DNA与有机试剂的共振光散射光谱研究与应用

DNA与有机试剂的共振光散射光谱研究与应用

秦惠[1]2007年在《共振光散射技术在蛋白质和核酸分析中的研究及应用》文中研究指明共振光散射技术是Pastemack等于1993年建立的新的分析技术,并对生物大分子的识别、组装和聚集进行了研究,从而引起了人们的极大兴趣。蛋白质和核酸两类生物大分子都是生命的主要基本物质,在生命活动中扮演着重要角色。目前,关于蛋白质和核酸与有机分子之间相互作用的研究是生物大分子研究中的一个重要领域。它对于研究蛋白质、核酸的生物化学反应,发展蛋白质、核酸医药制品,了解抗癌药物的治疗机理,简便快速地进行体外筛选抗癌药物,指导设计和合成新药以及对疾病的诊断,防治和合理用药均有重要的意义。本文在查阅大量文献的基础上,选择了几种有机或抗癌药物小分子,用共振光散射光谱法并结合吸光光度法、荧光光谱法以及核磁共振光谱法研究了他们与蛋白质或核酸的相互作用,根据共振光散射光谱信号的改变值与蛋白质和核酸的浓度成正比的特点,建立了几种测定纳克级蛋白质或核酸的新方法。这些方法具有简单、快速,灵敏高和重现性好等特点,结果令人满意。本论文分为五章。第一章概述了蛋白质和核酸的研究进展,共振光散射技术的原理和定量分析基础,及其在蛋白质和核酸分析中研究与应用。第二章研究了钛色敏-蛋白质体系的共振散射光谱特征,并结合吸收光谱法和一系列条件实验初步探讨了它们的作用机理,建立了一种测定纳克级蛋白质的新方法。在pH 4.05的Walpole (NaAc-HCl)缓冲溶液中,体系在339nm处产生最大的共振光散射信号。在最佳实验条件下ΔIRLS与BSA在0.0-0.2和0.2-8.0mg/L的浓度范围内呈线性关系,相关系数分别为0.9992和0.9996,检测限为8.3ng/mL;与HAS在0.0-0.4和0.4-5.0mg/L的浓度范围内呈线形关系,相关系数分别为0.9995和0.9993,检测限为7.4ng/mL。该方法用于人血清样中总蛋白的测定,结果令人满意。第叁章研究了依来铬红B-十二烷基磺酸钠-蛋白质体系的共振散射光谱特征,并结合吸收光谱法和一系列条件实验初步探讨了它们的作用机理,建立了一种测定纳克级蛋白质的新方法。在pH2.87的Brittion-Robinson缓冲溶液中,体系在563nm处产生最大的共振光散射信号。在最佳实验条件下ΔIRLS与HSA在0.0-2.0和2.0-8.0mg/L的浓度范围内呈线性关系,相关系数分别为0.9997和0.9996,检测限为22.6ng/mL。与BSA在0.0-3.5和3.5-12.5mg/L的浓度范围内呈线性关系,相关系数分别为0.9992和0.9998,检测限为12.0ng/mL。该方法用于人血清样和牛奶样中总蛋白的测定,结果令人满意。第四章研究了五号专利兰-十六烷基叁甲基溴化铵-核酸体系的共振散射光谱特征,并结合吸收光谱法、核磁共振光谱和一系列条件实验探讨了它们的作用机理,建立了一种测定纳克级核酸的新方法。在pH9.9的Brittion- Robinson缓冲溶液中,该体系在345nm处产生最大的共振光散射信号。在最佳实验条件下ΔIRLS与fsDNA、ctDNA、yRNA分别在0-2.0、0-1.6和0-1.5mg/L的浓度范围内呈线性关系,相关系数分别为0.9991、0.9992和0.9989,检测限分别为10.2 ng/mL、15.4ng/mL和14.6ng/mL。该方法用于合成样品中核酸的测定,结果令人满意。第五章在pH4.55的NaAc-HAc缓冲溶液条件下,结合多种光谱法包括荧光光谱法、吸收光谱法、共振光散射光谱法和核磁共振光谱法研究了抗肿瘤药物他莫昔芬与小牛胸腺DNA的相互作用机理,证明了TMX与ctDNA之间是以插入嵌合作用为主,静电作用为辅的作用模式。以Stern-Volmer方程和Scatchard方程处理荧光试验数据,得到TMX与ctDNA的作用常数为8.15×104 L/mol ,结合位点数为:2.8。结合多种光谱法能较方便的研究药物分子与DNA的相互作用,为药物分子设计提供了有用的信息。

龙云飞[2]2003年在《DNA与有机试剂的共振光散射光谱研究与应用》文中研究指明本论文在查阅大量文献的基础上,根据实验室的实验条件,选择共振光散射光谱法研究DNA与有机小分子之间的相互作用前后的共振光散射光谱特征,根据共振光散射光谱信号的改变值与DNA的浓度呈正比的特点,建立了四种测定DNA的新方法。这些方法具有快速、灵敏等特点,应用于鱼精DNA含量的测定,结果令人满意。本论文共分为四章。第一章 研究了吖啶黄与脱氧核糖核酸在微酸性条件下的共振光散射光谱特征,考察了影响因素和最佳反应条件,研究表明,吖啶黄在pH=5.5的叁羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲溶液中,于465nm处有很强的共振光散射,加入DNA以后,465nm处的共振光散射强度明显减小,且共振光散射强度减小值与加入的DNA的浓度呈良好的线性关系,据此建立了一种测定DNA的新方法。在pH=5.5的叁羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲溶液中,线性范围为0~1.25mg/L,相关系数为0.9996,最低检出限可达7.43μg/L,用于鱼精DNA的测定结果令人满意。第二章 研究了氯化硝基四氮唑蓝与脱氧核糖核酸的最佳反应条件,并研究了它们之间相互作用的共振光散射特征,考察了体系的影响因素,建立了一种测定DNA的新方法。研究表明,在pH=1.8的叁羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲溶液中,氯化硝基四氮唑蓝与脱氧核糖核酸相互作用后产生共振光散射强度增强,共振光散射强度增强值与加入的DNA的浓度呈良好的线性关系,线性范围为0~7mg/L,相关系数为0.9958,检出限为30.04μg/L,用于鱼精DNA的测定结果令人满意。第叁章 研究了碱蓝6B与脱氧核糖核酸的最佳反应条件,探索了体系在四硼酸钠-盐酸(pH=2.90)缓冲溶液中的共振光散射特征,并考察了影响因素,建立了一种测定纳克级DNA的新方法。方法的线性范围为10~100.4μg/L,相关系数为0.9913,检出限为4.2μg/L,用于鱼精DNA的测定结果令人满意。第四章 在pH 9.90的Tris-HCl缓冲溶液中,阳离子表面活性<WP=16>剂十六烷基叁甲基溴化铵(CTMAB)对阴离子染料二甲苯兰FF与核酸(fsDNA﹑ctDNA﹑yRNA)的共振光散射光谱有协同增强作用。考察了影响因素,在优化条件下研究了共振光散射强度与核酸浓度之间的关系,对于fsDNA﹑ctDNA﹑yRNA的线性范围分别为0.05~3.0mg/L﹑0.05~6.0mg/L﹑0.5~2.0mg/L,检出限分别为24.1μg/L ﹑18.4μg/L﹑57.0μg/L。据此建立了一种测定核酸的新方法,该方法具有稳定性好、灵敏度高等特点。用于fsDNA合成样测定结果令人满意。

曾金祥[3]2004年在《DNA与有机试剂的共振光散射光谱研究与应用》文中认为本论文在查阅大量文献的基础上,结合实验室的实验条件,选择共振光散射光谱法研究了DNA与一些有机小分子之间相互作用的共振光散射光谱特征,并根据共振光散射光谱信号改变值与DNA浓度呈正比的特点,建立了四种测定DNA的新方法。这些方法具有快速、灵敏等特点,应用于鱼精及酵母DNA含量的测定,结果令人满意。本论文共分为四章。第一章研究了甲基绿与脱氧核糖核酸在碱性条件下的共振光散射光谱特征,考察了影响因素和最佳反应条件。研究表明,甲基绿在pH=10.0的叁羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲溶液中与鱼精DNA反应后在339nm处其共振光散射强度显着增强,且共振光散射强度增加值与加入的DNA的浓度呈良好的线性关系,据此建立了一种测定DNA的新方法。在pH=10.0的叁羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲溶液中,线性范围为400~1800μg/L,线性回归方程为:△I =-22.6602+56.1966C(C: μg/mL),相关系数为0.9990,最低检出限可达20.6μg/L,应用于鱼精DNA的测定结果令人满意。第二章研究了P-氯化蔷薇苯胺与脱氧核糖核酸的最佳反应条件,研究了它们之间相互作用的共振光散射特征,考察了体系的影响因素,建立了一种测定DNA的新方法。研究表明,在pH=7.0的叁羟甲基氨基甲烷—盐酸(Tris-HCl)缓冲溶液中,在594nm处P-氯化蔷薇苯胺与脱氧核糖核酸相互作用后产生共振光散射强度增强,共振光散射强度增强值与加入的DNA的浓度呈良好的线性关系,线性范围为200~1600μg/L,线性回归方程为:ΔI= -21.99 +236.5C(C:μg/mL),相关系数为0.9997,检出限为26.5μg/L,应用于酵母DNA的测定,结果令人满意。第叁章研究了混合有机染料天青Ⅰ与脱氧核糖核酸的最佳反<WP=4>应条件,探索了体系在pH=10.0的叁羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲溶液中的共振光散射特征,并考察了体系的影响因素,建立了一种测定DNA的新方法。方法的线性范围为200~600μg/L,线性回归方程为ΔI= -96.62+606.6C (C:μg/mL),相关系数为0.9998,检出限为11.2μg/L,应用于酵母DNA的测定结果令人满意。第四章研究了阴离子染料茜素红S(ARS)-十六烷基叁甲基溴化铵(CTMAB)-脱氧核糖核酸(DNA)体系的共振光散射(RLS)及其分析应用。研究了体系RLS的光谱特征、影响因素和最佳反应条件,同时讨论了ARS- CTMAB- DNA相互作用的可能机理。在六次甲基四铵(HMTA)-HCl缓冲溶液(pH=8.0)中,ARS通过CTMAB的桥梁协同作用与DNA反应形成了大的分子聚集体,使体系的RLS增强。在最佳条件下,体系的△IRLS与yDNA在25-800μg/L范围内呈线性关系,其线性回归方程为ΔI=57.632+412.76C(C:μg/mL),相关系数r=0.9991,DNA检测限为11.3μg/L。该方法简便、快速、具有较高的灵敏度和准确度,应用于合成样品中DNA的测定,结果令人满意。

陈展光[4]2005年在《共振光散射技术测定生物大分子的新方法》文中研究表明随着人类基因组计划的提前完成,生物分析技术进入基因时代。生物大分子(特别是核酸和蛋白质)的检测方法不断发展,成为生命科学的前沿领域。沿用的核酸和蛋白质定量分析方法主要是分光光度法和荧光法,但它们都存在严重的缺陷。分光光度法灵敏度低、干扰多、耗时较长,荧光光度法仅限于荧光体系、且试剂很多有毒或昂贵。至今尚未有一种测定核酸和蛋白质完善的分析方法。共振光散射(RLS)技术是一种新型生化分析方法,灵敏度高、简便快捷、探针类型较多、且有可能继续开发。 研究小分子与核酸的结合反应是近年来受重视的研究方向。因此,对核酸等生物大分子的测定的研究不仅有利于建立新的更有效的分析方法,而且有助于揭示癌症等疾病的病变机理及研制抗癌新药。小分子与核酸结合方式主要有叁种:嵌入式、沟槽式和静电引力。 本论文提出并通过实验建立了八种RLS新方法,同时探讨了一些相关的作用机理,具体如下: 第一,四苯基钴卟啉RLS法测定核酸。在实验得到的最佳条件下,核酸能增强四苯基钴卟啉的弱RLS信号,并且增强的RLS强度与核酸浓度成正比。小牛胸腺DNA、鱼精DNA和酵母RNA定量测定的线性范围分别为0.05-3.5μg/mL、0.03-4.2μg/mL、0.02-4.9μg/mL,检测限分别为3.5ng/mL、4.5ng/mL、6.1ng/mL。测定结果满意。该法比黄承志等的卟啉(TAPP)法明显地提高了测定的灵敏度和稳定性。 第二,四苯基铁卟啉RLS法测定核酸。该方法测定核酸的灵敏度比四苯基钴卟啉高。小牛胸腺DNA、鱼精DNA和酵母RNA定量测定的线性范围分别为0.02-2.8μg/mL、0.05-3.3μg/mL、0.07-4.5μg/mL,检测限分别为2.9ng/mL、3.9ng/mL、5.2ng/mL。四苯基铁卟啉与核酸以插入式和静电引力结合,在核酸表面聚集增强了RLS信号。 第叁,μ-氧代双四苯基卟吩合铁RLS法测定核酸。μ-氧代双四苯基卟吩合铁中铁原子除与氮原子配位外还结合氧原子,分子具有良好的刚性平面结构。该方法灵敏度比上述单核的金属卟啉法更高。小牛胸腺DNA、鱼精DNA和酵母RNA的线性范围分别为0.02-2.5μg/mL、0.02-2.7μg/mL、0.03-3.1μg/mL,检测限分别为1.0 ng/mL、1.1 ng/mL、1.2ng/mL。 第四,两性离子表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)RLS法测定DNA。首次研究了BS-12与DNA的共振光散射光谱,发现在pH9.3的缓冲液中DNA与BS-12在388nm处有共振光散射增强,其强度与核酸的浓度呈线性关系,据此建立了一种测定核酸的共振

刘锦斌[5]2007年在《共振光散射技术测定氨基酸及生物大分子新方法的研究与应用》文中研究说明共振光散射(Resonance Light Scattering,RLS)技术是分子光谱领域中的一种新兴的分析方法。RLS技术因其灵敏度高、选择性好、仪器简单等特点己经引起了国际国内生化分析界的浓厚兴趣和广泛关注。近十几年来,特别是具有可识别功能的新型RLS探针的开发与应用,更加推动了具有高灵敏检测特点的RLS光谱分析的快速发展,在生化分析中发挥了重要的作用,并显示出巨大的应用潜能。进一步研究和发展高灵敏度、高选择性和简便快捷的RLS测定新方法和新体系,自然成为分析工作者备受重视的研究课题。本学位论文的主要内容是采用新兴的RLS技术建立了测定氨基酸以及生物大分子(包括蛋白质与核酸)的8种RLS新方法,并综合利用多种光谱手段、电镜以及原子力显微镜等手段探讨了其作用机理。其主要内容如下:金属铁卟啉(FeTPPC1)、金属锰卟啉(MnTPPC1)、金属钴卟啉(CoTPPC1)以及μ-氧代双(四苯基卟吩合铁)[(FeTPP)_2O]测定组氨酸。首次研究了以FeTPPC1、MnTPPC1及CoTPPC1等单核金属卟啉为RLS探针测定组氨酸体系的光谱特征,分别考察了其影响因素以及适宜的反应条件。在弱碱性的B-R缓冲溶液中,FeTPPC1、MnTPPC1及CoTPPC1与组氨酸结合后,均能产生强烈的RLS增强,且体系所产生的RLS强度的增强与加入的组氨酸的浓度在一定的范围内呈线性关系。从而建立了3种选择性好、灵敏度高的测定组氨酸的RLS新方法。各种单核金属卟啉测定组氨酸的灵敏度不同,本文分别讨论了其测定结果的差异。FeTPPC1、MnTPPC1及CoTPPC1测定组氨酸的线性范围分别为:1.8×10~(-6)-2.7×10~(-5)mol/L、7.8×10~(-7)-2.4×10~(-5)mol/L及5.1×10~(-7)-1.4×10~(-5)mol/L,其检出限分别为:1.4×10~(-7)mol/L、9.2×10~(-8)mol/L及4.3×10~(-8)mol/L。在前面研究过3种单核金属卟啉测定组氨酸的基础上,又进一步考察了组氨酸与双核金属卟啉(FeTPP)_2O的相互作用,并探讨双核金属卟啉与单核金属卟啉在作用机理上的差异,建立了一种更加灵敏的测定组氨酸的RLS新方法。(FeTPP)_2O与组氨酸相互作用产生更加强烈的RLS增强,其测定的线性范围为:4.0×10~(-7)-1.9×10~(-5)mol/L,检出限为:3.6×10~(-8)mol/L。该测定方法比单核金属卟啉测定组氨酸更加灵敏。氨基酸型表面活性剂月桂酰谷氨酸钠(SLG)、月桂酰肌氨酸钠(SLS)以及海藻多糖海藻酸钠(SA)RLS法测定蛋白质。在优化条件下,SLG与蛋白质结合后产生强烈的RLS增强信号,RLS的增强与蛋白质浓度在一定范围内呈线性关系。牛血清白蛋白、人血清白蛋白、γ-球蛋白、溶菌酶和牛血红蛋白的线性范围分别为:0.01-2.7μg/mL,0.04-2.2μg/mL,0.08-1.7μg/mL,0.08-3.1μg/mL和0.01-1.3μg/mL,检出限分别为:1.4ng/mL,1.7ng/mL,2.8ng/mL,4.6ng/mL和5.8ng/mL。实验结果表明,静电作用是SLG与蛋白质相互作用的最主要的作用力之一。而对于SLS与蛋白质的相互作用,在最优化条件下,在SLS与蛋白质的相互作用中疏水作用和静电作用共同起着重要的作用。牛血清白蛋白、人血清白蛋白、γ-球蛋白、溶菌酶、牛血红蛋白和鸡蛋白的线性范围分别为:0.0025-1.2μg/mL,0.0075-0.9μg/mL,0.02-1.4μg/mL,0.04-2.1μg/mL,0.01-0.6μg/mL和0.02-0.8μg/mL,检出限分别为:1.3ng/mL,0.8ng/mL,2.7ng/mL,3.2ng/mL,4.3ng/mL和3.9ng/mL。另外,我们还研究了海藻酸钠(SA)与蛋白质在B-R缓冲溶液中的RLS光谱性质。以海藻多糖为RLS探针测定蛋白质未见报道。SA与蛋白质作用后体系产生强烈的RLS增强,所增强的RLS强度与蛋白质浓度呈良好线性关系。牛血清白蛋白与人血清白蛋白的线性范围分别为:0.05-9.5μg/mL和0.01-6.0μg/mL,检出限分别为:1.8ng/mL和1.5ng/mL。以上共建立了3种测定生物体系中微量蛋白质的RLS新方法。Gemini型两性离子表面活性剂磷酸二酯季铵盐(PQAS)RLS法测定核酸。PQAS是一类Gemini型两性离子表面活性剂,与单体表面活性剂相比,Gemini表面活性剂具有丰富多样的分子有序聚集体形状和特性,具有了传统表面活性剂所不具备的性质。以Gemini型两性离子表面活性剂为RLS探针测定核酸未见报道。PQAS与核酸相互作用后,体系的RLS强度急剧增强,且所增强的RLS强度在一定的范围内与核酸的浓度成正比,据此建立了一种灵敏的测定核酸的RLS新方法。小牛胸腺DNA与鱼精DNA的线性范围分别为:0.01-9.0μg/mL和0.04-7.5μg/mL,检出限分别为:1.4ng/mL和2.5ng/mL。

谢永红[6]2007年在《共振光散射光谱法在表面活性剂分析中的研究》文中进行了进一步梳理表面活性剂具有极性的亲水基和非极性的亲油基结构特征,易于吸附定向于化学物质表面,表现出能降低表面(界面)张力的明显作用,同时它还具有渗透、润湿、乳化、分散、增溶、发泡、洗涤、杀菌等一系列特性。表面活性剂在人类生产生活中用途广泛,在某些工业生产领域中享有“工业味精”的美称。但是,由于我们通常使用的表面活性剂中绝大多数都与环境的相容性较差,进入环境特别是水体的表面活性剂对环境质量带来了较大的破坏作用。随着表面活性剂使用的日益广泛,其负面影响越来越严重。近年来表面活性剂对环境的危害已经引起了人们的广泛关注,对于进入环境的表面活性剂的监测给予了高度的重视,提出了许多新的监测方法,对于环境保护工作起到了重要的作用。在环境监测领域对表面活性剂的监测方法的研究工作正不断深入进行,进一步探讨表面活性剂对某些分子发射光谱体系的影响,建立准确、快速、简便、高灵敏度的表面活性剂分析方法是非常必要的。共振光散射(RLS)光谱法是二十世纪90年代发展起来的一种新的分子发射光谱方法,是一种新的痕量分析测试技术。该方法简便、灵敏度高、选择性较好,近十年来引起了人们的广泛的兴趣和关注。国内外对共振光散射光谱法的研究和应用日益增多,目前这一新技术已广泛应用蛋白质、核酸、糖类、药物、纳米粒子、无机粒子和表面活性剂等的分析研究中,显示了该方法极广阔的应用前景。本文研究了在pH=4.0的邻苯二甲酸氢钾-NaOH缓冲溶液中,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与碱性品红(FB)反应形成离子缔合物,导致共振光散射增强,最大RLS峰位于600 nm,线性范围为0.03~2.4mg/L,检测限为0.02μg/L,从而建立了一个灵敏的测定阴离子表面活性剂的共振光散射光谱新方法。将该方法用于环境水样中SDBS含量的测定,结果令人满意。本文还深入研究了在pH=4.0的B-R缓冲溶液中,溴化十六烷基叁甲基胺(CTMAB)和氯代十六烷基吡啶(CPC)两种阳离子表面活性剂(CS)与纳氏试剂反应的共振光散射光谱,考察了其光谱特征、影响因素、适宜的反应条件和共存物质的影响。发现该两种CS与纳氏试剂形成离子缔合物时,均使RLS强度显着增强,并具有相似的RLS光谱特征,最大散射波长均位于422nm左右。在一定范围内,CS的浓度与散射强度成正比。方法简便,快速,灵敏度高,并具有较好的选择性,对于不同CS检出限在1.5~1.7μg/L,用于实际样品分析,结果令人满意。本文研究了非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(OP),将OP加入达旦黄-牛血清蛋白体系中后,体系的共振光散射强度(IRLS)有较大的增强,该现象导致蛋白质分析的灵敏度提高、线性范围增大。根据Derjaguin等人提出的DLVO理论,OP加入后,其高度水化的聚氧乙烯链伸入水中,形成卷曲结构而显示出对于质点聚集的优越空间阻碍作用,同时,较厚的水化聚氧乙烯基团层与水相的性质较为接近,于是有效Hamaker常数值就会减小,从而使质点间的van der Waals引力大为降低,其分散程度和稳定性得到增加,测定的共振光散射强度值就增大,显示OP的强烈的增敏效果。该结论为研究表面活性剂的增敏机理提供了参考。本文对共振光散射光谱的产生机理和OP增敏达旦黄-牛血清蛋白体系的机理进行了试验研究和理论探讨工作。建立了碱性品红-十二烷基苯磺酸钠和纳氏试剂-阳离子表面活性剂(CS)共振光散射光谱法测定表面活性剂的新方法,并将所研究的方法用于环境水样和其他实际样品分析,本文研究的这些新方法灵敏度高、操作简便、快速、成本低廉,具有实际应用价值。由于铬黑T共振光散射光谱在实际分析中有重要的价值,因此本文研究了铬黑T在不同条件下的共振光散射光谱,结果表明,它们的共振光散射强度受溶液pH影响较大。在一定的pH溶液中,体系的共振光散射强度在一定浓度范围内与铬黑T的浓度有线性关系。同时运用量子化学计算方法对它们分子间氢键进行了计算,理论计算表明:体系共振光信号增强的原因是分子通过分子间氢键聚合形成了超分子聚合体,这一理论计算结果和实验得到的光谱数据完全吻合,该研究工作对进一步研究共振光散射光谱法的理论提供了重要参考数据。本文通过对阴、阳、非离子叁种类型的表面活性剂的研究,应用共振光散射光谱探讨了在不同体系下的作用机理,建立了新的分析体系,为环境样品表面活性剂的监测提供了重要的理论依据,并为解决表面活性剂的监测提供了新的光谱分析方法。

蒋婷[7]2007年在《共振光散射技术在农药残留和食品添加剂分析中的应用》文中研究说明共振光散射(Resonance Light Scattering,RLS)技术是近年来发展起来的一种灵敏和简便的分析技术。该法对颗粒的大小非常灵敏,因此灵敏度极高,可达纳克级,是一般分析方法难于比拟的,同时对于在溶液中无颜色变化或无荧光改变的反应,也可用RLS法检测,从而扩大了生物探针的范围,且只需普通的荧光分光光度计即可检测,加之操作简单易行,因此近几年发展极为迅速,已广泛应用于蛋白质和核酸的测定,在多糖、无机离子、有机物及某些药物等的定量分析方面,也取得了较好的进展,但是,这种技术应用于农药和食品添加剂残留的检测还少有报道。本文主要对共振光散射技术、双波长比率-共振光散射新技术、化学计量学技术应用于某些农药和食品添加剂定量测定的方法学进行研究,并将建立的模型用于实际样品的测定,取得了比较满意的结果。1.研究了共振光散射技术定量测定拟除虫菊酯类农药氰戊菊酯残留新方法。考查了变色酸2R-氰戊菊酯-β-环糊精体系的共振光散射光谱特性,并对反应条件进行了优化。在pH 2.87的Britton-Robinson缓冲溶液中,氰戊菊酯与变色酸2R在423 nm处有稳定的共振光散射增强,而β-环糊精进一步敏化该共振光散射强度信号,且散射强度与氰戊菊酯的浓度成线性关系,线性范围为0.02~0.50μg/mL,检出限为0.016μg/mL。该方法简便、快速、灵敏,可用于实际样品中氰戊菊酯的测定。2.建立了共振光散射技术对均叁氮苯类农药扑草净残留测定的新方法。在溴甲酚绿中加入经HCl酸化的扑草净后,共振光散射光谱有明显增强,表面活性剂Triton X-100的加入使光谱强度显着增加,产生最大散射波长为562 nm的共振散射光信号,且散射光强度与扑草净的浓度有很好线性关系,线性范围为0.01~0.35μg/mL,检出限达到7.8 ng/mL。方法灵敏、简便,并成功地用于实际样品中扑草净的测定。3.建立了分析检测食品添加剂苋菜红与甲基紫相互作用的共振光散射-双波长比率新方法。考察了该方法的适宜条件、影响因素和实际应用,并与单波长共振光散射法进行比较。在pH为1.24的条件下加入苋菜红后甲基紫的共振光散射光谱有明显增强,一定浓度的非离子表面活性剂Triton X-100的加入使缔合物的散射强度进一步增加,最大散射峰位于528nm,且散射光强度与苋菜红的浓度成线性关系,可以通过单波长共振光散射法检测苋菜红,该方法的线性范围和检出限分别为0.05~0.50μg/mL和0.0204μg/mL。实验中采用343 nm和417nm散射强度之比I_(417)/I_(343)代替单波长处的共振光散射强度检测苋菜红,其线性范围和检出限分别为0.01~0.60μg/mL和1.0 ng/mL。研究发现,共振光散射双波长比率法较之单波长共振光散射法有更好的稳定性、更宽的检测线性范围和更低的检出限,更适用于样品中苋菜红的测定。4.研究了共振光散射-双波长比率新方法用于阳离子表面活性剂溴化十六烷基吡啶的定量分析。在pH为1.5的条件下,溴化十六烷基吡啶(CPB)与溴百里酚蓝(BTB)相互作用,使共振光散射光谱信号明显增强,最大散射峰位于523nm,且散射光强度与CPB的浓度成线性关系,可以在523 nm波长下,对CPB进行测定,线性范围为0.05~0.60μg/mL,检出限为0.0416μg/mL。采用248 nm和424 nm散射强度之比I_(248)/I_(424)代替单波长处的共振光散射强度来测定苋菜红,其线性范围和检出限分别为0.03~1.0μg/mL和3.0 ng/mL。分析结果优于单波长共振光散射法。5.建立了化学剂量学结合分光光度法同时测定六种农药残留的新方法。在pH 5.0的Britton-Robinson(B-R)缓冲溶液中,草达津、阿特拉津、西草净、敌草隆、非草隆和敌稗6种除草剂的紫外吸收光谱严重重迭,不经预先分离很难进行单一组分的直接测定。研究中引入主成分回归(PCR)和偏最小二乘法(PLS)等化学计量学方法,对其校正模型进行优化,并成功地应用于6种除草剂混合物复杂体系重迭光谱的解析及其浓度进行同时分析。

高雪敏[8]2013年在《金橙G和曙红B与DNA作用的共振光散射光谱研究与应用》文中进行了进一步梳理本文在查阅大量文献的基础上,结合本实验室的条件,选用未报道过的新试剂作为DNA共振光散射探针,考察了金橙G、曙红B两种生物染色剂分别与DNA相互作用的共振光散射光谱,并根据DNA的加入浓度与共振光散射信号的改变值呈线性相关的特点,建立了两种灵敏的测定痕量DNA的新方法。这些方法简便、快速,检出限低,用于实际样品的测定,结果满意。同时结合吸收光谱法对这两种生物染色剂与DNA作用的机理做了初步的探讨。本文分为叁部分:1.概述了本课题研究背景、核酸定量分析的研究进展、共振光散射技术在核酸分析中的应用情况及本论文的特点和意义。2.研究了生物染色剂金橙G(OG)与DNA相互作用的共振光散射光谱(RLS)。发现在中性环境下,DNA的加入可增强OG的RLS强度,在358nm处有增强的共振光散射特征峰,且在一定条件下,其增强程度与DNA的浓度呈线性关系,基于此建立了一种测定DNA的新方法。考察了体系的最佳反应条件和共存物质的影响。该方法的线性范围为0.053~1.20μg·mL-1,检出限为0.0159μg·mL-1,其线性回归方程为△Ⅰ=473.23c,相关系数为R2=0.9984。将该法应用于实际样品大豆叶片和黄芪叶片中DNA的测定,加标回收率在97.7%~103.0%之间,效果较为理想。3.研究了DNA对曙红B (Eosin B, EB)共振光散射光谱(RLS)的影响。实验发现,在弱酸性条件下(pH=3.4),小分子物质曙红B可以嵌插到DNA的双螺旋结构中,从而增强其RLS强度,在602nm处有增强的共振光散射特征峰,基于RLS的增强程度与DNA加入量的线性关系,建立了测定DNA的新方法。考察了体系的最佳反应条件和共存物质的影响。该方法的线性范围为0.039~14.0μg·mL-1,检出限为0.0118μg·mL-1,其线性回归方程为△I=64.334c,相关系数为R2=0.9979。应用于实际样品DNA的测定,加标回收率在98.5%~102.2%范围内,结果满意。

王羽[9]2013年在《共振光散射技术在生物大分子的痕量测定中的应用研究》文中研究说明上世纪九十年代之前,生物大分子的测定主要采用的荧光法和分光光度法,但各自都存在不足。荧光法受探针类型的限制,无荧光性质的药物无法使用此方法对大分子进行测定,而一些有荧光的药物价格很昂贵甚至是有毒,并不适合被广泛应用于生物化学或医药界;分光光度法灵敏度较低、容易受到干扰,并且很耗时。共振光散射(Resonance Light Scattering,简称RLS)技术以其操作简便、仪器简单、灵敏度高、探针种类丰富以及省时的优点被人们认知,所以越来越多的研究人员把目光转向了用新兴的共振光散射方法定量测定核酸、糖类以及蛋白质等生物大分子。DNA与小分子的结合方式主要有叁种:嵌入式、沟槽式和静电引力。表面活性剂可以增强溶液表面活性,敏化共振光散射强度,通过静电引力可以与DNA很好的结合。阳离子表面活性剂早已被作为测定DNA的探针应用,故本文将其运用到共振光散射光谱法的研究中。本文对应用共振光散射技术测定生物大分子的方法进行细致的研究,并建立了四种简便、快速、灵敏的测定鲑鱼精DNA的共振光散射探针,主要内容如下:运用黄酮类中药有效成分(柚皮素/橙皮素/芹菜素)-CTAB探针测定DNA。在叁元体系中,CTAB以“桥联”的方式连接了带有负电荷的DNA和解离后的这一种中药有效成分,并且形成体积更大的叁元配合物,引起共振光散射明显增强。在实验获得的最佳条件下、在较宽的DNA浓度范围内,中药有效成分-CTAB能够增强DNA的RLS信号,且信号的增强值与DNA浓度成正比。运用建立的共振光散射光谱分析法分析DNA-CTAB-柚皮素体系,DNA在0.017~(-1).7μg mL1浓度范围内时,353nm处增强的RLS信号与DNA浓度呈良好线性关系。得到线性方程IRLS1.3943.3C(C,μg mL~(-1))。相关系数r为0.9944,检出限为5.06ng mL~(-1)。合成样品回收率为99.3~(-1)05.0%,相对标准偏差RSD为0.54~(-1).16%。对于DNA-CTAB-橙皮素体系,DNA在0.022-4.4μg mL1浓度范围内时,363nm处增强的RLS信号与DNA浓度呈良好线性关系。得到线性方程IRLS3.11289.025C(C,μg mL~(-1))。相关系数r为0.9996,检出限为2.34ng mL~(-1)。合成样品回收率为97.3~(-1)01.9%,相对标准偏差RSD为0.54~(-1).16%。对于DNA-CTAB-芹菜素体系,DNA在0.013-4.4μg mL1浓度范围内时,433nm处增强的RLS信号与DNA浓度呈良好线性关系。得到线性方程I1RLS5.6448.086C(C,μg mL-)。相关系数r为0.9975,检出限为2.97ng mL~(-1)。合成样品回收率为101.2~(-1)09.5%,相对标准偏差RSD为1.82-4.74%。研究了蒽醌类化合物大黄素在弱酸与弱碱条件下的不同解离方式,并以大黄素-CPB作探针测定DNA。CPB以静电引力作用结合DNA与大黄素,致使RLS信号显着增强。在获得的最佳实验条件下,340nm处增强的共振光散射信号强度IRLS与DNA浓度在0.01-2.72μg mL~(-1)范围内呈现良好线性关系,由此建立一种定量检测DNA的共振光散射分析方法。此方法的线性回归方程为IRLS28.68118.35C(C,μg mL~(-1)),相关系数r为0.9923,检出限(3σ)为1.5ngmL~(-1)。该方法成功用于人工合成样品的的测定。样品回收率为97.6~(-1)07.3%,相对标准偏差为3.8-5.2%。

王天娇[10]2014年在《共振光散射技术对生物及药物分子含量的测定及研究》文中研究表明上世纪九十年代,Pasternack等人利用了共振光散射技术(Resonance LightScattering,简称RLS)对生物及药物分子的含量进行了测定。该方法具有灵敏度高、仪器简单、选择性好、探针种类丰富等优点,目前广泛的应用于分析化学、物理化学、超分子科学及生物科学等领域。因此,RLS测定的新方法及RLS探针已成为分析科研人员在努力寻找研究目标。目前,RLS探针有很多种,被广泛使用的有金属配合物、有机染料、表面活性剂、金纳米粒子等。表面活性剂是具有双亲结构的一类有机化合物,通过静电引力与其他物质结合。金纳米粒子因其具有特殊的物理化学性质,可以以共价键与含有巯基的药物结合或通过静电引力与其他物质结合,形成尺寸较大的粒子,从而引起共振光散射强度增加。本文利用不同的RLS探针,对几种药物及鲑鱼精DNA含量的测定进行了详细的研究,主要内容如下:提出了一种高灵敏度测定中药有效成分杨梅苷的新方法。pH9.5时,溴化十六烷基吡啶(CPB)可以明显使杨梅苷RLS信号增强,该方法的检测限为16.3ng mL-1。详细研究了该体系的最佳实验条件。在468nm处,一定浓度范围内的杨梅苷与RLS增加值有良好的线性关系。采用该方法对合成样品进行了分析,结果满意。利用种子生长法合成了金纳米粒子。pH7.4时,金纳米粒子可以使6-巯基嘌呤RLS信号明显增强。该体系的RLS增加值与6-巯基嘌呤浓度(0.0681-1.702μgmL-1)呈良好的线性关系。线性回归方程为IRLS=9.31+82.42C (C, μg mL-1),r=0.9948。检出限为3.32ng mL-1。采用该方法对合成样品进行了分析,结果满意。提出一种高灵敏度测定昔美酸沙美特罗的新方法。金纳米粒子使昔美酸沙美特罗在357nm处的RLS强度显着增加。昔美酸沙美特罗通过静电引力与金纳米粒子结合。在最佳实验条件下,体系的RLS强度增加值与昔美酸沙美特罗浓度(0.054-6.038μg mL-1)呈良好的线性关系。线性回归方程为IRLS=75.95+7.86C(C, μg mL-1),r=0.9928。检出限为9.48ng mL-1。使用该方法分析了合成样品,结果满意。实验研究了杨梅苷-CPB-DNA体系的共振光散射光谱并讨论了测定DNA合成样品的最佳条件。pH7.4时,杨梅苷-CPB可以提高468nm处的DNA共振光散射强度。体系增强的RLS信号与DNA浓度在0.076-4.2μg mL-1范围内成正比。线性回归方程IRLS6.7729.53C(C,μg mL-1),r=0.9944,检出限为4.1ng mL-1。使用该方法分析了合成样品,结果满意。利用共振光散射探针杨梅素和CTMAB测定痕量DNA的新方法。实验研究了杨梅素-CTMAB-DNA体系的最佳实验条件。体系增强的RLS信号与DNA浓度在0.076-4.2μg mL-1范围内成正比。检出限为3.04ng mL-1。使用该方法分析了合成样品,结果满意。提出一种以CPC-茶多酚为探针测定微量DNA的共振光散射光谱法。在最佳实验条件下,CPC-茶多酚可以明显提高294nm处DNA的RLS强度。体系的RLS信号增强值与DNA在0.015-3.2μg mL-1浓度范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为IRLS=52.42+51.98C (C, μg mL-1), r=0.9964,检出限为1.49ngmL-1。使用该方法对叁个DNA合成样品分析测定,实验结果满意。

参考文献:

[1]. 共振光散射技术在蛋白质和核酸分析中的研究及应用[D]. 秦惠. 湘潭大学. 2007

[2]. DNA与有机试剂的共振光散射光谱研究与应用[D]. 龙云飞. 湘潭大学. 2003

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[4]. 共振光散射技术测定生物大分子的新方法[D]. 陈展光. 中南大学. 2005

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[7]. 共振光散射技术在农药残留和食品添加剂分析中的应用[D]. 蒋婷. 南昌大学. 2007

[8]. 金橙G和曙红B与DNA作用的共振光散射光谱研究与应用[D]. 高雪敏. 山西农业大学. 2013

[9]. 共振光散射技术在生物大分子的痕量测定中的应用研究[D]. 王羽. 长春师范大学. 2013

[10]. 共振光散射技术对生物及药物分子含量的测定及研究[D]. 王天娇. 长春师范大学. 2014

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DNA与有机试剂的共振光散射光谱研究与应用
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