过热蒸汽对卵类粘蛋白糖基化反应的影响

基于传统热处理方式的蛋白质糖基化反应存在反应时间长、易产生有害糖基化反应末期产物等缺点。以卵类粘蛋白(OVM)-还原糖(1∶0.03,W/W)体系为对象,研究新型高温热处理技术-过热蒸汽对OVM糖基化反应及蛋白质结构的影响。结果表明：短时间(1～3 min)的过热蒸汽(110和120℃)处理即可促使OVM发生糖基化反应,其中不同糖的糖基化反应活性顺序为核糖(五碳糖)>葡萄糖(六碳糖)>乳糖(二糖),糖基化反应后蛋白质的自由氨基含量由19.97 mg·mL^-1分别最低降为2.93, 5.04和6.69 mg·mL^-1。不同条件处理下OVM糖基化产物的紫外光谱未见显著的波峰位移,但最大吸收峰峰值发生一定的变化,其中大部分为降低的,说明OVM的球蛋白分子结构发生变化,还原糖的修饰掩盖了OVM上的发色基团(苯丙氨酸和酪氨酸),其中核糖糖基化反应下效果最为显著。糖基化反应后,荧光光谱峰强度显著降低,其中核糖糖基化反应降低率最大,其次为葡萄糖和乳糖,表明蛋白质内部暴露的荧光基团去折叠导致荧光猝灭。此外,还原糖作为猝灭剂渗透入蛋白质框架中,与荧...     

热加工对花生过敏原Ara h 2抗原性及构象的影响

从花生种子中分离纯化花生过敏原Ara h 2,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)、圆二色谱(CD)、ANS荧光探针及紫外可见(UV-Vis)光谱等方法,系统研究热加工对Ara h 2抗原性和结构的影响.结果表明:Ara h 2蛋白经55或70℃处理后其抗原性略有升高,经85,100或115℃处理后,其抗原性显著降低,且随着温度和时间的增加其抗原性均不断降低.CD色谱分析表明,Ara h 2经热处理后其二级结构发生变化;ANS荧光探针光谱显示,不同的热处理均导致Ara h 2表面疏水性增加.紫外光谱显示,不同温度对Ara h 2处理30 min后(除55℃外),其紫外吸收值均升高.Ara h 2经100℃处理不同时间后,其紫外吸收值均有增加.由此推断,花生过敏原Ara h 2的构象改变导致了其抗原性的降低.     

花生过敏原Ara h1的热变性及其与还原糖相互作用的研究

运用圆二色光谱(CD)和荧光光谱以及ELISA方法对花生蛋白Ara h1的热变性及其与还原糖的相互作用,以及过敏原性的变化进行了系统研究。实验表明,温度高于85℃时,Ara h1蛋白的二级结构才发生显著变化,表现为α螺旋结构的相对含量减少,β折叠及无规卷曲等结构的相对含量增加,其过敏原性也相应降低;木糖、果糖能与Ara h1蛋白进行相互作用进而有效稳定其蛋白结构,并显著降低其过敏原性。研究结果对食物过敏原致敏机理的深入研究,以及花生食品的合理加工具有重要的理论指导意义。     

微波场中卵清蛋白糖基化产物不均匀性的光谱分析

以卵清蛋白与葡萄糖混合体系为研究对象,构建微波场中二者糖基化反应模型,采用红外、荧光、紫外等方法研究微波场中卵清蛋白糖基化产物不均匀性。将卵清蛋白与葡萄糖按照1∶1的比例混合成5%的溶液,经过48 h冷冻干燥形成5 mm厚的糖基化干样模型,在微波炉中反应,按五个反应区将样品一分为五进行实验分析,1号区域为微波炉中心位置,2号区域靠近磁控管,3,4和5号区域在远离磁控管一端。结果表明,蛋白与糖混合物在560 W微波下9 min时发生不均匀的糖基化反应;SDS-PAGE电泳图和自由氨基含量表明微波作用下的糖基化确实存在较大不均匀性;通过荧光和三维荧光光谱可知糖基化反应产生了新的荧光性物质,其中3,4和5号位置的样品产生了新的较大的荧光峰,而荧光性物质是进行到糖基化高级阶段的反应产物,说明这些样品产生了高级糖基化产物;红外光谱分析表明有新的N-H键生成;紫外分析表明在糖基化反应模型平面中,3号位置的反应程度最高。     

红外和CD光谱的HSA糖基化反应产物结构和反应进程分析

用干法制备糖基化产物。人血清白蛋白(HSA)与葡萄糖质量比1∶1,溶解混和均匀,经48 h冷冻干燥,根据不同反应时间得到20个样本。旨在联合多光谱学技术(紫外、荧光、近红外、红外和圆二色光谱(CD光谱))分析人血清白蛋白糖基化前后二级三级结构和官能团的变化信息,以及分析不同反应时间对HSA糖基化产物结构特性的影响。实验结果表明：HSA与葡萄糖在干热条件下极易发生糖基化反应;随反应时间延长,蛋白质紫外吸收强度减弱,内源荧光吸收强度增强,糖基化反应增强,美拉德反应程度提高,蛋白质二级三级结构相应发生变化。反应到140 min左右时,美拉德反应前期糖基化反应完全,生成Amadori产物,进一步加热反应到220 min左右,反应进入中后期,开始生成醛酮类物质,反应到280 min左右,蛋白质氨基酸与羰基化合物发生脱羧、脱氨反应。     

光谱技术分析尿素对BSA糖基化反应的影响

以牛血清白蛋白（BSA）和葡萄糖为原料,采用光谱技术从分子水平上研究不同浓度尿素（0～7 mol·L-1）对BSA糖基化反应的影响。结果表明：BSA经过尿素处理后,其糖基化产物的自由氨基含量和内源荧光强度均显著下降;同步荧光光谱表明BSA与尿素的结合点更接近于色氨酸（Trp）残基;紫外光谱分析表明经尿素处理后BSA的糖基化产物的紫外吸收值均有不同程度的增加;三维荧光光谱表明随着尿素浓度的增加,BSA的最大发射波长产生先红移再蓝移的变化趋势,说明其结构展开,促进了BSA的糖基化反应。结果表明,尿素处理会使BSA的空间结构发生不同程度的伸展,且当尿素浓度为3 mol·L-1时BSA的糖基化反应程度最大。     

不同微波条件对蛋清蛋白糖基化产物不均匀性的影响

实验研究微波对蛋清蛋白粉与葡萄糖干样混合体系的影响,构建微波条件下蛋清蛋白-葡萄糖圆柱体反应模型。通过改变微波的功率,时间和位置,采用红外热像仪、荧光、紫外,高效液相色谱等方法研究微波场中蛋清蛋白糖基化产物不均匀性。将蛋清蛋白粉末与葡萄糖等质量混合,手工震荡和研钵充分研磨后在平皿表面铺一薄层粉末,放置于微波炉中心反应。将反应后的样品按左、中、右分成三个规则区域均匀采样。热像图表明微波功率越高,样品表面温度越高。凝胶电泳图表明240 W微波加热30 min样品边缘已经发生了反应,而且样品中间部分几乎还未反应;自由氨基含量测定表明高功率长时间微波作用才会观测到明显糖基化反应而低功率短时间条件下反应不明显,且边缘部分的样品反应总是比中间部分的样品剧烈;通过荧光光谱可知,蛋清蛋白和葡萄糖发生了反应,而样品边缘部分荧光强度降低得比样品中间部分多说明样品边缘反应更加剧烈;紫外光谱测定表明越剧烈的微波条件样品紫外吸收越多,边缘部分紫外吸收最高。液相结果也证实了这一点,糖基化样品边缘部分5-羟甲基糠醛(HMF)含量明显高于样品中间部分,且随时间和功率逐渐增加。     

N掺杂碳量子点光稳定剂的制备及光学性能

利用水热反应,以柠檬酸为碳源制备碳量子点,再以2,2,6,6-四甲基哌啶胺为修饰剂,使碳量子点表面的含氧基团与2,2,6,6-四甲基哌啶胺反应,实现了碳量子点的功能化。实验结果表明,修饰后的碳量子点紫外吸收和蓝色荧光发射特性明显优于未修饰的碳量子点。修饰后的碳量子点平均粒径为3.16 nm,荧光量子产率为21.2%,水溶性好,颜色浅,可作为高得率浆纸张的光稳定剂使用,并能提高纸张初始白度3ISO%~4ISO%。随着自由基捕获剂基团的引入,碳量子点能有效捕获纸张因光照而产生的活性自由基,提高了纸张的耐光性。     

二硫键的氧化还原状态对Trx融合赤霉酸诱导富含半胱氨酸蛋白内源荧光及变性过程影响

在采用亲和层析、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对原核表达的赤霉酸诱导的富含半胱氨酸蛋白(Trx-GcGASA)进行纯化、鉴定的基础上,运用稳态荧光光谱手段研究了二硫苏糖醇(DTT)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、过氧化氢、盐酸胍(GdnHCl)对Trx-GcGASA内源荧光及变性过程的影响,发现(1)在中性缓冲体系中融合蛋白的内源荧光以305 nm的酪氨酸的荧光发射为主;(2)伴随着二硫键还原,融合蛋白中色氨酸和酪氨酸的相对荧光强度比值从0.7变化至1.8倍左右;(3)经过0.5 mmol.L-1GSSG、5 mmol.L-1过氧化氢处理后,酪氨酸和色氨酸的荧光强度下降约12~21%;(4)无论是否采用1 mmol.L-1DTT处理,6 mol.L-1盐酸胍均不能诱导融合蛋白彻底变性;(5)二硫键的存在与否影响了盐酸胍诱导的变性过程。通过两态模型拟合获得Trx-GcGASA变性过程Gibbs自由能变化ΔG约为3.7 kJ.mol-1。相关工作不仅为深入研究融合伴侣Trx对GcGASA变性热力学、动力学及复性过程影响奠定了基础;同时,也为通过光谱手段获取GcGASA的结构信息提供了基础的数据。     

基于光谱学技术对丁香油与乙酸乙酯相抑LDL非酶糖基化、氧化修饰能力的比较

低密度脂蛋白(LDL)非酶糖基化和氧化修饰均是导致动脉粥样硬化(AS)的关键因素。前人发现,丁香可有效抑制牛血清白蛋白(BSA)、高密度脂蛋白(HDL)糖基化修饰,丁香乙酸乙酯相(EAEC)和丁香油(CBO)均具有很强的抗氧化活性。为了确定丁香抑制LDL糖基化及氧化所对应的最有效成分,在前人研究基础上采用光谱学技术对EAEC和CBO抑制LDL糖基化及氧化功能进行了比较。首先建立LDL-葡萄糖糖基化孵育体系,通过测定糖基化早期、中期和末期产物及三维荧光光谱的变化比较CBO和EAEC抑制LDL糖基化修饰的效果。其次,建立LDL-CuSO₄氧化孵育体系,通过测定荧光指标和三维荧光光谱、紫外可见波长扫描来比较两者抑制LDL氧化修饰效果。结果发现,EAEC和CBO对LDL糖基化修饰过程中产生的早期产物(Amadori产物)、中期产物(二羰基化合物)及终末期产物(戊糖素和AGEs)均具有很强的抑制效果,且EAEC的抑制效果均强于CBO;三维荧光光谱表征得到相同的结果。在LDL氧化修饰比较中,CBO对色氨酸(Trp)荧光猝灭、总荧光产物及脂褐素的生成、赖氨酸(Lys)修饰的抑制效果均显著强于非油成分的EAEC;三维荧光光谱表征也得到相同的结果;紫外、可见全波长扫描反映CBO比EAEC对共轭二烯(CD)生成及光谱红移的抑制效果更强。研究结果为后续锁定重点成分分离、纯化及研发丁香抗LDL糖基化及氧化功能食品提供参考。     

基于光谱学技术对丁香油与乙酸乙酯相抑制LDL非酶糖基化、氧化修饰能力的比较

低密度脂蛋白(LDL)非酶糖基化和氧化修饰均是导致动脉粥样硬化(AS)的关键因素。前人发现,丁香可有效抑制牛血清白蛋白(BSA)、高密度脂蛋白(HDL)糖基化修饰,丁香乙酸乙酯相(EAEC)和丁香油(CBO)均具有很强的抗氧化活性。为了确定丁香抑制LDL糖基化及氧化所对应的最有效成分,在前人研究基础上采用光谱学技术对EAEC和CBO抑制LDL糖基化及氧化功能进行了比较。首先建立LDL-葡萄糖糖基化孵育体系,通过测定糖基化早期、中期和末期产物及三维荧光光谱的变化比较CBO和EAEC抑制LDL糖基化修饰的效果。其次,建立LDL-CuSO4氧化孵育体系,通过测定荧光指标和三维荧光光谱、紫外可见波长扫描来比较两者抑制LDL氧化修饰效果。结果发现,EAEC和CBO对LDL糖基化修饰过程中产生的早期产物(Amadori产物)、中期产物(二羰基化合物)及终末期产物(戊糖素和AGEs)均具有很强的抑制效果,且EAEC的抑制效果均强于CBO;三维荧光光谱表征得到相同的结果。在LDL氧化修饰比较中,CBO对色氨酸(Trp)荧光猝灭、总荧光产物及脂褐素的生成、赖氨酸(Lys)修饰的抑制效果均显著强于非油成分的EAEC;三维荧光光谱表征也得到相同的结果;紫外、可见全波长扫描反映CBO比EAEC对共轭二烯(CD)生成及光谱红移的抑制效果更强。研究结果为后续锁定重点成分分离、纯化及研发丁香抗LDL糖基化及氧化功能食品提供参考。     

PAMAM 树枝状大分子的紫外及荧光性质研究

以乙二胺为核,通过迈克尔加成反应和酯胺解反应这两个重复的步骤,合成了0.5～5.0代PAM-AM树枝状大分子,使用氢核磁共振波谱(1 H NMR)、碳核磁共振波谱(13 C NMR)和质谱(MS)等证明了树枝状大分子的结构。同时对不同代数树枝状大分子的紫外及荧光性质进行了研究,发现整代树枝状大分子和半代树枝状大分子由于端基的不同,从而表现出不同的紫外吸收峰位,而紫外吸收强度与树枝状分子的分子骨架有密切的关系。虽然没有传统的荧光发射基团,但PAMAM树枝状分子却表现出特有的荧光现象,本文对PAMAM树枝状分子的荧光性质的影响因素进行了详细的研究。     

基于光谱分析技术的肉桂醛与玉米醇溶蛋白作用机理的研究

通过荧光光谱、紫外光谱、圆二色谱、红外光谱、核磁共振光谱研究肉桂醛与玉米醇溶蛋白间的作用机理,为改善玉米醇溶蛋白膜的机械性能及抗菌性和抗氧化性提供研究依据。通过三维荧光光谱检测,发现肉桂醛对玉米醇溶蛋白有明显的荧光猝灭作用,而且溶剂乙醇对猝灭现象有影响。用紫外差谱观察到玉米醇溶蛋白在紫外区278 nm的吸收强度随肉桂醛浓度增大而加大,但增加的幅度与浓度改变不成比例,氨基酸残基的特征吸收峰的位置没有变化。加入肉桂醛前后,圆二色谱显示的两条曲线近乎重合。利用全反射ATR附件测定傅里叶变换红外光谱,发现加入肉桂醛之后,1 650和1 538 cm-1的吸收峰峰位没有发生明显的变化,但1 625 cm-1处出现了明显的肩峰,体现了肉桂醛碳碳双键的吸收,指纹区879.44 cm-1处的峰消失,973.46 cm-1处出现新峰,显示出肉桂醛反式双键的吸收,说明玉米醇溶蛋白与肉桂醛发生了非键合作用。对酰胺Ⅰ带进行自去卷积计算,发现玉米醇溶蛋白的二级结构中α螺旋结构变化甚微,β转角发生显著改变。通过核磁共振氢谱,分析4个位置的质子H的化学位移,仅改变了0.01,而且加入肉桂醛1和4 h之后,化学位移改变量相等,证明肉桂醛与玉米醇溶蛋白的结合反应发生在蛋白表面。对体系的热力学参数进行计算,可知肉桂醛与玉米醇溶蛋白之间发生的是结合比为1∶1的自发结合反应;在肉桂醛低浓度时,猝灭常数随温度的升高而降低,但变化不显著;结合常数很大,数量级达到105,且随温度的升高而降低。在有无肉桂醛的条件下,对玉米醇溶蛋白荧光寿命的测定,进一步确认二者之间发生的是静态猝灭。综合多种光谱分析结果,说明肉桂醛与玉米醇溶蛋白主要在芳香区的外部发生π-π堆积,以静电力结合,是静态猝灭机制,与作用时间的长短无关。结果表明玉米醇溶蛋白中加入肉桂醛,对其二级结构不会造成明显的影响。     

乳清分离蛋白-葡聚糖接枝物性质的荧光光谱法分析

乳清分离蛋白与葡聚糖的混合物在干热处理条件下,发生了以褐变为特征的美拉德反应。当葡聚糖分子量由67kD增至150kD时,游离氨基含量分别下降了35.77%和30.53%,糖链越长,其接入到蛋白质肽链的难度越大。采用荧光光谱对乳清分离蛋白-葡聚糖接枝物的性质进行分析。内源荧光光谱图显示,接枝产物在405nm的最大荧光强度显著提高,且350～500nm范围内的荧光强度顺序为:G67>G150,这说明接枝物中有Maillard反应体系所特有的荧光物质生成;由外援荧光光谱图得出,接枝产物在470nm的最大荧光强度均有明显降低,各溶液体系中荧光强度高低顺序依次为:WPI>G150>G67。疏水性指数的测定进一步说明两种不同分子量的葡聚糖接入到蛋白质肽链中,对乳清分离蛋白的疏水性均有一定的屏蔽作用。     

一种新型尾式卟啉的合成及其光电性质研究

合成了新型尾式5-(2-(α-咪唑基间甲基苯甲酰胺基)苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(H2TPP-Bz Im)及其Fe、Co、Zn配合物,并用核磁、质谱、红外光谱、紫外-可见光谱等对其化合物进行了表征,通过紫外吸收、荧光分析、循环伏安法研究了化合物的光电性质。结果表明,与四苯基卟啉(H2TPP)相比,该尾式卟啉及其配合物的紫外和荧光光谱均出现较明显红移。Fe和Co卟啉的循环伏安曲线表明不仅发生了卟啉环上的氧化还原反应,还发生了金属离子的氧化还原反应。     

一步水热法合成的石墨烯量子点及其在锰离子探测中的应用

以还原氧化石墨烯为前驱体,采用一步水热法成功制备出了近似球状、分散性良好、尺寸均一的石墨烯量子点。通过傅立叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等光学手段对样品的结构和光学性能进行了表征,结果显示制备的石墨烯量子点表面含有丰富的含氧官能团,在紫外区有很强的吸收,发射峰强而窄,表现出激发波长不依赖的荧光性能。研究结果表明石墨烯量子点可应用于Mn2+微量探测,石墨烯量子点的荧光强度会随着所加入的Mn2+浓度的增大而降低,在0~400μmol/L间的校准曲线呈线性相关。     

基于分子内电荷转移的多枝状荧光探针光学性质与响应机理分析

本文采用含时密度泛函理论研究了用于检测生物硫醇的荧光探针分子的光学性质.通过计算探针分子Mol.1、Mol.2和Mol.3与半胱氨酸和同型半胱氨酸反应前后的单光子吸收和发射性质,研究了碳碳三键和苯环结构对荧光探针性质的影响.随着给电子体三苯胺结构的逐渐完善和碳碳三键的加入,探针分子的振子强度逐渐增大,展现出了更好的荧光探针性质.同时,研究了不同侧枝数目对探针分子性质的影响,结果表明,相较于单枝分子Z1和三枝分子Mol.3,两个侧枝的探针分子Z2振子强度更大,检测效果更佳.增加了碳碳三键和苯环后的单枝新型探针分子Mol.4,相较于具有三枝结构的探针分子Mol.3,具有良好的探针性质,且结构更为简单.     

基于分子内电荷转移的多枝状荧光探针光学性质与响应机理分析（英文）

本文采用含时密度泛函理论研究了用于检测生物硫醇的荧光探针分子的光学性质.通过计算探针分子Mol.1、Mol.2和Mol.3与半胱氨酸和同型半胱氨酸反应前后的单光子吸收和发射性质,研究了碳碳三键和苯环结构对荧光探针性质的影响.随着给电子体三苯胺结构的逐渐完善和碳碳三键的加入,探针分子的振子强度逐渐增大,展现出了更好的荧光探针性质.同时,研究了不同侧枝数目对探针分子性质的影响,结果表明,相较于单枝分子Z1和三枝分子Mol.3,两个侧枝的探针分子Z2振子强度更大,检测效果更佳.增加了碳碳三键和苯环后的单枝新型探针分子Mol.4,相较于具有三枝结构的探针分子Mol.3,具有良好的探针性质,且结构更为简单.     

蒙药嘎日迪-15中多糖的研究

用热水提取蒙药嘎日迪-15中水溶性多糖,经SephadexC-25进行提纯精制得纯糖,采用硫酸-苯酚法测定了其水溶性多糖含量。方法的平均回收率为100.50%,RSD为0.82%。用GC测定了蒙药嘎日迪-15中水溶性多糖主要由木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖组成,其摩尔比为1.03∶1.26∶0.77∶2.30 。用溴化钾压片法测得的红外谱图显示多糖的特征吸收峰为3 417.46,2 928.65,1 742.86,1 643.69,1 149.78, 1 078.19, 1 022.56,834.57 cm-1,其中1 078.19和1 022.56 cm-1为吡喃糖特征峰,834.57 cm-1是α-吡喃糖苷键的特征吸收峰。紫外谱图在280 nm处有明显的糖吸收峰,说明有CO键存在。     

光谱法研究人胞红蛋白与铜(Ⅱ)离子的相互作用

胞红蛋白(Cygb)是近期在脊椎动物中发现的一种球蛋白家族成员,具有典型珠蛋白的“3+3”式的α-螺旋三明治折叠结构。利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱、同步荧光光谱及圆二色(CD)光谱法研究了Cu2+离子与Cygb的相互作用。结果表明,当Cu2+离子加入到Cygb溶液中后,Cygb在280 nm处的紫外吸收强度增大,说明Cu2+与Cygb发生了相互作用;Cu2+使Cygb的内源性荧光发生猝灭,其猝灭方式为静态猝灭。同步荧光光谱研究表明,Cu2+可使色氨酸和酪氨酸的微环境发生较小的改变,与酪氨酸相比Cu2+对Cygb的键合部位更接近于色氨酸。圆二色光谱研究表明,Cu2+对Cygb的二级结构未引起明显变化。