大型丝状绿藻生长过程中有色溶解有机质光谱特征的变化

通过室外模拟实验研究崇明岛北湖滩涂大型丝状绿藻常见种-刚毛藻在生长过程中有色溶解有机质(CDOM)的光谱特征变化。利用三维荧光光谱(EEMS)检出的类蛋白和类腐殖酸荧光峰在对照实验中变化不大,而在培养实验中明显增加。采用平行因子模型(PARAFAC)结合三维荧光激发-发射矩阵数据分析得到的CDOM的4个组分: C₁, C₂, C₃, C₄,分别与类腐殖酸荧光峰A(C),M和类蛋白荧光峰B和T有关。培养实验中,4组分分别增加了211.5%,255.8%,75.3%和129.3%;对照实验中除C₁降低34.3%外,其他组分无明显变化。吸收系数a(355)在培养实验中增加了92.9%,并且与4组分显著正相关(P<0.01);对照实验中a(355)降低了59.8%,仅与C₁显著相关(P<0.05)。此外对表征分子量和组成的M值和S值进行比较发现,培养实验中M值和S值均低于对照实验。这说明在刚毛藻生长过程中可能有大分子和较强芳香性的CDOM产生。所有结果表明,刚毛藻的生长过程能够引起CDOM含量和组成结构的变化。     

甲烷电离特性的等离子体发射光谱法研究

应用等离子体发射光谱法,用CCD(charge coupled device)光栅光谱仪记录并标识了脉冲电晕甲烷等离子体370～1 100 nm的发射光谱,确定了常温常压下高纯甲烷(99.99%)经100 kV, 100 Hz脉冲高压电离后的产物为H,C+,CH,C,C₂,C₃, C₄,C₅和烃等。通过分析实验检测到的甲烷等离子体发射光谱,给出了甲烷经脉冲高压电离形成电晕等离子体的机理和自由基CH_n(n=3,2,1)、碳、烃等产物的电离途径。结果显示甲烷分子经高能电子非弹性碰撞后脱氢程度很高,大量氢原子及其离子和甲烷自由基在进一步被高能电子作用下合成了烯烃、炔烃、烷烃和高聚碳化物。实验所获得的脉冲甲烷等离子体发射光谱及其机理分析可为甲烷及其转化研究提供相关依据。     

凝胶改性基底微藻细胞黏附特性及热力学分析

为强化微藻生物膜成膜过程中藻细胞与基底黏附,同时解决藻细胞残留造成的基底重复利用性差的问题,用聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)温缩型凝胶修饰基底。傅里叶红外光谱分析改性表面化学特性;结合微藻培养温度给出适宜藻细胞黏附的基底浸润特性;通过构建热力学模型,明晰温度对藻细胞与温缩型凝胶改性基底界面作用自由能的影响规律,结果表明,随温度从15℃升高到30℃,藻细胞与改性基底的界面作用自由能变从-39 mJ·m-2变化到-67 mJ·m-2,即黏附能力随温度升高而增强。黏附实验表明,随温度从15℃升高到30℃,温缩型凝胶改性基底的藻细胞黏附密度提高了50%,这与热力学模型预测结果吻合,说明该模型对分析温缩型凝胶改性基底藻细胞黏附有重要指导意义。     

巢湖蓝藻藻蓝蛋白纯化过程中紫外-可见吸收光谱特征分析

以巢湖新鲜蓝藻为处理对象,采用冻融破壁方法获得藻蓝蛋白粗提液,采用两步盐析结合两步柱层析的方法纯化藻蓝蛋白粗提液,以最终获得试剂级藻蓝蛋白。分别将纯化过程中各阶段得到的藻蓝蛋白溶液和杂质液进行紫外-可见光谱扫描。经光谱扫描发现：藻蓝蛋白溶液经一步盐析、二步盐析、一步柱层析和二步柱层析的四步纯化实验过程中,在250～300 nm吸收谱带中,吸收峰从260 nm红移至280 nm;在500～700 nm吸收谱带中,吸收峰从617 nm红移至620 nm,并表现为最大特征吸收峰。对四步纯化工艺过程中分别得到的不同杂质液同样进行250～700 nm全波段光谱扫描,分析判断得出：一步盐析杂质液成分主要含有杂蛋白和部分藻蓝蛋白;二步盐析的杂质液中主要成分为核酸和维生素类物质;一步柱层析分离的先出组分主要成分为藻红蛋白;二步柱层析分离的后出组分主要成分为别藻蓝蛋白。经四步纯化工艺后,最终得到了纯度大于4以上的试剂级藻蓝蛋白。由此可见,两步盐析的工艺主要作用在于去除杂蛋白、核酸和维生素类物质;两步柱层析工艺主要作用在于分离出和藻蓝蛋白性质接近的藻红蛋白和别藻蓝蛋白。     

一种新型红外/紫外双色诱饵剂的光谱辐射特性研究

传统MTV型红外诱饵(以镁粉、聚四氟乙烯、氟橡胶为基本组分)的优点是其红外辐射总能量很高,可有效对抗传统热源寻的导引头。依靠燃烧高温产生光谱辐射的MTV诱饵,紫外波段和近红外波段辐射强度很高,红外中波段的辐射强度相对较低,而真实战斗机的紫外波段辐射强度较低,且其红外中近比一般大于1,因此,传统的MTV型诱饵无法对抗红外/紫外双色复合制导系统。根据光谱匹配原理设计制备了一种新型红外/紫外双色诱饵剂,基本组分为45%~75%的氧化剂(A₁/A₂)、10%~25%的燃料(B₁/B₂/B₃)、25%~50%的含能粘合剂(C₁/C₂/C₃)以及添加剂(D),使用CEA软件对药剂配方的燃烧产物进行了理论计算,通过计算结果初步确定诱饵剂配方中各个组分的含量;采用SR5000光谱辐射计、Tensor37遥感红外光谱仪测试其红外光谱辐射特性,并分别从测试原理和计算方法、测试环境的差异性以及测试结果的稳定性等方面分析了两种仪器测试获得的结果存在差异性的可能原因;采用S2000光纤光谱仪测试其紫外光谱辐射特性,测试结果与通过理论计算获得的战斗机紫外辐射强度较为吻合;采用Imager IR8325中波红外热像仪测试其燃温特性,结果表明该双色诱饵剂与真实目标具有较为接近的温度特征。实验结果表明,该诱饵剂的红外中近比为1<I_{3～5 μm}∶I_{1～3 μm}<3,3~5 μm红外辐射强度在0.9~2.5 kW·sr-1范围内可调,0.3~0.5 μm波段紫外辐射强度约为(20±5)W·sr-1,火焰温度在850~1 100 ℃之间,是一种性能优良的双色诱饵剂。     

微波液相放电乙醇制氢发射光谱研究

氢能作为一种高热值、无污染的清洁能源日渐受到国内外专家学者的追捧。微波液相放电技术在醇类中制氢具有光明的研究前景,为氢能的研究开发开辟了一条新的途径。通过对乙醇制氢发射光谱分析,有利于分析微波液相放电醇类制氢机理的探讨,为进一步改进微波液相放电制氢技术奠定基础。本文采用2.45 GHz频率微波在液相醇类中放电实现了微波液相等离子体制氢,并借助发射光谱仪对微波液相放电乙醇制氢光谱特性进行了研究。研究结果显示：微波液相放电乙醇制氢过程中,能产生大量的H,O,OH,CH,C₂等活性粒子;乙醇放电光谱中OH自由基、H自由基和O自由基的光谱强度要远大于纯水中OH自由基、H自由基和O自由基的光谱强度;高能粒子打开水分子中的O—H键,脱氢制氢的过程较乙醇分子难度要大,因此在微波乙醇放电制氢过程中,氢气的来源主要是乙醇分子的脱氢重组,水分解产氢的贡献度较低;在外界压力与温度一定的条件下,OH,H,O自由基的发射光谱强度随着功率的增加显著增强,而CH和C₂活性粒子发射光谱强度则出现减弱趋势,这表明较大的微波功率不仅使产生的高能粒子的能量增加,同时高能粒子的密度也有所增加,导致较多的CH和C₂基团被充分碰撞打开。     

激光辐照对湛江等鞭金藻的复壮作用及机制研究

用Nd∶YAG激光（波长1.06 μm,功率密度6 W/cm2）对长期保存的湛江等鞭金藻藻种进行辐照处理.研究了激光辐照对藻生长和生理生化特性的影响,并从藻细胞的超微结构和自体荧光特性的变化探讨了激光复壮藻种的可能机制.实验结果表明：辐照剂量为30 s~60 s时,有较好的复壮效果,藻种的生长速率、细胞干重、叶绿素、类胡萝卜素及蛋白质等含量均较对照组有不同程度的提高,增幅约25.3％～48.3％.激光复壮后的藻细胞,线粒体数量增多,光合片层进一步发育.辐照剂量增至90 s时,胞内脂质颗粒增加.藻种的自体荧光光谱中,波长682 nm处的荧光强度明显增强.此结果说明,利用激光的“筛子”与诱变作用,可以提高饵料藻种的生物品质.     

激光偏振性对亚心形扁藻生物效应的影响

实验研究了偏振与非偏振激光对亚心形扁藻的促长作用、叶绿素含量以及色素粗提物吸收光谱等生物学效应的影响.采用488 nm,70 mW输出功率的氩激光,辐照哑心形扁藻,隔天取样进行细胞计数,培养至第6天提取叶绿素,测量叶绿素含量并扫描叶绿素的吸收光谱.实验结果表明,偏振激光与非偏振激光辐照对藻细胞密度、生长速率的促长作用区别不显著;偏振性与否对叶绿素含量的累积没有明显的区别;激光偏振性对色素粗提物的吸收光谱没有影响.激光偏振性与否均可对亚心形扁藻的生物效应产生有效的作用,激光偏振性与激光生物效应关系的研究有待于进一步深入.     

溶胶-凝胶法制备钼铁催化剂及其XRD、FTIR光谱分析

利用溶胶-凝胶法合成了Mo-Fe催化剂,用对二甲苯的选择性氧化作为探针反应,对其进行了催化剂的活性评价,结果表明：金属原子数的最佳配比为n(Mo)∶n(Fe)∶n(Co)=2.4∶1∶0.02,这时的催化剂活性最高;Mo-Fe系催化剂的活性组分为Fe₂(MoO₄)₃与少量的MoO₃,它们在催化氧化过程中,存在着协同作用,FTIR和XRD均得到了证实。该研究为工业装置的技术改造提供了较好的实验依据。     

中药白芨水浸液的荧光光谱研究

报道了白芨沸水浸取液的三维荧光光谱和紫外吸收光谱。在三维荧光光谱图中出现3个荧光峰,分别位于λ_ex/λ_em＝227/299 nm,271/299 nm和258/ 389 nm。其中前2个荧光峰具有相同的发射波长,是由同一种荧光组分产生的,后1个荧光峰是由另外一种荧光组分产生的。三维荧光光谱具有特征性,可以用于白芨的定性鉴别。两种荧光组分的发射波长相距90 nm,可以不经分离而分别测量。在稀溶液条件下,两种组分的荧光强度与浓度之间都存在良好的线性关系,据此可以对两种组分进行定量分析。在pH 1.5～12.5范围内改变溶液的pH值时,两种组分的荧光强度有明显改变,表明两种组分的分子结构中存在可以离解的质子。     

大花红景天多糖RCPS分离纯化及单糖组成分析

采用水提醇沉方法提取大花红景天粗多糖RCP(rhodiola crenulata polysaccharide),并通过乙醇分级沉淀,Sevag法脱除蛋白,葡聚糖凝胶柱色谱纯化等手段,得到一种多糖RCPS。采用苯酚-硫酸法测定了总糖含量,UV和IR等方法考察了多糖性质,凝胶渗透色谱-示差检测法测定多糖的纯度及分子量范围及分布,GC法鉴定单糖组成及其摩尔比值。结果表明,多糖RCPS为淡黄色粉末状物质,易溶于水,总糖含量为99.11%。紫外光谱分析显示,在195 nm 波长处有明显吸收峰,在260和280 nm等处无吸收峰,说明被测物为多糖,且不含核酸及蛋白质;红外吸收光谱分析表明,在3 424.83,2 934.10,1 742.11,1 438.96,1 261.40, 1 103.54,832.86 cm-1处均有明显的多糖特征吸收,主要由鼠李糖,阿拉伯糖,木糖,甘露糖,葡萄糖,半乳糖和半乳糖醛酸组成,其摩尔比值为1∶2.96∶0.21∶0.26∶0.08∶0.58∶0.15。     

2D NMR对荠菜中的一个黄酮苷进行结构解析

对荠菜中分离得到的一个黄酮苷类化合物2″-O-α-L-阿拉伯糖异荭草苷进行了分离和结构解析,为荠菜进一步的开发利用提供依据. 利用溶剂提取法和大孔树脂色谱、聚酰胺色谱、Sephadex LH-20及高效液相半制备色谱手段进行提取分离,并通过理化性质和波谱分析鉴定了该化合物的结构,采用二维核磁共振（2D NMR）技术对其¹H和¹³C化学位移信号进行了全归属.     

浮游植物吸收光谱特征分析

文章选取了东海9个典型浮游植物赤潮种、优势种,在实验室2个温度(20,15 ℃)和2个光照(7 000, 1 100 lux)条件下进行培养,对不同温度、光照和生长周期条件下9种浮游植物的吸收光谱进行了研究。首先,将归一化的光谱数据组成的矩阵进行奇异值分解,采用第一特征值与所有特征值的和之比来衡量浮游植物吸收光谱的相似性,选取了25条能够表征9种浮游植物吸收光谱基本特征的代表谱。其中,等鞭金藻和柔弱角毛藻各1条,岛国大扁藻和旋链角毛藻各2条,裸甲藻3条,塔玛亚力山大藻、东海原甲藻、中肋骨条藻和聚球藻各4条。然后,进一步提取代表谱中具有较大判别能力的波长点,总共得到7个特征波长段(点),它们是340.5～420.5 nm波段、423.5～431 nm波段、440.5～525.5 nm波段和760.5,763.5,769.5,856.5 nm波长点;由此形成的特征谱,对量测光谱判别分析正确率达到80%。     

墨旱莲水溶性多糖的分离、纯化及HPLC测定其分子量

采用水提醇沉法提取墨旱莲粗多糖,Sevag法除蛋白。通过DEAE-52型纤维素柱层析分离得到墨旱莲多糖的不同组分,将水洗脱组分经SephadexG-50柱层析进一步纯化,并结合高效液相色谱法进行分析。结果表明,墨旱莲水溶性多糖为均一组分,相对分子质量为8892Da。本研究首次从墨旱莲中分离得到均一多糖,并为墨旱莲多糖的应用奠定了一定的实验基础。     

短瓣金莲花不同提取部位的红外光谱分析

利用红外光谱的宏观指纹特性,对短瓣金莲花不同溶剂提取部位的红外光谱图和二阶导数红外光谱图进行了整体分析.综合分析可知,短瓣金莲花石油醚提取部位主含长链烷烃、脂肪酸或酯类成分,乙酸乙酯提取部位主含长链脂肪酸（酯）及黄酮类化合物,95％乙醇提取部位主含黄酮及黄酮苷类化合物,60％乙醇提取部位主含黄酮苷及多糖类成分,30％乙醇和去离子水提取部位主含多糖类成分.因此,利用红外光谱法可从整体上对中药不同提取部位的主体成分进行直接、快速的分析,为中药提取物的工艺优化及其分析研究提供有价值的参考和方向性指导.     

高纯度烟草过氧化物酶（TOP I）光谱特性研究

采用交换吸附脱色及柱层析新技术，成功地从烟叶中分离和纯化了一种烟草过氧化物酶同工酶(TOP I)，并对其进行了一系列光谱特性研究。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)测得TOP I分子量为21888．5，等电点pI为3．5；氨基酸组成分析表明TOP I为一含血红素的酸性蛋白酶。光谱学分析揭示，在402nm处有一典型的Soret带，在498和636nm处有特征吸收峰(α，β带)，酸度和变性剂对TOP I在紫外可见区的特征吸收峰均产生一定的影响，TOP I的荧光光谱测定结果说明TOP I分子中含有Trp残基和Tyr残基以及其自身的独特的光谱学特性。     

Labelling and Fractionating of Black Mamba Venom using 131I and Gel-Filtration Technique

Separation of Black Mamba (Dendroaspis polylepis) venom into three fractions was achieved by the use of Sephadex G-100 filtration method. The first and highest peak of the three separated bands proved to be the lethally toxic. Labelling the venom with nascent¹³¹ I prior to fractionating facilitated the detection and the evaluation of three well resoluted fractions. Comparative separation of non-labelled venom was also carried out side by side with the labelled one to study the advantage of radioactivity on extinction measurements.     

Ultrasound assisted aqueous two-phase extraction of polysaccharides from Cornus officinalis fruit: Modeling,optimization, purification,and characterization

Ultrasound assisted aqueous two-phase extraction of polysaccharides from Cornus officinalis fruit was modeled by response surface methodology (RSM) and artificial neural network (ANN), and optimized using genetic algorithm coupled with ANN (GA-ANN). Statistical analysis showed that the models obtained by RSM and ANN could accurately predict the Cornus officinalis polysaccharides (COPs) yield. However, ANN prediction was more accurate than RSM. The optimum extraction parameters to achieve the highest COPs yield (7.85 ± 0.09)% was obtained at the ultrasound power of 350 W, extraction temperature of 51 ℃, liquid-to-solid ratio of 17 mL/g, and extraction time of 38 min. Subsequently, the crude COPs were further purified via DEAE-52 and Sephadex G-100 chromatography to obtain a homogenous fraction (COPs-4-SG, 33.64 kDa) that contained galacturonic acid, arabinose, mannose, glucose, and galactose in a molar ratio of 34.82:14.19:6.75:13.48:12.26. The structure of COPs-4-SG was also characterized with UV–vis, fourier-transform infrared spectroscopy (FT–IR), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), Congo-red test, and circular dichroism (CD). The findings provide a feasible way for the extraction, purification, and optimization of polysaccharides from plant resources     

丁香对低密度脂蛋白氧化过程中荧光特性变化的影响

低密度脂蛋白(LDL)氧化修饰是导致动脉粥样硬化(AS)的关键因素,LDL在氧化修饰过程中荧光特性会发生一系列改变。为评价丁香对LDL氧化过程中荧光的抑制效果,采用传统荧光及三维荧光等高线光谱研究丁香对LDL氧化修饰过程中荧光特性的影响。结果显示： LDL氧化孵育荧光特性的最佳测定时间为48 h;丁香粗提物对LDL氧化修饰过程中色氨酸(Trp)荧光猝灭、荧光发色团红移、氧化产生的活性醛修饰apoB 100所含赖氨酸(Lys)残基变化、荧光物质和脂褐素产生及三维荧光的变化均具有较好的抑制作用,且抑制作用与粗提物浓度成正相关。在此基础上进一步发现,丁香各极性成分(正己烷相(丁香精油)、乙酸乙酯相、正丁醇相及水相)对LDL氧化修饰过程荧光特征的变化影响不一。其中,正己烷相对Trp荧光猝灭、荧光发色团红移及三维荧光变化的抑制作用最强,而乙酸乙酯相抑制活性醛修饰Lys残基、荧光物质和脂褐素的产生效果最好。结果表明,丁香对LDL氧化修饰过程中荧光特性的变化具有较好的抑制作用,抑制作用的主要物质集中在正己烷相和乙酸乙酯相。该研究为后续丁香组成分析及其功能食品研发提供参考。     

浮游植物活体三维荧光光谱分类判别方法研究

选取中国东海6种分属于4个门类的赤潮藻种、优势种在实验室进行扩大培养,测量了2个温度(20和15℃)、3个光照(7000,4100和1100Lux)、不同生长期浮游植物的三维激发／发射荧光光谱,对浮游植物活体三维荧光光谱分类判别方法进行了研究。结果表明：基于主成分的判别分析法是利用三维光谱数据判别浮游植物种类的有效方法,对于金藻is,绿藻pl,中肋骨条藻sk三个物种,区分识别率理想;可以将中肋骨条藻(硅藻)与甲藻al和pr分开。