高压下L-丝氨酸的拉曼光谱研究

压力可以引起蛋白折叠与变性。作为蛋白质的基本构成单位,氨基酸在高压下的变化近来年备受关注。在常见的20种氨基酸中,学者们利用高压拉曼技术已研究了多种氨基酸在高压下的变化,研究的最高压力达到30 GPa。为了探究L-丝氨酸(C₃H₇NO₃)在极高压力下的结构变化情况,采用原位高压拉曼技术在常温下对L-丝氨酸晶体进行研究,最高压力达到22.6 GPa。研究发现,当压力达到2.7 GPa时,在102 cm-1处出现新峰,在1 123 cm-1(NH₃反对称摇摆振动)处的特征峰出现劈裂;当压力达到5.4 GPa时,L-丝氨酸晶体在574 cm-1处出现新峰,同时原来164 cm-1处峰消失;当压力达到6.0 GPa时,位于226,456,770和2 968 cm-1(CH₂伸缩振动)等处出现新峰,877 cm-1处的CC伸缩振动峰发生劈裂,产生894 cm-1新峰;当压力达到7.9 GPa时,在145,151和2 946 cm-1等出现新峰,同时原在CO₂摇摆振动峰的肩峰531 cm-1消失;当压力达到11.0 GPa时,位于249 cm-1处的振动峰开始劈叉,在241 cm-1处形成新峰,位于2 956 cm-1(CH₂伸缩振动)同时原位于391和431 cm-1处的峰消失;当压力达到17.5 GPa时,在200 cm-1处出现新峰。通过进一步分析L-丝氨酸的拉曼波数随压力的变化,发现很多拉曼峰在1.37,2.2,5.3,7.46和11.0 GPa以及15.5 GPa等压力点处都出现了拐点。其结果表明：L-丝氨酸在0.1～22.6 GPa之间共发生7处结构相变,分别位于压力区间0.1~1.37,2.2~2.7,5.3,6.0,7.46~7.9,10.1~11.0和15.5~17.5 GPa之间。而且,在6.0 GPa新的相变点在之前文献中未论述过。由于L-丝氨酸晶体在6.0 GPa时CC伸缩振动峰发生劈裂,这现象可能是由于压力引起L-丝氨酸晶体分子发生重排导致的,同时L-丝氨酸晶体分子重排导致氢键发生重排,使得L-丝氨酸晶体出现新的CH₂伸缩振动峰。L-丝氨酸晶体在10.1~11.0 GPa之间的拉曼光谱变化主要集中在低波数段,该波数段的拉曼振动模式主要与晶体晶格振动等低能量振动有关。同时在高波数段出现新的CH₂峰,由此可推测在10.1~11.0 GPa之间,L-丝氨酸晶体的晶格振动发生变化,产生了新的氢键,从而导致了L-丝氨酸晶体结构的改变。L-丝氨酸晶体在15.5~17.5 GPa之间,由于没有发现直接证据证明其发生结构相变,只是在拉曼波数随压力变化中,发现其在17.5 GPa时出现拐点,因此推测L-丝氨酸晶体在15.5~17.5 GPa之间可能发生结构相变。     

萘磺酸盐与β环糊精衍生物的包结行为

以自组装方式在石英晶体谐振器的金电极表面修饰末端含巯基的β环糊精衍生物(βCDd),用石英晶体微天平(QCM)在线监测α、β萘磺酸盐与之发生包结反应的过程,探讨了温度、浓度、取代基位置对包结反应稳定常数Kin和速率常数ka的影响.从理论上推导并通过实验验证了Kin和ka所遵从的关系式.结果表明:所形成的包结配合物中βCDd与萘磺酸盐的化学计量均为1:1;包结配位反应过程符合Langmuir吸附模型;取代基在萘环上的位置对Kin和ka有很大影响,说明不同取代位置的萘磺酸盐与βCDd的包结行为存在明显差异.     

萘磺酸盐与β-环糊精衍生物的包结行为

以自组装方式在石英晶体谐振器的金电极表面修饰末端含巯基的β 环糊精衍生物（β CDd）,用石英晶体微天平（QCM）在线监测α 、β 萘磺酸盐与之发生包结反应的过程,探讨了温度、浓度、取代基位置对包结反应稳定常数Kin和速率常数ka的影响.从理论上推导并通过实验验证了Kin和ka所遵从的关系式.结果表明：所形成的包结配合物中β CDd与萘磺酸盐的化学计量均为1:1;包结配位反应过程符合Langmuir吸附模型;取代基在萘环上的位置对Kin和ka有很大影响,说明不同取代位置的萘磺酸盐与β CDd的包结行为存在明显差异.