利福平与人血清白蛋白作用的荧光光谱

蛋白质是一类重要的生物大分子,它不仅是构成细胞内原生质的主要成分,也是生命现象的物质基础。对于蛋白质的探索是最复杂的课题之一。 以荧光光谱为手段,文章研究了药物利福平(Rifampicin capsules)与人血清白蛋白(HSA)的作用,测量发现利福平和人血清白蛋白的色氨酸残基的结合位置为R=2.567 nm, 临界距离R₀为2.433 nm。利福平-HSA的Lineweaver-Burk猝灭曲线的离解常数K_d=19.42×10-6 mol·L-1且结合常数K_s=5.149×104 L·mol-1。     

夫勒烯二氮杂桥衍生物对吡啶荧光猝灭机制以及它的电化学的研究

用荧光光谱研究了富勒烯二氮杂桥衍生物(eddy2)对吡啶荧光的猝灭机制,发现吡啶在426.27 nm处有荧光发射峰,当向吡啶中分别加入C₆₀和eddy2时,原有的发射峰强度明显减弱,且向短波长稍有移位,C₆₀和eddy2对吡啶荧光有猝灭作用。吡啶-C60和吡啶-eddy2体系的猝灭过程是分子之间结合形成了复合物引起的静态猝灭。eddy2对吡啶的离解常数为K_D＝2.28×10-6 (mol·L-1),结合常数K_S＝4.39×10-5 (L·mol-1)。同时研究了eddy2的电化学行为,发现eddy2的前3个还原峰电位比母体C₆₀的峰电位正移,表明eddy2的电化学还原比C₆₀的电化学还原容易,更容易接收电子。     

利复星与人血清白蛋白作用的荧光光谱研究

用荧光光谱研究了药物利复星(Levofloxacin)与人血清白蛋白(HSA)的作用和影响,测量发现人血清白蛋白的最大激发峰位于286.70 nm处。在向该溶液滴加Levofloxacin时,原有的343.70 nm发射峰强度明显减弱, 且向长波长稍有移位,并出现了位于503.96 nm的新荧光发射峰(利复星的发射峰), 利复星对HSA荧光有猝灭作用。利复星Levofloxacin的503.96 nm荧光的激发峰则位于300.16和336.16 nm。当向该溶液滴加利复星时,300.16和336.16 nm的激发峰仅向长波长方向稍有移动。利复星对HSA的离解常数K_d=3.65×10-5(mol·L-1)。利复星的结合常数为K_S=2.742×104(L·mol-1)。利复星-HSA体系的猝灭过程不是因为分子扩散和碰撞所引起的动态猝灭,而是分子之间结合形成了化合物所引起的静态猝灭。利复星对HSA的能量转移效率为E=0.372, 利复星和人血清白蛋白的色氨酸残基的结合位置为R=1.933 nm。     

Mn(Ⅱ)与EHPG结合的光谱研究

在pH 7.4,0.05 mol·L-1 N-2-羟乙基哌嗪-N’-2-乙磺酸(Hepes)及室温条件下,用荧光光谱和紫外吸收差光谱进行了Mn(Ⅱ)与N,N’-乙烯-二[2-(2-羟基苯基)甘氨酸](EHPG)相互作用的研究。结果表明, Mn(Ⅱ)对EHPG荧光的猝灭为静态猝灭,Mn(Ⅱ)与EHPG形成1∶1的配合物,条件解离常数K_D为1.43×10-5。紫外吸收差光谱表明,随着Mn(Ⅱ)的不断滴加其紫外差光谱在238和291 nm处吸收峰逐渐增强。经计算配合物的ε_{238 nm}为(1.31±0.02)×104 cm-1·mol-1·L,条件解离常数K_D为(1.36±0.21)×10-5。与荧光光谱结果一致且均表明Mn(Ⅱ)与EHPG结合比较弱。     

荷叶中紫云英苷和DNA相互作用的光谱学研究

在pH 7.4 的Tris-HCl的缓冲溶液中,采用紫外及荧光光谱法研究了荷叶中紫云英苷(AST)与DNA之间的相互作用,探讨了离子强度和阴离子猝灭剂KI对紫云英苷及紫云英苷-DNA体系荧光强度的影响,同时考察了紫云英苷和中性红与DNA结合的竞争性。结果表明DNA通过静态猝灭作用机制猝灭紫云英苷的荧光,并测得其在298及308 K时的猝灭速率常数(K_q)分别为3.120 ×1012和2.630×1012 L·mol-1·s-1,结合常数(K_d)分别为3.412×104和1.762×104 L·mol-1,结合位点数(n)分别为1.007和0.962;DNA的存在使紫云英苷的紫外吸收光谱发生减色效应且吸收波长产生红移;发现离子强度的改变对紫云英苷及紫云英苷-DNA体系的荧光强度影响不大;KI对结合形式存在的紫云英苷的荧光猝灭效率明显小于自由形式存在的紫云英苷的荧光猝灭效率;紫云英苷可插入DNA中置换出与DNA结合的中性红。这些结果说明荷叶中紫云英苷以嵌插模式与DNA进行结合。     

7-羟基黄酮及磷酰化7-羟基黄酮与DNA的弱相互作用荧光法研究

以溴化乙锭(EB)为荧光探针,研究了7-羟基黄酮及磷酰化7-羟基黄酮与DNA的弱相互作用。实验结果表明,两种化合物与DNA间均存在弱相互作用,但与7-羟基黄酮相比,磷酰化7-羟基黄酮对DNA更具亲和力。随着温度的升高,7-羟基黄酮及磷酰化7-羟基黄酮对DNA-EB体系的荧光猝灭常数降低,两种化合物均可与DNA形成复合物,此猝灭过程为静态猝灭。根据Stern-Volmer方程和Scatchard方程,常温下7-羟基黄酮及磷酰化7-羟基黄酮对DNA-EB体系的荧光猝灭常数和它们与DNA的固有的结合常数分别为：K_q1=601 L·mol-1,K_q2=1 381 L·mol-1;K₁=2.07×104 L ·mol-1,K₂=3.19×104 L·mol-1。     

碱性介质中茜素黄R与牛血清白蛋白作用的荧光法研究

在碱性条件下,采用荧光光谱法研究了茜素黄R(alizarin yellow R, AYR)与牛血清白蛋白(BSA)结合反应的光谱特征。研究表明,pH 11.00,激发波长为393 nm时,BSA的发射峰位于641 nm,且AYR对BSA有较强的荧光猝灭作用,AYR在BSA分子上荧光敏感部位有五个结合位点;由温度对AYR-BSA体系荧光猝灭速率的影响和动态猝灭常数K_SV以及静态猝灭结合常数K_LB的计算得出,AYR对BSA内源荧光的猝灭机制属于形成BSA-AYR复合物的静态猝灭,荧光猝灭常数为1.6×104 L·mol-1;由反应前后热力学函数ΔHθ＜0,ΔSθ＜0以及AYR对BSA-CBBG(CBBG-考马斯亮蓝G)体系具有荧光猝灭作用推出,茜素黄R与牛血清白蛋白之间的作用力主要是氢键和范德华力。     

铜、钠和钼离子与牛血清白蛋白作用的荧光光谱研究

研究了铜、钠和钼离子对牛血清白蛋白(BSA)的荧光强度的影响。铜离子对牛血清白蛋白荧光有明显的静态猝灭现象,其离解常数为2.38×10-4 mol·L-1。氯化钠对BSA溶液的荧光没有影响,说明生理盐水作为生物系统的体液对生命起到很好的保护作用。而钼离子在小浓度时对牛血清白蛋白荧光静态猝灭比较小,当钼离子浓度增加到8.4×10-3 mol·L-1时,则呈现出雪崩猝灭现象。     

马钱子碱与牛血清白蛋白相互作用的研究

应用荧光光谱和紫外光谱法研究了马钱子碱与牛血清白蛋白(BSA)的结合反应,求得它们之间的结合常数K_A和结合位点数n分别为K_A=6.3×103,n=0.94(27 ℃);K_A=7.7×103,n=0.97(37 ℃)。根据Frster非辐射能量转移理论求出了马钱子碱与BSA之间的结合距离为3.99 nm(27 ℃)和4.21 nm(37 ℃)。探讨了马钱子碱的荧光猝灭机理,结果表明马钱子碱能够插入BSA内部形成基态复合物导致内源荧光猝灭,猝灭机理主要是静态猝灭和非辐射能量转移。根据热力学参数确定马钱子碱与BSA之间的作用力类型主要为疏水性相互作用。     

基于NaGdF_4∶Eu纳米粒子的荧光猝灭测定痕量Cu~(2+)

采用水热法合成了柠檬酸盐修饰的水溶性NaGdF4:Eu荧光纳米粒子,粒子溶液荧光强度稳定.实验发现,Cu2+外对合成粒子的荧光有猝灭作用,据此可建立用NaGdF4:Eu荧光探针测定痕量Cu2+的新方法.实验确定NaGdF4:Eu的浓度为1.0×10-3 mol·L-1,溶液的pH值为10.0.考察了其他常见离子对粒子荧光性能的影响,其中Fe3+使荧光发生猝灭,用三乙醇胺可消除Fe3+的干扰.标准曲线的线性回归方程为I=532-0.685c,相关系数r为-0.998 4,线性范围为3.33×10-6～1.33×10-4 mol·L-1,检出限为8.9×10-7 mol·L-1,对浓度为6.0×10-5 mol·L-1的Cu2+溶液平行测定11次,RSD为0.62%.以上结果表明,方法的线性范围较宽,灵敏度和精密度较高.测定了茶叶样品中铜含量,测定结果和原子吸收法测定结果相一致.分析Cu2+对粒子荧光猝灭的机理认为,Cu2+和粒子表面的柠檬酸根发生化学结合,改变了粒子表面的结构和组成,导致其荧光发生猝灭.     

油溶性CdSe量子点荧光探针直接检测农药水胺硫磷

基于农药水胺硫磷对油溶性CdSe量子点荧光猝灭的现象,建立了一种简单、快速、直接检测农药水胺硫磷的新方法。在最佳实验条件下,油溶性CdSe量子点的荧光猝灭程度与水胺硫磷浓度在2.30×10-7～1.09×10-5 mol·L-1范围内呈较好的线性关系,相关系数为0.999 9,对水胺硫磷的检出限为1.1×10-7 mol·L-1。本法已成功用于大米和小麦面粉样品中水胺硫磷农药残留的检测,加入回收率在93.3%～105.0%之间,结果满意。结合紫外-可见吸收光谱及时间分辨荧光光谱,探讨了水胺硫磷对油溶性CdSe量子点荧光猝灭的机理。研究结果表明,水胺硫磷能有效改变油溶性CdSe量子点的表面状态,增大了表面缺陷和非辐射重组的发生,从而使油溶性CdSe量子点的荧光猝灭。     

硫杂杯[4]荧光探针的离子识别及分子逻辑门研究

以硫杂杯[4]芳烃为母体,在其1,3-位连接羟乙基邻苯二甲酰亚胺,2,4-位以三氮唑为连接基,将苄基引入硫杂杯[4]芳烃的下沿,得到硫杂杯[4]-邻苯二甲酰亚胺衍生物荧光探针(s1)。探针s1发射强烈荧光,在CH₃CN介质中的相对荧光量子产率为0.43。在DMF/H₂O介质中,以310 nm为激发波长,Fe3+能选择性猝灭探针s1在390 nm处的荧光;在CH₃CN介质中,以245 nm为激发波长,I-能选择性猝灭探针s1在310 nm处的荧光,光谱滴定和等温滴定量热均测出探针s1与Fe3+或与I-形成1∶1配合物,结合常数均达105。结合自由能表明配合为自发过程。荧光猝灭检测Fe3+和 I-的浓度线性范围分别为1.0×10-7～1.6×10-4 mol·L-1和1.0×10-7～8.5×10-5 mol·L-1,检测限分别为2.30×10-8 mol·L-1和1.17×10-8 mol·L-1。同时,利用识别和竞争配合作用,控制Fe3+和F-的输入使探针s1发射荧光或荧光猝灭,构建了分子水平上的逻辑电路。红外光谱推测探针s1分子中三氮唑基的氮原子参与了识别Fe3+的配位,而探针s1分子中三氮唑环上的芳氢与I-形成氢键而实现识别。     

银纳米敏化铽-诺氟沙星荧光和二级散射的研究与应用

铽(Ⅲ)(Tb3+)与诺氟沙星能生成二元配合物,在272 nm紫外光照射下配合物中的配体诺氟沙星能吸收能量并将其能量转移给稀土铽(Ⅲ)离子,产生铽(Ⅲ)离子的特征荧光峰,最大峰位于545 nm。而配合物的二级散射峰也恰好在545 nm。当一定浓度和一定大小颗粒的银纳米粒子加入到二元体系中时,不仅增强了铽(Ⅲ)与诺氟沙星配合物分子间的能量传递,同时也增大了体系的二级散射光强度,使得体系在545 nm处的总发射光强度大大增加,且体系的发光强度与诺氟沙星的浓度在一定浓度范围内成正比。 据此建立了一种新的诺氟沙星的分析方法。实验研究了银纳米粒子-铽(Ⅲ)-诺氟沙星体系测定诺氟沙星的最佳实验条件,线性范围为6.0×10-9～1.0×10-5 mol·L-1,检出限为4.4×10-9 mol·L-1。由于产生的发射光谱是长波区的锐线光谱,该方法干扰少、灵敏度高、选择性好, 用于测定胶囊和眼药水中诺氟沙星的含量,其回收率在93.2%～102.0%。     

头孢呋辛酯与牛血清白蛋白相互作用特征研究

采用荧光光谱、三维荧光光谱、同步荧光光谱和紫外吸收光谱法,研究了不同温度下头孢呋辛酯（CFA）的浓度在1.959×10-6至13.71×10-6 mol·L-1范围内,牛血清白蛋白(BSA)的浓度为2.0×10-6 mol·L-1时两者之间的相互作用,按照Sterm-Volmer方程、Lineweaver-Burk方程和热力学方程分析和处理实验数据,计算了表观作用常数（K_LB: 3.907×106 L·mol-1）,热力学参数的平均值（焓变ΔH：-13.43 kJ·mol-1,熵变ΔS：81.90 J·K-1和标准吉布斯自由能变化ΔGθ：-38.34 kJ·mol-1）,测定了作用位点数（n: 1.042）,讨论了CFA对BSA的荧光猝灭作用机理。BSA和CFA作用可能形成了一种新的复合物,猝灭作用主要属于静态猝灭。认可热力学参数ΔH≈0, ΔS＞0和ΔGθ＜0,反应力主要是熵驱动力和静电作用力。在同步荧光光谱中色氨酸和酪氨酸的峰波长明显红移;在三维荧光光谱中,在加入CFA后二峰的发射波长蓝移;在紫外-可见吸收光谱图中,三体系的最大吸收明显不同,这些均显现色氨酸和酪氨酸所处的微环境的变化,同时说明了加入CFA后BSA的构象发生了变化。这为讨论BSA的构象变化,阐明CFA的药理作用和在生物体内的生物学效应等提供重要信息。     

停流荧光法研究牛血清白蛋白和叶酸反应动力学

叶酸属于B族维生素,作为生物体内转移一碳单位酶系中的辅酶,与其他维生素相互作用,共同维持体内红细胞的稳定,对氨基酸之间的转化、细胞的分裂生长,蛋白质合成的反应都有重要意义。药物半衰期、峰浓度和反应速度常数是研究药代动力学的重要参数,实验运用荧光分光光度计和停流光谱分析仪研究了仿生环境下牛血清白蛋白和叶酸反应的动力学参数,为叶酸相关的药物代谢参数提供参考。结果表明：利用Stern-Volmer方程处理荧光猝灭实验数据,得到25, 30和37 ℃下叶酸对牛血清白蛋白内源荧光的静态猝灭常数分别为2.455×1010,4.900×1010和6.427×1010 L·mol-1·s-1;动力学反应速率常数的计算结果表明不同温度、pH值和缓冲介质下BSA和叶酸反应的速率常数都大于100 mol·L-1·s-1,阐明了BSA与叶酸之间的猝灭机理是通过形成复合物的静态猝灭过程;生理温度下,牛血清白蛋白浓度与其初始浓度满足二级反应公式,相关系数为0.998 7,药代半衰期t_1/2为0.059 s;反应的表观速率常数随着叶酸浓度的增加呈线性增加趋势,且叶酸催化牛血清白蛋白荧光猝灭的速率常数k_cat=3.174×105 mol·L-1·s-1。此外还测定了不同缓冲介质下牛血清白蛋白与叶酸相互作用的表观速率常数和反应速率常数,以此来探讨生理介质对于二者反应的影响,为确定临床用药方案、预测药物的疗效和毒性以及合理用药有着重要意义。     

镁敏化美他环素荧光显微成像技术应用于北京市密云县养殖场生鲜乳抗生素残留量的检测

采用抗生素治疗奶牛乳腺炎是目前普遍采用的一种方法,因此牛奶中抗生素残留问题倍受国际社会关注。寻求简便可行、灵敏度高的检测技术,以适用日趋严格的残留限量要求,保障人们安全、卫生地饮用牛奶至关重要、迫在眉睫。基于固载表面溶剂毛细流的自组装环效应,采用镁敏化美他环素荧光显微成像技术检测了北京市密云县4家养殖场生鲜乳中美他环素残留量,建立了一种检测新方法。实验表明,在pH9.99NH3-NH4Cl缓冲溶液及聚乙烯醇-124存在下,镁和美他环素能形成较强荧光的1∶1配合物,并在憎水性玻片表面形成自组装环,环直径0.93mm,环线宽26.2μm。当点样体积为0.50μL时,线性范围为2.2×10-13～3.6×10-12mol.ring-1(4.4×10-7～7.2×10-6mol.L-1),检测限(3σ)为8.8×10-14mol.ring-1(1.8×10-7mol.L-1)。应用于生鲜牛奶样品中抗生素的检测,得到了满意结果,回收率为93.8%～108%,RSD小于4.3%。     

CdTe量子点-罗丹明B荧光共振能量转移法测定溶菌酶

合成了以硫代乙醇酸为稳定剂的CdTe量子点,以发射波长为530 nm的量子点为供体,罗丹明B为受体,建立一种以十六烷基三甲基溴化铵为介质的荧光共振能量体系检测溶菌酶含片中溶菌酶含量的方法。结果表明:在pH=5.0时,溶菌酶的浓度与共振能量转移效率降低值在2×10^-7~ 8×10^-6 mol·L^-1范围内呈线性关系,其线性方程为Y=306.07-13.85X,相关系数为0.991 0,检出限为2×10^-8 mol·L^-1,RSD为5.8%,平均回收率为101%(n=5)。     

荧光法对姜黄素与牛血清白蛋白相互作用的研究

应用荧光光谱法研究了生理条件下(pH7.4)姜黄素(Curcumin)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。实验结果表明,姜黄素对BSA产生荧光猝灭作用,其机理属于静态猝灭过程。T=310K时,其猝灭常数为1.388×1012L.mol-1.s-1,表观结合常数为2.387×104L.mol-1。根据Foerster非辐射能量转移理论,测得姜黄素在BSA中的结合位置与色氨酸残基间的距离为4.43nm。探讨了姜黄素对BSA构象的影响及结合机理,考察了体内某些共存金属离子对姜黄素与BSA结合作用的影响。