4-硝基苯胺与人血清白蛋白相互作用的研究

通过荧光和紫外光谱法研究了4-硝基苯胺与人血清白蛋白（HSA）的作用.结果表明,4-硝基苯胺对HSA的内源荧光具有强烈的猝灭作用.猝灭机理为静态猝灭,同时伴随有非辐射能量转移的发生.根据双对数方程计算其结合常数和结合位点数.确定4-硝基苯胺与HSA有一类结合部位.根据热力学参数得出4-硝基苯胺与HSA之间的主要作用力为氢键和疏水作用力.同步荧光的结果表明,作用点位靠近色氨酸,并且使色氨酸的疏水环境增强.     

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.     

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.     

掺氮碳量子点的制备及对偶氮类色素的荧光检测

以苯酚为碳源、乙二胺为氮源,采用一步水热法制备了水溶性的掺氮碳量子点(N-CQDs),用于偶氮类色素的荧光检测.首先对N-CQDs的形貌、组成和荧光特性进行了表征,然后研究了色素柠檬黄和胭脂红对N-CQDs体系显著的荧光猝灭效应,优化了实验条件.结果表明,该氮掺杂方法当苯酚-乙二胺摩尔比接近1∶1时,在N-CQDs表面可形成大量强供电子基团,有效提高了其荧光效率;柠檬黄、胭脂红对N-CQDs的荧光猝灭在5min内达到平衡,在磷酸盐缓冲溶液(pH=7.5)的条件下荧光猝灭效率最高,且均为静态猝灭.最佳条件下,柠檬黄浓度[Q]在0—80 nmol·L~(-1)范围内与N-CQDs体系的荧光猝灭程度(lgF_0/F)呈现良好的线性关系:lg F_0/F=0.0047[Q]-0.015,R~2=0.994,检出限为8.20 nmol·L~(-1);胭脂红浓度[Q]在0—40 nmol·L~(-1)范围内与N-CQDs体系的荧光猝灭程度(lg F_0/F)也呈现良好的线性关系:lg F_0/F=0.0252[Q]-0.0052,R~2=0.996,检出限为1.54 nmol·L~(-1).本研究为简便、快捷、灵敏地检测废水中偶氮类色素柠檬黄和胭脂红提供了新的方法.     

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.     

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.     

微波辅助法制备荧光氮化碳纳米材料及其在游离氯检测中的应用

在220 ℃下借助微波辅助溶剂热法,利用柠檬酸和三聚氰胺制备荧光氮化碳纳米材料(CNNPs),通过多种分析技术表征了制备的CNNPs.基于游离氯能快速猝灭CNNPs的荧光,将CNNPs做为荧光探针用于游离氯的定量测定,其荧光猝灭速度小于1 min;选择性响应实验和干扰实验表明该测定方法具有较好的灵敏度和选择性,游离氯的线性响应范围为0-80μmol·L-1,检测限低至0.22 μmol·L-1.该方法适用于实际水样中游离氯的检测.     

荧光猝灭法测定菲、苊、芘与腐殖酸的结合常数

用荧光猝灭法测定了胡敏酸（Fluka）与苊、菲和芘相互作用的结合常数（KDOC），其lgKDOC值分别为4．4，4．48和4．89．用同样方法测得长江水生FA以及黑龙江水生FA和HA的KDOC之间有显著差别．HA的KDODC一般高于FA．黑龙江水生FA的KDOC高于长江．对同一来源的腐殖酸，三种多环芳烃的KDOC与KOW呈线性相关．     

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.     

采用光谱学技术分析邻苯二甲酸酯与DNA互作机制

邻苯二甲酸酯(PAEs)作为增塑剂被广泛使用,易渗透到环境中产生环境毒性,多种PAEs已被美国环境保护署和中国环境监测中心列为优先控制污染物,其生态毒理学机制被广泛关注。本试验以小牛胸腺DNA(ct DNA)为供试材料,旨在通过光谱学技术探究PAEs与DNA的相互作用机制。在紫外可见光谱试验中,随着PAEs浓度的增加,DNA紫外光谱出现增色效应,证明DNA的部分碱基对被PAEs破坏,且PAEs与DNA通过嵌插作用结合。荧光光谱试验中,随着PAEs浓度的增加,EBct DNA体系荧光强度逐渐降低,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的最大荧光抑制率分别为55%、50%和36%;KI荧光猝灭试验中,在加入DNA之后KI对DMP、DEP和DBP的荧光猝灭常数Ksv分别从7.992(R2=0.9970)、10.270(R2=0.9960)和13.52(R2=0.9806)降低到6.721(R2=0.9963)、7.047(R2=0.9599)和11.03(R2=0.9803),荧光猝灭常数均降低,实验结果证明PAEs与DNA通过嵌插作用结合。盐离子试验中,随着Na Cl浓度的增加,PAEsct DNA的荧光强度没有发生变化。试验结果排除了PAEs与DNA分子之间沟槽作用的可能,确定了其结合方式为嵌插作用,随着PAEs侧链的逐渐增长,嵌插作用逐渐减弱。     

重金属离子存在下腐植酸和芘之间的相互作用

建立并验证了腐植酸(HA)和芘结合常数(Koc)测定的荧光猝灭法,进而研究了重金属离子对HA和芘相互作用的影响,测定了重金属离子存在下HA和芘之间的Koc.结果表明:纯化后的HA是分子质量较小的部分,水溶性较高,具有羟基、羧基和碳氧键等极性基团;HA利用其分子中的羟基、羧基、碳氧键等基团和重金属离子产生络合作用,这种络合作用影响了HA的结构;随着重金属离子浓度的增大,Koc遵循先增大,再减小,最后趋于不变的趋势.     

Interaction between Humic Acid and p-Arsanilic Acid Using Fluorescence Quenching Approach

P-arsanilic acid(p-ASA),as a kind of organoarsenic feed additive,has been widely used in poultry and swine breeding.However,it has caused the arsenic pollution around the farm.Currently data shows humic acid(HA)is closely to the migration and transformation of p-ASA.Therefore,the interaction between p-ASA and HA was investigated by using the method of fluorescence quenching titration.The association constant changed from2.74 to 4.88 L·mol-1at a p H varying from 5 to 9 and reached the maximum at p H 7.In addition,log K varied from4.15 to 5.02 L·mol-1when the temperature increased from 15℃to 35℃.The log K increased with an increase in the concentration of HA.The dominant mechanism between p-ASA and HA is static quenching.The primary interaction force was likely the hydrogen bond,and the binding behavior occurred on the As-O stretch of p-ASA and the carboxylic acid C=O stretch of HA.The results showed that dissolved organic matters could affect the fate and biogeochemical cycling of organoarsenic pharmaceuticals in aquatic ecosystems.     

The role of extracellular polymeric substances on the sorption of pentachlorophenol onto natural biofilms in different incubation times: a fluorescence study

Extracellular polymeric substances (EPS) have been regarded as the most significant components in sorbing organic contaminants onto natural biofilms. However, few investigations have reported the effects of EPS on the sorption of organic contaminants onto biofilms in different incubation times. Here, pentachlorophenol (PCP), selected as a model organic pollutant, was sorbed by biofilms and EPS-free biofilms cultured for 15, 30, and 45 days, to evaluate the role of EPS in the sorption process. EPS were extracted from biofilms to investigate the binding mechanism of PCP to the fluorescence matters in EPS by fluorescence quenching titration. Results showed that EPS, bound with biofilms or released to water, could increase or decrease the sorption amounts of PCP on biofilms in various incubation times. The presence of bound EPS in biofilms enhanced the sorption amounts of 30-day biofilms (6.0?±?0.11?μmol?g^?1) because of the formation of the EPS-PCP complex between PCP and fluorescence matters in EPS, such as protein-like matters. In contrast, the release of PCP-bound EPS in 15- and 45-day biofilms decreased the sorption amounts of PCP on biofilms. All the results suggested that EPS dominated the sorption of PCP onto biofilms.     

2-巯基噻唑啉与过氧化氢酶的相互作用机理研究

2-巯基噻唑啉是一种被广泛应用的抗腐蚀剂和光亮剂,然而它的一些残留物会对环境造成损坏,为探究2-巯基噻唑啉的毒性作用,采用光谱学技术和分子对接技术来考察2-巯基噻唑啉和过氧化氢酶的相互作用影响,其中酶活性实验表明2-巯基噻唑啉会抑制过氧化氢酶的活性,分子对接结果显示2-巯基噻唑啉会结合在过氧化氢酶的活性位点处,并最终导致过氧化氢酶空间结构和微环境的变化,根据荧光测试结果,表明2-巯基噻唑啉和过氧化氢酶之间的猝灭方式为静态猝灭。通过测量不同温度下的结合位点数、结合常数以及热力学常数,显示2-巯基噻唑啉与过氧化氢酶主要通过氢键和范德华力相结合。该研究从分子水平上考察了2-巯基噻唑啉对蛋白质的毒性作用,对于阐明污染物的毒性机理具有重要意义。     

BSA体系中2,4-D和阿特拉津对性激素的干扰机理

在2,4-D和阿特拉津以及天然性激素(雌二醇、睾酮)中加入牛血清白蛋白(BSA),通过紫外吸收峰的变化、温度与体系荧光强度的关系、以及计算扩散碰撞猝灭常数Kq等方法确定2,4-D和阿特拉津均可以发生类似天然性激素和BSA间的基态络合.并通过双倒数公式计算出各自二元体系的结合常数.2,4-D、阿特拉津、雌二醇、睾酮与BSA的结合常数(K)均在104数量级,可以认为2,4-D和阿特拉津具有与天然性激素相近的对BSA结合能力,并可通过竞争占据结合位点的方式干扰正常性激素与BSA的结合.     

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．     

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.     

Biosorption of Cu(II) to extracellular polymeric substances (EPS) from Synechoeystis sp.: a fluorescence quenching study

Biosorption of extracellular polymeric substances (EPS) from Synechocystis sp. (cyanobacterium) with Cu(II) was investigated using fluorescence spectroscopy. Three fluorescence peaks were found in the excitation-emission matrix (EEM) fluorescence spectra of EPS. Fluorescence of peak A (Ex/Em = 275/452 nm) and peak C (Ex/Em = 350/452 nm) were originated from humic-like substances and fluorescence of peak B (Ex/ Em = 275/338 nm) was attributed to protein-like substances. Fluorescence of peaks A, B, and C could be quenched by Cu(II). The effective quenching constants (lg K_a) were 2.8?C5.84 for peak A, 6.4?C9.24 for peak B, and 3.48?C6.68 for peak C, respectively. The values of lg K_a showed a decreasing trend with increasing temperature, indicating that the quenching processes were static in nature. The binding constants (lg K_b) followed the order of peak A>peak B>peak C, implying that the humic-like substances in EPS have greater Cu(II) binding capacity than the protein-like substances. The binding site number, n, in EPS-Cu(II) complexes for peaks A, B, and C was less than 1. This suggests the negative cooperativity between multiple binding sites and the presence of more than one Cu binding site.     

波尔多液对土壤过氧化氢酶活性与构象的影响

为初步探讨波尔多液对土壤过氧化氢酶的作用机理及变化规律,采用人工模拟和荧光光谱法研究了波尔多液对土壤过氧化氢酶活性特征及构象的影响.结果表明:1)不同浓度波尔多液对土壤过氧化氢酶活性总体呈现低浓度激活、高浓度抑制作用.不同配制方式波尔多液对土壤过氧化氢酶活性抑制效应顺序为多倍量式>倍量式>半量式>等量式.浓度为200mg·kg-1左右的等量式波尔多液处理对土壤过氧化氢酶活性的影响最小.2)24h培养时间下,随波尔多液浓度的增加,酶促反应米氏常数Km和最大反应速率Vmax均呈先减小后增大趋势.统计分析表明,Km和Vmax均与波尔多液浓度呈显著正相关(p<0.01),土壤过氧化氢酶Km值可表征波尔多液对土壤过氧化氢酶活性的影响程度,其作用机理为反竞争性抑制类型.3)波尔多液对离体过氧化氢酶的内源荧光有较强的猝灭作用,Cu(Ⅱ)和离体过氧化氢酶的结合常数K及结合位点数n分别为69.1831mol·L-1和0.6878.