氯過氧化物酶催化降解磺胺二甲氧嘧啶的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氯過氧化物酶催化降解磺胺二甲氧嘧啶的方法，基于生物酶催化降解體系，向待降解的磺胺二甲氧嘧啶溶液中加入氯過氧化物酶，混合均勻后用磷酸緩沖溶液調節(jié)混合液的pH至2～4.5，然后以H2O2為氧化劑，向混合液中加入H2O2水溶液，室溫攪拌降解磺胺二甲氧嘧啶。本發(fā)明操作簡單，氯過氧化物酶及H2O2用量少，反應條件溫和，能夠快速破壞磺胺二甲氧嘧啶的分子結構，使其斷裂為小分子，減小其對環(huán)境的污染，且降解時間短，10～20分鐘內磺胺二甲氧嘧啶降解率即可達到80％～96％。
【專利說明】氯過氧化物酶催化降解磺胺二甲氧嘧啶的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于水、廢水或污水的處理【技術領域】，具體涉及一種利用酶催化氧化法實 現磺胺二甲氧嘧啶快速降解的方法。

【背景技術】
[0002] 磺胺二甲氧嘧啶為常見抗菌劑，因其具有明顯的抗感染、高效、性質穩(wěn)定等特點， 廣泛地應用于食用動物作為預防和治療用藥。然而，磺胺二甲氧嘧啶很難被吸收，其中 30 %?90 %以尿液或糞便的形式排出體外。目前在許多國家的城市污水、河水、地下水及土 壤、河流湖泊沉積物等環(huán)境介質中都檢出了磺胺二甲氧嘧啶。其進入環(huán)境后，會刺激病原菌 產生抗藥性，并且會通過食物鏈進入人體，破壞人的造血系統(tǒng)，造成溶血性貧血癥，影響人 類健康。已發(fā)現，磺胺二甲基嘧啶可能誘發(fā)嚙齒類動物甲狀腺增生或腫瘤。
[0003] 目前，關于磺胺二甲氧嘧啶的處理方法有全細胞法、超濾法、Fenton氧化法、UV光 催化法、〇 3氧化法和(：102氧化法等。其中，全細胞法降解時用時長（> 12小時），無針對 性，幾乎不能去除磺胺二甲氧嘧啶污染；超濾法降解時效率低（< 10%) ;Fenton氧化法降 解時會產生二次污染；UV光催化法降解時成本高且用時長（> 1小時）；03氧化法降解時， 磺胺二甲氧嘧啶與〇3的濃度比為1:8. 5,并且03需要在線生成，設備要求高；C102氧化法降 解時，氧化劑與催化劑的用量大。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服上述磺胺二甲氧嘧啶處理方法的缺點，提供 一種處理工藝簡單、成本低、效率高、環(huán)境友好的氯過氧化物酶催化降解磺胺二甲氧嘧啶的 方法。
[0005] 解決上述技術問題所采用的技術方案是它由下述步驟組成：向待降解的磺胺二甲 氧啼陡溶液中加入氯過氧化物酶，混合均勻，用0. lmol/L的磷酸緩沖溶液調節(jié)混合液的pH 至2?4. 5,然后加入質量分數為30 %的H202水溶液，在室溫條件下攪拌5?20分鐘，所 述的磺胺二甲氧嘧啶與氯過氧化物酶、H 202的摩爾比為1:2. 67 X 10_6?6. 25 X 10_5:5. 2? 17. 2。
[0006] 本發(fā)明優(yōu)選磺胺二甲氧嘧啶與氯過氧化物酶、H202的摩爾比為1:3. 0ΧΚΓ5? 6. 0X 10_5:10. 5?17. 2,優(yōu)選用0. lmol/L的磷酸緩沖溶液調節(jié)混合液的pH至2. 5?3. 5。 優(yōu)選在室溫條件下攪拌10?20分鐘。
[0007] 本發(fā)明基于生物酶催化降解體系，以H202為氧化劑，能夠快速破壞其分子結構以 達到降解的目的。該方法操作簡單，氯過氧化物酶及H 202用量少，反應條件溫和，綠色環(huán)保， 降解時間短，10?20分鐘內磺胺二甲氧嘧啶降解率即可達到80%?96%。

【具體實施方式】
[0008] 下面結合實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不僅限于這些實 施例。
[0009] 實施例1
[0010] 向30mL64 μ mol/L的磺胺二甲氧嘧啶水溶液中加入90 μ L1 μ mol/L的氯過氧化物 酶溶液（由〇. lmol/L的磷酸緩沖溶液與氯過氧化物酶配制而成），混合均勻，用0. lmol/L 的磷酸緩沖溶液調節(jié)混合液的pH至3,然后加入3 μ L質量分數為30%的H202水溶液，其中 磺胺二甲氧嘧啶與氯過氧化物酶、H 202的摩爾比為1:4. 69 ΧΚΓ5:15. 6,在室溫條件下攪拌 15分鐘。用高效液相色譜測量降解前后磺胺二甲氧嘧啶的濃度，按下述公式計算磺胺二甲 氧嘧啶的降解率： toon] n = (c〇-ct)/c〇xioo%
[0012] 式中Π 為降解率，Q為磺胺二甲氧嘧啶的初始濃度，Ct為時間t時磺胺二甲氧嘧 啶的濃度。經計算，磺胺二甲氧嘧啶的降解率為95%。
[0013] 實施例2
[0014] 本實施例中用0. lmol/L的磷酸緩沖溶液調節(jié)混合液的pH至2,其他步驟與實施例 1相同，經計算，磺胺二甲氧嘧啶的降解率為56%。
[0015] 實施例3
[0016] 本實施例中用0. lmol/L的磷酸緩沖溶液調節(jié)混合液的pH至2. 5,其他步驟與實施 例1相同，經計算，磺胺二甲氧嘧啶的降解率為82%。
[0017] 實施例4
[0018] 本實施例中用0. lmol/L的磷酸緩沖溶液調節(jié)混合液的pH至3. 5,其他步驟與實施 例1相同，經計算，磺胺二甲氧嘧啶的降解率為88%。
[0019] 實施例5
[0020] 本實施例中用0. lmol/L的磷酸緩沖溶液調節(jié)混合液的pH至4,其他步驟與實施例 1相同，經計算，磺胺二甲氧嘧啶的降解率為76%。
[0021] 實施例6
[0022] 本實施例中用0. lmol/L的磷酸緩沖溶液調節(jié)混合液的pH至4. 5,其他步驟與實施 例1相同，經計算，磺胺二甲氧嘧啶的降解率為54%。
[0023] 實施例7
[0024] 本實施例中加入1 μ L質量分數為30 %的H202水溶液，其他步驟與實施例1相同， 其中磺胺二甲氧嘧啶與氯過氧化物酶、H 202的摩爾比為1:4. 69 X ΚΓ5:5. 2。經計算，磺胺二 甲氧嘧啶的降解率為70%。
[0025] 實施例8
[0026] 本實施例中加入2 μ L質量分數為30%的H202水溶液，其他步驟與實施例1相同， 其中磺胺二甲氧嘧啶與氯過氧化物酶、H 202的摩爾比為1:4.69X10, 10. 5。經計算，磺胺 二甲氧嘧啶的降解率為88 %。
[0027] 實施例9
[0028] 本實施例中加入3. 3 μ L質量分數為30%的H202水溶液，其他步驟與實施例1相 同，其中磺胺二甲氧嘧啶與氯過氧化物酶、H 202的摩爾比為1:4.69X10, 17. 2。經計算，磺 胺二甲氧嘧啶的降解率為96 %。
[0029] 實施例10
【權利要求】
1. 一種氯過氧化物酶催化降解磺胺二甲氧嘧啶的方法，其特征在于：向待降解的磺 胺二甲氧嘧啶溶液中加入氯過氧化物酶，混合均勻，用0. lmol/L的磷酸緩沖溶液調節(jié) 混合液的pH至2?4. 5,然后加入質量分數為30 %的H202水溶液，在室溫條件下攪拌 5?20分鐘，所述的磺胺二甲氧嘧啶與氯過氧化物酶、H 202的摩爾比為1:2. 67ΧΚΓ6? 6. 25X10_5:5. 2 ?17. 2。
2. 根據權利要求1所述的氯過氧化物酶催化降解磺胺二甲氧嘧啶的方法，其 特征在于：所述的磺胺二甲氧嘧啶與氯過氧化物酶、H20 2的摩爾比為1:3. 0ΧΚΓ5? 6· 0Χ1(Γ5:10· 5 ?17. 2。
3. 根據權利要求1所述的氯過氧化物酶催化降解磺胺二甲氧嘧啶的方法，其特征在 于：用0. lmol/L的磷酸緩沖溶液調節(jié)混合液的pH至2. 5?3. 5。
4. 根據權利要求1?3任意一項所述的氯過氧化物酶催化降解磺胺二甲氧嘧啶的方 法，其特征在于：在室溫條件下攪拌10?20分鐘。
【文檔編號】C02F1/72GK104085975SQ201410282976
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權日:2014年6月23日
【發(fā)明者】蔣育澄, 李曉紅, 胡滿成, 李淑妮, 翟全國 申請人:陜西師范大學