荷叶中紫云英苷和DNA相互作用的光谱学研究

在pH 7.4 的Tris-HCl的缓冲溶液中,采用紫外及荧光光谱法研究了荷叶中紫云英苷(AST)与DNA之间的相互作用,探讨了离子强度和阴离子猝灭剂KI对紫云英苷及紫云英苷-DNA体系荧光强度的影响,同时考察了紫云英苷和中性红与DNA结合的竞争性。结果表明DNA通过静态猝灭作用机制猝灭紫云英苷的荧光,并测得其在298及308 K时的猝灭速率常数(K_q)分别为3.120 ×1012和2.630×1012 L·mol-1·s-1,结合常数(K_d)分别为3.412×104和1.762×104 L·mol-1,结合位点数(n)分别为1.007和0.962;DNA的存在使紫云英苷的紫外吸收光谱发生减色效应且吸收波长产生红移;发现离子强度的改变对紫云英苷及紫云英苷-DNA体系的荧光强度影响不大;KI对结合形式存在的紫云英苷的荧光猝灭效率明显小于自由形式存在的紫云英苷的荧光猝灭效率;紫云英苷可插入DNA中置换出与DNA结合的中性红。这些结果说明荷叶中紫云英苷以嵌插模式与DNA进行结合。     

7-羟基黄酮及磷酰化7-羟基黄酮与DNA的弱相互作用荧光法研究

以溴化乙锭(EB)为荧光探针,研究了7-羟基黄酮及磷酰化7-羟基黄酮与DNA的弱相互作用。实验结果表明,两种化合物与DNA间均存在弱相互作用,但与7-羟基黄酮相比,磷酰化7-羟基黄酮对DNA更具亲和力。随着温度的升高,7-羟基黄酮及磷酰化7-羟基黄酮对DNA-EB体系的荧光猝灭常数降低,两种化合物均可与DNA形成复合物,此猝灭过程为静态猝灭。根据Stern-Volmer方程和Scatchard方程,常温下7-羟基黄酮及磷酰化7-羟基黄酮对DNA-EB体系的荧光猝灭常数和它们与DNA的固有的结合常数分别为：K_q1=601 L·mol-1,K_q2=1 381 L·mol-1;K₁=2.07×104 L ·mol-1,K₂=3.19×104 L·mol-1。     

Mn(Ⅱ)与EHPG结合的光谱研究

在pH 7.4,0.05 mol·L-1 N-2-羟乙基哌嗪-N’-2-乙磺酸(Hepes)及室温条件下,用荧光光谱和紫外吸收差光谱进行了Mn(Ⅱ)与N,N’-乙烯-二[2-(2-羟基苯基)甘氨酸](EHPG)相互作用的研究。结果表明, Mn(Ⅱ)对EHPG荧光的猝灭为静态猝灭,Mn(Ⅱ)与EHPG形成1∶1的配合物,条件解离常数K_D为1.43×10-5。紫外吸收差光谱表明,随着Mn(Ⅱ)的不断滴加其紫外差光谱在238和291 nm处吸收峰逐渐增强。经计算配合物的ε_{238 nm}为(1.31±0.02)×104 cm-1·mol-1·L,条件解离常数K_D为(1.36±0.21)×10-5。与荧光光谱结果一致且均表明Mn(Ⅱ)与EHPG结合比较弱。     

荧光光谱法研究四苯基-锌金属卟啉与蛋白质的相互作用机理

利用荧光光度法研究了meso-四(4-羟基苯基)卟啉-锌金属卟啉(TPP-Zn)与牛血清白蛋白(BSA)之间的结合反应。TPP-Zn对于BSA有荧光猝灭作用,基于TPP-Zn对BSA内源荧光的猝灭机理,测定了两者之间在不同温度下的结合常数,温度在27,35和42 ℃时,利用荧光猝灭法测得的结合常数K分别为1.521×106 L·mol-1,7.048×105 L·mol-1,1.473×105 L·mol-1,各温度下的最大扩散碰撞猝灭速率常数K_q均大于2.0×1010 L·mol-1·s-1,由此判定猝灭类型为静态猝灭。根据Frster非辐射能量转移理论,确定了TPP-Zn与BSA之间的能量转移效率E,能量给体(BSA)与受体(TPP-Zn)之间的结合距离r=3.72<7 nm,符合非辐射能量转移条件。依据热力学参数ΔG<0,ΔH<0和ΔS>0确定了TPP-Zn与BSA之间的作用力主要是静电引力。     

夫勒烯二氮杂桥衍生物对吡啶荧光猝灭机制以及它的电化学的研究

用荧光光谱研究了富勒烯二氮杂桥衍生物(eddy2)对吡啶荧光的猝灭机制,发现吡啶在426.27 nm处有荧光发射峰,当向吡啶中分别加入C₆₀和eddy2时,原有的发射峰强度明显减弱,且向短波长稍有移位,C₆₀和eddy2对吡啶荧光有猝灭作用。吡啶-C60和吡啶-eddy2体系的猝灭过程是分子之间结合形成了复合物引起的静态猝灭。eddy2对吡啶的离解常数为K_D＝2.28×10-6 (mol·L-1),结合常数K_S＝4.39×10-5 (L·mol-1)。同时研究了eddy2的电化学行为,发现eddy2的前3个还原峰电位比母体C₆₀的峰电位正移,表明eddy2的电化学还原比C₆₀的电化学还原容易,更容易接收电子。     

碱性介质中茜素黄R与牛血清白蛋白作用的荧光法研究

在碱性条件下,采用荧光光谱法研究了茜素黄R(alizarin yellow R, AYR)与牛血清白蛋白(BSA)结合反应的光谱特征。研究表明,pH 11.00,激发波长为393 nm时,BSA的发射峰位于641 nm,且AYR对BSA有较强的荧光猝灭作用,AYR在BSA分子上荧光敏感部位有五个结合位点;由温度对AYR-BSA体系荧光猝灭速率的影响和动态猝灭常数K_SV以及静态猝灭结合常数K_LB的计算得出,AYR对BSA内源荧光的猝灭机制属于形成BSA-AYR复合物的静态猝灭,荧光猝灭常数为1.6×104 L·mol-1;由反应前后热力学函数ΔHθ＜0,ΔSθ＜0以及AYR对BSA-CBBG(CBBG-考马斯亮蓝G)体系具有荧光猝灭作用推出,茜素黄R与牛血清白蛋白之间的作用力主要是氢键和范德华力。     

马钱子碱与牛血清白蛋白相互作用的研究

应用荧光光谱和紫外光谱法研究了马钱子碱与牛血清白蛋白(BSA)的结合反应,求得它们之间的结合常数K_A和结合位点数n分别为K_A=6.3×103,n=0.94(27 ℃);K_A=7.7×103,n=0.97(37 ℃)。根据Frster非辐射能量转移理论求出了马钱子碱与BSA之间的结合距离为3.99 nm(27 ℃)和4.21 nm(37 ℃)。探讨了马钱子碱的荧光猝灭机理,结果表明马钱子碱能够插入BSA内部形成基态复合物导致内源荧光猝灭,猝灭机理主要是静态猝灭和非辐射能量转移。根据热力学参数确定马钱子碱与BSA之间的作用力类型主要为疏水性相互作用。     

硫堇与DNA分子作用机理的光谱研究

用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、圆二色谱和光电子能谱等光谱方法研究了硫堇(TH)与小牛胸腺DNA(CT-DNA)的作用机理。实验结果表明,在pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液中, TH与CT-DNA之间的作用方式以嵌入作用为主,嵌入作用使TH的紫外最大吸收峰强度减小,且峰位发生红移。由紫外光谱实验结果线性拟合求得TH与CT-DNA的表观结合常数K＝1.45×104 L·mol-1。荧光光谱实验结果表明：TH与CT-DNA的嵌入作用使TH的荧光发生强烈猝灭,猝灭常数K_SV为1.01×104 L·mol-1。嵌入作用位点主要发生在CT-DNA的鸟嘌呤(G)-胞嘧啶(C)碱基序列富集区。通过对TH的光电子能谱中N,S原子的结合能变化分析,TH分子以杂环上S原子端与CT-DNA的G-C碱基对结合,两者的相互作用对CT-DNA的二级结构构象产生影响。     

利福平与人血清白蛋白作用的荧光光谱

蛋白质是一类重要的生物大分子,它不仅是构成细胞内原生质的主要成分,也是生命现象的物质基础。对于蛋白质的探索是最复杂的课题之一。 以荧光光谱为手段,文章研究了药物利福平(Rifampicin capsules)与人血清白蛋白(HSA)的作用,测量发现利福平和人血清白蛋白的色氨酸残基的结合位置为R=2.567 nm, 临界距离R₀为2.433 nm。利福平-HSA的Lineweaver-Burk猝灭曲线的离解常数K_d=19.42×10-6 mol·L-1且结合常数K_s=5.149×104 L·mol-1。     

DNA介导复合膜中[Ru(bpy)3]2+与Cu(Ⅱ)间光诱导电子转移

由于DNA与[Ru(bpy)₃]2+(bpy=2,2′-联吡啶)及Cu2+间的静电作用,用自铸膜法在铟锡氧化物(ITO)上制备了橙红色[Ru(bpy)₃]2+-DNA-Cu2+复合膜,并应用稳态和暂态荧光光谱、紫外可见光谱、荧光显微镜和扫描电镜对复合膜进行了表征和DNA介导的光诱导电子转移(PET)研究。结果表明,[Ru(bpy)₃]2+-DNA-Cu2+复合膜(摩尔比为10∶20∶1)呈现了明显的吸收特征峰(450 nm)和发射峰(λ_em=595 nm),发光呈单指数衰减,发光寿命为188.6 ns,Cu2+通过DNA介导PET机制猝灭[Ru(bpy)₃]2+发光,猝灭常数为6.94×103 L·mol-1,猝灭速率常数为3.80×1010 L·mol-1·s-1;复合膜中Cu2+摩尔比(10倍)的增大使发射峰蓝移了11 nm,吸收和发射强度衰减至消失,Cu2+通过静态猝灭机制削弱[Ru(bpy)₃]2+发光。此外,对比于溶液和复合膜中Cu2+对[Ru(bpy)₂(tatp)]2+-DNA(tatp=1,4,8,9-四氮三苯)的发光调控,Cu2+仅能因静电作用猝灭复合膜中[Ru(bpy)₃]2+的发光。     

Co,Mn,Ni的联苯酸配合物的合成及光谱研究

合成了联苯酸 ,并以其和吡啶为配体 ,制备了第一过渡系金属离子Co(Ⅱ ) ,Mn(Ⅱ ) ,Ni(Ⅱ )的 3种配合物 ,并通过元素分析、IR及UV等手段对配合物进行了表征 ,推测了可能的组成和结构。     

Angular optical characteristics of light scattered by double-layer metal–oxide nanoparticles

The interaction of Tb(III)-2-{[(4-methoxy benzoyl) oxy]} methyl benzoic acid binary complex with nucleosides (adenosine, cytidine, guanosine and inosine) was investigated using UV and fluorescence methods. The reaction of Tb-complex with cytidine, guanosine and adenosine is accompanied by shift to longer wavelength in the absorption band, while there is a blue shift in the absorption band with an enhancement in the molar absorptivity upon the reaction with inosine. The fluorescence intensity of Tb(III)-2-{[(4- methoxy benzoyl) oxy]} methyl benzoic acid binary complex at λ = 545 nm (5D4 → 7F5) was decreased with the addition of the nucleoside molecule following the order: cytidine > inosine > guanosine > adenosine.     

脱氧核糖核酸与3-氨基-6-二甲氨基-2-甲基吩嗪盐酸盐反应机理的研究

采用UV光谱法 ,发现在pH 7～ 8的缓冲溶液中 ,脱氧核糖核酸 (DNA)与 3 氨基 6 二甲氨基 2 甲基吩嗪盐酸盐 (ZR)相互作用 ,生成红色配合物 ,此配合物的最大吸收峰为 5 2 0nm。反应前后的吸收光谱变化明显 ,配合物的吸收峰值红移 70nm。测得该配合物的表观摩尔吸光系数ε =1 5× 10 6mol-1·L·cm-1;最大结合数n =30 3。研究了体系的酸度、温度、时间等基本反应条件。离子强度的改变对体系的吸光度有明显的影响。实验研究了生物大分子与小分子探针的结合模式 ,认为该反应基本符合Scatchard模型。     

草酸在铅电极上电催化还原过程的in situ FTIRS研究

采用电化学原位傅里叶变换红外反射光谱(electrochemical in situ fourier transform infrared reflection spectroscopy,in situ FTIRS)研究了草酸在铅电极上电催化还原过程。 多步电位阶跃FTIRS(MSFTIRS)和时间分辨FTIRS(TRFTIRS)的结果表明：当研究电位为-0.70 V(vs. SCE)时,即可明显检测到乙醛酸生成;研究电位为-0.85 V时,电极表面累积生成乙醛酸的量达到最大值。 随着电位的负移,生成的乙醛酸的量减少。 同时在-0.95 V时即可明显检测到乙醛酸进一步被还原,生成的乙醇酸在1 093 cm-1 附近为—CH₂OH的CO伸缩振动吸收。 当研究电位为-1.50 V时,电极表面的乙醛酸几乎都被还原成乙醇酸。 另外,随着电位的负移,并没有检测到其他新物种的出现,表明乙醇酸在电极表面不会进一步发生还原反应。 研究电位为-0.75 V的原位时间分辨红外反射光谱显示反应产物乙醛酸在1 750 cm-1 左右CO的伸缩振动吸收谱峰的左右积分强度随时间线性增加;而研究电位在-1.60 V原位时间分辨红外反射光谱还观察到乙醇酸在1 093 cm-1附近—CH₂OH的C—O伸缩振动吸收。 电化学原位红外反射光谱技术有利于对反应中各物种官能团振动吸收的检测,为草酸电催化还原反应机理提供直接实验依据。     

邻菲啰啉和水杨酸构筑铜配合物的电化学行为及与DNA的相互作用

合成了一种新型的三元铜配合物[Cu(phen)(SA)_2]·H_2O(phen=1,10-邻菲啰啉,SA=水杨酸),并以鲱鱼精DNA为靶点,通过紫外吸收光谱法、循环伏安法、差分脉冲伏安法和DNA粘度滴定实验,探讨了配合物与DNA的键合方式。结果表明,SA的羧酸根离子与Cu~(2+)单齿配位,phen的两个氮原子与Cu~(2+)呈双齿配位,形成的配合物在0.489 V/0.050 V处呈现一对明显的准可逆氧化还原峰,并且中心Cu~(2+)在玻碳电极上的反应主要由扩散过程控制。配合物与DNA作用时,可观察到配合物的紫外光谱出现明显的减色效应,但是红移现象不明显,氧化还原峰的电流减小,峰电位发生正移,并且DNA的粘度随配合物的加入而增大。结论认为,配合物以嵌插方式与DNA发生作用形成1∶1的复合物,但插入程度较弱(结合常数为1.55×10~4L·mol~(-1))。     

Cadmium sulfide quantum dots stabilized by castor oil and ricinoleic acid

Castor oil and ricinoleic acid (an isolate of castor oil) are environmentally friendly bio-based organic surfactants that have been used as capping agents to prepare nearly spherical cadmium sulfide quantum dots (QDs) at 230, 250 and 280 °C. The prepared quantum dots were characterized by Ultra violet–visible (UV–vis), Photoluminescence (PL), Transmission Electron Microscopy (TEM), High Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM) and X-ray diffraction (XRD) giving an overall CdS QDs average size of 5.14±0.39 nm. The broad XRD pattern and crystal lattice fringes in the HRTEM images showed a hexagonal phase composition of the CdS QDs. The calculated/estimated average size of the prepared castor oil capped CdS QDs for various techniques were 4.64 nm (TEM), 4.65 nm (EMA), 5.35 nm (UV–vis) and 6.46 nm (XRD). For ricinoleic acid capped CdS QDs, the average sizes were 5.56 nm (TEM), 4.78 nm (EMA), 5.52 nm (UV–vis) and 8.21 nm (XRD). Optical properties of CdS QDs showed a change of band gap energy from its bulk band gap of 2.42–2.82 eV due to quantum size confinement effect for temperature range of 230–280 °C. Similarly, a blue shift was observed in the photoluminescence spectra. Scanning electron microscope (SEM) observations show that the as-synthesized CdS QDs structures are spherical in shape. Fourier transform infra-red (FTIR) studies confirms the formation of castor oil and ricinoleic acid capped CdS QDs.     

钨酸锌激光晶体的光谱测量

用基质晶片作参比,测量了Cu+、Er3+等离子激活的钨酸锌晶体的光谱,并进行了分析讨论,发现激活离子与基质晶格之间存在能量传递过程.晶体在可见光区有比较强的荧光.     

Absorption,excitation and fluorescence spectra of thallium activated cesium bromide

Absorption, excitation and fluorescence spectra of T1⁺ doped cesium bromide have been investigated at various thallium concentrations. At very low thallium concentration two absorption bands are obtained at 225 nm and 264 nm. With rise of thallium concentration additional absorption bands are obtained at 230, 244, 258, 270 and 285 nm. A single bell-shaped fluorescence band at 357 nm in the ultraviolet region is obtained at low thallium concentration. Two additional visible fluorescence bands appear at 440 and 540 nm with rise in thallium content. The excitation spectra for ultraviolet emission band and visible emission bands are found to be different. Accordingly the ultraviolet emission band is attributed to the characteristic A emission in T1⁺ ion and the visible bands are attributed to dimer centers havingD _4h site symmetry.     

Growth and spectral characterization of β-Ga2O3 single crystals

Beta gallium oxide (β-Ga₂O₃) single crystals were grown by the floating zone technique. The absorption spectra and the luminescence of the crystals were measured. The absorption spectra showed an intrinsic short cutoff edge around 260 nm with two shoulders at 270 and 300 nm. Not only the characteristic UV (395 nm), blue (471 nm) and green (559 nm) lights, but also the red (692 nm) light can be seen in the emission spectra. The deep UV light was attributed to the existing of quantum wells above the valence band and the red light was owed to the electron-hole recombination via the vicinity donors and acceptors.     

典型除草剂生产废水的有机污染特性研究

除草剂废水作为难处理的工业废水之一,具有含盐量高、可生化性差、难生物降解等特点。该废水含有的溶解性有机物与难溶解性有机物均以含氮有机物为主,BOD∶COD=0.045,C∶N∶P=692∶426∶1。实验采用吹扫捕集、静态顶空、固相微萃取、固相萃取、液液萃取与气相色谱/质谱联用,定性分析了莠去津、乙草胺除草剂生产废水中主要有机污染物,并研究了废水及主要污染物的紫外吸收光谱、三维荧光光谱。定性结果显示,废水中含有氯代烃、苯系物和均三嗪类、酰胺类除草剂等38种挥发性、半挥发性有机物,其中莠去津、乙草胺等除草剂占87.99%。受单环或杂环类物质的影响,废水在波长210～230和250～270 nm范围内有紫外吸收,且氨基基团导致其紫外吸收红移20 nm。废水在λ_ex/λ_em=200～280/300～400 nm产生了5个荧光峰a(225/305 nm),b(265/365 nm),c(275/305 nm),d(285/390 nm),e(320/375 nm)。不同官能团特征有机物三维荧光结果显示,λ_ex/λ_em=215～230/290～340 nm附近区域为不饱和键荧光区,废水中该区域主要荧光贡献物质为烯烃、苯环、杂环;λ_ex/λ_em=270/300 nm附近区域为酚羟基、羰基荧光区,废水中该区域主要荧光贡献物质为苯酚类、酮类。