典型食品果汁中百菌清农药残留荧光检测建模研究

利用荧光分光光度计对典型食品果汁(苹果汁和桃汁)与百菌清混合体系进行了荧光光谱检测,发现在352 nm处有明显百菌清药物特征峰。对混合体系的荧光发射光谱和其导数光谱进行回归分析建模,得到果汁中百菌清浓度和荧光强度之间的预测模型函数。在两种光谱模式下所建指数预测模型函数相关系数都高于0.99,优于线性模型函数;针对两种果汁,原始光谱模式下所建指数模型函数平均回收率分别为101%和100%,线性模型平均回收率分别为110%和118%;导数光谱模式下,两种果汁中百菌清指数函数预测模型平均回收率分别为101%和102%,而线性模型平均回收率分别为109%和120%。研究结果表明可以通过荧光光谱法直接实现果汁中百菌清残留检测,且指数函数预测模型优于线性模型,同时表明在果汁-百菌清混合体系的农药残留定量预测中,导数荧光光谱方法并无显著优势,可直接选用荧光原始光谱建模分析。     

叶绿体延迟荧光中730 nm成分产生机理的光谱学研究

叶绿体685 nm延迟荧光成分被认为源于PSⅡ作用中心的电荷复合。利用多种光谱学测量手段研究了叶绿体延迟荧光光谱中730 nm峰的产生机制。不同浓度下叶绿体延迟荧光光谱实验结果表明：初始随浓度的增加,延迟荧光光谱中685和730 nm成分强度均增强;当浓度增加到7.8 μg·mL-1时,685 nm成分强度达最大,730 nm成分强度继续上升;当浓度增加到31.2 μg·mL-1时,延迟荧光光谱中730 nm成分强度达最大,而685 nm成分已明显下降。吸收光谱实验结果表明：A₆₈₅/A₇₃₀在叶绿体浓度增加的过程中几乎不变。叶绿体730 nm荧光成分的激发光谱实验结果表明：685 nm光对730 nm荧光有较高的激发效率。上述实验结果表明叶绿体延迟荧光光谱中730 nm峰是由PSⅡ所发685 nm成分激发PSⅠ所产生的荧光。同一浓度下叶绿体延迟荧光光谱波形随延迟时间(1～9 s)的不变性进一步证明了这一结论。     

基于遗传算法的曲线拟合方法用于重叠荧光光谱的定量解析

将修正高斯模型为遗传算法的适应性函数用于拟合荧光光谱图,有效地解决了分子荧光光谱法多组分检测过程中荧光光谱相互干扰的问题。考察了不同尿液中内源性荧光物质对加替沙星(GFLX)荧光的干扰。应用拟合荧光光谱图可有效地消除内源性荧光物质的干扰。在优化条件下,GFLX的浓度在0.06～3.5 μg·mL-1范围内, 与其荧光强度之间具有良好的线性,相关系数为0.999 4。检出限为0.02 μg·mL-1,回收率为99.2%～109.4%,相对标准偏差为1.3%～2.7%。结果表明,拟合荧光光谱法无需分离即可实现对尿液中GFLX准确的定量检测,适用于常规定量检测和药物代谢研究。     

阿维菌素原药及制剂溶液的荧光光谱特征研究

针对农业生产中阿维菌素过度使用造成的农作物农药残留超标问题，利用JASCO FP8300荧光分光光度计对阿维菌素农药溶液进行荧光光谱检测，分析阿维菌素原药溶液及制剂溶液的荧光光谱特征，为实现阿维菌素的快速检测提供数据参考。实验首先通过分析原药溶液和两种来自不同生产厂家的制剂溶液的三维荧光光谱，对比荧光特征峰的位置异同，判断阿维菌素荧光特征峰的区域为Ex=250~290 nm，Em=280~320 nm，最佳激发波长为270 nm。接着，选定Ex=270 nm作为最佳激发波长对原药溶液及制剂溶液进行二维荧光光谱检测，得到相应的二维荧光光谱数据。根据光谱数据，分析阿维菌素荧光特征峰处荧光强度值随着溶液浓度变化的规律，将相关数据拟合，得出关于阿维菌素荧光特征峰值与对应溶液浓度值的预测模型。由数据分析结果得知，阿维菌素原药溶液在10～35 mg·L-1浓度范围内预测模型的R2为0.999，预测结果的均方根误差RMSE为0.359 mg·L-1；两种不同厂家生产的阿维菌素制剂溶液在10～35 mg·L-1浓度范围内预测模型的R2分别为0.935，0.985，预测结果的均方根误差RMSE分别为1.945和0.858 mg·L-1。实验表明，制剂中其他填充剂及助剂等成分不会造成制剂中阿维菌素有效成分的荧光效应失效，并且能够通过荧光强度值来反映阿维菌素的浓度，进一步验证了利用荧光光谱对阿维菌素含量进行检测的可行性。     

基于同步-导数荧光光谱法的多组分农药残留测定的研究

多组分农药残留物的荧光检测中,由于组分间结构与化学性质相似,导致荧光光谱相互重叠,常规荧光光谱法难以同时进行测量。利用同步-导数荧光光谱法对西维因与克百威这2种常用农药的荧光光谱进行了研究,并试验了pH值对两者荧光特性的影响。在pH为7.8的条件下,选择Δλ=60 nm,在250～450 nm的波长范围内对两者混合溶液进行了同步荧光光谱扫描,并做一阶导数处理。实验结果表明,两者的同步导数荧光光谱完全得到了分离,消除了彼此间的干扰,能够对两者的混合溶液进行同时测定。西维因与克百威的线性范围分别为0.013～1.156 μg·mL-1与0.025～1.042 μg·mL-1,检出限分别为0.013 μg·mL-1与0.025 μg·mL-1,回收率分别为98%～104%与96%～103%;相对标准偏差均低于2.25%。     

西维因和蝇毒磷的同步荧光光谱解析及应用研究

研究了西维因、蝇毒磷的荧光行为,发现在pH 3.0的Britton-Robinson缓冲介质中,两种农药均能产生较强的的荧光,但光谱相互重叠,当以波长差Δλ=60 nm进行同步荧光扫描,它们的同步荧光光谱得到较好的分离,同步荧光峰(以激发波长表示)分别位于280和322 nm,可同时分别对其进行定量测定。西维因和蝇毒磷的线性范围分别为0.016～0.384 μg· mL-1和0.016～0.320 μg· mL-1;检出限分别为0.015和0.010 μg· mL-1。混合样本分析无需分离,方法简单、快速,用于蔬菜、水果、大米和水样等测定,结果满意。     

荧光光谱法检测蜂蜜中腐霉利农药的含量

为了实现农产品中农药残留含量快速分析,根据荧光光谱的基本原理研究了腐霉利的荧光特性,对腐霉利-蜂蜜混合体系进行了研究,分析荧光强度与蜂蜜中腐霉利含量之间的关系。采用稳态荧光光谱仪分别检测腐霉利溶液和蜂蜜溶液的荧光光谱,纯蜂蜜溶液荧光峰在342 nm,腐霉利溶液的荧光峰在390 nm,通过逐次向纯蜂蜜溶液中添加0.1 g/d L的腐霉利标准溶液,发现相对于纯蜂蜜,荧光峰位置发生红移,说明腐霉利与蜂蜜中某些物质发生了相互作用。采用Origin8.5数据分析软件对蜂蜜的荧光峰值处荧光峰强度与腐霉利含量线性拟合后,发现蜂蜜溶液中腐霉利的含量与对应的荧光强度有良好的线性关系,预测函数模型为I=188504.75x+384764.33,相关系数为0.99。经过相同实验条件下的实验验证,模型预测准确率在96.8%~100%之间。研究结果表明:荧光光谱法检测蜂蜜中腐霉利残留含量的方法是行之有效的,为其他农产品中腐霉利农药残留含量的检测提供了参考依据。     

功能性硫化镉纳米粒子荧光增敏法测定诺氟沙星

室温条件下在水溶液中以硫代乙酰胺和硝酸镉为原料,采用微波法合成了粒度分布均匀、分散性好的CdS纳米粒子,在pH 7.4时,CdS纳米粒子的荧光强度能够被诺氟沙星增敏,且CdS纳米粒子的荧光光谱显示其带边发射位于495 nm,缺陷发射位于565 nm而且不明显,所以表明合成的CdS纳米粒子的光学性质较好,同时紫外吸收光谱和透射电子显微镜也证明了此推论。同时考察了缓冲液、pH值、离子强度、反应时间和温度等条件因素对CdS纳米粒子-诺氟沙星复合体系荧光光谱特性的影响。探讨了在最佳实验条件下,CdS纳米粒子与诺氟沙星之间的可能作用机理,荧光光谱法显示CdS纳米粒子的增加强度与诺氟沙星浓度成正比, 其浓度范围为1.25～11.25 μg·mL-1或11.25～100.0 μg·mL-1,检测限为1.5×10-3 μg·mL-1。该方法为研究诺氟沙星含量测定提供了一种新的思路, 同时为研究其在体内代谢提供了一定的指导意义。     

光谱法研究钙红-Cu(Ⅱ)络合物与蛋白质的相互作用及其应用

研究了钙红-Cu(Ⅱ)络合物与牛血清蛋白(BSA)作用的共振光散射光谱(RLS)、荧光光谱和电子吸收光谱特征,建立了利用金属配合物作为探针测定痕量蛋白质的方法。钙红-Cu(Ⅱ)-BSA三元络合物的形成导致RLS强度和荧光强度的增大;同时引起电子吸收光谱的强度减小,594 nm处吸收峰消失。在pH5.65～5.75的酸度条件下,钙红-Cu(Ⅱ)络合物与BSA系统在317 nm处有一增强的RLS光谱峰,且增强的RLS强度与BSA的浓度呈线性关系。在实验室确定的优化条件下,RLS强度与BSA浓度的线性范围为0.75～10 μg·mL-1, 线性方程为I=150.88+201.48c(BSA ,μg·mL-1),相关系数r=0.997 3。方法检出限为5.62×10-2 μg·mL-1。该方法成功地用于人工混合样品中BSA含量的测定。对钙红-Cu(Ⅱ)络合物与BSA的作用机制的研究表明,钙红-Cu(Ⅱ)络合物与BSA之间主要存在的是静电引力。     

阿霉素与DNA作用的共振光散射研究及在DNA分析中的应用

研究了抗癌药物阿霉素与DNA相互作用的吸收光谱、荧光光谱和共振光散射光谱,发现阿霉素与DNA相互作用产生强烈增强的共振光散射信号,共振光散射技术在研究DNA与阿霉素的相互作用时,其灵敏度远远高于吸收光谱和荧光光谱。DNA与阿霉素作用在322与564 nm处产生两个共振散射峰,在弱酸性条件下(pH 5.72),DNA的浓度在0～8.0 μg·mL-1范围内与散射强度呈良好的线性关系,对小牛胸腺DNA和鱼精子DNA的检出限分别为36.8和40.1 ng·mL-1。由此建立了一种选择性好,灵敏度高的DNA共振光散射分析方法。     

卟啉全内反射同步荧光法测定蛋白质

应用全内反射与同步荧光相结合的技术,建立了利用蛋白质吸附在液-固界面上的同步荧光信号来测定本体蛋白质溶液浓度的新方法。其原理为meso-四(4-磺酸基苯基)卟啉(TPPS)标记牛血清蛋白(BSA)在石英界面的吸附后信号强度随本体溶液浓度的增加呈线性关系。方法的检出限是94 ng·mL-1。用于实际人血清蛋白样品的测定,结果令人满意。     

萃取荧光法测定药物及体液中硫酸氢氯吡格雷含量

提出了简单、灵敏的测定药物及体液中硫酸氢氯吡格雷含量的荧光新方法。利用荧光法研究了硫酸氢氯吡格雷与茜素红的作用,基于在盐酸介质中硫酸氢氯吡格雷能与茜素红形成离子对化合物,该化合物能被二氯甲烷萃取,当用428 nm波长激发时在550 nm左右能发射较强的荧光。因荧光强度与硫酸氢氯吡格雷浓度在一定范围内存在定量关系,从而建立了测定硫酸氢氯吡格雷含量的新方法。当盐酸溶液的浓度为0.3 mol·L-1时,形成的离子对比较稳定,硫酸氢氯吡格雷浓度在1.0～11.0 μg·mL-1 范围内时离子对荧光强度与硫酸氢氯吡格雷浓度呈良好的线性关系,线性方程为F=53.32+35.01c(μg·mL-1),r=0.994,检出限为0.11 μg·mL-1。硫酸氢氯吡格雷在药物和人血清、尿液中的回收率分别为90.6%～99.3%,104.6%～109.3%,96.3%～105.0%,干扰实验表明常用药物辅料对它的测定没有干扰。用本法测定了硫酸氢氯吡格雷片、人血清及尿样中硫酸氢氯吡格雷含量,结果令人满意。实验结果表明本法快速,灵敏度高,准确度好,可用于实际样品中硫酸氢氯吡格雷含量的测定。     

利用二维同步荧光相关光谱研究温度对胶原溶液中分子聚集行为的影响

采用恒波长同步荧光法和二维相关分析技术研究了不同浓度Ⅰ型胶原溶液中胶原分子聚集行为随温度升高(10~70 ℃)的变化规律。选取0.2,0.4,1.6 mg·mL-1的胶原溶液,在初始温度下各浓度溶液中胶原分子分别处于单分子状态、较低程度和较高程度的聚集态。研究表明：波长差为9 nm的同步荧光光谱中,激发波长282和292 nm处荧光峰分别归属于未参与形成氢键的Tyr(酪氨酸)残基和参与形成氢键的Tyr残基。对升温过程同步荧光数据进行二维相关分析,得两荧光值对温度的响应顺序,进而推测得到：当温度低于30 ℃时,0.2 mg·mL-1溶液中出现了胶原分子间形成Tyr残基参与的氢键的趋势。0.4和1.6 mg·mL-1的溶液中原有聚集体可能发生进一步聚集,形成疏水微区。当逐步接近胶原变性温度(36~38 ℃)时,推测0.4和1.6 mg·mL-1胶原溶液中的疏水微区和聚集体有被破坏的趋势,而0.2 mg·mL-1胶原溶液保持分子间形成氢键的趋势。超过胶原变性温度时,各浓度溶液中胶原分子三股螺旋结构发生松散。当超过45 ℃时,胶原分子三股螺旋结构松散的趋势更为明显。     

三种酚类化合物的三维荧光光谱特性研究

三维荧光光谱技术通过在不同激发波长下扫描发射光谱获得荧光强度变化信息,由于其灵敏度高,选择性好,被广泛用于环境中污染物的监测。利用该方法研究3种酚类化合物的荧光光谱特性,在激发波长为240～360 nm,发射波长为260～500 nm范围内,确定了苯酚、间甲酚和麝香草酚的荧光峰位置分别为272/300,274/300和276/304 nm。由于3种酚类物质为同系物,结构相似,因此得到的激发光谱和发射光谱在形状上极为相似。工作液浓度在0.02～1.0 mg·L-1范围内,3种酚类物质的浓度与荧光强度之间均呈现较好的线性关系,且检出限达到1 μg·L-1。实验结果表明,用三维荧光光谱法可对3种酚类化合物进行定性和定量分析。     

共线DP-LIBS定量分析水中Cu含量的试验研究

为研究双脉冲激光诱导击穿光谱(DP-LIBS)对水体中铜(Cu)元素检测灵敏度的影响,采用共线双脉冲LIBS检测装置对所配置的含Cu水溶液进行激光诱导击穿光谱试验。结果显示：与运用单脉冲激光诱导击穿光谱(SP-LIBS)检测水体中Cu元素相比,运用DP-LIBS探测到的光谱明显增强,并且其检测结果受光谱仪采集的延迟时间、两脉冲之间的脉冲延迟时间、双脉冲激光能量等因素的影响显著。确定最佳的试验条件为：光谱采集延迟时间为1 380 ns,脉冲延迟时间为25 ns,双脉冲激光能量为100 mJ。分别对铜元素324.7和327.4 nm的特征谱线进行定量分析,两谱线的检测限分别是3.5和4.84 μg·mL-1,且相对标准偏差都在10%以内。用500 μg·mL-1样品对特征谱线为324.7 nm所建立的定标曲线进行验证,反演得出该样品的浓度为446 μg·mL-1,相对误差为10.8%。研究表明DP-LIBS能够提高Cu元素的检测灵敏度,同时具有较高的稳定性。     

基于三维荧光光谱的克百威农药含量的检测方法

农药的广泛使用是防治病虫害的一种必要手段,在保证农业增产增收的同时,也给人们健康带来了威胁,寻求更加灵敏的农药残留检测方法至关重要。三维荧光光谱分析法选择性好、灵敏度高、快捷、取样少,可用于农药残留的分析与检测中。以自制标准浓度的克百威农药溶液作为测试样本,乙腈为溶剂,利用荧光光谱仪对样本进行测量,将实验获得的三维数据用MATLAB进行处理获得其三维荧光光谱图。实验发现乙腈作为溶剂对实验影响不大且荧光光谱的强度与克百威溶液浓度呈现良好的线性关系,相关系数r=0.997 4,接近于1。因此三维荧光光谱分析法可以检测出克百威溶液的浓度以及农药的含量。     

新的光散射体系测定蛋白质的研究

以1,6-己二胺二吖啶为荧光探针,建立了一种新的蛋白质共振散射检测体系。实验考察了该吖啶荧光探针的共振散射特征光谱、散射反应稳定性,研究了缓冲介质pH、探针浓度等参数对测定蛋白质的影响。结果表明,当pH 8.9时,1,6-己二胺二吖啶染料的散射波长为470 nm;加入BSA,反应约9 min后,体系光散射强度达到最大并维持稳定,2 h内无明显变化。当1,6-己二胺二吖啶探针(浓度1.00×10-4mol·L-1)用量为3.00 mL时,蛋白质与1,6-己二胺二吖啶的光散射增强作用显著,共振散射强度随着BSA的增加而明显增强,光散射强度与蛋白质浓度成良好线性关系,线性浓度范围为1.00～5.00 μg·mL-1,检测限(3σ/K)为0.085 μg·mL-1。测定了血清样品,浓度为2.00～4.00 μg·mL-1,回收率为98.0%～101.7%,测定偏差小于1.7％。