Разработка иммунохимических методов анализа хлорсодержащих пестицидов в объектах окружающей среды

• Автор: Крикунова, Виталия Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.23, 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 198 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Экологический мониторинг пестицидов

Глава 1. Проблемы загрязнения окружающей среды хлоропаническими пестицидами

1.1. Производные полихлорфенолов предшественники диоксинов

1.2. Общая характеристика хлорсодержащих пестицидов их свойства, транспорт и деградация в окружающей среде

1.2.1. Пестициды группы хлорфеноксикислот

1.2.2. Полихлорфенолы

1.2.3. Гербициды класса хлорированных ацетанилидов

Глава 2. Методы определения хлорорганических пестицидов в природных объектах.

2.1. Физикохимические методы анализа

2.1.1. Методы пробоподготовки образцов

2.2. Иммунохимические методы анализа пестицидов
2.2.1. Основные этапы разработки ИХМ пестицидов
2.2.1.1. Дизайн и синтез гаптснов, получение иммуногенов и меченых соединений
2.2.1.2. Получение и характеристика антител
2.2.1.3. Оптимизация условий иммуноанализа
2.2.2. Твердофазный иммунофермеитный анализ ИФА
2.2.3. Поляризационный флуоресцентный иммуноанализ ПФИА
2.2.3.1. ПФИА в системе обращенных мицелл
2.2.4. Современные тенденции развития ИХМ
2.2.5. Влияние структуры меченого антигена на характеристики ИХМ
2.2.6. Методы рассчета констант связывания антигенантитело
Глава 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Материалы и оборудование
3.2. Методы
3.2.1. Синтез конъюгатов пестицидов с белками
3.2.2. Синтез конъюгатов пестицидов с флуоресцеином
3.2.3. Пробоподготовка образцов
3.2.4. Методики проведения иммуноанализа
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 4. Теоретические закономерности конкурентного ПФИА
4.1. Определение констант аффинности антител в ПФИА
Глава 5. Влияние структуры иммунореагентов и схем проведения анализа
на характеристики ПФИА пестицидов производных полихлорфенолов.
5.1. Тестирование антител, изучение влияния структуры иммуногенов на основные характеристики ПФИА пестицидов.
5.2. Определение оптимальных концентраций иммуиореагентов.
5.3. Влияние структуры меченых антигенов на характеристики ПФИА.
5.4. Аналитические характеристики разработанных систем ПФИА 0 чувствительность, воспроизводимость и селективность определения.
5.5. Изучение влияния органических растворителей на характеристики 7 ПФИА пестицидов.
5.6. Влияние ионной силы буфера на параметры системы ГФИА.
5.7. ПФИА в обращенных мицеллах
5.8. Иммуноанализ, основанный на тушении флуоресценции
Глава 6. Применение ПФИА для анализа пестицидов в объектах
окружающей среды
6.1. Определение пестицидов в образцах природной воды
6.2. Разработка методик экстракции хлорфеноксикислот из почвы для их 2 определения методом ПФИА
6.2.1. Методика ультразвуковой экстракции хлорфеноксикислот из
6.2.2. Методика микроволновой экстракции хлорфеноксикислот из 2 почвы
6.3. Корреляция разработанных методик ПФИА с методом жидкостной 9 хроматографии
Глава 7. Разработка и оптимизация твердофазного иммуноферментного
анализа ацетанилидов
7.1. Влияние структуры конъюгата для сорбции на чувствительность 0 анализа, оптимизация концентраций иммунореагенов для проведения ИФА пропанила
7.2. Селективность определения пропанила
7.3. Влияние структуры конъюгата для сорбции на чувствительность 9 анализа, оптимизация концентраций иммунореагенов для проведения ИФА ацетохлора
7.4. Селективность определения ацетохлора
Глава 8. Применение ИФА ацетанилидов для анализа объектов
окружающей среды
8.1. Определение пестицидов в образцах природной воды
8.2. Определение ацетохлора в яблочном соке
8.3. Влияние органических растворителей на характеристики ИФА 9 ацетанилидов
8.4. Разработка методики экстракции пропанила из зерен риса для его 1 определения методом ИФА
8.5. Разработка методики экстракции ацетохлора из кукурузной муки для 4 его определения методом ИФА
8.6. Корреляция разработанных методик ИФА с методом ГХ с 6 детектированием
ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
2.4Д 2,4дихлорфсноксиуксусная кислота
2.4.5Т 2,4,5трихлорфеноксиуксусная кислота
2.4.5ТП 2,4,5трихлорфсноксипропионовая кислота 2М4Х метил4хлорфенокси уксусная кислота
2.4ДБ ,4дихлорфеноксимасляная кислота Аг антиген
Ат антитело
АФ аминофлуоресцеин
ББ боратный буфер
БСА бычий сывороточный альбумин
ВОЗ Всемирная организация здравоохранения
ВЭЖХ высокоэффективная жидкостная хроматография
ГАФ глициламидофлуоресцеин
ГХ газовая хроматография
ДМСО диметилсульфоксид
ДМФА диметилформамид
ДХА дихлораналины
ДХФ дихлорфенолы
ЖХ жидкостная хроматография
ИК концентрация аналита при ном связывании меченного антигена ИФА иммуноферментный анализ ИХМ иммунохимические методы
МВЭ микроволновая экстракция МДУ максимально допустимый уровень
МС массспектрометричсский детектор МСМС тандемная массспектрометрия ОВА овальбумнн
ПДК предельнодопустимая концентрация
ПО предел обнаружения
ПР перекрестное реагирование
ПФИА поляризационнофлуоресцентный анализ
ПХ пероксидаза из корней хрена ПХА пентахлораналин ПХФ пентахлорфенол РИА радиоиммунный анализ
СКЭ сверх критическая экстракция ТСХ тонкослойная хроматография ТХФ трихлорфенолы УФ ультрафиолетовая детекция
ТФЭ твердофазная экстракция ТФМЭ твердофазная микроэкстракция УЗЭ ультразвуковая экстракция ФБС 0,1 М фосфатный буфер i I 7,
ФБС ФБС, содержащий 0, Твин ФИА флуоресцентный иммуноанализ ФИТЦ флуоресцеинизотиоцианат
ЭДФ этилендиаминфлуоресцсинтиокарбамат ЭЗД элскгронзахватный детектор ЕРА vi i .
ВВЕДЕНИЕ


Гербицидное действие препаратов группы хлорфеноксикислот основано на том, что в чувствительных к ним растениях они вызывают угнетение процессов фотосинтеза, стимуляцию при низких или угнетение при высоких концентрациях дыхания, нарушения метаболизма азотсодержащих соединений, разобщение процессов окисления и фофорилирования, снижение синтеза макроэргических фосфорных соединений и другие нарушения. Таблица. Основные физикохимические свойства хлорфеноксикислот . Т 3 2, пит. ТП пит. МХФУ 0 1,5 пит. Д. Феноксикислоты кислоты оказывают раздражающее действие на глаза, нос, горло при работе с ними у рабочих при производстве и применении пестицидов. Первый и основной объект зафязнения пестицидами это почва. Способность хлорфеноксикислот адсорбироваться на частицах земли зависит от содержания органического вещества в почве и ее . Хлорфеноксикислоты сильнее адсорбируются в поверхностных слоях почвы. Способность пестицидов к проникновению в почве может варьироваться от очень высокой в песчаных почвах и средней в глиняных, илистых почвах и суглинках, до низкой в почве, богатой перегноем изза адсорбции пестицидов на гуминовые кислоты и другие органические матрицы. Проникновение в грунтовые воды преобладает в крупнозернистых песчаных почвах с низким содержанием органических веществ или в сильно щелочных почвах. Первой стадией метаболизма широко используемых эфиров хлорфеноксикислот в окружающей среде является их гидролиз до свободной кислоты. Этот процесс сильно зависит от кислотности почвы. Так, эфиры 2,4Д в почвах при 8 гидролизуются в течение 9 дней, а при 5 более 1 года . Свободные хлорфеноксикислоты в окружающей среде содержатся в диссоциированном виде изза их низких рКа табл. При попадании в почву пестициды подвергаются микробиологическому разложению различные штаммы . Время полуразложения 2,4Д колеблется в пределах от 1 дня до нескольких недель, 2,4,5Т от до 0 дней в зависимости от климатических условий и типов почвенных микроорганизмов. Разложение в анаэробных условиях в затопленных почвах намного медленнее, чем во влажных почвах. Главные продукты метаболизма хлорфеноксикислот соответствующие полихлорфенолы, а также различные гидроксиароматические соединения. Распространенным метаболитом 2,4,5Т является также 2,4,5трихлоранизол, образующийся путем микробиологического метилирования трихлорфенола . Хлорфеноксикислоты подвергаются также микробиологическому дехлорированию. Промежуточными продуктами дехлорирования 2,4,5Т являются 2,4Д и 3хлорфенол, для 2,4Д 4хлорфенол . Образовавшиеся хлорфенолы могут превращаться в полихлорбифснилы ПХБ и диоксины 3, что наиболее вероятно при облучении. Более подробно о метаболизме полихлорфенолов см. Литературные данные показывают, что содержание 2,4Д в водах редко превышает несколько мкгл. Исключения составляют территории, на которых произошло рассыпание 2,4Д или пестицид применялся в количествах, намного превышающих рекомендованные для сельского и лесного хозяйства 3. Уровень хлорфеноксикислот в водных источниках разных стран в период с по гг. В воде основными процессами разложения феноксикислот являются биоразложение и фотохимическое разложение. Время полуразложения в воде 2,4Д и 2,4,5Т от до суток. Д менее 1 дня. Гуминовые вещества могут повышать фоточувствнтсльность хлорфенокси кислот. Т также разлагается в фотокаталитическом процессе с участием железной руды и пероксидов. Главными продуктами фоторазложения являются также 2,4,5трихлорфенол и 2гидрокси4,5дихлорфсноксиуксусная кислота. Главный источник загрязнения атмосферы феноксикислотами их распыление над обрабатываемыми площадями. Такой аэрозоль может подниматься в воздух на несколько км. При загрязнении атмосферы пестициды могут находиться в виде пара, растворенными в мелких капельках воды и в адсорбированном виде на взвешенных в воздухе твердых частицах в результате адсорбции из парообразной фазы или в результате выдувания обработанных почв. В зеленых частях обрабатываемых растений содержание феноксикислот сразу после применения составляет обычно мгг, через недель их концентрация снижается до мгг. В зимний период уровень пестицидов в растениях остается постоянным в течение длительного времени. Остаточные количества хлорфеноксикислот в лесных ягодах после обработки близлежащих территорий и самих лесов может достигать мгг 3.