外源柠檬酸缓解大豆根系短期铝胁迫的FTIR特征分析

选择耐铝性不同的2个大豆品种浙春2号(耐铝性)和浙春3号(铝敏感)作为实验材料,在设置铝胁迫的同时添加外源柠檬酸处理,应用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)对外源柠檬酸协同铝胁迫下的大豆根组织干燥粉末进行直接测定,并对其特征吸收峰进行了归属。通过对各图谱的比较分析,铝处理下大豆根的红外吸收峰形及峰强有所区别,特别是1 057, 1 602, 2 927和3 297 cm-1左右的吸收峰区别明显,反应出蛋白质,糖类以及核酸等有机物的含量变化;以A_{2 927 cm-1}/A_{3 297 cm-1}为横坐标、A_{1 051 cm-1}/A_{1 602 cm-1}为纵坐标而绘制的二维分析图显示,外源柠檬酸的加入使不同处理的红外吸收峰形及峰强差异降低,意味着有机物等有效成分的变化不显著,且浙春3号尤为明显。实验表明FTIR在某种程度上能够反映外源柠檬酸对铝胁迫下大豆根的缓解效应,为该领域的研究工作提供了有益的参考。     

应用FTIR直接测定法鉴定大豆的品种

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)法测定了8个不同大豆品种的子叶及外表皮的红外光谱,对他们的红外光谱进行了分析,并对其吸收峰进行了归属。通过对各谱图的比较分析发现,不同的大豆品种的红外吸收峰形及峰强有所区别。结果表明： 不同的大豆品种的FTIR有明显的差别,特别是1 800～1 200 cm-1范围内有较大的差异,它反映的主要是蛋白质分子的酰胺Ⅰ带及酰胺Ⅱ带附近,这可能是源于基因的差异。因此FTIR法可用于不同大豆品种的鉴别。     

FTIR结合热重(差热)技术对红壤地区大豆铝毒害的鉴定

采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR), 结合热重和差热分析对不同铝浓度下的大豆根系进行了研究。结果表明, 在60和90 mg·L-1的铝液处理下,大豆根系的铝含量较高,达到显著铝毒害水平。在相同的波数范围内,不同铝浓度下其红外谱图的性状、波数及吸收峰的数目有所不同,3 300, 2 930, 1 542和721 cm-1下的吸收峰可作为鉴定大豆铝毒害的特征峰。3 300和2 930 cm-1特征峰在高浓度(60和90 mg·L-1)的铝毒害下明显高于其他浓度特征峰,1 542 cm-1的酰胺Ⅱ带特征峰在90 mg·L-1下没有显现, 721 cm-1吸收峰带却在Al 60和90 mg·L-1浓度下有表现。不同铝浓度下的热重(TG)和差热(DT)曲线在400～500 ℃温度范围内差别最大,TG曲线在大于30 mg·L-1的铝处理下与空白相比的质量损失减少,表明铝处理可能使根系木质化加重,产生难以燃烧的物质;DT曲线在60和90 mg·L-1的铝处理下出现双峰,可作为大豆铝毒害的鉴定标志之一。由此,FTIR结合热重(差热)技术可以用来鉴定红壤地区大豆的铝毒害。     

两种水生植物处理重金属废水的FTIR比较研究

利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测定一定重金属浓度梯度处理下水芹和黄菖蒲根、茎、叶的红外光谱,并对这些红外光谱进行了比较分析。结果表明：植物各组分吸附重金属前后的峰形基本不变,只有某些参与重金属吸附的官能团如羟基(3 328～3 361 cm-1)、羧基(1 402～1 440 cm-1)、酰胺基(1 620～1 645 cm-1)等的吸收峰发生了不同程度的位移。两种水生植物根中与植物生理有关的化学成分的特征峰大多数随重金属浓度增加而降低。水芹茎、叶在各浓度重金属处理下与植物生理有关的化学成分的特征峰大多数都比对照低,黄菖蒲则相反。综合分析,黄菖蒲对重金属废水的修复效果和耐受能力均强于水芹。采用FTIR法鉴别水生植物对重金属的处理效果比常规方法更具代表性,为植物修复的开展提供了有力的证据支持。     

缺钙胁迫下花生植株的傅里叶红外光谱研究

钙(Ca)是植物必需营养元素之一,对植物的生长、发育与生理代谢等起着重要作用。缺钙会减少作物的产量,降低品质,因此影响经济价值。花生(Arachis hypogaea)是对缺钙很敏感的作物。试验选取LH11与YZ9102两个花生品种为供试作物,待花生幼苗长出第一片真叶以后,转移至营养液中,分别在三个钙处理(0,0.01和2.0mmol·L-1)下培养28d,随后取样分析花生幼苗生长情况与钙吸收,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)检测花生苗期植株不同器官的特征吸收峰,研究缺钙胁迫下花生苗期植株体内的化学组分变化。试验结果表明:在0和0.01 mmol·L-1钙处理下,花生品种YZ9102并未出现缺钙症状,但是品种LH11缺钙症状明显:叶片变小、植株变矮、茎尖顶端生长点坏死,基部侧枝数增多。品种YZ9102植株体内与LH11相比较,有较高的钙浓度与钙积累量。0和0.01mmol·L-1的钙缺钙营养液培养下,品种LH11根系钙积累量在整个植株中所占比例较高,而品种YZ9102在叶中钙积累比例较高。与正常钙供应处理相比,缺钙胁迫下,品种LH11根、茎、叶FTIR谱在1 060,1 380,1 655,2 922和3 420cm-1波长附近透射率较高,表明缺钙胁迫下花生幼苗植株体内蛋白质、糖类和脂类等组分明显降低,但品种YZ9102受到缺钙胁迫影响较小。品种YZ9102比LH11更耐缺钙胁迫。     

药用植物川东獐牙菜红外光谱分析与鉴别

采用傅里叶变换红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、偏最小二乘判别分析(partial least square discriminant analysis,PLS-DA)和系统聚类分析(hierarchical cluster analysis,HCA)快速鉴别不同产地川东獐牙菜(Swertia davidi Franch)。采集4个不同地区70株样品不同部位的红外光谱数据,原始光谱数据经预处理(自动基线校正,自动平滑,一阶求导,二阶求导)后导入OMNIC 8.2,比较吸收峰的差异;用SIMCA-Pa+10.0进行偏最小二乘判别分析(PLS-DA),以前三个主成分三维得分图比较产地鉴别效果;红外光谱数据导入SPSS 19.0,进行系统聚类分析(HCA),通过树状图比较不同部位分类效果。结果显示,(1)不同产地根的光谱图在1 739,1 647,1 614,1 503,1 271,1 243,1 072cm~(-1)附近的吸收峰有差异,不同产地茎的光谱图在1 503,1 270,1 246cm~(-1)吸收峰附近有差异;(2)相同产地不同部位的光谱特征峰有差异;(3)PLS-DA分析结果显示自动基线校正+自动平滑+二阶求导这种预处理方式分类效果最好,根的红外光谱数据产地鉴别效果最佳;(4)HCA的树状图,显示根的聚类分析结果正确率83%,茎的聚类分析结果正确率49%,叶的聚类分析结果正确率70%。FTIR技术结合PLS-DA与HCA方法能够快速准确地鉴别不同产地川东獐牙菜,不同部位产地鉴别效果有差异,根的光谱数据产地鉴别效果最佳,二阶求导处理增强了样品的特异性,使PLS-DA的三维主成分得分图分类效果更明显。     

濒危植物长序榆的FTIR分析及与土壤元素氮的相关性研究

应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)法测定了8个样地长序榆的根、茎、皮、叶的红外光谱,并对这些红外光谱与土壤元素氮进行了相关分析。结果表明,根、茎、皮、叶的红外光谱存在一定差异,其 组织器官化学成分含量和土壤氮元素之间存在不同程度的相关关系,茎中化学成分含量和全氮都呈显著正相关(p<0.05);皮在3 365 cm-1波数时的化学成分含量和全氮呈显著正相关,根和叶的化学成分含量与全氮呈低度相关。土壤速效氮和长序榆根、茎、皮、叶的化学成分含量之间也存在一定程度的相关性,但相关性比全氮弱的多,均未达到统计学意义上的“显著水平”。说明土壤全氮 的变化对长序榆植物的化学成分具有一定的影响,速效氮的影响则相对较低。     

彝药金沙青叶胆的傅里叶变换红外光谱研究

金沙青叶胆是常用彝药之一,具有独特而显著的药用价值。本文采用傅里叶变换红外光谱方法(FTIR)对金沙青叶胆的根、茎、花不同部位进行了分析研究。研究表明,其根、茎、花的红外光谱有较大的相似性,主要吸收峰位置基本相同,它们共同显示出该药材独特的红外指纹特征,三者所含主要物质成分基本相同,由此说明在彝医临床应用中将该药全草入药具有其合理性,但其根、茎、花的红外光谱的吸收峰位置、个数、强度、峰形又有一些差异,表明其不同部位所含的化学成分及其相对含量存在一定的差异。本文的分析研究为临床应用及开发利用该彝药提供了科学依据。     

根区增温对玉米幼苗主要代谢物傅里叶红外光谱特性及叶绿素含量的影响

为深入研究根区温度对玉米幼苗主要代谢物以及叶绿素含量的影响,试验设置常温(24℃)、中温(30℃)和高温(36℃)三个根区温度水平,以SD609(保绿型)和SD902(衰老型)两个不同抗逆型玉米品种为样品,采用傅里叶变换红外光谱仪(TensorⅡ,德国布鲁克)测定玉米幼苗根、茎、叶三个器官的光谱特征。结果表明:不同根区温度处理对玉米幼苗各个器官有机物含量有显著影响,但影响程度不同,大体表现为根茎叶;玉米幼苗根、茎、叶在3 330, 2 927, 1 639, 1 515, 1 350, 1 250和1 055 cm~(-1)等波数处透射率均受根区温度的影响,且在根区中温条件下各器官上述波数处透射率较低,根区高温条件下透射率较高,在1 055 cm~(-1)处各处理差异最为明显;不同抗逆型品种在根区增温条件下FTIR光谱特征有较大差异,抗逆性较差的衰老型品种(SD902)在不同根区温度处理下FTIR光谱特征差异较大,叶绿素含量受根区增温影响较大,而抗逆性较好的保绿型品种(SD609)不同处理间差异较小,叶绿素含量受根区增温影响较小;根区温度对不同玉米品种根系活力及叶绿素含量影响均表现为中温(30℃)对照(24℃)高温(36℃)。因此,适当提高根区温度可以显著提高玉米幼苗根系活力、叶绿素、碳水化合物尤其是多糖含量,以及茎秆和叶片中蛋白质、核酸含量,但温度过高会使多糖、脂类、叶绿素含量以及根系活力迅速下降;与SD609相比, SD902对根区温度反应较为敏感,在根区高温条件下,玉米内源物质合成受阻,而SD609能保持相对较高的多糖及叶绿素含量,对根区高温条件有相对较好的适应性。根区温度对玉米幼苗根系作用最大,可通过影响根系吸收、物质合成及物质转运功能,进而影响茎秆、叶片有机物以及叶绿素含量。     

傅里叶变换红外光谱法分析紫外线-B(UV-B)辐射对黄芩不同部位化学成分的影响

通过傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究了紫外线-B(UV-B)辐射对黄芩根、茎、叶不同部位化学成分的影响.结果表明,UV-B辐射增加了黄芩根及叶中醇类和酚类物质以及类黄酮的含量,根中萜类物质含量增加,叶中蛋白质含量增加.与根和叶中的情况相反,UVB辐射降低了茎中醇类和酚类物质、类黄酮、不饱和脂以及内酯类物质,这些结果说明UV-B辐射下黄芩产生了次生代谢方面的变化,并且代谢产物的分配可能在根、茎、叶不同部位间存在权衡.使用红外二阶导数谱进化学成分的分析,能够进一步为红外光谱分析结果补充更多信息,特别是有关类黄酮及其与糖类等结合成苷类分子的信息.使用傅里叶变换红外光谱法可以在宏观上简便、快速地检测UV-B辐射对黄芩根、茎、叶不同部位化学成分的影响,可以作为化学成分进一步深入分析的先导方法.     

DNA酶裂解-纳米金共振瑞利散射光谱法测定痕量Cu2+

在pH 7.0HEPES(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)缓冲溶液中和0.19mol.L-1 NaCl存在下,单链底物DNA(SS)和酶链DNA(ES)在80℃杂交形成双链DNA(dsDNA)。Cu2+可切割dsDNA中的底物链释放出单链DNA(ssDNA),此ssDNA与金纳米粒子(NG)作用形成NGssDNA结合物不被NaCl聚集,而未保护的NG聚集形成较大粒径的聚集体(NGA),在627nm处有一个较强的共振瑞利散射峰。随着Cu2+浓度的增大,该共振瑞利散射峰降低,其降低值ΔI与Cu2+浓度在15～1 250nmol.L-1范围呈线性关系,其回归方程为ΔI=0.17c-2.3,线性相关系数为0.989 5,检出限为8nmol.L-1。据此建立了一个高灵敏、高选择性、简便测定Cu2+的共振瑞利散射光谱分析法。该法用于水样中Cu2+的检测,结果满意。     

南极海冰细菌胞外多糖的助凝作用及红外光谱分析

利用酒精沉淀结合氯仿和丁醇脱蛋白法,从南极海冰细菌Pseudoaheromonas sp.Bsi20310发酵液中制备得到该菌株所产的胞外多糖(Exopolysaccharide,Bsi20310 EPS)粗品.以Bsi20310 EPS为助凝剂,可以明显改善铁盐对模拟水溶性染料活性艳红X-3B废水的混凝效果,在pH 10左右,Fe(Ⅲ)浓度0.98 mmol·L-1条件下加入150 mg·L-1 Bsi20310 EPS,脱色率由16%提高到84%.利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)分析比较Bsi20310 EPS、Fe(Ⅲ)混凝剂-Bsi20310 EPS絮体及Fe(Ⅲ)混凝剂-Bsi20310 EPS-活性艳红X-3B絮体的官能团,图谱显示,Bsi20310 EPS含有丰富的-OH、-COOH及糖苷键等活性基团;当Bsi20310 EPS与Fe(Ⅲ)混凝剂作用后,3 429 cm-1处尖峰变成宽峰,2 921 cm-1处峰形减弱或消失,1 650cm-1处锐峰变成钝峰,1 242 cm-1处峰出现轻微红移,1 151～1 038 cm-1范围内杂多峰变成单一尖峰,表明-OH、-COOH及糖苷键是发生反应的主要官能团.研究结果预示着Bsi20310 EPS可以作为一种安全有效的微生物助凝剂.     

Cell-cycle-dependent variations in the FTIR spectroscopy of HeLa cells treated with trichostatin A

It is quite complex to evaluate the mechanism of action for antitumor drugs on cancer cells.Studies have pointed out that there is an unique advantage of Fourier transform infrared spectrum to obtain a fingerprint of all molecules present in the cells when cancer cells were exposed to anti-cancer drugs.Trichostatin A (TSA) is a most potent reversible inhibitor of mammalian histone deacetylases.It can inhibit cancer cell growth in vitro and in vivo.In the present study,HeLa cells were exposed to 0,50,100,200,300 and 400 nmol · L-1 TSA,and FTIR spectra were applied to evaluate the effect of TSA on cancer cells.Results show that there is some significant relationship between the changes in FTIR absorption and cell cycle arresting.On the other hand,this investigation shows that the concentration of TSA had to be more than 200 nmol · L-1 in order to ensure A1080 cm-1/A1540cm-1 ≥1 for inhibiting cell proliferation.     

EHPG与铝(Ⅲ)结合的光谱研究

在 pH 7 4 ,0 1mol·L- 1 N 2 羟乙基哌嗪 N′ 2 乙磺酸 (Hepes)及室温条件下 ,使用紫外吸收差光谱和荧光光谱进行了铝 (Ⅲ )对N ,N′ 乙烯 二 [2 (2 羟基苯基 )苷氨酸 ](EHPG)的滴定。结果表明铝 (Ⅲ )与EH PG形成 1∶1的配合物。铝 (Ⅲ )与EHPG结合后其紫外差光谱在 2 35和 2 91nm处出现吸收峰 ;配合物在 2 35nm的摩尔吸光系数是 1 2 7× 10 4 cm- 1 ·mol- 1 ·L ;条件稳定常数是lgK =14 2 0± 0 0 3;铝 (Ⅲ )对EHPG的荧光猝灭是由于EHPG的酚羟基质子解离并与铝 (Ⅲ )配合而引起的。     

Generation and Measurements of Ion Species from Vacuum Arcs

We have measured the ion flux for different electrode materials in a vacuum arc. The vacuum arc has a point-plane geometry. The ion species in the generated plasma are identified using a time-of-flight (TOF) spectrometer. Ion species that have been generated to date include D+, Mg+, Mg++, Al+, Al++, Al+++, Ti+, Ti++, Ni+, Ni++, Cu+, Cu++, Zn+, Zn++, and In+. We found that in all cases, the ion flux measured is directly proportional to the interelectrode gap spacing and to the arc current. Typical current densities measured were ~300 mA · cm-2 at a distance of 10 cm from the gap for 150-?s pulse. The study will be used for the development of a multiple-arc array source for application to intense ion beam generation.     

表面活性剂-膜富集-紫外可见漫反射光谱法测定水中的痕量铅

提出了结合表面活性剂、膜富集和紫外可见漫反射光谱测定水中痕量铅的方法。在pH 8.5的氨水氯化铵缓冲溶液中,剧烈搅拌下,铅与双硫腙形成疏水性的红色络合物,该络合物能够被混合纤维素酯膜富集,并且在非离子表面活性剂聚氧乙烯月桂醚(Brij-30)的存在下,该络合物被混合纤维素酯膜富集的效率得到了很大提高,然后待膜自然干燥后直接测得膜表面的漫反射光谱。本文对表面活性剂类型、表面活性剂浓度、反应酸度、双硫腙浓度和反应时间等条件进行了优化。研究结果表明,在最佳实验条件下,最大吸收波长为485 nm,在5～100 μg·L-1范围内铅离子的浓度与其络合物的吸光度呈良好的线性关系,相关系数的平方R2为0.990 6,检出限为2.88 μg·L-1。研究发现下列共存离子不干扰铅离子的测定：500倍的K+,Na+,Ca2+,Mg2+,NH4+,NO-₃,Cl-,CH₃COO-,SO2-₄;10倍的Al3+(10%的NaF进行掩蔽),Fe3+(10%的NaF和酒石酸钾钠进行掩蔽),Hg2+和Zn2+(10%的NaSCN和酒石酸钾钠进行掩蔽);同等浓度的Cd2+,Cu2+。采用本方法测定瓶装水中的痕量铅,结果与石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)测定的结果基本一致,加标回收率在95.4%～104.5%之间,标准偏差(SD)在0.5～1.5 μg·L-1之间,说明本方法具有较好的准确性。本方法操作简单、灵敏度高,适用于瓶装水中痕量铅的测定。     

耐辐射奇球菌对放射性核素铀的吸附行为研究

采用耐辐射奇球菌活体为生物吸附剂,进行了对水溶液中放射性核素铀的批量吸附实验。主要研究了溶液pH、初始铀浓度对吸附放射性核素铀效果的影响,并通过红外光谱(FTIR)和扫描电镜/能谱仪(SEM/EDS)等手段分析了其吸附机理。结果表明：在pH 5,c₀=100 mg·L-1时其吸附效果最佳,而最大饱和吸附量q_max为240 mgU·g-1。结合扫描电镜与能谱分析结果认为,耐辐射奇球菌表面附着了大量的含铀片状结晶物,并且其吸附过程主要以离子交换或表面络合的方式吸附铀。比较吸附铀前后菌体红外光谱图和红外分峰图发现,耐辐射奇球菌吸附铀后的整体谱形有了一定的变化,特别是蛋白质中酰胺基团、羟基、羧基以及磷酸基团等活性基团可能参与了吸附过程,并且在906 cm-1处出现了一个新的峰,此峰为UO2+₂的伸缩振动峰。可见,利用具有抗辐射特性的耐辐射奇球菌为生物吸附剂,以期在放射性环境中对放射性核素铀的吸附具有一定的潜在途径。     

碱性银胶的表面增强拉曼效应及对牛奶中三聚氰胺的检测

在合成银胶时加入适量的氢氧化钠,得到稳定性和均一性更好的碱性银胶,研究了它对不同浓度拉曼探针分子亚甲基蓝的增强效果。相比普通银胶,浓度的变化不对其和银胶的吸附方式产生影响,根本原因是碱性银胶对亚甲基蓝分子中硫原子的优向吸附而使451 cm-1处信号始终最强。研究了银胶对同浓度不同量的亚甲基蓝分子产生的拉曼增强效应,以及该拉曼增强光谱随时间的变化关系。另外,将该碱性银胶制备成银斑点应用于掺杂三聚氰胺的牛奶样品检测,获得了三聚氰胺掺入量和拉曼信号的线性关系,该方法需要样品量仅5 μL,拉曼光谱检测时间仅需5 s,非常适合快速测定分析,利用碱性银胶对三聚氰胺在691 cm-1处的特征拉曼峰,可在3～60 mg·L-1的范围内测定三聚氰胺的掺杂量,检出限达0.28 mg·L-1。