基于顶空及表面增强拉曼散射(SERS)结合的葱属植物挥发性物质研究

为了在常温下鉴定新鲜植物样品的挥发性物质,且避免繁杂前期样品的制备过程,将新鲜样品切细后置入顶空瓶中,用注射器抽取顶空瓶上方的挥发性物质注入用微波法制备的纳米银溶胶中,用R-3000便携式拉曼光谱仪进行SERS的测量。获得了葱属植物大蒜、韭菜、葱的挥发性物质的表面增强拉曼光谱(SERS)。大蒜的SERS谱中较强的峰出现在307,399,569,711,1 182,1 287,1 397,1 622 cm-1处。韭菜的SERS谱中最强的峰出现在672 cm-1,较弱的峰出现在274,412,575,1 185,1 289,1 396,1 618 cm-1处。葱的SERS谱中最强的峰出现在693 cm-1,次强峰出现在372,888,1 023 cm-1处,较弱的峰出现在1 088,1 211,1 322 cm-1。获得二烯丙基二硫(diallyl disulfide)、烯丙基甲基硫醚(allylmethyl sulfide)、1-丙硫醇(1-Propanethiol)的液态、气态的SERS谱。经对比研究得出：吸附在银表面的大蒜、韭菜、葱的主要挥发性物质分别是二烯丙基二硫(diallyl disulfide)、烯丙基甲基硫醚(allyl methyl sulfide)、1-丙硫醇(1-Propanethiol)。同是葱属植物但不同种大蒜、韭菜、葱其吸附在银表面的主要的挥发性物质不一样,吸附在银表面的各种葱的主要挥发性物质都是1-丙硫醇。该实验结果表明顶空与SERS结合,不需要复杂的提取过程,可直接用于新鲜植物的挥发性物质快速检测。     

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。     

分子逻辑的研究进展

简要介绍了分子逻辑的研究现状和近年来的研究进展,展望了该领域的发展前景。     

无机-有机纳米复合材料：有机氮氧自由基/MnPS3夹层物的合成与磁性

合成了一个无机,有机纳米复合物(MPYNN)0.14Mn0.93PS3,即有机氮氧自由基MPYNN(N-甲基吡啶阳离子自由基)的MnPS3夹层化合物.通过X-射线粉末衍射和红外光谱等对其结构进行了表征,根据其0.56 nm的层间距扩大值推测夹层化合物中的客体分子在层间采取了分子平面近乎垂直于主体层的排列方式.通过SQUID测试了所得到的夹层化合物的磁性,结果表明夹层化合物(MPYNN)0.14Mn0.93PS3在10 K以上具有顺磁特性,而在7 K时出现了一个明显的磁相变,表现出自发磁化.     

2-氨基苯硫酚NIR-SERS光谱及其在纳米银表面吸附行为分析

本文采用静电自组装的方法制备了二维纳米银膜。UV-vis吸收光谱显示其等离子体共振吸收带位于400+900nm的光谱范围,延伸到了近红外区,可以较好的匹配785nm的近红外激发光源。以该纳米银膜为基底,对2-氨基苯硫酚(2-ATP)分子进行了近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)检测,获得了重复性良好的NIR-SERS光谱图。实验表明:以2-ATP为探针分子时,该纳米银膜的NIR-SERS增强因子达到2.19×109。同时,本文采用密度泛函理论(DFT),以B3LYP/6-31G为基函数,对2-ATP分子进行结构优化和普通拉曼光谱(NR)计算,发现理论值和实验值吻合较好。此外,对2-ATP的NIR-SERS谱带进行了归属分析,发现当2-ATP分子在纳米银表面吸附时,是以-SH基团吸附到银表面,且同时-SH基团会被纳米银氧化。     

石斛与桑寄生的红外光谱对比分析

用傅里叶变换红外光谱仪测定了石斛与桑寄生的红外光谱,通过比较发现两者光谱较相似,桑寄生与石斛的相似峰个数达到91.7%。主要吸收峰的频率基本一致,反映两样品的主要化学成分相似。利用差谱技术对石斛与桑寄生的光谱进行分析,发现两者的红外光谱差异主要在1800—800cm-1范围,该范围内的差谱反映出两者的差异主要来自黄酮、蛋白质、多糖类化合物的相对含量不同。     

Photophysics properties of 4-formacyl-triphenylamine and 4,4''''-bisformacyl-triphenylamine

The photophysical processes of 4-formacyl-triphenylamine (FTA) and 4,4'-bisformacyl-triphenyl-amine (BTA) have been studied. The fluorescences of FTA and BTA with donor (triamine) and acceptor (formacyl) moieties show the twisted intramolecular charge transfer (TICT) emission in polar solvents and photoinduced charge transfer (ICT) emission in nonpolar solvents. These could be supported by the solvent effect, temperature effect and the quenching process by strong electron-deficient compounds.     

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。     

“螃蟹脚”的红外光谱分析

利用傅里叶变换红外光谱仪测定了“螃蟹脚”(扁枝槲寄生Viscum articulatum Burm.f.)的红外光谱,其红外光谱主要峰位在3430、2927、2853、1625、1420、1317、1271、1074、876、781、622、545、518cm-1附近,光谱特征明显,可供辨别“螃蟹脚”真伪作参考;同时,对其化学成分和药理作用进行了初步分析.     

基于NIR-SERS技术结合PCA-LDA统计分析肝癌术后恢复状况

采用近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)光谱技术,基于高效、稳定、低廉的纳米银膜基底检测了25例肝癌患者、25例肝癌术后患者和25例健康人的氧合血红蛋白(Oxy Hb)。对比发现,健康人、肝癌术后患者和肝癌患者的Oxy Hb的NIR-SERS光谱谱峰强度呈现依次下降的趋势,表明从谱峰强度可以初步判断肝癌术后患者恢复情况。利用主成分分析(PCA)结合线性判别分析(LDA)统计方法进行分析,25个肝癌术后患者中8人判别为健康人,其余17人判别为肝癌患者。判别分组与实际情况相符,表明PCA-LDA统计方法可以更准确地判断肝癌术后患者恢复状况。因此,NIR-SERS技术结合PCA-LDA统计方法有望为肝癌术后患者恢复状况的诊断提供一种新的思路和方法。