利用分子信标和EXO III放大荧光信号快速检测Ag+

设计新型的DNA探针,其主要功能区域包含适配体区域和分子信标互补区域;当无靶标存在时,羧基荧光素（FAM）的荧光被黑洞猝灭基团（BHQ）猝灭,加入靶标后,Ag⁺与适配体区域特异性结合,使得分子信标与其互补区域发生结合,加入EXO Ⅲ后,分子信标被酶解,从而释放Ag⁺/DNA探针复合物用于下一轮反应,同时产生大量的FAM,因此,可以通过荧光的增强来定量检测靶标的含量.评价了该方法的灵敏度和选择性,探究它在实际样品中的表现能力.结果表明,适配体区域与分子信标间隔2个碱基的DNA探针与分子信标结合效果最好,检测的信噪比最大.该方法对Ag⁺的检测最低下限（LOD）为0.1nmol/L,在0.5~200nmol/L范围内,荧光值与靶标浓度成线性关系（R²=0.994）.对实际样品的检测在20~200nmol/L范围内呈线性关系（R²=0.998）,且能很好的从混合样品中区分10nmol/L Ag⁺.该研究建立的快速检测Ag⁺方法具有良好的线性定量能力和操作性能,且灵敏度高、特异性强,可满足现实的需求.     

吖啶黄荧光猝灭法测定地表水中头孢他定

基于吖啶黄（AY）荧光猝灭法建立测定地表水中头孢他定（CAZ）质量浓度的新方法。在pH 2.09～3.78的Britton-Robinson(BR)介质中，AY离解为一价有机阳离子AY+,CAZ离解为一价有机阴离子CAZ-,AY+和CAZ-通过静电引力反应生成CAZ·AY，导致具有内源荧光的AY溶液发生荧光猝灭。在激发波长266 nm处，发射波长506 nm处，AY溶液荧光猝灭程度和CAZ的质量浓度在0.09～5.0 mg/L范围内呈良好的线性关系，所得CAZ的回归方程为ΔF=86.4C+71.8，相关系数R=0.999 5，该方法的检出限为0.027 mg/L，回收率为96.5%～101.3%，相对标准偏差RSD为1.19%～4.00%。该方法易操作，用时短（10 min），灵敏度和准确度均较高，应用于地表水中头孢他定质量浓度的检测，结果令人满意。     

十二烷基苯磺酸钠与牛血清白蛋白的相互作用

在生理pH值条件下用荧光光谱和紫外吸收光谱研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。SDBS可以使BSA的内源荧光发生猝灭,其猝灭机理为静态猝灭。在所研究的浓度范围内获取了SDBS与BSA的结合常数(298K:1.52×105L/mol;310K:7.96×104L/mol)及对应温度下结合反应的热力学参数(ΔH=-41.78kJ/mol;ΔS=-41.00J(/mol·K)/-40.95J(/mol·K);ΔG=-29.56kJ/mol/-29.08kJ/mol)。根据热力学参数推断二者之间的作用力主要为氢键和范德华力。同步荧光光谱表明SDBS的存在改变了BSA的分子构象,BSA分子内的色氨酸残基疏水环境增强。     

一种turn-on型Al3+荧光探针及其活体生物检测

设计、合成一种联水杨醛席夫碱荧光探针,并对其结构表征.光谱实验表明,在甲醇溶液中,该探针可实现对Al³⁺的turn-on检测,在识别Al³⁺后,荧光强度增强约110倍,并具有良好的离子选择性.荧光滴定实验中,Al³⁺浓度在25~55μmol/L范围内,荧光强度与浓度呈良好线性相关,探针对Al³⁺检出限为5.4×10^-9mol/L,低于世界卫生组织对饮用水中Al³⁺含量最低标准（7.4×10^-6mol/L）.高分辨质谱数据表明,探针分子与Al³⁺的络合比例为2：1.在活体生物Al³⁺检测中,探针具有良好的生物相容性,表明其在水体及生物体Al³⁺检测中具有一定的应用前景.     

荧光猝灭法研究洛克沙胂与腐殖酸的相互作用

运用荧光光谱和荧光猝灭滴定方法,研究腐殖酸(HA)与洛克沙胂(ROX)之间的相互作用,考察了HA浓度、pH和温度对ROX与HA之间相互作用强度的影响.结果表明,HA中的4个峰(Ex/Em=300 nm/480 nm、370 nm/480 nm、420 nm/500nm、460 nm/520 nm,分别标记为A、B、C、D)与ROX发生了不同程度的猝灭作用,猝灭程度依次为C>B>A>D.随着HA浓度增加,ROX与峰A所代表官能团结合常数的常用对数值lg K有略微上升,且远大于O2双分子动态猝灭常数的lg K值,表明ROX能与HA中羧基和羰基等官能团发生静态猝灭作用;在pH值5.00~9.00范围内,ROX-HA体系中峰A的lg K在3.55~3.98 L·mol-1之间波动,且在pH=6.00时达到最大值,这可能是由于pH改变了ROX形态以及HA分子中酚羟基和羧基的构象所致;在25.0~55.0℃范围内,随着温度上升,lg K值降低,lg K值介于2.65~3.89 L·mol-1之间,这进一步表明ROX与HA中的类FA荧光峰所代表的官能团发生静态猝灭.瞬态荧光光谱和线性模型拟合分析表明:ROX与HA中峰A、峰B、峰D所代表的官能团均发生单一静态猝灭作用,而与峰C所代表的官能团同时发生静态猝灭和碰撞猝灭作用.     

一种turn-on型Al3+荧光探针及其活体生物检测

设计、合成一种联水杨醛席夫碱荧光探针,并对其结构表征.光谱实验表明,在甲醇溶液中,该探针可实现对Al³⁺的turn-on检测,在识别Al³⁺后,荧光强度增强约110倍,并具有良好的离子选择性.荧光滴定实验中,Al³⁺浓度在25~55μmol/L范围内,荧光强度与浓度呈良好线性相关,探针对Al³⁺检出限为5.4×10^-9mol/L,低于世界卫生组织对饮用水中Al³⁺含量最低标准（7.4×10^-6mol/L）.高分辨质谱数据表明,探针分子与Al³⁺的络合比例为2：1.在活体生物Al³⁺检测中,探针具有良好的生物相容性,表明其在水体及生物体Al³⁺检测中具有一定的应用前景.     

邻苯二酚荧光法测定垃圾渗滤液中的金属锰（Ⅱ）

在PH约为2.3条件下,锰（VII）与邻苯二酚发生氧化还原作用,致使邻苯二酚的荧光（λex/λem=278nm/318nm）发生猝灭,且体系的荧光猝灭程度与锰（II）的浓度在一定范围呈现良好的线性关系,基于此可建立测定锰（II）的荧光分析方法。本文详细研究了其反应的特性和影响因素,在优化的试验条件下,测定锰浓度的线性范围是2×10-8mol/L-3×10-4mol/L,检出限为2×10-9mol/L。RSD=1.0%,常见离子不干扰测定。该方法稳定性好,简便易行,快速准确,有很好的选择性和很高的灵敏度,成功应用于垃圾渗滤液样品中锰（Ⅱ）的测定,实验结果令人满意。     

紫外老化微塑料衍生DOM理化特性及其与磺胺嘧啶、铜的络合机制

微塑料在老化过程中所释放的溶解性有机质(MPDOM)可与有机污染物、重金属等污染物发生络合反应,影响污染物的迁移转化.选取聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS)两种微塑料,利用荧光猝灭法及多种光谱分析技术和方法,同时结合Ryan-Weber模型,探究了MPDOM的光谱特性以及MPDOM与磺胺嘧啶(SDZ)、铜离子(Cu²⁺)的络合机制.紫外-可见吸收光谱分析结果表明,老化后两种MPDOM的相对分子量减小、芳香性及腐殖化程度增加,芳环上的羧基、羰基、羟基及酯类取代基增多.MPDOM与SDZ、 Cu²⁺的荧光猝灭均属于静态猝灭,猝灭后两种MPDOM的芳香性和腐殖化程度相近,相对分子质量相当.三维荧光光谱结合平行因子分析法共鉴定出两种类腐殖质组分和一种类蛋白质组分.同步荧光光谱分析结果表明,两种MPDOM均以类蛋白组分优先与SDZ发生反应,与Cu²⁺反应时更为敏感.结合Ryan-Weber模型可知,两种猝灭体系均以类腐殖质组分与PET-DOM的结合能力更高,但总体来说SDZ猝灭体系中MPDOM的结合能力要强于Cu     

氯酚与乙酰胆碱酯酶相互作用的光谱研究

采用荧光光谱法和紫外-可见光谱法研究了2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)及五氯酚(PCP)与乙酰胆碱酯酶(AChE)的相互作用,获得了相互作用的Stern-Volmer猝灭常数、结合常数、热力学参数和作用距离.结果表明, 2,4,6-TCP及PCP均可以使AChE内源荧光有规律地猝灭,温度小于303K时,其猝灭机制为静态猝灭. 2,4,6-TCP及PCP与AChE的结合过程是受熵驱动的自发过程,作用力为典型的疏水作用力. 2,4,6-TCP及PCP与AChE分子中酪氨酸残基的作用距离分别为1.91,2.00nm, 2,4,6-TCP及PCP与AChE分子的结合常数为104~105L/mol,表明2种氯酚与AChE之间发生了非辐射能量转移,两者形成了稳定的复合物.2,4,6-TCP与AChE的结合作用比PCP与AChE的结合作用强,氯酚分子向AChE分子疏水空腔的结合过程是疏水性效应和空间位阻效应彼此竞争的结果.     

基于吡啶甲基萘酰亚胺的水中痕量铁检测方法研究

合成了一种新型的荧光分子探针N-(2-吡啶甲基)-1,8-萘酰亚胺(PMN),研究了其在环境水样中痕量铁离子的检测应用.结果表明,该方法选择性好,灵敏度高,操作简便,且常见金属离子不干扰测定.Fe3+浓度在1×10-7~8×10-5mol/L范围内,荧光强度与其浓度呈良好的线性关系.方法用于自来水、井水、生活污水中痕量铁的测定,回收率在95.78%~104.02 %之间.     

重金属离子与依诺沙星相互作用的荧光光谱法研究

荧光分析法是利用物质的荧光性质对物质进行分析的方法,文章应用荧光法研究了不同温度下重金属离子Cu2+、Pb2+及Mn2+与喹诺酮类药物依诺沙星(ENX)的相互作用。结果表明:Cu2+、Pb2+及Mn2+对ENX内源荧光的猝灭机制属于形成复合物所引起的静态猝灭,利用Stern-Volmer关系式计算了ENX与重金属离子Cu2+、Pb2+及Mn2+之间的猝灭常数KSV及结合位点数,根据热力学参数(自由能变ΔG、焓变ΔH、熵变ΔS)确定了ENX与重金属离子之间的主要作用力类型为静电作用力。该研究为探讨环境中重金属离子与ENX的作用机理和环境效应提供了理论依据。     

光谱法测定十二烷基苯磺酸钠临界胶束浓度

文章分别采用紫外光谱法和荧光光谱法测定了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在水溶液中的临界胶束浓度(CMC),并与表面张力法、电导率法的测定结果进行比较。研究表明,芘荧光探针光谱法测定CMC时样品用量少,检测灵敏度高,具有较高的准确性;测定SDBS的CMC为1.47 mmol/L,与紫外光谱法(1.90 mmol/L)以及传统的表面张力法(2.2 mmol/L)、电导率法(2.3 mmol/L)的测定结果相近。表明芘荧光探针光谱法是测定表面活性剂CMC的一种有效方法。     

三维荧光光谱法研究四环素与活性污泥EPS的相互作用

用三维荧光光谱仪研究了活性污泥EPS(Extracellular polymeric substances)和四环素的相互作用。活性污泥EPS中发现2种类蛋白荧光峰A(Ex/Em=225/340)和B(Ex/Em=280/338),其荧光强度随着盐酸四环素的加入而显著降低,峰A和盐酸四环素结合生成了不发荧光的物质,而峰B和盐酸四环素结合生成的物质在Ex/Em=295/416 nm处发荧光。峰A和峰B与盐酸四环素的相互作用适合用修正后的Stern-Volmer和Hill模型拟合,盐酸四环素和峰A的结合点位数、结合常数分别为1.33、7.02,大于和峰B的结合点位数和结合常数,说明盐酸四环素和荧光峰A的结合比较稳定。猝灭速率常数kq远远大于最大扩散碰撞猝灭速率常数(2.0×1010L(/mol.s)),表明峰A和峰B和盐酸四环素相互作用的荧光猝灭主要是静态猝灭过程。因此土壤和水环境中大量存在EPS会影响盐酸四环素在环境中的迁移转化。     

纽约干流河水中银的络合

在纽约Singhamton附近,三个月为一周期,采集Susquehanna和Chenango河水样品,测定表观银络合容量的溶解成份。以AgNO_3电位滴定河水时,用Ag~+/S~-离子选择电极检测的银离子活度低于一种无机平衡形态模式计算的Ag~+活度。Ag~+活度范围从1.5×10~(-8)到8.4×10.8,在Ag~+活度中的这个很大差别是因为在河水中存在着强烈结合Ag~+的一种或几种组份,这大概是溶解的有机物和胶体物质。在河水中样品之间的表观络合容量的变化,用络合Ag的配位体的浓度不同来解释。在天然河水中,由溶解形态的Ag到Ag的浓度初步推得知道,将由Cl~-和组份不明的一种或几种组份络合大部分银。     

集胞藻胞外聚合物(EPS)与氯霉素的相互作用

通过利用激发-发射矩阵(EEM)荧光光谱,研究蓝藻集胞藻EPS(胞外聚合物)与CAP(氯霉素)的相互作用.结果表明:EPS含有6个峰,其中峰A(Ex/Em=205/304)、峰B(Ex/Em=230/302)、峰C(Ex/Em=235/354)和峰D(Ex/Em=260/372)为类蛋白峰,峰E(Ex/Em=275/446)和峰F(Ex/Em=350/452)为类腐殖质峰.除峰F外,其他各峰都能被CAP猝灭,说明它们所代表的物质能够与CAP发生作用;而峰F则几乎不被CAP猝灭,即荧光峰F不与CAP发生作用.CAP与EPS中荧光基团的反应属于静态猝灭,生成稳定的不发荧光的EPS-CAP络合物,其有效猝灭常数为3.28～4.49,结合常数为4.54～8.13.EPS与CAP强的络合作用意味着环境中普遍存在的EPS可能深刻地影响CAP在水环境中的迁移与转化.      

纳米TiO_2/Nafion修饰金电极溶出伏安法测量痕量铜

利用纳米二氧化钛(nano-TiO2)的结构特性,采用滴涂法制备了一种nano-TiO2/Nafion修饰金电极,采用差分脉冲溶出伏安法实现了水样中痕量铜的检测。详细研究了Cu2+在nano-TiO2/Nafion修饰金电极上的电化学响应行为,并讨论了nano-TiO2/Nafion膜的厚度、溶液pH值、富集电位、富集时间等对Cu2+溶出峰电流的影响。实验结果表明:在pH=2.0硝酸溶液中,-0.5 V恒电位搅拌富集240 s,静置10 s后阳极化扫描,Cu2+在0.25 V左右出现阳极溶出峰。相比于裸金电极,该峰电流大大提高,表明nano-TiO2对Cu2+的溶出具有一定的增敏作用。在最优化实验条件下,10~900 nmol/L范围内,Cu2+的溶出峰电流与其浓度呈良好的线性关系,检出限可达3.2 nmol/L。该修饰电极具有一定的抗干扰能力,将其应用于国标样品和实际自来水样中Cu2+的检测,结果令人满意。     

水中大肠菌群微滴数字PCR定量检测方法的建立

以大肠菌群的lacZ基因为靶基因,建立一种快速、稳定、灵敏、特异的微滴数字聚合酶链式反应(Droplet Digital Polymerase Chain Reaction,ddPCR)定量检测方法。对ddPCR反应体系中试剂浓度、退火温度等条件优化筛选的同时,考察了方法的线性范围、精密度和定量限。最终确定反应体系中的最佳引物和探针浓度分别为0.2和0.5μmol/L,最佳退火温度为56℃。大肠菌群lacZ基因组DNA浓度范围为3.95～7.80×10~4拷贝(copies)/20μL ddPCR反应液时,方法的线性关系良好(R~2=0.999)。文章所建立的方法可检出每微升单个拷贝数的大肠菌群lacZ基因组DNA,且具有快速测定、灵敏度高、特异性强、重复性良好等特点,为建立水污染早期应急机制提供了重要的参考价值。     

应用荧光原位杂交方法检测中国沿海塔玛/链状亚历山大藻复合种(亚洲温带基因型)

近年来,有害赤潮于中国沿海频繁发生,对沿海居民身体健康、水产养殖和自然生态形成了潜在的威胁.由于部分有毒赤潮藻在很低的密度下就有可能导致严重的危害,但传统的采样和分析方法无法对这类有毒赤潮进行有效的检测,因而急需发展准确、高效的检测新方法.根据对中国沿海分离的塔玛/链状亚历山大藻(亚洲温带基因型)核糖体大亚基DNA(LSU rDNA)序列信息的分析,设计了两条特异性的荧光标记探针,并建立了针对中国沿海塔玛/链状亚历山大藻复合种(亚洲温带基因型)的荧光原位杂交检测方法室内模拟实验显示两条探针都能够特异性地标记中国沿海塔玛/链状亚历山大藻(亚洲温带基因型),但标记效果有一定差异,探针SPEC-PROBE2标记效果远好于探针SPEC-PROBE1.经过标记的藻细胞可以通过荧光显微镜和流式细胞仪区分.中国沿海塔玛/链状亚历山大藻荧光原位杂交检测方法的建立将有助于提高海水样品中亚历山大藻监测的准确性和工作效率.     

四种金属离子对CHBr_3和小牛胸腺DNA间结合作用的影响

采用紫外光谱和荧光光谱法研究了CHBr3与离体小牛胸腺DNA(ctDNA)间的相互作用,以及Cu2+、Co2+、Cd2+、Mg2+4种金属离子单独或共存时对CHBr3与ctDNA结合的影响.结果表明:4种金属离子与CHBr3、ctDNA均能发生基态络合反应,络合物的生成导致体系的紫外吸收峰强度和形状改变,使ctDNA-溴化乙锭体系的荧光发生了不同程度的猝灭;向CHBr3-ctDNA-溴化乙锭体系中分别或同时加入4种金属离子后,Cu2+、Co2+、Cd2+可减弱两者之间的结合,减弱顺序为Cu2+Co2+Cd2+,Mg2+可加强两者之间的结合,4种金属离子同时加入后出现不同于4种金属离子单独加入时的中间类型.据此推断,CHBr3可能主要是通过嵌插作用与ctDNA碱基结合,金属离子对CHBr3与ctDNA结合的影响主要取决于金属离子与DNA的碱基和磷酸基团间结合的相对亲和比.     

钯与溴代菲的相互作用及其应用研究

Pd2+与9-溴菲(9-BrP)生成稳定配合物,能对9-BrP产生显著的的荧光增敏效应。9-BrP-Pd2+体系的最大激发和发射波长分别为247和364 nm。荧光加强理论计算表明9-BrP与Pd2+形成了配位数为n=3的配合物,结合常数KA为2.812×10-4,线性相关系数r2=0.998 3。9-BrP-Pd2+体系荧光强度在Pd2+浓度为1×10-7~2×10-5mol/L的范围内呈现良好的线性关系(r2=0.996 2)。Pd2+与9-BrP反应具有选择性和专一性,常见金属离子不会对其造成干扰。水样测定与加标回收实验结果也较为理想(回收率>100%),表明9-BrP作为荧光探针用于检测水体中Pd2+的方法具有可行性。