探针体在蛋白质大分子上Langmuir吸附聚集及应用──蛋白质/荧光桃红B(PB)结合反应研究

蛋白质化学是生物化学家当今感兴趣的前沿研究领域. 研究小分子(离子)在生物大分子上的聚集形式以及机理, 帮助人们弄清其污染物及毒物在生物大分子上的结合, 在病理分析、临床检测以及基因变异有重要意义. 常用光谱分析方法包括分光光度法[1～6]、荧光法[7,8]和共振光散射光谱技术(RRS)等[9～12]. 但是, 大分子与探针分子间的结合机理仍存在一些尚未解决的问题[13,14]. 蛋白质分子由于复杂的立体构象形成弱微静电场[15,16], 在其作用下, 带电荷的小分子以单分子层形式被吸附到微相电场表面.

二甲苯蓝FF在阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲胺上的Langmuir吸附及应用

利用微相吸附 光谱修正 (MPASC)技术研究了溴化十六烷基三甲胺 (CTMAB)与二甲苯蓝FF(XCFF)的结合反应 ,分析表面活性剂在微量分析中的增效机理。结果表明 :XCFF CTMAB间作用符合Langmuir单分子层吸附 ,产物结合比 1∶1 ,胶束产物聚集形式 :(XCFF·CTMAB) 78;结合常数等于 1 .0 2× 1 0 5;摩尔吸收系数 (λ=43 0nm)ε=9.0 5× 1 0 5L·mol- 1 ·cm- 1 。在阴离子表面活性剂存在下 ,聚集产物中XCFF灵敏脱附 ,籍此定量分析了实际样品中阴离子洗涤剂。回收率 93 .0 %～ 1 1 1 % ;RSD小于 5 .8%。

超声波场影响Langmuir吸附相平衡的机理分析

从分子动力学规律出发,建立了Langmuir吸附系统在外场作用下的吸附相平衡关系式,并根据超声条件下吸附相分子的受迫振动和非吸附相分子的波动,分别讨论了吸附相分子及非吸附相分子在超声波场中获得的能量,结果表明:在超声波场中,吸附相分子比非吸附相分子获得更多的能量是Langmuir吸附平衡等温线降低的本质所在.理论结果进一步表明:当超声波频率一定时,Langmuir平衡吸附量随超声波场能流的增大而减少;当超声波能流一定时,可通过调节超声波频率达到吸附相分子的固有频率而使吸附相分子获得最大的能量,从而使Langmuir平衡吸附量最小.

罗丹明B在十二烷基硫酸钠上的Langmuir吸附研究及应用

利用微相吸附 光谱修正(MPASC)技术研究了十二烷基硫酸钠(SLS)与罗丹明B(RB)的结合反应,分析表面活性剂在微量分析中的增效机理。通过在pH=2.0的介质中对RB SLS反应的光谱分析,结果表明:RB SLS间作用符合Langmuir单分子层吸附,产物结合比1∶1,30°C结合常数K=1.0×106;50°C结合常数K=5.03×105。在阳离子表面活性剂存在下,聚集产物中SLS灵敏脱附,籍此定量分析了理发店染发废水和生活污水中阳离子清洁剂,回收率分别为103.3%和95.7%,RSD分别为5.2%和4.7%。

荧光桃红B在CTMAB上Langmuir吸附及阳离子表面活性剂测定新技术

在离子型表面活性剂溶液中 ,电荷均匀分布在分子长链并形成点静电场 ,容易吸附带异性电荷的探针色体。研究了利用微相吸附 光谱修正 (MPASC)技术分析溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)与荧光桃红B(PB)的结合反应 ,并分析了表面活性剂在微量分析中的增效机理。结果表明 ,PB CTMAB作用符合Langmuir单分子层吸附 ,产物结合比为 2∶1,结合常数为 3.4 6× 10 5(15°) ,摩尔吸光系数 (5 6 5nm)ε =1.14× 10 5L·mol- 1·cm- 1,胶束聚集态 (PB2 CTMAB) 78,定量测定了样品中阳离子表面活性剂含量 。

酸性铬蓝K在蛋白质大分子上Langmuir吸附聚集及应用

用微相吸附 -光谱修正 (MPASC)技术研究蛋白质 (BSA)与酸性铬蓝K(ACBK)探针分子间的相互作用。通过pH3.5的介质中蛋白质与酸性铬蓝K反应的光谱研究 ,测定了结合产物的物理化学参数 :结合比为n(ACBK)∶n(BSA)=62∶1,平衡常数KBSA -ACBK=2.2×105。BSA -ACBK摩尔吸收系数ε584=3.9×105L·mol -1·cm -1。该吸附反应用于蛋白质样品测定 ,结果良好。

茜素红与蛋白质分子Langmuir吸附聚集反应研究

在pH4.3的B-R缓冲体系中,用微相吸附-光谱修正技术[1]研究了茜素红(ARS)与牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)的结合反应。其吸附结合常数分别为:KBSA-ARS=3.950×104,KHSA-ARS=4.377×104。染料与蛋白的最大结合数分别为NARS∶NBSA=9∶1,NARS∶NHSA=7∶1。经光谱修正技术计算结合产物的实际摩尔吸光系数分别为εBSA-ARS(537nm)=2.517×104L.mol-1.cm-1,εHSA-ARS(519nm)=2.051×104L.mol-1.cm-1,检出限BSA为19mg/L,HSA为23mg/L。经探讨该结合反应机理符合Langmuir吸附聚集反应方程。

土壤Cr(Ⅵ)在非线性Langmuir吸附条件下的径流流失试验与模拟

针对重金属铬(Cr)污染严重的现象,基于简单的二层非完全混合模型,将降雨时农田土壤与积水整个系统分为混合区及混合区以下两个部分,根据水量平衡原理和溶质质量守恒定律,研究土壤在非线性Langmuir吸附条件下,吸附性溶质Cr(VI)的径流流失规律。试验模拟的田间地表径流是由降雨引起的,根据降雨期间土壤与雨水相互作用情况,将降雨过程分为4个阶段分别求解进行研究。利用室内模拟降雨-径流试验所得数据进行模拟计算,并通过敏感性分析和模型参数对径流流失量的影响分析,阐明模型参数对土壤中吸附性溶质径流流失规律的影响。研究结果表明:此二层非完全混合模型能预测土壤在非线性Langmuir吸附条件下,吸附性溶质Cr(VI)的径流流失规律。该模型对入渗水溶质与土壤混合层溶质之间的非完全混合系数γ非常敏感,对土壤混合层溶质与地表积水-径流水溶质之间的非完全混合系数α不敏感,对Langmuir吸附方程中的参数B、C也不敏感。其中γ和α对模拟径流流失过程的影响主要作用于降雨前期,而Langmuir吸附方程中的参数B对模拟过程的影响作用于降雨前期,C也主要作用于降雨前期,但对后期的影响比其他参数更大。试验数据显示地表径流中溶质含量很低,说明该次试验中混合层溶质进入地表积水-径流层量很少,而模拟α值很小,与实际情况吻合,同时也说明,土壤中流失的污染物重金属Cr(VI)大多存在于地下排水中。

间苯二酚蓝在溴化十六烷基三甲铵上Langmuir吸附研究

研究了溴化十六烷基三甲铵 (CTAB)与间苯二酚蓝 (RCB)的结合反应 ,分析了二者间的作用机理。实验结果表明RCB -CTAB间作用符合Langmuir单分子层吸附 ,产物结合比 1 :1 ,胶束产物聚集形式 :(RCB -CTAB) 78,结合常数KRCB -CTAB=7.6 1× 1 0 4 ,摩尔吸收系数εγ644nm=3 .6 1× 1 0 5l.mol- 1 .cm- 1 (2 0℃ )。

Langmuir吸附等温式推导浅析

介绍了3种典型的Langmuir吸附等温式推导方法,分别是吸附动力学、吸附热力学和德博尔吸附理论。重点提出了一种新的Langmuir吸附等温式推导方法——化学反应类比法,并引入可调参数ν1。推导出的吸附等温式通过ν1的取值变化既能描述单分子层吸附也能描述多分子层吸附,且当ν1在不同的范围内时,其吸附等温曲线形状与Ⅰ型、Ⅲ型、Ⅴ型吸附等温线形状相同。总结和比较了这几种推导方法的核心机理,探究了气固吸附的本质特征。

Langmuir吸附等温线方程的改进及其在沸石吸附重金属中的应用

从试验数据分析出发,基于经典Langmuir吸附等温线方程,通过引入虚拟重金属离子和平衡吸附面积分配参数的概念,并将传统的平衡吸附量概念转化为平衡吸附面积,成功建立了可用于分析重金属离子在沸石材料上多元吸附过程的改进式半经验吸附等温线方程和数据分析方法,并应用到重金属元素(Cu、Pb、Cd、Ni)在合成沸石上的吸附过程,结果令人满意。方程拟合结果表明:在一元吸附体系下,四种重金属离子的极限吸附面积顺序依次为Ni^2+>Cu^2+>Pb^2+>Cd^2+。在多元吸附体系中,由于重金属离子间的相互干扰,重金属离子的总极限吸附面积均小于各重金属离子在一元吸附体系下的极限吸附面积之和。在任何多元吸附系统中,无论初始浓度高低,Cu离子均占有吸附面积分配的优势,且随着初始浓度的增加其优势愈加明显或至少保持相对稳定。Pb离子的竞争优势主要体现在较高初始浓度,并且也随着初始浓度的增加而增加。Cd离子和Ni离子的优势地位则主要体现在较低初始浓度,且随着初始浓度的增加而逐步降低。

Langmuir吸附方程的应用

本文总结了Langmuir方程在吸附分离过程中的应用。利用Langmuir方程得到直观表达混合气组分气体间吸附强弱关系及分离的难易程度的x-y图,推导了Lewis关系式。

基于Langmuir吸附的瓦斯含量和瓦斯压力的对应关系

为探讨煤层瓦斯含量和瓦斯压力的对应关系,应用Langmuir方程,分析总结了吸附常数测值的影响因素,初步阐述了瓦斯含量和瓦斯压力的内在联系,并进行了不同变质程度煤的相关实验研究和理论计算。研究结果表明:Langmuir吸附常数测试受吸附时间、压力点设置、温度和水分含量等多种因素影响;利用修正的Langmuir方程换算的瓦斯含量或瓦斯压力与煤的变质程度有关,在低煤级阶段表现为高压低含量特点,而高煤级阶段正好相反,瓦斯压力0.74 MPa和瓦斯含量8 m3/t只有在贫煤阶段才近似一致。建议综合考虑地质构造和构造煤发育情况,以实测瓦斯压力为主要依据,针对不同变质程度煤的矿井制定合理的突出预测指标。

夜蓝在阴离子表面活性剂上Langmuir吸附及应用

在表面活性剂溶液中 ,活性剂分子长碳链相互缠绕折叠形成若干微电场 ,带异性电荷的染料分子被吸附 ,使溶液吸收光谱红移。本研究利用微相吸附—光谱修正 (MPASC)技术以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与染料夜蓝 (NB)结合反应为例研究表面活性剂在微量分析中的增效机理 ,结果表明二者的作用实质上是表面活性剂缠绕大分子内微电场对NB的Langmuir单分子层吸附。本报告测定了SDBS与NB结合产物性质 ,如结合比、单体摩尔吸光系数值等 ,而且定量分析了实际样品中的阴离子表面活性剂 ,回收率 97.9% ,RSD <3.1%。

基于Langmuir吸附理论的双孢蘑菇呼吸速率模型

研究了不同温度(5、10、15、20、25℃)下,气调包装的双孢蘑菇呼吸速率随贮藏时间的变化规律。结果表明,双孢蘑菇的呼吸速率随着贮藏时间的延长而不断降低,直至达到动态平衡状态。利用Langmu ir吸附理论对双孢蘑菇呼吸速率的测定值进行了解析,建立了不同贮藏温度下的呼吸速率模型。结果显示,双孢蘑菇的呼吸速率随贮藏环境中O2体积分数的增加而升高,随CO2体积分数的增加而降低;最大呼吸速率随温度的增加而增加,且与贮藏温度之间满足Arrhen ius方程。

曙红Y在牛血清白蛋白表面上的Langmuir吸附反应研究

应用微相吸附-光谱修正技术研究了曙红Y(EY)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,并讨论了反应时间、离子强度、温度,以及金属离子干扰等因素对该作用产生的影响.结果表明,EY与BSA间的作用符合Langmuir单分子层吸附,结合产物最大结合数NEY∶NBSA=5∶1;计算了不同温度下(30,45和60℃)反应的结合常数K,发现K随温度的升高而减小;并测定了蛋白质的工作曲线,该方法的检出限为20 mg/L.

Langmuir吸附模式及其应用

本文综述了Ｌａｎｇｍｕｉｒ提出并建立在单分子吸咐理论基础上，将土壤对溶质的吸咐量和溶质液相浓度之间的关系进行定量描述的Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附模型，及其在应用中的发展．

藏红T在阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠上的Langmuir吸附研究

微相吸附 -光谱修正 (MPASC)技术研究了十二烷基硫酸钠 (SLS)与藏红 T(ST)的结合反应 ,分析表面活性剂在微量分析中的增效机理。结果表明 :ST- SLS间相互作用符合 Langmuir单分子层吸附机理 ,产物结合比约为 1∶ 1。

改进Langmuir吸附模型建立与电吸附脱盐实验验证

电吸附作为废水处理的新兴技术,具有广阔的应用前景。基于电吸附水处理技术的基本原理以及现有电吸附理论由经典模型(Helmholtz-Perrin、Gouy-Chapman、Gouy-Chapman-Stern模型等),借鉴并建立了一种新型电吸附脱盐吸附量预测模型(改进Langmuir模型)。利用TiO_(2)与碳纳米管(CNTs)制备TiO_(2)/CNTs复合材料,以氯离子为脱除对象,修饰在电吸附装置的阳极表面开展除氯实验。实验探究了不同比例的复合材料以及不同电压下吸附材料的除盐效果,发现TiO_(2)/CNTs复合材料在配比为60%T/C,电压为1.2 V的实验条件下,获得了最大吸附量(6.5 mg/g)。并通过上述实验对吸附量模型进行了校核。结果显示,改进Langmuir模型能够较好地模拟出实际脱盐的变化趋势。此外,还对电吸附容量的影响因素进行了讨论,以期对未来电吸附模型理论研究提供有力支撑。

线性扫描Langmuir吸附可逆电流各阶导数公式的实验验证

利用５－Ｂｒ－ＰＡＤＡＴ对导出的线性扫描Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附可递电流的各阶导数公式在两种导数极谱仪上进行了实验验证。理论波形曲线和实验波形曲线进行了对比，验证了扫描述度和吸附电流各阶导数峰值、峰电位、峰间距的关系，以及峰高与浓度、富集时间及电极面积的关系，并求出不同扫描速度下的电流各阶导数峰值和电流峰值的比值。实验结果和理论值基本相符。