幾種羧基生物分子的Raman光譜及其表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）研究.pdf

1、拉曼(Raman)光譜技術(shù)是研究晶體或分子結(jié)構(gòu)的一種重要工具．它能夠快速獲得分子振動的固有頻率、分子對稱性及分子內(nèi)部作用力、表面處理、界面反應(yīng)等較為豐富的信息.由于普通拉曼散射信號強(qiáng)度非常弱，靈敏度低，而限制了其在低檢測限獲取信息的能力．為了獲得無干擾、高質(zhì)量的拉曼光譜圖，人們先后發(fā)展了激光拉曼光譜、傅立葉變換拉曼光譜(FT-Raman)，表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)光譜、共振拉曼光譜、時間分辨拉曼光譜等新技術(shù). 表面增強(qiáng)拉曼散

2、射(SERS)效應(yīng)是指在特殊制備的一些金屬良導(dǎo)體表面或溶膠中,吸附予的拉曼散射信號比普通拉曼散射信號大大增強(qiáng)的現(xiàn)象．由于其高探測靈敏度、高分辨率、水干擾小、可猝滅熒光、穩(wěn)定性好及適合研究界面等特點，被廣泛應(yīng)用于表面研究、吸附物界而表面狀態(tài)研究、生物大分子的界面取向及構(gòu)型、構(gòu)象研究和結(jié)構(gòu)分析等． 本文應(yīng)用Raman光譜及SERS研究了幾類含羧基結(jié)構(gòu)的生物分子，其中包括：幾種蛋白質(zhì)氨基酸、DNA、抗癌藥物、莽草酸．分別獲得其Rama

3、n光譜及SERS；根據(jù)SERS選律和作用機(jī)理，推測了幾種含羧基結(jié)構(gòu)的生物分子在銀粒子和金/銀核-殼復(fù)合粒子兩種基底表面的作用方式、吸附狀態(tài)及其不同濃度pH值下的變化規(guī)律.另外，利用拉曼光譜探討了幾種蛋白質(zhì)氨基酸與九芴甲氧羰基(Fmoc)的復(fù)合物分子內(nèi)對應(yīng)基團(tuán)的振動情況． 1.支鏈氨基酸在金/銀核-殼復(fù)合納米粒子上的FT-Raman光譜及其SERS研究 獲得了亮氨酸，異亮氨酸及纈氨酸三種支鏈氮基酸的Raman光譜及其在金/

4、銀核-殼復(fù)合粒子基底表面的SELLS光譜；由此結(jié)合金/銀核-殼復(fù)合粒子基底的特性和SERS機(jī)制，探討了三種支鏈氨基酸此基底表面不同的作用方式及其吸附模式．實驗結(jié)果表明：支鏈氨基酸不同的SERS及其在金/銀核-殼復(fù)合粒子基底表面不同的吸附狀態(tài)主要為分子內(nèi)對應(yīng)的支鏈甲基的不同振動模式所致，而羧基在三種分子結(jié)構(gòu)中都明顯的與金銀復(fù)合粒子產(chǎn)生了作用.又由于金/銀核-殼復(fù)合粒子基底均一性和高SERS增強(qiáng)因子，尤其在不同濃度及pH值條件下，致使三種分

5、子在其表面的SERS和吸附差異更為突出． 2.抗癌藥物與DNA相互作用的SERS研究 選擇了三種含羧基或羧基變異結(jié)構(gòu)的抗癌藥物：卡鉑、阿霉素和博萊霉素作為探針，研究了三種抗癌藥物各自的拉曼光譜，在具有較強(qiáng)的SERS增強(qiáng)因子的銀粒子基底表面的SERS；對拉曼峰進(jìn)行了歸屬，通過對比研究三種抗癌藥物與DNA相互作用的SERS，考察了三種抗癌藥物與DNA在銀粒子表面相互作用的情況及其影響變化．對抗癌藥物的體外篩選提供有意義的參考

6、． 3.SERS研究含環(huán)狀結(jié)構(gòu)的氨基酸在銀膠中的吸附狀態(tài) 通過對比苯丙氨酸、組氨酸、色氨酸三種帶環(huán)狀結(jié)構(gòu)的氨基酸的Raman光譜，分析了羧基在不同分子結(jié)構(gòu)中的振動峰位差異；以及獲得了三種氨基酸分子在銀粒子表面的SERS，結(jié)合SERS機(jī)理推測了三種環(huán)狀結(jié)構(gòu)氨基酸的吸附狀態(tài)，尤其分子結(jié)構(gòu)中羧基的振動峰位及吸附差異．最后探討了氨基酸與銀膠的不同作用模式及其不同濃度，pH值對吸附狀態(tài)的影響． 4.莽草酸的FT-IR、F

7、T-Raman光譜及SERS研究 莽草酸為我國盛產(chǎn)，是目前治療H5N1高致病性禽流感唯一證實有效的藥物“達(dá)菲”的合成原料．莽草酸還具有其它許多生物藥性如抗炎、鎮(zhèn)痛作用．莽草酸的分子結(jié)構(gòu)為一個羧基和三個羥基取代在環(huán)己烯環(huán)結(jié)構(gòu)上，本文測得了莽草酸的Raman光譜，推測了各峰位對應(yīng)的基團(tuán)擾動；同時考察了莽草酸在銀粒子表面的吸附狀態(tài)，尤其羧基的吸附機(jī)理和所受濃度，pH值的影響．為進(jìn)一步研究莽草酸在新型藥物合成、開發(fā)及其與底物作用機(jī)制等方