花菁染料在荧光分析中的应用研究-分析化学专业论文.docx

第三章 近红外荧光猝灭体系测定核酸研究…………………………...481引言…………………………………………………………………………….482实验部分……………………………………………………………………….483结果与讨论…………………………………………………………………….51参考文献…………………………………………………………………………56第四章花菁三元离子平衡系统在蛋白质测定中的应用…………591引言……………………………………………………………………………592实验部分………………………………………………………………………593结果与讨论……………………………………………………………………60参考文献…………………………………………………………………………….67第五章工作特色及创新点…………………………………………………….69附本人在读期间发表科研论文、论著及获奖情况一览表…………………………...…70致谢……………………………………………………………………………………72摘 要花菁染料具有摩尔吸收系数大和荧光量子产率高的优点,采用红区测量可有效地排除背景干扰,获得更为理想的分析灵敏度和选择性。花菁的光谱对外界微环境的变化极为敏感,非常适合生物及环境样品的分析研究。事实上,花菁目前已成为荧光分析领域最重要的几类探针之一。本文在前人工作的基础上,继续拓展花菁在环境和生物分析方面的应用。本论文共分五章。第一章为绪论,首先综述了花菁的分类、合成方法、各种性质和应用,着重介绍了花菁的聚集性质、以及它在表面活性剂胶束体系和生物体系中的应用研究进展。然后提出了论文设想。第二章研究了花菁I在表面活性剂溶液中的光谱行为,并对其作了理论探讨。首先考察了花菁I在阴离子表面活性剂介质中的吸收光谱特征。花菁I在近红区770nm处有一个强的吸收峰。加入一定量的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)能使花菁I的红区吸收强度降低,根据吸光度的降低值与SDBS的浓度间呈现的线性关系,我们建立了一种无萃取测定阴离子表面活性剂的分光光度法新方法;其次,研究了花菁I在阴离子表面活性剂SDBS中的荧光性质。实验发现,花菁I有两个荧光发射峰,分别在短波583nm(激发为265nm,弱荧光)和近红区800nm(激发为765nm,强荧光)。SDBS的存在可导致花菁I短波荧光的增强和长波荧光的猝灭。有无SDBS存在情况下,荧光强度的变化值与SDBS浓度间均有良好的线性关系。据此,我们分别建立了无萃取直接测定SDBS含量的新型荧光增强和荧光猝灭方法,并用于环境水样中阴离子表面活性剂的测定。机理研究表明,花菁I的上述光谱变化源自于花菁在低浓度SDBS体系中的聚集。与溶剂萃取-分光光度法相比,所建立的三种方法不仅灵敏度高、重现性好,而且分析过程简单、避免了毒性有机溶剂的使用。其中的两种近红区测定方法,还具有光谱干扰少的优势。第三章研究了阳离子花菁II与核酸的相互作用。实验发现,核酸对花菁II的荧光具有明显的猝灭作用。针对花菁II在水溶液中稳定性较差的缺点,我们考察了几种表面活性剂胶束对花菁的增稳、增敏作用,并最终选用了合适浓度的表面活性剂TritonX-100,建立了灵敏度高、重现性好的测定核酸的红区荧光猝灭方法,探讨了荧光猝灭机理。第四章研究了花菁II-聚谷氨酸-蛋白质三元离子缔合平衡体系。研究发现,阳离子花菁II与蛋白质间缺乏强烈的相互作用,不能导致直接的光谱变化。但花菁II能和带负电荷的聚谷氨酸发生作用形成离子缔合物,并因此导致花菁II的荧光猝灭。吸收光谱的蓝移(从696nm到628nm)和荧光的猝灭表明疏水花菁II在水溶液和聚谷氨酸表面分别形成了两种含有不同花菁单体数目的H-聚集体。在上述二元系统中加入蛋白质,花菁II能被蛋白质所取代,其在聚谷氨酸上所形成的聚集体(II)被逐渐破坏,在水中所形成的聚集体(I)和单体的浓度逐渐增大,荧光随之增强。根据上述花菁II-聚谷氨酸-蛋白质三元离子缔合平衡的移动,我们建立了高灵敏的测定蛋白质的红区荧光回升方法。实验表明,该法对不同蛋白质测定的特异性差异很小,非常适合血清样品中蛋白质总量的分析测定。第五章小结本论文工作的特色及创新点。关键词:花菁,表面活性剂,生物大分子,荧光分析AbstractCyaninedyesbearthemeritsoflargemolarabsorbabilityandhighfluorescencequantumyield,andabettersensitivityandselectivitywouldbeobtainedifthemeasurementperformedinnear-IRregion,