小麦芒和旗叶叶绿体结构及低温荧光发射光谱的比较研究

本文对“京 4 11”和“京冬 8”两个小麦品种芒和旗叶的叶绿体超微结构及其低温荧光特性等进行了比较研究。结果表明 ,小麦芒有发育较好的叶绿体 ,其单个叶肉细胞中叶绿体数较少 ,体积小 ,基粒垛叠整齐 ,基粒片层少 ,但其片层比旗叶的宽。其中高产品种“京冬 8”芒的基粒及其片层均较“京 4 11”多。通过低温 (77K)荧光发射光谱分析结果显示 ,不同品种的芒和旗叶的F6 86 /F734 值存在差别 ,如高产品种旗叶的F6 86 /F734 比其芒高 ,而在对比品种芒中F6 86 /F734 的值比旗叶高 ;两个品种芒的F6 86 /F734 值差别不大。本文还讨论了芒的叶绿体结构与功能的关系 。

四取代酞菁金属配合物的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究

报道了16种含哌嗪或含哌啶四取代酞菁金属配合物{R4PcM,R=2-[4-(2-磺基乙基)哌嗪-1-基]乙氧基(SPEO—)、2-(哌啶-1-基)乙氧基(PEO—);取代位置分别在α位和β位;M=Zn(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Co(Ⅱ),Cu(Ⅱ)}的UV-Vis吸收光谱和荧光发射光谱的测定,探讨了中心金属离子、取代基种类及其取代位置、溶剂等因素对酞菁金属配合物UV-Vis吸收光谱和荧光发射光谱性质的影响。结果表明:R4PcM的Q带λmax落在681～718nm范围内,与相同中心金属离子的无取代酞菁金属配合物(669～671nm)比较都发生了不同程度的红移,荧光发射光谱与UV-Vis吸收光谱呈镜像关系,特别的是两种β位取代中心金属离子为Zn(Ⅱ)的酞菁金属配合物[β-(SPEO)4PcZn,β-(PEO)4PcZn]具有极高的摩尔消光系数、较大的荧光量子产率和较长的荧光寿命,有望开发成新型的光动力诊疗用光敏剂。

抗癌药物阿霉素的荧光发射光谱分析

利用蒽环类抗癌药物阿霉素的自发荧光可反映药物在细胞中的分布和相对剂量；利用特异性荧光探针Hoechst33342(Ho．33342）可标记活细胞DNA，从而反映细胞所处周期时相及染色体的形态变化．但是在阿霉素和Ho．33342共存在的细胞中，用MPVⅡ型显微荧光分光光度计对药物的自发荧光和Ho．3342的发射荧光进行光谱分析的结果表明：在紫外激发下，药物自发荧光与Ho.33342荧光之间存在干扰；选择适合的外加带通滤片S525后，这种干扰可降低到可以忽略的程度，从而在同一细胞内可分离开2种荧光，并进行定量分析．该结论有利于今后发展影像分析和荧光多参数相关测量方法，可以通过荧光图像的获取及分析来研究单个活细胞摄取、滞留抗癌药物与细胞增殖、细胞凋亡及抗药性的关系，从而揭示药物的作用机理．

酸性溶液中姜黄素的紫外-可见和荧光发射光谱研究

研究了溶液酸度对姜黄素紫外-可见和荧光发射光谱的影响。当溶液pH 6.87时,姜黄素的结构为酮-烯醇式,紫外-可见和荧光发射光谱均表现为单峰;当溶液pH值为1.36和0.55时,姜黄素的酮氧原子结合H^+,减小了姜黄素分子在溶液中的团聚,因此荧光发射光谱的强度极大增加;当溶液中H^+的浓度增大为3mol·L^(-1)时,强酸环境促使姜黄素分子双酮式结构的生成,紫外光谱中出现肩膀峰,荧光发射光谱的强度降低。

萘类衍生物荧光发射光谱的密度泛函理论研究

运用密度泛函(DFT)及含时密度泛函(TDDFT)方法对萘类衍生物的荧光发射光谱进行了探讨,发现荧光发射波数vemit 与分子基态能隙△ε以及单电子第一激发能△E成线性关系,运用所得回归方程的预测结果与实验结果符合得较好。对训练样本以外的6种分子的预测结果表明,该回归模型可以用于对萘类衍生物的荧光发射波数vemit进行预测。

藻胆体-类囊体膜复合物内能量传递机制研究——Ⅱ.皮秒级时间分辨荧光发射光谱(77K)方法

在前文,我们利用稳态光谱技术(77K)和光谱解叠方法对藻胆体-类囊体膜复合物在不同光状态条件下能量传递途径及机制进行详细研究。结果表明:在该复合物内,能量由藻胆体(PBS)向两个反应中心(PSⅠ和PSⅡ)的传递是并行的,只是在不同光状态条件下,能量由PBS向PSⅡ和PSⅠ反应中心传递的能量份额发生相对变化而已,即二元复合物模型。为了进一步证实前文的结论,本文通过皮秒级时间分辨荧光发射光谱技术对藻胆体-类囊体膜复合物内的能量传递途径和机制进行深入的研究。

p-取代苯基化合物荧光发射光谱中取代基效应的定量研究

对不同体系的取代苯基化合物的荧光发射光谱中的取代基效应进行了研究.其中,对于二苯乙烯衍生物、1,4-双(取代苯乙炔基)苯,激发态取代基参数(σexcc)的单参数方程的相关系数均在0.98以上;对于取代苯乙烯、取代α-甲基苯乙烯和反,反-1,4-双(β-取代苯乙烯基)苯,则用Hammett参数(σp)和σexcc的双参数方程关联,相关系数均在0.96以上.结果表明,激发态取代基参数能用于共轭化合物的荧光发射能量的定量研究.表7,参21.

苯并咪唑镧配合物的三维荧光激发和发射光谱

测定了苯并咪唑镧配合物水溶液的紫外光谱、三维荧光激发和发射光谱,讨论了该配合物的升频转换荧光,并发现在4×10-5～5×10-4mol/L范围内290nm处,荧光强度与浓度呈负相关;而在365nm处,浓度1×10-4mol/L时,荧光强度是一极大值。

乙酰丙氨酸咪唑铕水溶液的三维荧光激发和发射光谱

测量了乙酰丙氨酸咪唑铕水溶液的三维荧光激发和发射光谱，分析了在不同波长激发光作用下的荧光特征，与配体N-乙酰-DL-丙氨酸、咪唑及氯化铕的荧光光谱进行了比较，讨论了配合物的发光机制，发现在10^-2—10^-4mol／L浓度范围内荧光强度与溶液浓度呈正相关。

烟草病程相关蛋白PR-1a的三维模型和荧光光谱

利用同源模建和分子动力学模拟方法搭建了烟草病程相关蛋白PR-1a的三维结构,在此基础上预测出PR-1a具有2个可能的活性位点,进一步分析PR-1家族特异保守序列,结果显示位点1的可能性更大.利用蛋白质内源荧光为探针,对分离的重组表达PR-1a蛋白进行了热稳定性研究.低于60℃处理,PR-1a蛋白内源荧光只略微降低;70℃处理30min引起PR-1a蛋白内源荧光明显降低,结果显示,PR-1a中色氨酸残基主要处于蛋白质分子内部,这与三维结构模型预测结果相符.

温度外扰的二维相关荧光谱鉴别4种食用植物油的研究

采用F97S荧光分光光度计结合温度扰动下的二维相关荧光光谱技术,对芝麻油、棕榈油、菜籽油和油茶籽油,进行了快速无损的识别方法的研究,并以市售4种植物油样品进行验证试验。结果表明,4种食用植物油样加热后的一维荧光发射光谱谱图在出峰数目、位置以及峰强度上都略有差别,而结合二维相关荧光光谱对其进行进一步的研究时,其谱图在自动峰和交叉峰的出峰数目、位置以及交叉峰正负情况上区别更为清晰直观。表明以温度为外扰,二维相关荧光光谱能够对食用植物油进行有效区分。

基于荧光光谱的2,4,6-三硝基苯酚(TNP)快速检测体系

2,4,6-三硝基苯酚(TNP)是一种威力强于2,4,6-三硝基甲苯(TNT)的猛炸药,同时染料、医药、皮革等行业中被大量使用,由于TNP强大的爆炸威力和环境毒性,使得近年来TNP的快速检测受到越来越多的关注。该研究通过一步反应合成了TNP荧光探针,利用探针的荧光光谱实现了TNP的快速检测。研究了该荧光探针的荧光特性,探针在水溶液中具有较高的荧光强度,在493 nm激发波长下发射波长为547 nm。荧光探针体系与TNP作用后,其发射光谱有明显的减弱,可能是由于荧光探针与TNP结合后,发生了荧光猝灭而改变了其聚集状态。在实验中,测试了荧光探针体系与不同浓度TNP溶液的作用,荧光光谱分析结果表明TNP对荧光探针体系具有良好的猝灭效果,在20~80μmol·L^-1的范围内,547 nm处的荧光强度I547值与TNP的浓度呈现出良好的线性关系,线性回归方程I547=907521.6-9955c(R2=0.9921),并推算出了检测限为4.55μmol·L^-1。该荧光光谱在探针与TNP的作用1 min后即达到稳定,响应时间短,可以实现快速检测;TNP检测的荧光光谱不受对苯酚(PHE)、2,4-二硝基甲苯(DNT)、2,4,6-三硝基甲苯(TNT)、2,4-二硝基苯酚(DNP)、4-硝基苯酚(NP)等结构类似干扰物和Ca^2+,K^+,Ba^2+,Cl^-,SO■,NO-3常见阴阳离子的干扰。考察了尘土基质对荧光探针荧光光谱的影响,在实验室内制作了添加TNP的模拟爆炸尘土样本,使用上述荧光探针体系进行检测,实验表明尘土对该荧光探针发射光谱的稳定性及其与TNP的相互作用均无干扰,该体系的荧光发射光谱可以用于尘土中TNP的定量分析,具有较好的实际应用前景。

新型含芘荧光探针分子与蛋白质相互作用的光谱研究

利用荧光发射光谱和紫外-可见吸收光谱,研究了新型含芘荧光探针分子芘丁酰谷氨酸(PLE)和芘甲酰谷氨酸(PYE)与溶菌酶(Lyso)和牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,分析了结合过程和机理。结果显示:不同间隔链长度的探针分子在与Lyso作用时,表现的光谱性质差别不大,这主要是由于探针分子结合到了Lyso的表面;而不同间隔链长度的探针分子在与BSA作用过程中,却表现不同的光物理性质,这可能是探针分子作用于BSA空腔时其结合位点或者结合方式的不同引起的。目前的研究对揭示蛋白质分子的识别位点和定位切割具有重要的意义。

3-苄基-2,4-戊二酮的合成及与铕(Ⅲ)配合物的光谱和荧光性能

利用β-二酮烃基化反应合成了一种配体3-苄基-2,4-戊二酮(BPD),用红外光谱与核磁共振谱对产物的结构进行确定。以BPD为第一配体和邻菲罗啉(Phen)为第二配体,与稀土铕离子制备了配合物,并对其C,H,N的组成百分比按实验分子式[Eu(BPD)3Phen或EuC48H50N2O6]作了测定和计算。并用红外光谱和紫外-可见吸收光谱法对配体进行表征,并用荧光光谱检测其荧光发光性能。

壬基酚聚氧乙烯醚的荧光发射研究

研究了壬基酚聚氧乙烯醚系列表面活性剂（聚氧乙基数ｎ分别为５、７．５、１５和２０）稀水溶液的自身荧光发射光谱，在临界胶束浓度（ＣＭＣ）以下其荧光发射强度（Ⅰｆ）与浓度（Ｃ）成正比，在较大的浓度范围其Ⅰｆ－Ｃ曲线有一个明显的转折点即ＣＭＣ，ＣＭＣ与ｎ的关系为ｌｏｇ（ＣＭＣ）＝－４．３＋０．０１５ｎ（１８℃时）。这个性质可利用来进行该类表面活性剂的定量分析。与经典的滴体积（表面张力）法比较，自身荧光发射法的灵敏度与准确性均较高。

稀土Eu(Ⅲ)有机配合物荧光光谱的测定

含稀土的透明光学树脂既具有稀土元素的光,电,磁特性,又具有光学树脂的透明性好,比重低,耐冲击,易加工成型等特点。本文分析了稀土有机配合物的发光机制,用激光诱导荧光方法测得了稀土有机配合物的荧光发射谱。

光谱分析和延迟荧光检测研究外源水杨酸对拟南芥光合作用的影响

外源水杨酸在影响植物活性氧代谢以及光合作用等方面起着重要作用。该文以野生型拟南芥和胁迫条件下内源水杨酸含量较高的cpr5突变体和内源水杨酸含量较低的eds-4突变体为材料,采用光谱分析和延迟荧光检测分析手段,研究了不同浓度的外源水杨酸对三种拟南芥离体叶片光合能力的影响,实验发现100和300μmol·L-1较低浓度的外源水杨酸对野生型拟南芥离体叶片,eds-4叶片的光合作用都有一定的促进作用,而对cpr5叶片的光合会产生抑制,形成一种胁迫。500μmol·L-1较高浓度的外源水杨酸对三种拟南芥离体叶片均形成了一种胁迫,进而阻抑和降低了叶片的光合效能。DCF(dichloro fluorescein)标记活性氧检测了外源水杨酸作用下叶片活性氧产生量的变化,发现在500μmol·L-1外源水杨酸作用下60min内叶片组织中活性氧产生了明显的积累。

基于荧光光谱响应的中空纤维膜生物反应器膜组件完整性检测研究

膜生物反应器(MBR)具有出水水质好,占地面积小,污泥产率低等优点,但在系统运行过程中膜组件一旦破损将会直接影响系统的出水水质。以荧光发射光谱响应作为技术手段,研究了中空纤维膜生物反应器(HMBR)工艺中膜丝纤维破损率、污泥浓度、膜组件破损响应时间等指标对于膜完整性监测方法的影响。结果表明,采用中空纤维微滤膜组件的MBR处理能有效截留污水中的类蛋白质物质(C1),而对类富里酸物质(C2),类腐殖酸物质(C3)截留性能较差。基于此,提出主要以Ex/Em为230/335 nm的紫外区类色氨酸物质荧光峰作为检测指标,以荧光截留变化指数(fi)作为膜组件完整性的判定方法;以Ex/Em为330/415 nm的类腐殖酸荧光峰与紫外区类色氨酸物质荧光峰比值变化作为参比指示因子(Ri),用以指示系统检测结果的准确性。针对最低检测精度θ,发现MBR内污泥浓度对于膜组件破损的基准判定存在影响。不同污泥浓度的MBR-1池至MBR-5池荧光截留变化指数fi分别为12.4%, 3.7%, 13.9%, 15.9%和15.8%,参比指示因子Ri分别为1.87, 1.92, 1.35, 2.19和2.69均大于最低检测精度下的指示因子Rθ,可有效反映膜组件破损情况。随着膜组件中膜纤维破损根数的增加,荧光截留变化指数fi随之增加,并且在膜组件运行时可快速识别破损信息,响应速度快。同时发现随着MBR运行时间的延长,污泥会通过膜组件破损处进入膜丝形成堵塞,出现自修复现象。破损后运行约80 min,除紫外区类色氨酸的泄漏的信号响应外,荧光强度趋于稳定。对比实验发现荧光截留变化指数fi与颗粒计数器检测结果基本一致。因此,基于荧光光谱响应的发射光谱扫描技术检测MBR中膜组件的完整性在响应时间、反馈精度上表现出良好的性能,且操作方便快捷,对于检测水样的预处理要求低,能够实现对大型MBR系统众多组件的分散式检测,具有良好的实用性。

运用3DEEMs及荧光偏振方法研究pH、离子强度及浓度效应对腐殖酸荧光光谱特性的影响

利用三维荧光激发-发射光谱(3DEEMs)及荧光偏振法研究了3例腐殖酸和1例湖泊溶解有机物(DOM)在不同腐殖酸浓度、离子强度和pH条件下的荧光光谱特性。实验结果表明,随着浓度增大,各腐殖酸样的荧光强度增大,其中垃圾渗滤液腐殖酸和Pahokee泥炭腐殖酸的荧光峰出现红移。随着浓度进一步增大,腐殖酸的荧光偏振值增大,由此推断在此浓度范围内腐殖酸由于分子间的排斥作用使其构型出现伸展。离子强度增大导致腐殖酸及阿哈湖DOM的荧光强度降低。随着氯化钾(KCl)浓度增大,Fluka腐殖酸的荧光峰A蓝移,荧光峰B的荧光偏振值出现减小,推测是由于静电中和作用使其荧光基团发生卷曲造成的。离子强度对其余腐殖酸样和阿哈湖DOM的其他荧光特性没有明显的影响。总的来说,pH值的变化对腐殖酸和湖泊DOM的荧光特征的影响是很明显的。随着pH值增大,腐殖酸和湖泊DOM的荧光强度增强。而pH值减小时,Fluka腐殖酸和Pahokee泥炭腐殖酸的荧光峰(A峰)蓝移,当pH值降到5时,Fluka腐殖酸的荧光峰突然红移到最大,随后又继续蓝移;垃圾渗滤液腐殖酸和阿哈湖DOM的荧光峰位无明显的漂移。所有样品的荧光偏振值都减小(但阿哈湖DOM的A峰变化不大),但在pH≤5时又增大,这种现象表明随着pH值降低,腐殖酸和湖泊DOM中有机大分子发生卷曲,但在pH≤5时由于羧基的质子化又以平面伸展构型出现在溶液中。

两种荧光探针法研究三种非甾体抗炎药与DNA的相互作用

采用溴化乙锭(EB)和中性红(NR)两种荧光探针分别考察了三种非甾体抗炎药(吲哚美辛、舒林酸和托美丁)与DNA的相互作用,采用荧光发射光谱和共振散射光谱技术得出了基本一致的结论:吲哚美辛和舒林酸可以在一定程度上与DNA结合(舒林酸更强),结合方式可能有嵌插作用,也可能有药物分子在DNA双链表面的组装,作用力来源于静电作用.而托美丁几乎不与DNA作用,因为其疏水性弱,与DNA分子结合几率小.