核壳纳米粒子与牛血清白蛋白表面增强拉曼光谱的研究

本文用表面增强拉曼光谱(SERS)系统地研究了牛血清白蛋白(BSA)与Ag/Pt核壳纳米粒子的相互作用,特别是核壳纳米粒子与被吸附的牛血清白蛋白分子之间的界面作用,并用紫外可见光谱、圆二色光谱(CD)作为辅助手段进一步证实了BSA与核壳纳米粒子的作用状况.通过紫外光谱研究发现,核壳纳米粒子的特征吸收峰的消失表明纳米粒子完全被牛血清白蛋白包覆.用近紫外CD光谱探讨了血清白蛋白的芳基氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸)残基微环境的变化.为探讨牛血清白蛋白与Ag/Pt核壳纳米粒子的作用机理及纳米尺寸的生物效应奠定了理论基础.     

牛血红蛋白与银纳米粒子相互作用的光谱研究

运用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色光谱(CD)及傅立叶变换红外光谱(FTIR)等手段, 研究牛血红蛋白(Bovine Hemoglobin, 简称BHb)与银纳米粒子的相互作用. 结果表明, BHb能吸附在银纳米粒子的表面, 使其415 nm处的特征等离子体共振吸收峰强度下降, 峰位红移. 随银纳米粒子的浓度增大, BHb分子中Soret带的吸收持续降低, 说明银纳米粒子可能使部分血红素辅基从它们的键腔中脱离出来. Stern-Volmer方程分析表明, 银纳米粒子静态猝灭BHb的内源荧光. 由UV-Vis和荧光光谱的变化, 计算BHb与银纳米粒子的结合常数, 其数量级达到10⁹～10¹⁰. 同步荧光光谱的蓝移说明, 银纳米粒子扰动BHb分子内部的酪氨酸、色氨酸残基所处的微环境, 使之包埋于疏水腔中. 拟合计算远紫外CD数据发现, 银纳米粒子诱导BHb产生轻微的二级结构改变, α-螺旋含量降低. FTIR光谱结果提示, BHb中半胱氨酸残基的硫、羧基氧、酰胺及氨基酸残基中的氮原子与银纳米粒子可能有表面键合作用.     

磁性壳聚糖微球对牛血清白蛋白的吸附性能

在微乳液体系中, 以戊二醛为交联剂制备了磁性壳聚糖纳米粒子(Fe₂O₃-CS). 采用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(IR)、振动样品磁强计(VSM)等手段对纳米粒子进行表征. 结果表明, 纳米粒子的粒径在40 nm左右, 分散性良好, 具有较好的磁响应性能. 以碳二亚胺(EDC)为活化剂, 研究了Fe₂O₃-CS纳米粒子对牛血清白蛋白(BSA)分子的吸附性能, 并使用原子力显微镜(AFM)、紫外分光光度计(UV)进行表征. Fe₂O₃-CS粒子对BSA 的吸附大致符合Langmuir吸附模型, 298 K时饱和吸附量约为250 mg·g^-1, 吸附常数为0.007 L·mg^-1. 将BSA-粒子分散在不同pH的缓冲溶液中, 研究BSA-粒子复合物的稳定性. 用聚丙烯酰氨凝胶电泳(SDS-PAGE)对结果进行表征, 发现在碱性条件下BSA分子能从磁性粒子表面脱附下来.     

Preparation and Storage of Silver Nanoparticles in Aqueons Polymers

以水溶性聚合物为保护剂,采用化学还原法制备了银纳米粒子,分别利用透射电子显微镜、紫外可见光谱、同步光散射光谱等手段对其进行了表征,并探索了制备银纳米粒子的最佳实验条件。通过将银纳米粒子-聚合物溶液进行脱水,得到含有银纳米粒子的固态聚合物膜。将固态聚合物膜重新溶解于水,其水溶液的紫外可见光谱与脱水前的溶液进行了比较,发现两者性质并无明显差异。因此,将银纳米粒子分散固定在聚合物膜中是一种崭新而有效的银纳米粒子制备和存储方法。     

3-溴丙酮酸与人血清白蛋白相互作用的光谱学研究

运用荧光光谱、紫外可见吸收光谱和圆二色光谱法研究了抗肿瘤药物3-溴丙酮酸(3-Bromopyruvic acid,3-BrPA)与人血清白蛋白(Human serum albumin,HSA)的相互作用.3-BrPA对HSA的猝灭机制属于静态猝灭,并发生分子间非辐射能量转移.热力学数据显示,二者之间的作用力主要为静电作用;同步荧光光谱表明,3-BrPA与蛋白质中接近色氨酸残基的区域发生了相互作用;荧光光谱研究发现,Zn2+存在时3-BrPA对HSA的猝灭程度进一步增强;圆二色光谱法研究蛋白二级结构结果显示,3-BrPA对HSA的结构影响非常小.     

纳米金粒子与R-藻红蛋白的相互作用

以NaBH4为还原剂, 采用化学还原法制备了纳米金溶胶, 发现以pH=7的金前驱液还原得到的纳米金粒子具有最强的紫外吸收(525 nm), 当以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂时, 此吸收紫移到510 nm. TEM观察金粒子大小为5~8 nm. PVP、聚乙烯醇(PVA)和吐温-80等能较好地稳定纳米金粒子, 而十二烷基苯磺酸钠、PEG-1000和OP乳化剂等则没有稳定作用. 以紫外-可见光谱(UV-Vis)、X光荧光光谱(XRF)、透射电子显微镜(TEM)等研究了纳米金粒子与R-藻红蛋白的相互作用, 发现R-藻红蛋白本身对纳米金粒子具有良好的稳定作用. 当R-藻红蛋白与纳米金粒子共存时, R-藻红蛋白所具有的538 nm吸收带强度有所增强, 并发生紫移, 同时578 nm的荧光强度也明显减弱, 这表明R-藻红蛋白与纳米金粒子的相互作用对R-藻红蛋白的空间结构产生了影响, 导致位于R-藻红蛋白外缘藻红素发色团(PEB)的微环境发生了改变. 凝胶柱层析及分光光度分析结果进一步证实了金纳米粒子与藻红蛋白存在明显的相互作用, 这种相互作用可能与藻红蛋白分子中所包含的氨基基团有关.     

具有抗癌活性的新型硒杂环化合物的合成及其与牛血清蛋白的相互作用

合成了一种新的硒二唑衍生物4-(苯并[c][1,2,5]硒二唑-6-yl)苯-1,2-二氨基(BSBD).研究了其抗肿瘤活性,结果发现BSBD具有很好的抗癌活性,特别对Neuro-2a小鼠脑神经瘤细胞表现出很好的选择性.关于作用机制的研究发现,BSBD可呈剂量效应的诱导肿瘤细胞中Sub-G1凋亡峰的累积、染色质固缩及凋亡小体的形成,说明诱导细胞凋亡是BSBD发挥抗肿瘤活性的主要机制.进而应用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱法、傅里叶红外光谱、圆二色光谱法研究了其与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.采用位点结合模型公式和热力学公式计算了结合常数、结合位点数及结合力类型,并用紫外-可见吸收光谱、红外光谱和圆二色光谱技术探讨了硒杂环化合物对牛血清白蛋白构象的影响.结果表明:BSBD能有效淬灭牛血清白蛋白的荧光强度,其猝灭机理为静态猝灭,主要作用力类型是氢键和范德华力.而同步荧光、紫外-吸收示差光谱、红外光谱和圆二色光谱都进一步证明了BSBD与BSA结合后,改变了BSA的内部结构.     

用双还原法制备三角形银纳米片及其光学性能

在硼氢化钠和柠檬酸三钠共存的体系中还原硝酸银, 以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂和保护剂, 水浴加热制备得到三角形银纳米片, 用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、表面增强拉曼散射(SERS)光谱对其进行了表征. 结果表明: 三角形银纳米片产物为立方相金属银, 边长为(100±40) nm, 厚度为(10±5) nm; 产物表现出与球形银纳米粒子完全不同的吸收光谱; 柠檬酸根在银晶核不同晶面的选择吸附、PVP的包覆作用及Ag(111)晶面的层错对产物的形成起决定作用; 与球形纳米颗粒相比, 三角形银纳米片膜对吡啶(Py)分子有显著的SERS活性.     

含5-氟尿嘧啶的复合结构纳米颗粒的合成及其光谱研究

合成了包覆有5-氟尿嘧啶的银/二氧化硅复合结构纳米颗粒.用透射电子显微镜、红外光谱和拉曼光谱对合成的化合物进行了表征.讨论了药物分子在银表面的拉曼增强效应以及二氧化硅壳层对它的影响.     

Cu0.05Zn0.95O/聚吡咯纳米复合物的制备和抗菌性能

在CTAB/正己烷/正丁醇/水（W/O）四元反相微乳液体系中原位聚合制备了铜掺杂氧化锌/聚吡咯（CZ/PPy）纳米复合物.用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱仪和紫外-可见光谱仪分别表征了样品的结构、形貌和光谱学性能;以大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和白色念珠菌（Candida albicans）为测试菌株研究了样品的抗菌活性.结果表明PPy包覆在CZ粒子表面形成了核-壳结构的CZ/PPy复合物,PPy链与CZ纳米粒子之间存在一定的相互作用;复合物的抗菌性能优于CZ,且抗菌活性随着CZ含量的增加而增大.     

吡虫啉与人血清白蛋白相互作用热力学行为

在模拟人体生理条件下,综合利用荧光光谱、紫外吸收光谱、圆二色谱和分子模拟等方法,研究了吡虫啉(IMI)和人血清白蛋白(HSA)相互作用的热力学行为。荧光光谱和紫外吸收光谱的分析表明：吡虫啉能有效猝灭HSA的内源荧光,猝灭机制为静态猝灭;通过所获取的相互作用热力学参数,可知两者之间的相互作用是一个吉布斯自由能降低的自发过程,且二者之间的主要作用力为氢键和范德华力。位点竞争实验和分子模拟的结果表明：吡虫啉在HSA的主要结合位置为位点?。圆二色谱、同步荧光光谱和三维荧光的分析发现：吡虫啉引起HSA的构象发生改变,其α-螺旋含量降低,无规卷曲含量升高,肽链结构在吡虫啉的作用下有所伸展。     

光谱法及分子模拟研究芹菜素与人血清白蛋白的相互作用

利用紫外光谱、荧光光谱、红外光谱、圆二色光谱及分子模型等技术,在生理pH条件下,研究了芹菜素与人血清白蛋白的相互作用,计算了结合常数和热力学参数。分子模型研究表明,芹菜素与人血清白蛋白在亚结构域ⅡA结合,二者间的主要作用为疏水作用和静电作用,这与荧光光谱所得结果基本一致。红外光谱、圆二色光谱及同步荧光光谱均显示芹菜素与人血清白蛋白结合后没有改变人血清白蛋白的二级结构。     

2,4-二氯苯氧乙酸与牛血清白蛋白的相互作用

利用荧光光谱法、紫外-可见分光光度法和圆二色光谱法研究2,4-二氯苯氧乙酸与牛血清白蛋白的相互作用。结果表明:2,4-二氯苯氧乙酸能淬灭牛血清白蛋白的荧光强度,其猝灭机理为静态猝灭。采用位点结合模型公式和热力学公式计算了结合常数、结合位点数及结合力类型。用圆二色光谱技术探讨了2,4-二氯苯氧乙酸对牛血清白蛋白构象的影响。     

利用还原性多糖合成银纳米粒子

利用还原性多糖为稳定剂、AgNO₃为前驱物, 通过一条绿色途径合成银纳米粒子, 并探讨了纳米粒子的形成机理. 对多糖高浓度时制得的复合物在空气与氮气气氛下进行了热处理, 分别得到了银的大孔海绵体与银纳米粒子/碳的复合材料. 对产物进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见分光光度(UV-vis)以及BET吸附表征.     

多核核壳结构银胶粒的制备及其抑菌特性

银纳米粒子具有广谱抗菌性,但自身由于具有较高的表面能容易发生团聚.本文以聚醚胺为还原剂和稳定剂,利用光化学还原法,合成了聚乙二醇包覆的银纳米粒子.通过透射电子显微镜分析表明该胶体粒子具有多核核壳结构,聚乙二醇包裹的银纳米颗粒粒径在14 nm左右,整个胶体粒子粒径在45 nm左右.抑菌实验结果表明这种银纳米胶体对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果.     

桑色素与血清白蛋白相互作用热力学行为

利用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、圆二色谱、分子模拟等方法,在近似生理条件下,以牛血清白蛋白(BSA)为模式蛋白质,研究了桑色素(Morin)和血清白蛋白相互作用的热力学行为及其特征。荧光光谱结果表明:Morin能有效猝灭BSA的内源荧光,猝灭机制为静态猝灭;通过van’t Hoff方程,获取了BSA与Morin结合的热力学参数(?H?、?S?、?G?等),发现Morin与BSA两者之间的相互作用是一个吉布斯自由能降低的自发过程,且氢键和范德华力是二者结合的驱动力。通过分子模拟方法,发现Morin结合在BSA分子亚结构域IIIA的疏水腔内位点II,荧光共振能量转移结果表明Morin和与BSA的两个色氨酸残基的平均距离为3.09nm。圆二色谱结果表明Morin分子的结合会引起BSA分子α-螺旋含量降低。     

Cu2O/Ag纳米复合物的表面增强拉曼光谱

用一种简单的化学还原方法制备了银纳米粒子包覆的氧化亚铜（Cu2O）纳米复合物。扫描电子显微镜显示Cu2O 为八面体型的纳米粒子,表面光滑,结构对称。包覆的Ag部分占据Cu2O粒子表面。通过比较Ag/Cu2O纳米复合物、Ag溶胶及Cu纳米粒子表面吸附的4-巯基吡啶（4-Mpy）分子表面增强拉曼光谱（SERS）发现,利用此方法得到了Cu2O粒子表面吸附分子的拉曼光谱。银纳米粒子所产生的电磁场增强又增强了吸附在Cu2O上的4-Mpy拉曼信号。这种方法为初步研究Cu2O表面吸附分子性质提供了依据,扩宽了SERS的使用范围,使SERS应用在纳米半导体材料上成为可能。     

以DDAB为模板的银纳米粒子多层膜制备及其表面增强拉曼效应

通过离子交换和静电相互作用, 将银纳米粒子引入双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)模板中, 获得了有序的银纳米粒子多层膜. 用紫外-可见光谱(UV-Vis)、循环伏安(CV)和原子力显微镜(AFM)对其进行了表征, 并用小角X射线衍射(XRD)研究了DDAB模板和银纳米粒子多层膜的有序性结构. 以4-巯基吡啶(4-MPY)为探针分子研究了银纳米粒子多层膜在表面增强拉曼(SERS)方面的应用, 结果表明, 4-MPY吸附在银纳米粒子多层膜上呈现很强的SERS信号, 说明该多层膜可以用作高活性的SERS基底.     

氨基黑10B与牛血清白蛋白作用的光谱法研究

用紫外、荧光、圆二色光谱法研究了氨基黑10B与牛血清白蛋白(BSA)结合反应的光谱特性.结果表明氨基黑10B对牛血清白蛋白的荧光有猝灭作用,其猝灭类型属于静态猝灭;得到了不同温度下的结合常数和结合位点数;利用Gibbs-Helmholtz方程计算得到该猝灭反应的热力学参数,表明氨基黑10B主要以氢键和范德华力与BSA相互作用;圆二色和同步荧光光谱显示氨基黑10B对BSA构象产生了影响.     

紫外光照射制备具有光学活性的银纳米粒子

以脱氧胆酸钠（NaDC）为还原剂、稳定剂,经紫外光辐照AgNO₃溶液在室温下制备出尺寸30nm左右的类球形的银纳米粒子。用紫外-可见光谱、透射电镜、圆二色谱和傅立叶变换红外光谱等测试手段对所制备的脱氧胆酸钠包裹的银纳米粒子进行了表征。红外光谱结果表明,在紫外光激发下,脱氧胆酸钠甾环上12α-OH发生氧化反应,同时还原Ag⁺为单质银,并聚集生成银纳米粒子。溶液的pH值对光化学氧化还原反应速度有着重要的影响,增加溶液的pH值,Ag⁺的还原反应速度明显加快。在吸附在银粒子表面的脱氧胆酸钠的手性氛围诱导下,生成的银纳米粒子在其表面等离子体共振区域出现手性信号。