Способ определения хлорофоса и прозерина Советский патент 1990 года по МПК G01N27/48 

Изобретение относится к аналити1- ческой химии, а именно к способам количественного определения хлорофоса и прозерина.

Цель изобретения - упрощение анализа и повышение чувствительности определения.

В способе электрохимического определения хлорофоса и прозерина используется ферментный электрод на основе холинэстеразы (ХЭ), иммобилизованной путем включения в пленку из нитратя целлюлозы ХЭ с использованием активирующего действия на ХЭ

„ анионов Са .

Определение субстратов и ингибиторов ХЭ основано на электрохимической активности одного из продуктов гидролиза субстрата, специфичного к ХЭ-бутирилтиохолиниодида (БТХИ). Продукт гидролиза БТХИ-тиол способен образовывать меркаптид ртути, который восстанавливается на ртутном капель-ном и амальгамированном серебряном электродах.

На вольтамперограммах БТХИ на стационарном ртутном электроде с серебряной подложкой наблюдается небольшой пик при потенциале -0,55 ± +0,05 В относительно насыщенного ка- ломелъного электрода, который быстро растет по высоте в присутствии ХЭ, При введении в псгчс дуемыи раствор

Q1

еэ

№

00 ОЗ

. 2+

ионов Са в кочнчепво

ю- 3-10 эмоль/л пик при потенциале -0,55 В относительно насыщенного каломельного электрода резко возрастает, так как вблизи активного центр ХЭ имеется анионная группа, которая препятствует взаимодействию фермента с субстратом. При связывании этой Группы ионами Са2 в данной области концентрации условия для образова- |шя комплекса Михаэлиса становятся наиболее благоприятными.

Активирующее действие проявляют

ионы Na

Mg24,

I In

ыоднако макси

в электролитическую ячейку с насыщенным каломельным и ферментным электродами , Удаляют кислород продуванием в течение 15 мин (время достижения равновесия реакции гидролиза должно быть постоянным во всех определениях) аргоном или электролитически генерированным водородом. Снимают вольтамперограммы в интервале потенциалов (-0,1)-(-0,8) В при скорости наложения потенциала 1 В/с при непрерывном режиме поляризации с треугольной разверткой потенциала. Из

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения хлорофоса и прозерина, и может быть использовано при определении фосфорорганических инсектицидов в объектах медицины и окружающей среды. Целью изобретения является упрощение анализа и повышение чувствительности анализа. Цель достигается электрохимическим определением хлорофоса и прозерина с применением ферментного электрода на основе холинэстеразы, иммобилизованной путем включения в пленки из нитрата целлюлозы, и использованием активирующего действия на холинэстеразу ионов Са²⁺. Вольтамперограмму регистрируют в интервале потенциалов от -0,1 до -0,8В. Концентрацию хлорофоса или прозерина определяют по высоте пика при потенциале -0,55±0,05В. Нижняя граница определяемых содержащий ингибиторов составляет 9^.10^-12М для хлорофоса и 2^.10^-11М для прозерина. 1 табл.

Мальный активирующий эффект на ХЭ ока-с меряют высоту катодного пика -при

зывают ионы в приведенной области Концентраций.

Высота пика уменьшается в присутствии ингибиторов ХЭ и зависит от Концентрации ингибитора в ячейке.

Измерение осуществляют следующим образом.

Ферментный электрод и электрод сравнения погружают в анализируемый раствор, содержащий буферный борат- Ный раствор рН 9,05 и раствор БТХИ. Раствор термостатируют при 25 С, продувают током водорода или аргона,и снимают вольтамперограммы в интервале потенциалов (-0,1)-(+0,8) В. Минимальный объем анализируемого раствора составляет 4-5 мл.

Использование ферментного электрода с иммобилизованной ХЭ позволяет многократно использовать дорогостоящий фермент, что доказывает экономическую рентабельность предлагаемого способа определенийJ использование

rt i

активирующего действия ионов Са значительно повышает чувствительность анализа. Нижняя граница определяемых концентраций для хлорофоса составляет 9 10 2моль/л для прозерина - 2 -10нмоль/л.

20

25

30

35

40

потенциале -0,55 В. Строят градуир вочную прямую, выражающую зависимость высоты катодного пика от десятичного логарифма концентрации ингибитора. Неизвестную концентрацию ингибитора находят по градуиро вочному графику, который описывает ся уравнением Y -(0.72+0,07)х - -( 1,52+0,63), г 0,9952 для хлоро фоса и уравнением Y -(1,84+0,08) -(3,95+0,58), г 0,9983 для прозе рина .

В таблице приведены результаты ределения хлорофоса и прозерина.

Способ количественного определе ния хлорофоса и прозерина может бы использован и для определения боль лмх концентраций ингибитора (10 - 10) моль/л по градуировочным гра фикам Y -(0,40+0,01)х-(0,36+ +0,07)i r 0,9944 для хлорофоса и Y -(1,ОЬ4Ч),03)х-(0,30+0,01 jI, r 0,9960 для прозерина. И этом слу чае можно не добавлять ионы Са . Ошибка определения не превышает 8%

Способ позволяет на несколько порядков снизить нижнюю границу оп ределяемых содержаний ингибиторов (до 9 1 0 2моль/л для хлорофоса и

Пример. Определение концент- ,, до 2-10 моль/л для прозерина) и

г,8 45

рации хлорофоса и прозерина для (5-IO- ) моль/л хлорофоса и (1-10 - ) моль/л прозерина.

В мерную колбу на 5 мл вводят 2,5 мл бидистиллированной воды, 1 мл стандартного раствора БТХИ с концентрацией 0,005 г/мл, добавляют 0,06 мл 0,84 М раствора СаС1г, добавляют от 1 мкл (маленькие объемы отмеряли микрошприцом на 10 мкл) до 0,5 мп стандартного раствора ингибитора с концентрацией 10 моль/л, доводят боратным буферным раствором до метки, перемешивают и переногят

50

55

упростить процедуру определения. Данным способом можно определить содержание ингибиторов ХЭ в объектах окружающей среды.

Формула изобретени

Способ определения хлорофоса и прозерина, заключаючц-шся в сценке степени ингибировання хлорофосом и прозерином ферментативной реакции гидролиза субстрата хилинэстеразы, отличающийся тем, что, с целью увеличения ч чзствительнсст

0

5

0

5

0

потенциале -0,55 В. Строят градуиро- вочную прямую, выражающую зависимость высоты катодного пика от десятичного логарифма концентрации ингибитора. Неизвестную концентрацию ингибитора находят по градуиро- вочному графику, который описывается уравнением Y -(0.72+0,07)х - -( 1,52+0,63), г 0,9952 для хлорофоса и уравнением Y -(1,84+0,08)х- -(3,95+0,58), г 0,9983 для прозерина .

В таблице приведены результаты определения хлорофоса и прозерина.

Способ количественного определения хлорофоса и прозерина может быть использован и для определения боль- лмх концентраций ингибитора (10 - 10) моль/л по градуировочным графикам Y -(0,40+0,01)х-(0,36+ +0,07)i r 0,9944 для хлорофоса и Y -(1,ОЬ4Ч),03)х-(0,30+0,01 jI, r 0,9960 для прозерина. И этом случае можно не добавлять ионы Са . Ошибка определения не превышает 8%.

Способ позволяет на несколько порядков снизить нижнюю границу определяемых содержаний ингибиторов (до 9 1 0 2моль/л для хлорофоса и

упростить процедуру определения. Данным способом можно определить содержание ингибиторов ХЭ в объектах окружающей среды.

Формула изобретения

Способ определения хлорофоса и прозерина, заключаючц-шся в сценке степени ингибировання хлорофосом и прозерином ферментативной реакции гидролиза субстрата хилинэстеразы, отличающийся тем, что, с целью увеличения ч чзствительнссти

51

определения и упрощения анализа, в исследуемый раствор специфичного субстрата холинэстеразы - бутирилтио- холиниодида опускают ферментный электрод на основе,иммобилизованной путем включения в пленку из нитрата целлюлозы холинэстеразы, добавляют

раствор ионов кальция в количестве 110 - моль/л и регистрируют вольтамперограмму в интервале потенциалов (-0,1)-(-0,8) В, а концентрацию хлорофоса или прозерина определяют по высоте пика при потенциале - ,-0,55+0,05 В.