2种卤代荧光素滤纸基质室温磷光特性及其与DNA作用的研究

对四溴荧光素(TBF)、四氯四溴荧光素(TTF)两种卤代荧光素滤纸基质室温磷光光谱(PSRTP)特性及其与DNA的作用进行了研究.结果表明:TBF和TTF的PS-RTP的最大λex/λem为526/652nm和557/699nm;酸度实验表明:两种物质在碱性范围内有强发射.小牛胸腺(DNA)的存在会使TBF和TTF的PS-RTP强度发生变化;偏振实验表明:TBF、TTF与DNA的作用方式有嵌插作用;TBF和TTF的磷光寿命分别为136.4ms和131.0ms属长寿命磷光.     

四溴荧光素与DNA作用的研究

用荧光光谱和磷光光谱法研究了四溴荧光素(TBF)与DNA的相互作用。探讨了盐效应和乙醇在DNA存在和不存在条件下对TBF体系荧光强度的影响,以及不同pH在DNA存在和不存在条件下对体系磷光强度的影响。由荧光猝灭实验,得到无DNA存在下的荧光猝灭常数为719.74 L·mol-1,有DNA存在下的荧光猝灭常数为880.22 L·mol-1。并通过荧光猝灭实验和磷光偏振实验得出了TBF和DNA的可能作用方式。     

胶束体系中荧光素与四溴荧光素间能量转移条件及模型研究

研究了阳离子表面活性剂(CSAA)在水溶液中与阴离子酸性染料四溴荧光素(TBF)的荧光反应,发现当CSAA单体与TBF形成离子缔合物时,TBF的荧光发生猝灭,而CSAA胶束与TBF作用又会产生一个新的、更强的荧光。进而研究了阳离子表面活性剂CTMAB及CPB胶束体系中酸性阴离子荧光染料荧光素与四溴荧光素间的能量转移条件。表明只有在带相反电荷的CSAA形成的胶束中,阴离子染料间的能量转移才可能发生,在2/3临界胶束浓度(CMC)时能量转移效率达到最大。并推测了胶束体系中染料间能量转移模型及染料间能量转移的一般规律。     

环丙沙星-铽络合物的荧光特性及其应用研究

中性条件下,铽(Ⅲ)与环丙沙星反应极易形成络合物。该络合物与小牛胸腺DNA分子作用后荧光强度显著增强,据此建立了简单、快速、灵敏的DNA测定方法,并优选出反应的最佳条件为：25 ℃,λ_ex/λ_em =325/545 nm,Tb3+浓度5.0×10-5 mol·L-1,环丙沙星浓度1.0×10-6 mol·L-1,Tris-HCl缓冲溶液,pH 7.0。结果表明,在4.3×10-7～3.0×10-5 mol·L-1浓度范围内DNA与其荧光强度呈良好的线性关系,其线性方程为F₁-F₀=107c+48.00(r=0.998 8, n=8),检出限为2.8×10-9 mol·L-1。此法同时用于临床近20例全血DNA提取样本的检测,经t检验,两组在545 nm所得的荧光强度有差异(P＜0.05)。     

氧氟沙星的荧光光谱与质子化作用研究

研究了氧氟沙星(Ofloxacin,OFL)在不同pH条件下的荧光光谱、紫外光谱和质子化作用。在强酸性溶液中,OFL分子可以结合两个质子而以三元酸H₃L2+的形式存在,最大荧光发射波长(λ_max)为505 nm。随着pH值升高,OFL的荧光光谱发生变化,在激发光谱中352 nm 形成一等荧光点,同时在紫外吸收光谱中出现等色点,这一光谱特征表明H₃L2+逐渐失去4位C羰基氧结合的质子。在pH 2.5～4范围内,OFL以H₂L+形式存在,λ_max为499 nm。当pH＞4时,随pH值升高,位于499 nm 的荧光发射峰逐渐蓝移至455 nm,在484 nm形成一等荧光发射点,表明C-3位羧基质子的离解。在pH 7左右,OFL以双极离子HL形式存在,λ_max为455 nm,是最强的荧光型体。当pH＞8时,随pH值升高,λ_max由455 nm红移至约475 nm,同时荧光强度下降,表明HL失去哌嗪环N-4上结合的质子。当pH＞10时,OFL以阴离子L-形式存在, 荧光强度随pH值升高而降低,但λmax基本不变,表明介质环境对OFL的荧光性质有一定影响。     

不同环境条件杂环农药三维荧光光谱发射特性研究

掌握不同环境因素下的光谱发射特性是农药准确测量的前提。以多菌灵、西维因、麦穗宁三种杂环农药为研究对象,研究了农药在不同pH值和常见阴、阳离子条件下的三维荧光光谱发射特性,并初步分析了Fe3+和Cu2+对三种农药的荧光猝灭机制。结果表明,多菌灵和麦穗宁均具有两个荧光峰,西维因仅有一个荧光区域,三种农药的主要荧光峰分别位于λ_ex/λ_em=280/300,310/340和280/335 nm,多菌灵和麦穗宁的次荧光峰Peak B分别位于λ_ex/λ_em=245/305 nm,λ_ex/λ_em=250/340 nm;多菌灵与麦穗宁随pH值变化表现为相似的荧光发射特征,在酸性/碱性降低时,荧光强度增大;酸性条件下西维因的荧光发射强度无明显变化,但在碱性条件下,随pH值的减小荧光强度不断增强;三种农药在pH值6.16～7.4范围内均可获得较好的荧光发射特征。水中CO2-₃,SO2-₄,NO-₃,Cl-,HPO2-₄,HCO-₃,Mg2+,Zn2+,NH+₄,Na+,Ca2+和K+等12种常见离子对多菌灵,西维因和麦穗宁的荧光发射特性无明显影响。Fe3+与Cu2+离子通过静态荧光猝灭反应, 影响三种农药的荧光发射强度。随着离子浓度的增加荧光强度不断降低,在实际测量中,需重点考虑Fe3+和Cu2+对测量结果的影响。该研究结果为水体杂环农药的准确测量提供了基础数据。     

环丙沙星的光谱性质、质子化作用与荧光量子产率

研究了环丙沙星(ciprofloxacin, CIP)在不同pH条件下的荧光光谱、紫外吸收光谱和质子化作用,测量了CIP在中性条件下的荧光量子产率。在H+浓度大于1 mol·L-1的HCl介质中,CIP分子(简写为HL)可以结合3个质子而以H₄L3+形式存在,有微弱的荧光,最大荧光发射波长(λ_ｍａｘ)为456 nm。在pH 0～2的酸性条件下,CIP主要以H₃L2+形式存在,λ_ｍａｘ为450 nm,荧光较弱,荧光强度随pH的升高而上升。在pH 2～4时,CIP主要以H₂L+形式存在,具有强荧光,λ_ｍａｘ仍为450 nm。当pH＞4时,λ_ｍａｘ逐步蓝移到414 nm,荧光强度随pH的升高而稍有降低,同时紫外吸收光谱也有明显变化,表明H₂L+随pH升高而失去质子,以双极离子HL形式存在。当pH＞8时,荧光强度随pH升高而减弱至消失,表明HL逐步失去质子,转化为无荧光的阴离子L-。在分子形态变化过程中,最大荧光激发波长始终在275 nm附近,但最大荧光发射波长有较大变化。在pH 7.0的缓冲溶液中,以硫酸奎宁为参比,测得CIP在最大荧光激发波长275 nm处的荧光量子产率为0.12。     

溴鼠灵与DNA作用机制的光谱研究

农用化学物质残留可能会与DNA结合形成加和物,从而对动物和人类造成危害。文章利用紫外光谱和荧光光谱研究了溴鼠灵(BDF)与小牛胸腺DNA(ct-DNA)的作用机理。结果表明,低浓度的ct-DNA可使BDF的吸收光谱发生减色,ct-DNA对BDF的稳态荧光有明显的的猝灭作用,属于静态猝灭方式,27 ℃时K_SV=1.21×104 L·mol-1;根据热力学参数推测BDF与ct-DNA之间的相互作用主要是范德瓦耳斯力作用;猝灭试验发现ct-DNA对BDF无明显保护作用;离子强度改变时,BDF/ct-DNA体系的荧光强度也随之改变;ct-DNA对β-CD/BDF包络物的荧光也有猝灭,但猝灭程度比游离的BDF有所降低,表明β-CD对BDF具有保护作用,也说明BDF与ct-DNA或β-CD的结合具有竞争性。各试验结果一致表明BDF与ct-DNA之间主要是以沟区结合方式发生作用。另外,试验结果也表明BDF与ct-DNA之间还存在静电作用。范德瓦耳斯力和静电作用的共同作用,为BDF在沟区与DNA的相互结合提供了更好条件。     

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。     

基于荧光光谱技术和GA-BP神经网络的对羟基苯甲酸甲酯钠含量的测定

对羟基苯甲酸甲酯钠是一种使用广泛的防腐剂,食用过量将会危害身体健康,因此各国对对羟基苯甲酸甲酯钠的用量有严格规定。采用FS920荧光光谱仪分析了对羟基苯甲酸甲酯钠在水和橙汁溶液中的荧光光谱特性,发现水溶液的荧光特征峰位于λ_ex/λ_em=380/510 nm,橙汁溶液两个荧光特征峰,分别位于λ_ex/λ_em=440/530 nm和470/530 nm,最佳激发波长为440 nm。从实验结果可以看出两者的特征峰发生了明显的变化。经分析得出,对羟基苯甲酸甲酯钠橙汁溶液与对羟基苯甲酸甲酯钠水溶液相比,荧光特征峰发生变化是由橙汁的荧光特性干扰引起的。为了准确测定鲜橙汁中对羟基苯甲酸甲酯钠含量,根据对羟基苯甲酸甲酯钠橙汁溶液在激发波长λ_ex=440 nm时的相对荧光强度和对羟基苯甲酸甲酯钠含量的关系,基于GA-BP神经网络构建了橙汁中对羟基苯甲酸甲酯钠含量检测数学模型,当网络训练过程中误差精度达到10-3时,网络输出与期望的相关系数为0.996,预测样本的平均回收率为99.52%,平均相对标准偏差为0.86%,预测结果较为理想。结果证明,当浓度范围为0.02~1.0 g·L-1时,荧光光谱技术和GA-BP神经网络相结合的方法能够准确地测定鲜橙汁中对羟基苯甲酸甲酯钠的含量,此方法具有新颖简便性,同时有望应用于一般饮品中对羟基苯甲酸酯类钠盐含量的快速测定。     

Study on the spectral behavior of four fluorescent dyes and their interactions with nucleic acid by the luminescence method

The spectral characteristics of four fluorescent dyes: tetrabromofluorescein (TBF), tetrachlorotetrabromofluorescein (TTF), lissamine rhodamine RB 200 (LSR) and methylene violet (MV) were studied by fluorescence and paper substrate room temperature phosphorescence (PS-RTP) methods. The factors affected the luminescence were investigated including pH value, paper substrate and drying conditions, etc. The fluorescence polarizations and PS-RTP lifetimes of these compounds were obtained. The intensity of fluorescence and phosphorescence of TBF and TTF increased in the presence of DNA. Contrarily, that of LSR and MV decreased. The fluorescence quenching and polarization studies indicate that TTF, LSR and MV intercalate into DNA base pairs. In addition, the interaction of TBF with DNA is the comprehensive interaction of two modes: intercalation and groove binding. It was also found that ionic strength could affect the binding of fluorescent dyes and DNA.     

阿克拉霉素A与DNA作用的光谱学研究

文章研究了阿克拉霉素A(ACR)吸收光谱和荧光光谱特性及其与DNA的相互作用。研究结果表明, ACR荧光光谱和吸收光谱受pH值影响较大,且随DNA加入产生减色效应。通过计算, ACR与DNA的结合常数比单纯以嵌入式与DNA结合的蒽醌类化合物大约1～2个数量级为2.7×106 mol·L-1,结合位点数为0.67碱基对,ACR与DNA结合方式复杂,ACR为非经典嵌入剂。     

光谱法及分子模拟研究青蒿素与小牛胸腺DNA的相互作用

在pH 7.4的Tris-HCl缓冲溶液中,采用紫外吸收光谱、荧光光谱结合溴化乙锭（EB）荧光探针、共振散射光谱以及DNA熔点（T_m）实验和分子模拟等技术,研究了青蒿素（QHS）与小牛胸腺DNA（ctDNA）分子间结合位点与结合机制。光谱实验结果显示,QHS与DNA发生减色效应,QHS的加入使EB-DNA体系发生静态荧光猝灭,QHS与DNA作用后其467 nm处共振散射峰锐增,与QHS作用引起DNA的T_m值升高5℃,说明QHS竞争性地嵌插入DNA的碱基对中。通过计算获得QHS与DNA间结合常数K_a为1.43×10³ L/mol（298 K）、0.99×10³ L/mol（304 K）。分子模拟结果表明,QHS吡喃环部分结构嵌插到DNA小沟区域GA碱基对间,氢键和范德华力是两者间结合的主要非共价作用方式,该结论与光谱法和热力学所得结果一致。     

光谱法研究柔红霉素衍生物DNR-D3与DNA相互作用

在人体生理条件下(pH7.4),利用紫外光谱法和荧光光谱法研究了本实验室合成的柔红霉素衍生物DNR-D3与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用。实验发现,在ctDNA存在下DNR-D3的紫外吸收光谱发生减色效应且出现红移现象,这表明DNR-D3与ctDNA相互作用的结合方式以嵌插为主。通过20,30,37℃条件下ctDNA与DNR-D3相互作用的荧光光谱,判断ctDNA与DNR-D3之间荧光猝灭方式为静态猝灭。利用荧光数据计算不同温度下的结合常数,结合位点数及热力学参数,从而判断DNR-D3与ctDNA的作用方式以嵌插为主,作用力类型是以氢键和静电作用为主,此过程是放热的焓熵协同驱动过程。DNR-D3的荧光猝灭50%时DNR-D3与ctDNA的摩尔浓度比Rc=7/25,这表明DNR-D3的蒽环与ctDNA发生了强烈的嵌插作用,DNR-D3显示出了较强的抗癌活性。通过研究可知,DNR-D3有望成为抗癌活性候选药物。     

染料木素铬(Ⅲ)配合物与DNA相互作用的研究

在pH 7.2 Tris缓冲溶液中,采用紫外、DNA熔点、荧光、粘度等手段研究了染料木素铬(Ⅲ)配合物与小牛胸腺DNA(ctDNA)的作用机制,探讨了其作用模式。当加入一定量的ctDNA时,染料木素铬(Ⅲ)配合物的紫外吸收光谱的最大吸收峰产生明显的减色效应;而配合物体系的荧光强度、共振光散射信号随ctDNA的加入逐渐增强。配合物的存在能有效猝灭EB-DNA体系的荧光,且猝灭方式为静态猝灭。同时ctDNA的熔点和ctDNA溶液的粘度随配合物的加入而增大。据此推断,染料木素铬(Ⅲ)配合物与ctDNA之间具有较强的作用,配合物主要以插入方式与DNA结合,二者的键合常数为1.9×105 L·mol-1。该研究结果提示染料木素铬(Ⅲ)配合物有望作为抗癌活性候选药物,值得进一步深入研究。     

溴化乙锭探针研究劳氏青莲与脱氧核糖核酸的相互作用

用光谱探针溴化乙锭对劳氏青莲与脱氧核糖核酸的作用机制进行了研究。通过对体系的荧光光谱、吸收光谱及共振光散射光谱等方面的研究,结果表明,在pH为7.4的Tris-HCl缓冲溶液中,劳氏青莲与脱氧核糖核酸之间存在着嵌插作用,其结合常数为1.0×105 L·mol-1。     

维生素B6与人血清白蛋白的相互作用

人血清白蛋(HSA)在2 96nm的光激发下能发射35 0nm的荧光(即λex=2 96 ,λem =35 0nm)。当HSA中加入适量的维生素B6 (B6 )后,HSA的荧光被部分猝灭,从τ0 (不加B6 时HSA的荧光寿命———分子激发态的寿命)与τi (加入B6 后的寿命)相等(近似)得知这种猝灭是静态猝灭。根据理论,可求出HSA与B6 间的结合常数K =2 6 7×10 4 L·mol- 1 。又从实验上可观察到HSA (它的激发态)可向B6 转移能量,由此可求出HSA和B6 间的临界距离R0 =1 872nm。测定了HSA和(HSA B6 )的园二色(CD)谱,发现所测得的CD谱都很相似(基本上是一样的)。从测得的[θ]值可以算出各个样品所含的四种结构(α螺旋、β折叠片、β卷角,无规卷曲)的百分含量也大体相同。     

Research on the interaction of cr(III) complex of genistein with DNA

The interaction of the Cr(III) complex of genistein (GEN-Cr) with calf thymus DNA (ctDNA) in Tris (pH 7.2) buffer was investigated using UV spectra, DNA melting, fluorescence spectra and viscosity. From the absorption titration experiment, no obvious red shift was found, but the notable hypochromicities were observed. When C(DNA)/C(GEN-Cr) = 3, the pi-pi* transitions of the complex at 272 nm showed a decrease in intensity of 29.1%, which indicated that there was remarkable intercalation between complex and DNA base pairs, involving a strong pi-stacking interacting between them. The binding constant for the complex was K = 1.9 x 10(5) mol x L(-1). From the melting curves of ctDNA in the absence and presence of the complex, the melting temperature of ctDNA was found to increase by 5.5 degrees C from 74 to 79.5 degrees C, owing to the increased stability of the helix in the presence of the complex that was intercalated into the double helix. The complex could emit weak luminescence in Tris buffer. The emission intensity of the complex at 340 nm increased steadily with the addition of ctDNA. The result suggested that the complex got into a hydrophobic environment inside the DNA and avoided the effect of solvent water molecules. The strong interaction of the complex and ctDNA also resulted in greatly enhanced intensity of the resonance light scattering spectra. The emission intensity of DNA-EB system at 600 nm decreased remarkably with increasing the complex concentration, which indicated that the complex could be intercalated into DNA and replace EB from the DNA-EB system. According to the classical Stern-Volmer equation, the quenching plots at 25 and 37 degrees C both appeared approximately linear. These results showed that there was one predominant quenching style in this process. Viscosity experiments were carried out by an Ubbelodhe viscometer at 20.0 (+/- 0.1) degrees C. The relative viscosity of ctDNA increased steadily with the increased in the complex. The result clearly showed that the complex could be intercalated between DNA base pairs, causing an extension of the helix, and thus increased the viscosity of DNA. The results above indicated that there is a relatively strong interaction between the GEN-Cr complex and ctDNA, and the complex could bind ctDNA mainly by intercalation. The research suggested that the GEN-Cr complex may be a promising candidate for anticancer, which deserves further research.     

罗丹明6G缔合微粒共振散射光谱法测定过氧化氢

在0.020mol.L-1HCl-4.0×10-4mol.L-1KI-1.6×10-5mol.L-1Mo(Ⅵ)介质中,罗丹明6G(RhG)在540nm处有1个荧光峰,在540nm处有1个同步荧光峰。当有H2O2存在时,H2O2与过量的I-反应生成I3-,I3-与RhG形成缔合微粒,在320,400,595nm处产生3个共振散射(RS)峰;而在540nm处荧光峰猝灭。H2O2浓度在0.068~34μg.mL-1范围内与400nm波长处的共振散射光强度呈线性关系。据此建立了一个测定水中H2O2的共振散射光谱分析法。光谱研究结果表明,(RhG-I3)n缔合微粒和界面的形成是导致体系RS增强和荧光猝灭的根本原因。