竹红菌乙素镁、锌配位聚合物的光物理和光生物性质

竹红菌乙素(HB)能与Mg2+和Zn2+形成重复单元数为5-20的配位聚合物(Mg2+-HB,Zn2+-HB),利用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱,傅里叶变换红外(FTIR)光谱,核磁共振氢谱(1H NMR)对其进行了表征.Mg2+-HB和Zn2+-HB的单重态氧量子产率分别为HB的1.2倍和0.42倍.瞬态吸收实验表明:氧气能够猝灭Mg2+-HB和Zn2+-HB的三重态,其效率可超过96％.系间窜越效率(φT)和将能量传递给氧气并能产生单重态氧的三重态光敏剂的比例(fT△)对HB及其金属配合物的单重态氧量子产率有较大影响.电子自旋共振(EPR)实验结果表明:Mg2+-HB和Zn2+-HB产生半醌负离子自由基的能力较弱,进而降低了Mg2+-HB和Zn2+-HB光敏产生超氧负离子自由基的能力.紫外-可见吸收光谱与小牛胸腺脱氧核糖核酸(CT DNA)熔链温度实验表明:Mg2+-HB和Zn2+-HB可通过静电作用与DNA结合.有氧条件下,Mg2+-HB,HB和Zn2+-HB对小牛胸腺DNA的光敏损伤效率分别为32％,25％和22％.活性氧猝灭实验表明Mg2+-HB主要通过单重态氧光敏损伤DNA.     

氨基吡啶修饰碳纳米管的制备及其与辣根过氧化酶的相互作用

用重铬酸钾氧化法获得了表面羧基化的碳纳米管(MWCNT-COOH), 进一步通过酰胺化反应合成了2-氨基吡啶修饰的碳纳米管(MWCNT-AP). 利用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、核磁共振氢谱(¹H NMR)、X射线光电子能谱(XPS)等对合成的碳纳米管进行了表征. 透射电镜(TEM)结果表明MWCNT-COOH在乙醇等极性溶剂中易于簇集, 而MWCNT-AP 溶液具有良好的分散性和稳定性. 辣根过氧化酶(HRP)可通过物理作用吸附于MWCNT-AP 和MWCNT-COOH表面, 负载量分别为187.5 和153.0 μg·mg^-1. HRP被吸附后, 其Soret 带明显红移, 说明HRP 与MWCNT-AP 或MWCNT-COOH 的结合位点位于血红素辅基的附近. 圆二色谱结果表明MWCNT-AP 对HRP的二级结构也有一定影响. 酶动力学实验结果表明MWCNT-AP 能有效地吸附HRP及其底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB), 并使HRP的酶催化反应最大速率(V_max)显著提高.     

碳纳米管在电化学和光化学纳米生物传感器中的应用

碳纳米管(CNTs)因具有独特的物理化学及电化学性质,如较大的比表面积、较强的电子转移能力和良好的吸附性能等而引起人们的广泛关注.碳纳米管可以通过物理吸附、静电或疏水作用等非共价结合方式或共价连接方式固定生物大分子(如蛋白质、DNA、抗体等),有效地促进生物大分子与电极间直接、快速的电子转移,可应用于多种电化学生物传感器中.碳纳米管本身在近红外光区具有独特的荧光和拉曼光谱,可以利用多种光谱手段对多种生物分子实现定量检测,因此近年来碳纳米管在光化学生物传感器中的应用也逐渐受到了研究者的重视.本文对碳纳米管在电化学和光化学生物传感器中的应用进行了简要综述和展望.     

异咯嗪修饰富勒烯-聚丙烯酸的合成及其与DNA的相互作用

利用自由基聚合反应合成了聚丙烯酸修饰的富勒烯(C₆₀-PAA),进一步通过酯化反应将核黄素类似物6,7-二甲基-9-(2’-羟乙基)-异咯嗪(DHIX)与C₆₀-PAA共价连接,得到C₆₀-PAA-DHIX.利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(¹HNMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱对产物的化学结构进行了表征.循环伏安法表明,C₆₀-PAA-DHIX中富勒烯基团的第一还原电位要高于DHIX基团的第一还原电位.ESR实验表明C₆₀-PAA-DHIX能与N,N-二甲基苯胺发生多步光诱导电子转移反应,即DHIX基团与N,N-二甲基苯胺发生光诱导电子转移生成DHIX负离子自由基(DHIX^-·),DHIX^-·能进一步将电子传递给富勒烯生成富勒烯负离子自由基.DNA熔解曲线、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱结果表明,C₆₀-PAA-DHIX通过沟槽结合与CTDNA作用,而C₆₀-PAA与DNA的作用较弱.无氧条件下,C₆₀-PAA-DHIX具有比C₆₀-PAA更强的DNA光损伤能力.     

1,4-二羟基蒽醌及其Y~(3+)配位聚合物与DNA相互作用研究

利用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、核磁共振(1HNMR)、红外光谱(FTIR)研究了1,4-二羟基蒽醌(DHA)与Y3+的配位作用,结果表明Y3+与DHA能形成物质的量之比为1:1的一维链状配位聚合物Y-DHA.与DHA相比,Y-DHA在可见光区的吸收大幅增强,同时具有良好的水溶性.紫外-可见吸收光谱、荧光光谱及DNA熔链温度实验研究结果表明,Y-DHA与CTDNA可通过静电作用和沟槽结合的方式结合,而DHA与CTDNA的作用方式主要为沟槽结合.循环伏安法表明,Y-DHA的还原电位(-0.324VvsSCE)要高于DHA的还原电位(-0.387VvsSCE).无氧条件下,Y-DHA光损伤DNA的能力要明显高于DHA.