光谱法研究Cu~(2+)诱导的不同时间的LDL体外氧化

氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,oxLDI)被认为是动脉硬化的关键致病因素.文章综合运用紫外吸收光谱、荧光光谱、同步荧光光谱及圆二色(circular diclaro‘lsm.CD)光谱研究了(好'诱导不同时间的U)IJ体外氧化过程.随着氧化时间的增加.生成的丙二醛(malonaldehyde,MDA)的量逐渐增加,其相对应的430 nm 处的荧光强度也随之加强,氧化过程中生成了新的氧化产物.氧化低密度脂蛋白紫外吸收增强;表征氨基酸残基信息的特征荧光强度和同步荧光强度降低;载脂蛋白B-100(apolipoproteinB-100,apoB-100)α-螺旋含量减少.实验结果表明,LDL氧化过程中Cu2+不仅诱导了氧化产物的生成,而且改变了apoB-100的构象进而导致了生色基团的微环境的变化.     

高压条件下酪氨酸在线荧光光谱研究

在Cu2+与酪氨酸摩尔浓度比为0至40范围内,考察了压力对酪氨酸荧光光谱的影响,结果表明:在无Cu2+情况下,压力对酪氨酸荧光强度具有增敏作用,压力越高,增敏效果越显著,当压力为60 MPa时,荧光强度增加了约9%.Cu2+对酪氨酸荧光有猝灭作用,Cu2+浓度越高,猝灭越强;在Cu2+存在的情况下,压力对酪氨酸荧光的影...     

等离子体制取羟自由基降解苯酚溶液及其历程的UV研究

研究了利用强电离放电产生等离子体方法制取羟基自由基氧化降解高浓度苯酚废水。当羟基自由基浓度达到1 037 mg.L-1时,初始浓度为1 215 mg.L-1的废水降解率达99.11%;初始浓度为8 853 mg.L-1的废水苯酚浓度下降到6 250 mg.L-1,1 mg羟基自由基可处理苯酚2.5 mg。在同样羟自由基浓度下,苯酚初始浓度越小,去除率越高;但初始浓度越高,处理的绝对量越大。阐述并解释了不同降解阶段废水pH值、电导率与羟基自由基浓度变化的关系。随着羟自由基浓度的增大,废水酸碱性由接近中性逐渐转为酸性,浓度越大,酸性越强;继续增大羟自由基浓度,变化渐趋平缓。随着羟自由基的通入,电导率有一个微小的降低阶段然后开始上升,说明苯酚不断的被氧化为有机酸。通过紫外图谱和色谱分析了降解中间产物,表明氧化初始阶段邻苯二酚、对苯二酚和苯醌是其中重要的化合物。     

多糖对白细胞荧光发射特性及变化机制研究

细胞微环境的稳定是保持细胞正常增殖、代谢和功能活动的重要条件,微环境成分的异常变化可使细胞发生病变。采用荧光光谱技术研究离体白细胞在多糖微环境中荧光发射特性的变化规律和发光机制,并进一步的分析了多糖对白细胞的生物活性的影响。实验结果表明：当白细胞受波长为407 nm的激光照射时,发射位于450 nm的荧光。在加入脂多糖或葡聚糖时,白细胞的荧光发射峰的位置不会变化,峰值受到影响。脂多糖的加入会减弱白细胞荧光峰强度,且荧光强度随脂多糖浓度（0～500 μg·mL-1范围内）的增加而持续减弱。而葡聚糖可以一定程度增加白细胞的荧光强度,浓度越高,荧光强度越大。分析认为白细胞发射的450 nm荧光来自发射物质烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)。白细胞内NADH随着离体时间的增长,被氧化成不发荧光的烟酰胺腺嘌呤磷酸二核苷酸（NAD+）,导致细胞荧光峰值下降,从而引起细胞凋亡。加入脂多糖产生的羟自由基（·OH）会与NADH发生氧化反应,因此脂多糖加速了NADH的消耗,导致白细胞荧光减弱,加快细胞凋亡。而葡聚糖主要是由葡萄糖单体组成,葡聚糖的加入会将NAD+还原成NADH,因此延缓了白细胞的凋亡。分析认为脂多糖可以加速白细胞的凋亡,提高细胞发生炎症甚至是肿瘤的机率,而葡聚糖对白细胞有保护作用。该研究为研究肿瘤的发生和发展过程以及治疗提供有价值的参考。     

芦丁对血清白蛋白构象的影响

用同步荧光光谱法和圆二色谱法研究了芦丁对牛血清白蛋白(BSA)和人血清白蛋白(HSA)构象和功能的影响,同时用电化学方法研究了芦丁与血清白蛋白之间的结合作用。在体内随着芦丁浓度的增加,其与血清白蛋白结合时对血清白蛋白的构象无影响,但对血清白蛋白的二级结构有影响,导致α-螺旋结构减少,β-折叠结构增加,蛋白质的二级结构被破坏。电化学研究发现:芦丁的氧化还原电流随着血清白蛋白浓度的增加而明显降低,表明芦丁与血清白蛋白发生反应,生成比较稳定的复合物。芦丁的氧化还原最大峰电位也随着血清白蛋白浓度的增加发生变化,峰电位差略增加,表明芦丁的氧化还原性随着血清白蛋白浓度的增加而增强。进一步证明芦丁在体内能够被血清白蛋白存储和转运。     

光谱法研究葛根素与牛血清白蛋白的相互作用

采用紫外、同步荧光和圆二色光谱法研究了葛根素（PUE）与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用.紫外光谱表明,BSA在230nm和278nm处的吸收峰,随着葛根素浓度的增加而减小.同步荧光光谱表明,葛根素引起BSA中色氨酸残基所处微环境的疏水性降低.圆二色光谱表明,BSA在208nm和222nm处的负峰随着葛根素浓度的增加而增强,BSA中α-螺旋含量也随之增加.这表明葛根素与BSA的相互作用,可使蛋白质分子的疏水作用增强,导致BSA的肽链结构收缩,蛋白质的构象发生变化.     

平行因子结合二维荧光光谱相关技术解析丙二醛诱导熟肉糜氧化过程

采用前表面三维同步荧光光谱、平行因子和二维相关技术研究丙二醛诱导熟肉糜氧化过程的荧光特征。发现丙二醛熟肉糜体系有两个特征同步荧光峰,分别是色氨酸残基的荧光特征(Ex292nm、Δλ50nm)和丙二醛蛋白结合物的荧光特征(Ex400nm、Δλ70nm);平行因子分析表明Δλ为50和70nm的同步荧光光谱分别为第一、第二主成分,分别对应的是色氨酸残基的荧光特征和丙二醛蛋白结合物的荧光特征;丙二醛诱导熟肉糜氧化过程中,随着时间的延长,色氨酸残基特征同步荧光强度逐渐减弱,丙二醛蛋白结合物特征同步荧光强度逐渐增强;二维相关分析表明,色氨酸残基荧光强度变化速率快于丙二醛蛋白结合物的荧光强度变化速率。     

过硫酸盐氧化降解2,4-二硝基甲苯的光谱特征变化解析

随着人类活动不断增加,难降解有机物已成为污染地下水主要物质之一。贫营养、厌氧的地下水环境将加剧难降解有机物的长期风险。2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)作为难降解的硝基苯类物质,对其污染地下水修复治理一直是环境领域的难点和热点问题。目前,零价铁活化过硫酸盐高级氧化技术被用于修复地下水中2,4-DNT,具有较高的效率。为了更好地识别降解过程,一般采用质谱识别氧化降解的中间产物和降解产物以及生成的顺序,但无法有效的识别氧化降解过程中有机物官能团的变化顺序。因此,采用三维荧光技术、傅里叶红外光谱技术以及二维相关分析技术耦合识别过硫酸盐氧化体系中2,4-DNT的光谱变化及官能团转化顺序。结果表明,未出现荧光峰的2,4-DNT降解生成的具有荧光基团的新产物,反应初期荧光产物的生成主要是因苯环上硝基的变化,而苯环未受到破坏。通过对5个区域体积积分可知,随着反应进行苯环破裂,生成不饱和脂肪酸,类富里酸结构的产物不断被降解,而类腐殖质结构的产物后期逐渐被降解,导致区域Ⅱ和区域Ⅳ中积分的荧光强度占比不断增加,后期产物中的2,4-二氨基甲苯(2,4-DAT)含量不断增加,导致体系中的荧光不断增强,其来源于过量的Fe0还原2,4-DNT反应;红外吸收峰主要有3334,2844,2954,2357,2126,1643,1410,1110和700 cm^-1,表明产物中主要官能团有氨基、亚甲基、羧基、酚羟基及烯烃类等,但不同反应阶段的红外吸收峰差异性较小,表明氧化体系中苯环上甲基被氧化为羧基或酚羟基,硝基被还原转化为氨基,苯环破坏生成不饱和脂肪酸和烯烃类结构物质。通过对时间变化过程中水相的FTIR数据进行二维相关分析,发现同步谱图中出现了4个自相关峰,其位置为λ1/λ2=3334/3334,1643/1643,1015/1015和700/700,同时在λ1/λ2=1643/3334,1015/3334,700/3334,1015/1634,700/1634和700/1015处出现6个正相关交叉峰,且峰值均为正值,谱带强度变化方向一致,表明以上4种官能团均随时间变化而生成,转化/降解存在同步性;异步谱出现同步谱中相同位置的5个负相关交叉峰和1个正相关峰。结合同步异步谱交叉相关峰正负关系,可知光谱变化特征次序为:3334>1634>1015>700,故发现随着时间延长,2,4-DNT降解体系中基团出现的先后顺序:氨基>羧基>烯烃类>酚羟基。综上表明降解过程中苯环上的硝基先转化为-NH2,其次苯环上的甲基被氧化为-COOH,酚羟基和烯烃类应该是苯环结构破坏后的碳链转化。相关研究可为过硫酸盐高级氧化降解官能团变化及路径识别提供一定的依据。     

同步荧光光谱技术研究胶原基表面活性剂溶液中分子的聚集行为

基于胶原基表面活性剂(collagen-based surfactant,CBS)中酪氨酸(Tyr)和苯丙氨酸(Phe)的荧光特性,应用恒波长差(Δλ)为15nm的同步荧光光谱技术研究CBS浓度、溶液pH值、NaCl浓度和温度对其在水溶液中分子的聚集行为的影响,并以温度为外扰,利用二维同步荧光相关分析研究CBS分子中Tyr残基和Phe残基随温度变化的响应顺序。结果表明,CBS分子在261和282nm处出现了分别归属于Phe和Tyr的特征吸收峰。随着CBS浓度的升高,CBS分子中Phe残基和Tyr残基数量逐渐增多使CBS分子聚集程度增加,并导致荧光强度增强;CBS溶液pH值(pH 5.0)在等电点附近时,由于CBS分子的疏水作用和氢键形成能力加强,导致CBS分子聚集程度增强;CBS溶液中NaCl浓度的升高,则使CBS分子间排斥力减弱,从而导致CBS分子的聚集;然而温度升高,CBS由聚集状态逐渐变为单分子状态,因猝灭、变性以及氢键形成能力降低,荧光强度逐渐降低。以温度为外扰的二维同步荧光相关光谱分析可知:低温下(10~40℃),CBS聚集体随温度升高逐渐松散,位于聚集体内部的Phe残基比Tyr残基优先响应;而在45~70℃时,CBS由单分子状态逐步水解为无规卷曲构造,Tyr残基的间距变大,氢键形成能力大大降低,Tyr残基比Phe残基优先响应。     

催化动力学荧光法测定中草药对羟基自由基的清除率

苯甲酸具有很弱的荧光,在Co2+的催化下,过氧化氢能氧化苯甲酸发出强的荧光。中草药提取物可以清除溶液中的·OH,使产物的生成量减少,从而使溶液的荧光增加程度降低。据此原理建立了一种测定中草药对羟基自由基清除率的催化动力学荧光新体系。当中草药的浓度为40mg(干重)·mL-1时,测得紫花地丁、苍术和赤芍对羟基自由基的清除率分别为608%,401%和943%。该方法与分光光度法测定结果相比无显著性差异。     

Fluorescence and Rotational Dynamics of Dityrosine

We have examined the lifetimes and rotational correlation times of dityrosine emission by time-correlated single-photon counting. We first noticed dityrosine fluorescence in samples of tyrosine and tyrosine dipeptides by its characteristic red-shifted emission at 400 to 430 nm. The longer rotational correlation time relative to tyrosine proved that this fluorescence emanated from a distinct species. Comparison with the fluorescence properties of synthesized dityrosine established the identity of the emitting species. Fluorescence intensity decays of dityrosine are generally characterized by two decay components, one with a lifetime in the range of 150 to 800 ps and another between 2.5 and 4.5 ns. We found no evidence for an excited-state reaction, since a rising phase (negative-amplitude component) was not observed. In the pH range from 4 to 10, two ground-state species exist in equilibrium with pK _a 7. Both species exhibit two fluorescence decays. The average fluorescence lifetime increases gradually with pH over the pH range from 4 to 10 and decreases at pH 2. Anisotropy decays were measured for dityrosine and the alanine–dityrosine–alanine and leucine–dityrosine–leucine dipeptides. The rotational correlation times of dityrosine and dityrosine dipeptides increase linearly with van der Waals volumes. The slope indicates a stronger solute–solvent interaction than predicted with stick boundary conditions. It is suggested that these interactions result from the presence of two zwitterionic pairs.     

空气电晕放电中的OH自由基发射光谱

测量了大气压下向空气中喷射不饱和水蒸气的电晕放电产生的OH自由基的发射光谱。通过对光谱线强度变化的分析,研究了电场强度、放电方式、水蒸气比例等因素对OH自由基产生过程的影响,及OH自由基浓度在放电反应空间的分布特点。     

同步荧光结合主成分与二维相关研究盐碱性土溶解性有机质组成与结构特征

为解决同步荧光光谱(SFS)荧光峰重叠而产生的应用局限性,应用同步荧光技术结合二维相关与主成分等方法,对重叠峰进行解析,研究土壤溶解性有机质(SDOM)组成与结构特征。选取河套灌区典型常见的芦苇、白杨、玉米、籽瓜等四种植被覆盖的土壤为研究对象,采集四个样点的土样,每个样点按0~20,20~40,40~60和60~80 cm等四层采集植被下土壤,共计16个土样,提取溶解性有机质,检测SFS。结果表明瓜地和玉米地SDOM荧光强度大于林地和芦苇地SDOM的荧光强度,瓜地SDOM荧光强度随着土层深度的增大而增大,而其他三种植被SDOM的荧光强度随着土壤深度的增大而减小,表明瓜地水浇过程中土层以淋溶作用为主,而其他土层以渗滤作用为主。应用主成分分析方法(PCA),识别出酪氨酸、色氨酸、微生物代谢产物、富里酸和胡敏酸等5种荧光组分,酪氨酸荧光峰出现了红移现象,表明瓜地土壤中的酪氨酸荧光强度明显高于其他三种植被土壤。基于二维相关光谱分析,芦苇土壤中的色氨酸与微生物代谢产物呈正相关变化趋势,光谱波段先后变化顺序为370 nm→337 nm→290 nm,表明组分变化顺序为富里酸→微生物代谢产物→色氨酸;玉米土壤中富里酸与胡敏酸呈正相关,波段变化顺序为318 nm→350 nm→420 nm→274 nm,表明组分变化顺序为微生物代谢产物→富里酸→胡敏酸→酪氨酸;林地土壤中酪氨酸、富里酸和胡敏酸呈正相关,波段变化顺序为270 nm→392 nm→426 nm→305 nm→337 nm,表明组分变化顺序为酪氨酸→富里酸→胡敏酸→色氨酸→微生物代谢产物;瓜地土壤中富里酸与胡敏酸呈正相关,而与酪氨酸呈负相关,波段变化顺序为410 nm→355 nm→334 nm→309 nm→275 nm,表明组分变化顺序为胡敏酸→富里酸→微生物代谢产物→色氨酸→酪氨酸。因此,运用SFS结合PCA与二维相关光谱分析SDOM的荧光光谱特征,识别荧光组分,揭示荧光组分的空间变化规律具有十分显著的效果。     

光谱法研究人胞红蛋白与铜（Ⅱ）离子的相互作用

胞红蛋白(Cygb)是近期在脊椎动物中发现的一种球蛋白家族成员,具有典型珠蛋白的“3+3”式的α-螺旋三明治折叠结构。利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱、同步荧光光谱及圆二色(CD)光谱法研究了Cu2+离子与Cygb的相互作用。结果表明,当Cu2+离子加入到Cygb溶液中后,Cygb在280 nm处的紫外吸收强度增大,说明Cu2+与Cygb发生了相互作用；Cu2+使Cygb的内源性荧光发生猝灭,其猝灭方式为静态猝灭。同步荧光光谱研究表明,Cu2+可使色氨酸和酪氨酸的微环境发生较小的改变,与酪氨酸相比 Cu2+对Cygb的键合部位更接近于色氨酸。圆二色光谱研究表明,Cu2+对Cygb的二级结构未引起明显变化。     

共轭聚合物聚对苯撑乙烯膜的光稳定性研究

采用UV-Vis吸收光谱、荧光光谱对MDMO-PPV膜和MEH-PPV膜进行了光稳定性测试,最大吸收峰为500nm,最大荧光强度峰分别为580和589nm。在氧的存在和光的辐射下,均可降低它们的荧光强度。运用非均相光催化氧化技术,利用固态纳米TiO2-PVC复合膜,对提高PPV膜的光稳定性进行了初探。     

基于荧光光谱技术的菜籽油氧化状态智能评价

菜籽油在加工及贮藏过程中，易受氧气、温度、光照等因素的影响，产生氧化酸败现象。为准确判断油脂氧化程度，实现不同氧化模式下菜籽油品质的快速判别，采用三维同步荧光光谱技术结合平行因子分析法及BP神经网络法建立菜籽油氧化状态的智能评价模型。以冷榨菜籽油为原料，将样品分别置于常温、Schaal烘箱、高温模式中氧化处理，期间采集菜籽油的三维同步荧光光谱数据及理化指标，当理化指标超出国标限定范围时，停止采集数据。结果表明，菜籽油中荧光物质在不同氧化模式中的演变规律呈显著差异，氧化温度对菜籽油荧光光谱有明显影响。常温氧化350 d与第1 d相比，菜籽油的特征荧光峰位置无变化，仅在激发波长Ex为620和660 nm附近荧光峰强度发生微弱变化；Schaal烘箱氧化26 d后，在激发波长Ex为620和660 nm附近荧光峰强度显著减弱，且在激发波长Ex为350～450 nm之间有新的荧光峰生成；高温氧化48 h后，Ex为620和660 nm处荧光峰消失，在Ex为400～550 nm处产生显著荧光峰，相对Schaal烘箱氧化，荧光波长发生一定程度红移，这是由于高温氧化过程中油脂氧化生成的物质稳定性较差引起的。利用平行因子分析法对三维同步荧光光谱数据进行分解获取有效的二维荧光光谱数据，当组分数为6，Δλ=60 nm时激发波长的载荷值最大，不同样品间差异最显著。选定Δλ=60 nm波段的二维荧光光谱数据用于智能评价，作为BP神经网络模型的输入值，以极性组分作为模型输出值，分别对菜籽油三种氧化模式数据建模训练。实验结果表明，三种氧化模式对应的训练集、验证集、测试集模型相关系数r均能达到0.9以上，其中常温氧化模式中验证集及测试集模型的相关系数r为1，输出值与目标值较接近，模型的预测效果较好；综合三种氧化模式数据建模，对应训练集、验证集、测试集模型的相关系数分别为0.999，0.913和0.988，均方误差均较小，说明该模型能准确判断菜籽油的不同氧化状态。因此，三维同步荧光光谱技术结合平行因子分析法、BP神经网络法建立快速检测模型能实现菜籽油不同氧化状态的判别，为菜籽油的氧化程度的评价提供新方法，同时为其他食用油的品质评价提供参考。     

Spectroscopic investigation on the sonodynamic activity of amsacrine (AMSA) to bovine serum albumin (BSA) damage

The sonodynamic damage of bovine serum albumin (BSA) under ultrasonic irradiation in the presence of amsacrine (AMSA) was studied by hyperchromic effect of UV-vis spectra and quenching effect of intrinsic fluorescence. In addition, several influencing factors such as ultrasonic irradiation time, AMSA concentration, system acidity and ionic strength about the damage of BSA molecules were reviewed. The results showed that the damage degree was obviously enhanced with the increase of ultrasonic irradiation time and AMSA concentration, but it was only slightly increased with the increase of solution pH value and ionic strength. Furthermore, the binding and damaging sites to BSA molecules were estimated by synchronous fluorescence spectra. The different chances to damage tryptophan (Trp) and tyrosine (Tyr) residues were found through the ratios of synchronous fluorescence quenching (R_SFQ). At last, the generation of reactive oxygen species (ROS) in sonodynamic process was estimated by the method of oxidation-extraction Spectrometry (OES). And then, several radical scavengers were used to determine the kind of ROS, which includes singlet oxygen (¹O₂) and hydroxyl radicals (·OH). Perhaps, the result would bring a certain guiding significance to use sonosensitive drugs in the fields of tumor treatment.     

同步荧光光谱法研究肿瘤芳香族氨基酸残基含量的变化

用同步荧光光谱法评估原发性肝细胞癌患者血浆、肝癌荷瘤小鼠以及培养细胞(HepG2和HL-7702)中酪氨酸(Tyr)和色氨酸(Trp)残基水平变化。固定发射波长λem和激发波长λex之间的波长差Δλ分别为20和60nm,激发和发射单色器同时进行扫描,确定350nm为Trp的同步特征发射峰位置,318nm为Tyr的同步特征发射峰位置。结果表明,肝癌患者及荷瘤小鼠血浆蛋白质所含Tyr和Trp残基的荧光强度明显增加。相反,肝癌细胞或荷瘤小鼠肿瘤组织中Tyr和Trp残基荧光强度却随生长时间增长而减少。进一步实验表明,具有抗癌活性的苦参碱处理癌细胞后,细胞Tyr和Trp残基的荧光强度升高。这些结果表明,Tyr和Trp残基的变化可能参与了肿瘤的发生发展。