弹性蛋白酶发酵过程中发酵液紫外吸收光谱的研究

研究了弹性蛋白酶发酵过程中发酵液紫外吸收光谱的变化,分析比较了发酵液吸收光谱的变化与细菌生长以及发酵产酶过程之间的联系.结果表明,弹性蛋白酶发酵液紫外吸收光谱的变化与菌体生长以及弹性蛋白产酶过程存在密切联系.紫外吸收光谱技术可以用于检测发酵液中有机氮源消耗以及弹性蛋白酶的产生等动态变化,研究为检测弹性蛋白酶发酵的动态过程提供一种比较新颖的方法,为建立紫外光谱技术在线检测发酵过程奠定了基础.     

光谱学在金黄色海水珍珠鉴定中的应用

为了有效鉴别区分金黄色海水珍珠(简称金珠)和改色金珠,通过拉曼光谱和紫外可见吸收光谱对二者进行了检测分析.结果表明,拉曼光谱中,金珠的谱线稳定杂峰少,荧光背景弱,改色金珠的谱线杂峰多,荧光背景很强.0～1000 cm-1拉曼位移内金珠的光谱基线强度在1000以下,改色金珠的光谱基线强度在2000以上;金珠在拉曼位移275 cm-1处出现明显的拉曼特征峰,改色金珠275 cm-1处的拉曼特征峰基本被荧光谱线覆盖而变弱或消失;紫外可见吸收光谱中,金珠在200 nm～400 nm的近紫外区有284 nm,357 nm两个明显的紫外吸收峰.由于颜色处理过程中对珍珠表面破坏程度的不同,导致改色金珠在近紫外区无特征吸收,吸收峰发生红移(408 nm)或消失.     

牛血红蛋白与纳米雄黄相互作用的光谱研究

采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱研究牛血红蛋白(bovine hemoglobin,简称BHb)与纳米雄黄的相互作用。从紫外-可见吸收光谱可观察到,随着纳米雄黄浓度的增加,牛血红蛋白406 nm附近的特征Soret吸收带红移至413 nm,且强度逐渐降低。强度的降低表明纳米雄黄可能使部分血红素辅基逐渐从它们的键腔中脱离出来。特征峰位的红移推测为纳米雄黄中的砷结合了血红蛋白中的氧,诱导血红蛋白脱氧,变成脱氧血红蛋白,其构象由R态转变成T态。由荧光光谱研究可以得出随着纳米雄黄浓度的增加,牛血红蛋白338 nm处的荧光强度逐渐减弱,Stern-Volmer方程分析表明,纳米雄黄静态猝灭牛血红蛋白的内源荧光。紫外-可见吸收光谱与荧光光谱的计算结果均表明,牛血红蛋白与纳米雄黄的结合常数k的数量级达到109。     

黄海北部CDOM近紫外区吸收光谱特性研究

有色溶解性有机物(CDOM)近紫外区吸收光谱包含CDOM分子结构、组成等重要理化信息。利用2009年3月黄海北部海域CDOM吸收系数的实测数据,分析了该海域CDOM近紫外区的吸收光谱特性,结果表明:由于近岸陆源输入的影响,黄海北部海域CDOM构成差异较大,属于典型的二类水体;特定拟合波段范围的光谱斜率及特定波段处的吸收系数对CDOM分子量相对大小均具有一定的指示作用,250~275,350~400,300~350,275~300 nm波段的光谱斜率Sg,250~275,Sg,350~400,Sg,300~350,Sg,275~300与CDOM分子量相对大小指示参数M值的相关性依次递增,最高可达0.95,吸收系数ag(λ)与M值的相关性随波长增大逐渐变大,400 nm波段处相关性可达0.92;光谱斜率与吸收系数存在相关性与否由光谱斜率拟合波段范围及吸收系数获取波长共同决定,Sg,275~300与ag(400)的相关性最大,可达0.87。     

基于血清紫外-可见吸收光谱的胆固醇含量研究

将血清紫外-可见吸收光谱与神经网络理论结合用于血液中胆固醇含量的分析。研究表明,在350～600 nm波段范围内, 吸收光谱具有以下几个特征：(1)不论胆固醇含量如何,在416 nm处均有一个较强的吸收峰;(2)在波段450～500 nm之间有一肩峰, 其中心波长位于460 nm处; (3)在578 nm处还有一个较弱的峰;(4)不同胆固醇含量的吸收光谱的形状是明显不同的。血清吸收光谱是胆固醇等多种组分光谱叠加的结果, 416 nm处的吸光度与胆固醇含量之间无明显相关性,呈现出一种随机的关系, 因此不能由416 nm处的吸光度来确定胆固醇的含量是否异常。基于波段455～475 nm范围内血清的吸光度与胆固醇含量有明显的相关性,文章构建了血清吸收光谱与胆固醇含量之间关系的神经网络模型。     

喹啉水溶液真空紫外降解过程中的吸收光谱分析

在以低压石英汞灯为真空紫外光源降解喹啉水溶液的过程中,通过监测体系吸收光谱的变化,绘制不同时刻吸收光谱图,探讨了用紫外-可见吸收光谱作为在线检测反应进程的可行性。结合体系中底物浓度、COD、TOC和pH的变化,分析了各吸收光谱的变化特征和机制。研究表明,受吡啶环上N原子的影响,喹啉在不同pH环境下以不同的形式存在,吸收光谱也有较大的差异。在降解的过程中,体系的吸收光谱受到底物降解、中间产物生成和体系pH的共同影响。由于中间产物质子酸的生成,使喹啉以质子化的形式存在,当质子化产生的吸收增加与降解导致的吸收减少相等时,特征吸收峰313 nm处的吸收在1～3 min会出现平台,然后持续衰减。254 nm处的吸收先在5 min时增加到一个极大值,然后持续衰减,至30 min时衰减至0,而且此时溶液的吸收仅在220 nm以下区域,说明底物已降低得比较彻底。文章的研究结果表明,可以用吸收光谱来在线监测喹啉真空紫外降解的进程。     

特征光谱法研究贵州两类不同香型风格烟叶

利用三维荧光和紫外-可见吸收光谱对贵州典型植烟区烤烟石油醚提取液进行光谱测定,获得烟叶化学物质总体特征光谱信息。光谱总体相似,但强度存在差异。三维荧光光谱中观察到三个特征峰,分别为峰Ⅰ:Ex/Em=297/326nm,峰Ⅱ:Ex/Em=250/330nm,峰Ⅲ:Ex/Em=225/336nm。峰强度表现为峰Ⅰ峰Ⅲ峰Ⅱ;紫外-可见吸收光谱在300~500nm波段呈现4个特征吸收峰,最大吸收波长λmax分别为329,419,445和472nm。根据三维荧光及紫外-可见吸收光谱特征峰的相对强度得到表征不同香型风格烟叶的总体化学物质相对含量的差异。利用三维荧光强度分数(D)及强度比值(R)的光谱数据进行聚类分析,在一定的距离系数范围内,能清晰划分贵州典型区域的"清甜香"和"醇甜香"两类特征香型烤烟。用荧光强度比值聚类较强度分数聚类更能在较小的距离系数内实现分类;三维荧光法较紫外-可见光谱法聚类的特征性更好。     

基于i-motifDNA构型变化和纳米金紫外-可见吸收光谱的pH测定研究

利用纳米金对DNA构型的区分效应设计了一种快速灵敏可视化的pH计。对i-motif DNA-纳米金体系的紫外可见吸收光谱变化进行了系统研究,考察了盐浓度、i-motif DNA浓度、四重体形成时间以及DNA序列对pH响应的影响。在既定条件下,纳米金的紫外-可见吸收光谱在pH 5.3～7.0范围内呈现规律性变化,在520nm处的吸光度逐渐增大,在700nm处的吸光度逐渐减小,纳米金的颜色逐渐由蓝紫色变化至红色。该pH计具有纳米金无需修饰、可视化、成本低、速度快等特点,有望用于某些pH值发生变化的生命过程的监测。     

光谱法研究Cu~(2+)诱导的不同时间的LDL体外氧化

氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,oxLDI)被认为是动脉硬化的关键致病因素.文章综合运用紫外吸收光谱、荧光光谱、同步荧光光谱及圆二色(circular diclaro‘lsm.CD)光谱研究了(好'诱导不同时间的U)IJ体外氧化过程.随着氧化时间的增加.生成的丙二醛(malonaldehyde,MDA)的量逐渐增加,其相对应的430 nm 处的荧光强度也随之加强,氧化过程中生成了新的氧化产物.氧化低密度脂蛋白紫外吸收增强;表征氨基酸残基信息的特征荧光强度和同步荧光强度降低;载脂蛋白B-100(apolipoproteinB-100,apoB-100)α-螺旋含量减少.实验结果表明,LDL氧化过程中Cu2+不仅诱导了氧化产物的生成,而且改变了apoB-100的构象进而导致了生色基团的微环境的变化.     

AAO模板吸收光谱变化及红移现象研究

阳极氧化铝(AAO)模板作为一种制备表面增强拉曼散射光谱(SERS)基底的工具被广泛使用。为了制备SERS效果更好的基底, 研究AAO模板自身的属性显得极为重要。本文以0.4 mol/L的草酸为电解液制备出高度有序的AAO模板。发现其吸收光谱在203、250、275 nm处有三个吸收峰, 其中203和275 nm处的吸收峰, 分别由F心(带两个电子的氧空位)和F+心(带一个电子的氧空位)产生。而250 nm处的吸收峰, 由制备过程中引入的草酸根离子产生。并给出了随着退火温度升高250、275 nm的吸收峰消失的合理解释。通过对不同氧化时间、氧化电压下制备的AAO模板吸收光谱的研究, 发现延长氧化时间对AAO模板吸收带边的红移影响不大, 而升高氧化电压则使AAO模板的吸收带边出现了明显红移。表明氧化电压的升高对AAO模板的内部结构及缺陷的变化影响极大。     

发酵过程中菌液浓度的检测

采用分光光度测量发酵菌液浓度,选择波长215nm,首先测定样品中菌液的吸光度,再根据校准曲线获得菌体浓度。该法设备简单,操作方便、快速,测量相对误差小于3%,相对标准偏差小于2%,精密度高,准确度好,适合于生产监控。     

浓醪乙醇发酵的单细胞拉曼光谱表征

应用激光镊子拉曼光谱技术收集500L发酵罐中木薯淀粉浓醪乙醇发酵过程底物、产物及酵母单细胞的拉曼光谱,以期从单细胞水平为乙醇发酵提供新的认识。结果显示:1)拉曼光谱可以实时监测浓醪乙醇发酵过程底物与产物的变化;2)酵母细胞胞内物质的变化存在类似于产物变化的前发酵期、主发酵期和后发酵期3个阶段,但出现的时间要比产物变化晚约4h;3)为适应浓醪发酵环境,酵母细胞的生理状态和胞内物质在不断地进行调整,随着环境乙醇浓度的升高,酵母细胞在胞内累积蛋白质和脂类物质,蛋白质二级结构逐渐变为以无规则卷曲为主;4)发酵后期,酵母细胞在胞内累积大量的嘌呤类物质,但细胞间含量存在异质性。上述结果表明,单细胞拉曼光谱技术提供了一种研究微生物发酵的新方法,可从新的角度获知乙醇发酵过程酵母细胞内外的变化信息。     

酞菁锌掺杂二氧化硅凝胶基质的光谱学特征

利用溶胶凝胶技术将四磺化酞菁锌 (ZnPcS4)成功地引入到了二氧化硅凝胶基质中 ,制备了均匀掺杂的有机 /无机复合干凝胶。研究ZnPcS4分子在溶胶凝胶过程中紫外可见吸收光谱的变化规律以探索其在复合体系中的存在状态。实验表明 ,在溶胶阶段 ,随着时间的延长 ,紫外可见吸收光谱中单体的吸收峰强度增大 ,说明凝胶中酞菁单体的浓度增大 ;而形成凝胶后 ,随着时间的延长 ,紫外可见吸收光谱中单体的吸收峰强度减小 ,二聚体的吸收峰强度增大 ,说明由于体系结构和微化学环境的变化 ,酞菁分子趋向于聚合。     

3-羟基黄酮在不同极性和酸碱度溶剂中的光谱研究

实验观测了3-羟基黄酮(3-HF)在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,发现在吸收光谱中有3个吸收带,峰值位于300和345 nm的两个吸收带较强,位于415 nm处的吸收带较弱。用345 nm作为激发光,观测到两个荧光带,其中峰值位于400 nm的荧光带为3-HF稀醇式构型的发射,随着溶剂极性的增大其强度增强,峰值位于526 nm的荧光带为3-HF互变异构体的发射,随着溶剂极性的增大其强度减弱,这表明溶剂极性阻碍质子转移的发生。用415 nm的光激发样品,在荧光光谱中发现了3个新荧光谱带,峰值分别位于440,471和515 nm,这3个荧光谱带归属至今未见报道。为了指认这3个荧光谱带,分别观测了3-HF在不同酸碱度溶液的荧光光谱及其吸收光谱,通过对这些光谱的分析研究,指认出荧光峰位于440和471 nm的荧光谱带为3-HF的两种阳离子的发射,峰值位于515 nm的荧光谱带为3-HF的阴离子的发射。     

槲皮素-铝配合物合成过程中紫外-可见时间分辨吸收光谱

用氘灯光源室提供连续光,采用增强型光谱探测器ICCD拍摄光谱,利用DG535脉冲发生器对测量系统进行同步控制,实时测得了槲皮素与Al3 反应形成配合物过程中的紫外-可见时间分辨吸收光谱。光谱的曝光时间为1μs,每隔20ms拍摄1幅光谱,一次连续拍摄50幅。所拍光谱图清楚地显示出当反应进行到40ms时,槲皮素的两个特征峰254和374nm已消失,但在384nm处出现一过渡产物的吸收峰,而Al3 在300nm左右的特征吸收带仍存在;随着反应的进一步进行,过渡产物及Al3 在消失,槲皮素-铝配合物的特征峰267和436nm产生并逐渐增强;反应进行到980ms时,Al3 的特征吸收带完全消失,槲皮素-铝配合物的两特征吸收峰增至最强。整个反应过程在1s内已完成。文章结果提供了槲皮素具有清除Al3 的实验依据。     

环丙沙星的光谱性质、质子化作用与荧光量子产率

研究了环丙沙星(ciprofloxacin, CIP)在不同pH条件下的荧光光谱、紫外吸收光谱和质子化作用,测量了CIP在中性条件下的荧光量子产率。在H+浓度大于1 mol·L-1的HCl介质中,CIP分子(简写为HL)可以结合3个质子而以H₄L3+形式存在,有微弱的荧光,最大荧光发射波长(λ_ｍａｘ)为456 nm。在pH 0～2的酸性条件下,CIP主要以H₃L2+形式存在,λ_ｍａｘ为450 nm,荧光较弱,荧光强度随pH的升高而上升。在pH 2～4时,CIP主要以H₂L+形式存在,具有强荧光,λ_ｍａｘ仍为450 nm。当pH＞4时,λ_ｍａｘ逐步蓝移到414 nm,荧光强度随pH的升高而稍有降低,同时紫外吸收光谱也有明显变化,表明H₂L+随pH升高而失去质子,以双极离子HL形式存在。当pH＞8时,荧光强度随pH升高而减弱至消失,表明HL逐步失去质子,转化为无荧光的阴离子L-。在分子形态变化过程中,最大荧光激发波长始终在275 nm附近,但最大荧光发射波长有较大变化。在pH 7.0的缓冲溶液中,以硫酸奎宁为参比,测得CIP在最大荧光激发波长275 nm处的荧光量子产率为0.12。     

槲皮素与不同浓度氢氧化钠反应的紫外-可见时间分辨吸收光谱

采用带有快门的增强型光谱探测器ICCD,对槲皮素与不同浓度NaOH的反应过程进行了实时监测,测得了浓度为5×10-5 mol·L-1的槲皮素分别与浓度为2, 0.2, 0.1, 0.04和0.02 mol·L-1的NaOH反应的紫外-可见时间分辨吸收光谱。对每种浓度,一次连续拍摄200幅,每幅光谱曝光时间为0.1 ms, 每两幅间时间间隔为前5幅20 ms,中间50幅1 s, 最后100幅2 s。实验结果表明槲皮素极易与NaOH发生反应,反应过程中有中间产物生成,对应不同浓度的反应物,反应中吸收光谱的变化是相同的,只是变化发生的时刻不同,且整个反应时间从1～100 s不等。所拍光谱图清楚地显示出槲皮素的特征峰254和374 nm的消失,槲皮素-NaOH反应过程中中间产物的吸收峰427 nm的产生和消失,及反应最终产物的吸收峰314 nm产生的过程。所获得的瞬态光谱在国内外还未见有报道,这些光谱信息为研究槲皮素和NaOH反应的微观过程提供了实验依据。     

An anomalous emission excited near the absorption edge of pyrene crystals

Emission spectra and decay times of the fluorescence excited at the absorption edge region in pyrene crystals were measured. At liquid nitrogen temperature, the fluorescence under the excitation at 390 nm is considered as the excimer emission and its band peak shifts a little to the short wavelength in comparison with that of the excimer emission under the excitation at 360 nm. The emission decay times under the excitation at the 390 nm and 360 nm are about 155 ns and 180 ns, respectively, at liquid nitrogen temperature. The former decay time changes its value abruptly near 127 K. This abrupt change of the decay time may be due to the phase transition in pyrene crystals.