基于聚吡咯的胆固醇电化学生物传感器的制备及性能研究

本文以胆固醇氧化酶和辣根过氧化物酶为催化剂,通过电化学聚合吡咯单体,制备了电流型胆固醇传感器。实验中采用电化学聚合方法制备了聚吡咯膜(PPY),用扫描电子显微镜(SEM)对聚吡咯膜进行微观结构表征,采用循环伏安(CV)法研究了传感器的电化学特性及其抗干扰能力。结果表明,聚合圈数为300圈时得到的聚吡咯膜制备的传感器性能最佳,传感器最佳工作p H值为8.0,胆固醇氧化酶浓度为30 mg/m L,辣根过氧化物酶浓度为20 mg/m L,制备的胆固醇传感器,具有良好的检测性能,线性范围为2.0×10-6~1.6×10-4 mol/L,表观米氏常数appmK为5.6×10-6 mol/L,葡萄糖、抗坏血酸、尿酸等组分对传感器响应电流的影响分别为8.1%、8.5%、10.8%,抗干扰效果较好。该传感器对胆固醇具有良好的选择性响应,可以用于胆固醇含量的测定。     

H2O2处理对纸浆色度的影响研究

研究了H₂O₂处理对纸浆色度及其稳定性的影响规律,结果表明：增加H₂O₂用量、升高温度、延长时间均能引起纸浆L^*值上升、a^*值和b^*值下降,其中,H₂O₂用量对纸浆色度的影响最为显著;但是,增加H₂O₂用量,处理后的纸浆色度稳定也会明显下降。UV-Vis分析发现a^*值和b^*值的降低分别与邻醌结构和不饱和共轭羰基的减少有关。在上述研究基础上,利用非线性曲线拟合及规划求解,建立了H₂O₂处理后纸浆色度的预测模型,该模型能够在一定程度上反映H₂O₂处理条件对纸浆色度的影响规律。     

壳聚糖/H2O2雾化处理对伽师瓜贮藏品质的影响

为研究壳聚糖、H₂O₂对伽师瓜长期贮藏的保鲜效果,在前期研究的基础上,采用1%壳聚糖涂膜+6%H₂O₂纳米雾化处理伽师瓜,在(2±0.5)℃下贮藏,分析贮藏品质变化,并对测定结果进行主成分分析。结果表明,保鲜处理能维持伽师瓜的采后品质,其中壳聚糖/H₂O₂复合处理效果最佳,可以显著延缓果实的腐烂指数(0.105%),抑制硬度下降(4.21 kg/cm²)和重量损失(4.90%),减少SSC(11.5%)和ASA(15.44%)物质的消耗,防止细胞膜损伤并诱导抗氧化酶活性。PCA分析获得2个主成分,累计贡献率93.6%,其中失重率、电导率和CAT活性是伽师瓜保鲜中的关键指标。综合分析,1%壳聚糖涂膜和6%H₂O₂纳米雾化复合处理对伽师瓜有显著的保鲜效果,且优于单一处理,可为伽师瓜的长期保鲜提供理论指导。     

杨木CTMP碱性H2O2漂白中糖醛酸溶出的研究

研究了杨木CTMP碱性H2O2漂白过程中漂白工艺对糖醛酸溶出的影响。结果表明,糖醛酸的溶出主要受体系碱度的影响。高碱度下,H2O2的加入会在一定程度上阻碍糖醛酸的溶出;高温(如高于80℃)会加剧糖醛酸的溶出;一定温度下,糖醛酸的溶出主要在反应初期阶段较快速。正交实验结果表明,影响糖醛酸溶出的漂白工艺条件依次为NaOH用量、温度、H2O2用量、浆浓、反应时间。     

聚吡咯修饰生物传感器的制备及应用

用电化学方法制备了聚吡咯－抗坏血酸传感器,研究了传感器制制备的条件,表征了传感器的电化学行为特征及其对抗坏血酸的Ｎｅｒｎｓｔ响应特性。传感器对抗坏血酸 Ｎｅｒｎｓｔ响应线性范围为５．０＊１０＾－１－５．０＊１０＾－８ｍｏｌ／Ｌ,为５７．５ｍＶ／ＰＶｃ,检测下限为１．０＊１０＾－８ｍｏｌ／Ｌ。电极的稳定性好,响应快、,寿命较长。可用于饮料中抗坏血酸含量的测定。     

MgO部分取代NaOH用于杨木CTMP碱性H2O2漂白的研究

采用氧化镁(MgO)部分取代氢氧化钠(NaOH)作为漂白碱源,在不同的用碱量和氧化镁取代比例下,对杨木化学热磨机械浆(CTMP)进行碱性过氧化氢(H2O2)漂白。结果表明:随着MgO取代NaOH比例从0增加到100%,漂白废液的污染负荷明显下降,CODCr降低62.3%,阳离子需求量减少34.2%,残余H2O2含量增幅164%;浆张松厚度提高13.8%,但强度有所下降,其中抗张指数降低35%,撕裂指数降低43%;白度均呈现先上升后下降的趋势;纸浆的纤维长度降低12.4%,细小纤维含量增加31.3%。     

糖化酶/H2O2二步法降解壳聚糖的研究

研究糖化酶/H2O2二步法降解壳聚糖的工艺条件。以降解产物壳寡糖的相对分子质量和收率为指标,采用单因素和正交试验确定壳聚糖降解的优化工艺条件为酶底质量比0.008,酶解温度62℃,酶解时间33h,H2O2的添加量12.6%,该条件下可以将相对分子质量为2.5×105的壳聚糖降解为分子量为470～1 102的壳聚糖,收率为83.3%。二步法可以更好地降解高分子量的壳聚糖,为壳聚糖的综合利用提供了新途径。     

H2O2/紫外辐射对Modal针织物的抗起球整理

在染色后对莫代尔针织物进行抗起球整理.利用H2O2和紫外辐射分别对莫代尔针织物进行整理,整理后织物起球等级明显提高;在此基础上,尝试了H2O2/紫外辐射联用整理莫代尔针织物,结果表明:H2O2/紫外辐射联用抗起球效果略优于H2O2或紫外辐射的单独整理.     

复合纳米微粒修饰丝网印刷电极的一次性过氧化氢生物传感器研究

构建纳米金（Au）-石墨烯（GS）-辣根过氧化物酶（HRP）-Nafion纳米复合物修饰丝网印刷电极（SPCEs）的一次性过氧化氢生物传感器,并用于过氧化氢的测定。采用化学镀金方法于SPCEs表面形成Au,然后将GS、HRP和Nafion组成的复合物涂覆于SPCEs/Au表面,构建SPCEs/Au/GS/HRP/Nafion电极,采用扫描电镜（SEM）表征化学镀金、GS和电极的制备过程,采用循环伏安（CV）法和计时电流（i-t）法研究H2O2的电化学性质。在优化的实验条件下,该电极能实现HRP的直接电子传递,对H2O2有显著的电催化作用,在2.0×10-5～2.5×10-3mol/L浓度范围内对H2O2有良好的线性响应,线性相关系数为0.9994,检测限为1.2×10-5mol/L。该传感器灵敏快速、制备容易、样品用量少、可抛弃、抗干扰性强,有望用于食品中痕量HO残留的检测。      

复合纳米微粒修饰丝网印刷电极的一次性过氧化氢生物传感器研究

构建纳米金(Au)-石墨烯(GS)-辣根过氧化物酶(HRP)-Nafion纳米复合物修饰丝网印刷电极(SPCEs)的一次性过氧化氢生物传感器,并用于过氧化氢的测定。采用化学镀金方法于SPCEs表面形成Au,然后将GS、HRP和Nafion组成的复合物涂覆于SPCEs/Au表面,构建SPCEs/Au/GS/HRP/Nafion电极,采用扫描电镜(SEM)表征化学镀金、GS和电极的制备过程,采用循环伏安(CV)法和计时电流(i-t)法研究H2O2的电化学性质。在优化的实验条件下,该电极能实现HRP的直接电子传递,对H2O2有显著的电催化作用,在2.0×10-5～2.5×10-3mol/L浓度范围内对H2O2有良好的线性响应,线性相关系数为0.9994,检测限为1.2×10-5mol/L。该传感器灵敏快速、制备容易、样品用量少、可抛弃、抗干扰性强,有望用于食品中痕量HO残留的检测。     

用辣根过氧化物酶生物传感器测定啤酒中的过氧化氢

用一种新型的壳聚糖(CS)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合膜固定辣根过氧化物酶(HRP),以乙二醛作交联剂,二茂铁(Fc)作媒介体,制备过氧化氢生物传感器。采用循环伏安法对该传感器的性能进行研究。结果表明,传感器在H2O2浓度为3.00×10-8～3.00×10-4 mol/L的范围内具有良好的线性相关性。使用SBA-50生物传感分析仪测定啤酒中的H2O2,回收率为97.6%～101.8%。     

检测牛奶中过氧化氢的电化学酶传感器的研制

构建一种基于聚硫堇的丝网印刷电化学酶传感器,用于牛奶中过氧化氢的检测。将硫堇电聚合在丝网印刷碳电极上,用壳聚糖二氧化硅溶胶凝胶包埋辣根过氧化酶并固定于聚硫堇电极表面,制成新型过氧化氢生物传感器。结果显示：在牛奶标液中加入不同浓度的过氧化氢后,该酶传感器的响应电流与过氧化氢浓度在3×10-5～1.5×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系(R＝0.9964),最低检出限为1.675×10-5mol/L。该传感器应用于牛奶中过氧化氢的检测与国标碘量法基本一致,其加样回收率范围为85.6%～89.4%。该酶传感器灵敏快速(15min)、制作方便、样品处理简单,有望用于牛奶中过氧化氢的快速检测。     

基于纳米金生成的过氧化氢快速检测方法

建立了一种基于生成胶体金的光学信号快速检测过氧化氢(H2O2)的方法。在4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)、柠檬酸钠和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的协同作用下,H2O2可还原氯金酸,并且在不同H2O2浓度下生成不同颜色的纳米金。通过肉眼观察生成纳米金的颜色,可以定性检测H2O2,其检测灵敏度可达到0.8μmol/L。采用分光光度法分析,其检测灵敏度可达到0.06μmol/L,检测线性范围为0.2~1 000μmol/L。对牛百叶中添加10,25和100μg/g的H2O2,经过简单的样品处理,其检测回收率可达到75.2%~82.5%,相对偏差小于13%。通过肉眼观察,对牛百叶中过氧化氢检测限可达到25μg/g。因此,该方法具有灵敏度高、成本低、快速简便等优点,可用于各类食品或生物基质中H2O2的检测。     

过氧化氢氧化纤维素的研究

对过氧化氢为氧化剂制备氧化纤维素进行了研究,探讨了pH值、氧化反应时间、过氧化氢用量、催化剂Fe²⁺用量对纤维素氧化程度和降解程度的影响。研究表明,在浆浓1%,不加催化剂时,pH值为3,反应时间6 h,过氧化氢用量50%时得到的醛基含量为0.24 mmol/g和羧基含量为0.20 mmol/g,纸浆的平均聚合度为969;控制上述其他工艺条件不变,考察催化剂FeSO₄·7H₂O用量对纤维素氧化程度和降解程度的影响。实验结果表明,添加该催化剂后纸浆聚合度显著降低,最低降至611;在催化剂用量0.1%时,羧基含量达到最大值0.29 mmol/g;在催化剂用量0.6%时,醛基含量达到最大值0.42 mmol/g。     

基于金钯纳米合金修饰的过氧化氢传感器的研制

研制金钯合金纳米粒子修饰的特异性定量检测食品中过氧化氢残留量的过氧化氢传感器。以比表面积大、生物相容性好、具有优良电催化性能的金钯合金纳米粒子固定辣根过氧化物酶于玻碳电极,制得过氧化氢传感器电极。通过循环伏安法及交流阻抗法表征电极在组装过程中的电化学特性,利用计时电流法对传感器性能进行考察。研究表明：该传感器测定H2O2的线性范围为1×10-7～5×10-3mol/L,检测限为8.0×10-7 mol/L,对H2O2具有较好的催化还原活性和良好的检出性能。该传感器制作简单、成本低廉、可重复性强,可用于快速定量检测食品中过氧化氢残留量。     

H_2O_2适应对双歧杆菌部分特性的影响及其遗传稳定性

研究H2O2适应对Bifidobacteriumbifidum KLDS2.0613生长特性、疏水性和降胆固醇能力等特性的影响,以及该菌株H2O2适应反应的遗传稳定性。研究结果表明,与未适应菌株相比,经3mg/LH2O2适应后的B.bifidum KLDS2.0613的生长特性和降胆固醇能力没有显著变化,而适应菌株的疏水性显著降低。H2O2适应菌株在厌氧条件下培养1代后,其耐受H2O2能力丧失。     

再生丝素蛋白固定过氧化氢酶传感器的研究

从莴苣种子中提取过氧化氢粗酶,利用再生丝素蛋白在甲醇作用下,其分子结构由可溶性randomcoil向不溶性β-sheet发生转变,从而将过氧化氢粗酶固定在的β-sheet所特有的分子氢键中,制得过氧化氢传感器。该传感器在pH=6.5的KH2PO4-NaOH工作介质中,过氧化氢浓度在5.0×10-5～3.0×10-3mol/L范围内呈良好线性关系。     

过氧化氢调控菜心采后木质化的机理初探

为研究过氧化氢（Hydrogen peroxide,H2O2）在菜心贮藏保鲜中的作用,该研究用5 mmol/L H2O2浸泡处理鲜切菜心,置于4 ℃下贮藏,对贮藏期内菜心薹茎的品质变化、酶活性、基因表达差异进行分析,初步明确H2O2信号对鲜切菜心茎木质素合成的调控作用。结果显示：H2O2处理导致菜心的呼吸速率、茎木质素含量及内源H2O2含量增加,贮藏12 d时,茎木质素含量增加了35.78%,H2O2含量提高2.71倍;木质素合成途径关键酶的苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase,PAL）、肉桂醇脱氢酶（Cinnamyl alcoholdehydrogenas,CAD）在贮藏9 d比对照组酶活性分别提高85.70%、15.53%。基因水平分析发现,H2O2处理提高了木质素合酶基因（POD37、PAL4、PAL8）、活性氧生成酶基因（RbohB、RbohG）及其清除酶基因（SOD1、SOD2、SOD3、CAT3）在不同贮藏时期内的表达。综上所述,5 mmol/L H2O2处理导致了采后薹茎木质素的增加,加快品质劣变,不利于菜心贮藏保鲜效果,推测H2O2处理通过影响活性氧平衡系统,对内源H2O2含量进行调节,影响木质素合成。该研究结果说明H2O2在采后贮藏保鲜过程中具有重要调节作用。     

过氧化氢对采后龙眼果实贮藏品质的影响

过量的活性氧是导致果蔬采后品质劣变的主要原因之一。以活性最为稳定的过氧化氢作为活性氧,研究活性氧对采后龙眼果实贮藏品质的影响。结果显示：与对照龙眼果实相比,过氧化氢处理的龙眼果实采后贮藏期间具较低的果皮叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮等色素含量,较低的果肉可溶性糖、蔗糖和VC等营养物质含量,较高的龙眼果皮褐变指数和果肉自溶指数,及较低的龙眼果实商品率。据此认为,活性氧在采后龙眼果实品质劣变中起重要的促进作用,活性氧会促进采后龙眼果实外观品质劣变和果肉营养物质的降解,从而降低采后龙眼果实商品价值。