番茄紅素的可見吸收光譜和熒光光譜研究.pdf

1、光譜技術(shù)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要方法之一，它可以從原子、分子的角度反映物質(zhì)的特性和微觀信息，同時(shí)也是了解物質(zhì)反應(yīng)微觀機(jī)理和控制反應(yīng)過(guò)程的有效手段。在物理、化學(xué)和生物等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值和意義。 本文在解決了實(shí)驗(yàn)測(cè)量中的光譜波長(zhǎng)和相對(duì)強(qiáng)度定標(biāo)等關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題后，采用具有增強(qiáng)功能的光譜探測(cè)器ICCD和熒光光度計(jì)，對(duì)不同溶劑的番茄紅素的吸收光譜和熒光光譜進(jìn)行了測(cè)量，并對(duì)所測(cè)的光譜進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)測(cè)量中，光譜的曝光時(shí)間可短至微秒到納秒，

2、光譜的分辨率最高達(dá)到0.2nm，光譜的波長(zhǎng)范圍為200至900nm。對(duì)所測(cè)番茄紅素的吸收光譜和熒光光譜光譜進(jìn)行了分析，得出以下結(jié)論： (1)不同溶劑的番茄紅素溶液的吸收光譜：(a)番茄紅素溶于丙酮、二硫化碳、正己烷、乙酸乙脂、苯和石油醚等6種溶劑中的吸收光譜的主要吸收峰的位置隨溶劑極性增大而逐漸紅移；(b)隨著番茄紅素溶液濃度的降低，溶液的吸收光譜強(qiáng)度也隨之降低，在一定范圍內(nèi)滿足Lambert-Beer定律(朗伯-比爾定律)；(

3、c)番茄紅素溶于丙酮與水的混合溶劑，當(dāng)丙酮與水的體積比達(dá)到4:1時(shí)，番茄紅素溶液的吸收光譜在360-380nm處出現(xiàn)一新的強(qiáng)吸收峰，表明番茄紅素形成了一種新的面一面聚集(Card-pack aggregate)的超分子聚集體。 (2)不同溶劑的番茄紅素溶液的熒光光譜：(a)番茄紅素在正已烷、乙酸乙酯、四氫呋喃、氯仿、丙酮和苯等6種溶劑中熒光光譜的最大峰值波長(zhǎng)(λmax)分別為542.5nm、548.2nm、555.0nm、555

4、.7nm、556.4nm和565.7nm，由于溶劑效應(yīng)，隨溶劑極性由小到大，熒光光譜的最大峰值波長(zhǎng)(λmax)逐漸紅移，由這些峰值波長(zhǎng)計(jì)算得出相應(yīng)的番茄紅素分子在6種溶劑中的躍遷能E<,T>分別為52.69kcal/mol、52.15kcal/mo1、51.52kcal/mol、 5l.46kcal/mol、51.37kcal／mol和50.55kcal／mol，可見躍遷能ET也隨溶劑極性增大而降低；(b)當(dāng)番茄紅素在四氫呋喃溶液中的

5、濃度低于40μg／ml時(shí)，溶液的熒光強(qiáng)度隨溶液濃度增加而增大，當(dāng)濃度高于40μg／ml時(shí)，由于番茄紅素的激發(fā)態(tài)分子與基態(tài)分子相互作用，形成激一基締合物，熒光強(qiáng)度反而減?。?c)在濃度低于40μg／ml的溶液中，番茄紅素的熒光光譜除最大峰值外還有三個(gè)較小峰值，據(jù)此計(jì)算得出相應(yīng)的番茄紅素分子的躍遷能分別為E<,T>(1)=66.5 kcal／mol、E<,T>(2)=62.2 kcal／mol和E<,T>(3)=57.2 kcal／mol；

6、(d)由測(cè)得的PH值分別為1、3、5、7、9、11、13和純的番茄紅素丙酮溶液的熒光譜分析得出，在酸性條件下的熒光強(qiáng)度小，在堿性條件下的熒光強(qiáng)度相對(duì)較大：在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿環(huán)境中番茄紅素都不穩(wěn)定，其熒光強(qiáng)度下降比較快；在有機(jī)溶劑和弱堿環(huán)境下番茄紅素比較穩(wěn)定，其熒光強(qiáng)度變化不大。我們對(duì)番茄紅素的吸收光譜和熒光光譜進(jìn)行了測(cè)量和分析，得出了在不同溶劑、溶液濃度和PH值等條件下番茄紅素光譜的變化規(guī)律，并計(jì)算了其躍遷能。這些結(jié)果對(duì)了解番茄紅素的結(jié)構(gòu)以及