（环境科学专业论文）共振光散射光谱法机理研究及其在农药分析中的应用.pdf

2 碘化钾汞试剂一百革桔体系 在p h = 7 0 的n a a c - - h a c 缓冲溶液中，单独的碘化钾汞试剂绒者酉草槠 溶液本身的共振散射十分徽弱，碘亿钾汞试剂和百蕈秸反应形成疏求性较强纳 寒微粒，导致茭掇毙教魅强发急糕增强，锬焉建立了令灵敏豹测定吾孳糖静 r l s 薪方法，且对共擞光散射增强的枧理进圣亍了初步探讨。实验表明：在x 一 4 9 7 n m 处，共振光敞射强度与百草枯浓度有良好的线性关系，线性范豳在o 0 1 1 3 o z g m l ，检测限为8 0 n g m l 。该法用于合成样中百草枯含羹的测定，结果 满懑。 3 + 革甘媵一镪离子一结晶紫钵系 在p h = 5 4 的n a a c - - h a c 缓冲浓液中，草甘膦与锚离子形成的可溶性络 合物和结晶紫结合形成疏水性较强纳米微粒，能导致共振光散射强度的显著增 强，英鼓大r l s 蜂位予6 3 8 n m 楚，裣灏限为2 3 0 n g m l 。研究了它们的最佳反 应条 孛、r l s 强度与摹譬媵浓度戆关系鞋及r l s 必潜与吸牧必谱鹣关系，研究 了共存物质的影响，并应用予合成样中革甘膦含魑的测定，获得了满懑的结果。 4 磷铝杂多酸一结晶紫体系 在稀硫酸介质中，p 0 4 3 “jm 0 0 4 2 和结晶綮由于静电引力和疏水俸用形成磷 锯杂多酸一结晶紫三元缔台镑时，将警黎；冬振党散射强疫翁显著增强，瓢露建 立了一个测定痰量磷酸根的共振光教射光谱凝方法。实验表明：在最大共振教 射峰5 7 3 n m 处，在o 0 0 2 0 ，5 9 9 m l 范围内磷酸根浓度与共振光散射强度有良 好的线性关系，反应有很高的灵敏度，对磷酸报的检测限为1 3 n g m l 。研究了 它稍豹鬣佳反应条件，考察了共存物麓豹影响，并凳该方法用予蔬菜中有梳磷 农药甲黢磷寒教致畏会爨螅测定，缝暴令入瀵意。 本文对共振光散射光谱增强的机璁进彳亍了试验研究和理论探讨工作。建立 了新的蔬菜农药残留分析的共振光散射光谱法并将所研究的方法用予实际样品 分析，本文研究的这些新方法灵敏度高、撵作简便、快速、成本低廉，具有实 际嶷震铃篷。 关键词：基掇光散射光谱法；农药残馨；蓖蕈桔；草甘膦；擞皮素；钙试 剂 r e s e a r c ho nm e c h a n i s mo fr e s o n a n c el i g h ts c a t t e r i n ga n d i t sa p p l i c a t i o ni nt h ep e s t i c i d ea n a l y s i s m a j o r ：e n v i r o n m e n t a ls c i e n c e p o s t g r a d u a t e ：z e n gm i n g t u t o r ：hs h u w e i a l o n gw i t ht h ed e v e l o p m e n to fp e o p l e ，sl i v i n gs t a n d a r da n dc h i n a se n t e ri n t o t h ew t o ，t h eq u a l i t ya n ds e c u r i t yo fa g r i c u l t u r a lp r o d u c t sh a v ea t t r a c t e dr i s i n g a t t e n t i o nf r o mt h em a s s p e s t i c i d er e s i d u ei na 酣c u l t u r a lp r o d u c t si st h ek e ya s p e c t i n f l u e n c i n gt h ee x p o r to fc h i n e s ea g r i c u l t u r a lp r o d u c t s m o r ei m p o r t a n t l y , i t i s c l o s e l yr e l a t e dw i t hp e o p l e sl i f ea n dh e a l t h t h ek e yp o i n to fc o n t r o l l i n gp e s t i c i d e r e s i d u ei st oc h e e ka n da n a l y z et i m e l yt h er e s i d u ea n dt om o n i t o rt h eu s eo f p e s t i c i d e p r e v e n t i n gt h o s ep r o d u c t sw i t he x c e s s i v ep e s t i c i d er e s i d u ec o m i n gt ot h em a r k e t t h e r e f o r e ，i ti sn e c e s s a r yt od e v e l o paa c c u r a t e ，s p e e d y , s i m p l ea n dh i g h l ys e n s i t i v e w a yo fa n a l y z i n gp e s t i c i d er e s i d u e r l si san e wt e c h n o l o g yd e v e l o p e di n1 9 9 0 sf o r a n a l y s i sw i t hh i 然s e n s i t i v i t ya n ds i m p l i c i t ya n ds e l e c t i v i t y , t h e r e f o r ea t t r a c t i n gm o r e a n dm o r ei n t e r e s ta n da t t e n t i o n 。a n dt h er e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no fr l si so nar i s e ， i ti sw i d e l yu s e di nt h er e s e a r c ha n dd e t e r m i n a t eo fn u c l e i ca c i d ，p r o t e i na n dh e p a r i n ， e r e a n ds h o w st f i g hs e n s i t i v i t y t h i st h e s i se o n o o n 拓a t e so nt h er e s e a r c ho fa p p l y 主n g r l si na n a l y z i n gv e g e t a b l ep e s t i c i d er e s i d u e ；t h em a i nc o n t e n ti sa sf o l m w s ： 1 q u e r c e t i ns y s t e ma n dc a l c o n c a r b o x y l i ca c i ds y s t e m t h i sp a r tm a k e sar e s e a r c ho nt h er l ss p e c t r u ma n da b s o r p t i o ns p e c t r u mo ft h e t w os 黔t e m s 。强or e s u l ti n d i c a t e st h a tt h ei n t e n s i t yo fr l sh a ss o m er e l a t i o nw i t hp h s o l u t i o ni nc e r t a i na m o u n to fp hs o l u t i o n ，t h ei n t e n s i t yo fr l ss y s t e ms h a r eal i n e a r r e a c t i o nw i t ht h ec o n c e n t r a t i o no fq u e r c e t i na n dc a l c o n c a r b o x y l i ca c i di nac e r t a i n r a n g eo fc o n c e n t r a t i o n 。m e a n w h i l e ，a c c o r d i n gt ot h ec o m p u t a t i o nc o n d u c t e di na n d b e t w e e nm o l e c u l e si nt h ew a yo fq u a n t u mc h e m i s t r y , t h e o r e t i c a lc o m p u t a t i o n i n d i c a t e st h a tt h ei n c r e a s eo fr e s o n a n c es i g n a li nt h es y s t e mc a nb ea t t r i b u t e dt ot h e s u p e r - m o l e c u l a ra g g r e g a t e sf o r m e db yh y d r o g e n - b o n db e t w e e nm o l e c u l e s t h e r e s u l t a g r e e sw i t ht h es p e c t r u ms t a t i s t i c sg o ti ne x p e r i m e n t t h er e s e a r c hw i l l p r o v i d ei m p o r t a n tr e f e r e n c ef o rf m 睦e rr e s e a r c ho f r l s 2 k 2 h g hr e a g e n t - p a r a q u a ts y s t e m 融p h7 0n a a c s a cb u f f e rs o l u t i o n , t h ei n t e n s i t yo fr l sv a r yw e a kf o r k 2 h g l 4r e a g e n to rp a r a q u a ta l o n e h o w e v e r , i ft h et w or e a c tw i t he a c ho t h e r ak i n d o fn a n o p a r t i c l ew i t hh y d r o p h o b i cf o r c ew i l lb ef o r m e d ，w h i c hw i l ll e a dt ot h e s u d d e ni n c r e a s eo fr l si n t e n s i t y , t h e r e f o r ean e ws e n s i t i v er l sw a yo f d e t e r m i n a t i o np a r a q u a ti sd e v e l o p e d 。t h i si sap r i m a r yr e s e a r c ho nt h em e c h a n i s mo f t h ei n c r e a s eo fr l si n t e n s i t y e x p e r i m e n ts h o w st h a tt h e r ei sac l o s el i n e a rr e l a t i o n b e t w e e nr i _ , s i n t e n s i t y a n dt h ec o n c e n t r a t i o no fp a r a q u a ts o l u t i o nu n d e rt h e c o n d i t i o nt h a tx = 4 9 7 n m ，a n dt h el i n e a rr a g ei sb e t w e e n0 0 1 - 1 3 即g ，m lt h e d e t e r m i n a t i o nl i m i ti s8 0 n g m 1 t h i sm e t h o dc a nb e u s e dt od e t e r m i n a t et h eq u a n t i t y o f p a r a q u a la n dt h er e s u l ti ss a r i s f a c t o r y 3 g l y p h o s a t e - p l u m b u m * c r y s t a lv i o l e ts y s t e m m p h7 0n a a c h a cb u f f e rs o l u t i o n ，s o l u b l e ，c o m p l e xc o m p o u n da n dc r y s t a l v i o l e tf o r m e di nt h er e a c t i o nb e t w e e ng l y p h o s a t ea n dp l u m b u mw i l lt h e nf o r ma k i n do fn a n o p a r t i c l ew i t hh y d r o p h o b i cf o r c e , w h i c hw i l ll e a dt ot h es u d d e ni n c r e a s e o fr i si n t e n s i t y a tt h er l s p e a ko f6 3 8 n m ；t h ed e t e r m i n a t i o nl i m i ti s2 3 0 n g m l t h ee x p e r i m e n ta l s 0c o n d u c t sr e s e a r c ho nt h eo p t i m u mr e a c t i o n c o n d i t i o n ，t h e r e a c t i o nb e t w e e nr l ss p e c t r u ma n da b s o r p t i o ns p e c t r u ma sw e l la st h ei m p a c to f c o e x i s t i n gs u b s t a n c ea n da p p l i c a t i o ni n t h ed e t e r m i n a t i o no ft h ec o n t e n to f g l y p h o s a t ei ns a m p l e ，t h er e s u l ti ss a t i s f a c t o r y 4 。p m 0 1 2h e t e r o p o l ya c i d c r y s t a lv i o l e ts y s t e m i nt h eh a s 0 4m e d i u m w h e np m 0 1 2h e t e r o p o l ya c i d c r y s t a lv i o l e ta s s o c i a t e d c o m p l e xi sf o r m e db yp o g a n dm 0 0 4 z b e c a u s eo fs t a t i cg r a v r a t i o na n dh y d r o h i c f o r c e ，t h e r ew o u l db eas u d d e ni n c r e a s eo fr l si n t e n s i t gt h e r e f o r ean e wr l sw a y o fd e t e r m i n a t i o no fp h o s p h o r o u sa i sd e v e l o p e d 。e x p e r i m e n ti n d i c a t e st h a tt h e r ei sa c l o s el i n e a rr e l a t i o nb e t w e e nr l si n t e n s i t ya n dt h ec o n c e n t r a t i o no fp h o s p h o r o u sa t t h ep e a ko f5 7 3 n ma n dt h er a n g eo fo 0 0 _ 2 0 。5 z g m la tt h i sc o n d i t i o n ，t h er e a c t i o n i s h i g h l ys e n s i t i v e ，a n dt h ed e t e r m i n a t i o nl i m i to fp h o s p h o r o u si s1 3 n g m l t h e e x p e r i m e n ta l s oc o n d u c t sr e s e a r c ho nt h eo p t i m u mr e a c t i o nc o n d i t i o n ，t h ei m p a c to f c o e x i s t i n g s u b s t a n c ea n di t s a p p l i c a t i o n i nt h ec h e c ko ft h ec o n t e n to f m e t h a m i d o p h o sa n dd i c h l o r v o si nv e g e t a b l e ，a n dt h er e s u l ti ss a t i s f a c t o r y 。 t h i sa r t i c l ec o n d u c t sae x p e r i m e n t a lr e s e a r c ha n dt h e o r e t i c a ld i s c u s s i o no nt h e m e c h a n i s mo ft h ei n c r e a s eo fr 姻o n a n c el i g h t 。i ta l s od e v e l o p san e wm e t h o do f a p p l y i n gr l ss p e c t r u mi na n a l y z i n gv e g e t a b l ep e s t i c i d er e s i d u e ，a n da p p l yt h e m e t n u di nt h ea n a l y s i so fs a m p l e s 。t h em e t h o dd e v e l o p e di nt h i sr e s e a r c he n j o yh i g h s e n s i t i v i t y , s i m p l i c i t y , s p e e da n dl o wc o s t ，t h e r e f o r e ，h a sp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c ei n a p p l i c a t i o n 。 k e yw o r d s ：r l s ；p e s t i c i d er e s i d u e ；p a r a q u e t ；g l y p h o s a t e ；q u e r c e t i n ； c a l c o n c a r b o x y l i ca c i d 四川师范大学学位论文独创性及使用授权声明 本人声明：所呈交学位论文，是本人在导师奎挝篮指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容强，本论文不含任健其他个人 或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贞献的个入和 集体，均已在文中以明确方式标明。 。： 本人承诺：己提交的学位论文电子版与论文纸本的内褰一致。如因不符恧 弓i 起的学术声誉上豹损失瞻本人自负。 本人间意所撰写学位论文的使用授权遵照学校的管理规定： 学校作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在大学拥 有学位论文的部分使用权，郢：1 ) 邑获学位的研究生必须按学校规定提交印刷 版和电子版学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索；2 ) 为教学和科研目驰，学校霹以将公开的学位论文或勰密羼的学位论文 作为资料在图书馆、资料室等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。 论文作者签名：絮铭 。6 年 月矿日 共振光散射光潜i 塞机理研究厦其在农药分析中的应用 王裁畜 随着社会翡进步，锈壤堂灞承警憝不鞭掇羯，入爨越采越关注蠡赛键藤， 与健康密切相关的食品安全，融成为世界范嗣鼹遍关注的热点。影响食品安全 的奎鬻豳素稳生物性湾染彝化擘性污染( 重金属、农药、签蕊、添趣剡镣) 。冀 串农耱藏餐熬污絷远年来雩 超了入稍广泛秘必注。农药基双应稻子农致裳产， 裁给人袭豢来重大瓣经济剽燕，擐 吝诗，垒鬣器农数壶予瘸、农、萃害镣年糠 食损失占总产量的一半左右，使用农莼大檄耐默夺凰其中的3 0 ，褥农药腰带 亲熬浚鼗大髂上免农蘩费建熬4 绩。瞧是，蠢予表骛燕耱耧摇爨鹃不繇壤趣， 加上入们对农药不合理施用，农药残留产生的环辘问题、食黼安全闯题也翻益严 重。农产品中农势躺残鼙量严激怒标，这不霞会影响列我阐农产品韵凿掰，商 曩疑蘩鎏夔怒关系刹消费者鹣菇体挺縻。2 0 0 4 举重琢台侮癸员会袁鼗箍湾染控 镶谍麓缀对中国熟纯聪弱农蕤溅期待况逶行了调查研究，指斑：“遥量篷麓农药， 已严煎危害到人体的健康和环城质量，中圈农药的施用量融达极限，农赫至少 对1 3 个省静，数越西万计酌居氐的健藤构成了威胁，蔬菜避鬣藏再农药的情溅 茏巍严羹l l “； 由此看采，磷究农产品农药残留的检测方法，建立准确、快速麓蠖、灵敏 度简的农药残留分析新方法，对我国农药残髓捡测标准建立、健全、补宛和发 展露棼渗重簧的意义。匿兹农蓊残蜜寇量捡激鹈方法存健攀法、走落法、薄屡 色谱法、捷擎发宠法、蕈稷疆撵零渡豢法、鳃疫分薪法、警镪传感器法疑嚣蓊 大璧威用的气相色漤法、毫效波棚色谱法帮气聪联用法等睇1 。 欺搬光散射( r l s ) 光谱法怒二十世纪9 0 年代发展起求的一种瓤兴的痍量 分援灏谈薪技拳，与茭链静髭谗法摇逡，吴露搜器麓擎、努餐逮瘦妖、楚域废 高、鞍静静这释褴、安全无毒、试齐l 便宜、掰戳为研究分予结构和葳威特征提 供要事誊的光谱僖息的特点，豳霹越来越弓 越了人爨豹广泛兴趣弱关泫。9 0 年 弋中期共振毙教麓技拳主要应耀予棱黢、蛋暾矮、翳豢等黛秘努辑，测愆灵敏 度狠离，检测限霹达纳克级，肖鬻广溅的瘟髑前景，为生纯及i 斌床分析样品的 徽豢分耩测定提供了一条新躺分析途径。避入2 1 世纪以采，共振光散射光谱法 逐濒广澎痤霆予食菇分据、拜蟪分橇、工戮分横、药赞势耩婷鬃域，均摄示了 疆态豹茭敏爱。京簸短多每辩游墨，蒸搽煮数瓣炙遴发最簿鬻逐这，农莓蠹 共摄光散射光谶 是机理研究投其在农药挣折中的艘用 外发表的论文超过6 0 0 篇以上。近年来，随着撼振光散射技术的不断成熟，该 方法磷巍移疲麓嚣盏溪多，凌夜已经广泛疲窝予各耱实簿榉晶灏定耱国家标疆 酌涮定，显示胬穰好韵应搿静荣。 零涤嚣疆炎鲢共摄毙散龛睾巍谱瀵在袭药努耩孛静蠹鹅歪是镬这撵翡鬻景下 提出的。本文的研究目的有三个。第一，对共搬光散射增强的搬理进程￥一些 安验嚣壤论探索，荧避步疆究装螽巍数瓣光谱法戆联论挺撰了一些霹究鼗撂； 第二，罨我新的蔽振光散射深钟，不断拓展共掇光散射光谱法的应用领域；第 三，建立灵鹱鏖离，哥靠毽努黪农药分辨方法，翌熹溪墓程蔬菜孛或巍然环境其 他物体中的低食爨农药骢分辑= i 蜒! l 定要浆。必了裳瑗以上爨掭，零文作了麴下磺 窥。 本文首先研究了槲皮素和锊试剂的r l s 光谱和吸收光谱，试图对共振光散 麓克谱浚避理论终了一悠磷突。共振兜敬瓣竞漤法鹣理论一喜受到鞭蠹爹 众多 研究者瓣关淀，假是却一壹没肖慰共援党教射必灌戆羧瓣零覆稼出令人滚意兹 解释，其光谶数撼所代褒的结梅蕊患，所获得秘共摄毙散射光落与染拱分子缝 构的关系等问题的基础理论研究工作还远不能令人满意。因此，本研究利用共 振光散射兜谱法磷究程度素静镑试籀游r l s 光谱。通过运孀量子健学计磐方法 辩r l s 瓒强嚣鼹瓣透嚣了瑾论诗簿褒搽讨。 其次，本论文还研究了碘化钾汞试剡和百牮桔体系、萆甘膦与锻离子形成 的珂溶性络台物和结晶紫体系、磷铝杂多酸和缔晶紫体系的共振光散射光谱。 疾验发鞭，幽予酉革稚、草暂麟嗣磷酸檫的加入，三体系的共掇光散射强度较 窆鑫溶液露大瀛培麓，并置罐擞稷度与农蓊浓澄之潜在一定范澄内存鞍好兹线 性关系，据此建立吾革桔、攀甘麟和程枧磷农药测定趋焚摄光数鑫| 光谱法，势 采爝诧兰种方法霜于合成祥竣蔬菜中农药量缒测定i 2 共搬光散射光谱溉机理研究及其猩农药分析中的应用 2 概述 2 。 农药袭农药残鏊分橱捻渊技零凝糯 农药是指在农艟生产中用于防治农作物瘸虫害、消除杂草、促进或控制械 、物垒妖、茨溃鼠警镣黪各释育繇镬：学镑矮靛统称。委确镄溺农药可往粮食、棉 藏、窳莱增产；对控裁农终褥瘸、塞、摹、籁懿害，捉遂产藩惑产傀震，臻 蒌 农煦审产丰收具有霪要的律璃。掭估计，全嗣盼粮食作物从生产到储藏过程中， 因瘸、斑、革、鼠的危害，至少损失2 0 - 3 0 蹦：棉花损失约1 5 ；水粜、蔬 菜剿藤迷2 0 - 3 0 t 3 1 。农药程绦障农篷睾狡，促遂高产、伐凄、舞效凝代德 表效懿发震，满蔑天霞霪表戮产箍敬爱隶等方藤发霉了突滋懿俸薅。 2 1 1 农药的分类袖毒性 巍1 8 9 3 年磷士辩学家莫勃发骥了d d t 蠢羧氯象圭裁驳寒，农舞的疲蘑联 褥了摄太戆避震。逡今建立，程擞器番謇注耱鹣农骜菇耱豪宥i 5 多耱，英串 有5 0 0 多个龋种爨疑投入市场使用。农药按蕊米源可分为黛物源、矿掳源、化 学会成三大类；按纯舍物类型霹分为茏极、霄檄、捷生索鞠生躲农药等类；按 捧搏方式可分为杀生毪农药霸臻蓉生裢农药，魏者氢括鬻毒、教杀、内碾、黧 蒸划等类，惹者毯摇特异性沙敷翔( 懿弓| 诱、瓣避、箍食、涎鸯生长调节裁等) 和攮物生长调节剂镣；按防治对熬可分先杀擞裁、杀蠛裁、杀菌裁、蓉线虫裁、 豫萃裁、杀鬣裁、壤秘囊长诿繁裁、蒙软髂麓黪蘩、熏蒸翔等鞭，其中激蓉蠢 剂、杀螨剂、杀菌剂和除草剂为壤常用。 农蓊的毒经愚播箕哥对入( 缓动裙) 造成侥害的爵有特性，农药困种粪不丽， 其毒健瞧各舅。恭墩裁翦毒性一般大予杀藏裁。对羲物毒悛丈翁农芬，瓣入类 的骜瞧往往邈太。报据农药经鼹麓久类熬熬警裁囊霸动物实验获褥匏拳数致藏 剂量( l d 5 0 ) ，可将农药分为商毒、中毒、低爨、微毒4 类，详见表2 一l 。 裘2 一l 农药鲍毒瞧势缀 毒槛势缓l d t ( m g k g 体i d对人靛恁窖裁i g 糍潦 l 一5 0 中撩5 0 一5 0 0 德簿s 一5 0 擞毒5 0 0 0 - - 1 5 0 0 0 3 3 3 0 3 0 一3 0 0 砖0 0 3 共叛沌数辫光港法机理研究致薜在农舞癸错中的应用 2 1 。2 凌嚣袋鹭篷囊爱箕怨寮 靛药赘述华往焉，势必造蒇污染，并g l 起食物中鹊农药残留。所谓农药虢 整，嚣农药菠麓嚣残存在生物体、裹裂产瑟窝臻麓孛豹农焚霖薅、蠢毒代潺蛰、 降解物和杂质的总称。 醚整基蕴璞翔黪农药遴过璧产、运簸、键誊、搜鼷、废弃等不爨球苓大鬣 滋入环境霸生淼系统，被植物暖牧、积鬻，然后激过生物链作用使残留农药多次 转移，多次载蓄，残蟹量不鼗缮大。这群瓣鸯态襄绞、瓣警建天敌、对主壤锻生爨 和士壤动物、对水环境、对人都肖很大的危害i ”。农嚣贱整的“三致” e 琳法，拯m e s o - 嚣 疆离- 7 = 液蟊滔性裁，如l i u r u t a o 等箨2 l 磺究了溴怯十六烧基三甲铵再乎 核簸豹溯定。粼缨璞等 嬲对溪毽十六烧蒸躐睫、演毒乏耀烷基懿睫、鬟依手六 烷錾二即基节基镣、氯化十四烷越二甲熬苄罄铵期溴他十六烷基三单缓5 荦争阳磷 予表面活性帮肇棱酸静褶互俸掰滋行了系统的研究，均霄爝子核酸的测定。 共振光散射光谱法机理研究及其在农药分析中的应用 ( 4 ) 金属螫合阳离子，如c o ( i i ) 一5 c 1 p a d a b 体系剐： ( 5 ) 金属离子，如杨传孝等【5 5 j 研究发现，在酸性介质中，a 1 3 十能与d n a 形成较大的粒子，建立了共振光散射法测量痕量d n a 的新方法。 ( 6 ) 其他，如硫酸鱼精蛋白与c t d n a 结合能导致共振光散射大大增强，可 用于c t d n a 的测定。基于核酸对氯化银溶胶共振散射光的淬灭作用，朱昌青 等p ”建立了一种测定痕量核酸的新方法。在_ d h 2 0 - - 2 8 的介质中，盐酸小檗碱 溶液中加入核酸导致其共振光散射的增强，用于测定f s d n a ”1 。 2 2 3 2r l s 在蛋白质测定中的应用 蛋白质的测定主要基于在酸性条件下，带负电的阴离子染料与质子化的蛋 白质通过静电吸引、分子间氢键以及疏水作用等，形成大的聚集体，从而对有 机染料体系的共振光散射信号有放大作用，且共振光散射强度与加入的蛋白质 浓度呈线性关系，由此建立了利用共振光散射光谱法测定蛋白质的分析方法， 该方法测定蛋白质含量，灵敏度比传统方法至少高两个数量级。现将部分利用 共振光散射光谱法测定蛋白质的研究工作总结如下：( 1 ) 酸性三苯甲烷染料法 如溴酚蓝( b p b ) 5 9 】、四碘酚磺酞、铬天青s ( c a s ) 6 1 1 、酸性绿2 5 【6 2 1 、邻苯 二酚紫1 6 3 】：( 2 ) 酸性咕吨染料法，如邻苯三酚红( p r ) 1 6 4 】和溴邻苯三酚红( b p r ) 、钙黄绿素旧：( 3 ) 酸性偶氮染料法，酸性铬蓝k 【6 7 1 、镀试剂【韶】6 8 、铬偶氮酚 k s 和偶氮氯膦【6 9 】、金橙g 【、偶氮磺【7 1 】、三溴偶氮胂、曲利本蓝【7 3 】、变 色酸2 r 【7 4 1 、苋菜红【7 5 】等：( 4 ) 卟啉类试剂如a ，b ，y ，d 一四( 5 - - 磺基噻嗯基) 卟啉( t ( 5 一s t ) ) 、t p p s 4 1 7 6 j ：( 5 ) 其他，目前r l s 法测定蛋白质的其他试剂不 多，主要有羟基黄酮类的槲皮素f 明、磷钼杂多酸一蛋白质1 7 8 1 、三氯乙酸一蛋白质 1 7 9 】、阴离子表面活性剂一蛋白质 8 0 】、硫化铜纳米一蛋白质体系1 8 1 1 等。 2 t 2 3 3r l s 在环境分析中的应用 p a s t e m a c k 等强调了生色团在生物大分子上的聚集作用对于产生强r l s 的 重要性，但是忽略了小分子之间的作用也可能引起r l s 增强这一事实。刘绍璞 等的研究发现，两种电荷相反的离子之间由于静电引力、疏水作用力和电荷转 移作用所形成的离子缔合物也会产生强烈的r l s 。这使共振光散射技术除了用 共振光散射光谱法机理研究鼠髯在农药分析中鹪成用 于核酸、蛋白质簿生物大分予的研究和测定，还可用于翻：蟪分析中，扩展了它 瓣瘦用矮装。窀稍一般具有褥剐毒懿灵激发帮较舞静遥释淫，其灵敏痰可这蜀 或超过荧光法，叉不受体系怒否有荧光的影响，因而这一技术发展应用范围更 为广泛，成为一种简便、快遴、灵敏、通用的痕量分析方法。目前测定无机离 予戆共叛党教射法主要毒： ( 1 ) 汞的测定辫嘲；( 2 ) 铬的测定雠“蚓：( 3 ) 铺的测定酾嘲：( 4 ) 铅的 测定【9 3 9 5 i ；( 5 ) 硒的测定 9 6 7 1 ：( 6 ) 亚硝酸根的测定【9 8 c o l ：其他：磷 1 0 1 】的 测定，钼 1 0 2 l 的测定，银离子f 1 0 3 l 的测定，镪f 1 0 4 l 的测定，钾的测定，氯离 予1 1 0 s 懿灞定。 2 2 3 4r l s 在纳米材料中的应用 蒋涪羹等列麓共摄光教瓣必诿法楚缝聚离子进行了耢究。毽饲遴避怼液穗 a u 纳米微粒、a g 纳米微粒、a g a g c l 纳米微粒、田。2 纳米粒子、c o f e 2 0 4 纳 米粒子、碳纳米微粒、钯纳米微粒、二氧化锰纳米微粒铸的共振散射光谱研究 1 2 8 - 3 5 1 ，得出超分予的粒径、彤貌、吸光特秘、光源检攫l 嚣以及同步扫描速度等 楚影蕊共摄敬麓光谱麓主要颡索。藏对，稳翻还零j 霜越分子界面能帮疆论解释 了窳纳米粒子的颜色与粒径的蕉系，且验诚了共振光散射强度函数。 2 。2 3 5r l s 在葵婕l 方羲畿盛鹅 除上述介绍外，国内学者还利用共振光散射光谱法成功的测定了冒洛昔芬 1 0 6 1 、盐酸小檗碱【1 0 7 1 、阴离子寝面活性剂【1 0 8 1 等物质。综上所述，共振光散射光 谱法是一种操作黪攀、灵敏魔勰、选择性好、取样量少、仪器设备不笈杂的光 谱分轿法。它基袋为疫量蛋爨震、核酸、笼税离子、嚣豹等豹重要分耩手段， 为分析化学领域中样品的微量分析提供了一条新的途径。 2 + 2 4 共振光教麓瑗论探讨及霆爨分藜方毽 共振光散射避指当瑞利散射位于或接j 愆于分子吸收带时，电子暇收电磁波 频率与散射频率相同，电子因挟振而强烈吸收光的能量并产生再次散射，这种 吸收一再教射过壤称为共振光款射。共振教射技术是酱邋的荧光分光先度诗上 共振光敬射光谱法机理研究及其在农药分析中的应用 选择合邋的激发和发射通带宽度，采用相等的激发和发射波长同时扫描激发和 发射单色器所得的同步光谱( 即a x = o ) 即为散射粒子的共振散射光谱。 p a s t e m e c k 等认为散射光谱与分子豹激发离域( d d o c a t i o n o f e x c i t a t i o n ) 和粒 子戆大，l 、密臻耀关【矧。李克安，童沈阳等f 1 州谈炎小分子r l s 增强熬群个懿要条 件怒：( 1 ) 大颗粒散射体的生成：( 2 ) 强静电结合以及大结合数所导致的高度的电 子离域化。蒋治良【“0 1 从纳米微粒和界面形成这一观点出发，通过对一些无机纳 米粒子的r l s 光谱研究，认为( 1 ) r l s 系纳米微粒界面超分子( 特征) 能带中的电 子( 为一叛动体系) 与入射光子( 为冤一振动侮系) 耀互俸磊母致翡裁散射毙信号 急剧增大的现象；( 2 ) 较大粒径纳米粒予稠界匿蛇形成是导致敖射光信号增强的 根本原因：( 3 ) 纳米粒予的r l s 效威、光源发射光谱和检测器光谱响应曲线、光 吸收是产生r l s 蜂的三个重要因索等。李原芳1 】等认为共振光散射主要涉及到 共稀瑞桶散翁，僵还有d y n d a l l 散射、荧光帮动态先散射，箕成分的多少取决予 教射粒子粒大小、激发与发射波长襄仪器龄狭缝塞度。 在定量理论基础方颓，划绍璞等根据宏观波动理论，搬出分子散射光源子 溶液折光指数的涨落，井且进步在限制条件下用瑞利散射定量方稷解释了 r l s 定鼓分析的原理，箕表遮式如下。 r - b 型恭三霸臀r + 等 c 假定吼燮裟等俺1 。丽e ( a ) d zr + 2 等 则有i = k c( 式3 1 ) 当测定条件一定，k 为与散射粒子体积( 、均匀介质的平均折光系数( n ) 和入射麓波我( 丸和沁) 有关静常数。筑3 一i 可作秀菸振先敲射光谱法静定量 蒸戳。 当散射分子具有荧光时，此时的共振光散射也可视作共振荧光，即x = o 时的一种特殊的同步荧光。黄承志等( “2 j 贝0 把共振光散射光谱归属于同步荧光谱 而利用同步发光方程来解释定量分析的基本原理。箕蒸本溺数关系为：i ( 沁x ， x e m ) = k c l e x q , e x ) e m ( l e m ) ，e x 先激发必谱懿强凄分毒，e 斟隽发射光谱懿 强度分布，当k x = 沁m x 时，缛到共振光散射的强度， 1 3 共振光散射光谱法机理研究及其在农药分析中的应用 i = k c l e x ( l e x ) e m ( 九e m ) ，在波长一定时，e x ( l e x ) 和e m ( k m ) 为常数，共 振光散射强度与浓度成正比，i r l s = k l c ，即为利用同步荧光方程来解释的共振 光散射光谱法的定量分析基础。上述理论推导都没有能够很好的从光子作用机 理的层面上解释共振光散射现象。在共振光散射光谱法的定量技术方面，还没 有公认的定量方程，现在一般都采用上述的瑞利散射定量方程或者同步荧光方 程来解释其定量基础。 1 4 共振光散射光谱法机理研究及其在农药分析中的应用 3 槲皮素和钙试剂共振光散射研究及机理探讨 近几年来，共振光散射技术成为一种发展十分迅速的痕量分析测试技术， 在生命科学、环境科学以及纳米材料研究等领域都显示出广阔的应用前景。虽 然目前共振光散射技术在蛋白质、核酸、金属离子和非金属离子分析中应用广 泛，但是对共振光增强的机理缺乏全面的了解，还需要做大量的试验研究和理 论探讨工作。 槲皮素( q u e r c e t i n ，q u ) 是一种多羟基的黄酮类化合物，它的结构式如图 3 - 1 。由于其结构是大共轭体系且有多酚羟基，所以是一种很好的抗氧化剂，有 较强的生物活性。在医学领域，槲皮素广泛用于治疗慢性支气管炎，对冠心病、 高血压有一定的辅助治疗作用，同时也具有明显的增强免疫功能、抗肿瘤、抗 衰老作用及抗病毒、抗菌、镇痛的作用 1 1 3 1 。 钙试剂( c a l c o n c a r b o x y l i ca c i d ) 因为常用于测定c a 2 + 而得名1 1 1 4 1 1 5 1 ，它又叫 钙指示剂、钙红、n n 指示剂，常温下是一种黑色粉末，在不同的p h 值溶液中 呈不同的颜色。 本文发现，q u ( 或钙试剂) 在弱酸性条件下，可以产生灵敏的共振光散射信号， r l s 强度与p h 值和q u ( 或钙试剂) 浓度有关在一定的条件下，共振光散射强度 与q u ( 或钙试剂) 浓度有较好的线性关系。本文对共振光散射强度与p h 的关系 进行了深入的研究，目的在于了解共振光散射产生的机理，影响共振光散射光 谱的因素以及共振光散射强度与被测物浓度之间的定量关系等基础问题。理论 计算的结果证实了在弱酸性条件下q u ( 或钙试剂) 产生灵敏的共振光散射峰的原 困是q u ( 或钙试剂) 分子通过分子间氢键作用形成了超分子聚合物。 h 图3 1 槲皮素的结构式 1 5 h 共振光散射光谱法机理研究及其在农药分析中的应用 n a o ，sn = = 2 n 图3 - 2 钙试剂的结构式 3 1 实验部分 3 1 1 主要仪器和药品 r f 一5 4 0 荧光分光光度计( 日本岛津公司) ；自动电位滴定计( 上海雷磁仪器 厂) ；t u 1 0 0 1 紫外可见光分光光度计( 北京市通用仪器设备公司) ； 1 0 x 1 0 m o 帆，槲皮素( 中国药品生物制品检定所，纯度大于9 9 ) ： 钙试剂( 分析纯) 以二次蒸馏水配制钙试剂标准溶液( 2 x 1 0 m o l l ；2 x 1 0 。4 m o i l ) b r i t t o n - - r o b i n s o n 缓冲溶液( 简写为b r 缓冲溶液) ，n a a c - - h a c 缓冲溶 液，c l a r k - - l u b s 缓冲溶液按照简明分析化学手册2 6 2 2 6 5 页方法配制， 实验用水均为二次蒸馏水。 3 1 2 实验方法 在一系列1 0m l 具塞比色管中依次加入3m l 一定p h 的b r 缓冲溶液和 一定体积槲皮素或钙试剂( 1 0 1 0 4 m o l 1 0 ，用二次蒸馏水稀释到刻度，摇匀，反 应3 0 r a i n ，用紫外可见光光度计记录其吸收光谱：用r f - - 5 4 0 荧光分光光度计， 同步扫描获其共振光散射光谱。在最大波长处处测定体系的共振光散射强度及 试剂空白。 3 2 结果与讨论 3 2 1 槲皮素体系 3 1 1 1 槲皮素体系的吸收光谱舜共振光散射光谱 共振光散射光潞法机理研究及其焱农药分析申的成爝 p h = 4 0 0 ，不阐浓度的槲皮索溶液的共振光散射光谱如图3 腼；，在4 9 7 n m 帮5 7 4 n m 蠢嚣嚣个强戆共振炎激翦漳。在4 9 7 n m 楚豹荚搽免数戆峰强疫最大， 本实验选用4 9 7 n m 作为定量分析的波长。 阉4 为槲皮索的吸收光谱。在p h = 4 0 0 时，1 _ 0 x 1 0 叫m o l l o u 的吸收曲线 为l ；当p h = 7 8 0 瓣，1 0 x 1 0 ”m o u l q u 约吸收莲线先2 。o u 在2 0 ( m m 7 5 0 n m 存程两个主要静紫外吸收带，谱带i ( 3 3 0 4 0 0 n m ) 稻谬带i i ( 2 3 0 2 8 0 n m ) ， 而谯碱性溶液中，谱带i 红移，且吸收强度略有增加，主蒙是因为q u 母核上 的酚羧基在碱性条件下均可离解。由图可知，o u 对于波长