TLC-SERS联用快速同时检测食品中非法添加的碱性橙Ⅱ和酸性橙Ⅱ的研究

建立了一种薄层色谱(TLC)与表面增强拉曼光谱(SERS)联用快速检测食品中非法添加的碱性橙Ⅱ和酸性橙Ⅱ的方法。采用薄层色谱法对样品提取液进行简单分离,并优化了薄层色谱分离条件;合成并优选出水相和有机相两类银溶胶,分别用作碱性橙Ⅱ和酸性橙Ⅱ拉曼信号增强基底,继而利用优选的银溶胶为增强基底对分离出的微量物质进行表面增强拉曼光谱检测,考察了检测时间,并确立了碱性橙Ⅱ和酸性橙Ⅱ检出限分别为1和2.5 mg·L-1。将该方法用于实际样品检测,成功实现了复杂食品基质中碱性橙Ⅱ和酸性橙Ⅱ的同时快速检测。该方法具有简便、快速、经济、专属性好等优势,为复杂食品基质中碱性橙Ⅱ和酸性橙Ⅱ的同时快速检测提供了新方案。     

人造沸石负载二氧化钛薄膜光催化降解酸性湖兰A和酸性橙Ⅱ的研究

采用溶胶－凝胶法制备TiO2溶胶，将TiO2负载于人造沸石上制成TiO2薄膜，研究了TiO2薄膜的酸性湖兰A和酸性橙Ⅱ2种染料的光催化降解活性。结果表明，光解脱色率与染料的初始浓度、pH值、光照时间等因素有关。酸性湖兰A的浓度为10ppm，pH为6时，用400W高压汞灯为光源，光 照10min以后，脱色率可达94．1％。酸性橙Ⅱ的浓度为10ppm,pH为10时，用400W高压汞灯为光源，光照10min以后，脱色率可达88．7％。     

光系统Ⅱ核心天线的低温荧光光谱及动力学研究

采用稳态及飞秒荧光光谱技术研究了光系统Ⅱ中核心复合物在83 K、160 K和273 K低温下的能量传递途径.激发波长为507 nm.随着温度的升高,稳态荧光光谱逐渐发生蓝移.通过对不同温度下稳态光谱进行高斯解析,获得5个特征叶绿素a分子, 分别为Chl a670.4670, Chl a681.9680, Chl a683.9683, Chl a687.5,687.8,689687和Chl a698.0690,其中仅有Chl a687.5,687.8,689687在3个温度下的光谱中都解析获得,并且其谱宽以及荧光比例都随着温度升高而增加,因此推断温度对CP47中易裂解的叶绿素a分子有较大的影响.在680 nm以及690 nm波长处对不同温度下的时间曲线利用F900时间处理系统进行拟合,获得73 ps、 110 ps、 186 ps、 246~972 ps和1~3.7 ns 5个时间组分.其中, 73 ps是电荷分离的时间;110 ps和186 ps是β-Car分子受激发后,将激发能最终传递给反应中心所需要的时间;246~972 ps是电荷重组的时间过程;而1~3.7 ns是激发态分子发生电荷重组后又衰退回到基态的时间.73 ps的时间组分只在83 K温度下得到,因此,随着温度降低,可以探测到快的时间组分. 此外,对光谱随温度升高而发生蓝移进行了分析.     

三元LDH的改性及去除酸性橙II的光谱分析研究

吸附法由于具有效率高、成本低、无毒、简单等优点,具为最常见的废水处理方法。采用吸附法的关键是吸附剂的选择和制备。层状氢氧化物(LDH)作为一类新型吸附剂,拥有特殊的层状结构、层板元素的可调变性、层间阴离子的可交换性,近期备受关注,但其吸附能力的提升仍是亟需研究的问题。利用均苯四甲酸(PA)对三元层状氢氧化物(Ca-Mg-Al-LDH)进行插层改性,制备出新型的芳香酸阴离子改性层状氢氧化物(PA-LDH),对其进行煅烧得到煅烧产物(PA-LDO),并结合紫外分光光度法(UV-Vis)研究其对酸性橙II的吸附性能。通过红外光谱(FTIR)和氮气吸附-脱附实验对其进行结构表征。结果发现,PA-LDH相比LDH在1 717 cm-1处出现了一个新的峰,归属为ν(C═O),且相对PA的C═O峰(1 668 cm-1)向高频方向移动,这可能是由于PA之间形成的缔合体被破坏,表明PA可能插层进入了LDH的间层。相比PA-LDH的红外光谱谱图,可以发现PA-LDO在3 000 cm-1附近的弱峰消失了,表明层间阴离子在煅烧过程中被破坏,但是在875和723 cm-1处与M—O和M—OH(M=Ca,Mg和Al)振动相对应的峰仍然存在,表明煅烧处理后其相似的结构依然得到了保持。通过氮气吸附-脱附实验测得PA-LDH和PA-LDO的比表面积分别为15.934 1和119.401 0 m2·g-1,说明在煅烧后,其比表面积增大,因此PA-LDO可能具有更好的吸附效果。以阴离子染料酸性橙Ⅱ为目标污染物,在pH 7.0,吸附剂用量5 mg,波长为484 nm的条件下,通过UV-Vis分析手段,分别考察了吸附时间、染料初始浓度等对PA-LDH、PA-LDO吸附性能的影响。结果表明,PA-LDH和PA-LDO对酸性橙Ⅱ的Q_max分别为561.322和1 401.639 mg·g-1,高于目前文献所报道的Q_max值。通过吸附等温实验,发现PA-LDH和PA-LDO对酸性橙II的吸附基本符合Langmuir模型,即单分子层吸附为该吸附过程的主导过程,且理论最大吸附容量分别可为588.235和1 428.571 mg·g-1,与上述实验值相接近,这说明制备的芳香酸阴离子改性层状氢氧化物对阴离子染料具有较好的吸附性能,在治理染料废水中具有一定的应用前景。     

常用合成食品色素荧光光谱研究

分析合成食品色素的分子结构特点,根据荧光与分子结构的关系,理论上推断合成食品色素是荧光物质。应用SP-2558多功能光谱测量系统,测得胭脂红、苋菜红、柠檬黄、日落黄、亮蓝等五种最常用的合成食品色素标准溶液的三维荧光光谱。结果表明,胭脂红在波长330～430 nm的光激发下,产生较强荧光,荧光峰值波长为621 nm,最佳激发波长为376 nm;苋菜红在波长300～440 nm的光激发下,产生较强荧光,荧光峰值波长为643 nm,最佳激发波长为370 nm;柠檬黄在波长280～380 nm的光激发下,产生很强荧光,荧光峰值波长为565 nm,最佳激发波长为315 nm;日落黄在波长310～410 nm的光激发下,产生较强荧光,荧光峰值波长为592 nm,最佳激发波长为348 nm;亮蓝在波长320～390 nm的光激发下,产生较强荧光,荧光峰值波长为456 nm,最佳激发波长为350 nm。进而对这五种合成食品色素的荧光光谱进行了分析讨论。结果可为食品色素检测和食品安全提供帮助。     

基于色素特征荧光光谱的浮游植物分类测量方法

光合作用色素组成是浮游植物分类的重要依据。通过对蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻和隐藻等5个门类浮游植物三维荧光光谱的差异性分析,提取了与叶绿素a、叶绿素b、叶绿素c、类胡萝卜素、藻蓝蛋白和藻红蛋白等光合色素相关的36个特征荧光光谱点,提出了基于色素特征荧光光谱的不同门类浮游植物分类测量方法。对铜绿微囊藻、小球藻、桅杆藻、光甲藻和卵形隐藻的实验结果表明:色素特征荧光光谱法对5种藻类纯种样品的测量误差分别为5.15%、5.63%、7.90%、4.85%、6.55%,对优势藻类(质量分数高于50%)的测量误差分别为7.96%、8.69%、5.44%、10.78%、15.57%,对劣势藻类(质量分数低于30%)的测量误差分别为18.29%、17.52%、20.01%、29.11%、20.14%,测量结果准确度达到了三维荧光光谱法水平,但数据量和计算时间仅是三维荧光光谱法的1.1%和2.2%,是一种快速有效的浮游植物分类测量方法。     

PSⅡ的荧光光谱特性

采用激励光源为82MHz、514.5nm的皮秒荧光光谱装置对PS颗粒、内周天线CP43、CP47三种样品进行研究,通过探测三种样品的荧光总光谱强度随激光功率的变化,测得PS颗粒样品在激光功率为120mW时,荧光强度趋于饱和;CP43在激光功率为73mW时,荧光趋于饱和,但当激光功率为82mW时,荧光强度有下降趋势;而在激光功率为20～96mW的范围内,CP47的荧光强度与激光功率几乎是线性关系.依据它们的荧光量子产额与激光功率的关系,认为CP47中存在较强的激子效应.几种样品的荧光光谱范围分别为700～780nm(PS颗粒);640～780nm(CP43);630～775nm(CP47).CP43和CP47的最大荧光峰分别为680nm和690nm,荧光寿命分别为3.543ns和3.222ns.在514.5nm激光激发下,CP43和CP47中最先受激发的是β-Car分子,发射荧光的是Chla分子,理论计算认为在CP43和CP47中Chla分子发射荧光的效率分别为38.3%和40.6%.     

83 K光系统Ⅱ核心复合物不同激发的荧光光谱学

在83 K低温下,利用稳态荧光光谱技术对光系统Ⅱ（PSⅡ）核心复合物中激发能的传递进行了研究,激励波长分别选择为436 nm,480 nm,495 nm和507 nm,得到4种波长激发下的稳态荧光光谱.经过比较发现其最大峰值所在的位置没有因激发波长的不同而发生改变,都在696 nm处,在不同激发波长下经过高斯解析获得不同的谱带.根据发射光谱与吸收光谱的对应性,反映了不同的光谱特性,说明在不同波长光的激发下,核心复合物中能量传递的途径不同.同时,可以分析出在核心复合物中,至少有Chl a670.4670,Chl a684.7,685.1683,Chl a689.0687,Chl a690.9,693.4,695.2,698.06904种Chl a组分参与了能量的传递.     

超高效液相色谱法快速分离测定糖精钠、芝麻酚、酸性橙Ⅱ和碱性嫩黄O

建立了超高效液相色谱-二极管阵列检测器(UPLC-PDA)同时分离测定香精香料中糖精钠,芝麻酚,酸性橙Ⅱ,碱性嫩黄O的方法.样品经过10％的甲醇水溶液(含1％氨水)提取后,以Waters BEHC18(1.7μm,2.1mm×50mm)为色谱柱,5mmol/L乙酸铵(含0.1％乙酸)和乙腈(ACN)为流动相,200-500nm波长范围内进行扫描检测.结果表明,在5min以内4种目标物质得到了较好的分离,在0.5-20mg/L范围内具有较好的线性(r＞0.9950),检出限为0.08-0.61mg/L,3种浓度水平的加标回收率保持在85.3％-110.3％之间,相对标准偏差在6％以内.该方法操作简单,灵敏度高,可以满足香精香料中4种物质的同时检测.     

白酒单体物质紫外荧光光谱研究

白酒荧光光谱是由各种单体物质的荧光共同叠加而表征出来的。不同品牌的白酒中所含的单体物质种类基本相同,都包括水、酒精以及各种微量成分,然而其荧光光谱却差别很大。白酒中的各种单体物质成分究竟是如何对白酒的荧光光谱产生影响,至今未见相关报道。通过对白酒中的主要单体物质,包扩酒精、水及各种主要的微量成分(共10种)在不同激发波长下产生的荧光光谱进行测定,并将其与已测定的大量白酒三维荧光光谱进行对比发现,可以对白酒的荧光光谱产生影响的单体物质是乙醇和主要微量成分。白酒主要微量成分中醇类、酸类、酯类和醛类物质对其荧光光谱都有着一定的影响,但各自影响的程度及影响的光谱范围又各自有所不同。研究结果对白酒荧光光谱的进一步细化研究有着重要的意义。     

大亚湾土壤胡敏酸的荧光光谱特征

本文较详细地研究了大亚湾土壤胡敏酸（Ｈｕｍｉｃ，Ａｃｉｄ，ＨＡ）的荧光光谱特征，对常规荧光光谱和同步荧光光谱进行了比较分析。     

表面增强激光拉曼光谱测定豆制品中的碱性嫩黄Ⅱ、碱性橙Ⅱ、皂黄

以表面增强激光拉曼光谱技术快速检测了豆制品中碱性嫩黄Ⅱ、碱性橙Ⅱ和皂黄的含量,并以高效液相色谱-串联质谱法进行了确证。优化出最佳提取溶剂为甲醇-水(7+3)溶液,样品前处理采用快速溶剂萃取仪(ASE)提取和凝胶渗透色谱(GPC)净化,对ASE和GPC条件进行了优化,提高了提取效率、检测灵敏度、减少提取溶剂用量并且有效去除了基质中大分子的干扰物。对三种色素的表面增强拉曼谱中的特征峰进行了归属认证。碱性嫩黄Ⅱ、碱性橙Ⅱ和皂黄的定量特征峰分别为652,995和983 cm-1;方法检出限为3.0,1.0和4.0 mg·kg-1。三种色素定量特征峰与色素浓度呈良好的线性关系,实验的回收率在83.48%～92.59%范围内,相对标准偏差小于7.2%。该方法新颖、前处理、设备操作简单、分析速度快、重现性好、灵敏度高,成功的对食品中色素进行了定性和定量测定,为食品中色素的检测提供了可靠的参考。     

Ce掺杂Bi2O3 光催化剂的制备、表征及其可见光催化性能

采用水热-焙烧法制备了Ce掺杂的可见光响应的Bi₂O₃光催化剂（Ce-Bi₂O₃）。利用 XRD、FT-IR、XPS和 UV-Vis对不同Ce-Bi₂O₃样品进行了表征分析,并以光催化降解金橙Ⅱ溶液为探针反应,考察了Ce-Bi₂O₃的可见光催化性能。结果表明,Ce掺杂可以减小催化剂的禁带宽度,使光谱响应范围向可见光拓展。掺杂的Ce可取代Bi₂O₃晶格中部分Bi,形成Bi-O-Ce键,并生成了少量铈铋复合氧化物（Bi_7.38Ce_0.62O_12.31）,它们的存在有效地抑制了光生电子-空穴对的复合,有助于提高Bi₂O₃的可见光催化活性。但焙烧时间过长将导致Ce-Bi₂O₃催化剂的表面发生烧结现象,致使其催化活性降低。可见光照射下的金橙Ⅱ光催化降解实验表明,经2 h焙烧后得到的Ce/Bi的量比为0.5 的Ce-Bi₂O₃催化剂具有最佳的光催化活性。     

PSⅡ颗粒复合物飞秒分辨低温荧光动力学研究

采用飞秒时间分辨荧光光谱学对PSⅡ颗粒复合物在83 K,160 K,273 K下进行研究,实验表明随温度升高,光谱加宽.并且发现在PSⅡ颗粒复合物中至少存在以下几种特征Chl分子：Chl b640639,Chl b645640,Chl a663660,Chl a668667,Chl a676673,Chl a681680,Chl a682680/681,Chl a688/689684,685,Chl a698688.在不同的温度下,参与能量传递的色素分子传能途径各不相同,但都有一个共同点：在到达反应中心之前能量传递高效进行,绝大多数能量传递到了反应中心,而在680 nm之后的波段,能量损耗明显增大,这是由于电子传能受阻,能量绝大多数以荧光形式耗散.对荧光衰减曲线进行时间拟合,得到四组时间常数：30～40 ps,260 ps,550～670 ps,1～8 ns.几个ns的长寿命组分,反映了两个能量传递过程,即与基对态P680＋pheo－,以及能量传递过程中Chl a分子由激发态辐射荧光衰退到基态以辐射荧光形式丢失能量的过程有关.550～670 ps的时间组分,反映的是部分电荷重组的过程.260 ps的组分只在83 K出现,应归于LHCⅡ中的Car分子经中间传递体传能到Chl b 639分子后继续将能量传递到反应中心P680的时间.30～40 ps的时间组分为LHCⅡ中的Chl分子吸收光能后通过一系列中间体将能量传递到反应中心,Chl a680/681分子的能量传递过程.     

Micro‐Raman spectroscopy of decorated pottery from the Iberian archaeological site of Puente Tablas (Jaén,Spain, 7th–4th century B.C.)

In this paper, Raman spectroscopy is used for the first time to identify the pigments on decorated antique Iberian pottery. Ceramic fragments of type Real and others from the archaeological excavation in the oppidum Puente Tablas were examined. Different types of iron oxide pigments (hematite and goethite) were identified, along with amorphous carbon. In some samples, the presence of chalk or gypsum could be demonstrated. Some unattributed Raman bands are believed to be associated either with post‐burial organic deposition or with silicate materials that are present in red ochre. It was possible to relate the findings with geological data from the region and to make assumptions on a local production. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

荧光光谱结合校正算法测定混合色素溶液中各组分的浓度

应用英国Edinburgh公司生产的FLS920P荧光光谱仪实验测定了诱惑红、日落黄和亮蓝三种合成食品色素混合溶液的三维荧光光谱,将荧光光谱数据应用化学计量学中的平行因子分析(PARAFAC)和交替三线性分解(ATLD)二阶校正算法进行计算处理,对混合合成食品色素溶液中各组分进行了定性和定量检测。应用核一致诊断法,确定主成分数为3。PARAFAC算法解析后的回收率分别为98.75%±8.9%,97.22%±2.9%和99.00%±2.9%,ATLD算法解析后的回收率分别为99.78%±5.9%,92.52%±5.5%和97.23%±5.8%。结果表明,两种方法都可以用于三个组分的直接快速测定,PARAFAC算法更稳定,更具优势。     

Determination of Protolytic Constants by Trilinear Fluorescence Spectroscopy

Protolytic equilibria often have profound effects on chemical activity, since protolytic species usually behave quite differently. It is therefore important to characterize the protolytic properties of important chemicals. Here we present a new approach to study protolytic equilibria of fluorescent species that is extremely accurate and relies on minimum assumptions. We show that by measuring 2-dimensional excitation/emission scans of samples at different pH. the 3-dimensional experimental data set, I(lambda(ex), lambda(em), C(pH)), can be unambiguously decomposed into the spectral responses of the protolytic species present as well as their concentration. The approach is demonstrated on the protolytic equilibrium of fluorescein. Although the fluorescein monoanion cannot be obtained in pure form, the spectra and concentrations of both fluorescein species, as well as the protolytic constant, are determined with excellent accuracy. The proposed method is general and can be applied not only for studies of protolytic equilibria, but on any chemical equilibria and chemical reactions involving fluorescent species.     

Synthesis of Amide Compounds of Ferulic Acid and Their Association with Bovine Serum Albumin

ABSTRACT

In this work, three new amide compounds of ferulic acid (FA) were synthesized. The fluorescence and ultraviolet spectroscopy were explored to study the interactions between three amide compounds of FA and bovine serum albumin (BSA) under imitated physiological conditions. The experimental results showed that the fluorescence quenching mechanism between BSA and three amide compounds of FA were mainly static quenching and nonradiation energy transfer at 25°C, 30°C, and 37°C. The Stern–Volmer quenching constants, the binding constants, and the number of binding sites and corresponding thermodynamic parameters ΔH, ΔG, and ΔS were calculated at different temperatures. From the thermodynamic parameters, we concluded that the action force was mainly a hydrophobic interaction. According to the F?rster theory of nonradiation energy transfer, the binding distances (r) between BSA and amide compounds are less than 7 nm. Furthermore, the effects of amide compounds on the conformation of BSA were analyzed using synchronous fluorescence spectroscopy.     

Parameter Recovery in Frequency-Domain Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy; Resolution of the Prototropic Forms of 5-Carboxyfluorescein in the Physiological pH Range

In time-resolved fluorescence spectroscopy, the resolution of fluorescence species becomes increasingly difficult as their respective lifetimes get closer. For a biexponential decay, a factor of 1.4 between the two decay times is commonly accepted as the practical resolution limit. The goal of the present contribution is to characterize the fluorescence probe 5-carboxyfluorescein using frequency-domain time-resolved fluorescence spectroscopy (FD-TRFS). To resolve the different prototropic forms of this probe, the limit above had to be overcome. For this purpose, the standard global analysis method was used, and special emphasis was put on the errors associated with the recovered parameters. In particular, a Monte Carlo simulation was performed to estimate these errors and the results of this analysis were compared with those delivered by software packages widely used in the field. The lifetimes of the trianionic and dianionic forms of 5-carboxyfluorescein were 4.01 ± 0.06 and 3.03 ± 0.09 ns, respectively, and the pK _a for this acid–base equilibrium was determined to be 6.9 ± 0.3.