互叶白千层不同部位油细胞分布及显微拉曼光谱研究

为避免复杂的制样提取过程,在天然状态下获得植物样品油细胞中精油的成分,用显微拉曼光谱仪,得到互叶白千层同一植株不同部位的油细胞的分布及油细胞中的主成分。对各部位的显微镜观察发现在软枝干中不存在油细胞或者很少,老叶中的油细胞没有新叶中的多。在老叶油细胞上获得的谱峰中,1 675和726 cm-1为4-萜烯醇的特征峰, 归属为C═C伸缩振动和环的变形振动;1 700和754 cm-1为γ-松油烯的特征峰,归属为C═C伸缩振动和环的变形振动;1 609 cm-1为α-松油烯的特征峰,归属为C═C伸缩振动;1 522,1 156和1 011 cm-1为β-胡萝卜素的的特征峰,分别归属为C═C伸缩振动、C-C伸缩振动和C-C面内摇摆振动。在新叶油细胞上获得的谱峰中,745 cm-1为顺香桧烯水合物的特征峰,归属为环变形振动;1 609 cm-1为α-松油烯的特征峰;1 525,1 160和1 008 cm-1为β-胡萝卜素的的特征峰;老叶与新叶油细胞中的主成分不完全相同,老叶中油细胞精油为γ-松油烯-4-萜烯醇-α-松油烯型,而新叶中油细胞中的精油为顺香桧烯水合物-α-松油烯型。老叶、新叶的共有物为：α-松油烯、β-胡萝卜素。β-胡萝卜素及顺香桧烯水合物为首次在互叶白千层中发现。利用该方法可迅速的确定植株油细胞的主成分,为互叶白千层精油提取提供有益参考。     

胞嘧啶核苷在纳米银膜上的NIR-SERS光谱检测

采用一种高活性的纳米银膜作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,以近红外激光(785 nm)作为激发光源,对胞嘧啶核苷(胞苷)水溶液(10-2～10-8 mol·L-1)进行了近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)光谱检测。实验结果表明,当胞苷水溶液浓度等于或低于10-7 mol · L-1时,可在300～2 000 cm-1范围内获得信噪比较好的NIR-SERS光谱。将胞苷水溶液(10-2～10-5 mol · L-1)分别滴在10片不同的纳米银薄膜上进行检测,结果表明该纳米银膜体现出了较好的光谱重现性。通过对纳米银膜表面形貌进行表征发现聚乙烯醇(PVA)包覆的纳米银颗粒在铝片表面形成“草状”结构。并通过对吸附了胞苷分子的纳米银膜进行紫外-可见光反射光谱检测,发现在800 nm处出现等离子共振峰。因此采用785 nm的近红外激光作为激发光时,该体系能够体现出强烈的表面等离子共振(surface plasmon resonance, SPR)特性。同时采用DFT-B3LYP/6-311G对胞苷分子进行了拉曼光谱计算,计算所采用入射光波长为785 nm,通过计算结果与实验测得的胞苷固体的拉曼光谱对比发现在300～2 000 cm-1范围内两者匹配得较好,进而对其振动进行了归属。最后通过比较胞苷的拉曼光谱和NIR-SERS光谱对胞苷分子在纳米银膜上的可能吸附方式进行了分析。分析结果表明胞苷分子主要为其核糖部分吸附纳米银颗粒上,同时该分子的17NH₂基团可能靠近局域电磁场增强区域。     

FTIR结合聚类分析法在姜科植物物种分类及鉴别中的应用

利用傅里叶变换红外光谱仪分别检测17种姜科植物的的光谱特征,并通过系统聚类和相关性系数法来探讨各植物间的亲缘关系。结果显示,聚类分析树系图和相关性分析结果相吻合,当花叶山姜和黑果山姜的距离系数为1(最小),相关系数为0.991(最高),亲缘关系最近。该研究得出同亚属植物间、野草果与山姜属植物属近缘种,支持了顶花莪术、温郁金在分类系统中的独立性,建议划分为独立种。聚类分析中姜科植物种间的聚合较好,物种鉴定正确率达到100%。因此,FTIR结合聚类分析法在姜科植物物种分类及鉴别中是一种可行性手段。     

基于顶空及SERS分子识别的薤与韭的挥发物研究

顶空及表面增强拉曼散射（SERS）分子识别技术应用于新鲜薤、韭的挥发性物质研究,直接测得了以纳米银溶胶作为基底的薤、韭的挥发物的 SERS 光谱,并与液态烯丙基甲基硫醚（allyl methyl sulfide）、1-丙硫醇（1-propanethiol）、二烯丙基二硫（diallyl disulfide）及三者中两两混合后的挥发物的SERS 谱进行比对。结果显示薤、韭的挥发物的SERS光谱重现性非常好;薤的挥发性物的SERS谱与液态烯丙基甲基硫醚和1-丙硫醇混合后的挥发物的SERS谱基本一致,薤的挥发物的SERS 谱中既有烯丙基甲基硫醚挥发物的SERS谱的特征峰：626和674 cm－1,又有1-丙硫醇挥发物的 SERS 谱的特征峰：702,893,1024,1085,1215,1320 cm－1;韭的挥发物的SERS谱与液态烯丙基甲基硫醚和二烯丙基二硫混合后的挥发物的SERS谱基本一致,韭的挥发物的SERS谱中既有烯丙基甲基硫醚挥发物的SERS谱的特征峰：674 cm－1,又有二烯丙基二硫挥发物的SERS谱的特征峰,407,577,716,1189,1291,1401 cm－1。说明薤的挥发物中含有烯丙基甲基硫醚和1-丙硫醇成分;韭的挥发物中含有烯丙基甲基硫醚和二烯丙基二硫成分;薤和韭的挥发物虽有所差异,但都含有烯丙基甲基硫醚成分。证明顶空技术结合SERS分子识别技术可用于直接对薤和韭的挥发物研究。该技术在常温下进行,能保证得到的挥发物即为植物所含物种的原始成分,通过与标样对比,可确定植物中挥发物的组成。     

基于顶空-SERS技术的不同产地、不同药源的薤白挥发物研究

将顶空技术与表面增强拉曼散射(SERS)技术结合,以纳米银溶胶作为基底获得了不同产地、不同药源的薤白挥发物的SERS光谱。实验表明不同产地的小根蒜挥发物SERS谱及藠头挥发物SERS谱的峰位峰形非常相似,且重复性好。所检测的植物样品挥发物的SERS谱在375、635、673、712、781、893、1025、1086、1222、1322、1629 cm-1附近的峰对应较好。与液态烯丙基甲基硫醚、1-丙硫醇及二者混合后的挥发物SERS谱进行比对,结果显示,小根蒜和藠头挥发物的SERS谱与液态烯丙基甲基硫醚和1-丙硫醇混合后的挥发物SERS谱基本一致;说明不同产地的小根蒜和楚雄地区藠头的挥发物中都含有烯丙基甲基硫醚和1-丙硫醇成分。说明顶空技术与SERS技术结合可直接用于新鲜薤白的挥发物研究。     

基于SERS的一种快速、有效的挥发物筛选式葱属植物鉴别分类研究

本文应用表面增强拉曼散射技术以纳米银溶胶作为基底直接对17种葱属植物的挥发性物质进行了检测,进一步用SERS谱图结合化学计量学多变量统计分析,对17种葱属植物进行鉴别分类研究,并提出一种基于SERS的快速、有效的挥发性物质筛选式葱属植物鉴别分类研究方法。对不同年份制作的纳米银溶胶进行了重现性测试,结果显示纳米银溶胶作为SERS基底对葱属植物的挥发性物质检测重现效果较好;对同一植物不同部位的挥发性物质进行检测,结果显示光谱峰位变化不大,只是个别峰的相对强度发生了变化;对17种葱属植物的挥发性物质进行检测,结果显示:17种葱属植物的挥发物的SERS光谱可分为三组,1-丙硫醇增强组、烯丙基甲基硫醚增强组、二烯丙基二硫增强组,说明纳米银溶胶对葱属植物的挥发物具有选择性增强效果;17种葱属植物挥发物的SERS谱结合聚类分析、因子分析、判别分析进行多变量统计分析,分析结果显示,样品能按三个不同增强组进行准确分类。实验结果表明,基于SERS的挥发物筛选式葱属植物鉴别分类研究方法可以为葱属植物分类研究提供参考信息。     

大高良姜与节鞭山姜油细胞原位拉曼光谱研究

为避免复杂的样品的制备及提取过程,最大限度避免精油活性成分变化,在常温下,用拉曼光谱原位分析大高良姜与节鞭山姜油细胞中精油。两种样品的拉曼光谱非常相似,较强峰出现在1636/1643、1605/1607、1291/1293、1199/1204、1168/1168cm~(-1),中等强度的峰出现在1585/-、1439/1437、1308/-、907/908、856/856、797/788、731/732、632/633cm~(-1)。说明两者的挥发油主要成分相同。与1’一乙酰氧基胡椒酚乙酸酯(1’-acetoxychavico lacetate)拉曼光谱主要的16条谱线比较,在节鞭山姜油细胞拉曼谱的18条谱峰中有15条与之对应,而对大高良姜而言19条谱线中,有14条与之对应。用密度泛函理论计算了ACA的拉曼光谱,并对谱线进行了初步的归属。     

姜油细胞原位拉曼光谱研究

提出一种用拉曼光谱原位分析新鲜姜油细胞中姜油主成分的方法。用徒手切片制备新鲜姜样品,该样品置于DXR 激光共焦显微拉曼光谱仪下,用20倍物镜观察到油细胞,将激光聚焦在该油细胞上,获得了姜油细胞中姜油的拉曼光谱,共21条谱峰。不同油细胞上获得的拉曼光谱非常相似。获得了姜精油的拉曼光谱,与姜精油拉曼光谱的37条谱峰比较,油细胞有19条谱峰与之有对应关系。为了解释油细胞精油及姜精油的拉曼光谱,用密度泛函理论计算了姜烯的拉曼光谱。姜精油拉曼光谱有31条谱峰,油细胞中有19条谱峰与计算光谱有对应关系。该研究提供了一种拉曼光谱技术与密度泛函理论计算结合的快速容易的精油质量控制方法。     

FTIR结合统计分析对竹类植物的鉴别分类研究

傅里叶变换红外光谱结合主成分分析和系统聚类分析用于竹类植物鉴别分类研究。六种竹亚科植物54个竹子叶片的红外光谱测试结果显示竹叶光谱主要由蛋白质、碳水化合物、脂类等吸收带组成,竹叶光谱相似,仅在1 800～700 cm-1范围峰数、峰位、峰强上存在较小的差异。六种竹子叶片红外光谱的二阶导数谱在1 800～700 cm-1范围显示明显差异。用1 800～700 cm-1范围二阶导数光谱进行主成分分析,在主成分PC1,PC2,PC3三维空间图中,所测试竹叶样本分类正确率达98%;在PC3-PC4二维投影图显示所有竹叶样本正确分成六个区域;用1 800～700 cm-1范围二阶导数光谱进行聚类分析,所测竹叶样本正确聚为六类。表明FTIR结合统计分析能够在种水平对竹亚科植物鉴别分类。     

姜科植物长柄山姜及茴香砂仁精油原位拉曼光谱研究

常温下，将制备好的长柄山姜及茴香砂仁的水装片放在显微拉曼光谱仪的载物台上，寻找油细胞，并分析其中精油。长柄山姜油细胞上获得的拉曼光谱，较强峰出现在1 638，1 600，1 555，1 203和1 001 cm-1，次强峰出现在1 716，1 577，1 496，1 407，1 346，1 307，1 273，1 181，1 156，1 029，958，618和218 cm-1共获得26条光谱线，与肉桂酸甲酯拉曼光谱的29条谱线比较，长柄山姜油细胞有22条谱线与之有对应关系；茴香砂仁油细胞上获得的拉曼光谱较强峰出现在1 648，1 639，1 607，1 174，842和836 cm-1，次强峰出现在1 292，1 244，1 235，1 204和631 cm-1共获得24条光谱线，与4-烯丙基苯甲醚的拉曼光谱在300～1 700 cm-1区间内的29条谱线比较，茴香砂仁油细胞有23条谱峰与之有对应关系。说明长柄山姜挥发油的主要成分是肉桂酸甲酯，茴香砂仁挥发油的主要成分为4-烯丙基苯甲醚。用密度泛函理论计算了肉桂酸甲酯、4-烯丙基苯甲醚的拉曼光谱，并对谱线进行了初步的归属。姜科植物油细胞中精油不需提取就可直接快速的检测，用此方法可对姜科植物精油的提取进行质量控制及开发研究。