Maillard反应前体物质参与木质素微生物转化产物的FTIR光谱特性

腐殖质(HS)是由各类前体物质缩聚而成,前体物质是调控HS形成的关键。Maillard反应前体物质能否对木质素转化、HS形成有促进作用有待验证。鉴于此,采用液体摇瓶培养法,以木质素培养液为研究对象,通过添加邻苯二酚、葡萄糖和甘氨酸的单一及组合溶液,启动120 d的液体摇瓶培养,采用离心法收集上清液(细胞代谢产物)和沉淀(菌体残留物),分析两者性质并深入研究菌体残留物FTIR的光谱特性,系统评价各前体物质对木质素向HS转化的贡献。结果表明:(1)在木质素培养液中添加甘氨酸,历经液体摇瓶培养更有利于细胞代谢产物有机分子的缩合,使其结构趋于复杂,而邻苯二酚参与的4个处理及单独添加葡萄糖更易促进细胞代谢产物的降解,使其分子结构更加简单。与作为空白对照(CK)的无菌去离子水相比,外源添加Maillard反应前体物质能够促进细胞代谢产物矿化,使总有机碳(total organic carbon,TOC)含量下降,单一添加邻苯二酚能够使细胞代谢产物TOC含量始终高于其他处理;(2)添加Maillard反应前体物质可显著提升木质素微生物转化形成菌体残留物的回收率,单一添加邻苯二酚的菌体残留物回收率提升幅度最大,而邻苯二酚、葡萄糖和甘氨酸三者组合溶液对菌体残留物回收率的提升幅度最小,葡萄糖和甘氨酸的组合溶液使菌体残留物回收率在整个培养期间始终处于最高水平。添加Maillard反应前体物质使菌体残留物TOC含量的增加幅度小于CK,尽管如此,培养结束时,邻苯二酚参与的4个处理、葡萄糖和甘氨酸组合溶液的添加使菌体残留物TOC含量显著高于CK;(3)木质素经微生物转化形成的菌体残留物拥有羟基O—H、不对称脂族—CH_(3)、对称脂族—CH_(2)—、芳香碳C C及多糖类物质,与土壤胡敏酸有着相似的FTIR特征,但其分子缩合度尚无法达到土壤胡敏酸的复杂程度。各处理在完成培养后,菌体残留物中的羟基含量有着不同程度增加,而多糖含量有所下降,单一甘氨酸以及葡萄糖和甘氨酸组合溶液的添加使菌体残留物的脂族化程度提高,而邻苯二酚参与的4个处理及单独添加葡萄糖可使菌体残留物中的芳香碳比例进一步提高。综上,添加Maillard反应前体物质可促进细胞代谢产物矿化,使TOC含量下降、提高菌体残留物回收率,同时使其羟基含量增加、多糖含量降低,不同前体物质对菌体残留物脂族化和芳香化的影响规律不同,邻苯二酚参与的4个处理及单一添加葡萄糖可使菌体残留物中的芳香碳比例提高。

七种花旗参茶包的FTIR光谱法无损鉴别

本文利用傅里叶变换红外光谱法 (FTIR)无损快速鉴别了七种花旗参茶包。各种花旗参茶包的红外光谱较特征。根据红外的特征谱图分析 ,市售的 7种花旗参茶包基本上可分为两大类 ,一类是纯的花旗参药材料末而制成的茶包 ;另一类是花旗参的提取物和辅料混合后而制成的茶包。红外光谱图还表明各种花旗参茶包所选用的辅料也不尽相同 ,有的采用葡萄糖 ,有的则采用蔗糖 ,辅料所添加的种类与有的商品标定的不符。另外花旗参茶包所添加的辅料较多 ,花旗参提取物的特征峰较弱 ,这就表明有的花旗参茶包的质量较差。HPLC的分析结果也证明了采用原药材而制成的花旗参茶包的总皂甙含量高于花旗参的提取物和辅料混合后而制成的茶包 ,基本上相差了 4倍。因此 ,红外光谱法快速、简便、直观、可靠 。

FTIR光谱法研究天花粉蛋白的热去折叠过程

本文利用FTIR光谱技术和计算机辅助解析技术 (二阶导数、去卷积和曲线拟合 )研究了天花粉蛋白的热诱导去折叠过程。结果表明 :在 2 5～ 85℃温度范围内 ,天花粉蛋白的热去折叠是一个不可逆的分子间聚集的过程 ;二级结构随温度的变化暗示了折叠中间体的存在。

人肺组织与肺癌组织FTIR光谱的统计分析

本文应用统计方法分析了人肺正常组织和肺癌组织的FTIR光谱 ,选择光谱谱型参数 ;峰位、峰高、峰位差、峰高比进行比较分析 ,发现有多个变量可以显示两类光谱的差异 ,选择峰高比参数建立了Logistic预测方程为光谱的应用进行了探索。结果表明可以借助数学方法对组织光谱进行数据转换和分析 ,为了研究大量的组织光谱提供思路。

δ-FeOOH的制备及热处理产物的FTIR光谱

通过红外光谱、差热分析、透射电镜等测试手段观察了非晶态d-FeOOH热处理的相转化温度及相转化过程. 实验结果表明,在空气气氛中,非晶态d-FeOOH对热敏感,直接相转化为纳米级a-Fe2O3, 且其热处理过程只伴随微量的g-FeOOH生成.

杉木间伐材炭化过程的FTIR光谱比较分析

结合低温氮吸附等研究手段,对不同炭化工艺条件下杉木间伐材炭化物的FTIR光谱进行比较分析,研究了炭化物的微观结构随温度的变化规律以及炭化工艺对炭化物微观结构及其表面—OH的影响。结果表明,600～700℃,炭化物的碳网构造开始迅速发达,形成较大的网格;700℃为炭化物芳构化程度迅速提高的转折性温度;700～900℃,碳网进一步增大,形成红外吸收活性极低的大碳网。以N2为氛围气时,加盖法的炭化物碳网更大,比表面积较低;未加盖法和二步法的碳网相对较小,比表面积较大。在实验的基础上研究了炭化物的芳环振动吸收波数随温度变化的规律及机理,发现随温度升高,碳网增大的同时畸变越来越严重,炭化温度在700～800℃时,碳网在弱连接部位产生断键而趋向恢复平面结构。碳网畸变程度最大时所对应的环振动吸收波数在1560 cm-1。

FTIR光谱遥测红外药剂的燃烧温度

本文利用遥感FTIR光谱 ,对红外药剂的燃烧特性进行了研究。在分辨率为 4cm-1时 ,收集 470 0～740cm-1波段的光谱。从HF等燃烧产物发射的分子振转基带精细结构的谱线强度分布 ,可以对燃烧温度进行遥感测定 ,并给出了燃烧温度随时间的变化关系 ,实验结果表明燃烧表面附近温度梯度很大 ,存在着急剧的变化温度场。同时也说明 ,在不干扰火焰温度场的情况下 ,利用遥感FTIR光谱对剧烈的、非稳态快速燃烧的火焰温度进行连续实时的遥感测量 ,是一种快速、准确、灵敏度高的测温方法 ,显示了它在燃烧温度测量。

FTIR光谱在润滑油污染物定量监测中的应用研究

柴油机润滑油在使用过程中,会受到水份、柴油或冷却液等的污染,受高温或燃烧室气体的作用还会产生氧化、硝化、磺化等产物,严重时,这些污染和产物可导致装备的失效。在用润滑油分析能可靠地反映其工作状态,从而确定最佳换油时机和故障源,以避免柴油机在使用过程中产生异常磨损及腐蚀等问题。目前的传统方法,是用卡尔菲休法测定石油产品中水份,气相色谱法测定柴油机油中的柴油稀释剂,因分析时间长和费用高等因素影响其普及应用。傅里叶红外(FTIR)光谱法从分子水平分析润滑油,从而能更有效地监测在用油,由于光谱的复杂性,目前尚不普及。通过在实验室条件下配置多种污染程度的油液样,分别为润滑油含水份百分比浓度为0.11%,0.22%,0.44%和0.88%的油样;润滑油在230℃下的氧化时间为299,323,371和395h的油样;润滑油被柴油稀释的质量百分比浓度为1.5%,3%,6%和12%的油样;润滑油含乙二醇质量百分比浓度为0.1%,0.2%,0.4%和0.8%的油样,包括配置的润滑油油样共计20个。实验采用安捷伦Agilent Cary 630红外光谱仪,使用100μm厚的液体池,防潮ZeSe型配置的光谱范围为4 000~650cm-1。分析了所有油样,获得了FTIR光谱图,确定了水、氧化产物、柴油、乙二醇污染所对应的特征波段范围分别为3 150~3 500,1 670~1 800,745~755和1 030~1 100cm-1;监测参数包括特征波段的实测中心点、左边界、右边界、左基线、右基线等。建立了一种在用润滑油污染物定量分析模型,通过水份、柴油、乙二醇的污染比例和峰面积,在230℃下的氧化时间与峰面积分别建立拟合方程,水、柴油、乙二醇含量百分比与对应峰面积的相关系数分别为0.977 9,1.000 0和0.989 5,氧化时间与对应峰面积的相关系数为0.999 6。分析计算预测值与实际值的相对误差可知:水份和乙二醇在含量大于0.2%时,预测的最大相对误差为10%;氧化时间和柴油预测值的最大相对误差为1%。通过按比例稀释,可对在用油进行监测,对3个日常工作的实际油样进行FTIR光谱分析。结果表明:一个油样的水份含量为0.38%,已经超过标准;一个油样的燃油稀释为19%,已经超标;另外一个油样正常。水份超过标准门阈值的油样经卡尔菲休法测量,其相对误差为4.6%。燃油稀释超过标准的油样经黏度测量,其相对值变化同样超过了标准要求,即在判断润滑油是否需要换油方面是一致的。利用FTIR光谱法分析在用润滑油,选定适当的吸收峰,并计算吸收峰的面积,借助于已经建立的拟合公式,可快速可靠地监测在用油的污染种类及程度,该方法可在一定程度上满足工程需要。

生物成因与无机成因文石的FTIR光谱区别

对16种贝壳交叉页片层中生物成因文石的FT IR谱进行测量,并与无机成因文石进行对比和统计分析后,首次发现生物成因与无机成因文石的FT IR光谱有明显可区分的特征,生物成因文石2ν带(面外弯曲振动)频率平均值为863.4 cm-1,而无机成因文石该带的平均值为855.5 cm-1,两者频率位移达7.9 cm-1。因此文石的2ν带可作为指纹带鉴别生物和无机成因文石。

FTIR光谱仪中基于定镜调整的动镜运动控制研究

动镜是FTIR光谱仪中唯一不断运动的部件,动镜的匀速运动性能以及动镜与定镜的准直性好坏影响干涉效果和光谱图质量,直接制约着仪器的精度和分辨率,对仪器整体指标起着重要作用。文章围绕FTIR光谱仪中干涉仪动镜运动的匀速性以及其与定镜的准直性展开研究,使用相位检测技术对定镜的姿态作出动态调整以补偿动镜与定镜间的倾斜夹角,并且设计了具有磁悬浮特点的动镜支撑系统。文章采用改进的模糊PID控制算法实现动镜运动速度的精确调节,对该控制方案从硬件设计和算法上实现。结果表明所研发的动镜运动控制系统具有足够的精度和实时性,能够保证FTIR光谱仪中干涉仪所需的准直性及动镜匀速性的要求。

原位FTIR光谱法研究联萘基环氧树脂体系的固化反应

用原位FTIR光谱方法分析了联萘基环氧单体DGEBN与胺类和酚类固化剂的固化反应.固化体系中,在环氧与固化剂混合之后和反应之前就存在特殊的分子间作用力(包括氢键作用),这可能是由环氧-固化剂产生的环状中间体络合物使环氧基的伸缩振动频率产生红移所致.随着固化反应的进行,环氧基的振动吸收峰分裂成二重峰,分裂转变时间所对应的转化度接近理论凝胶点.4种固化剂与DGEBN进行固化反应表现出不同的反应活性.用FTIR和DSC两种方法分别得到的转化度随时间的变化关系具有可比性.

硼砂饱和溶液的差示FTIR光谱和Raman光谱分析

记录了硼砂饱和溶液的差示FTIR光谱和Raman光谱 ,分别对其FTIR吸收波数和Raman位移进行了归属。该溶液中硼的存在形式有H3 BO3 ,B(OH) -4,B3 O3 (OH) 2 -5,B4O5(OH) 2 -4等。提出了硼砂饱和溶液中硼氧配阴离子的存在形式及其与析出Na2 B4O7·10H2 O固相的关系。

实现FTIR光谱仪动镜扫描的全数字控制研究

动镜扫描是导致FTIR光谱仪动态测量误差的主要因素,其运动的平稳性直接制约着测量光谱的信噪比,并影响到后续光谱定性定量分析的精度,对FTIR光谱仪整体性能优劣有举足轻重的作用。针对传统基于模/数混合设计的动镜运动控制系统的复杂性,研究了一种简洁实效的全数字控制方法,将动镜运动产生的正交编码信号A和B送入数字逻辑芯片CPLD,在该芯片内编写相应的位置和速度控制算法,生成两路PWM信号,再通过数字功率芯片驱动挂载动镜的音圈电机完成扫描。实验表明,该控制方法使动镜在匀速阶段的速度平均稳定性优于97.2%,可显著提高测量光谱信噪比,为FTIR光谱仪高精度定量分析提供保障。

翡翠贻贝贝壳文石的FTIR光谱研究

翡翠贻贝壳珍珠层,棱柱层及韧带层经粉末XRD分析证实均由文石组成。在此基础上,本文采用FTIR光谱对三个壳层文石进行了测量和对比分析,发现不同壳层文石存在明显的红外频移现象,其中文石的ν1、ν4带特征与壳层无关,而ν2、ν3带与壳层密切相关。不同壳层文石的ν2,ν3带最大频移分别可达8.8cm-1及23.3cm-1,另外,珍珠层文石ν2、ν3带的半高宽明显大于韧带。本文认为生物对不同壳层文石可能具有选择性生物矿化控制作用。

FTIR光谱法在气态环境污染事故应急监测中的应用

介绍了傅立叶变换红外光谱点式和开放光程式两种监测方法在气态环境污染事故应急监测中的应用 。

天然文石质陶瓷-三角帆蚌贝壳的FTIR光谱研究

三角帆蚌贝壳珍珠层及韧带经粉末XRD分析证实均由文石组成。对珍珠层及韧带的FTIR光谱进行了测量和对比分析。结果表明:(1)文石的2ν,3ν带显示了较大的变化,相对韧带而言,珍珠层文石的2ν带频率蓝移6.5 cm-1,而3ν带却红移22.7 cm-1;(2)珍珠层文石的2ν,3ν带半高宽分别比韧带文石宽1倍左右。相比之下,珍珠层及韧带文石的1ν,4ν带的特征基本没有发生变化。文石红外光谱的这种各向异性的变化可能是由文石的粒径效应引起的。

w-十一烯酸表面改性纳米碳酸钙粒子反应机理的差示FTIR光谱研究

采用差示傅里叶变换红外光谱(FTIR)法对w-十一烯酸表面改性的纳米碳酸钙粒子的组成进行了测试,结果发现:在其差谱上,波数位于1 572,1 542 cm-1附近出现了较明显的(RCOO)2-Ca离子的特征吸收带,波数位于912,3 078 cm-1附近分别出现了端双键上C—H的面外弯曲(γCH)和伸缩振动(νCH)吸收带,波数位于1 746,1 703 cm-1附近分别出现了酯羰基和羧羰基的特征吸收带。由此推测,改性剂与纳米碳酸钙表面作用机理可能是:改性剂的端羧基与纳米碳酸钙表面的钙离子结合,形成(RCOO)2-Ca离子键,从而在纳米碳酸钙表面接枝上带有端双键的活性有机基团;同时,纳米碳酸钙表面利用氢键作用吸附微量有机基团。这些有机基团共同缠绕在纳米碳酸钙表面,提高了纳米碳酸钙在无水乙醇中的分散性。

利用FTIR光谱仪研究PU/PMMA IPN初期反应动力学

本文用FTIR光谱仪研完聚醚聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PU/PMMA)互穿聚合物网络(IPN)的初期反应动力学.实验结果表明:该体系IPN在生成过程中动力学不同步是造成相容性较差的原因之一,提高反应温度和增加PMMA的引发剂用量有利于反应同步进行.增加PMMA的含量,使PU反应速度加快是PMMA"溶剂效应”的结果;增加PU含量,使PMMA反应速度减慢是PU的“笼壁效应”结果.聚醚聚氨酯及聚甲基丙烯酸甲酯初期反应均属一级反应动力学.

惊恐对鼠体组织损伤和中药保护机理的FTIR光谱法研究

首次利用微钻石衰减全反射傅里叶变换红外光谱法 (ATR/FTIR)研究了天敌惊恐对小鼠组织的损伤。结果表明 :惊恐后小鼠肾与足表面脂类化合物明显增高 ;服用补肾天然药物后 ,与正常对照组相比 ,脂类化合物变化不明显 ,进而说明药补可缓和压力 ,起到一定的调节作用。惊恐后小鼠心、肝和脑组织的红外谱没有变化 ,这是因为各个脏器对皮质激素的敏感程度不完全一样。

硫氧镁化合物的水热合成、FTIR光谱和Raman光谱表征

采用水热合成技术,于160℃时控制MgSO_4-NaOH-H_2O四元交互体系的组分,分别制得了3种不同组成的硫氧镁化合物晶体,即MgSO_4·5Mg(OH)_2·2H_2O,2MgSO_4·Mg(OH)_2和2MgSO_4·Mg(OH)_2·2H_2O。给出了这3种化合物的FTIR光谱和Raman光谱,探讨了结构与光谱峰值的关系,并用SEM对晶体的形貌进行了表征。