不带奇异数的双重子态（英文）

在手征SU（3） 夸克模型下应用共振群方法讨论了三个非奇异的双重子态的性质。计算中的模型参数取自我们以前的工作,拟合核子-核子相互作用散射相移确定下来的。首先,研究了氘核的性质,这是非常重要的,因为氘核是多年来实验上唯一发现的双重子态。氘核属于核子-核子系统,它是自旋为S =1 和同位旋为T =0 的双重子态。我们计算了氘核的结合能、散射长度以及氘核的相对运动波函数,结果表明手征SU（3） 夸克模型可以合理描述氘核的性质并且发现张量力对形成松散束缚态的氘核是重要的。然后,给出了S = 3 和T =0 的ΔΔ双重子态的理论预言结果,这里考虑了分波耦合和隐色道耦合效应,计算了结合能和均方根半径。结果表明,隐色道耦合效应比分波耦合效应大,也就是说隐色道耦合效应在形成（ΔΔ）_ST=30 双重子态中是重要的。我们的理论预言结果在几十个MeV 左右,低于ΔΔ道的阈值但是高于NΔπ的阈值. 出乎意料地,我们的预言结果很接近最近2014 年WASA的实验结果。接着,给出了对S = 0 和T =3 的ΔΔ双重子态性质的最新研究结果,这里在以前的单道计算基础上考虑了隐色道耦合效应。结果表明,隐色道耦合对（ΔΔ）ST=03的结合能也有较大的影响。但是,和（ΔΔ）_ST=30 一样,它的质量低于ΔΔ道的阈值但是高于NΔπ的阈值。最后,对S = 3 以及S = 0 两个不同ΔΔ自旋态,详细比较了两者结构之间的差异。结果表明,σ'介子交换和OGE 交换对自旋S = 0 和S = 1 态提供的吸引作用分别是主要的,从而导致耦合道计算中系统的结合能变大。In the present work we discuss three dibaryons without strangeness in the chiral SU(3) quark model by solving the resonating group method (RGM) equation. In the calculation, the model parameters are taken from our previous work in which the nucleon-nucleon (NN) scattering phase shifts are fitted quite well. Firstly, the structure of deuteron is discussed, which is very important since it is the first dibaryon confirmed by experiment in the past many years. Deuteron belongs to NN system with spin S =1 and isospin T =0, the binding energy, scattering length and the relative wave functions of deuteron are discussed. The results show that the chiral SU(3) quark model describes the properties of deuteron quite well and tensor interaction is important in forming the deuteron loosely bound. Secondly, the predicted results of ΔΔ dibaryon with S =3 and T =0 are shown, the resultant binding energy and size of root-mean-square (RMS) of six quarks are calculated by including the L coupling and hidden color channel (CC) coupling. The results show that the CC coupling effect is much larger than the L mixing effect, which means that CC coupling plays an important role in forming the spin S =3 ΔΔ dibayon state. Our predicted binding energy is several tens MeV, it is lower than the threshold of the ΔΔ channel and higher than the mass of NΔπ. Unexpectedly, our predicted mass is quite close to the recent confirmation by WASA experiments in 2014. Thirdly, we present our new results of ΔΔ dibaryon with S = 0 and T =3, obtained recently by extending the single-channel calculation to including the CC coupling. It is seen that the CC coupling also has a relatively large effect on (ΔΔ)ST=03 state. However, its mass is still lower than the threshold of the ΔΔ channel and higher than the mass of NΔπ, similar as that of (ΔΔ)_ST=30 state. Finally, we further make some comparisons between S = 3 and S = 0 ΔΔ states to show the difference of the two dibaryons. The results show that the attractive interactions from σ' meson and OGE exchanges are dominantly important for S =0 and S =3 states, respectively, so their binding energies all become larger in coupled-channel calculation.     

抗艾滋病药物司他夫定与血液蛋白相互作用的研究

研究药物和血液中载体蛋白的相互作用对阐明药物在体内的转运、分布、代谢和药效等具有重要意义。运用稳态荧光、紫外-可见吸收光谱、动力学瞬态发射光谱和循环伏安法研究了抗艾滋病(HIV)药物司他夫定(stavudine,D4T)对人血清白蛋白(HSA)、牛血清白蛋白(BSA)和血红蛋白(Hb)三种血液蛋白的荧光猝灭机制,均为静态猝灭;得出不同温度(300 K,310 K,320 K)下D4T和载体的结合常数K_a(K_a的大小顺序为Hb＞HSA＞BSA)和结合位点数n(n均为1);分析二者结合过程的热力参数ΔH,ΔS和ΔG,三种血液蛋白均为ΔG＞0,ΔH＞0,说明D4T和载体的结合是一种自发的放热过程,同时由ΔH＜0,ΔS＜0,推测出D4T与HSA,BSA和Hb之间的结合力都为氢键和范德华力;根据Frster非辐射能量转移理论(FRET)分析了供体(蛋白)和受体(D4T)之间发生能量转移的可能性并计算了结合距离R₀和r,其中r＜7 nm且0.5R₀＜r＜1.5R₀,表明从HSA,BSA和Hb到D4T之间发生能量转移的可能性很大。同时利用同步荧光,三维荧光和圆二色谱法得出,D4T与载体结合时对载体(HSA,BSA和Hb)的二级结构无影响,且三级构象变化不大。通过本文实验可知,HSA,BSA和Hb三种血液蛋白均可作为运输D4T到靶位置的良好载体蛋白,这些结果为更深入研究D4T药物分子设计和抗HIV作用的应用提供有利的实验依据。     

紫外光谱法研究黄药在黄铜矿表面的吸附热力学与动力学

在紫外吸收光谱范围内对黄药溶液进行扫描,发现在波长226.5和300 nm处有两个明显吸收峰,且300 nm处的吸收峰强于226.5 nm处的。采用标准曲线法对不同浓度的标准样品进行浓度测量,对所得数据进行线性拟合,结果表明：在波长226.5和300 nm处的线性相关性均较好,但在波长300 nm处的相关性更佳,在226.5 nm处进行高浓度黄药溶液测量,可在300 nm处进行低浓度黄药溶液测量。在300 nm下对不同浓度黄药溶液进行定量分析,结果表明,最大吸光度为1.672,最小吸光度为0.032时,黄药溶液标准曲线的线性相关性仍很好,吸光度继续增大时,相关系数降低,在进行定量分析时,黄药浓度最好不要超过20 mg·L-1。在不同pH条件下,在300 nm处对黄药溶液进行浓度测量,发现pH为3时,吸光度下降,黄药开始分解,当溶液pH为2时,所测吸光度为0,黄药已完全分解,pH值在5~10范围内,黄铜矿对黄药吸附较好,溶液最佳吸附pH值为9。在300 nm处测量黄药在黄铜矿表面吸附量,分别采用Freundlich和Langmuir等温吸附模型方程、准一级和准二级动力学方程模型对所得实验数据进行拟合,研究其在黄铜矿表面的吸附动力学和热力学。结果表明：在288～303 K范围内,温度变化对吸附量多少影响不大,黄药在黄铜矿表面的吸附等温线更符合Langmuir等温线模型,黄铜矿对黄药的实际平衡吸附量Q_e均小于或接近理论单层饱和吸附量,Q_m值均与实验值极为接近,说明黄药在黄铜矿表面的吸附以单层化学吸附为主。随着温度升高,吸附量增加,说明升高温度有利于吸附过程进行,黄铜矿对黄药的吸附为吸热过程,但吸附量增加幅度很小,说明黄药在黄铜矿表面吸附受温度影响较小。该吸附过程是一个熵增、吸热、自发进行的过程,热力学参数可通过范特霍夫方程计算得到,吸附焓变ΔH为48.703 41 kJ·mol-1,熵变ΔS为219.403 88 J·(mol·K)-1,吸附自由能变ΔG为-16.054 93 kJ·mol-1,推测该吸附过程属于化学吸附;黄铜矿对黄药的吸附更符合准二级动力学方程模型,Q_t值随着温度升高而增大,且变化幅度很小,表明黄药在黄铜矿表的吸附过程为吸热过程,但受温度变化较小,这与热力学分析的结论一致,对方程拟合所得Q_e值均与实验值极为接近。     

砷和砷酸铁水化结构和红外光谱理论研究

水体中砷的去除与其水化作用密切相关,而不同质子化砷和砷酸铁水化特征相关报道甚少,且缺乏不同质子化砷和砷酸铁水化层红外光谱解析。在B3LYP/6-311G(d, p)计算水平上比较不同质子化砷酸根[H_mAsO₄]m-3(m=0～2)和铁-砷酸盐络合物种[FeH_mAsO₄]m+(m=0-2)水化能,利用约化密度梯度函数图形化分析其与水分子相互作用的强度、类型和位置,并解析不同质子化砷酸根和砷酸铁水化层红外光谱特征。结果表明,随着氢质子化,砷酸根[H_mAsO₄]m-3(m=0～2)水化能力减弱,而铁-砷酸盐络合物种[FeH_mAsO₄]m+(m=0～2)水化能力随着氢质子化增强。当水分子中1个氢与[H_mAsO₄]m-3(m=0～2)中1个氧相互作用时倾向形成氢键;而水分子中2个氢同时分别与[H_mAsO₄]m-3(m=0～2)中两个氧相互作用时,相互作用变弱,以范德华力相互作用;水分子通过其氢与砷酸根中氧形成的氢键强于水分子通过其氧与质子化砷酸根中氢形成的氢键。未质子化O_N倾向与2~4个水分子形成氢键,而质子化O_P最多与2个水分子形成氢键且O_P…H_W氢键弱于O_N…H_W氢键。红外光谱中,2 954,3 114,3 179,3 252和3 297 cm-1是AsO3-₄第一水化层中水分子Ow-Hw伸缩振动峰,3 277,3 324和3 376 cm-1是HAsO2-₄第一水化层中水分子的Ow-Hw伸缩振动峰,3 189,3 277,3 306和3 383 cm-1是H₂AsO-₄第一水化层中水分子Ow-Hw伸缩振动峰;[FeH_mAsO₄]m+(m=0～2)第一水化层中水分子Ow-Hw伸缩振动对应区域依次是2 500~3 060,2 660~3 200和2 900~3 360 cm-1。因此,随质子化,[H_mAsO₄]m-3(m=0～2)和[FeH_mAsO₄]m+(m=0～2)第一水化层中水分子的Ow-Hw伸缩振动峰蓝移;相对于[H_mAsO₄]m-3(m=0～2),[FeH_mAsO₄]m+(m=0～2)第一水化层水分子的弯曲振动峰和伸缩振动峰都明显红移。[FeH_mAsO₄]m+(m=0～2)第一水壳层形成Fe-Ow-Hw…Ow-Hw…O_N-As氢键桥,该氢键桥中Ow-Hw具有特殊吸收峰,伸缩振动峰依次位于2 195,2 526和2 673 cm-1,质子化导致明显蓝移但峰强度几乎无变化;而其弯曲振动峰随质子化红移且强度明显降低;独立O_P-H伸缩振动峰不受Fe络合影响,而O_P-H…Ow中O_P-H伸缩振动峰位置因Fe络合而发生明显蓝移。该研究有助于更好地解析不同PH下砷和砷酸铁在水中溶解性,可用于红外光谱监测水溶液中砷和砷酸铁水化特征。     

光谱及等温滴定量热法探究盐酸阿霉素与DNA作用机理

利用荧光光谱法,紫外可见光谱法,红外光谱法,圆二色谱法和等温滴定量热法等手段,对抗癌药物盐酸阿霉素 (DOX) 与DNA的作用过程进行研究,测得了它们的结合常数K_a、结合位点数n、反应焓变ΔH、熵变ΔS及ΔG,且在结合过程中,B型DNA的螺旋结构在一定程度发生改变。荧光光谱的数据显示出显著的猝灭效应, 表明DNA是一个DOX荧光的很好的猝灭剂。红外光谱表明阳离子DOX+通过静电吸引与 DNA 的磷酸基团相互作用,且DOX的碳氢链通过疏水缔合与DNA作用。ITC测定了DOX和DNA相互作用的焓变和熵变,表明DOX的烃链和DNA的碱基之间的疏水性相互作用提供了结合的驱动力。     

CO分子振转光谱的理论研究

采用从头算的多参考组态相互作用(MRCI)方法并结合基组aug-cc-pCVQZ计算了CO分子基态(X1Σ+)的势能曲线和偶极矩曲线,得到的势能曲线、偶极矩曲线分别与RKR势、文献的偶极矩曲线吻合较好。利用所得的势能,求解双原子分子核运动的Schrdinger方程找到了CO分子X1Σ+态转动量子数J=0时的70个振动态,对于每一振动态,分别计算了其振动能级G(v)、转动惯性常数B_v和离心畸变常数D_v,并把计算结果与已知的42个实验值做了详细比较,结果表明,计算的振动能级G(v)、转动惯性常数B_v、离心畸变常数D_v与实验值符合较好。利用G(v),B_v导出的光谱常数[谐振频率ω_e(2 160.1 cm-1)、非谐振频率ω_eχ_e(13.1 cm-1)、转动常数B_e(1.918 cm-1)、振转耦合常数α_e(0.017 3 cm-1)]也与实验值的光谱常数[ω_e(2 169.8 cm-1),ω_eχ_e(13.3 cm-1),B_e(1.931 cm-1),α_e(0.017 5 cm-1)]较为符合,这在一定程度上证明了方法MRCI/Aug-cc-pCVQZ对CO分子基态性质的计算是合适而可靠的。利用乘积近似方法计算了CO分子在常温、中温、高温时的配分函数,在此基础上,计算了CO分子在T=296 K时的1-0跃迁带的谱线强度,通过比较发现,计算所得的线强度与HITRAN数据库符合较好。进一步计算的CO分子X1Σ+态1-0,2-0,3-0,4-0,2-1,3-1和4-1跃迁带的带强度也与实验值较为吻合,同时首次计算了CO分子X1Σ+态3-2跃迁带、4-2跃迁带的线强度及带强度。     

基于氧化石墨烯模拟酶比色法检测汞离子

基于富T碱基序列能特异性识别Hg2+、氧化石墨烯(GO)对单链DNA(ssDNA)和T-Hg2+-T复合物的亲和力不同以及GO自身具有的模拟酶催化性能,构建了一种可视化检测水样中痕量Hg2+的新方法。在pH 4.0的NaAc-HAc缓冲溶液中,通过π—π堆积作用力,ssDNA可以吸附在GO表面,致使GO的类过氧化物酶活性减弱,从而催化H₂O₂氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)产生的蓝色产物减少,体系位于波长652 nm处的吸光度值降低;当待测体系中存在Hg2+时,ssDNA上的胸腺嘧啶碱基(T)与Hg2+发生特异性结合作用,形成T-Hg2+-T类似双链结构的稳定复合物,该复合物与GO的作用力较弱,不易吸附于其表面,因此不影响GO的模拟酶活性,体系吸光度值增强。在一定条件下Hg2+浓度越大,覆盖在GO表面的ssDNA越少,体系吸光度越强,据此建立检测Hg2+的新方法。当汞离子浓度在3.26×10-8~9.0×10-7 mol·L-1范围内时,体系的ΔA值与汞离子浓度呈现良好的线性关系。其线性方程为ΔA=41.75c(nmol·L-1)+0.048 7,相关系数r=0.997 3,检出限为9.79×10-9mol·L-1。该方法简单、直观,抗干扰能力强、无需昂贵仪器设备,可用于检测环境水样中Hg2+的含量。     

基于同步荧光光谱的鸡肉中甲磺酸达氟沙星和氧氟沙星残留快速检测方法研究

采用同步荧光技术结合化学计量学方法实现了鸡肉中甲磺酸达氟沙星（DFM）和氧氟沙星（OFL）残留的快速检测。首先,分析了DFM标准溶液、OFL标准溶液、空白鸡肉提取液和含DFM和OFL的鸡肉提取液的同步荧光光谱,确定了鸡肉中DFM和OFL残留的检测波长差（Δλ）分别为130和200 nm,荧光激发峰分别为288和325 nm。其次,采用单因素试验考察了氢氧化钠溶液浓度和表面活性剂种类对荧光强度的影响,确定了鸡肉中DFM和OFL残留的最佳检测条件为：氢氧化钠溶液浓度0.1 mol·L-1和SDS溶液浓度0.1 mol·L-1。最后,利用线性回归和偏最小二乘回归（PLSR）及多元线性回归（MLR）算法分别建立了鸡肉中DFM和OFL残留的预测模型。试验结果表明,与基于线性回归和MLR的DFM残留预测模型相比,基于PLSR的DFM残留预测模型的综合评价更好,其预测集决定系数（R2_P）为0.978 3,预测集均方根误差（RMSEP）为1.934 2 mg·kg-1,相对预测误差（RPD）为5.876 5。与基于线性回归和PLSR的OFL残留预测模型相比,基于MLR的OFL残留预测模型的综合评价更好,其R2_P为0.895 0,RMSEP为3.859 8 mg·kg-1,RPD为2.509 1。该方法操作简单、耗时短,可用于鸡肉中DFM和OFL残留的快速检测。     

紫外-可见光谱法研究Fc(COOH)2和BSA相互作用

采用紫外-可见光谱法(UV-Vis)研究Fc(COOH)₂ (λ_max=255 nm)与BSA(λ_max=277.5) 的相互作用。实验结果表明：Fc(COOH)₂在10~190 μmol·L-1范围内吸光度与浓度呈良好的线性关系(r=0.998 4),BSA在100~1 900 mg·L-1范围内,吸光度与浓度呈良好的线性关系(r=0.999 2),BSA与Fc(COOH)₂反应后,最大吸收波长移至275 nm。当固定Fc(COOH)₂或BSA的浓度时,Fc(COOH)₂或BSA的吸光度随着BSA或Fc(COOH)₂浓度的增加而增大,说明Fc(COOH)₂与BSA存在分子间的相互作用,主要是由于Fc(COOH)₂和 BSA能形成氢键,分子链增长,吸收的能量增加,导致吸光度增大。同时考察Fc(COOH)₂和 BSA的吸光度随时间的变化,70 μmol·L-1的Fc(COOH)₂与1 900 mg·L-1的BSA反应0.1,24和96 h后,在λ_max=275 nm处的吸光度由1.062分别变为1.045和0.986;当700 mg·L-1的BSA与190 μmol·L-1的Fc(COOH)₂反应0.1,24和96 h后,在λ_max=275 nm处的吸光度由0.813分别变为0.794和0.750。     

基于石墨相氮化碳量子点直接荧光猝灭法检测碘离子的研究

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)荧光纳米材料具有原料便宜、制备容易、荧光量子产率高、光学稳定性好、毒性低等优点,并且避免有机荧光染料复杂的合成步骤或者金属半导体量子点对环境潜在的危害,这些优点使得g-C₃N₄纳米材料成为新兴的荧光探针用于检测金属离子。最近,已有文献报道重金属汞离子能够高灵敏高选择性地猝灭g-C₃N₄量子点的荧光,加入碘离子能够提取被键合的汞离子形成碘化汞(HgI₂)进而恢复g-C₃N₄量子点的荧光,从而建立一种高灵敏检测碘离子的荧光传感器。然而,该方法依然需要重金属汞离子的参与,限制了该方法的推广应用。通过硝酸氧化块体g-C₃N₄并结合水热法处理制备了一种水溶性好、荧光强度高的g-C₃N₄量子点。该量子点的荧光发射波长位于368 nm,且其荧光发射波长不随激发波长的改变而改变,表明该量子点的尺寸比较均一。笔者发现碘离子在220 nm处有一个较强的吸收峰,与该量子点的激发光谱(中心波长245 nm)具有较大的重叠,从而产生内滤效应引起该量子点的荧光发生猝灭。利用这一性质,构建了一种选择性检测碘离子的新型荧光传感器。在最优检测条件下,g-C₃N₄量子点的荧光猝灭强度(ΔF)与碘离子浓度(X,μmol·L-1)在10～400 μmol·L-1之间具有良好的线性关系,线性方程为ΔF=0.325 79X+6.039 05(R2=0.999 5),检出限为5.0 μmol·L-1。通过“混合即检测”并且不需要借助与重金属离子的配位作用就能够检测碘离子,因此该方法具有快速、环保以及操作简便等优点。     

质谱和拉曼光谱对[M(H2O)n]+(M=Li,K)水合团簇的研究

采用质谱、拉曼光谱及理论计算对[M(H₂O)_n]+(M=Li,K)水合团簇进行了研究。质谱分析[M(H₂O)_n]+(M=Li,K)水合团簇的离子峰,推测其水溶液中最大水化数为12和13。采用拉曼光谱对浓度梯度相同的LiCl和KCl水溶液进行了讨论与比较,Li+和K+的水化作用导致~3 208 cm-1水结构拉曼峰发生了明显的变化,其中LiCl和KCl溶液的浓度分别在0~2.0和0~2.5 mol·L-1范围内,水化作用呈线性增强,浓度大于2.0和2.5 mol·L-1时,偏离线性关系,出现缔合。理论计算[M(H₂O)_n]+水合团簇结构和理论拉曼光谱表明,Li+,K+分别在n>4和n>6开始第二水化层,O-H伸缩振动频率发生了蓝移,氢键结构遭到了破坏,与实验结果一致。     

稀土配合物分子印迹荧光探针的制备及检测孔雀石绿的残留

孔雀石绿是一种人工合成的三苯甲烷类化合物.孔雀石绿的常规检测方法前期处理复杂、耗时长、需要使用大型仪器等缺点导致不能及时的对其进行检测.所以研究出一种能够高效、便捷、快速的检测孔雀石绿残留的方法具有十分重要的意义.分子印迹聚合物(M IPs)是一种多孔隙材料,具有特定的识别位点,可以对特定的目标分子进行识别和吸附.稀土...     

基于离轴腔增强吸收光谱双组分CH4/H2O高灵敏度探测研究

H₂O和CH₄在气候变化过程中起着关键作用,实时在线测量H₂O和CH₄浓度一直都是国内外学者研究的热点问题之一。利用1.653 μm可调谐半导体激光器作光源,结合反射率为99.997 6%的两片高反射镜组成离轴腔增强吸收光谱装置,开展了H₂O和CH₄的高灵敏度测量研究。离轴腔增强系统的有效吸收光程通过吸收面积-浓度关系法来标定,吸收面积-浓度关系法的可行性首先通过已知光程的光学吸收池进行验证,确定有效后用于标定离轴腔增强系统的有效光程。结果表明,基长为21 cm的离轴腔增强系统的有效吸收光程达到了8 626.3 m。当谐振腔内压力为5.06 kPa时,利用7组不同浓度的CH₄标准气体（0.2～1.4 μmol·mol-1）对系统进行了线性响应标定测试,得到了CH₄吸收的积分面积与浓度拟合关系曲线。系统的稳定性、可实现的最小探测灵敏度等信息通过Allan方差进行分析,结果表明系统对探测CH₄的最佳平均时间为100 s,最小可探测浓度极限为7.5 nmol·mol-1;系统对探测H₂O的最佳平均时间为200 s,最小可探测浓度极限为55 μmol·mol-1。对提高系统测量精度的数据处理方法也进行了分析研究,结果表明相比于多次平均方法,Kalman滤波能显著的提高测量精度,而且缩短了系统的响应时间。最后,利用搭建的离轴腔增强实验系统结合Kalman滤波数据处理方法对实际大气中CH₄和H₂O浓度进行了连续两天的测量,CH₄每天平均的浓度分别为2.1和2.08 μmol·mol-1,H₂O每天平均的浓度分别为11 515.6和11 628.6 μmol·mol-1,由此可知建立的离轴腔增强吸收光谱装置能够用于大气CH₄和H₂O的测量,另外建立的系统也可用于相关工业领域的高灵敏度CH₄和H₂O监测。     

光谱法和分子对接研究红斑红曲胺与牛血清白蛋白相互作用

近年来,随着对红曲色素的深入研究,其越来越多的功能活性被发现,但其某些致毒作用也使红曲色素的安全性受到了质疑。因此,阐明红曲色素在人体中与大分子的相互作用对深入研究其转运代谢及毒副作用具有重要作用。光谱法是研究溶液中小分子与蛋白质相互作用的一种有效方法,其具有灵敏度高、选择性强、用样量少、方法简单等优点,在研究中得到越来越广泛的应用。为探究红曲色素在体内的转运机制和血液中与转运蛋白的相互作用,本研究首次用红斑红曲胺(Rubropunctamine,Rub）作为红曲色素的典型代表与牛血清白蛋白（bovine serum albumin, BSA）相互作用。利用内源荧光光谱、同步荧光光谱探究不同浓度的Rub对BSA的荧光猝灭作用,采用Stern-Volmer方程、Lineweaver-Burk函数和Van’t-Hoff方程对不同温度下BSA与Rub作用后在λ_EX/λ_EM(280.0 nm/340.0 nm)（λ_EX/λ_EM表示荧光的激发波长和发射波长）的内源荧光强度值确定二者作用类型、结合位点数及相互作用机理,进一步利用圆二色谱定量测定了Rub的结合对BSA二级结构影响,最后运用软件Discovery Studio2.5对Rub与BSA的相互结合进行分子对接模拟。结果显示：(1) Rub对BSA具有较强的内源荧光猝灭效果,在λ_EX/λ_EM(280.0 nm/340.0 nm)的荧光强度下降306.1,发射波长由338.6 nm蓝移到331.8 nm,同步荧光显示荧光猝灭主要发生在色氨酸残基上。(2)Stern-Volmer方程计算得到动态猝灭速率常数K_q为2.335×1012 L·(mol·s)-1,远大于此类型允许的最大扩散碰撞常数2.0×1010 L·(mol·s)-1,判定该猝灭是单纯的静态猝灭过程。利用Lineweaver-Burk函数计算得到静态猝灭速率常数K_q随温度升高而减小,即该复合物在温度升高时变得不稳定。(3)利用等式lg[(F₀-F)/F]=lgK₀＋nlgc_Q得到两者结合常数可达103 L·mol-1以上,结合位点数近似为1,且随着温度增加表观结合常数变小。(4)不同温度下Van’t-Hoff方程计算得到ΔH,ΔS,ΔG都小于0,则该相互作用能自发进行且氢键和范德华力是其主要的相互作用力。(5)圆二色谱测得BSA与Rub结合后二级结构中α-螺旋含量由29.4%降至20.2%;β-折叠由39.9%上升到50.7%;β-转角由6.5%下降到3.5%;无规则卷曲由24.2%上升到25.6%。(6)分子对接发现Rub结合点位于 BSA中由Arg458,Asp108,Glu424和Ser428等氨基酸形成的口袋内,与Arg458有范德华力作用,与Arg144形成分子内氢键,影响到Trp213微环境。     

DNA Binding and Antitumor Activity of a New Fluorescent Probe Eu(Ⅲ)-Complex Containing 4-Methyl-Coumarin Moiety

A new europium (Ⅲ) complex containing (4-Methyl-2-oxo-2H-chromen-7-yloxy)-acetic acid moiety (CMMC) was synthesized, characterized, and confirmed as antitumor agent and fluorescent probe. The spectroscopic measurements of Eu(Ⅲ) in the presence of CMMC were obtained in different solvents. The results show that the strongest Eu(Ⅲ) emission bands were monitored in iso-propyl alcohol while the weakest Eu(Ⅲ) emission band was observed in acetonitrile. The interaction of Eu(Ⅲ)-(CMMC)₂ complex with DNA was monitored using absorption and emission techniques. From fluorescence titration measurements, the binding constants of DNA with Eu(Ⅲ)-(CMMC)₂ complex were found to be 1.04×105 L·mol-1 in Tris-HCl and 1.17×107 L·mol-1 in DMSO-Tris-HCl buffer (9∶1 V/V). Hypochromism was observed from the absorption titration experiment which indicates the intercalation of Eu(Ⅲ)-complex between the base pair of DNA. This result further confirmed by fluorescent Ethidium bromide displacement assay. The fluorescence calibration curve was used for the determination of DNA with LOD of 1.2 ng in DMSO-Tris-HCl buffer (9∶1 V/V) and 5 ng in Tris-HCl buffer. The preliminary antitumor investigation shows promising cytotoxicity against MDA-MB-231, MCF-7 (mammary cancer), and PC-3 (prostate carcinoma) cell lines with IC₅₀ values of 40.63, 25.42 and 30.25 μmol·L-1, respectively.     

一个催化氧化四甲基联苯胺荧光测定超痕量铁的新方法

铁是一种必需的微量元素,它在生命过程中起着重要的作用,但是摄入过多的三价铁会使机体的载氧能力下降,引起不稳定血红蛋白病以及高铁血红蛋白症等疾病。无论是从人类健康还是环境保护角度出发,探究简便、快速、灵敏度高和选择性好的检测Fe（Ⅲ）的分析新方法很有意义。荧光分析是一种优异的分子光谱分析方法,具有灵敏度高、选择性强、操作简单等特点,在重金属离子的检测方面也取得了较好的进展,目前利用荧光法测定Fe3+也有报道,但有的灵敏度不高,有的选择性不好,有的试剂毒性较大。报道了一种简单、快速、灵敏检测Fe（Ⅲ）的四甲基联苯胺（TMB）荧光分析新方法。在pH 4.5 Tris-HCl缓冲液及35 ℃水浴条件下,H₂O₂氧化无毒易得的四甲基联苯胺（TMB）这一反应较慢;当有痕量Fe（Ⅲ）存在时,它催化过氧化氢（H₂O₂）氧化TMB生成具有较强荧光活性的TMB氧化产物（TMB_ox）,用激发波长280 nm激发,TMB_ox在405 nm处有一个较强的荧光峰,且在一定的范围内,随着Fe（Ⅲ）浓度的增大,其荧光强度线性增强。采用单变量变换法优化了荧光分析条件,选择Tris-HCl缓冲溶液的pH为4.5,其浓度为3.3×10-4 mol·L-1,TMB浓度为3.0×10-5 mol·L-1,H₂O₂浓度为6.0×10-6 mol·L-1,在35 ℃条件下反应35 min。在选定条件下,Fe3+浓度在0.027～400 nmol·L-1范围内,随着Fe3+浓度的增大,体系在405 nm处的荧光信号线性增强,其线性方程为ΔF_{405 nm}=2.31c+5.0,线性相关系数R2为0.985,其检出限为0.008 nmol·L-1。考察了共存物质对测定200 nmol·L-1 Fe（Ⅲ）的影响。结果表明,当相对误差在±10%之内,20 μmol·L-1的HCO-₃,K+,SO2-₄,NH+₄,Mn2+,Na+,Cu2+,Al3+,Zn2+,F-,Mg2+,Ba2+,Ca2+,Co2+,NO3-,NO2-,10 μmol·L-1的CO2-₃,Cr6+,2 μmol·L-1的Hg2+,BSA不干扰测定。表明该法具有较好的选择性。据此,建立了一个简单、快速、灵敏高、选择性高的测定Fe（Ⅲ）的荧光分析新方法。按以下步骤制备了乳制品的样品溶液,准确吸取1.4 mL乳制品加入600 μL乙酸（V/V=3％）,于10 000 r·min-1下离心3 min,然后吸取离心上清液1mL加入48 μL 2.5 mol·L-1 NaOH定容至2 mL,于10 000 r·min-1下离心3 min,最后吸取1 mL上清液稀释至5 mL得到样品溶液。然后采用该催化荧光分析新方法测定了牛奶样品中Fe（Ⅲ）含量,结果令人满意, 其相对标准偏差为0.29%～0.41%,回收率为94.6%～108.0%。