Detekcja nadtlenku wodoru chemiluminometrem własnej konstrukcji

• Autorzy: Arkadiusz Szterk , Piotr Szterk , Piotr P. Lewicki

Warianty tytułu

Detecting Hydrogen Peroxide Using a 'Chemiluminometer' Device Constructed by the Authors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Chemiluminescencja to emisja kwantów światła o określonej długości fali w wyniku specyficznych reakcji chemicznych. W wyniku tych reakcji powstaje produkt w stanie wzbudzonym i w procesie rekombinacji elektronowej następuje emisja promieniowania elektromagnetycznego. Celem pracy było skonstruowanie chemiluminometru, przyrządu służącego do badania różnych procesów utleniania techniką chemiluminescencjną. Kolejnym celem było określenie minimalnego poziomu detekcji nadtlenku przez skonstruowany przyrząd. Za pomocą zbudowanego chemiluminometru badano stężenie nadtlenku wodoru w układzie modelowym. Wykorzystano reakcję luminol-H2O2-peroksydaza chrzanowa w celu określenia poprawności działania urządzenia i uzyskiwania powtarzalności wyników. Celem pracy było również otrzymanie preparatu peroksydazy chrzanowej i określenie optymalnego pH jej działania. Peroksydazę otrzymywano z korzenia chrzanu tradycyjnymi metodami izolacji i wstępnego oczyszczania. Otrzymanie własnego preparatu enzymatycznego podyktowane było wysoką ceną komercyjnie dostępnych peroksydaz z korzenia chrzanu. Stwierdzono, stosując zbudowany chemiluminometr, że poziom detekcji nadtlenku wodoru w układzie luminol-H2O2-peroksydaza wynosi 1x10-10 mol/dm3 (3,74 ng/dm3). Nie stwierdzono liniowej zależności między stężeniem nadtlenku wodoru a sygnałem chemiluminescencji. Określono optymalne pH wyizolowanego preparatu peroksydazy chrzanowej, które wynosiło pH = 7. (abstrakt oryginalny)

EN

Chemiluminescence is the emission of light quanta having definite wavelengths as a result of specific chemical reactions. Such reactions give a product in the excited state, and during an electron recombination process, the emission of electromagnetic radiation takes place. The first objective of the project was to construct chemiluminometer, a device that could be applied to investigate various oxidation processes using chemiluminescence. The next objective of the project was to determine the minimum level at which hydrogen peroxide could be detected. With the use of the chemiluminometer constructed, the concentration level of hydrogen peroxide was analyzed in a model system. A reaction between luminol-H2O2 and chorseradisch peroxidase was used to prove whether or not the device correctly operated and if the repeatability of results could be achieved. The third objective of the project was to produce a horseradish peroxidase preparation and to determine an optimal level of pH of its reaction. The horseradish peroxidase was produced from horseradish roots using traditional isolation and initial cleaning methods. The authors had to produce their own enzymatic preparation because all the commercially available peroxidases from horseradish roots were very expensive. It was also determined that while using the chemiluminometer constructed, the level of detecting hydrogen peroxide in the luminol-H2O2-peroxidase model was 1x10-10 mol/dm3 (3.74 ng/dm3). No linear dependence between the concentration of hydrogen peroxide and the chemiluminescence signal was found. The optimal level of pH equalling 7 (pH = 7) was determined of the isolated horseradish peroxidase. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Żywność; Bezpieczeństwo zdrowotne żywności

EN

Food; Food health safety

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 15 (2008)
• Numer: nr 4 (59)
• Strony: 275--282

Twórcy

autor

Arkadiusz Szterk

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

autor

Piotr Szterk

• Politechnika Warszawska

autor

Piotr P. Lewicki

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

Bibliografia

• [1] Adcock J. L., Francis P. S., Barnett N. W.: Acidic potassium permanganate as a chemiluminescence reagent - A review. Anal. Chim. Acta 2007, 601, 36-67.
• [2] Arakawa H., Meada M., Tsuji A.: Chemiluminescence enzyme-immunoassay of cortisol using peroxidase as label. Anal. Biochem. 1979, 97, 248-254.
• [3] Birman S.: Determination of acetylcholinesterase activity by a new chemiluminescence assay with the natural substrate . Biochem. J. 1985, 225, 825-828.
• [4] Diaz A.N., Sanchez F.G., Garcia J.A.G.: Hydrogen peroxide assai by Rusing enhanced chemiluminescencje of the luminol-H2O2-horseradish peroxidase system: comparative studies. Analytical Chimica Acta 1996, 327, 161-165.
• [5] Gracia-Sanchez F., Navas Diaz A., Gonzalez Garcia J. A.: Study of the enhanced chemiluminescence from the luminol-horseradish peroxidase-hydrogen peroxide-p-coumaric acid system at very short times: stopped flow selective determination of p-coumaric acid in beers. Anal. Chim. Acta 1995, 310, 399-406.
• [6] Keilin D., Hartree E. F.: Purification of horse-radish peroxidase and comparison of its properties with those of catalase and methaemoglobin. Biochem J. 1951, 49, 88-104.
• [7] Kricka L. J.: Chemiluminescent and Bioluminescent Techniques. Clin. Chem. 1991, 37/9, 1472-1481.
• [8] Navas M., Jimenez A. M.: Review of chemiluminescent methods in food analysis. Food Chemistry 1996, 55, 7-15.
• [9] Seitz W.R.: Chemiluminescence and Bioluminescence Analysis: Fundamentals and Biomedical Applications Crit. Rev. Anal. Chem. 1981, 13, 1-58.
• [10] Toczko M., Grzelińska A.: Mat. do ćwiczeń z biochemii. Wyd. V. Wyd. SGGW Warszawa 2001, 99-102.
• [11] Veitch N. C.: Horseradish peroxidase: a modern view of a classic enzyme. Phytochem. 2004, 65, 249-259.
• [12] Whitehead T. P., Kricka L. J., Carter T. J. N., Thorpe G. H. G.: Analytical luminescence: its potential in the clinical laboratory. Clin. Chem. 1979, 25/9, 1531-1546.
• [13] Wu Xing-Zheng Suzuki M., Sawada T., Kitamori T.: Chemiluminescence on a microchip. Analytical Sciences 2000, 16, 321-323.