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     

东海硅藻赤潮后海水溶解有机物的荧光特征

利用激发-发射矩阵光谱法(EEMs),测定了2007年4月下旬东海硅藻赤潮消亡后海水溶解有机物的三维荧光,并对荧光特征及其强度与盐度、叶绿素a和碳水化合物的关系进行了分析和讨论。结果显示东海硅藻赤潮后海水中有较强的类蛋白荧光,主要荧光峰有Ex_max/Em_max为270～280/290～315 nm(B峰)和220～230/290～305 nm(D峰)的类酪氨酸荧光峰,230～240/335～350 nm(S峰)和280/320 nm(T峰)的类色氨酸荧光峰,其中B峰强度最大,个别站点荧光强度高达3 955。赤潮消亡主要海区的FI_B/FI_S较大,表明类蛋白溶解有机物主要是由赤潮藻破碎分解产生的类酪氨酸。在255～270/435～480 nm(A峰)和330～350/420～480 nm(C峰)还观察到两种类腐殖质荧光峰,它们的强度低于类蛋白荧光。S峰、A峰和C峰三者之间互相呈较好的正相关,且三者荧光强度与盐度都有显著的线性负相关,其分布均呈现出近岸高远岸低的特点,表明江浙沿岸水的输入是其共同的重要来源。各类荧光峰的强度与叶绿素a的相关性不显著,现存的浮游植物不是赤潮消亡水体中荧光溶解有机物的主要直接来源。     

硒对钝顶螺旋藻氧化损伤的拮抗作用的光谱学特性及机制

研究了亚硒酸钠预处理对H2O2氧化胁迫下钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)的生长、藻丝体形态、谱学特性以及细胞内活性氧(ROS)水平的影响,探究硒拮抗氧化胁迫保护螺旋藻的机制。结果显示,H2O2氧化胁迫明显抑制螺旋藻的生长,藻丝体严重受损,可见光吸收440nm峰增强,620和680nm峰降低;荧光发射和激发光谱特征峰强度明显降低,藻胆蛋白特征发射峰由660nm蓝移至650nm;红外光谱透射峰没有发生位移,蛋白质和多肽的特征谱带酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅱ带相对强度降低;细胞内ROS相对含量显著性升高。硒预处理24h呈剂量效应地减轻由H2O2胁迫引起的氧化损伤,有效地抑制胞内ROS的过度累积,提高螺旋藻的抗氧化能力,缓解了氧化胁迫对光能捕获和传递等重要生理功能的影响。     

Te(Ⅳ)胁迫下螺旋藻鲜活细胞与冻融细胞的谱学性质

研究了Te(Ⅳ)胁迫下螺旋藻鲜活细胞与冻融破壁后细胞的光谱性质,吸收光谱表明Te(Ⅳ)胁迫下藻细胞的特征吸收峰明显降低,对于冻融后的藻细胞,藻蓝蛋白的吸收峰成为主峰,且随着Te(Ⅳ)浓度的增大其强度显著降低,说明高浓度Te(Ⅳ)胁迫对藻蓝蛋白的损伤最为明显;荧光光谱显示,荧光峰的位置较对照组没有发生移动,但强度明显降低,表明在高浓度的Te(Ⅳ)胁迫下螺旋藻中主要的光合色素遭到明显的损伤;冻融细胞残渣的荧光未观察到发射峰.     

不同生境条件下藻蓝蛋白活体荧光光谱特性研究

蓝藻生物量检测技术发展是应对目前频繁发生的水华事件的重要环节。藻蓝蛋白作为蓝藻的特异性蛋白,在一定程度上比叶绿素更能准确反应自然水体中的蓝藻生物量,因而成为蓝藻生物量检测技术的重要指标。本文利用三维荧光光谱技术,以不同光照、不同生长期的铜绿微囊藻、鱼腥藻活体为研究对象,比较了单点法和包络法两种光谱解析方法的可靠性,探究了不同生境条件下的藻蓝蛋白活体荧光光谱特性。结果表明：(1)荧光光谱强度随生长期延长而增大;(2)采用包络法解析藻蓝蛋白特征荧光光谱的方法比单点法更为可靠;(3)在不同生境条件下,铜绿微囊藻藻蓝蛋白活体荧光激发波长基本保持614 nm、发射波长基本保持654 nm不变,鱼腥藻藻蓝蛋白活体荧光激发波长随生长期在610和620 nm之间波动减小,发射波长随生长期在650和660 nm之间波动增大。这种波动与藻种样品颗粒度大小和光谱扫描模式有关。该研究结果为发展蓝藻生物量活体荧光监测技术发展提供了实验基础。     

矿物油-乙醇溶液三维荧光光谱的实验研究

研究了矿物油-乙醇溶液的三维荧光光谱特性。通过空白扣除法消除了乙醇的拉曼散射对矿物油三维荧光光谱的影响,而采用将瑞利散射及其附近区域置零的方法去除了瑞利散射对矿物油三维荧光光谱的影响。经校准,矿物油的三维荧光光谱特征荧光峰表现为：煤油主要为一个宽峰,最大激发/发射荧光峰的位置在270/290 nm附近;0#柴油有两个峰,最大激发/发射峰分别位于240/344 nm和270/362 nm附近;润滑油存在多个荧光峰,其中两个比较强的最大激发/发射峰分别位于240/348 nm和258/358 nm附近。此外,还研究了矿物油的荧光光谱强度与浓度的关系,并对测量的灵敏度和检测限进行了分析。研究表明,利用三维荧光光谱特征测量可以实现低浓度矿物油的测定。     

钝顶螺旋藻藻胆体低速离心制备过程的光谱表征

采用低速离心的简易方法制备钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)藻胆体,对每次离心所得藻胆体粗提液进行吸收光谱测定.光谱分析表明藻胆体粗提液经3～4次低速离心(13 000 rpm)后,紫外吸收峰位于263 nm,且在400～450 nm有叶绿素的特征吸收,表明藻胆体溶液纯度不高,含微量的Triton X-100及叶绿素.藻胆体溶液经高浓度钾盐沉淀后,其紫外吸收峰由263nm红移至277 nm,吸收光谱中也未出现叶绿素的特征吸收峰,说明藻胆蛋白溶液中已不含Triton X-100及叶绿素.所得藻胆体进一步经层析纯化,纯化的藻胆体的室温荧光发射峰为680 nm,表明已获得均一性高的完整的藻胆体.     

Li+离子掺杂Gd2O3∶Sm3+纳米晶的发光增强

采用燃烧法制备了Gd2O3∶Sm3 和Li 离子掺杂的Gd2O3∶Sm3 纳米晶,根据X射线衍射图谱确定所得纳米样品为纯立方相.在室温下,用275 nm和980 nm激发光激发各样品时,可分别观测到Sm3 离子的强荧光发射和上转换特征发射,其主发射峰分别位于560,602,650 nm处,分别对应着Sm3 离子的4G5/2→6H5/2,4G5/2→6H7/2和4G5/2→6H9/2的电子跃迁,其中以4G5/2→6H7/2跃迁的光谱强度最大.实验表明Li 离子的掺人使得Sm3 离子的荧光发射强度显著增加.通过对样品的XRD、TEM和激发光谱、发射光谱的研究,分析了引起样品荧光强度变化的原因.     

环境因子和变性剂作用下B-藻红蛋白的光谱与荧光特性

文章系统研究了B-藻红蛋白在环境因子和变性剂作用下的特征吸收光谱和荧光发射强度的变化规律,结果表明:B-藻红蛋白分别在pH 4.5~9.5、温度在25~60℃和日光灯照射下(光强2 800 lx)24 h以内相对稳定,其荧光发射强度和特征吸收光谱变化不大;分别在0.5%~3%SDS和0.25%~1%β-巯基乙醇作用下B-藻红蛋白的光谱特性发生了显著变化,荧光发射强度严重衰减,特征吸收峰消失;在10%~70%乙腈或2~8 mol.L-1脲作用下,荧光发射强度有所衰减,但特征吸收光谱峰形未变化,只是峰强度略有减小。简要分析了环境因子和变性剂引起B-藻红蛋白的构象变化的可能原因。     

氧氟沙星的荧光光谱与质子化作用研究

研究了氧氟沙星(Ofloxacin,OFL)在不同pH条件下的荧光光谱、紫外光谱和质子化作用。在强酸性溶液中,OFL分子可以结合两个质子而以三元酸H₃L2+的形式存在,最大荧光发射波长(λ_max)为505 nm。随着pH值升高,OFL的荧光光谱发生变化,在激发光谱中352 nm 形成一等荧光点,同时在紫外吸收光谱中出现等色点,这一光谱特征表明H₃L2+逐渐失去4位C羰基氧结合的质子。在pH 2.5～4范围内,OFL以H₂L+形式存在,λ_max为499 nm。当pH＞4时,随pH值升高,位于499 nm 的荧光发射峰逐渐蓝移至455 nm,在484 nm形成一等荧光发射点,表明C-3位羧基质子的离解。在pH 7左右,OFL以双极离子HL形式存在,λ_max为455 nm,是最强的荧光型体。当pH＞8时,随pH值升高,λ_max由455 nm红移至约475 nm,同时荧光强度下降,表明HL失去哌嗪环N-4上结合的质子。当pH＞10时,OFL以阴离子L-形式存在, 荧光强度随pH值升高而降低,但λmax基本不变,表明介质环境对OFL的荧光性质有一定影响。     

四取代酞菁金属配合物的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究

报道了16种含哌嗪或含哌啶四取代酞菁金属配合物{R4PcM,R=2-[4-(2-磺基乙基)哌嗪-1-基]乙氧基(SPEO—)、2-(哌啶-1-基)乙氧基(PEO—);取代位置分别在α位和β位;M=Zn(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Co(Ⅱ), Cu(Ⅱ)}的UV-Vis吸收光谱和荧光发射光谱的测定,探讨了中心金属离子、取代基种类及其取代位置、溶剂等因素对酞菁金属配合物UV-Vis吸收光谱和荧光发射光谱性质的影响。结果表明:R4PcM的Q带λ_max落在681～718 nm范围内,与相同中心金属离子的无取代酞菁金属配合物(669～671 nm)比较都发生了不同程度的红移,荧光发射光谱与UV-Vis吸收光谱呈镜像关系,特别的是两种β位取代中心金属离子为Zn(Ⅱ)的酞菁金属配合物[β-(SPEO)₄PcZn,β-(PEO)₄PcZn]具有极高的摩尔消光系数、较大的荧光量子产率和较长的荧光寿命,有望开发成新型的光动力诊疗用光敏剂。     

光谱学方法对钝顶螺旋藻异藻蓝蛋白活性构象研究(英文)

采用羟基磷灰石层析和离子交换层系的方法从钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)中分离纯化出异藻蓝蛋白。对异藻蓝蛋白光谱性质受溶液pH变化的影响做了研究。异藻蓝蛋白吸收光谱峰值在650 nm,在620 nm处有1个肩峰,荧光激发光谱的最大发射波长在660 nm。以紫外-可见光吸收光谱表征异藻蓝蛋白对光能的吸收能力,以荧光光谱表征其光能传递能力,以圆二色谱表征其二级结构变化。光谱分析结果表明异藻蓝蛋白在pH为4 ～10的范围之内,其光能吸收和传递的能力保持在一个相对较稳定的范围内,同时异藻蓝蛋白维持三聚体的形式,而其二级结构则会发生一定程度扰动。在pH值低于4或高于10的范围内,异藻蓝蛋白三聚体发生解聚,二级结构发生剧烈变化,其光能吸收和传递能力迅速被破坏。     

Photochemical Properties of a Novel Cyanobacteriochrome from Anabaena sp. PCC7120

Cyanobacteriochromes are phytochrome homologues in cyanobacteria that act as photoreceptor sensors. We report the photochemistry of All4261 GAF2, a novel cyanobacteriochrome from the heterocyst-forming cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120. All4261 contains four tandemly arranged GAF domains. The respective chromophore domains were co-expressed in Escherichia coli with the genes for phycocyanobilin biosynthesis enzymes, HO1, and PcyA. The resulting proteins were analyzed by zinc-induced fluorescence, UV-Vis absorption and emission fluorescence spectra. Only All4261 GAF2 binded chromophore covalently, having zinc-induced fluorescence band in SDS-PAGE gel with the zinc acetate solution existed. Absorption spectra analysis showed that All4261 GAF2 had absorption peaks at 340 nm and 590 nm, failing to show photoreversibility. Fluorescence spectra revealed that All4261 GAF2 had a fluorescence emission peak at 645 nm, with high fluorescence quantum yield and molar extinction coefficient.     

脱氢枞酸基D-A型分子的合成、空间构型及光谱性能

对三苯胺进行溴代和C-N偶联反应合成4-萘基三苯胺(a),对脱氢枞酸进行酯化、溴代、硝化、还原和C-N偶联反应合成13-[N,N-(4-萘基苯基)-苯基]胺基-脱异丙基脱氢枞酸甲酯(b)及13-[N,N-双(4-萘基苯基)]胺基-脱异丙基脱氢枞酸甲酯(c)两个化合物,通过1H MNR,13C MNR及MS对化合物的结构进行表征。为了研究化合物结构与光谱性能之间的关系,首先利用Gaussian 09程序采用密度泛函DFT/B3LYP方法,对三个化合物的空间构型进行全优化,得到它们的键长、键角和二面角,对比发现脱氢枞酸骨架和萘环的引入会影响化合物的共平面性,而萘环的引入会增大化合物的共轭程度。光谱性能方面,研究了三种化合物在甲醇、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷和环己烷这5种极性逐渐减小的溶剂中的荧光发射光谱和紫外吸收光谱。结果表明,在荧光光谱中,化合物a,b和c在不同极性溶剂中最大荧光发射波长均有不同程度位移,在甲醇中最大,在环己烷中最小,但是位移并非随着极性的增大而只发生红移,在二氯甲烷、四氢呋喃和二氧六环3种极性依次增大的溶剂中,a,b,c的荧光发射波长均随着溶剂极性的增大而发生较大程度的蓝移;在同一溶剂中,化合物b和c相对于a的荧光发射波长依次发生红移,c的红移程度与b差距不大。紫外吸收光谱中,三个化合物在不同极性溶剂中的最大吸收波长也有差异,在200～250 nm区间,三个化合物均在二氯甲烷中有较大位移,在300～350 nm区间,在甲醇中位移较大,而在250～300 nm区间,最大吸收波长差别不大;在同一溶剂中,它们在300～350 nm区间的最大吸收波长差别较大,化合物c较a红移26 nm。结合结构优化所得数据可以证明,化合物的共轭程度对荧光发射光谱和紫外吸收光谱均有影响,而共平面性对荧光发射光谱影响较大。化合物a,b和c在不同极性溶剂中荧光发射光谱和紫外吸收光谱的较大变化,表明它们有明显的溶致变色行为,具有作为分子探针探测外部环境极性大小的潜能。     

掺Yb3+激光玻璃光谱特性研究

采用高温熔融工艺制备了Yb3 掺杂激光玻璃.测试了玻璃的吸收光谱和发射光谱,计算了Yb3 的积分吸收截面和受激发射截面及荧光寿命等参数.玻璃光谱曲线表明:吸收主峰位于975.35 nm,在900～962 nm范围内有一较为弥散的吸收次峰,中心波长为939.17nm;荧光主峰位于977.15 nm,荧光次峰位于997.42 m;随着样品厚度的增加,荧光次峰强度和荧光主峰强度在增大,荧光次峰波长和荧光主峰波长向长波方向移动;荧光有效线宽从34.64 nm增大到54.50 nm;荧光寿命由1.04 ms减小为1.00 ms.     

An analysis of dissolved organic matter from freshwater Karelian Lakes using reversed-phase high-performance liquid chromatography with online absorbance and fluorescence analysis

The spectral and optical properties of the fractionated components of dissolved organic matter (DOM) of three freshwater lakes in Karelia were studied using reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) with online detection of fluorescence and absorption spectra. It is shown that the DOM fractions are qualitatively similar, but differ quantitatively in the ratio of components and consist of at least three types of fluorophores: (1) hydrophilic “humic-like” fluorophore(s) with the emission maximum in the region of 420 nm and an absorption band at 260–270 nm; (2) hydrophobic “humic-like” fluorophore(s) with the emission maximum at approximately 450 nm that has no characteristic absorption maxima in the region from 220 to 400 nm; and (3) a “protein-like” fluorophore with the emission maximum in the region of 340–350 nm, which is typical of proteins and peptides containing tryptophan.     

激发态质子转移分子2-(2'-羟基苯基)苯并噻唑在不同溶剂中的光谱特性

观测了2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,详细研究了溶剂极性对HBT发生激发态分子内质子转移(ESIPT)影响的机制。吸收光谱表明在常态条件下,HBT在各种溶剂中都以烯醇式构型和酮式构型共同存在,但以烯醇式构型占绝大多数。荧光光谱表明在纯环己烷溶剂中,HBT被紫外光激发时,绝大多数烯醇式构型发生ESIPT转变为酮式构型,分子的ESIPT效率最大。在含有乙醇的极性溶剂中,HBT烯醇式会形成溶剂化的烯醇式构型,阻碍分子发生ESIPT反应。溶剂中乙醇含量愈多极性愈强,溶剂化烯醇式的成份就愈多,HBT的ESIPT效率就愈低。以400 nm光激发HBT溶液时,在510 nm处发现酮式构型荧光,从而确认了400 nm处的弱吸收是酮式构型的吸收;且在436和456nm处还有新的荧光峰,分析其可能来源于酮式构型去质子化阴离子的发射。     

电压敏感染料di-4-ANEPPS的光谱研究

实验研究了电压敏感染料di-4-ANEPPS在家兔心肌组织中的吸收光谱和荧光光谱特性。结果表明,含染料组织的光吸收普遍大于对照组,在450～550 nm波段吸收谱差异更明显;染料在心室组织中的最大吸收峰为(479.75±0.44) nm。通过测量含染料心脏不同部位的荧光光谱,首次发现心室组织、心房组织和主动脉的最大荧光峰位有一定差异,其相对荧光强度则与染料的分布浓度有关。根据三维和二维荧光光谱分别确定了含染料心房和心室组织的最佳荧光激发波长和荧光测定波长。利用心房和心室组织的静息电位差,在不同波长激发光下测量了染料的荧光光谱移动,确定了光标测量实验的最佳激发光和相应荧光检测波长范围。这些研究结果为心脏光学标测系统的设计提供了理论依据。     

激发态质子转移分子2-（2′-羟基苯基）苯并噻唑在不同溶剂中的光谱特性

观测了2-（2′-羟基苯基）苯并噻唑（HBT）在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,详细研究了溶剂极性对HBT发生激发态分子内质子转移（ESWT）影响的机制。吸收光谱表明在常态条件下,HBT在各种溶剂中都以烯醇式构型和酮式构型共同存在,但以烯醇式构型占绝大多数。荧光光谱表明在纯环己烷溶剂中,HBT被紫外光激发时,绝大多数烯醇式构型发生ESIPPT转变为酮式构型,分子的ESIPT效率最大。在含有乙醇的极性溶剂中,HBT烯醇式会形成溶剂化的烯醇式构型,阻碍分子发生ESIPT反应。溶剂中乙醇含量愈多极性愈强,溶剂化烯醇式的成份就愈多,HBT的ESIPT效率就愈低。以400nm光激发HBT溶液时,在510nm处发现酮式构型荧光,从而确认了400nm处的弱吸收是酮式构型的吸收;且在436和456nm处还有新的荧光峰,分析其可能来源于酮式构型去质子化阴离子的发射。     

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。