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。     

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。     

基于光谱技术分析不同还原糖对Ara h2糖基化反应的影响

糖基化反应能诱导食品中蛋白质的结构发生改变;Ara h2是花生中的主要蛋白组分之一,可以作为一种模式蛋白研究花生蛋白糖基化产物的结构变化。不同还原糖对Ara h2糖基化反应的影响目前未见相关报道。以花生蛋白Ara h2为研究对象,通过SDS-PAGE、内源荧光、同步荧光、紫外、圆二色谱、红外等光谱技术研究Ara h2糖基化前后分子量、二级、三级结构以及官能团的变化,分析六种还原糖(核糖、木糖、半乳糖、葡萄糖、果糖、乳糖)对花生蛋白Ara h2糖基化产物结构的影响,阐明经不同还原糖修饰后花生蛋白Ara h2的结构变化。SDS-PAGE电泳表明木糖和核糖修饰的花生蛋白Ara h2电泳条带明显上移,糖基化程度最大;紫外光谱分析表明糖基化反应会改变花生蛋白Ara h2的吸收峰强度。五碳糖修饰的花生蛋白Ara h2具有最强的吸收强度,其中五碳糖中木糖的吸收峰强度最大;内源荧光、同步荧光和三维光谱实验结果表明,糖基化修饰会使花生蛋白Ara h2的荧光强度降低,且五碳糖修饰的Ara h2荧光强度最低。分析认为由于糖基化修饰使花生蛋白Ara h2的结构展开,导致芳香族氨基酸暴露在水环境中,从而引起荧光...     

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。     

动态超高压微射流对卵清蛋白微观结构的影响

采用圆二色谱(CD)、X射线衍射(XRD)、ANS荧光探针和紫外(UV)光谱研究了动态超高压微射流对卵清蛋白微观结构的影响。结果表明：卵清蛋白的微观结构的变化与处理压力有关,CD显示不同压力处理的卵清蛋白二级结构中的α-螺旋,β-折叠,β-转角和无规卷曲之间发生相互转化,二级结构的有序性提高;X射线衍射图谱直观显示不同压力处理的卵清蛋白晶体结构增加,160 MPa处理下结晶区最大,说明蛋白结构的有序性提高,与CD分析结果相似;ANS荧光探针光谱显示卵清蛋白的表面疏水性随着处理压力的增大而提高,120 MPa处理下达到最大;紫外光谱显示随着处理压力的增大,卵清蛋白最大紫外吸光值下降,卵清蛋白分子表面的具有紫外吸收的芳香氨基酸残基被包埋于分子内部,卵清蛋白的三维结构发生改变。     

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。     

掺氮碳量子点的微波法制备及其光学性能研究

以柠檬酸和谷氨酸为原料、聚乙二醇(PEG)为分散剂,采用微波法制备掺氮碳量子点(N-CQDs)。研究了不同制备条件对N-CQDs结构和性能的影响,利用透射电镜、紫外可见吸收光谱、荧光光谱以及红外光谱对制备产物进行表征,确定了最佳制备条件:柠檬酸80 mg/mL、谷氨酸16 mg/mL,PEG 80 mg/mL,微波反应功率800 W,反应3.5 min。在该条件下制备的N-CQDs具有尺寸均匀、分散性良好及pH敏感性较好的优点;同时具有激发波长依赖性,最大激发波长为340 nm,发射峰为430 nm。此外,红外光谱研究表明,N-CQDs表面含有丰富的羟基和羰基等官能团,水溶性和生物相容性好,在食品快速检测领域具有良好的应用潜力。     

水热法制备的荧光碳量子点

以葡萄糖为碳源,通过水热法制备了碳量子点,并通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和傅里叶红外光谱（FTIR）等方法对样品的结构、形貌和光学性能进行表征。结果显示：以葡萄糖为碳源制备的碳量子点近似球形,大小均匀,分散性良好,无团聚现象。其发射波长依赖于激发波长,在紫外灯下发出明亮的绿光。     

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...     

Selective removal of metallic SWNTs using microwave radiation

We report new method for selectively removing the metallic CNTs from semiconducting CNTs in a powder using high-power microwave radiation in the infrared and radio frequency range of the electromagnetic spectrum. SWNTs in a powder film were heated in a 2.5 GHz microwave oven for a few minutes, and the metallic nanotubes burned more rapidly than the semiconducting nanotubes. Raman data showed that the ratio of metallic to semiconducting nanotubes decreased dramatically after exposure to microwave radiation. Using their more rapid absorption of the radiation energy of the microwaves, we achieved the selective removal of metallic SWNTs from semiconducting SWNTs. This method results in the high-purity of semiconducting SWNTs necessary for sensor and electronic applications.     

Non-Thermal Effects of Microwave Oven Heating on Ground Beef Meat Studied in the Mid-Infrared Region by Fourier Transform Infrared Spectroscopy

The effects of cooking by microwave oven on the secondary structure of lipid and protein contents in bovine ground beef were investigated in the midinfrared region by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy to highlight the nonthermal effects of microwave oven heating. Samples of bovine ground beef were cooked in a conventional electric oven at the temperature of 175°C for 15 min and in a microwave oven at 800 W for 1½ min. Spectra analyses of bovine meat after cooking in the conventional oven evidenced a relevant increase in intensity of the carbonyl band at 1742 cm^?1 and of the methylene group at 2921 and 2853 cm^?1 that can be attributed to the Maillard reaction. In contrast, the increase in intensity of these bands after microwave oven heating was less than that which occurred after conventional cooking, showing that the temperature in ground beef meat samples during microwave heating was less than that induced by conventional heating. Spectral analysis in the amide I, II, and III regions showed that a significant increase in intensity occurred in the region from 1660 to 1675 cm^?1 and around 1695, 1635, 1575, and 988 cm^?1 after cooking by means of a microwave oven. These features, which can be attributed to β-turns and β-sheet structures, are characteristic of disorder processes in meat protein contents and increasing transition dipole coupling due to higher contents in aggregated β-sheet structures. This result highlighted nonthermal effects of microwave oven heating in the protein's secondary structure.     

径向非均匀磁场下的磁控管工作性能模拟

 为了改善磁控管的输出频谱,使模拟结构更接近实际情况,考虑了磁钢和极靴的实际尺寸。用MAFIA对磁控管内的磁系统进行建模和模拟。得到的磁场纵向分布有随着径向半径的增大而增大的趋势,这种径向不均匀性与实验测试结果一致。将非均匀的径向阶梯形变化磁场分布带入腔体热测计算,模拟得到的π模工作频率2.437 GHz,实际工作频率2.450 GHz,相对偏差0.5%,并在高频谐波的抑制上获得了输出频谱的显著改善,使微波炉磁控管具有更好的电磁防护和实际应用。     

CdS纳米粒子的微波法制备及其光谱特性研究

用微波法以硫代乙酰胺为硫源,成功合成了CdS纳米粒子。透射电子显微镜(TEM）对合成的CdS纳米粒子的表征结果为粒径约12 nm, 粒径分布较为均匀,分散性较好。研究了微波功率、pH值、反应时间等因素对其吸收光谱,荧光光谱和粒径的影响。结果表明,在微波功率为30％、初始反应pH 9.0、微波反应时间为25 min时,可合成质量较高的CdS纳米粒子。比较了以硫代乙酰胺、硫脲和硫化钠为硫源合成的CdS纳米粒子,结果表明,以硫代乙酰胺为硫源合成的CdS纳米粒子荧光带边发射强,缺陷发射弱,荧光性质较好;而以硫脲为硫源合成的CdS纳米粒子荧光边带发射弱;以硫化钠为硫源合成的CdS纳米粒子荧光以缺陷发射为主。铜离子在6.4～512 μg·L-1范围内对该纳米粒子荧光的猝灭呈现良好线性, 可用于痕量铜离子的测定。     

水溶性磷酸盐柱[5]芳烃与吖啶橙的络合行为

本文首先构建了水溶性磷酸盐柱[5]芳烃（PP5A）与阳离子荧光染料吖啶橙（AO）主-客体络合物.然后通过紫外光谱（UV）、红外吸收光谱（IR）、分子荧光光谱（MFS）、一维和二维核磁共振（NMR）波谱技术（包括¹H NMR和NOESY）研究了PP5A与AO的络合行为.此外,还研究了pH及两种表面活性剂——十二烷基硫酸钠（SDS）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对AO/PP5A络合体系的荧光强度的影响.最后,采用分子对接计算了PP5A与AO和CTAB的络合模式及络合能.研究表明,AO与PP5A形成1：1的主-客体络合物;在pH=3~11范围内,PP5A均能使AO的荧光强度发生减弱或淬灭;SDS和CTAB的加入并不会对AO/PP5A络合体系的荧光强度产生显著影响.AO与PP5A络合时产生的荧光强度变化可为荧光传感器的设计提供理论基础.     

胺化葡萄糖及其铜配合物的光谱特性

研究了胺化D-葡萄糖的FTIR,1H-NMR特性及其与Cu(Ⅱ)形成配合物的UV光谱。在FTIR谱中,与D-葡萄糖相比,在1 629～1 608 cm-1出现δ_NH吸收峰,说明D-葡萄糖与乙二胺发生了反应;在1H-NMR谱中,在δ4.82～4.79的化学位移分别对应于葡萄糖C₁上的质子及与C₁直接相连的乙二胺的氨基上的质子,表明反应时乙二胺取代了葡萄糖C₁上的羟基,形成了胺化葡萄糖;在UV谱中,胺化葡萄糖在紫外光区并没有明显吸收,但与Cu(Ⅱ)形成配合物后,在236 nm附近出现最大吸收峰。在胺化葡萄糖-Cu(Ⅱ)配合物中,Cu2+与胺化葡萄糖的络合比接近于1∶1,该配合物稳定常数6.8×107 L·mol-1。     

一种新型芴类衍生物的光谱及光限幅性能分析

利用Heck反应合成了一种新型的共轭长链的芴类衍生物,研究了它的线性和非线性光学特性。测试了它在石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯和二甲基甲酰胺(DMF)四种不同极性溶剂中的紫外吸收和荧光光谱特性,结果表明溶剂极性对新物质紫外吸收光谱和荧光光谱有一定程度的影响,随着溶剂极性的增加,吸收光谱和荧光光谱均红移。在激发波长为1064nm皮秒激光器作用下,测试了新物质的光学非线性——光限幅效应,结果显示其透射率随入射光强的变化呈现非线性降低,限幅效应明显。根据分析得出,此光限幅效应是由三光子吸收引起。通过数据拟合,得出了新物质的三光子吸收系数γ为5.4×10-21 cm3/W2及相应的三光子吸收截面σ′3为7.3×10-77 cm6.s2。