模拟和光谱相互验证2'-OH-BDE-28对HSA构象的影响

利用分子对接、分子动力学模拟(molecular dynamics simulation,MD)和光谱法研究2'-羟基-2,4,4'-三溴二苯醚(2'-OHBDE-28)与人血清白蛋白(HSA)的作用机制。MD模拟研究表明2'-OH-BDE-28诱导HSA的内部疏水性增强,结构松散膨胀,致使其二级结构发生改变;圆二色光谱实验与MD模拟结果相吻合,验证2'-OH-BDE-28可诱导HSA的构象变化。荧光光谱实验表明,2'-OH-BDE-28能通过静态猝灭和非辐射能量转移机制引起HSA荧光猝灭。分子对接推断2'-OH-BDE-28以氢键和疏水作用力键合在HSA的位点I处;热力学分析和竞争实验结果一致验证分子对接结果。本文将计算模拟和光谱实验相结合,从模拟和实验2个角度共同探讨2'-OH-BDE-28与HSA的作用机制,结果高度吻合。     

五氯苯酚与腐殖酸作用的荧光猝灭效应研究

通过对五氯苯酚与腐殖酸作用的荧光猝灭效应研究,探讨了五氯苯酚与腐殖酸之间的相互作用机理.结果表明,五氯苯酚可以有规律地猝灭腐殖酸的内源荧光,其猝灭机理可认为是五氯苯酚和腐殖酸形成复合物的静态猝灭,五氯苯酚与腐殖酸的结合常数较大,说明腐殖酸能够有效吸附五氯苯酚分子,形成复合物;并获得了不同温度下,五氯苯酚与腐殖酸作用的结合常数和热力学参数.根据所得结果可推断五氯苯酚与腐殖酸的主要作用力为氢键和范德华力.     

双酚A及其活性炭催化微波照射降解液对牛血清白蛋白的作用

采用UV-vis光谱和荧光光谱法研究双酚A(BPA)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.结果显示,BPA的加入能使BSA肽链伸展,导致色氨酸,酪氨酸和苯丙氨酸等残基的芳杂环裸露,紫外光谱表现为明显的增色效应.在三个给定的温度(25℃,37℃和42℃)下,BPA对BSA的荧光猝灭方式均为静态猝灭,结合位点数(n)均为1,作用距离(r)均小于7 nm.BPA与BSA的相互作用是自发进行的,主要为疏水作用.同步荧光光谱表明,BPA对BSA的色氨酸残基微区的影响大于对酪氨酸残基微区的影响.酸度和离子强度的增加促进BPA与BSA的相互作用.另外,通过UV-vis光谱和高效液相色谱(HPLC)研究了活性炭催化微波照射下BPA的降解液对BSA的作用.结果表明,此法可有效地降解BPA,但其降解液仍然对BSA作用.而且即使经过较长时间(5.0 min)微波照射和多次稀释方式处理的BPA降解液仍然对BSA具有一定的作用.     

结合高分辨质谱法、荧光光谱法及分子对接研究全氟化合物与白蛋白的相互作用

本文结合电喷雾离子源-四极杆串联时间飞行高分辨质谱法(ESI-QTOF HRMS)、荧光光谱法(FL)以及分子对接(MD)实验手段,研究了全氟辛酸(PFOA)、全氟十二酸(PFDoA)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用机制.首先,采用HRMS方法检测到了PFOA、PFDoA与BSA结合物的分子量信息,证实了这两种污染物与BSA能形成稳定复合物;利用荧光光谱法证实了两种污染物对BSA的荧光猝灭为静态猝灭,进一步验证了PFOA、PFDoA与BSA之间复合物的形成,同时计算了两种污染物对BSA的结合常数和结合位点数,得出PFDoA与BSA的结合常数更高的结论,这一实验结果也与其他研究工作结果互为印证,即全氟化合物的C—F链长对其与生物分子的分配常数的正比关系.另外,使用分子对接研究手段进一步验证了PFOA、PFDoA与BSA的3个结合位点之间均存在相互作用,两种污染物的极性端与BSA氨基酸残基直接形成氢键,疏水端则与非极性残基有疏水相互作用,氢键作用与疏水作用共同促进PFCs有机污染物与蛋白质的相互结合.     

絮凝剂对饮用水消毒副产物与人血丙种球蛋白作用的影响研究

采用荧光光谱分析法,研究了饮用水消毒副产物三氯甲烷、三溴甲烷与人血丙种球蛋白之间的相互作用.结果表明,三氯甲烷对人血球蛋白产生动态荧光猝灭,而三溴甲烷对人血球蛋白的内源荧光有静态猝灭作用.Fe3+、Al3+和聚丙烯酰胺的加入也使人血丙种球蛋白的荧光强度降低,结合的强弱依次为:聚丙烯酰胺＞Fe3+＞Al3+.在二元体系的基础上,进一步研究了Fe3+、Al3+和聚丙烯酰胺对CHBr3-人血丙种球蛋白结合作用的影响.结果表明,Fe3+、Al3+的存在使CHBr3-人血丙种球蛋白的结合常数呈现降低的趋势,聚丙烯酰胺对其基本无影响.     

荧光光谱法研究草甘膦与腐殖酸的相互作用

应用荧光光谱法研究了草甘膦(PMG)与腐殖酸(HA)的相互作用.荧光猝灭实验表明,PMG对HA的荧光产生静态猝灭;通过对不同温度下反应热力学参数的计算,发现二者相互间作用力主要是氢键和范德华力.受到PMG作用的影响,HA的同步荧光光谱出现了蓝移现象,初步说明HA在作用后共轭度降低.采用平行因子分析技术对加入PMG前后的HA三维荧光光谱进行解析,发现加入PMG后HA荧光组分不仅出现在区域Ⅴ(难降解有机物荧光区)中,而且有部分出现在了区域Ⅲ(可降解有机物荧光区)中,总荧光强度明显减弱,而且组分C3、C4有明显的蓝移现象.三维荧光光谱分析验证了荧光猝灭及同步荧光的研究结果,并进一步表明,PMG与HA的相互作用使HA共轭度降低,并且可能有可降解物质生成.     

环糊精对腐植酸-芘、蒽相互作用影响初探

利用吸收光谱、荧光猝灭法、圆二色谱法及芘荧光探针法,探讨了环糊精(CDs)对腐植酸(HA)与以芘为代表的多环芳烃(PAHs)相互作用的影响.β-CD与HA的吸收光谱和荧光光谱测定结果表明:β-CD能够包络HA的芳环部分;荧光猝灭法和圆二色谱法测定结果表明:HA能够与被β-CD空腔包络的芘分子发生相互作用,CDs和HA之间存在与芘相互作用的竞争;用荧光猝灭法测定了四种不同CDs存在下HA和芘的结合常数,并用芘为荧光探针进行测定,结果表明:CDs浓度较低时,HA对芘的作用占优势;反之,CDs占优势.与其它三种CDs不同,γ-CD存在下HA与芘的结合常数随其浓度的升高一直增大.     

除藻剂新洁尔灭与鲱鱼精子DNA的相互作用

新洁尔灭是一种重要的化学除藻剂,为了探讨新洁尔灭的二次污染问题及其对水生生物可能存在的环境风险,本文在模拟生理条件下利用多种光谱技术和分子模拟技术研究了除藻剂新洁尔灭对鲱鱼精子DNA(hs-DNA)的作用机制,探讨了二者的结合特性和作用力类型,研究了新洁尔灭对hs-DNA空间结构的影响.结果表明,新洁尔灭对hs-DNA没有荧光猝灭作用,新洁尔灭对hs-DNA的空间结构也没有显著影响.通过光谱技术和分子模拟,验证了新洁尔灭与hs-DNA是以沟槽作用相结合且二者作用力类型主要为范德华力.该研究从分子光谱学角度验证了新洁尔灭的低毒性,阐明了新洁尔灭与hs-DNA的结合模式和作用力类型,为评价新洁尔灭的二次污染问题提供了参考.     

荧光光谱法研究木栓酮与牛血清白蛋白的相互作用

为了解三萜类化合物在体内的结合转运机制,采用荧光光谱法结合紫外吸收光谱研究从中药爵床中分离的有效成分木栓酮(Friedelin,FDL)与牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)的结合反应.通过研究木栓酮对牛血清白蛋白内源性荧光的淬灭作用,发现木栓酮可以与牛血清白蛋白相互结合,且其作用是一个静态猝灭的过程.通过计算木栓酮与牛血清白蛋白的结合常数和结合位点,发现在生理弱碱性溶液中二者具有较强的结合作用,且以1:1结合.根据热力学参数推测木栓酮与牛血清白蛋白的作用力类型为氢键和范德华力.根据F rster非辐射能量转移机理,计算出木栓酮与牛血清白蛋白结合距离为2.86 nm.研究表明木栓酮在体内可以通过血清白蛋白进行结合和转运.     

渗滤液中溶解性荧光有机物与铅的作用

采用荧光光谱和猝灭滴定实验,结合二维相关分析和区域体积积分分析,研究了生活垃圾渗滤液不同处理阶段样品中溶解性荧光有机物(DFOM)络合Pb(Ⅱ)的特性.结果显示:渗滤液中无机阴离子对Pb(Ⅱ)猝灭DFOM荧光影响较大,它们的存在致使Pb(Ⅱ)对DFOM的荧光猝灭效果不明显.在渗滤液DFOM的各种荧光基团中,Pb(Ⅱ)对类蛋白类物质的荧光猝灭效率高,而对类腐殖质物质的荧光猝灭效率低,这种猝灭特征不随渗滤液处理进行而改变;但Pb(Ⅱ)对调节池和厌氧处理中可溶性微生物降解副产物的荧光猝灭效率低而对氧化沟和MBR出水中DFOM的荧光猝灭效率高.分析结果表明,渗滤液DFOM中类蛋白物质络合Pb(Ⅱ)能力大于类腐殖质物质,经好氧生物处理后,可溶性微生物降解副产物络合Pb(Ⅱ)的能力有所提高.     

Surface characterization of acid-oxidized multi-walled carbon nanotubes

Multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) oxidized with sulfuric acid, nitric acid, and the mixture of sulfuric and nitric acids were characterized by thermogravimetric analysis (TGA), Raman spectroscopy, elemental analysis, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy. The TGA data showed that the MWNTs were more resistant to oxidation than C₆₀ or activated carbon fibers. Catalyst particles could be removed by the oxidants containing sulfuric acid, and thus indicative of the tip opening of MWNTs. The sulfuric acid had a propensity to create defect sites and introduce the surface oxides at those defects that already exist or be newly generated on MWNTs. However, the acid mixture could open the caps of MWNTs but preserve the structure homogeneity. The treatment with nitric acid gave rise to the highest bulk oxygen content in MWNTs, while the most abundant surface oxides were provided by sulfuric acid oxidation. In addition, nitric acid exhibited the best ability to transform the phenolic groups into carboxyl groups.     

Spectrophotometric study of DNA interactions with ftorafur and its elementoorganic derivatives

Ftorafur is an antimetabolite antitumour drug successfully used for treatment of various tumours. It is generally accepted that ftorafur is converted to 5-fluoruracil. However, some data indicate direct interactions of the compound with DNA. To test this hypothesis we have performed spectrophotometric study of DNA interactions of ftorafur and some of its elementoorganic derivatives with DNA. UV-VIS spectra of the tested compounds were recorded in absence and presence of increasing amounts of DNA. DNA caused a hypochromic effect in spectra of ftorafur, similar, but weaker effect was observed in 5-fluoruracil spectra. Trimethylgermyl derivative of ftorafur manifested a higher DNA-binding capacity compared to ftorafur. To reveal possible mechanism of interaction between the tested nucleosides and DNA ethidium bromide extrusion experiments were performed. It was shown that the compounds did not compete with EBr for intercalation. Fourier transformation infrared spectroscopy analyses revealed decrease in intensity of several bands in spectra of ftorafur, its trimethylgermyl derivative and fluorouracil in presence of DNA indicating again interactions between the compounds and DNA. Docking experiments reveal interactions of the tested nucleosides with the DNA minor groove. Thus ftorafur is capable to interact directly with DNA; further modifications of the molecule enhance this capacity.     

哈尔滨市降雪中溶解性有机物光谱特性分析

研究雨雪中的溶解性有机物(DOM)将有利于把握其理化性质及其在生态系统中的行为和功能.本研究运用三维荧光光谱(EEMs)技术结合平行因子分析(PARAFAC)、紫外-可见光谱技术(UV-vis),对哈尔滨市2018年3月1日降雪样品中DOM的光谱特性及来源进行解析.结果表明,降雪样品中DOM的相对分子质量较大,芳香构造程度较高,C=C不饱和双键结构较多,腐殖化程度更高,结构更复杂,芳环上含氧官能团含量较少,有机质疏水性较强;EEMs结合PRAFAC解析出3种组分,分别为类腐殖质类物质(C₁和C₂)和类色氨酸(C₃),荧光特征参数(荧光指数FI、自生源指数BIX、腐殖化系数HIX_b和新鲜指数β∶α)表明,降雪样品中DOM受陆源和生物源同时作用,腐殖化程度较高且受到陆源影响严重,自生源组分较少,新生成的DOM比例较低.     

花生壳活性炭对反渗透(RO)浓水的吸附特性

以花生壳活性炭对RO浓水进行吸附处理,利用傅立叶红外光谱(FTIR)和荧光光谱(EEM)研究花生壳活性炭对不同pH的RO浓水的吸附特性.结果表明,花生壳活性炭对溶解性有机碳(DOC)的吸附遵循准二级吸附动力学方程,特别是碱性条件下,DOC的吸附量随着pH的升高而降低.而且pH越高,达到吸附平衡的时间越长.通过FTIR光谱分析发现,活性炭的芳香结构吸收峰在吸附后红移至1630 cm-1,表明被吸附的有机物在该处有明显的特征吸收峰,而C—O和O—H官能团的吸收峰则因为钙离子等物质的吸附而显著降低.由EEM光谱分析可知,RO浓水的荧光物质主要由腐殖酸类腐殖质和富里酸类腐殖质组成,其荧光强度与DOC之间具有较好的线性相关性.     

堆肥处理对污泥腐殖物质组成和光谱学特征的影响

采用凝胶(Sephadex G-75)色谱、荧光光谱和红外光谱法研究了污泥堆肥的HA和FA在堆制前后的组成与结构特征变化．凝胶色谱分析表明,污泥经过63d堆腐后,HA中大分子组分含量明显提高;而FA则由不同分子量物质组成,其中小分子量物质占主要部分,在堆腐以后,FA中大分子物质含量下降30％,小分子量物质含量则相对增加．同时,荧光光谱、红外光谱的结果表明：随着污泥堆肥的进行,HA中有机物不饱和结构的多聚化或联合程度增大,芳香结构物质含量增加;但经过堆制的FA具有更多的结构简单的低分子量物质和更低的芳构化水平．     

An alternative method to measure carbonate in soils by FT-IR spectroscopy

Measurements of calcium carbonate contents in soils were performed with FT-IR (Fourier transform infrared) spectroscopy and with the gas volumetric Scheibler method. To the authors’ knowledge it is the first time that carbonate was quantified in soil samples by FT-IR spectroscopy. The carbonate contents of the test soils ranged from 11.3 to 13.1%. Both methods gave similar results, however, results obtained from FT-IR spectra depend on the spectral band used for the carbonate determination. In our investigation we used the bands at 875 and 2506 cm⁻¹. In case of the band at 2506 cm⁻¹ the difference between FT-IR and Scheibler method was a factor of 1.56, in case of 875 cm⁻¹ the respective factor was 1.16. It can be concluded that FT-IR with both bands has a potential to be used in practice as substitution of the Scheibler method. The advantages of the FT-IR method are better reproducibility and the simultaneous characterization of soil organic matter in bulk samples. The disadvantage is its higher cost.     

水汽对光腔衰荡光谱系统（CRDS）法测定CH_4的影响

分析了CRDS法测定CH4浓度与水汽含量间的关系,并建立了水汽含量在0.50%—2.45%（体积比,以V/V表示,下同）范围内的有效校正方法.采用CRDS法对水汽含量为0.93%的CH4标气进行多次测量,测量值经校正后与理论值的偏差均小于2.0×10-9（体积比,以V/V表示,下同）,最大偏差1.8×10-9,优于大气本底CH4观测质控标准.校正瓦里关站CRDS系统试运行期间的CH4实测数据（水汽含量为0.50%—2.45%）,与该站气相色谱-氢火焰离子化检测器系统（GC-FID系统,下同）同期测量结果相比,38.48%的数据偏差小于2.0×10-9,说明在系统未配备超低温冷阱除水单元之前,本文研究的校正方法适用于观测数据的校正.     

Fluorescence fingerprints to monitor total trihalomethanes and N-nitrosodimethylamine formation potentials in water

Water samples from 56 lakes of Missouri, USA, were analysed for their fluorescence excitation/emission matrix (EEM) spectroscopy and the formation potentials of total trihalomethanes (TTHM) and N-nitrosodimethylamine (NDMA). Comparing the excitation/emission matrix fingerprints with trihalomethanes formation revealed that water with higher fluorescence intensity generally exhibited higher trihalomethanes formation potential. Moreover, waters with fluorescence centre at excitation: 290–310 nm/emission: 330–350 nm were related to high N-nitrosodimethylamine and trihalomethanes formation potentials. The results suggest that excitation/emission matrix fingerprints could be used as surrogate parameters for monitoring trihalomethanes and N-nitrosodimethylamine formation potentials.     

玉米,大豆中减钾总β放射性的快速测定方法

本文以原子吸收光谱法代替经典的化学法测定钾含量,以短时间方法测定总β,经优选条件后,实现了减钾总β放射性的快速分析。