利用粘度法和二维红外相关光谱法研究胶原/羟丙甲基纤维素共混物的相互作用

采用粘度法和二维红外相关光谱法对胶原/羟丙甲基纤维素共混体系的相容性及相互作用进行了研究。粘度法测定结果表明,羟丙甲基纤维素含量<30%时共混体系相容,超过50%则不相容。二维红外相关光谱法的分析结果表明,当羟丙甲基纤维素含量<30%时,归属于羟丙甲基纤维素的C—O(H)伸缩振动峰1061cm-1与归属于胶原酰胺带的CO对称伸缩振动峰1660cm-1、N—H摇摆振动峰1553cm-1和N—H面内变形振动峰1238cm-1之间存在同步负交叉峰,表明胶原和羟丙甲基纤维素之间存在氢键作用;而当羟丙甲基纤维素含量>30%时,同步图中负交叉峰强度减小的同时同步峰1061cm-1的强度明显变大,表明此时羟丙甲基纤维素与胶原之间的氢键作用变弱,羟丙甲基纤维素更倾向于在自身分子之间形成氢键。

二维红外相关光谱法研究温度对交联胶原结构的影响

采用傅里叶红外光谱和二维相关分析研究了改性前后胶原在升温(25～115℃)过程中结构的变化。结果显示,改性前后胶原的特征吸收峰强度降低,峰值向低波数移动,其中酰胺II带的变化最明显,降低了～10cm-1,表明维系胶原三股螺旋结构稳定的氢键被破坏,结构发生改变。在1 515cm-1处自相关峰强度最强,说明温度对酰胺II带的影响最大。与未改性胶原相比,改性胶原的相关程度更弱,表明改性胶原结构受温度影响要小,交联提高了胶原的热稳定性;改性后胶原结构变化的顺序也不一样。由此可见,二维红外相关分析法能提供由温度引起的胶原结构动态变化的微观信息,对进一步研究改性胶原结构和功能之间的关系有一定的意义。

利用二维红外相关光谱研究胶原/透明质酸共混物的相互作用

以胶原/透明质酸共混物中透明质酸的含量为外扰,利用二维红外相关光谱法研究了胶原/透明质酸共混物的构象变化及它们之间的相互作用。研究发现,1 694,1 524与1 241 cm-1归属于胶原酰胺带的C=O对称伸缩振动、N—H摇摆与N—H面内变形振动峰之间存在同步正交叉峰,表明随着透明质酸组分的增加,胶原的链段构象发生了变化。当胶原/透明质酸共混体系中透明质酸含量由0增至50%时,1 045cm-1归属于透明质酸的C—OH伸缩振动峰与1 694 cm-1归属于胶原C=O对称伸缩振动峰存在同步负交叉峰,表明透明质酸的O—H与胶原分子的C=O之间形成了氢键;当透明质酸含量从50%增至90%时,1 045 cm-1的同步峰几乎消失,而在Φ(1 694,1 524),Φ(1 694,1 241),Φ(1 524,1 241)出现的正交叉峰反而增强,说明透明质酸的O—H不再与胶原形成氢键,而是透明质酸的C=O与胶原分子的N—H之间形成氢键,致使胶原构象发生了变化。

硒处理下紫云英二维红外相关光谱与主成分分析

利用傅里叶变换红外光谱、二维红外相关光谱法和主成分分析方法研究不同硒处理（0、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、5.0 mg·L-1）对紫云英地上和地下部物质成分变化的影响,探讨不同浓度硒处理下紫云英化学成分的光谱学差异及微观动力学变化。结果表明：紫云英地上和地下部吸收峰峰形基本没有变化,但吸光度变化较大,说明不同浓度硒对紫云英化学成分改变较小,但对其含量改变较大;紫云英地下部─OH、C─OH和CO基团和地上部CO、─OH和─COO基团吸收峰位移变化明显,说明不同浓度硒处理对这些基团有明显影响,它们可与硒的吸收、络合和运输密切相关;紫云英在890~1 750 cm-1区域内基团之间有很强的协同作用或强烈的相互作用,其二维红外相关光谱图差异明显,这表明二维红外相关分析能提供更丰富的结构信息,提高图谱的分辨率,并能捕捉到浓度变化过程中物质体系和分子结构的动态变化,为重金属胁迫下植物耐性机制研究提供有效方法。

采用二维红外技术研究交联对碱溶胶原结构的影响

以N-羟基琥珀酰亚胺己二酸酯(NHS-AA)为交联剂,交联改性碱溶胶原,采用二维红外相关光谱法研究了交联对胶原二级结构的影响。研究发现,交联未影响胶原红外特征吸收峰的位置,但1672、1554和1241cm-1归属于胶原酰胺I带的CO伸缩振动、酰胺Ⅱ带的C—N伸缩与N—H弯曲振动和Ⅲ带的N—H面内变形振动峰之间存在同步正交叉峰,表明随交联共价键的增加,胶原的链段构象发生了变化。在NHS-AA用量增加的过程中,胶原二级结构变化的顺序为:酰胺Ⅲ带>酰胺Ⅰ带>酰胺Ⅱ带>—CH3>—CH—。由此可见,二维红外相关分析法能提供由交联引起的胶原构象动态变化的微观信息,为进一步研究改性胶原结构与功能之间的关系提供实验依据。