共振光散射及平衡透析研究I-与HSA或BSA的结合平衡

首次采用共振光散射、荧光光谱并结合平衡透析法研究了 I- 与人血清白蛋白 ( human serum albumin,简称 HSA)或牛血清白蛋白 ( Bovine Serum Albumin,简称 BSA)结合平衡。首次观测到 I- 对 HSA和 BSA的共振光散射有增强效应 ,却导致 35 0和 70 0 nm处的荧光淬灭。平衡透析的结果表明 :I- 与 HSA或 BSA的结合平衡不适合用 Scatchard模型处理 ,却能较好地符合相平衡分配规律 ,表观相分配常数数量级为 1 0 4。Cl-很可能是通过改变溶液的离子强度影响 I- 的结合。根据不同的 p H条件下的透析结果 ,推测 I- 是与白蛋白上质子化的碱性氨基酸残基结合。     

金纳米微粒与藏红T相互作用的吸收、荧光和共振Rayleigh散射光谱特征

用共振Rayleigh散射(RRS)光谱并结合吸收光谱和荧光光谱研究了金纳米微粒与藏红T(ST)的相互作用. 在pH 5左右的柠檬酸盐介质中, 柠檬酸根(H₂L)^2−自组装于带正电荷的金纳米微粒表面, 形成[(Au)_n(H₂L)_m]^x−复合物. 此时(H₂L)^2−的一个羧基氧原子向内结合于金纳米微粒表面, 另一个羧基氧原子向外形成带x个负电荷的超分子复合阴离子, 此时它再与藏红T阳离子借静电引力、疏水作用力和电荷转移作用形成新的结合产物. 这里(H₂L)^2−起了“桥”的作用. 讨论了结合产物在引起吸收光谱红移, 金纳米微粒等离子体吸收带降低和荧光猝灭的同时, 将导致RRS的急剧增强并出现新的RRS光谱. 研究了金纳米微粒与藏红T相互作用对RRS、吸收光谱和荧光光谱的影响, 结合产物引起RRS增强的原因, 并结合量子化学方法对于反应机理进行了探讨, 认为RRS光谱不仅可对纳米微粒及其反应产物的研究提供新的信息并且也可作为表征和检测纳米微粒的一种灵敏手段.     

共振Rayleigh散射研究I-与血清白蛋白的结合平衡

采用共振Rayleigh散射并结合平衡透析法研究了I-与人血清白蛋白(human serum albumin, 简称HSA) 或牛血清白蛋白 (Bovine Serum Albumin, 简称BSA) 结合平衡. 观测到Iˉ对HSA和BSA的共振Rayleigh散射、倍频散射有增强效应, 却导致荧光猝灭. 平衡透析结果表明: I-与血清白蛋白的结合平衡不符合Scatchard模型, 却能较好地符合相平衡分配规律, 表观相分配常数受pH影响, 其数量级为104. Cl-和其他阴离子很可能是通过改变溶液的离子强度影响I--的结合. 根据不同的pH条件下的实验结果, 推测 I--是与白蛋白上质子化的碱性氨基酸残基结合.     

金属-血清白蛋白的平衡透析——Ⅱ.Ni(Ⅱ)-血清白蛋白体系的别构效应

详细研究了Ni～(2+)离子结合于人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)和牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)的平衡透析.Ni(II)-HSA和 Ni(II)-BSA体系都得到可以划分成两组的8个结合位置,这2个体系都存在2个优先的结合位置,结合于这 2个位置的 Ni～(2+)离子可以看作是别构效应的效应子,诱导的别构效应符合Monod等人建议的模型.别构参数表明,R-态结合Ni～(2+)离子的能力约为T-态的100倍,HSA的构象显著紧于BSA的.     

4',5,7-三羟基二氢黄酮与人血清白蛋白相互作用的光谱学研究

应用紫外吸收光谱、荧光光谱和红外光谱等方法对人血清白蛋白(HSA)与4',5,7-三羟基二氢黄酮(naringenin, NAR)相互作用的机理进行了研究. 紫外光谱显示, 在生理pH下NAR分子中A环7位的酚羟基发生部分解离, 7位酚羟基的解离使A环与B环上羰基形成的共轭体系的紫外吸收峰发生明显红移; 药物与蛋白质的相互作用使该谱带发生了进一步的红移, 说明该共轭体系参与了与蛋白质的相互作用. 在药物与蛋白质浓度比(c_NAR/c_HSA)为0.1～10 的范围内, NAR在HSA上只有一个结合位点(可能位于site I), 结合常数为1.27×10⁵ L•mol^－1 (n＝5, RSD小于5%). 研究了不同pH值条件下药物对蛋白质荧光猝灭的影响, 发现药物分子中的没有解离的活性基团在结合过程中发挥着主导作用. 在缓冲水溶液和重水溶液中分别测定了与药物作用前后蛋白质二级结构的变化. 随着药物浓度的增加, NAR和HSA之间的相互作用使HSA的α-螺旋结构的含量明显降低, 而β-折叠和β-转角结构的含量增加, 无轨结构在药物浓度较高时也有少量的增加. 结合紫外吸收光谱、荧光光谱和红外光谱结果, 探讨了HSA与NAR相互作用的模式.     

牛血清白蛋白影响聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物胶团形成的荧光光谱研究

应用芘荧光光谱研究了牛血清白蛋白(BSA)对聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物(PEO-PPO-PEO)Pluronic系列聚集行为的影响, BSA可以使Pluronic嵌段共聚物水溶液的临界胶团温度(CMT)增加. 应用“紧密堆积模型”获得了胶团形成过程中的标准自由能(ΔG⁰)、标准焓(ΔH⁰)和标准熵(ΔS⁰)等热力学参数, 胶团形成的标准焓和标准熵随着BSA浓度的增加而降低, 嵌段共聚物的PPO含量越高, 焓和熵的改变越大. 疏水的PPO嵌段是Pluronic嵌段共聚物与BSA作用的主要因素. PPO和BSA之间的疏水相互作用会引起PPO嵌段之间相互作用的改变, 进而使CMT升高和Pluronic嵌段共聚物胶团形成的热力学参数改变.     

四核钙配位化合物[{Ca(C15H8O7S)(H2O)(DMSO)}3{Ca(C15H8O7S)(DMSO)2}]·4DMSO的合成和晶体结构及光致发光性能

采用浓硫酸对白杨素进行磺化, 磺化产物与Ca(Ⅱ)络合, 合成了结构新颖的四核钙配位标题化合物[{Ca(C₁₅H₈O₇S)(H₂O)(DMSO)}₃{Ca(C₁₅H₈O₇S) (DMSO)₂}]·4DMSO.采用IR, ¹H NMR和X射线单晶衍射法对其进行了表征和晶体结构测定. 标题化合物属于三斜晶系, 空间群P ī, 晶胞参数a = 1.4725(6), b = 1.6480(7), c = 2.1006(8) nm, α = 83.928(7)°, β = 85.938(7)°, γ = 85.212(7)°, V =5.041(3) nm³, Dc = 1.476 g/cm³, Z = 2, m = 0.568 nm^−1, F(000) = 2324, R = 0.0778, wR = 0.1821. 标题化合物为四核钙配位化合物, 4个Ca(Ⅱ)被4个配体5-羟基氧负离子-7-羟基黄酮-6-磺酸根的羰基和羟基氧负离子桥联, 形成近似正方形. Ca(Ⅱ)的配位数都是7, 配位原子分别来自5-羟基氧负离子-7-羟基黄酮-6-磺酸根的羟基、羰基、磺酸根的氧原子, 以及水和DMSO的氧原子. 4个配体位于4个配位Ca(Ⅱ)组成的正方形平面两侧, 同侧配体两两平行且它们之间存在p-p堆积作用, 异侧配体之间近似垂直.同时, 发现了标题化合物固体具有光致发光现象, 在λ_ex＝410 nm条件下可发出λ_em＝520 nm的绿色荧光, 并对其发光机制进行了探讨.     

CeCl3-CdCl2-H2O和CeCl3-CdCl2-HCl-H2O的相平衡

测定了三元系CeCl₃-CdCl₂-H₂O (25 ℃)和四元系CeCl₃-CdCl₂-HCl(～8.4％)-H₂O(25 ℃) 的相平衡溶度数据,绘制了相应的溶度图.该三元系是由5个固相区CdCl₂&;#8226;2.5H₂O(原始盐)、CdCl₂&;#8226;H₂O(原始盐)、6CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;14H₂O、4CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;12H₂O、CeCl₃&;#8226;7H₂O(原始盐)组成的复杂体系.该四元系是由5个固相区CdCl₂&;#8226;H₂O(原始盐)、9CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;19H₂O、6CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;14H₂O、4CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;12H₂O、CeCl₃&;#8226;7H₂O(原始盐)组成的复杂体系.其中6CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;14H₂O在该三元系是介稳化合物.9CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;19H₂O 、6CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;14H₂O和4CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;12H₂O用X射线粉末衍射及TG-DTG和DSC等方法进行了研究,并对X射线粉末衍射进行了指标化.     

4-羟基吡啶-2, 6-二甲酸铽配位聚合物的合成与光谱性能研究

在水热条件下合成了一个二维稀土铽的配位聚合物[Tb(cam)(H₂O)₃]_n·nH₂O) (1)(H₃cam=4-羟基吡啶-2,6-二羧酸),通过元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射、荧光、紫外吸收、热重分析和X-射线粉末衍射对其进行表征。Tb(Ⅲ)离子八配位呈十二面体几何构型。每个Tb(Ⅲ)离子与3个(cam)^3-离子相连形成具有(4·8²)型拓扑的二维层状结构,层与层之间通过氢键的识别作用拓展为三维超分子结构。室温下配合物1呈现出稀土Tb³⁺的特征荧光发射峰,且发光强度较大,说明配体的能级与TbⅢ离子的发射能级比较匹配。     

荧光法研究3-氨基苯硼酸与牛血清白蛋白间的相互作用

为了了解分子印迹反应的机理和最适宜的反应条件, 应用荧光猝灭法研究了3-氨基苯硼酸(APBA)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用, 二者的反应受到体系pH值、离子强度等关键因素的影响. 实验结果表明: 适宜的离子强度和pH值为6.25时, APBA与BSA的色氨酸残基的荧光猝灭反应的物质的量比为2∶1, 表观结合常数K_A＝1.0×10¹¹ L²• mol^－2, 说明二者间形成了较强的化学键. 通过上述研究, 明晰了3-氨基苯硼酸与牛血清白蛋白之间的作用机理, 有助于分离或富集蛋白质中BSA组分, 从而能够改进印迹和洗脱的效率.     

光谱法与分子模拟研究胡椒碱对牛血清白蛋白的键和作用

利用荧光光谱法及紫外吸收光谱法结合计算机模拟技术研究了在模拟生理条件下胡椒碱(piperine)与牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin, BSA)的相互作用. 根据荧光猝灭的有关方程分别求得不同温度下(298, 308和318 K)药物与蛋白相互作用的结合常数、结合位点数及键合距离. 实验所得到的热力学参数(ΔHӨ＝－9.55 kJ/mol, ΔSӨ＝46.75 J•mol－1•K－1)表明维持药物与蛋白质的相互作用力主要是疏水作用和静电作用. 分子模拟的结果显示了胡椒碱与BSA的键合机理和键合模式, 表明维持药物与蛋白质的相互作用力主要是疏水作用和氢键(位于氨基酸残基His 242, Arg 222和Arg 218位). 此外, 基于胡椒碱的荧光猝灭效应, 首次探讨了药物-蛋白质体系的几种物理化学参数, 包括电荷密度(δ)、离解常数(Kd)及量子产率(F)的变化效应.     

含有识别基团的两亲性给-受体型分子的聚集行为

利用紫外-可见光谱、表面光电压谱及荧光发射谱对两种以具有识别功能的巴比妥酸基团作为受体的两亲性给-受体型分子,5-(-4-十二烷氧基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮(PB₁₂)和5-(-4-N,N-二-十二胺基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮(AB₁₂) 的聚集行为进行了研究.结果表明,在分子间氢键、π-π及van der Waals等弱相互作用的协同调控下,随着浓度的增加,PB₁₂形成J-聚集体,而AB₁₂形成柱状囊泡形H-聚集体.当溶液浓度大于10^-4 mol/L时,PB₁₂在峰值波长500 nm附近出现来源于J-聚集体的扭曲分子内电荷转移带(TICT) 的发射,AB₁₂在峰值波长600 nm附近出现来源于H-聚集体的激基缔合物的荧光.     

铁羰基化合物的研究(η5-C5H5)Fe(CO)2CH2COOR的合成

在我们实验室里采用环戊二烯基羰基铁的钠盐[(η⁵-C₅H₅)Fe(CO)₂]Na和氯代乙酸酯ClCH₂COOR(R=C₂H₅,C₃H₇,C₄H₉,C₅H₁₁)直接反应合成了铁羰基化合物(η⁵-C₅H₅)Fe(CO)₂CH₂COOR(Ⅰ).     

镉(Ⅱ)与牛血清白蛋白的相互作用及pH、钙(Ⅱ)、锌(Ⅱ)和表面活性剂的影响

本文用恢复电位法、荧光分光光度法及粘度法研究了镉(Ⅱ)与牛血清白蛋白(BSA)的配位平衡和pH的影响。结果表明BSA有两类镉结合部位(2个强结合和10个弱结合部位)。Cd—BSA配位反应受pH影响,在近中性pH范围Cd(Ⅱ)与BSA结合未接近饱和时,以CURFIT程序对结合曲线拟合发现,每摩尔BSA平均结合Cd(Ⅱ)摩尔数的对数值与游离镉浓度的对数间成线性关系,进一步用Marguardt法处理得到Cd(Ⅱ)与BSA结合平衡方程式:N =K[Cd²⁺]^m,K和m均为pH函数。构象研究表明H⁺和Cd(Ⅱ)的结合都能引起BSA构象改变。用凝胶色谱法测定了Zn(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)、吐温—80和十二烷基硫酸钠(SDS)对Cd—BSA结合的影响。Z_n(Ⅱ)可以竞争Cd(Ⅱ)在BSA上结合部位使Cd(Ⅱ)活动化。SDS能够有效抑制Cd(Ⅱ)与BSA结合,这种作用可能与SDS引起BSA构象改变有关。     

N-取代氨乙基膦酸为配位中心的Keggin型杂多酸

用N-取代的β--氨乙基膦酸R₂R′N+CH₂CH₂PO₃H-(R=R′=H;R=Me,R′=H;R=R′=Me; R=H,R′=Me₂CH;R=H,R′=CH₃(CH₂)₂CH₂)为配位中心合成了系列P︰W比为1︰12的有机膦-钨杂多酸,用元素分析、红外、紫外光谱、TG和DSC热分析对其进行了结构表征.结果表明,这些有机膦杂多酸具有Keggin型结构,可表示为N⁺CH₂CH₂PO₃HZ^-·W1₁₂O₃₆·nH₂O.其中铵离子有机侧链R₂R′N⁺CH₂CH₂与膦酸根PO₃H^-一起参与构成杂多阴离子的一级结构,即整个有机膦酸一体作为了杂多阴离子的核心或配位中心.有机膦酸的取代基对杂多酸的结晶水量有显著影响.     

由大环配体[As4W40O140]28-与NiII形成的新型超大杂多化合物

在pH = 4.0的水溶液中, NiCl₂·6H₂O, NH₄Cl与Na₂₇[NaAs₄W₄₀O₁₄₀]·60H₂O反应, 得到了新的杂多砷钨酸盐(NH₄)₂₀[Na₂(H₂O)₂Ni(H₂O)₅{Ni(H₂O)}₂As₄W₄₀O₁₄₀]·61H₂O单晶, 用X射线单晶衍射法及元素分析确定了其结构, 晶体属三斜晶系, P¹空间群; 其晶胞参数为: a = 1.33135(18), b = 1.9722(3), c = 3.6430(5) nm, α = 78.010(2)°, β = 82.145(2)°, γ = 74.385(2)°, V = 8.978(2) nm3, Z = 2, R1 = 0.0512, wR2 = 0.0684 (I > 2σ). 在聚阴离子[Na₂(H₂O)₂Ni(H₂O)₅{Ni(H₂O)}₂As₄W₄₀O₁₄₀]^20-中, 2个Ni²⁺和2个Na⁺分占大环配体[As₄W₄₀O₁₄₀]^28-内的4个S2空位, 每个S2位提供4个O_d向金属离子配位, 2个Ni²⁺的配位数为6, 两个Na⁺的配位数分别为5和6, 另一个Ni²⁺处于环外, 与[As₄W₄₀O₁₄₀]^28-的一个端基氧(O_d)桥连成键, 其配位数为6.     

W/O型微乳液中水的状态和微乳液结构参数的求算

用Fourier变换红外光谱技术, 对AOT/异辛烷/水形成的油包水(W/O)型微乳液中水分子的O­—H伸缩振动峰进行曲线分峰拟合, 确定了W/O微乳液中的水存在4种不同的状态, 即：处于微乳液滴水池内的磺酸基结合水 (bound water)、钠离子结合水(bound water)、自由水(free water)和处于微乳液栅栏层——表面活性剂疏水链间的少量捕获水 (trapped、water); 同时求算了AOT/异辛烷/水W/O微乳液在不同含水量时的聚集数(n)、水池半径 (r_w)、磺酸基的结合水层厚度(d₁)、钠离子的结合水层厚度(d₂)、结合水层厚度(d)和AOT分子的有效极性头面积(A_AOT).     

三维无限伸展结构稀土配合物K3{[Sm(H2O)7]2Na-[a-SiW11O39Sm(H2O)4]2}·14H2O的合成、结构及性质研究

以Sm₂O₃, HClO₄, NaOH和α-K₈SiW₁₁O₃₉·nH₂O等为原料合成了组成为K₃{[Sm(H₂O)₇]₂Na[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]₂}·14H₂O的三维无限伸展结构稀土配合物, 并经IR, UV光谱, ICP原子发射光谱, TG-DTA, 循环伏安, 变温磁化率和X射线单晶衍射等分析手段进行了表征. X射线单晶衍射测定表明, 该化合物属于三斜晶系, Pī空间群, 晶胞参数: a = 1.2462(3), b = 1.2652(3), c = 1.8420(4) nm, α = 87.45(3), β = 79.91(3), γ = 82.57(3)°, Z = 1, R₁ = 0.0778, wR₂ = 0.1610. 结构分析结果显示, Sm³⁺(1)配离子镶嵌在[α-SiW₁₁O₃₉]^8−的空缺位置形成[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]^5−亚单元, 两个[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]^5−亚单元通过两个Sm(1)-O-W桥互相连接形成标题化合物的二聚体结构单元[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]₂^10−, 相邻的二聚体结构单元又通过两个Sm³⁺(2)配离子和一个Na⁺(1)离子桥连成一维链状结构, 链与链之间通过K⁺(1)离子连接成二维网状结构, 网状结构又通过K⁺(2)离子构筑成新奇的三维无限伸展结构. TG-DTA结果表明, 标题化合物阴离子骨架分解温度为554℃. 循环伏安行为测试表明, 标题化合物阴离子在pH = 3.1的水溶液中存在两步氧化还原过程. 变温磁化率结果表明, 在较高温度(110 ~300 K)时, 标题化合物磁性遵循居里-外斯定律, 在较低温度(2~ 110 K)时, 存在较强的反铁磁交换作用.     

星状六(苯甲酸)的合成、晶体结构及其铽配合物的发光性能

通过简单的一步缩合反应合成了新型主体分子——星状六苯甲酸(1H₆), 测定了其DMSO加合物1H₆·6DMSO (2)的晶体结构. 晶体属三方晶系, 空间群为 R-3, 晶胞参数 a=b=2.4129(2), c=1.1576(3) nm, α=β= 90°, γ= 120°, V=5.837(2) nm³, Z=3. 六个DMSO和氢键键接的端基苯甲酸交替排列在中心苯环的上下方, 形成“1, 3, 5-位基团向上; 2, 4, 6-位基团向下”的双三棱柱结构. 在吡啶中制备了1的铽配合物 (Tb₂1)₂Py·9H₂O(3), 该配合物发射明亮的铽离子特征荧光. 与相应苯甲酸铽的固体粉末的荧光光谱相比, 化合物3有更高的发光强度和较长的激发态寿命. 说明1能很好地包络中心铽离子, 是好的天线结构配体.     

脱铝超稳Y沸石负载杂多化合物催化剂的液相酯化性能

制备了一系列脱铝超稳Y沸石(DUSY)负载的12-磷钨杂多酸(PW)及其铯盐催化剂, 表征了其比表面和酸强度, 并在乙酸和正丁醇液相酯化反应中考察了催化剂的活性、选择性和稳定性. 结果表明, DUSY上引入PW后, 酯化反应的催化活性明显提高, 正丁醇的转化率从49.5%上升到86.4%, 而PW的这种促进作用并未在超稳Y沸石负载的PW催化剂上观察到; DUSY负载磷钨酸铯盐催化剂(Cs_2.5H_0.5PW/DUSY)的转化率高达94.6%, 且乙酸正丁酯的选择性为100%; 催化剂稳定性考察表明, 经过5次反复使用后, 负载磷钨酸铯盐的催化活性仍高达81.6%, 而相应的负载磷钨酸的催化活性却大幅度下降到47.6%; 催化剂溶脱性研究表明, 催化剂在反复使用过程中活性下降的量与活性组分在极性体系中的溶脱量成对应关系, 说明催化剂活性下降的主要原因是杂多酸(盐)活性组分的流失造成的, 而负载磷钨酸铯盐良好的催化稳定性来源于磷钨酸铯盐的难溶脱性.