共振光散射新技術(shù)在有機(jī)小分子污染物與生物大分子相互作用中的應(yīng)用.pdf

1、近年來，共振光散射技術(shù)(RLS)由于具有操作上的簡便性和高度的靈敏性已引起人們的廣泛關(guān)注，并成功的應(yīng)用于分析化學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。例如，共振光散射技術(shù)被用于表征有機(jī)染料的聚集，有機(jī)染料和金屬配合物在生物大分子模板上的堆積，以及藥物分子與生物大分子的相互作用等，廣泛用于無機(jī)離子、蛋白質(zhì)、核酸和藥物等的測定中?，F(xiàn)今，RLS技術(shù)已成為超分子化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)領(lǐng)域中強(qiáng)有力的分析技術(shù)。但是，隨著共振光散射技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其缺陷也日益暴露。首

2、先，共振光散射采用單一波長處的強(qiáng)度作為其表征手段容易受外界因素的干擾，導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定，難以區(qū)分待測物質(zhì)和干擾成分的信號(hào)。其次，RLS技術(shù)作為常規(guī)分析技術(shù)還沒有應(yīng)用于在線檢測。因此，有必要進(jìn)一步發(fā)展共振光散射技術(shù)，克服其缺陷，擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。在此基礎(chǔ)上，本文提出了共振光散射與流動(dòng)注射聯(lián)用技術(shù)、雙波長共振光散射比率法以及等離子共振光散射分析法。具體內(nèi)容包括以下三個(gè)方面： 1.建立了FIA-RLS聯(lián)用技術(shù)并用于吩噻嗪類染料與肝素相互

3、作用的研究，并對(duì)注射液中肝素的含量進(jìn)行了測定，主要結(jié)果如下： 在近中性介質(zhì)中，亞甲基蘭與肝素作用產(chǎn)生共振光散射(RLS)增強(qiáng)信號(hào)，最大散射峰位于365.0nm處，增強(qiáng)的共振光散射強(qiáng)度(△IRLS)與肝素濃度具有線性關(guān)系，據(jù)此建立了流動(dòng)注射-共振光散射聯(lián)用技術(shù)測定痕量肝素的新分析方法。在pH為7.96，離子強(qiáng)度為0.0275mol·L-1的載流中加入肝素后，在365.0nm處產(chǎn)生增強(qiáng)的RLS信號(hào)。采用時(shí)間掃描測定該增強(qiáng)RLS強(qiáng)度

4、，在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，可檢測1～20mg·L-1肝素，檢出限為8.41μg·L-1。對(duì)濃度為4.0mg·L-1的肝素鈉標(biāo)準(zhǔn)液平行測定11次的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.2％。用于注射液中肝素含量的測定，RSD小于2.3％。 2.發(fā)展了RLS比率法，并將此方法應(yīng)用于偶氮類染料和蛋白質(zhì)分子的相互作用以及表面活性劑在核酸分子上的聚集研究及其分析應(yīng)用。主要內(nèi)容是： (1)以海胺1622(HM)和魚精DNA(fsDNA)為例，通過雙波長共

5、振光散射比率法對(duì)樣本中的DNA進(jìn)行了檢測。在BR緩沖溶液介質(zhì)中，fsDNA能與HM1622通過靜電作用結(jié)合，其位于300.0nm的特征共振光散射信號(hào)大大增強(qiáng)。由此，我們可以通過單波長共振光散射方法來檢測fsDNA，當(dāng)HM的濃度為6.0×10-5mol1-1時(shí)，該方法所得到的線性范圍和檢出限分別為50～2000ngml-1和3.0ngml-1。然而，當(dāng)HM濃度同樣為6.0×10-5mol1-1時(shí)，我們使用276.0nm和294.0nm處的

6、散射強(qiáng)度之比來代替單波長處的共振光散射強(qiáng)度來檢測fsDNA，其得到的線性范圍和檢出限分別為0.5～2500ngml-1和0.05ngml-1。因此，后者即雙波長共振光散射比率法明顯優(yōu)于前者。另外，在I300.0和I276.0/I294.0數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，我們還做了Scatchard圖來研究fsDNA和HM之間的相互作用，并計(jì)算出兩者的結(jié)合數(shù)(n)和結(jié)合常數(shù)(K)。使用單波長共振光散射法和雙波長共振光散射比率法所得到的結(jié)合數(shù)和結(jié)合常數(shù)分別為

7、13.5和1.35×105mol1-1以及11.9和1.65×105mol-1l。 (2)以陰離子染料莧菜紅(AAT)和蛋白質(zhì)的相互作用為例，通過雙波長共振光散射比率法對(duì)樣本中的人血清白蛋白(HSA)和牛血清白蛋白(BSA)進(jìn)行了測定。在pH為4.10的酸性緩沖介質(zhì)中，蛋白質(zhì)可以和莧菜紅通過靜電作用結(jié)合，其位于285.0nm處的共振光散射信號(hào)大大增強(qiáng)。由此，我們可以通過單波長RLS技術(shù)來檢測蛋白質(zhì)，當(dāng)AAT的濃度為8.0×10

8、-6mol1-1時(shí)，該方法所得到BSA和HSA的線性范圍和檢出限分別為0.1～10.0μgml-1、0.1～13.0μgml-1和10.0ngml-1、10.0ngml-1。然而，當(dāng)AAT濃度同樣為8.0×10-6mol1-1時(shí)，我們使用280.0nm和332.0nm處的散射強(qiáng)度之比來代替單波長處的共振光散射強(qiáng)度來檢測蛋白質(zhì)，其得到BSA和HSA的線性范圍和檢出限分別為0.005～12.0μgml-1、0.005-16.0μgml-1和

9、0.5ngml-1、0.5ngml-1。從結(jié)果可以看出，雙波長RLS比率法明顯優(yōu)于單波長方法。 3.發(fā)展了Au納米粒子等離子共振光散射法，并將其應(yīng)用到黃酮類藥物的分析測定中。主要內(nèi)容是： 本文報(bào)道了一種基于AuNPs形成的新的檢測黃酮類藥物槲皮素(QCT)的方法。由于槲皮素(QCT)含有性質(zhì)較為活潑的酚羥基，在堿性條件下可以和HAuCl4發(fā)生氧化還原反應(yīng)而生成AuNPs，從而導(dǎo)致溶液的顏色發(fā)生明顯變化，當(dāng)使用普通的熒

10、光分光光度計(jì)檢測時(shí)，我們可以在約570nm處觀察到PRLS特征光譜。且當(dāng)HAuCl4濃度為2.0×10-4mol1-1，PRLS強(qiáng)度與QCT的濃度在0.2-2.2×10-5mol1-1的范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，其檢出限為0.2μmol1-1。本文還對(duì)反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了探討，推測QCT可能發(fā)生反應(yīng)的部位位于B環(huán)的3’和4’位置。此外，我們還設(shè)計(jì)了一種簡單的方法來對(duì)溶液中的QCT進(jìn)行粗略的定量分析，該方法使用一個(gè)4.0mW便攜式激光光源或者450n