稳态荧光探针法研究槐糖脂生物表面活性剂的胶束化行为

应用稳态荧光探针法测定了非离子生物表面活性剂槐糖内脂临界胶束浓度(CMC)和胶束聚集数(N_agg),并考察了添加无机电解质和短链脂肪醇对槐糖内酯CMC的影响。结果表明,槐糖内酯的CMC为1.3×10-4 mol·L-1,并随加入电解质浓度的升高而略有降低,外加短链脂肪则使其CMC值升高;在4~8倍的CMC浓度范围内,槐糖内酯溶液N_agg随其浓度增大而增大,但胶束聚集数较小,为4~8个;激光纳米粒径结果显示槐糖内酯胶束动态直径较大且分布较为集中,平均约为90 nm。槐糖内酯胶束具有聚集数小而直径大的特点,表明该生物表面活性剂所形成的胶束排列较为松弛。     

蔗糖对酪蛋白结构及其乳化性影响的光谱学分析

酪蛋白酸钠作为一种良好的乳化剂和乳化稳定剂,对乳饮料品质具有重要的作用。蔗糖作为甜味剂,可以提高乳饮料的口感。但酪蛋白结构和性质很容易受到其所处的微环境的影响,为了分析蔗糖对酪蛋白酸钠结构及其乳化性的影响,利用荧光光谱技术探讨了酪蛋白酸钠荧光光谱和表面疏水性的变化,利用动态光散射技术分析了酪蛋白酸钠乳液液滴流体力学直径的变化,利用Turbiscan光谱学稳定性测试评价了酪蛋白酸钠乳液的背散射光强度变化以及稳定性指数(TSI)。结果表明：蔗糖会使酪蛋白酸钠发生内源荧光猝灭,猝灭速率常数K_S＜2.0×1010 L·mol-1·s-1,属于动态猝灭,未形成稳定的基态配合物,表明两者仅以较弱的氢键和疏水相互作用结合。酪蛋白酸钠的表面疏水性显著增强(p＜0.05),部分酪蛋白酸钠聚集程度增加,形成了可溶性聚集体。随着蔗糖浓度的增加,酪蛋白酸钠乳液流体力学直径增大,是高压均质时蛋白聚集体在油水界面上优先吸附的结果。背散射光强度结果显示随着蔗糖浓度的增加,乳液越不易产生分层、浓度变化、乳滴迁移等不稳定性现象。稳定性指数显著增大(p＜0.05),乳液稳定性增强。     

SDS胶束溶液在石油类污染物荧光光谱测量中的应用

提出了一种以十二烷基硫酸钠(SDS)胶束溶液为溶剂增溶、增敏、增稳石油类物质的新方法。研究了石油类物质的荧光强度随SDS胶束溶液浓度的变化规律,确定了其溶剂SDS胶束溶液的最佳浓度为0.1 mol·L-1。使用FLS920荧光光谱仪测量得到不同稀释浓度的汽油、柴油、煤油SDS胶束溶液的三维荧光光谱矩阵(EEMs),分析了瑞利(Rayleigh)散射、拉曼(Raman)散射以及仪器光谱特性对测量光谱的影响,经过光谱校正,建立了三种油的SDS胶束溶液在激发波长为250～400 nm、发射波长为260～500 nm范围内的三维荧光光谱图,并确定了在一定浓度范围内荧光强度与浓度具有良好的线性关系。在相同条件下,用同样的方法配制各种浓度汽油、柴油、煤油水溶液作对比,验证了SDS胶束溶液作为石油类物质的溶剂可以使水中石油类物质的溶解度增加、荧光强度增大、稳定性更好,实现了石油类物质可以不依赖于某些有毒溶剂萃取,又解决了其水中溶解度低不宜定量的问题。     

应用荧光探针研究菠菜叶绿体膜对低强度电磁场的辐射敏感性

应用ANS渗入菠菜叶绿体膜后的ANS荧光光谱和光合细胞Chla荧光参数的变化研究了菠菜叶绿体膜对辐射功率密度为5 mW·cm-2以下的300 MHz低强度电磁场的辐射敏感性。研究发现,在1～5 mW·cm-2的低强度电磁场作用下,菠菜叶绿体ANS荧光光谱的位置没有明显变化,但ANS荧光强度明显增大,表明低强度电磁场使菠菜叶绿体膜流动性变小。1～5 mW·cm-2低强度电磁场的作用还使菠菜叶绿体发出的Chla荧光参数F₀减小,f_V／F₀,F_V／F_m和ΔF_V／T增大,F_VI／F_V减小,表明低强度电磁场使菠菜叶绿体膜发生了光系统Ⅱ(PSⅡ)无活性中心向有活性中心的转变,PSⅡ潜在活性提高、光合电子传递过程加快,原初光能转换效率增强。菠菜叶绿体膜ANS荧光和Chla荧光对低强度电磁场的这种辐射敏感性说明了低强度电磁场能对菠菜光合作用系统产生非热效应,并且,菠菜光合细胞有可能通过PSⅡ活性中心异质性的转变来适应电磁辐射增强的环境。     

HP-β-CD降低胶束化作用对十二烷基苯磺酸钠与甜菜碱复配体系检测光谱的干扰

为克服十二烷基苯磺酸钠与甜菜碱之间的胶束化作用及相互协同作用对二者定量分析产生的干扰,按十二烷基苯磺酸钠的摩尔计量比加入1∶1的羟丙基-β-环糊精,分别采用同步荧光光谱法及"化学-光谱"分析法检测复配体系中二者含量.结果表明:十二烷基苯磺酸钠的临界胶束浓度值随甜菜碱浓度的增加而降低,当甜菜碱的浓度增加到1.0、2.0及3.0mmol/L时,十二烷基苯磺酸钠的临界胶束浓度由1.256mmol/L分别降低至1.121、0.989及0.684mmol/L;甜菜碱还能对低浓度十二烷基苯磺酸钠溶液(浓度低于临界胶束浓度)的同步荧光强度产生明显影响.另一方面,十二烷基苯磺酸钠对"化学-光谱"分析法检测甜菜碱也能产生明显干扰.加入羟丙基-β-环糊精后,能显著降低十二烷基苯磺酸钠和甜菜碱之间的相互干扰,复配体系中十二烷基苯磺酸钠和甜菜碱的回收率分别由79.7%~107.5%及119.7%~159.6%改变至101.5%~102.5%和101.5%~103.0%.     

甘油对酪蛋白酸钠光谱性质的影响

酪蛋白酸钠(sodium caseinate, SC)所制的可食食品包装膜能有效延缓食品中水份的迁移和扩散以及阻止氧气的氧化等从而对食品起到很好地保鲜和保护作用, 由于酪蛋白亲水性较强, 使其所制膜阻水性和机械性能均较差, 甘油(glycerol, G)作为添加剂可以增强酪蛋白酸钠膜的韧性和阻水性, 为进一步阐明G和SC之间的作用方式及对酪蛋白酸钠结构产生的影响, 本实验利用荧光光谱、傅里叶红外光谱和紫外光谱特性对它们的作用方式进行了研究。结果表明: G的加入可以使SC的荧光强度降低, 由荧光强度变化速率和甘油的浓度的双对数回归曲线得出了G和SC的结合常数为1.127×103 L·mol-1和结合位点数为1.161, 得出G和SC分子之间结合方式为弱化学键;虽然添加G前后SC的红外光谱的吸收峰几乎相同, 但吸收强度存在较大差异, 说明SC二级结构受到了影响, 使得β折叠β-转角结构减少, α螺旋、无规则卷曲、结构显著增多, 以及分子间氢键加强;分析紫外光谱得出, G的加入没有改变SC肽键的结构, 而是与SC以非共价键的方式结合形成分子质量更大的聚合物并使吸收峰值强度下降。该研究从分子的角度揭示了G和SC分子间的作用方式。     

甘油对酪蛋白酸钠光谱性质的影响

酪蛋白酸钠(sodium caseinate, SC)所制的可食食品包装膜能有效延缓食品中水份的迁移和扩散以及阻止氧气的氧化等从而对食品起到很好地保鲜和保护作用,由于酪蛋白亲水性较强,使其所制膜阻水性和机械性能均较差, 甘油(glycerol, G)作为添加剂可以增强酪蛋白酸钠膜的韧性和阻水性,为进一步阐明G和SC之间的作用方式及对酪蛋白酸钠结构产生的影响,本实验利用荧光光谱、傅里叶红外光谱和紫外光谱特性对它们的作用方式进行了研究。结果表明：G的加入可以使SC的荧光强度降低,由荧光强度变化速率和甘油的浓度的双对数回归曲线得出了G和SC的结合常数为1.127×103 L·mol-1和结合位点数为1.161, 得出G和SC分子之间结合方式为弱化学键;虽然添加G前后SC的红外光谱的吸收峰几乎相同,但吸收强度存在较大差异,说明SC二级结构受到了影响,使得β折叠β-转角结构减少,α螺旋、无规则卷曲、结构显著增多,以及分子间氢键加强;分析紫外光谱得出,G的加入没有改变SC肽键的结构,而是与SC以非共价键的方式结合形成分子质量更大的聚合物并使吸收峰值强度下降。该研究从分子的角度揭示了G和SC分子间的作用方式。     

C60-糖皮质激素荧光特性研究

C60及其衍生物的荧光特性的研究是富勒烯科学领域的一个重要分支.研究了C60-糖皮质激素类衍生物的荧光性质,发现室温下用350 nm波长的光激发,C60-糖皮质激素类衍生物在447 nm处有荧光发射.由于C60分子中60个碳原子是等价的,属Ih群,呈高度对称性,因而同样条件下难以观测到荧光.而C60-糖皮质激素类衍生物在形成的过程中分子结构的对称性发生了改变,使得这类化合物可以在一定波长光的激发下发射荧光.此外,通过对系列浓度(10～130 μmol·L-1)的C60-糖皮质激素氯仿溶液的荧光测定,发现这类化合物存在荧光浓度自猝灭现象,10～64 μmol·L-1浓度范围内,荧光强度随浓度的增大而逐渐增大,大于64 μmol·L-1时荧光强度随浓度的增大而逐渐降低.     

荧光光谱研究两性表面活性剂CHAPS对钝顶螺旋藻藻胆体的解离作用

用蔗糖密度梯度高速离心的方法分离得到钝顶螺旋藻 (Spirulinaplatensis)的藻胆体 ,其室温荧光发射峰位于 6 71nm。以室温荧光光谱为表征研究了离子强度及两性表面活性剂CHAPS对藻胆体稳定性的影响。在 1mol·L-1的磷酸缓冲液中 ,藻胆体的稳定性强 ,7d内藻胆体的室温荧光发射峰位置没有变化。当用水稀释磷酸缓冲液浓度为 0 1mol·L-1,1h后藻胆体溶液的室温荧光发射峰即蓝移至 6 4 8nm ,表明藻胆体已经解离。在低浓度 (<0 6mol·L-1)磷酸缓冲液中 ,藻胆体易解离 ,解离速度随磷酸缓冲液浓度的降低而加快。在磷酸缓冲液浓度为 1mol·L-1的藻胆体的溶液中加入终浓度为 10mmol·L-1的两性表面活性剂CHAPS ,可导致藻胆体的室温荧光发射峰发生蓝移 ,说明CHAPS在高离子强度条件下也可以使藻胆体解离 ,这有利于进一步分离组成藻胆体的各种亚结构     

十二烷基硫酸钠(SDS)增强若丹明6G水溶液激光激发荧光谱研究

报道了若丹明6G水溶液添加不同浓度的表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)时激光激发染料的变化,发现较低的掺入量导致R6G荧光减弱,适量SDS的加入使荧光增强,在5×10-5 mol·L-1的R6G水溶液中,加入6×10-2 mol·L-1 SDS,荧光增强因子达到3.1。当R6G浓度为1×10-4 mol·L-1时,加入2×10-2 mol·L-1,染料激光阈值显著降低。测量了不同浓度的R6G溶液的吸收光谱及加入不同浓度SDS后的荧光谱,分析了不同SDS加入量下R6G荧光减弱及增强的物理机制。     

Spectroscopic Evaluation of Effects of Heat Treatments on the Structures and Emulsifying Properties of Caseins

The effects of heat treatment (heating temperature and pH) on the structures and emulsifying properties of caseins were systematically studied by spectroscopy. Heat treatment from 60 to 100 ℃ resulted in an increase in their fluorescence intensity, hydrodynamic diameter, turbidity and emulsifying activity index, but decreased the size polydispersity of caseins. In the pH range of 5.5 to 7.0, the fluorescence intensity, hydrodynamic diameter, turbidity and emulsifying properties decreased with increased heating pH, but the size polydispersity of caseins increased with increased pH. The relationship between the surface fluorescence intensity and emulsifying activity was also investigated, revealing a correlation coefficient of 0.90. These results suggested that heat treatment could be used to modify the structures and emulsifying properties of caseins by appropriately selecting heating conditions.     

荧光光谱法研究蒜头果蛋白与金属离子的相互作用

蒜头果蛋白(malanin)是从云南、广西特有植物蒜头果中分离纯化出的一种新的、具有抗肿瘤活性的糖蛋白。用荧光光谱法研究了Cu2+,Ag+和Ca2+对malanin和apo-malanin溶液(经EDTA透析脱去金属离子后的脱金属蛋白)荧光强度的影响。结果表明,Cu2+对malanin和apo-malanin荧光均有明显的静态猝灭现象,其离解常数K_d分别为2.37×10-4和2.66×10-4 mol·L-1;Ag+对malanin的荧光强度变化不大,但对apo-malanin荧光强度却有明显的静态猝灭现象,其离解常数K_d为2.37×10-4 mol·L-1;而Ca2+对malanin和apo-malanin荧光强度均无明显变化,说明Ca2+对维持malanin分子天然构象具有重要作用。     

Sonodisruption of re-assembled casein micelles at different pH values

Casein solutions with different pH values were sonicated at a frequency of 35 kHz and increasing acoustic powers. As the sonication power increased, turbidity of solutions and particle diameter decreased at any given pH value, suggesting particles disruption due to the ultrasonic treatment. The magnitude of decrease in re-assembled micelles diameter was greater at a higher pH, indicating an interaction between pH and sonication power in sonodissociation. This interaction is attributed to a looser structure of micelles at higher pH values which increases the efficiency of ultrasonic disruption and not directly to the increased cavitation efficiency. We argue that increased cavitation efficiency with increasing sonication power, which enhances shear forces is the most likely reason for sonodisruption of re-assembled casein micelles.     

Effect of ultrasound on binding interaction between emodin and micellar casein and its microencapsulation at various temperatures

Emodin is a bioactive compound with strong anti-inflammatory and antioxidant properties. Micellar casein is casein concentrates close to the native state of casein micelles. The interaction of emodin and micellar casein under heat treatment in the absence and presence of ultrasound was investigated, and the properties of microencapsulated emodin in micellar casein were compared. Fluorescence experiments proved that the major interaction between emodin and micellar casein was through hydrophobic forces under heat treatment in the absence and presence of ultrasound. However, ΔH, ΔS and ΔG of emodin-casein complexation without sonication were higher than those with sonication, in contradiction to binding constants. The particle sizes of emodin-casein complexes in the presence of ultrasound were smaller than those without sonication, while the specific surface area showed an opposite trend. As to encapsulation, emodin-casein capsules under heat-sonication treatment showed higher antioxidant properties than those of heat treatment alone under similar experimental conditions. Interestingly, micellar casein-emodin encapsulation in the presence of ultrasound showed a lower release rate of emodin in gastrointestinal conditions than that without ultrasound at the emdoin concentration of 10 μmol per gram casein. Ultrasound has been shown to be a potential processing technology for customizing the release kinetics of bioactive compounds.     

CdTe量子点的光谱特性及其应用

研究了水相CdTe量子点的共振散射光谱、荧光光谱和吸收光谱特性。结果表明,随着量子点粒径(d)的增大,CdTe量子点的荧光峰(λ_F)发生红移,吸收峰也发生红移,且吸收峰(λ_A)的峰形变宽、吸光度(A)降低,λ与ln(d)均存在较好的线性关系。其函数关系为λ_A =126.74 ln(d)+395.92和λ_F=155.01 ln(d) +415.5。共振散射光谱研究表明, 共振散射波长λ_R与CdTe量子点粒径（3.8～8.6 nm）的对数存在较好的线性关系,线性回归方程为λ_R=148.37 ln(d)+418.08, 相关系数为0.995 2,而且同一粒径的CdTe量子点,共振散射强度与CdTe量子点的浓度也存在良好的线性关系,粒径为3.8 nm的CdTe量子点在波长597 nm处的线性范围,回归方程,相关系数分别为：22.5～180.0 μmol·L-1;I_{597 nm}=0.572 1c+5.884,0.997 5。共振散射光谱法作为检测CdTe量子点粒径的一种新方法,具有简便快速及较好的应用价值。     

黄河上游水体中重金属分布特征及重金属污染指数研究

为了研究黄河上游地区水体中重金属含量分布特征及评价该区域重金属污染水平,分别于2014年4月(枯水期)和10月(平水期),在12个采样点采集了24个黄河表层水样。由电感耦合等离子质谱仪ICP-MS测量水样中As,Cd,Cr,Co,Cu,Mn,Ni,Pb和Zn的含量,并确定黄河上游水体中重金属分布特征和重金属污染指数。结果显示枯水期重金属的平均浓度顺序是：Cr(18.56 μg·L-1)>As(2.95 μg·L-1)>Ni(1.87 μg·L-1)>Mn(1.20 μg·L-1)>Cu(1.12 μg·L-1)>Zn(0.59 μg·L-1)>Pb(0.08 μg·L-1)>Cd(0.01 μg·L-1),平水期的重金属平均浓度顺序是：Mn(596.89 μg·L-1)>Zn(52.46 μg·L-1)>Cu(36.27 μg·L-1)>Ni(25.11 μg·L-1)>Cr(23.19 μg·L-1)>Pb(19.51 μg·L-1)>As(7.30 μg·L-1)>Cd(0.37 μg·L-1)。将重金属含量测定结果与中国和国际水质参考值以及同地区丰水期重金属含量数据进行了比较,结果显示Cr,Mn,Pb和Cu含量高于标准值。同时,用重金属污染指数(HPI)评估所有金属对整个水体的影响,结果表明各选点枯水期HPI值为6.46～11.95,平水期HPI为4.53～210.53。两个季节的重金属分布特征和HPI都显示了明显的季节性变化。研究结果表明黄河研究流域水体重金属含量及HPI均显示平水期重金属污染程度较枯水期高,可能与季节性生产及降水变化有关。研究结果可为相关部门制定环保政策提供可信的实验数据和理论依据。     

Depletion interaction of casein micelles and an exocellular polysaccharide

Casein micelles become mutually attractive when an exocellular polysaccharide produced by Lactococcus lactis subsp. cremoris NIZO B40 (hereafter called EPS) is added to skim milk. The attraction can be explained as a depletion interaction between the casein micelles induced by the nonadsorbing EPS. We used three scattering techniques (small-angle neutron scattering, turbidity measurements, and dynamic light scattering) to measure the attraction. In order to connect the theory of depletion interaction with experiment, we calculated structure factors of hard spheres interacting by a depletion pair potential. Theoretical predictions and all the experiments showed that casein micelles became more attractive upon increasing the EPS concentration.     

氮掺杂碳量子点的合成及作为荧光探针对Hg~(2+)的检测

与传统量子点相比,碳量子点作为一种新型的荧光碳纳米材料,由于其良好的生物相容性、易于表面功能化、低毒性等优点受到了广泛关注。采用柠檬酸为碳源,氨水为氮源,热解法制备出水溶性好的氮掺杂碳量子点(NCDs)。透射电镜(TEM)观察NCDs的粒径在3nm左右;X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FIIR)证明NCDs的表面被羧基、氨基、羟基、羰基等官能团功能化,说明NCDs有很好的水溶性。研究还发现Hg~(2+)对NCDs的荧光有良好的猝灭作用,可作为荧光探针检测水中Hg~(2+)含量。在PBS缓冲液中(0.1mol·L~(-1) pH 7.0),NCDs的荧光猝灭率(F/F0)与汞离子浓度在0.001~0.1μmol·L~(-1)之间存在良好的线性关系,检出限为2.1nmol·L~(-1)。该方法灵敏度高、选择性好、方法简便,可应用于Hg~(2+)快速、灵敏的检测。     

双酶偶联催化分光光度法测定血清次黄嘌呤

依据黄嘌呤氧化酶和辣根过氧化物酶催化反应的特征,研究了以黄嘌呤氧化酶-辣根过氧化物酶-苯酚-4-氨基安替比林为反应显色体系,建立了检测血清和组织中次黄嘌呤浓度的新方法。通过对该测定体系影响因素的考察,确定最佳反应条件为：黄嘌呤氧化酶(XO, EC 1.2.3.22) 0.32 U·mL-1,辣根过氧化物酶(HRP) 7.0U·mL-1,4-氨基安替比林(AAP) 1 mmol·L-1,苯酚(PA) 6 mmol·L-1溶于100 mmol·L-1 Tris-HCL缓冲液(pH 8.3);反应温度为37 ℃,保温时间为8 min;检测波长为508 nm。测定次黄嘌呤浓度的线性范围为0.2～3.0 mmol·L-1,线性关系良好(r=0.997 9),检测限为0.05 mmol·L-1。方法操作简单易行,测定结果准确可靠。可有效应用于普通实验室和常规临床血液生化检测。