很多光学分析法采用高灵敏显色剂作反应物,但其自身强烈的光响应(吸收、透射、荧光)会严重干扰测定准确性。光吸收比值法(LARVA)正利用显色剂吸光强、其光谱与产物光谱分辨率差的特点使测量灵敏度提高10-100倍。本项目依据LARVA理论,建立透射光强比差和荧光比差与微量组分浓度间数学关系,前者使吸光光度法测量灵敏度再提高1000倍,后者使荧光分析法测量灵敏度再提高10倍以上。通过对络合反应表征和机理研究,筛选、合成若干反应灵敏度高、选择性优、吸光或荧光性能好的新型显色剂以准确分析环境水体微克/升-纳克/升水平的重金属(Ni、Co、As、Zn、Pb、Cd等)和有机物(如阴离子洗涤剂、生物大分子等)含量。光信号比差法标准曲线稳定、试剂和样品进样量少,可望实现环境水体非富集、非分离、非校正检测,通过对测量、反应条件优化实验,最终建立3-5套操作简单、灵敏度高、选择性好、实用性强的污染物检测新方法。
本课题基于分子光谱法,利用现有的显色配体,并合成了两种新结构配体,建立了光吸收比差、竞争取代反应、自由基氧化褪色、沉淀吸附等多种新的痕量分析方法,并对天然水体、废水中痕量金属离子(Cu、Fe、Al、Co、Ni、Sb、Ti等)、卤素离子(Cl-、Br-)、表面活性剂(阴离子洗涤剂、阳离子表面活性剂等)等分析测定,优化了实验条件,分析检测了实际水质样品,并与传统仪器分析方法结果进行了比较,结果表明,方法灵敏度高、选择性好,为现场快速检测技术研究奠定了方法基础。在有机污染物检测方面,设计建立了多种多环芳烃分离检测方法- - 在线SPE-HPLC检测方法,优化了样品富集、分离和检测条件,富集率、灵敏度和分析效率得到大大提高,已经用于黄浦江水体PAHs时空分布研究。此外,在本课题资助下,建立了"静电吸引诱导非共价键分子作用"、"跨膜阻抗效应"的理论和模型,并用于多种蛋白质与偶氮有机物相互作用以及有机污染物的细胞跨膜研究,为污染物生物毒性和健康风险的分子机制研究提供了新的思路,同时建立了食品、生物样品中蛋白质测定的新方法。