不同地区恐龙化石的显微激光拉曼光谱研究

研究了7个恐龙化石样品在较高波数段的显微激光拉曼光谱,化石样品来自不同地区并且属于不同的骨骼部位。显微激光拉曼光谱表明,这7个恐龙化石的拉曼特征峰的峰位十分相似,但峰形有差别。进一步的比较分析还发现,不同源地相同骨骼部位的拉曼峰峰形比较相似,例如不同地区的脊椎头化石图谱比较相似,肢骨头化石的拉曼峰峰形也比较相似。实验结果表明,在1 000～1 800 cm-1波数段内的拉曼特征峰,主要与原骨骼所属的部位有关,与化石的源地关系不太大。785 nm的拉曼光谱不能区分恐龙化石的源地,但可以在较小的地质区域内区分化石骨骼的部位。     

石油组分的拉曼位移特征统计分析Ⅱ: 环烷烃和不饱和烃

了解不同类型烃类的拉曼光谱特征有助于更好地利用拉曼光谱技术分析烃类包裹体。主要统计和分析了环烷烃和不饱和烃的典型拉曼位移特征。结果显示,环戊烷和环己烷C-C键最强拉曼峰主要集中在1 440~1 460 cm-1之间,而通过环戊烷和环己烷分别在890和785 cm-1的稳定特征峰可以进行区分。环戊烷随着支链数的增加,其C-C键最强拉曼峰的波数增大至1 460 cm-1。含一个支链的五元环烷烃C-C键最强拉曼峰位于1 445 cm-1,含两个支链的五元环烷烃C-C键最强拉曼峰为1 450 cm-1,含三个及以上支链的五元环烷烃C-C键最强拉曼峰为1 460 cm-1。环己烷随着支链数增加C-H键最强拉曼峰发生红移,C-C键最强拉曼峰主要分布在1 440~1 460 cm-1范围内。含一个支链的环己烷最强拉曼峰组合特征明显,分布在1 445 cm-1±,1 034 cm-1±,2 853 cm-1±和2 934 cm-1±,含两个支链的环己烷C-C键分布在1 440~1 460 cm-1,C-H键的最强拉曼峰为2 926 cm-1±,含三个支链的环己烷具有1 459 cm-1±和2 924 cm-1±的最强拉曼峰组合。烯烃碳碳双键的特征峰为1 641 cm-1±。炔烃特征峰在2 200 cm-1±,而1 445 cm-1±,2 908 cm-1±和2 933 cm-1±三个强峰可作为辅助识别标志。这些特征可以用于识别烃类包裹体中的环烷烃和不饱和烃。     

还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸拉曼光谱研究

还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)在维持细胞生长、分化、能量代谢以及细胞保护方面起着非常重要的作用,NADH的无创在体检测具有非常重要的意义。运用激光拉曼散射实验和密度泛函理论(DFT)计算研究了200～3 300 cm-1光谱范围内NADH分子的振动模式特性。DFT计算采用了B3LYP杂化方法,并选用了极化6-311+G(d,p)基组。为了准确的分析NADH分子的振动模式和频率,首先运用B3LYP/6-311+G(d,p)理论对NADH分子的基态结构进行了几何优化,并计算了基态结构NADH分子的各个键长和键角。同时考虑到DFT计算中的非谐性,运用波数线性标度方法对所有计算所得振动模式波数重新进行了标度。重新标度后,DFT计算所得的振动模式波数与激光拉曼散射实验观测到的拉曼峰波数吻合的很好：在200～3 300 cm-1整个光谱范围内,计算与实验结果具有非常好的线性相关性,而且大部分振动模式的计算与实验之间的偏差都小于5 cm-1。此外,讨论了实验观察所得拉曼光谱的分子振动模式归属,分析了NADH分子中腺嘌呤、烟酰胺、及二核苷酸的特征振动模式,并初步提出了运用拉曼光谱实现NADH快速准确无创在体检测的方法。位于732 cm-1处的拉曼峰是腺嘌呤的特征振动模式,而且可以选为检测NADH分子的最特征拉曼峰。位于1 690 cm-1处的拉曼峰是烟酰胺的特征振动模式,可以选为进一步准确检测NADH分子的另一个特征拉曼峰。位于1 086和1 339 cm-1两处拉曼峰的组合可以作为二核苷酸的特征振动模式,用于进一步更准确的检测NADH分子。所以在运用拉曼光谱法实现NADH快速准确无创在体检测时,可以首先运用位于732 cm-1处NADH分子的最特征振动模式进行快速检测,然后再运用位于1 690 cm-1及1 086和1 339 cm-1组合等特征振动模式进行准确分析。     

安徽齐云山恐龙蛋化石的显微结构和拉曼光谱特征

安徽齐云山恐龙蛋化石为最新发现,为研究恐龙蛋壳形成方式的多样性提供了新的资料。利用偏光显微镜和激光拉曼光谱仪分析了齐云山恐龙蛋蛋壳的内部矿物组成和结构特征,结果表明：齐云山恐龙蛋壳的主要组成为方解石和有机基质,其次还包括少量的石英、蛋白石、白云母、白云石、海绿石和针铁矿,成因归属于矿质填充作用和碳化作用。偏光显微结构特征显示,原生方解石和次生方解石呈明暗交替的文象结构。原生方解石结晶较差,为蛋壳成岩石化的产物,次生方解石结晶较好,其中可见少量的石英。拉曼测试原生方解石和次生方解石的主要特征峰均位于1 087,282,713和155 cm-1附近,但次生方解石比原生方解石的特征拉曼峰散射强度更强,结晶程度更高,颗粒更粗大,与镜下观察结果一致。有机基质微晶振动和晶面内C-C伸缩振动的拉曼峰分别位于1 360和1 600 cm-1附近。466,209,130,357和404 cm-1附近的拉曼峰为石英的特征峰。此外,898,629,1 458,654和481 cm-1附近的特征峰分别代表蛋白石、白云母、白云石、海绿石和针铁矿,表明围岩中的矿物质已通过蛋壳气孔或裂隙进入其内部。该结论为研究恐龙蛋壳化石的矿物成因和赋存层位的沉积环境提供了重要的参考资料。     

多菌灵农药的激光拉曼光谱分析

实验采集多菌灵农药的固体和液体拉曼光谱信号,对固体的原始拉曼光谱信号进行小波去噪预处理,利用正交试验方法筛选小波去噪参数的最优组合。结果表明,采用db2小波基函数、分解层数为2、阈值方案选择为rigrsure、重调方式为sln时,去噪效果最好,信噪比为62.483。根据不同官能团的振动模式,对去噪后的拉曼光谱分3个波数段(1 400～2 000,700～1 400,200～700 cm-1)进行谱峰归属和分析,得到了多菌灵农药分子在不同波数范围内的特征振动模式,其中,在619,725,964,1 022,1 265,1 274和1 478 cm-1处的拉曼信号较强,可作为固体多菌灵农药的特征峰。从多菌灵农药的液体拉曼光谱中,找到了629,727,1 001,1 219,1 258和1 365 cm-1特征峰,这些特征峰跟固体多菌灵农药的特征峰基本吻合。研究结果可为拉曼光谱分析技术在食品及农产品中农药残留的快速筛选提供判别依据。     

黑豆和牵牛子红外光谱的分析与鉴定

种子类中药材黑豆和牵牛子都含有大量的油脂和蛋白质,因此两种药材的一维红外光谱极其相似,为了区别科属不同的两种药材,采用红外光谱三级鉴定法对黑豆和牵牛子进行分析鉴定。经典红外光谱中,黑豆和牵牛子均有1 745 cm-1表征油脂类的特征吸收峰,以及1 656和1 547 cm-1表征蛋白质酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅱ带的特征吸收峰。其中油脂特征吸收峰与蛋白质特征吸收峰的相对高度不同,说明二者的相对含量不同。同时,一维红外光谱对两种中药材主体成分的分析结果,即含有大量的油脂和蛋白质,与文献所报道的一致。在二阶导数红外光谱中,牵牛子中存在1 712 cm-1属于有机酸类的特征吸收峰,然而黑豆中却没有此吸收峰的存在。此外导数光谱中两种药材峰形和峰强度的差别更为明显。二维相关红外光谱中,黑豆和牵牛子自动峰的峰位置和峰强度等均具有显著差异。在1 500~1 700 cm-1波数范围内,黑豆有2个明显自动峰,牵牛子有3个明显的自动峰。在2 800~3 000 cm-1波数范围内,黑豆和牵牛子均有2个强自动峰,但最强自动峰的位置不同。运用红外光谱三级鉴定法,可以更直接快速简便的分辨出主体成分相同的两种种子类中药材,为今后的研究打下基础。     

武定恐龙化石的显微拉曼光谱研究

本文首次利用激光显微拉曼光谱、原子光谱和偏光显微镜等方法 ,对云南武定的恐龙化石进行了分析研究。实验发现 ,恐龙化石表面和截面的拉曼光谱 ,均为典型的方解石 (CaCO3 )晶体的拉曼谱 ,并未发现有其他成分的拉曼谱。原子发射光谱的分析结果表明 ,恐龙化石中的主要元素有Ca(>10 % ) ,其次是Si(5 0 % )和P(4 0 % ) ,还有Fe(1 0 % )等 ,但未发现铱、钍等稀有元素。由恐龙化石截面在偏光显微镜下的图像可以知道 ,恐龙化石表面层的成分主要是方解石晶体 ;内部的主要成分为方解石 (CaCO3 )晶体 ,此外还有纤维状一水二氧化硅 (分子式SiO2 ·nH2 O ,属非晶态 )等成分。激光拉曼光谱能快速无损地准确检测出恐龙化石的主要成分是方解石 (CaCO3 ) ,拉曼光谱对恐龙化石的分析结果与原子光谱、偏光显微镜的分析结果是一致的     

应用光镊子拉曼光谱鉴别阴道毛滴虫和口腔毛滴虫的研究

应用激光镊子拉曼光谱技术比较分析阴道毛滴虫和口腔毛滴虫的拉曼吸收峰,寻找具有分类学鉴别价值的特征拉曼峰。通过光镊随机俘获单个大小一致、有活力的虫体,记录其拉曼光谱,收集数据并做主成分分析。在937cm-1、1002cm-1和1446cm-1谱峰的强度和谱型上有差异,根据1002cm-1峰的信号强度,并结合937cm-1和1002cm-1峰强度比值(I937/I1002)以及1002cm-1和1446cm-1峰强度比值(I1002/I1446)可以作为区分阴道毛滴虫和口腔毛滴虫的量化指标。该法是简便、快捷、有效地鉴别两种人体毛滴虫的新方法。     

田黄的红外与拉曼光谱研究

对中国寿山田黄石进行了X射线粉晶衍射(XRD)、红外光谱和拉曼光谱测试, 以获得田黄的谱学特征。研究表明田黄有地开石质、珍珠陶石质和伊利石质三类,其红外特征吸收峰分别为3 621,3 629和3 631 cm-1,拉曼特征峰分别为3 626,3 627和3 632 cm-1,3 550～3 750 cm-1间OH振动所致拉曼谱峰与红外结果一致。地开石质田黄含无序、有序两类,无序地开石OH3振动吸收峰相对有序地开石向低波数方向移动8 cm-1,相对强度增强,无序结构可能与高含量的Fe有关。3 550～3 750 cm-1间地开石OH振动红外吸收峰强于珍珠陶石,表现为珍珠陶石质田黄的红外光谱明显叠加有副矿物地开石的强吸收峰。伊利石质田黄主要为2M₁型伊利石,并含有少量1M型伊利石。这些特征为科学鉴定田黄提供了理论依据。     

茶氨酸拉曼光谱分析

采用显微共焦拉曼光谱技术测试研究了L-茶氨酸,得到了L-茶氨酸的拉曼谱图,发现在250～1 700和2 800～3 000cm-1能够观测到明显的拉曼信号;通过对谱峰进行归属和分析,得到了不同波数范围内的特征振动模式;其中,在321,900,938,1 153,1 312,1 358,1 454和1 647cm-1找到8个较强的拉曼信号,可作为L-茶氨酸的特征峰。结果表明:拉曼光谱可能成为一种直接、准确和快速的检测茶氨酸的方法。     

CH4分子ν1模拉曼诱导克尔效应谱与受激拉曼光声光谱峰形的比较

以气相甲烷分子ν₁模Q支的拉曼光谱为例，采用拉曼诱导克尔效应谱(RIKES)进行峰形测量，并将其与同时测量的受激拉曼光声光谱(PARS)的峰形进行了比较.结果表明，在pump光和Stokes光均为线偏振的情况下，两者存在着差异；在拉曼共振峰的低频端，RIKES谱强度略高；而高频端则恰好相反.从信号产生机制出发，对此进行了合理解释. 关键词： 拉曼诱导克尔效应谱 受激拉曼光声光谱 峰形     

己酸乙酯分子的振动光谱研究

采用B3LYP混合泛函和6-31G基函数组,并对重原子和轻原子使用离散函数和极化函数,　利用密度泛函理论（density functional theory, 简称DFT）计算了己酸乙酯的分子振动光谱,并以此为依据,首次对实验测得的己酸乙酯（Ethyl hexanoate）分子的正常拉曼光谱（NRS）和红外光谱(IR)进行了指认,对己酸乙酯分子的振动模式进行了归属。理论计算和实验数据的比较分析表明,理论计算结果的拉曼和红外各振动峰位与实验测量结果符合得较好。最后,分别把拉曼光谱和红外吸收谱中较强的峰位指认为己酸乙酯分子的拉曼特征峰和红外吸收的特征峰。己酸乙酯分子振动光谱的上述研究,可能在白酒调香,化工和生物等领域的检测方面具有广泛的应用,对进一步拓宽己酸乙酯分子的研究领域具有一定的参考价值。     

Raman spectroscopic investigations on the interactions of gastric cancer cells with 5-fluorouracil

To study the efficacy and side effects of antitumor drug by the method of Raman spectroscopy, the cancerous (SGC-7901) and normal (GES-1) gastric cells were treated with 0, 25-, 100-, and 200-mg/L 5-fluorouracil (5-Fu) for 24 h, respectively, then Raman spectra of cells were recorded. The excitation wavelength was 514.5 nm and the Raman spectra in the region of 500 - 1800 cm-1 were recorded. For the gastric cancer cells, as the concentration of 5-Fu increases, the band at 1094 cm-1 attributed to the symmetric stretching vibration mode of PO2- in the DNA backbone gradually decreases, and the intensity ratio of the band at 1315 cm-1 to that at 1340 cm-1 (I1315/I1340) shows the ascending trend, and the ratio of the band area at 1655 cm-1 to that at 1450 cm-1 (A1655/A1450) shows the slight ascending trend. For the normal gastric cells, these peaks also appear changes, however, the changes are weaker than those for the cancer cells. In SGC-7901 cells, 5-Fu can interfere with the DNA synthesis and result in the reduction of the DNA content. Besides, it can affect the unsaturation degree of the hydrocarbon chains and alter the external environment of guanine and adenine residues in cancer cells. The changes of Raman spectra for normal gastric cells reveal the side effect of 5-Fu.     

镧与半乳糖醇的两种配合物的FTIR和Raman光谱研究

本文用傅里叶变换红外和拉曼（FTIR和Raman)光谱对镧与半乳糖醇形成的两种配合物进行了研究。结果表明镧可以与半乳糖醇形成1：1和2：1两种配合物，它们的红外与拉曼光谱存在着一定的差别，这表明镧与半乳糖确实形成了两种配合物。     

充填处理天河石的谱学特征研究

采用常规宝石学测试方法,结合能量色散型X射线荧光光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、荧光光谱仪等测试分析方法,对比天然及充填处理天河石的谱学特征,旨在探寻有效无损鉴别充填处理天河石的方法。结果表明,充填处理天河石同天然天河石折射率范围一致,均为1.52～1.53。充填处理天河石的光泽较弱,为弱玻璃—蜡状光泽,有别于天然天河石的玻璃光泽。放大观察,部分充填处理天河石样品可见裂隙处出现明显内凹现象,内凹处光泽明显较弱,裂隙中还可存在气泡。较弱的光泽以及放大观察可以辅助区分天然天河石与充填处理天河石。天然及充填处理天河石中所含的主量元素种类一致,均含有Al,Si,K和Rb,并未检测到属于充填物质的异常化学元素。红外反射光谱在指纹区都表现为天河石本身基团振动所产生的吸收;在官能团区,天然天河石没有明显吸收,而充填处理天河石存在由（—CH₂—）振动所产生的2 844和2 912 cm-1两处特征吸收峰。天然及充填处理天河石的激光拉曼光谱在100～1 500 cm-1波段内特征相同,均表现为天河石本身基团振动所产生的拉曼峰。充填处理天河石在100～3 700 cm-1波段内荧光干扰明显强于天然天河石,当检测到表面裂隙中的有机充填物时荧光干扰会更强并出现区别于天然天河石的拉曼峰。天然天河石与充填处理天河石的三维荧光光谱不管是荧光中心位置还是相对强度都没有典型区别,且天然天河石自身具有不同的荧光特征,三维荧光光谱不能有效区分天然天河石与充填处理天河石。     

BSO晶体及生长固/液边界层的拉曼光谱分析

测量了 BSO晶体在常温和高温下宏观拉曼光谱 ,据此分析晶体结构在高温下的变化规律 ,详细实时地测量了晶体在熔化和生长过程中 ,固 /液边界层以及边界层两侧的晶体和熔体的显微拉曼光谱 ,分析得出该晶体生长边界层内的结构特征 ,以及生长基元结构从熔体结构经边界层过渡到晶体结构的变化过程     

Study of Langmuir-Blodgett polydiacetylene polymer films by surface enhanced Raman scattering

Large shifts (～50 cm^-1) to lower energies in the C=C and C≡C stretching modes of the Raman spectra of Langmuir-Blodgett deposted thin films of 15-8 polydiacetylene polymer are observed as the film thickness changes from a monolayer or one bilayer to two or more bilayers. The spectra of two or more bilayers are found to be identical to bulk material. These large shifts, observed by surface enhanced Raman scattering from the silver island substrate on which the films are deposited are attributed to delocalization of the electronic states in the backbone of the polydiacetylene polymer.     

金纳米环双体尺寸和耦合效应对表面等离子体共振特性的影响

采用离散偶极子近似方法系统地研究了金纳米环双体的消光光谱及其电场分布. 计算结果表明, 金纳米环双体在耦合作用下的共振消光峰对应着不同振动模式, 改变金纳米环双体的排列方式、 间距和尺寸大小, 其表面等离子体共振消光峰发生红移或蓝移. 因此可以通过对金纳米环双体结构参数和排列方式的设定, 调节其表面等离子体共振消光峰的位置. 电场分布表明, 水平排列的金纳米环双体较单个金纳米环产生更强的局部表面增强电场. 适当的小间距, 较大的内外半径的金纳米环水平阵列更适合做表面增强拉曼散射的衬底, 在生物分子检测等领域具有潜在的应用.     

SVD‐based method for intensity normalization,background correction and solvent subtraction in Raman spectroscopy exploiting the properties of water stretching vibrations

A semiautomated method combining intensity normalization with effective elimination of the solvent signal and non‐Raman background is presented for Raman spectra of biochemical and biological analytes in aqueous solutions. The method is particularly suitable for rapid and effortless preprocessing of extensive datasets taken as a function of gradually varied physicochemical parameters, e.g. analyte and/or ligand concentration, temperature, pH, pressure, ionic strength, time, etc. For intensity normalization, the strong Raman OH stretching band of water in the range of 2700–3900 cm⁻¹ recorded together with the analyte spectrum in the fingerprint region below 1800 cm⁻¹ is employed as internal intensity standard. Concomitant dependences of the solvent Raman spectra are taken into account and, in some cases, turned into advantage. Once the Raman spectra of the solvent are acquired for a particular range of the parameter varied, solvent contribution can be subtracted correctly from any analyte spectrum taken within this range. The procedure presented can be efficiently applied only for the analytes having their own Raman signal in the range of OH stretching vibrations much weaker than that of the solvent. However, this is the case for a great number of biochemical and biological samples. Accuracy, reliability and robustness of the method were tested under the conditions of spontaneous Raman, resonance Raman and surface‐enhanced Raman scattering. Serviceability of the method is demonstrated by several real‐world examples. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.