氢化物发生-催化共振瑞利散射光谱法测定痕量砷

在硫酸介质中,以硼氢化钠(NaBH₄)为还原剂,可将As(Ⅲ)还原为砷化氢(AsH₃)气体使其逸出,用Ce(SO₄)₂-H₂SO₄-KI混合液做吸收液,在催化剂KI存在下四价铈与AsH₃气体反应生成具有共振瑞利散射(RRS)的砷微粒和具有荧光的三价铈,导致体系在370 nm处的RRS信号和在351 nm处的荧光强度增大。在选定条件下,As(Ⅲ)浓度分别在0.006～0.76 mg·L-1和0.006～0.28 mg·L-1范围内与RRS增加值ΔI和荧光强度增大值ΔF₃₅₁呈线性关系,检出限均为3.0 μg·L-1。据此可建立新的检测As(Ⅲ)的催化RRS和荧光光谱法。     

十二烷基苯磺酸钠共振散射光谱法测定木瓜蛋白酶活力

在pH值6.5的磷酸盐缓冲溶液中,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与酪蛋白(Casein)形成缔合物微粒,在470,360,400,420和520 nm产生5个瑞利散射峰。在选定条件下,木瓜蛋白酶(Papain)可水解酪蛋白(Casein),加SDBS可中止酶催化反应并与未反应的酪蛋白底物结合形成缔合物微粒。随着Papain浓度的增大,470 nm处的共振散射峰强度降低。Papain的酶活力在0.048～4.8 USP·mL-1范围内与ΔI_{470 nm}呈现良好的线性关系。其线性回归方程为ΔI_SDBS=1.972c+2.31,相关系数分别为r=0.999 9,检测限为0.020 USP·mL-1。该法用于嫩肉粉中木瓜蛋白酶活力测定,结果令人满意。     

甲状腺癌转移性淋巴结的红外光谱研究

联合运用衰减全反射(attenuated total reflectance,ATR)探头与FTIR光谱仪,测定了新鲜离体的甲状腺癌转移性颈部淋巴结20枚和非转移性淋巴结69枚的FTIR光谱,比较两组光谱13个谱带的峰位及相对峰强等28个指标,找出甲状腺癌转移性淋巴结光谱的特征。与非转移性淋巴结相比,转移性淋巴结光谱中与蛋白、脂质、糖类、核酸相关的谱带均发生了明显的变化,具体如下：(1)与蛋白质相关的谱带的相对峰强I_{3 280}/I1 460(P=0.029),I_{1 640}/I_{1 460}(P=0.019),I_{1 546}/I_{1 460}(P=0.004)均显著升高;(2)脂类相关的相对峰强I_{1 743}/I_{1 460}显著降低(P=0.026),而I_{1 400}/I_{14 60}则明显增高(P=0.001);(3)与糖类相关的1 165与1 120 cm-1处峰位P_{1 165}(P=0.019),P_{1 120}(P=0.000)发生明显蓝移(向高波数移动),相对峰强I1 165/I_{1 460}显著降低(P=0.006);(4)与核酸相关的1 085 cm-1处峰位P_{1 085}发生明显地红移(向低波数移动)(P=0.029);(5)其他指认未明的谱带的相对峰强I_{1 303}/I_{1 460}(P=0.008),I_{1 303}/I1 240(P=0.039)均明显升高。与非转移性淋巴结光谱相比较,甲癌转移的淋巴结光谱在多个谱带的峰位或相对峰强方面存在显著的差异。FTIR可应用于术中甲状腺癌转移性淋巴结的探测。     

液相纳米硒微粒的性质及其共振瑞利散射光谱研究

常温常压下,在0.24 mol·L-1的盐酸介质中,二氧化硒与过量的抗坏血酸(Vc)作用,生成单质硒Se(0),获得含有纳米硒微粒的均匀溶液;采用透射电镜和激光散射技术,测出Se(0)以26～243 nm的球形聚集状态存在,并在470 nm处有最强的共振瑞利散射(RRS),在入射波长2倍和1/2处分别有二级散射(SOS)和倍频散射(MFS),其共振瑞利散射强度ΔI₄₇₀与Se(Ⅳ)的浓度在2.82×10-9～5.64×10-6 g·mL-1范围内呈线性关系,相关系数为0.997。     

痕量葡萄糖的双酶催化荧光分析

在HAc-NaAc缓冲溶液中,葡萄糖氧化酶(GOD)催化葡萄糖与溶解氧反应生成H₂O₂;辣根过氧化物酶(HRP)催化H₂O₂氧化过量的KI生成I-₃, I-₃分别与罗丹明S(RhS), 罗丹明6G(Rh6G), 丁基罗丹明B(b-RhB), 罗丹明B(RhB)结合形成缔合物微粒,使得4体系分别在556,556,584和584 nm处的荧光峰强度线性降低。在最佳条件下,葡萄糖的浓度分别在0.083～9.99,0.17～8.33,0. 33～8.33,0. 33～9.99 μmol·L-1范围内与RhS,Rh6G,b-RhB,RhB四体系的荧光猝灭强度呈良好的线性关系,其回归方程、相关系数、检出限分别为ΔF=40.0c+ 3.0,ΔF=23.9c+8.1,ΔF=25.6c+4.2,ΔF=18.4c+ 0.8;0.995 1,0.997 3,0.996 0,0.996 5;0.059,0.17,0.21,0.16 μmol·L-1。RhS催化体系最灵敏、稳定,将其用于人血清中葡萄糖的检测,结果满意。     

用适配体修饰纳米金做共振瑞利散射光谱探针检测妥布霉素

用硼氢化钠还原氯金酸制备了金纳米粒子(GN),用妥布霉素适配体(Apt)修饰GN可获得较稳定的Apt-GN探针。在pH 6.8 Na₂HPO₄-NaH₂PO₄(PBS)缓冲液及NaCl存在下,Apt-GN探针稳定而不聚集;当有妥布霉素(Tbc)存在时,它与Apt-GN探针中的Apt特异性结合并释放出纳米金,纳米金在NaCl作用下聚集,导致体系在368 nm处的共振瑞利散射光增强。在选定实验条件下,368 nm处的共振散射峰强度的增大值ΔI与抗生素妥布霉素(Tbc)浓度在1.9～58.3 ng·mL-1范围内呈良好线性关系,其线性回归方程为ΔI=35.3c-23,检出限为0.8 ng·mL-1 妥布霉素。分别对10.0,20.0和30.0 ng·mL-1 Tbc平行测定5次,求得其相对标准偏差分别为6.8%,5.0%和4.4%。考察了共存离子对测定38.9 ng·mL-1 妥布霉素的干扰情况。结果表明,当相对误差在±10%以内,80倍Zn2+;40倍L-谷氨酸,Cu2+,Mg2+,Ca2+;20倍葡萄糖、盐酸土霉素;10倍L-苯丙氨酸、甘氨酸;2倍L-天冬氨酸;6倍HSA和BSA不干扰测定。这说明本方法具有较好的选择性。该法用于分析测定妥布霉素滴眼液中的妥布霉素含量,结果令人满意,相对标准偏差在6.5%～7.6%之间,回收率在95.0%～107%之间。     

一种检测痕量IgG的免疫纳米银共振散射光谱探针

以柠檬酸三钠作还原剂,采用微波高压合成法制备了粒径约为20 nm的银纳米微粒。在pH 9.0条件下,用银纳米微粒标记羊抗人IgG制备了IgG的免疫纳米银探针(AgGIgG)。在pH为6.0的磷酸盐缓冲溶液及聚乙二醇(PEG)-6000和KCl存在下,IgG与AgGIgG发生免疫反应,裸露的银纳米颗粒在KCl和PEG-6000的作用下发生了聚集,导致体系在485 nm处的共振散射峰增强。考察了pH值、AgGIgG、PEG和KCl浓度,温育温度和时间及共存物质的影响。在最佳条件下,IgG浓度c_IgG在4.0～480 ng·mL-1范围内与485 nm处的共振散射光强度增加值ΔI_{485 nm}呈线性关系,回归方程为ΔI_{485 nm}=76.8c_IgG+4.7,方法检出限为2.4 ng·mL-1 IgG 。该法用于定量分析血清IgG,简便快速,本法结果与免疫比浊法结果一致。     

近共心腔气体拉曼光谱增强方法研究

对海水中溶存气体(甲烷、二氧化碳等)的探测是海洋环境监测和资源探测的重要环节,由于拉曼光谱技术可实现多组分同时探测的优势,被视为发展海洋溶存气体探测技术的首选,而探测灵敏度的提高则是推动该项技术实用化的关键。针对提高拉曼光谱气体探测灵敏度这一问题,设计并搭建了一套基于近共心腔拉曼信号增强系统,开展了信号收集方向和激发光多次散射模式对信号强度和信噪比影响的研究。研究发现,信号收集方向与腔镜光轴之间的夹角越小,所收集的信号越强、信噪比越大,当夹角为30度时,信噪比是垂直方向的16倍;近共心腔直线型多次反射模式,与共心腔模式相比信噪比增强了近三倍。采用最优化实验条件,该系统与常规拉曼系统相比,信号强度和信噪比增强效果均在70倍左右。根据该系统对空气中CO₂的相应强度(空气中CO₂的浓度为0.648 mg·L-1),以三倍于噪声强度计算检测限,估算出该系统对CO₂的探测灵敏度约为0.19 mg·L-1,依据CO₂与CH₄拉曼散射截面比为1/6,估算该系统对甲烷的检测限约为11.5 μg·L-1。     

流动注射法探究模拟酶催化过氧亚硝酸根氧化酪氨酸的动力学特征

过氧亚硝酸根作为生物体内高活性自由基,能损伤多种生物大分子进而引起一系列重大疾病,对其含量测定和反应机制的研究具有重要意义。过氧亚硝酸根性质活泼,反应速率快,捕捉其动态过程十分困难。本文首次利用流动注射分析仪探究在不同模拟酶血红蛋白和氯化血红素的催化下,过氧亚硝酸根氧化酪氨酸体系的动力学特征。结果表明：过氧亚硝酸根在两种酶催化下氧化酪氨酸的过程均遵循Michaelis-Menten的动力学规律;根据米氏常数K_m和最大初速率V_max,推断其反应机制,经模拟酶催化的过氧亚硝酸根能直接氧化与模拟酶结合后的酪氨酸快速生成酪氨酸二聚体,未生成·OH和O-_2·。此外,我们还检测了不同温度、pH下两种模拟酶催化的速率常数,得到血红蛋白催化该体系的最适条件为25 ℃和pH 8.0,速率常数k_cat=1.035×106 mol·L-1·s-1,氯化血红素适宜在37 ℃和pH 9.5的条件下催化该体系,速率常数k_cat=6.842×105 mol·L-1·s-1;比较动力学参数KHb_m(4.46 μmol·L-1)<KHemin_m(4.90 μmol·L-1),VHb_max(0.072 ΔI_F/s)>VHemin_max(0.026 ΔI_F/s),发现最适条件下血红蛋白的速率常数大于氯化血红素,得到血红蛋白对于该体系的催化活性高于氯化血红素。以上结果为探究酶催化法测定过氧亚硝酸根含量及其反应机理提供动力学参数,对于防治生物体内自由基引起的相关疾病与诊断新技术的开发奠定理论基础。     

金纳米棒表面等离子体共振瑞利散射能量转移光谱测定痕量硼

硼是一种生命体必需的微量元素,但过量的硼对人体以及动植物有害。建立一种高灵敏度,高选择性以及简便的硼检测方法,对于环境和人类健康都具有很重要的意义。本研究的目的是建立一种简便,灵敏,选择性测定硼的金纳米棒等离子体共振瑞利散射能量转移光谱新方法。直径为12 nm, 长度为37 nm的金纳米棒采用种子生长法制备。在pH 5.6的NH₄Ac-HAc的缓冲溶液中和甲亚胺-H存在下,金纳米棒在404 nm处产生较强的共振瑞利散射峰。当体系中存在硼酸时,硼酸与甲亚胺-H形成硼酸-甲亚胺-H配合物。作为散射受体的配合物与散射共振能量转移的给体纳金米棒靠近时,发生瑞利散射共振能量转移,导致瑞利散射信号猝灭。随着硼酸浓度的增加,形成的配合物增加,金纳米棒转移给黄色配合物的散射光能量增大,导致体系404 nm处的瑞利散射强度线性降低。其降低值ΔI_{404 nm}与硼的浓度在10～750 ng·mL-1范围内呈良好的线性关系。考察了共存物质对该法测定2.3×10-7 mol·L-1 B的干扰情况。结果表明该法具有较高的选择性,即4×10-4 mol·L-1的Mn2+,Cd2+,Zn2+,Bi3+,Na+,Al3+,葡萄糖,Hg2+,IO-₃,F-,SO2-₄,SiO2-₃,NO-₃,ClO-₄,过氧化氢等对硼的测定无干扰。据此建立了一个灵敏度高,选择性好,简便快速检测硼的瑞利散射共振能量转移新方法。     

4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚的共振散射光谱研究

研究了4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚(PAR)水溶液的共振散射光谱的形成机理与影响因素。在弱酸性溶液中,PAR可产生很强的共振光散射, 散射光谱形状与吸收光谱有关。溶液酸度影响PAR的电离平衡和存在状态,因而影响散射光谱。在pH 3.1～6.2之间,PAR为不带电荷的中性分子,可在疏水力的作用下结合形成分子聚合体,从而导致共振光散射增强。光偏振实验表明PAR的散射光为完全偏振光。在一定实验条件下,光散射强度与PAR浓度之间存在线性关系。     

玫苯胺共振光散射法测定DNA

本文研究了三苯甲烷类碱性染料玫苯胺与DNA作用的共振光散射光谱 ,在 pH =10 5～ 11的范围内 ,DNA的加入导致玫苯胺共振光散射的增强 ,在 4 85nm处 ,存在一共振光散射增强峰 ,其强度与DNA的浓度呈线性关系 ,据此建立了一种测定DNA的共振光散射法。方法的线性范围为 0～ 1 0 0mg·L-1,检测限为14 2ng·mL-1。将该方法用于混合样品中DNA的测定 ,结果令人满意。     

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％。     

格拉司琼与磷钨杂多酸相互作用的共振光散射及分析应用

在pH 2.2 BR缓冲介质中, 磷钨杂多酸(PTA)与格拉司琼(GSN)相互作用形成离子缔合物, 不仅引起吸收光谱的变化, 还导致共振散射光谱(RLS)的显著增强并产生新的RLS光谱, 最大RLS峰位于333 nm附近, 其RLS增强程度与格拉司琼浓度成线性关系, 检出限和线性范围分别为12 ng/mL和0.04～3.0 μg/mL。文中研究了反应产物的吸收和RLS光谱特征, 优化反应条件的影响, 据此发展了以磷钨杂多酸为光谱探针的灵敏、简便、快速测定格拉司琼的新方法。将方法用于血清中格拉司琼含量的快速定, 结果满意。讨论了离子缔合反应和RLS增强机理。     

Determination of lead in Yellow River using ammonium molybdate as a molecular probe by resonance light scattering technique

A novel method for the determination of trace lead in Yellow River using ammonium molybdate (AM) as a molecular probe based on resonance light scattering (RLS) has been developed. In the presence of KHC₈H₄O₄-NaOH buffer solution, Pb²⁺ can react with AM to form an association, which results in the significant enhancement of RLS intensity and the appearance of the corresponding RLS characteristics. The enhanced RLS intensity is directly proportional to the concentration of Pb²⁺ in the range of 0.01-1.0 μg mL⁻¹. The detection limit can achieve 1.89 ng mL⁻¹. Moreover, the characteristics of RLS spectra of the complexes, the optimum conditions and the influencing factors have been investigated. The method has high selectivity and sensitivity, and was applied to the determination of Pb²⁺ in Yellow River with satisfactory results, which was in agreement with that of atomic absorbance spectrometry (AAS).     

两性离子表面活性剂BS-12与DNA作用的共振光散射光谱

直接将两性离子表面活性剂用于DNA的共振光散射测定。在pH 9.3的缓冲液中,DNA与十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)在388 nm处有共振光散射增强,其强度与核酸的浓度呈线性关系,据此建立了一种测定DNA的共振光散射法。该方法具有操作简单、线性范围宽、检出限低的特点。fsDNA与ctDNA的线性范围分别为0.25～12.0 μg·mL-1和0.25～11.0 μg· mL-1,检测限分别为0.15和0.16 ng·mL-1。该法用于混合样品中DNA的测定,结果满意。     

基于与桑色素相互作用共振光散射法测定盐酸巴马汀

在pH 为4.6的HAc-NaAc介质中,盐酸巴马汀与桑色素通过静电引力发生反应,得到具有疏水性的离子缔合物,致使体系在308 nm处的共振光散射信号显著增强。研究表明,体系增强的共振光散射信号强度与盐酸巴马汀的浓度在0.08～1.0 μmol·L-1之间具有良好的线性关系,检测限为8.0 nmol·L-1。由此建立了用于盐酸巴马汀检测的共振光散射分析方法。研究了体系的散射光谱和吸收光谱,通过扫描电镜和动态光散射考察离子缔合物的聚集情况并研究了体系的反应机理,研究了酸度及离子强度对体系的影响,最终实验选择pH 4.6的HAc-NaAc缓冲,不加NaCl控制体系离子强度的情况下信号最佳。探讨了体系的稳定性,结果显示本反应体系反应迅速,5min内散射强度即可达到最大值并至少能稳定120 min。考察了可能存在的共存物质的影响,结果发现常见的金属离子,无机阴离子,部分糖类及氨基酸不影响对盐酸巴马汀的检测。该方法具有简单,快速,灵敏度高的优点。该法成功用于实际药片和胶囊中盐酸巴马汀含量的测定,RSD≤3.3%。     

罗丹明B的共振散射光谱研究

研究了罗丹明B(RhB)的共振光散射的特性与机理。在 pH =- 0 38至 pH 4 10的酸性溶液中 ,共振光散射信号随pH值增大而增强 ,近中性时散射强度达到最大。散射强度随波长的变化不符合瑞利散射定律。RhB的荧光激发光谱与发射光谱有部分重叠 ,共振散射峰处于荧光激发峰和荧光发射峰之间。在三维荧光等高线光谱图中 ,瑞利散射线与荧光等高线相交。在光偏振实验中 ,测得共振散射光的偏振度P≈ 0 1。上述实验结果揭示RhB的共振散射光主要是共振荧光。共振光散射信号随 pH值增大而增强的机理是RhB酸碱平衡移动导致荧光型体的形成。RhB的共振散射峰位于吸收曲线轮廓之中 ,共振光散射受光吸收的影响 ,因此 ,散射光强度与浓度之间不是严格的线性关系。     

氯酚红-蛋白体系的共振光散射法定量测定蛋白质

研究了酸性染料氯酚红与蛋白质的结合反应。在pH为4.00的邻苯二甲酸氢钾缓冲介质中,氯酚红与蛋白质通过分子间作用力形成复合物。使最大波长约为340nm的共振光散射光谱得到加强。基于这一现象可以测定低至0.020mg·L~(-1)的血清白蛋白,工作曲线在0～0.75mg·L~(-1)范围内呈线性关系。此方法的稳定性好,灵敏度高,用于人血清试样中总蛋白的测定,与常用的双缩脲法基本一致,且灵敏度高。     

Power density modulated ultrasonic degradation of perfluoroalkyl substances with and without sparging Argon

The power density modulates the dynamics of the chemical reactions during the ultrasonic breakdown of organic compounds. We evaluated the ultrasonic degradation of perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) at various power densities (30 W/L–262 W/L) with and without sparging Argon. We observed pseudo-first-order degradation kinetics at an initial PFASs concentration of 100 nM over a range of power density. The rate kinetics of degradation shows a non-linear increase with an increase in power density. We proposed a four-parameter logistic regression (4PLR) equation that empirically fits the degradation rate kinetics with the power density. The 4PLR equation predicts that the maximum achievable half-life of PFOA and PFOS sonochemical degradation are 1 and 10 min under a given set of experimental conditions. The high bulk-water temperature (i.e., 30 °C) of the aqueous sample helps increase the degradation rate of PFOA and PFOS. The addition of oxidants such as iodate and chlorate help enhance PFOA degradation in an argon environment at an ultrasonic frequency of 575 kHz.