紫外辐射对牛血清白蛋白影响的拉曼光谱分析

检测了牛血清白蛋白粉末和水溶液及其经过40min、3h、5h和8h紫外辐射的拉曼光谱图。实验结果表明紫外辐射改变了牛血清白蛋白中硫硫键的几何构型,40min的紫外辐射使牛血清白蛋白粉末中一半以上的硫硫键由“扭式-扭式-扭式”构型变成了“反式-扭式-扭式”构型,经过3h和5h的紫外辐射,从拉曼谱图上已看不到表征硫硫键几何构型的谱峰。40min和3h的紫外辐射使牛血清白蛋白水溶液中部分硫硫键由“扭式-扭式-扭式”构型变成了“反式-扭式-扭式”构型,但当紫外辐射时间长达5h时,硫硫键又只有“扭式-扭式-扭式”一种构型。经过紫外辐射,牛血清白蛋白粉末中酪氨酸残基有由“暴露”式向“埋藏”式转变的趋势;水溶液中一部分酪氨酸残基经紫外辐射后由“暴露”式变成了“埋藏”式。紫外辐射对粉末状态牛血清白蛋白主链构象影响要比溶液状态大。     

[去-组氨酸~(35),去-甘氨酸~(40)]大鼠转化生长因子-α(34—43)的拉曼光谱

报导了粉末状结晶[des His~(35),des Gly~(40)]γ-TGF-α(34—43)的拉曼光谱。酰胺Ⅰ振动谱带在1669cm~(-1),酰胺Ⅲ振动谱带在1337、1262和1242 cm~(-1),硫—硫键的振动谱带在504cm~(-1),酪氨酸残基的特征谱带在847、830和642 cm~(-1)。它们定性地证明了肽链可能由β-回转和β-折叠织成,酪氨酸残基在肽链中呈全“暴露”式,硫—硫键部位的几何构型为扭式-扭式-扭式。据此提出了该肽链的结构模型。     

牛血清白蛋白水溶液的紫外吸收光谱和激光喇曼光谱分析

本文报道了用硝基苯萃取法测定的ＢＳＡ水溶液的激光喇曼谱和萃取前后测定的紫外吸收谱。从谱中对照验证了水溶液中ＢＳＡ多肽链可能由α－螺旋和无规则卷曲组成，酪氨酸残基在蛋白质分子中呈全“暴露“式，硫－硫键部位的几何构型为反式－扭式－扭式。     

核糖核酸酶溶液的拉曼光谱研究

报道了用硝基苯萃取处理前后的核糖核酸酶溶液的拉曼光谱。对其主链构象和侧链构象进行了分析,指出酰胺Ⅰ和酰胺Ⅱ中β一折迭和无规卷曲的构象较为明显,二硫桥键的构象是扭式—扭式—扭式,酪氨酸残基有部分是“埋藏”的。同时指出用硝基苯萃取处理蛋白质溶液是获得高质量拉曼谱图的一个简明有效的方法。     

6-硫代鸟嘌呤磺化异构体热力学稳定性的计算研究

采用量子化学密度泛函理论B3LYP方法在6-311++G(d,p)基组水平上,对6-硫代鸟嘌呤硫醇式与硫酮式两类共14种磺化异构体的热力学稳定性进行了计算研究,全自由度优化了各物种构型,进行了振动分析,获得了各磺化异构体的零点能、焓、热力学能以及吉布斯自由能等热力学数据.分析了各异构体磺化前后稳定性的变化情况,探讨了磺化异构体的稳定性问题.结果表明,不论是硫酮式还是硫醇式磺化异构体,当H原子连接到N7上时磺化异构体稳定性均比连接到N9上时较高一些.在6-硫代鸟嘌呤磺化异构体中,STG(3,7,10,10)是最稳定的异构体,STG(1,7,10,10)、STG(1,9,10,10)和STG(1,3,7,10)等异构体也可共存,其他异构体存在的可能性均较小.     

管内插入扭带的强化传热数值模拟

为了定性及定量研究管内插入扭带的强化传热方式,建立了以空气为传热介质的管内插入扭带强化传热的套管式换热器模型,进行数值模拟研究,并且与实验结果相比较,模拟值与实验值在Re＞5000时的偏差小于2%,由此可验证数学模型的正确性.从插入扭带管和光滑管的速度与温度的对比图中可看出扭带的强化传热作用.并定量地描述出扭转比以及摩擦阻力系数与传热效果的数值关系.     

2,6-二氯苯硫代甲酰胺的表面增强拉曼光谱密度泛函理论研究

根据密度泛函理论,在B3LYP方法下,Ag原子使用LANL2DZ赝式基组,C,H,N,S,Cl原子使用6-31++G(d,p)基组,计算了2,6-二氯苯硫代甲酰胺及其银配合物的拉曼光谱,并利用GaussianView对2,6-二氯苯硫代甲酰胺分子及SERS进行详细归属,为食品和产品中2,6-二氯苯硫代甲酰胺残留的表面增强拉曼光谱测定提供理论依据。     

斜槽式纵-扭复合模式压电超声换能器的研究

对斜槽式纵-扭复合振动模式压电超声换能器进行了理论及实验研究。推出了换能器的机电等效电路,探讨了槽的倾斜程度对复合超声换能器的共振频率的影响。实验表明,理论预测频率与实测频率基本一致。     

黑芥子苷生物合成中酶催化机理的QM/MM研究

黑芥子苷作为植物中硫代葡萄糖苷最为主要且丰富的类型,在促进健康和昆虫防御方面具有潜在的功能. 黑芥子苷核心结构生物合成的最后一步在硫代葡萄糖苷化合物中具有高度的代表性. 这一步是在硫转移酶的催化作用下,从3-(甲基硫代)丙基脱硫葡萄糖苷转化为3-(甲基硫代)丙基葡萄糖苷的过程. 由于硫转移酶与3-(甲基硫代)丙基葡萄糖苷复合物的晶体结构还未见报道,因此一直以来人们对该磺化反应的细节知之甚少. 幸运的是,黑芥子苷与3-(甲基硫代)丙基葡萄糖苷的结构十分相似,而且结合有黑芥子苷的拟南芥硫转移酶18的晶体结构已经确定. 为了了解此酶的作用机理,本文采用分子动力学模拟以及组合的量子力学和分子力学方法研究了拟南芥硫转移酶18催化脱硫-黑芥子苷转化为黑芥子苷的过程. 计算结果表明,该反应是通过协同解离机理发生的,而且在反应过程中,赖氨酸93、苏氨酸96、苏氨酸97、酪氨酸130、组氨酸155和酶的两条肽链(脯氨酸92-赖氨酸93肽链和谷氨酰胺95-苏氨酸96-苏氨酸97肽链)稳定了过渡态的结构,在定位底物和促进催化反应中发挥了重要的作用,其中,组氨酸155在反应过程中充当催化碱,赖氨酸93充当催化酸. 目前提出的协同解离机理解释了拟南芥硫转移酶18在黑芥子苷生物合成中的作用,并对其他硫转移酶催化葡萄糖苷生物合成的研究具有指导意义.     

纵-扭谐振超声滚压系统设计与试验

为实现6061铝合金高效优质表面强化,采用有限元仿真法优化设计了阶梯型纵-扭谐动变幅杆,设计、制造了一套纵-扭超声滚压试验装置。纵-扭谐动通过检测变幅杆输出端纵向、扭转两个方向的振幅间接验证。进行超声滚压试验,结果表明：相比普通滚压加工,纵-扭谐振超声滚压过试件表层显微硬度最高提高了41%;在所选参数范围内出现随着静压力增大表面显微硬度整体呈现局部变化整体增大趋势,随着转速增加呈现局部变化整体减小的趋势,随着进给量的增大先增大后减小的现象;相比普通滚压加工,纵-扭谐振超声滚压过的工件表面组织更细密光滑,滚痕由于扭振的高频反复挤压明显减少,形貌得到了较大改善,从而证明纵-扭超声滚压加工能更有效的实现6061铝合金的强化处理。     

己酸乙酯分子的振动光谱研究

采用B3LYP混合泛函和6-31G基函数组,并对重原子和轻原子使用离散函数和极化函数,　利用密度泛函理论（density functional theory, 简称DFT）计算了己酸乙酯的分子振动光谱,并以此为依据,首次对实验测得的己酸乙酯（Ethyl hexanoate）分子的正常拉曼光谱（NRS）和红外光谱(IR)进行了指认,对己酸乙酯分子的振动模式进行了归属。理论计算和实验数据的比较分析表明,理论计算结果的拉曼和红外各振动峰位与实验测量结果符合得较好。最后,分别把拉曼光谱和红外吸收谱中较强的峰位指认为己酸乙酯分子的拉曼特征峰和红外吸收的特征峰。己酸乙酯分子振动光谱的上述研究,可能在白酒调香,化工和生物等领域的检测方面具有广泛的应用,对进一步拓宽己酸乙酯分子的研究领域具有一定的参考价值。     

苯海拉明的拉曼光谱和红外光谱研究

测量并分析了盐酸苯海拉明的红外光谱和拉曼光谱。在Raman光谱中, 1001 cm-1出现一个极强峰, 在1030 cm-1和618 cm-1各有一个中等峰,此外,在红外光谱中, 714 cm-1和757 cm-1附近出现极强的吸收峰,认定这个化合物中存在单取代苯。C-N的对称伸缩振动出现在837 cm-1, 1433 cm-1和1470 cm-1分别为CH2和CH3的变形振动, 在红外光谱中, 1020 cm-1处明显的吸收峰属于C-O-C反对称伸缩振动。此外, 测量得到含量为25 mg苯海拉明药片的拉曼光谱与纯苯海拉明的拉曼峰比较一致, 可作为无损快速检测该药物的手段。     

多菌灵农药的激光拉曼光谱分析

实验采集多菌灵农药的固体和液体拉曼光谱信号,对固体的原始拉曼光谱信号进行小波去噪预处理,利用正交试验方法筛选小波去噪参数的最优组合。结果表明,采用db2小波基函数、分解层数为2、阈值方案选择为rigrsure、重调方式为sln时,去噪效果最好,信噪比为62.483。根据不同官能团的振动模式,对去噪后的拉曼光谱分3个波数段(1 400～2 000,700～1 400,200～700 cm-1)进行谱峰归属和分析,得到了多菌灵农药分子在不同波数范围内的特征振动模式,其中,在619,725,964,1 022,1 265,1 274和1 478 cm-1处的拉曼信号较强,可作为固体多菌灵农药的特征峰。从多菌灵农药的液体拉曼光谱中,找到了629,727,1 001,1 219,1 258和1 365 cm-1特征峰,这些特征峰跟固体多菌灵农药的特征峰基本吻合。研究结果可为拉曼光谱分析技术在食品及农产品中农药残留的快速筛选提供判别依据。     

石油组分的拉曼位移特征统计分析Ⅱ: 环烷烃和不饱和烃

了解不同类型烃类的拉曼光谱特征有助于更好地利用拉曼光谱技术分析烃类包裹体。主要统计和分析了环烷烃和不饱和烃的典型拉曼位移特征。结果显示,环戊烷和环己烷C-C键最强拉曼峰主要集中在1 440~1 460 cm-1之间,而通过环戊烷和环己烷分别在890和785 cm-1的稳定特征峰可以进行区分。环戊烷随着支链数的增加,其C-C键最强拉曼峰的波数增大至1 460 cm-1。含一个支链的五元环烷烃C-C键最强拉曼峰位于1 445 cm-1,含两个支链的五元环烷烃C-C键最强拉曼峰为1 450 cm-1,含三个及以上支链的五元环烷烃C-C键最强拉曼峰为1 460 cm-1。环己烷随着支链数增加C-H键最强拉曼峰发生红移,C-C键最强拉曼峰主要分布在1 440~1 460 cm-1范围内。含一个支链的环己烷最强拉曼峰组合特征明显,分布在1 445 cm-1±,1 034 cm-1±,2 853 cm-1±和2 934 cm-1±,含两个支链的环己烷C-C键分布在1 440~1 460 cm-1,C-H键的最强拉曼峰为2 926 cm-1±,含三个支链的环己烷具有1 459 cm-1±和2 924 cm-1±的最强拉曼峰组合。烯烃碳碳双键的特征峰为1 641 cm-1±。炔烃特征峰在2 200 cm-1±,而1 445 cm-1±,2 908 cm-1±和2 933 cm-1±三个强峰可作为辅助识别标志。这些特征可以用于识别烃类包裹体中的环烷烃和不饱和烃。     

茶氨酸拉曼光谱分析

采用显微共焦拉曼光谱技术测试研究了L-茶氨酸,得到了L-茶氨酸的拉曼谱图,发现在250～1 700和2 800～3 000cm-1能够观测到明显的拉曼信号;通过对谱峰进行归属和分析,得到了不同波数范围内的特征振动模式;其中,在321,900,938,1 153,1 312,1 358,1 454和1 647cm-1找到8个较强的拉曼信号,可作为L-茶氨酸的特征峰。结果表明:拉曼光谱可能成为一种直接、准确和快速的检测茶氨酸的方法。     

大肠杆菌基于微波法制备的纳米银胶的SERS光谱研究

在微波法制备的纳米银上获得了大肠杆菌的表面增强拉曼光谱, 大肠杆菌在650、952、1125、1242、1320、1372、1459 cm-1有明显的拉曼振动峰。其中650 cm-1处的振动峰最强, 1124、1320、1372和1459 cm-1处的四个振动峰较弱, 952、1242 cm-1处的二个振动峰强度居中。位于650 cm-1附近的拉曼峰源自于酪氨酸、鸟嘌呤的振动, 952 cm-1属于缩氨酸基团C=C的伸缩振动,1124 cm-1是蛋白质的C-N和C-C伸缩振动引起的, 1242 cm-1则归属于是酰胺 III蛋白的振动, 1320 cm-1是蛋白质的CH变形振动, 1372 cm-1是由酪氨酸振动引起的, 1459 cm-1则是蛋白质的CH2变形振动。     

The effect of nitrobenzene on the Raman spectra of ribonuclease in aqueous solution

The Raman spectra of the native ribonuclease treated with nitrobenzene in aqueous solution have been obtianed. The conformation of the main chain and the side chain in ribonuclease were studied. Among the amide Ⅰ and amide Ⅲ bands, the characters of β-sheet and random coil structures are clear. The disulfide bridges assume the gauche-gauche-gauche conformation. The parts of tyrosine residue are buried. It indicates that nitrobenzene treatment on protein aqueous solution is an efficient means for obtaining better Raman spectra.     

红外和拉曼光谱的煤灰矿物组成研究

研究煤灰中矿物质的性质通常从矿物组成的表征入手。为了分析两种高硅铝煤灰的矿物成分,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱和X射线衍射(XRD)技术对煤灰样进行了测试和综合表征,将FTIR和拉曼光谱的分析结果与XRD进行了比较。FTIR结果表明,在1 100~1 000 cm-1范围内高硅铝煤灰出现最强的特征峰,例如石英峰(1 089 cm-1)和偏高岭石峰(1 042 cm-1),它们都归属于Si-O伸缩振动。对原始红外谱图进行二阶导数处理后,可获得重叠峰的峰位,有助于更完整的解析矿物吸收峰,从而获得更丰富的矿物组成信息。煤灰中硬石膏的红外和拉曼光谱发现,在1 157,1 126和674 cm-1的拉曼光谱峰与在1 151,1 120和678 cm-1的红外光谱峰振动模式分别相同且峰位接近,还存在一些完全不同的拉曼光谱与红外光谱峰,表明这两种光谱存在互补性。尽管煤灰中锐钛矿含量很低,但由于Ti-O的极化率很高,因此拉曼光谱显示锐钛矿的144 cm-1峰远远强于石英的461 cm-1峰。XRD结果表明,煤灰中主要存在石英、云母、赤铁矿、硬石膏和未知的无定形相矿物,FTIR和拉曼光谱综合分析的结果表明除了这些矿物,还存在偏高岭石、无定形氧化硅、长石、方解石和锐钛矿等。在定性分析方面,将FTIR和拉曼光谱结合起来比XRD单独获得的矿物组成信息更为详细。     

Monitoring of spectroscopic changes of a single trapped fission yeast cell by using a Raman tweezers set-up

We demonstrate an improvement of the sensitivity of a Raman tweezers set-up, which combines optical tweezers with Raman spectroscopy. The system was tested by taking the Raman spectrum of a 4.6 μm diameter polystyrene sphere trapped in an aqueous solution. The improvement of sensitivity of the set-up was achieved by adjusting the trap depth for maximum signal to noise ratio (SNR). The maximum SNR was obtained by investigating the Raman peak of a trapped polystyrene sphere at 1001 cm⁻¹ according to trap depth. With this system, a single trapped living Schizosaccharomyces Pombe yeast cell was sensitively monitored by taking the kinetic Raman spectra for more than 2 h. The relative intensity decrease in amide I and amide III bands, frequency increase in amide I band together with alterations in tyrosine marker band around 850 cm⁻¹ was observed, which indicates alterations in the hydration state of protein by time progressing.     

胃炎和胃溃疡组织细胞的显微拉曼光谱研究

利用共焦显微拉曼光谱研究了胃炎组织和胃溃疡组织的粘膜细胞。结果表明,与胃炎组织细胞比较,溃疡组织细胞中胞嘧啶的振动峰781 cm-1相对较弱,而腺嘌呤和胸腺嘧啶793,823cm-1处的峰强有所增加; 对应于α螺旋结构蛋白质酰胺Ⅰ和酰胺Ⅲ带的1654和1230～1270cm-1的强度均相对减小,色氨酸特征峰1332cm-1和苯丙氨酸特征峰1003cm-1强度有所降低,同时与色氨酸残基微环境变化密切相关的1554频移到1556cm-1,且强度有所增加;脂类的特征谱线1073 cm-1向高波数频移到了1078cm-1, 对应于CH₂扭转振动的1303cm-1与来自于CH面内变形振动的1268cm-1强度比值减小。上述变化表明两种疾病组织细胞中的核酸,蛋白质和脂类在成分、结构和构型上都存在明显差异;研究发现利用C—H弯曲振动的谱线1449cm-1和蛋白质酰胺Ⅲ带的谱线1660cm-1的强度比值A₁₄₄₉/A₁₆₆₀区分两种疾病具有较好的准确性。