基于表面处理大肠杆菌的电化学传感器在毒性检测领域的应用

发布时间：2017-03-21 15:16

  本文关键词：基于表面处理大肠杆菌的电化学传感器在毒性检测领域的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的药品合成工艺过程中常用到药物中间体,随工业废水的排放易对环境造成污染,通过食物链的传递被逐级放大,最终会威胁到人类健康。因此,完善药物中间体的监测和检测方法具有重要意义。本研究通过Triton X-100对大肠杆菌(E.coli)进行表面处理,以提高其灵敏度,建立一种快速、灵敏的大肠杆菌电化学传感技术应用于化学品毒性的检测。方法以铁氰化钾为媒介体,通过电化学方法监测铁氰化钾还原产物的量的变化,进而考察经不同浓度、不同时间的Triton X-100预处理表面的大肠杆菌的活性及其对毒物毒性灵敏度的变化。同时,结合生长曲线实验及扫描电镜(SEM)考察经表面处理的E.coli繁殖能力及细胞形态学变化,最终确定最优预处理条件,将其应用于药物中间体4-硝基酚(4-NP)和实际废水样品的毒性检测。结果电化学分析结果表明,使用2%Triton X-100处理1 h的E.coli因呼吸作用而产生的电信号值最高;随着Triton X-100处理时间的延长,E.coli细胞活性逐渐减弱,当达到4 h时,E.coli的细胞活性甚至低于未处理的细胞。SEM结果表明,经2%Triton X-100处理1 h的E.coli的细胞通透性明显大于未处理的细胞。此外,E.coli生长曲线实验结果表明,经Triton X-100处理的E.coli亲代细胞的繁殖活性有所下降,但并未明显影响子代细胞的繁殖活性。根据最优预处理条件,将经2%Triton X-100处理1 h的E.coli作为优化菌株用于3,5-二氯苯酚(DCP)的毒性检测,作用1 h后,半数抑制率(IC50)为6.60 mg·L-1。同时,未经处理的E.coli与6.60 mg·L-1的DCP作用1 h后的抑制率仅为34.4%。将优化菌株和对照菌株分别用于4-NP的毒性检测,IC50分别为15.3 mg·L-1和17.7 mg·L-1。此外,将优化菌株和对照菌株应用于7份实际水样的毒性检测,其抑制率范围分别为4.37%~5.90%及2.24%~3.69%。结论本研究构建了基于Triton X-100表面处理的大肠杆菌电化学传感器,确定了Triton X-100最优预处理条件。将其应用于4-NP和实际水样的毒性检测,结果表明,经2%Triton X-100预处理1 h的E.coli优化菌株细胞活性及其对毒物毒性的灵敏度均高于对照菌株,在药物合成中间体监测和水质毒性检测方面具有很好的应用前景。
【关键词】：表面处理大肠杆菌 Triton X-100 药物中间体 毒性 微生物传感器
【学位授予单位】：辽宁医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R927.1
【目录】：

• 中文论著摘要5-7
• 英文论著摘要7-9
• 英文缩略语表9-10
• 前言10-12
• 第一章 以表面处理大肠杆菌为模型的电化学微生物传感器的构建及其性能分析12-24
• 实验材料与方法12-15
• 结果15-21
• 讨论21-23
• 结论23-24
• 第二章 TritonX-100表面处理大肠杆菌的电化学传感器在毒性检测领域的应用24-28
• 实验材料与方法24-25
• 结果25-27
• 讨论27
• 结论27-28
• 本研究创新性的自我评价28-29
• 参考文献29-36
• 附录36-57
• 文献综述36-54
• 参考文献44-54
• 在学期间科研成绩54-55
• 致谢55-56
• 个人简介56-57

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本文编号：259875