紫外-可见光谱研究β-环糊精与β-胡萝卜素的包结作用

用紫外 可见光谱研究了 β 环糊精与 β 胡萝卜素的包结作用 ,结果表明 ,3 2 5个 β 环糊精分子与 1个分子 β 胡萝卜素依据范德瓦尔斯作用力和疏水作用力发生包结作用 ,生成稳定的包结物 ,包结物和 β 环糊精的红外光谱也显示包结物的形成和存在。包结物适宜的制备条件为 :β 环糊精与 β 胡萝卜素的摩尔比为 3 2 5∶1,主客体溶液的浓度比为 12∶1;包结温度 30℃ ;反应时间 2h。用可见 紫外光谱测定的包结物的包结常数为 9 4 6× 10 11L·mol-1,包结物稳定。对包结作用的动力学特性和包结物的分子构像进行了探讨     

全反式β-胡萝卜素太赫兹光谱的实验及理论研究

采用傅里叶变换红外光谱技术和太赫兹时域光谱技术,在室温下对全反式β-胡萝卜素薄膜进行了光谱测试.据此,详细地指认出全反式β-胡萝卜素在太赫兹波段的指纹谱峰,并验证了近期报道的棕树叶的太赫兹光谱结果.运用密度泛函理论的B3LYP方法计算了全反式β-胡萝卜素的太赫兹光谱,理论计算结果与实验测量结果基本符合.此外,根据理论计算结果,对实测的太赫兹特征峰的振动模式进行了系统归属.本文研究结果有助于推动有机物的太赫兹光谱规律和太赫兹响应原理等理论与应用研究.     

喜树碱与DNA相互作用的光谱学研究

采用光谱法研究了抗癌药物喜树碱与DNA的相互作用。DNA引起喜树碱的吸收光谱轻微的红移和减色并导致喜树碱的荧光猝灭,说明喜树碱和DNA形成基态复合物。通过计算确定了二者的结合常数,结合位点数及主要结合力。同时考察了离子强度、磷酸根浓度、猝灭剂KI对二者相互作用的影响并比较了单、双链DNA和喜树碱相互作用的程度。变性实验确定了喜树碱-DNA复合物的熔点为60 ℃, 比纯DNA的熔点低18 ℃。实验结果表明喜树碱和DNA之间主要是沟槽作用模式。     

基于拉曼光谱技术的枇杷果实β-胡萝卜素含量无损测定研究

β-胡萝卜素作为一种重要的营养元素,其在果蔬活体内的测定方法通常必须对样品进行破坏,并且耗时、费力。采用拉曼光谱技术预测活体枇杷果实内β-胡萝卜素含量,以高效液相色谱法(HPLC)检测值作为参考值,采用高斯平滑对光谱数据进行预处理,同时使用多项式拟合(PF)的方法对光谱数据进行背景荧光扣除,以标准β-胡萝卜素的拉曼图谱为基础,选取了三个特征频移,以特征频移和截取的光谱建立了MLR模型、PLSR模型以及LS-SVM模型,取得了比较好的预测精度。其中LS-SVM模型的预测精度最高,其预测相关系数R2_p达到了0.91,表明通过拉曼光谱对活体枇杷内β-胡萝卜素的含量检测是实际可行的。     

金属阳离子与β-肽骨架相互作用的振动光谱特征

盐溶液中,金属阳离子(如Na+和Mg2+等)与肽分子骨架的相互作用,在酰胺基团的振动光谱中能得到体现。本工作利用红外光谱实验、分子动力学模拟和量化计算方法,以酰胺-Ⅰ带和酰胺-Ⅱ带为探针,研究了上述金属阳离子与?-肽模型分子-氮乙基丙酰胺(N-ethylpropionamide,NEPA)分子骨架的作用。研究表明在盐溶液中,阳离子/阴离子/水分子之间形成复合物。作为阳离子配体的水分子与NEPA中的羰基氧之间存在动态相互作用,从而使得酰胺-Ⅰ带和酰胺-Ⅱ带的光谱发生劈裂。我们也讨论了酰胺NH与水合离子团簇的相互作用。     

溶液中β胡萝卜素的共振拉曼光谱性质的研究

β胡萝卜素是一种重要的共轭多烯生物分子, 其在光电器件与功能材料等研制方面有重要应用。本文利用金刚石对顶砧技术, 在0～0.60 GPa的压强范围下, 分别对β胡萝卜素溶于水和二硫化碳溶液进行了原位拉曼光谱测量, 比较了二者的拉曼频移和半高宽等光谱特性。实验结果表明, 两种样品的拉曼频移均随着压强的增加而向高波数方向移动, 半高宽也随之增加。引用线性链状多烯分子的两种理论模型, 即 “相干弱阻尼电子-晶格振动模型”和 “有效共轭长度模型”等理论给予了解释。其机理是由于压力的增加, β胡萝卜素分子被压缩, 结构有序性下降, 有效共轭长度减小, 拉曼活性降低, 碳碳键的相干弱阻尼电子-晶格振动减弱。CC键的键长变短, 因此拉曼蓝移; CC键的键长差增加, 从而使半高宽增加。此外, 由于β胡萝卜素溶于非极性溶剂CS₂溶液中, 受到周围溶剂分子的作用, 使溶质与溶剂之间的色散力作用对压力更敏感一些, 从而使得其拉曼频移和半高宽随压强变化的斜率要比溶于水中的大。为研究共轭多烯分子在外场下的分子结构变化以及溶剂中分子的存在形式等具有一定的应用价值。     

高压对β-胡萝卜素分子结构及π-电子离域影响的拉曼光谱研究

利用金刚石对顶砧在常压至12.85 GPa条件下对β-胡萝卜素进行了原位高压拉曼光谱测量,讨论了β-胡萝卜素分子特征峰频率随压力的变化规律及其π-电子离域受压力的影响。实验结果表明,β-胡萝卜素的各特征峰均向高波数移动,其主要的三个特征峰的拉曼频率与压力的关系为：ν₁(CC)=4.74P+1 511.4, ν₂(C—C)=2.55P+1 157.6和ν₃(CH₃)=2.25P+1 011.3,β-胡萝卜素的ν₁+ν₂和频峰在5.38 GPa的压力条件下发生劈裂。对实验结果进一步分析发现随压力增大β-胡萝卜素分子的β环扭转变化使其π-电子离域程度变弱, 导致β-胡萝卜素分子主链上的碳碳双键比碳碳单键更容易压缩。     

共振拉曼光谱方法研究生长期与光照对树椒果实β-胡萝卜素含量的影响

利用共振拉曼光谱技术,在体测量了室内盆栽树椒果实的拉曼光谱.实验结果表明,树椒果实的β-胡萝卜素含量随成熟期临近而增加,成熟期后(约45天)达最高值;没受光照的树椒果实β-胡萝卜素含量明显低于接受阳光照射的果实含量;生长(成熟)前期受阳光照射部位由黄白色变为紫色,其β-胡萝卜素含量高于其他部位.本文为在体分析水果蔬菜中β-胡萝卜素含量提供了方法和依据,也验证了阳光在植物生长中的作用.     

β-环糊精与二茂铁相互作用的核磁波谱研究

通过一维及二维核磁共振波谱研究了β-环糊精与二茂铁之间的化学计量比、结合常数及空间作用位点,还原态二茂铁的氢原子与β-环糊精H_3和H_5原子存在NOE效应,证明二茂铁能够较为深入的结合到β-环糊精的空腔内部;而氧化态的二茂铁分子与β-环糊精几乎不存在相互作用。     

10-羟基喜树碱的合成及光谱表征

喜树碱在30％过氧化氢氧化作用下生成喜树碱氮氧化物(OPT), 然后在浓硫酸催化下,光化学重排反应得到10-羟基喜树碱。通过正交实验,确定氧化反应最佳条件为：反应时间4 h,反应温度75 ℃,30％双氧水用量48 mL,溶剂乙酸用量350 mL(相对于0.01 mol喜树碱);光化反应条件：溶剂为V(1, 4-二氧六环)∶V(乙腈)∶V(H₂O)=6∶2∶1,浓硫酸为催化剂,经过硅胶柱层析提纯,回收率为49.9％,纯度为99.5％,熔点272～273 ℃。通过红外光谱、质谱, 一维、二维核磁共振波谱等手段对目标化合物的分子结构进行了表征,对化合物的红外光谱吸收峰及核磁谱线进行了归属分析,开发新的喜树碱衍生物提供了光谱依据。     

β-胡萝卜素在乙腈体系中的激光光解研究

利用纳秒级激光光解瞬态吸收光谱装置,研究了以乙腈作为溶剂,以2-萘乙酮作为敏化剂的体系在355nm激光作用下敏化产生β-胡萝卜素激发三重态的机制,并进一步研究了β-胡萝卜素激发三重态的性质。研究显示2-萘乙酮和β-胡萝卜素的二元体系在355nm激光作用下,2-萘乙酮首先被激发为其激发三重态(420nm),2-萘乙酮激发三重态与β-胡萝卜素发生激发能转移,产生β-胡萝卜素激发三重态(510nm)。通过激发能转移的方法测得了β-胡萝卜素激发三重态在最大吸收波长510nm处的摩尔消光系数为23000L·mol-1·cm-1。改变β-胡萝卜素的浓度测得了其激发三重态在乙腈体系中的衰变反应速率常数6·5×104s-1,其在乙腈体系中的三重态寿命为15·6μs。同时获得了激发态2-萘乙酮与β-胡萝卜素之间激发能转移反应的速率常数1·5×1010L·mol-1·s-1。     

5-硝基-水杨酸与β-环糊精作用的光谱研究

用紫外可见吸收光谱和荧光光谱表征了5-NO2-SA与β-CD分子间的相互作用,讨论了取代基对包合作用的影响。结果表明β-CD对5-NO2-SA有一定的包合作用,包合常数为Kf=35.03±0.18mol^-1·L。     

尼古丁与BSA相互作用的光谱研究

用紫外-可见光谱和荧光光谱研究了尼古丁与牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)的相互作用。荧光研究表明,尼古丁浓度的增加引起BSA 345 nm处荧光有规律地猝灭。Stern-Volmer 方程分析pH 5.0,pH 7.4和pH 11.0体系的荧光猝灭机理发现,pH 5.0体系属动态猝灭,而pH 7.4和pH 11.0体系为静态猝灭。Lineweaver-Burk双倒数方程计算pH 7.4和pH 11.0体系在温度为20和37 ℃条件下尼古丁和BSA的结合常数k分别为：k_{20 ℃}=140.15 L·mol-1 ,k_{37 ℃}=131.83 L·mol-1 (pH 7.4)和k_{20 ℃}=141.76 L·mol-1,k_{37 ℃}=27.79 L·mol-1(pH 11.0),表明结合常数在pH 7.4条件下受温度的影响要比pH 11.0条件下小,推测是由于不同pH下尼古丁存在的不同形态所致。紫外-可见光谱研究表明,pH 7.4条件下尼古丁浓度的增加引BSA在210 nm处吸收峰吸收强度减小且红移,说明BSA二级结构发生变化,即螺旋结构变松散;紫外二阶导数光谱和同步荧光光谱(Δλ=λ_em-λ_ex=15 nm和Δλ=λ_<i>em-λ_ex=60 nm)分析尼古丁对BSA芳香性氨基酸(Trp, Tyr和Phe)残基微环境的变化,结果表明高浓度的尼古丁使所有这些芳香性氨基酸残基微环境由疏水环境转变为亲水环境。     

荧光光谱法研究β-紫罗兰酮与溶菌酶的相互作用

应用溶菌酶内源荧光光谱研究了芳香族化合物β-紫罗兰酮与卵清溶菌酶蛋白之间的结合反应,测定了两者之间的结合常数kA为1.44×103L·mol-1,结合位点数n为0.85.根据Foerster非辐射能量转移理论,确定了能量给体与受体之间的结合距离为2.27nm,符合非辐射能量转移条件.通过同步荧光光谱和三维荧光光谱,进一步研究了β-紫罗兰酮对溶菌酶蛋白构象的影响,结果显示β-紫罗兰酮的加入引起溶菌酶蛋白构象的变化,溶菌酶内部色氨酸残基所处环境的疏水性降低.     

飞秒时间分辨拉曼光谱用于研究β-胡萝卜素单重激发态内转换和振动弛豫过程

搭建了飞秒时间分辨受激拉曼光谱(FSRS)装置,并用于研究全反式β-胡萝卜素单重电子激发态超快内转换和振动弛豫过程.基于三脉冲“抽运-探测”方案搭建的时间分辨受激拉曼光谱装置同时实现了150fs的时间分辨率和23.7cm^-1的光谱分辨率,光谱检测范围为300—4000cm^-1.对全反式β-胡萝卜素电子激发态的飞秒时间分辨拉曼光谱研究表明,β-胡萝卜素被激发到S₂态后,经由寿命约为0.3ps的中间态S_X态实 关键词： 飞秒时间分辨拉曼光谱 β-胡萝卜素 激发态内转换 振动弛豫     

飞秒时间分辨拉曼光谱用于研究β-胡萝卜素单重激发态内转换和振动弛豫过程

搭建了飞秒时间分辨受激拉曼光谱(FSRS)装置，并用于研究全反式β-胡萝卜素单重电子激发态超快内转换和振动弛豫过程.基于三脉冲“抽运-探测”方案搭建的时间分辨受激拉曼光谱装置同时实现了150fs的时间分辨率和23.7cm^-1的光谱分辨率，光谱检测范围为300—4000cm^-1.对全反式β-胡萝卜素电子激发态的飞秒时间分辨拉曼光谱研究表明，β-胡萝卜素被激发到S₂态后，经由寿命约为0.3ps的中间态S_X态实     

溶液相变对β胡萝卜素溶质的紫外-可见吸收和共振拉曼光谱的影响

测量了β-胡萝卜素溶解在环己醇中65~2℃范围内的紫外-可见吸收与共振拉曼光谱。溶液在20℃时转为固态。随着温度的降低,相变时吸收光谱产生较大蓝移。虽然相变后吸收光谱、拉曼光谱仍红移,拉曼散射截面仍增加,拉曼谱带线宽仍减小,但相变后的光谱随温度的变化却大幅增加。这主要是由于固相中的β胡萝卜素分子的π电子能隙对碳碳键振动调制作用增强所致。文中对这些物理现象给予了解释。     

β-胡萝卜素分子的黄琨因子的温度特性

β-胡萝卜素具有光采集、光防护功能, 又是重要的光电材料, 它在外场下的分子结构和性能变化既有理论意义也有应用价值。测量了β-胡萝卜素在环己醇中68～26 ℃温度范围内的紫外-可见吸收、拉曼光谱。实验结果表明随着温度的降低, 黄琨因子和碳碳键每个振动模的电子-声子耦合常数减小, 紫外-可见吸收光谱红移, 碳碳键拉曼散射截面增加。用线性链状多烯分子的“相干弱阻尼电子-晶格振动模型”、“有效共轭长度模型”等理论给予了解释。随着温度的降低,β-胡萝卜素分子的热无序减小,分子结构有序性增加,π电子离域扩展,有效共轭长度增加,导致紫外-可见吸收光谱红移和强的拉曼活性。相干弱阻尼电子-晶格振动增强,使碳碳键拉曼散射截面增加。引用带有量纲的电子-声子相互作用常数,既可以与黄昆因子建立关系式,计算出碳碳键每个振动模的数值,也可以表征分子的有效共轭长度,π电子离域程度及拉曼散射截面的大小等。     

溶剂折射率对β-胡萝卜素拉曼散射截面的影响

以环己烷的1444 cm^-1拉曼线为内标,采用5145 nm激发光分别测量了β-胡萝卜素的C=C双键（1520 cm^-1）和C—C单键（1155 cm^-1）振动模式下在不同折射率溶剂中的拉曼散射截面,结果表明随溶剂的折射率增加β-胡萝卜素在两种振动模式下拉曼散射截面都增加.利用色散力和共振拉曼理论解释了在不同折射率溶剂中β-胡萝卜素散射截面的差异. 关键词： 拉曼散射截面 β-胡萝卜素 色散力 共振拉曼     

柯里拉京与DNA相互作用的光谱研究

在p H 7.4的生理条件下,以溴化乙锭(EB)作为荧光探针,利用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、共振散射光谱法结合盐效应和DNA熔点(T_m)实验研究了柯里拉京(Cor)与小牛胸腺DNA分子之间的相互作用机制。实验结果表明,Cor静态猝灭DNA-EB体系的荧光。Cor与DNA作用后,其特征吸收峰强度发生减色效应;与DNA作用导致Cor在480.5 nm处的共振散射峰增强,并在330.2 nm处出现新共振散射峰。盐效应对Cor与DNA分子相互作用的影响较小。与Cor作用引起DNA的T_m值升高5.5℃。由此推断,Cor与DNA相互作用的主要方式为嵌插,两者间形成了超分子体系。通过计算获得Cor与DNA间结合常数(K_A)为5.82×10~3L/mol(298 K)、2.47×10~4L/mol(310 K),它们之间的作用为熵驱动的自发、吸热过程,疏水作用力是主要的非共价作用方式。