谷胱甘肽比率荧光探针分子的设计合成及其光谱性能

将喹啉和丹磺酰胺两种荧光基团同时引入配体L1,利用L1与锌离子自组装构筑三核锌有机-金属大环化合物H-1(比率荧光探针),实现了对生物分子谷胱甘肽(GSH)的有效识别。利用紫外光谱、荧光光谱、~1H NMR、ESI-MS等表征方法研究了H-1对生物分子谷胱甘肽(GSH)的光谱识别作用。紫外滴定光谱表明,当向H-1中加入谷胱甘肽分子后,425 nm处的吸收峰强度降低,320 nm处的吸收峰强度增大,等吸收点为355 nm。利用320 nm处的吸光度值模拟计算平衡常数,lg K为4.03±0.11,说明H-1与GSH形成了1∶1的包合物。荧光光谱分析表明,当向H-1中加入GSH后,以340 nm光激发,波长为513 nm处丹磺酰胺的荧光强度下降,并且发生红移,而396 nm处喹啉基团的荧光强度增大。利用喹啉基团与丹磺酰胺基团荧光发射峰强度变化的比值可以精准检测谷胱甘肽分子,检测限可达到2.5×10~(-6)mol·L~(-1)。     

基于萘酰腙类锌离子增强型荧光探针的合成及光谱性能

设计合成了一种简单的酰腙类结构的增强型荧光探针HM,实现了对锌离子（Zn²⁺）的高选择性识别。运用ESI-MS质谱、荧光光谱和紫外-可见光谱等手段研究了探针HM对Zn²⁺的识别过程。紫外光谱测试表明,当向探针HM中加入Zn²⁺后,386 nm处的吸收峰逐渐减弱,在420 nm处出现了新的吸收峰,并且强度逐渐增大,直至达到平衡,等吸收点为396 nm。荧光光谱分析表明,探针HM能够高选择性地识别Zn²⁺。在发射波长510 nm处的荧光增强2.5倍,最低检出限为1.0×10^-5 mol/L、量子产率为0.02。该识别过程为PET（光诱导电子转移机理）和CHEF（螯合荧光增强机理）共同作用的结果。通过电喷雾质谱和Job's plot实验证明探针HM与Zn²⁺以1：1配位,平衡常数（K）达到4.05×10⁶ L·mol^-1。     

Ga(Ⅲ)与EHPG配合反应的光谱研究

在0.1mol/L pH 7.2,Tris-HCl缓冲溶液和室温条件下,用荧光光谱和紫外差光谱研究了Ga3 与N,N'-乙烯-二[2-(2-羟基苯基)甘氨酸](EHPG)的配合反应.结果表明:Ga3 与EHPG的配位比为1/1.随着Ga3 的不断滴加,EHPG的荧光光谱在310nm处的最大荧光峰强度逐渐降低,其紫外差光谱在240nm和293nm处的吸收峰逐渐增强.当Ga3 达到一定量时,310nm处的荧光强度、紫外光谱中240nm和293nm处的吸收峰强度不再发生变化.通过计算可得:在240nm处配合物Ga-EHPG的摩尔吸光系数为ε=5.41×103 L·mol-1·cm-1,条件稳定常数为lgKGa-EHPG=22.83.     

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。     

检测Fe~(3+)/F~-的双功能喹哪啶衍生物荧光探针

对一种简单结构的喹哪啶衍生物作为离子荧光探针的性能进行了研究。探针由8-羟基喹哪啶的2-位引入水杨醛构成,通过双键连接喹啉环与苯环以及推-拉电子基团构成大共轭结构,使其发光量子产率提高;探针分子中的氮、氧原子提供了良好的配位作用点,能选择性与离子配合而使荧光性质发生变化。在乙腈/水溶液中,Fe~(3+)与探针形成1∶1的配合物而使其荧光猝灭,配合为自发的熵驱动放热过程。红外光谱和1 H NMR滴定推测探针分子中的两个羰基氧和氮的孤对电子参与Fe~(3+)络合,光诱导引发电子转移过程导致荧光猝灭。在乙腈溶液中,F~-使探针在415nm处的荧光峰降低,在560nm处出现新荧光峰,形成比率荧光,荧光由蓝色变为黄色至橙红色。同时,F~-使探针在280和340nm处的紫外吸收峰降低,在455nm处出现新的吸收峰,形成比率吸收,颜色由无色变为黄色至橙色。1 H NMR滴定推测探针分子与F~-是通过氢键作用。为一种同时检测阴、阳离子的双功能探针,荧光法对Fe~(3+)和F~-的检出限分别低至13.6nmol·L~(-1)和1.6μmol·L~(-1),紫外法对F~-的检出限低至16.5μmol·L~(-1)。利用探针对F~-识别时明显的颜色变化,建立了可视性,快速度,易操作的目视检测微量F~-的方法。     

不同环数芳香烃激光诱导荧光光谱研究

为了更好地区分测量小分子芳香烃,利用一台Nd∶YAG激光器提供能量为0.085 J·cm-2、波长为266 nm的入射光。针对苯、甲苯、萘、菲、蒽、芘和屈不同环数的芳香烃,使用激光诱导荧光法研究了单一芳香烃及不同芳香烃混合物的荧光光谱。结果表明,芳香烃的苯环数是荧光发射光谱的主要决定因素;相同苯环数不同结构的芳香烃对荧光光谱范围基本没有影响;由于266 nm波长的吸收效率差异,导致相同环数的芳香烃的荧光光强存在差异;而且吸收效率相近且浓度相同时,环数越大,荧光光强越强。随着芳香烃环数的增加,荧光光谱波段和峰值都出现从紫外波段向可见光波段红移的现象,同时吸收效率相近时,荧光光谱范围变宽;一环至四环芳香烃的较好的荧光光谱区分范围分别为275~320,320~375,375~425和425~556 nm。针对不同芳香烃混合物研究表明,由于辐射能量传递机制导致混合物中有3环或4环芳香烃存在时,紫外波段的光被损失,所以1环或2环芳香烃混入混合物后,混合物中的1环或2环荧光光谱不能被检测到,但荧光光谱强度增大;当混合物中只包含3环和4环芳香烃时,荧光发射光谱具有两种芳香烃的特点;当混合物中存在3环和4环芳香烃时,荧光发射光谱和各自的浓度相关,从而可以一定程度区分不同环数物质。     

七元瓜环对10-羟基喜树碱理化性质及抗癌活性的影响研究

利用紫外吸收光谱、荧光光谱、相溶解度等方法考察了七元瓜环(Q[7])对10-羟基喜树碱(HCPT)理化性质及抗癌活性的影响。研究结果表明在pH 2.0的盐酸介质中,随着主客体NQ[7]/NHCPT比例的增加,客体HCPT在λ265nm的紫外吸收强度明显下降并且波长发生红移,而在λ425nm的吸收强度却增加并在λ387nm波长处有明显的等吸收点。HCPT的荧光光谱表现出在λ558nm荧光发射峰的荧光强度呈下降趋势并发生波长蓝移现象。摩尔比法和Job法的研究得出主体Q[7]与客体HCPT形成了2∶1的主客体配合物,Reactlab EQULLIBRIA software○R程序计算了紫外吸收法和荧光光谱法的主客体配合物的总稳定常数(β)分别为1.549×1013 L2·mol-2和0.907×1013 L2·mol-2;相溶解度实验的结果表明当Q[7]的浓度为1×10-3mol·L-1时,可使HCPT的溶解度增大约250倍,而利用共蒸发法制备的Q[7]-HCPT固体包合物则可使HCPT在水中的溶解度提高约1170倍;体外人肺癌细胞株A549和人白血病细胞株K562的细胞毒活性测试结果表明,与单纯的HCPT比较,包合物的形成对HCPT的抗癌活性影响不大。     

华法林与人血清蛋白结合的动力学过程和光谱性能研究

华法林作为口服维生素K拮抗剂几十年来广泛应用于治疗血栓类疾病。因此针对华法林的物理化学性质的研究成为了人们的重点。通过含时密度泛函理论(TD-DFT),模拟了华法林分子在水溶液状态下与人血清蛋白结合过程中几种状态的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)与荧光光谱,研究不同状态在激发过程中的跃迁方式和电荷转移过程,以及光谱的差异,探究整个动力学过程的激发态变化机理。结果表明,华法林在水溶液中紫外-可见吸收光谱表现出双吸收现象,双吸收现象主要由不同的激发态跃迁导致。未去质子化前,主要吸收峰波长为291 nm,去质子化后,吸收强度降低,波长红移,当华法林与血清蛋白结合后发生电荷转移导致吸收增益,波长307 nm吸收峰强度最高。通过计算第一激发态(S₁)的结构和激发能模拟华法林不同状态的荧光光谱,最初状态下荧光峰为360 nm,去质子化后,荧光强度降低,波长红移,结合后结构变化导致荧光增益。根据华法林的荧光光谱变化情况,说明其在整个动力学过程中存在不同的荧光发射过程。通过分子前线轨道分析和电子-空穴分析研究整个动力学过程的电荷转移情况,表明华法林单体的荧光发射过程为局域激发,...     

两种新型芴衍生物的合成、晶体结构及光谱性能

合成了两种新型芴衍生物:2,7-二（3,5-二（三氟甲基）苯基）-9,9-二乙基芴（1）和2,7-二（4-氟苯基）-9,9-二乙基芴（2）。通过元素分析、红外光谱（IR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）以及单晶X射线衍射对其结构进行了表征。化合物1属于单斜晶系,P2₁/c空间群;化合物2属于三斜晶系,P-1空间群。通过紫外-可见吸收和荧光光谱研究了化合物的发光性能。结果表明:在CH₂Cl₂溶液和固态薄膜中,化合物1、2在350～400 nm波段有吸收峰,归属于π-π^*电荷跃迁;化合物1、2的光学带隙E_g分别为3.31 eV和3.30 eV,并且均有强烈的蓝色荧光发射现象（激发波长为330 nm）,在二氯甲烷中的荧光量子效率分别为0.62和0.61,固态荧光寿命分别为6.39 ns和9.00 ns。     

在双波长下识别Fe3+的一种新型可视化荧光探针的合成及性能

合成了一种新型四苯乙烯-罗丹明化合物L,通过紫外-可见吸收光谱、分子荧光光谱、裸眼和循环伏安分析法等分别研究了化合物L的聚集诱导发光性能、对金属阳离子的识别性能和电化学性能。实验结果显示:化合物L在乙醇-水的混合溶剂中表现出典型的聚集诱导发光性能;L在EtOH/H_2O(V∶V,1∶1,Tris-HCl,pH=7.0)溶液中随Fe~(3+)的加入,化合物L的EtOH/H_2O(V∶V,1∶1,Tris-HCl,pH=7.0)溶液显示出明显的颜色变化,由无色变成红色,除Al~(3+)、Cr~(3+)略微变红外,其他金属离子无明显变化,这表明化合物L可作为裸眼识别Fe~(3+)的探针;当选用激发波长350 nm时,在508 nm处的荧光发射强度发生猝灭,猝灭比为87.5%,检出限为4.56×10~(-6) mol/L;激发波长为530 nm时,在582 nm处荧光发射强度呈增大趋势,较加入前增大了49.6倍,检出限可达7.4×10~(-7) mol/L。由此可见,L在用不同激发波长激发时,在两个不同荧光发射波长下分别实现了对Fe~(3+)的"turn-off"和"turn-on"识别,因此L可作为一种具有高灵敏性和专一选择性的可视化Fe~(3+)荧光探针。并经Job's曲线、紫外和荧光滴定、核磁滴定、扫描电镜初步确定了探针L和Fe~(3+)的络合机理,探针L和Fe~(3+)的络合比为2∶1,整个测试在中性条件下进行,使得该类探针在生物体系或环境中有潜在的应用价值。且它的电离势为5.77 eV,电离势与正电极的功函数(5.5 eV)较匹配,有望开发成为空穴传输材料。电子亲合势为3.71 eV,比常见的电子传输材料PBD(E_A=2.82 eV)的电子亲和能大,有望开发为电子传输材料,所合成的化合物也可作为一类具有潜在应用价值的光电材料。     

The design of a peptide linker group to enhance the SERS signal intensity of an atto680 dye‐nanoparticle system

The Surface enhanced resonance Raman spectroscopy (SERRS) spectra of three modified atto680 dyes were recorded using Au nanoparticles and an excitation laser operating at 670 nm. The dyes were modified with linker groups based on the small peptides, Cys, Cys–Gly and Cys–Gly–Gly. The Cys thiol group acted as the coupling point to the Au surface and the Gly  NH₂ group used to attach the dye. The maximum signal was recorded for the Cys–Gly linker. This gave a signal intensity for the 577 cm⁻¹ Raman peak of the atto680 dye that was more than 27 times greater than the unmodified dye. The Au nanoparticles used had a diameter of 49.8 ± 1.2 nm and were synthesised by the citrate reduction method. The Raman dye‐AuNP probes were also used in an immunoassay to detect mouse IgG in the femto mole range. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

新型锌离子荧光探针(5-(二甲基氨基)-N-(4-(2-(2-喹啉亚甲基)甲酰肼基)苯基)萘-1-磺酰胺)的研究

以丹磺酰胺为荧光基团设计合成了新型Zn²⁺荧光探针DW1(5-(二甲基氨基)-N-(4-(2-(2-喹啉亚甲基)甲酰肼基)苯基)萘-1-磺酰胺)。通过紫外光谱、荧光光谱及电喷雾质谱研究了DW1对Zn²⁺的选择性识别作用。结果表明,DW1与Zn²⁺结合后荧光显著增强,荧光发射光谱由545 nm蓝移至515 nm,量子产率达到0.32,且对Zn²⁺具有较高的选择性,受常见离子的干扰较小。光谱滴定和ESI-MS谱表明DW1与Zn²⁺以1∶1的化学计量数形成配合物,平衡常数K=1.75×10⁴(mol/L)^-1。     

Self-pulsing in Er3+-doped fibre laser

The output intensity of an erbium-doped fibre laser was studied. Experiments were performed with three pumping wavelengths: 514.5 nm, 810 nm and 980 nm. The laser output intensity exhibits three different dynamical behaviours: steady-state, sinusoidal variation or self-pulsing. In particular, in a bad (high-loss) cavity configuration, when the pumping ratio is increased above the lasing threshold the output intensity changes continuously from a steady-state to an infinite train of pulses. We also show that, depending on the cavity configuration, the transient oscillations display different forms.     

一种含蒽醌基偶氮染料的合成及其对硼酸的选择性识别

设计合成一种含蒽醌基偶氮染料,在pH 8.3 EDTA-NaOH缓冲介质中,利用紫外-可见吸收光谱法研究了其与硼酸、阴离子及阳离子的相互作用。结果表明,以邻位酚羟基为识别位点,蒽醌基和偶氮基为信号报告基团,受体分子可选择性识别硼酸,吸收光谱蓝移50nm,溶液颜色由玫瑰红色变为黄色,常见阴离子及阳离子均不影响其对硼酸的识别。同时对识别机理进行了初步探讨,得出硼酸与受体分子形成1∶1稳定络合物,结合常数为760L.mol-1。     

用荧光分光光度法测量冠心病患者血浆谷胱甘肽

利用荧光分光光度计对还原型谷胱甘肽(GSH)及氧化型谷胱甘肽(GSSG)标准品进行全波长扫描,确定激发(λ_ex)波长为334.4 nm,发射(λ_em)波长为424 nm以及5 nm的谱带宽度,以pH 8.3的磷酸盐缓冲液(PBS)作为缓冲液,用100 μL 10 mmol·L-1邻苯二甲醛(OPA)甲醇溶液对GSH进行衍生化30 min后测量荧光值(FU)。以标准品浓度为自变量,FU为应变量,求直线方程, Y_GSH=6.9+8.6X(r2=0.994),Y_GSSG=6.2+17.2X(r2=0.999) , 并制作标准曲线。据此测定三组研究对象血浆GSH及GSSG,并计算GSH/GSSG的氧化还原电位。研究发现,从正常对照组到冠心病前期组,再到冠心病组,GSSG逐渐升高,GSH和GSH/GSSG逐渐减少,氧化还原电位逐渐升高,向氧化方向偏移(P均＜0.05)。该方法操作简单,精密度好, 准确度高。     

紫外-可见光谱法研究二茂铁衍生物与血红素的相互作用

采用紫外-可见光谱法(UV-Vis)研究三种二茂铁衍生物[Fc(COOH)₂(λ_max=286 nm), Fc(OBt)₂(λ_max=305 nm), Fc(Cys)(λ_max=289 nm)]与血红素(heme, λ_max=386 nm)的相互作用。实验结果表明：当固定heme浓度时,heme的吸光度随着Fc(COOH)₂和Fc(Cys)浓度的增加而增大,而heme的吸光度随着Fc(OBt)₂的浓度的增加几乎没有增大;当分别固定Fc(COOH)₂, Fc(Cys)和Fc(OBt)₂的浓度时,Fc(COOH)₂和Fc(Cys)的吸光度随着heme浓度的增加而增大,而Fc(OBt)₂的吸光度随着heme浓度的增加没有变化,说明Fc(COOH)₂和Fc(Cys)与heme存在分子间的相互作用,主要是由于Fc(COOH)₂和 Fc(Cys)与heme能形成氢键,分子链增长,吸收的能量增加,导致吸光度增大;而Fc(OBt)₂与heme没有分子间的相互作用,是由于Fc(OBt)₂没有自由的氢,不能与heme形成分子间的氢键。同时考察了三种二茂铁衍生物与heme 的吸光度随时间的变化,Fc(COOH)₂和 Fc(Cys)与heme的吸光度随着时间的增加而减少,而Fc(OBt)₂与heme的吸光度随时间的变化几乎没有变化。Fc(COOH)₂与Fc(Cys)和heme的反应时间为0.5,18和48 h,当固定Fc(COOH)₂浓度时,在λ_max=384 nm处的吸光度由2.64分别变为2.53和2.51;当固定heme的浓度时,在λ_max=384 nm处的吸光度由1.76分别变为1.72和1.68;当固定Fc(Cys)浓度时,在λ_max=397 nm处的吸光度由2.74分别变为2.63和2.55;当固定heme的浓度时,在λ_max=397 nm处的吸光度由1.82分别变为1.58和1.49。     

抑制剂Benzamidine与胰岛素作用机制的分子动力学和结合自由能计算研究

氢键和极性相互作用在抑制剂-蛋白结合专一性识别过程中起到重要作用.抑制剂Benzamidine(BEN)与胰岛素trypsin相互作用机制的阐明有助于胰岛素高效抑制剂的研发.本文采用分子动力学模拟和MM-PBSA(molecular mechanics-Poisson Boltzmann surface area)从原子层次上研究BEN与胰岛素的结合模式.结果表明抑制剂BEN的脒基不仅与Asp189的羰基产生静电相互作用,而且与残基Ser190和Gly214形成氢键相互作用.基于残基能量分解的计算表明抑制剂的苯基与残基His58,Cys191,Gln192,Trp211,Gly212和Cys215形成有利于抑制剂结合的疏水性相互作用.期望当前的研究能为胰岛素有效抑制剂的研发提供重要的理论指导.     

抑制剂Benzamidine与胰岛素作用机制的分子动力学和结合自由能计算研究

氢键和极性相互作用在抑制剂-蛋白结合专一性识别过程中起到重要作用. 抑制剂Benzamidine(BEN)与胰岛素trypsin相互作用机制的阐明有助于胰岛素高效抑制剂的研发.本文采用分子动力学模拟和MM-PBSA(molecular mechanics-Poisson Boltzmann surface area)从原子层次上研究BEN与胰岛素的结合模式.结果表明抑制剂BEN的脒基不仅与Asp189的羰基产生静电相互作用，而且与残基Ser190和Gly214形成氢键相互作用.基于残基能量分解的计算表明抑制剂的苯基与残基His58, Cys191, Gln192, Trp211, Gly212和Cys215形成有利于抑制剂结合的疏水性相互作用.期望当前的研究能为胰岛素有效抑制剂的研发提供重要的理论指导.