Химическая и биологическая безопасность

Охарактеризованы три содержащих остаток борной кислоты новых флуоресцентных зонда, спектры возбуждения и излучения которых смещаются и изменяют интенсивности в присутствии водного раствора цианида. Эти зонды пригодны в качестве сенсоров цианида при помощи калориметрических измерений и измерений отношений интенсивностей флуоресценции при двух длинах волн возбуждения или излучения (рациометрических измерений). Довольно высокие константы связывания зондами цианида позволяют калориметрически определять всего 10 мкМ цианида. Измерения спектров вызывает взаимодействие остатка борной кислоты с CN^–, которое переводит нейтральный остаток борной кислоты R–B(OH)₂ в электронодонорную анионную форму R–B^–(OH)₃. Наличие электронодефицитного четвертичного гетероциклического азота и сильно электронодонорной аминогруппы в хинолиниевой структуре зондов определяют спектральные сдвиги при взаимодействии с CN^–. Константы ассоциации с цианидом зондов с орто-, мета- и пара-положениями остатка борной кислоты равны, соответственно, 0,12, 0,17 и 0,14 мкМ^–1. Синтезировано контрольное соединение, не содержащее остатка борной кислоты, что позволило провести сравнения структуры и определить механизм чувствительности к цианиду. Показано также, что сродство зондов к моносахаридам (глюкозе и фруктозе) много ниже, чем к цианиду, что позволяет определять цианид в физиологических образцах. США, Ctr Fluorescence Spectrosc., Dep. Biochem. & Mol. Biol., Med. Biotechnol. Ctr, Univ. Maryland Sch. Med., Baltimore, MD 21201. Библ. 30.

Сообщается о микробном биосенсоре для быстрого, чувствительного, селективного и недорогого определения общего содержания фосфорорганических нервно-паралитических агентов, имеющих п-нитрофенильный (ПНФ) заместитель. Биосенсор состоит из иммобилизованных на растворенном кислородном электроде Pseudomonas putida JS444, полученных путем генной инженерии и являющихся разрушителем ПНФ за счет экспрессирования фосфорорганической гидролазы (ФОГ) на поверхности своих клеток. ФОГ, находясь на поверхности биосенсора, катализирует гидролиз фосфорорганических пестицидов с ПНФ-заместителем, таких как параоксон, метилпаратион и паратион, с выделением п-нитрофенола, который окисляется энзиматическим аппаратом Pseudomonas putida JS444 при потреблении кислорода до диоксида углерода. Потребление кислорода измерялось и по нему определялась концентрация фосфорорганических веществ. Сигнал сенсора и время ответа были оптимальными при сухом весе клеток 0,086 мг и работе в 50 мМ цитратно-фосфатном буфере с рН 7,5, содержащем 50 мкМ CoCl₂, при 20ºС. В таких условиях биосенсор измерял до 55 ppb параоксона, 53 ppb метилпаратиона и 58 ppb паратиона при отсутствии интерференции от большинства фенольных соединений и других распространенных пестицидов, таких как атразин, кумафос, сутан, севин и диазинон. Эксплуатационный ресурс биосенсора составил около 5 дней при хранении его в рабочем буфере при 4º°С. Department of Chemical and Environmental Engineering, University of California, Riverside, CA 92521, USA.