基于稳健统计的新鲜乳腺组织拉曼光谱分析

采用便携式拉曼光谱仪对新鲜乳腺正常组织、良性组织和恶性组织进行检测,通过稳健统计方法对拉曼光谱数据进行分析处理,建立乳腺组织拉曼光谱标准图谱,根据标准图谱特征峰归纳3类组织的主要区别和特征.在3类乳腺组织中,正常组织有明显的脂类特征峰(1078,1297,1437,1653,1746 cm-1),而在良性和恶性组织中则出现了较明显的蛋白特征峰(1259,1530,1650 cm-1),正常、良性和恶性组织的主要区别集中在1340和1534 cm-1处,应归属为蛋白和类胡萝卜素,这一结果并不能由经典统计方法得出.基于稳健统计建立的新鲜乳腺组织拉曼光谱标准图谱为构建数学模型来鉴别乳腺病灶的性质奠定了基础.     

新鲜宫颈癌组织的拉曼光谱研究

采用便携式拉曼光谱仪对新鲜宫颈癌组织、 宫颈上皮内瘤变Ⅲ级(CIN Ⅲ)组织及正常宫颈组织进行检测, 通过光谱特征峰分析比较了各组织中化学成分的差异, 归纳了3类组织的拉曼光谱特征及区别. 正常组织以脂类特征峰(817, 1127, 1176, 1450, 1769 cm^-1)为主, 而宫颈癌和宫颈上皮内瘤变Ⅲ级组织则以蛋白特征峰(755, 1003, 1372, 1542, 1577 cm^-1)为主. 病变组织的主要区别在于宫颈上皮内瘤变Ⅲ级组织在853和1542 cm^-1处出现了较明显的蛋白特征峰; 宫颈癌组织则含有明显的核酸特征峰(784, 1094, 1345 cm^-1). 通过特征峰归属及分析发现, 3类组织在磷酸二酯基团形成氢键的能力、 DNA的相对含量、 亚甲基的无序性、 酰胺Ⅰ带的CO变形振动及类胡萝卜素的有无等方面存在显著差异. 表明拉曼光谱可检测宫颈癌组织, 探索宫颈癌与宫颈上皮内瘤变Ⅲ级的联系与区别, 以早期诊断宫颈癌, 具有良好的临床应用潜力.     

傅里叶变换红外光谱体表无创探测乳腺肿瘤

利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪联合衰减全反射(ATR)探头的中红外光导纤维对46名健康志愿者及113名乳腺肿物患者的体表皮肤进行无创红外光谱测定, 并从分子水平比较、分析了正常乳腺和有肿物乳腺体表皮肤的红外光谱特征. 结果表明, 健康志愿者乳房皮肤8个FTIR光谱测定部位的图谱趋于一致; 正常乳腺体表与有肿瘤乳腺体表的吸收峰差异明显, 而1080 cm^-1处核酸相关吸收峰的变化对鉴别肿瘤的良、 恶性有重要意义.     

煤焦油的拉曼光谱表征和组分识别

用355 nm激光作为激发光源检测了煤焦油常温拉曼光谱;应用两种量子化学计算程序(Gaussian-DFT和ADF)模拟了占总量1%以上的15种煤焦油组分的拉曼光谱,模拟结果与实验光谱能较好匹配,并对振动模式进行了归属分析。研究表明,煤焦油组分主要由共轭六元环构成,其拉曼光谱特征谱带主要在1 660、1 420和1 265 cm^-1附近,当共轭六元环成链式结构时,1 420 cm^-1谱带特征明显;五元环嵌入共轭六元环链式结构会导致其拉曼光谱在1 265和1 660 cm^-1谱带相对强度增大;五元环、杂原子基团和甲基侧链依附在共轭六元环上,则对组分的拉曼光谱影响不显著。     

纳米金表面增强拉曼光谱法快速定性定量检测3种非法添加抗感染药物

以溶胶凝胶法制备的金纳米溶胶作基底，利用表面增强拉曼光谱法(SERS)对甲硝唑、依诺沙星、氟康唑等3种非法添加抗感染药物进行了定性定量研究。取1%(质量分数)氯金酸溶液950μL，加入60 mL水，于100℃剧烈搅拌至溶液沸腾，加入1%(质量分数)柠檬酸钠溶液0.6mL，静置20min至溶液颜色呈紫红色。冷却至室温，将所得的金纳米溶胶于4℃储存。取50μL标准溶液，加入450μL金纳米溶胶，利用拉曼光谱仪在100～3 000cm^-1内进行检测。结果显示：3种抗感染药物的定性拉曼特征峰分别在1 180,1 264,1 364,1 550cm^-1(甲硝唑)，1 346,1 424cm^-1(依诺沙星)和986,1 370cm^-1(氟康唑)处，定量拉曼特征峰分别在1 364cm^-1(甲硝唑)，1 424cm^-1(依诺沙星)，986cm^-1(氟康唑)处，其质量分数分别在0.500～10.000mg·kg^-1(甲硝唑)和2....     

人体乳腺癌组织红外光谱特征的研究

利用红外光谱法对正常乳腺组织、良性肿瘤和乳腺癌组织进行了对比研究.与正常组织的光谱相比,癌组织中蛋白质的某些氨基酸残基的ν_C-O(H)谱带位置明显向高波数位移,表明组织中该基团中的氢键大部分被破坏.蛋白质分子的氢键化的ν_NH谱带位置向低波数位移,且谱带形状也有所改变,说明NH…O=C氢键化程度增强.核酸的磷酸二酯基团的ν_s,PO₂^-谱带吸收强度明显增强,反映癌细胞内DNA相对含量增加;位于970cm^-1附近的ν_s,PO₃^{-谱带强度增加,提示细胞中磷酸化蛋白含量增加.而胶原蛋白的特征谱带强度减弱,说明其相对含量减少.研究证明,红外光谱可在分子水平上揭示乳腺肿瘤的特征.}     

菠萝蛋白酶催化合成寡聚L-酪氨酸

以菠萝蛋白酶为催化剂从L-酪氨酸甲酯聚合得到寡聚L-酪氨酸(O-L-Try)。 以0.8 U/mL蛋白酶在体积分数为7.5%的二甲亚砜(DMSO)缓冲液(pH=7.5,0.2 mol/L)中催化0.23 g/mL L-酪氨酸甲酯在50 ℃下聚合反应5 h后,O-L-Try产率达到65%。 通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、氢核磁共振波谱仪(¹H NMR)、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等技术手段表征了O-L-Try结构和性能特征。 结果表明,MALDI-TOF-MS测定的O-L-Try的聚合度主要为10。 ¹H NMR谱图分析得到的O-L-Try的平均聚合度为8。 拉曼光谱显示,O-L-Try的肽键特征峰位于1623 cm^-1(酰胺Ⅰ带)、1447 cm^-1(酰胺Ⅱ带)、1270 cm^-1(酰胺Ⅲ带)和648 cm^-1(酰胺Ⅳ带)。     

石墨烯/类金刚石碳复合薄膜的电化学沉积及其场发射性能

采用液相电化学方法在硅基底上制备了石墨烯掺杂的类金刚石碳复合薄膜,探讨了电化学沉积复合薄膜的机理。利用扫描电子显微镜（SEM）、拉曼光谱（Raman）、透射电子显微镜（TEM）和傅里叶变换红外（FTIR）光谱技术对薄膜表面形貌和微观结构进行了分析表征。结果表明,石墨烯片均匀分散沉积在含氢类金刚石碳（a-C：H）基体中,沉积的石墨烯/类金刚石（G/a-C：H）复合薄膜表面相对均匀平整。场发射测试显示石墨烯掺杂使开启电场从4.7 V·μm^-1增加至5.8 V·μm^-1,场发射电流密度从384 μA·cm^-2显著增加至876 μA·cm^-2。     

BCN化合物的合成与表征

以石墨和六方氮化硼(h-BN)粉为原料,利用高能机械球磨和高温高压技术对BCN化合物的形成、结构及相变进行了研究.经120h球磨制备出BCN非晶体.在1400cm^-1附近,BCN非晶有一宽化的强红外吸收峰,在740和1630cm^-1附近观察到弱的红外吸收峰;在1330cm^-1附近观察到一宽化的Raman散射峰.BCN非晶中B_1s的结合能为191.9eV,C_1s的结合能为284.9和286.8eV,N_1s的结合能为398.3和400.5eV.将BCN非晶在4GPa和1473K下退火45min后转化为六方结构的BCN晶体,其晶格常数为a=0.2505nm,c=0.6664nm.其红外光谱特征吸收峰分别出现在1398,1103,1024,925和802cm^-1.Raman散射峰分别出现在1328,1358,1582和1614cm^-1.并对非晶BCN的形成和相转变机制进行了研究.     

基于拉曼光谱成像的食品中化学添加剂的无损检测

基于拉曼光谱成像技术对小麦粉中过氧化苯甲酰和L-抗坏血酸进行快速、 无损、 原位检测, 并对2种添加剂的空间分布进行了可视化研究. 采用实验室自行搭建的线扫描式拉曼光谱成像系统, 激发光源波长为785 nm, 有效光谱范围为0~2885.7 cm^-1. 分别在小麦粉中添加含量为0.1%~30%的过氧化苯甲酰和L-抗坏血酸, 对制备的样品进行拉曼光谱扫描, 选取感兴趣区域的光谱信号进行平均, 得到平均光谱代表该样品的拉曼信息. 分别选取过氧化苯甲酰和L-抗坏血酸的2个特征峰, 与该物质在小麦粉中的含量建立线性关系, 其决定系数R²分别为0.9828 和0.9912. 采集的特征波段拉曼图像经过自适应迭代重加权惩罚最小二乘(airPLS)方法扣除荧光背景后, 选取合适的特征峰强度作为阈值, 对校正拉曼图像进行二值化分析, 得到添加物的空间分布可视化图像. 该方法与点检测拉曼技术相比, 具有检测结果准确且检测时间较短的优势, 且可以实现不均匀样品中多种物质的同时检测与分布可视化.     

二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺水化作用的福里埃红外光谱研究

应用光谱减法研究了二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基乙酰胺(DMA)水化作用所引起的红外光谱变化,由于羰基和水分子形成氨键的水化作用,含水DMF和DMA的羰基伸缩振动向低波数移动,根据含水DMF和DMA中红外指纹区及远红外区某些谱带的变化,水化作用似乎也表现为酰胺基上具有孤对电子的氮原子与水分子形成氢键。DMF和DMA的水化作用使水峰向高波数移动。     

正常与癌症肺组织的傅里叶变换红外光谱差异的研究

傅里叶变换红外(FTIR)光谱可以在分子水平上研究细胞和组织等复杂的生命体系,提供分子结构和组成的信息.我们发展了一种用于直接测定肿瘤及正常组织红外光谱的方法,对16例肺癌及其癌旁正常组织进行了测定.结果表明,对于正常和癌变的肺组织,FTIR光谱中存在显著差异,相关谱带的相对峰高比可以表征这些差异.因此,傅里叶变换红外光谱可以用来诊断癌症与正常的肺组织,有望成为肿瘤快速诊断的新方法.     

In-situ FT-IR spectra of surface Adspecies of Nitrogen or Hydrogen on Ru/MWNTs

The IR studies on Ru surfaces have revealed important information such as disposition of nitogen^[1-3] and adsorption site of H^[3-4]. Most of Ru-based catalysts, however, were supported on oxides. In our experiments, Ru was supported on carbon nanotubes and this catalyst has high activity for ammonia synthesis. The experiment was carried out on Nicolet 740 FTIR. The catalyst surface was detected during the processed of temperature-programmed adsorption of N₂ and H₂) respectively, from 298 K to 773 K. The FTIR spectra of adsorbed H₂ and N₂ are shown on Fig.l. At 298 K two peaks assigned to adsorbed hydrogen atoms were observed at 2124 and 1564 cm^-1. At 673 K, these two peaks shift to 2089 and 1475 cm^-1, respectively, and another peak appeared at 1775 cm^-1. The peaks at 2124 and 2089 cm^-1 can be assigned to the model of H right on top of Ru, and 1564 and 1475 cm^-1 may be due to the bridging H. The peak at 1775 cm^-1, which can only be observed at high temperature, may be twin-type H. Nitrogen molecularly adsorbed was observed at 1893 cm^-1 (298 K) and 1856 cm^-1 (673 K) and they can be assigned to liner N₂ on top site.     

“Water-in-salt”聚合物电解质制备及其电化学性能研究

为提高柔性锂离子电池安全性和循环稳定性能,本实验以自由基聚合结合冷冻干燥得到的聚丙烯酰胺膜为电解质载体,引入21 mol·kg^-1 LiTFSI 高浓度电解液,得到“water-in-salt”聚合物电解质。通过聚合物膜的形貌和孔道结构表征,红外光谱分析,离子电导率及电化学稳定窗口测试等对其基本物化特性进行了研究。冷冻干燥得到的聚丙烯酰胺膜内部具有大量微孔结构,有利于电解液的载入。将该吸附了电解液的聚合物电解质膜与锰酸锂(LiMn₂O₄)正极和磷酸钛锂(LiTi₂(PO₄)₃)负极组装全电池进行充放电性能测试。结果表明,制得的柔性聚合物电解质具有良好的拉伸性能,高离子电导率(20°C,4.34 mS·cm^-1)和宽电化学稳定窗口(3.12 V)。以“water-in-salt”聚合物电解质为隔膜组装的LiMn₂O₄||LiTi₂(PO₄)₃ 全电池表现出优异的倍率性能和长循环稳定性。     

外电场作用下离子液体振动光谱变化的分子动力学模拟研究

Vibrational spectroscopy is a powerful tool for studying the microstructure of liquids, and anatomizing the nature of the vibrational spectrum (VS) is promising for investigating changes in the properties of liquid structures under external conditions. In this study, molecular dynamics (MD) simulations have been performed to explore changes in the VS of 1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([Emim][PF₆]) ionic liquid (IL) under an external electric field (EEF) ranging from 0 to 10 V·nm^-1 at 350 K. First, the vibrational spectra for [Emim][PF₆] IL as well as its cation and anion are separately obtained, and the peaks are strictly assigned. The results demonstrate that the VS calculated by MD simulation can well reproduce the main characteristic peaks in the experimentally measured spectrum. Then, the vibrational spectra of the IL under various EEFs from 0 to 10 V·nm^-1 are investigated, and the intrinsic origin of the changes in the vibrational bands (VBs) at 50, 183, 3196, and 3396 cm^-1 is analyzed. Our simulation results indicate that the intensities of the VBs at 50 and 183 cm^-1 are enhanced. In addition, the VB at 50 cm^-1 is redshifted by about 16 cm^-1 as the EEF is varied from 0 to 2 V·nm^-1, and the redshift wavenumber increases to 33 cm^-1 as the EEF is increased to 3 V·nm^-1 and beyond. However, the intensities of the VBs at 3196 and 3396 cm^-1 show an obvious decrease. Meanwhile, the VB at 3396 cm^-1 is redshifted by about 16 cm^-1 when the EEF increases to 3 V·nm^-1, and the redshift increases to 33 cm^-1 with an increase in the EEF beyond 4 V·nm^-1. The intensity of the VB at 50 cm^-1 increases because of the increase in the total dipole moment of each anion and cation (from 4.34 to 5.46 D), and the redshift is attributed to the decrease in the average interaction energy per ion pair (from -378.7 to -298.0 kJ·mol^-1) with increasing EEF. The intensity of the VB at 183 cm^-1 increases on account of the more consistent orientations for cations in the system with increasing EEF. The VB at 3196 cm^-1 weakens visibly because a greater number of hydrogen atoms appear around the carbon atoms on the methyl/ethyl side chains and the vibrations of the corresponding carbon-hydrogen bonds are suppressed under the action of the EEF. Furthermore, the intensity of the VB at 3396 cm^-1 decreases due to the decrease in the intermolecular ⁺C-H···F^- hydrogen bonds (HBs), while the relaxation effect that is beneficial for the formation of HBs simultaneously exists in the system under the varying EEF, thus causing a redshift of the VB at 3396 cm^-1.     

Luminescent Properties of Terbium（Ⅲ） and Europium（Ⅲ）Complexes with Six 4-Acetyl-bispyrazolones

The lowest triplet energy levels of the six ligands（T） were determined to be 22989 cm-1[1,3-bis-（1＇-phenyl-3＇-methyl-5＇-pyrazolon-4＇）-1,3-propanedione,BPMPTD],23148 cm-1[1,4-bis-（1＇-phenyl-3＇-methyl-5＇-pyrazolon-4＇）-1,4-butanedione,BPMPBD],23419 cm-1[1,5-bis-（1＇-phenyl-3＇-methyl-5＇-pyrazolon-4＇）-1,5-pentane-dione,BPMPPD],23310 cm-1[1,6-bis-（1＇-phenyl-3＇-methyl-5＇-pyrazolon-4＇）-1,6-hexanedione,BPMPHD],21978 cm-1[1,9-bis-（1＇-phenyl-3＇-methyl-5＇-pyrazolon-4＇）-l,9-nonanedione,BPMPND] and 21930 cm-1[1,10-bis-（1＇-phenyl-3＇-methyl-5＇-pyrazoion-4＇）-1,10-decanedione,BPMPDD],respectively.It was explained satisfactorily that the six ligands are more efficient for sensitizing the luminescence of Tb3＋ than that of Eu3＋ at room temperature,and the order of the luminescent intensities for the Tb3＋ complexes is explained by the relative energy gap between T and 5DJ of Tb3＋ or Eu3＋.As a conclusion,when 2700 cm-1＜△E（T-5D4）＜3000 cm-1,the luminescent intensity of the Tb3＋ complex is the strongest.This means that the lowest triplet energy level of the ligand is a chief factor to dominate RE3＋luminescence.     

四(对-辛酰氧基)苯基卟啉配合物的红外光声光谱

测试并研究了四(对-辛酰氧基)苯基卟啉及其Mn(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)配合物在3600～190cm^-1范围内的傅立叶变换红外光声光谱,对主要谱带进行了经验归属.结果表明:3318.0和968.0cm^-1处的吸收谱带分别是四(对-辛酰氧基)苯基卟啉N-H键的伸缩振动和面内弯曲振动,生成配合物后这些谱带消失.～243cm^-1处的吸收谱带是M-N键伸缩振动和卟啉环变形振动的复合振动,～320cm^-1处的吸收谱带是M-Cl键的伸缩振动,金属敏感带出现在1504,1350,1022,995,796和235cm^-1处.     

稀土乙酰丙酮络合物的拉曼光谱(Ⅱ)

本文从拉曼光谱观察水合分子对无水、一水、三水稀土乙酰丙酮络合物的金属-氧(M-O)拉伸振动带的影响,发现无水络合物在400cm^-1附近只有一个振动带,一水络合物在400和415cm^-1附近有两个强度不等的振动带,它们的M-O振动频率随原子序数变化都呈“四分组”效应,而三水络合物400cm^-1附近带变形,且随轻、重稀土而异,从而干扰了镧系变化规律,没有系统的“四分组”效应。由于一水络合物415cm^-1附近带随脱水而消失,吸水而复现的可逆实验事实,修正了前文对415cm^-1附近带的指定,而归属于(M-O)H₂。络合物M-O拉伸带随水合分子变化反映灵敏,出现特征带形。