持久性有機(jī)污染物是具有長期殘留性、生物富集性、半揮發(fā)性和高毒性的疏水有機(jī)化合物。多環(huán)芳烴和有機(jī)氯農(nóng)藥作為典型的持久性有機(jī)污染物導(dǎo)致我國耕地土壤大面積污染,已經(jīng)嚴(yán)重威脅到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)安全。由于該類有機(jī)污染物的自降解難,使得其污染土壤的修復(fù)成為我國長期而艱巨的任務(wù)。微生物修復(fù)法因具有成本低、環(huán)境中長期存在,邊污染邊治理等優(yōu)勢,成為被優(yōu)先選擇的土壤修復(fù)技術(shù)。但微生物修復(fù)法至今仍沒有成為主流的土壤修復(fù)方法,其中的一個(gè)關(guān)鍵難點(diǎn)是具有強(qiáng)疏水性的持久性有機(jī)污染物與土壤中的有機(jī)質(zhì)緊密結(jié)合,導(dǎo)致其生物利用率極低。環(huán)糊精對疏水性有機(jī)污染物具有較強(qiáng)的包結(jié)能力,作為環(huán)境友好的增溶劑已經(jīng)被嘗試用于污染土壤的微生物修復(fù)。但該方法對包結(jié)污染物生物可利用性的改善程度卻存在較大差別,使其很難在污染土壤的生物修復(fù)中推廣使用。目前,對于環(huán)糊精促污染物分子生物降解機(jī)理的研究尚處于初步階段。尤其是污染物分子在環(huán)糊精影響下是如何接觸并穿越細(xì)胞膜進(jìn)入胞內(nèi)被降解尚不清楚。此過程是否對污染物的生物降解起到?jīng)Q定性作用也了解甚少。本論文通過關(guān)注細(xì)胞膜體系,結(jié)合理論模擬和實(shí)驗(yàn)方法,系統(tǒng)研究了不同環(huán)境下環(huán)糊精與污染物超分子識別、環(huán)糊精/污染... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２天然環(huán)糊精結(jié)構(gòu)［ｗ］??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｎａｔｕｒａｌ?ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎｓ＾７＇??２０世紀(jì)８０年代，環(huán)糊精在制藥和食品等行業(yè)中開始被探索應(yīng)用

?環(huán)糊精與典型持久性有機(jī)污染物的相互作用及對其生物降解的影響???性空腔內(nèi)的水分子并不穩(wěn)定，這有利于它們被極性較小的分子取代。因此，疏水性的有??機(jī)分子可以全部或者部分地插入到環(huán)糊精的空腔當(dāng)中與其形成包結(jié)物。己經(jīng)有大量文獻(xiàn)??報(bào)道了多種分子（如芳香族化合物，離子或高分子）與環(huán)糊精的絡(luò)合現(xiàn)象［８８，８９］。主體／客??體所形成的復(fù)合體是動(dòng)態(tài)的。這意味著游離物質(zhì)和包結(jié)物質(zhì)之間存在平衡（圖１．３）??９１］�？臻g互補(bǔ)性是主客體親和性的關(guān)鍵參數(shù)，也控制化學(xué)計(jì)量。如果１：?１包結(jié)物代表一??種包結(jié)形式，那么在這種包結(jié)狀態(tài)下同時(shí)可能發(fā)生１：?２或２：?１的包結(jié)形式，即一個(gè)環(huán)??糊精可能包封兩個(gè)客體分子，也可能一個(gè)客體被包結(jié)在兩個(gè)ＣＤ分子內(nèi)。此外，ｙ－ＣＤ?—??般與非常大的客體形成包結(jié)物，如苯并［ａ］芘。ａ－ＣＤ則更傾向于包結(jié)小分子，如二氯甲??烷和己烷。如果要處理大規(guī)模的污染物，Ｐ－ＣＤ則構(gòu)成了良好的折中方案，因?yàn)槠淝惑w??呈現(xiàn)出介于ａ－和ｙ－ＣＤ的中間尺寸。同時(shí)，由于生產(chǎn)成本較低以及能與更多中分子形成絡(luò)??合物的能力，使得Ｐ－ＣＤ成為環(huán)境研宄中的首眩??然而，Ｐ－ＣＤ的較低溶解度可能會限制其應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)。因此，改性后的Ｐ－ＣＤ似??乎是用于環(huán)境修復(fù)中有前景的主體。環(huán)糊精分子上３ｎ反應(yīng)性羥基的存在使得環(huán)糊精幾??乎可以被進(jìn)行各種的化學(xué)改造。這些化學(xué)修飾可以很大程度地改變環(huán)糊精的特征，如溶??解度、包合能力或誘導(dǎo)新的性質(zhì)、還可以引入發(fā)色基團(tuán)固定在固體載體上。通過對Ｐ－ＣＤ??不同程度的修飾可以得到甲基化（ＣＲＹＳＭＥＢ或ＲＡＭＥＢ）、羥丙基化（ＨＰＣＤ）、羧甲??基化（ＣＭＣＤ）或磺丁基化（ＳＢＥ）的Ｐ－環(huán)糊精，并且能夠得

?環(huán)糊精與典型持久性有機(jī)污染物的相互作用及對其生物降解的影響???－２１?ｔｕｒｎ?ＳＢＥ－Ｐ－ＣＯ??一?ｍｍ?ｈｐ－ｐ－ｃｄ??＊５－２４－??裏－２７－??＂ｒｏ????：§／３。：?■??－３３?－??〇；?－?ｍｍ??沄３６－??Ｃ??ＬＬＪ?－３９－??■５?＇?■?■??Ｃ?－４５?－??５冬?ｍｍ??？５１?－??Ｉ?ｊ?｜?｜?｜??萘?蒽菲芘??圖２．?４環(huán)糊精衍生物與四種典型多環(huán)芳烴的結(jié)合能??Ｆｉｇ．?２．４?Ｂｉｎｄｉｎｇ?ｅｎｅｒｇｉｅｓ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ＣＤ?ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ?ａｎｄ?ｆｏｕｒ?ＰＡＨｓ．??分子對接結(jié)果表明，ＨＰ－Ｐ－ＣＤ比ＳＥＢ－Ｐ－ＣＤ更易于吸附多環(huán)芳烴污染物。萘，蒽，??菲和芘四種多環(huán)芳烴分子（除了萘分子外）在兩種Ｐ－環(huán)糊精衍生物的疏水空腔中均采用??半傾斜狀的空間取向，進(jìn)一步證明了這種結(jié)合方式有利于環(huán)糊精與多環(huán)芳烴分子的吸附??（圖?２．５）。??萘?蒽??菲?芘??ＳＢＥ－３－ＣＤ??圖２．５羥丙基－Ｐ－環(huán)糊精和磺丁基－ｐ－環(huán)糊精與典型多環(huán)芳烴的結(jié)合方式??Ｆｉｇ．２．５?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ＨＰ－（３－ＣＤ?ａｎｄ?ＳＢＥ－Ｐ－ＣＤ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ｆｏｕｒ?ＰＡＨｓ．??３４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Polycyclic aromatic hydrocarbon in urban soil from Beijing, China[J]. LI Xing-hong1, MA Ling-ling1, LIU Xiu-fen1, FU Shan1, CHENG Hang-xin2, XU Xiao-bai1,(1. State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Ecotoxicology, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China. 2. Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, Langfang 065000, China).  Journal of Environmental Sciences. 2006(05)

碩士論文
[1]磺丁基-β-環(huán)糊精對菲的增溶及生物降解研究[D]. 楊帆.大連理工大學(xué) 2017



本文編號：3367362