不同尺度水分子簇生物效應(yīng)的研究.pdf

1、近年來，水分子簇結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)取得了重大進展，有關(guān)水分子簇結(jié)構(gòu)與生物分子相互作用的研究也引起了科學(xué)家的廣泛關(guān)注，并逐漸成為簇科學(xué)領(lǐng)域中的熱點之一。但由于實驗儀器和研究方法的局限，不同尺度水分子簇與生物大分子的相互作用的關(guān)系難于觀察。
　　 本文較為全面的概述了水分子簇近年來的研究進展，并對幾種改變水分子簇結(jié)構(gòu)方法的作用原理進行了闡述；總結(jié)了水分子與生物分子間的幾種弱相互作用力，并對THz時域光譜技術(shù)在生物學(xué)中的應(yīng)用進行簡要歸納分

2、析。
　　 通過磁場、冷凍等外加作用，改變了水分子團簇結(jié)構(gòu)，制備了不同尺度的水分子簇。與雙蒸水相比，其電導(dǎo)率、密度、pH值等物理性質(zhì)有顯著不同。紅外光譜、紫外光譜對其結(jié)構(gòu)分析證實處理后的水團簇變小，結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，分子間氫鍵呈線性特征，與雙蒸水相比，強度也較大。此外，采用DSC對小分子簇水與溶菌酶的水合作用過程的熱力學(xué)進行了分析，結(jié)果顯示小分子簇水作用后的溶菌酶的變性溫度升高，焓變增大。
　　 運用THz-TDS、IR、Ra

3、man等分析手段，從微觀角度入手，研究了不同尺度水分子簇對絲氨酸和脯氨酸分子結(jié)構(gòu)的影響。THz時域光譜測試結(jié)果得出小分子簇水處理后的氨基酸與普通水處理后的樣品相比，在2.0THz處的吸收峰向高頻偏移，該差異主要來自于小分子簇水更易于和氨基酸分子中氨基和羧基形成更強的氫鍵，從而引起由氨基、羧基扭曲振動耦合的集體振動模式的改變；由拉曼光譜分析得到不同尺度水分子簇都易于打破這兩種氨基酸自身弱的分子間氫鍵，形成新的氫鍵；紅外光譜則表明小分子簇水