發(fā)布時(shí)間：2017-09-21 05:20

  本文關(guān)鍵詞：拉曼除譜法在水溶液體系中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 拉曼除譜法 原位測(cè)量 蛋白質(zhì) 酰胺A譜帶 熱變性 丙酮 非均勻混合

【摘要】：自發(fā)拉曼光譜經(jīng)常被用于研究溶液中的分子結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)分子內(nèi)部由于氫鍵的相互作用,存在著它們特殊的空間構(gòu)象。蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象決定了它們的功能,這就使得對(duì)它們二級(jí)結(jié)構(gòu)的研究顯得至關(guān)重要。蛋白質(zhì)只有在水溶液環(huán)境中才能表現(xiàn)出生物活性。作為了解蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象的關(guān)鍵光譜指針,酰胺A譜帶常與水分子的O-H伸縮振動(dòng)光譜相重合,數(shù)據(jù)分析極為困難。為了解決這類(lèi)難題,本論文主要由兩部分工作組成。在第一項(xiàng)項(xiàng)工作中,我們提出了一種新的光譜數(shù)據(jù)分析方法——拉曼除譜法,采用它可以發(fā)現(xiàn)很多平時(shí)無(wú)法得到的光譜信息。比如放大用以區(qū)分和提取蛋白質(zhì)水溶液中的酰胺A譜帶信號(hào)結(jié)構(gòu)以及研究溶菌酶水溶液的熱變性過(guò)程。第二項(xiàng)工作則是采用拉曼除譜法研究丙酮水溶液的微觀非均勻混溶現(xiàn)象。具體研究?jī)?nèi)容如下：(1)拉曼除譜法的數(shù)學(xué)模擬。模擬的蛋白質(zhì)溶液光譜由模擬的純水光譜與一個(gè)很弱的高斯線型譜峰加和而成,譜帶信息無(wú)法被直接讀出。在模擬拉曼除譜中可以觀察到一個(gè)獨(dú)立的譜峰。這個(gè)譜峰與之前模擬的酰胺A譜帶譜峰幾乎相同。無(wú)論是拉曼位移還是半高全寬,都和之前的模擬譜峰相吻合。拉曼除譜法在整個(gè)O-H鍵波數(shù)段的普遍適用性也被驗(yàn)證。(2)拉曼除譜法研究溶菌酶和α-糜蛋白酶的酰胺A譜帶結(jié)構(gòu)。本工作中我們選取了溶菌酶和具有與其二級(jí)結(jié)構(gòu)組成比例具有明顯差異的α-糜蛋白酶這兩種試劑。α-螺旋結(jié)構(gòu)在酰胺Ⅰ和酰胺A的波數(shù)范圍中,分別落在比β-折疊更低和更高的波數(shù)段上。在水溶液酰胺Ⅰ的譜峰位置對(duì)比中,溶菌酶波數(shù)更低,這是它具有更多的α-螺旋造成的,這一關(guān)系與它們的固體樣品的拉曼光譜一致。在酰胺A波數(shù)段的拉曼除譜中,具有更多α-螺旋結(jié)構(gòu)的溶菌酶其水溶液的譜峰,比具有更多β-折疊結(jié)構(gòu)的α-糜蛋白酶水溶液的譜峰位于更高波數(shù)的位置。這一關(guān)系也與它們的固體樣品的拉曼光譜一致。不難得出結(jié)論,它們的在這一波數(shù)段的譜峰信息被拉曼除譜法放大。(3)拉曼除譜法研究溶菌酶水溶液的熱變性過(guò)程。從60℃到84℃,在酰胺A譜帶振動(dòng)波數(shù)段內(nèi)的溶菌酶水溶液拉曼除譜被測(cè)得,這些溫度下的振動(dòng)頻率與溫度的關(guān)系被S型曲線函數(shù)擬合。由擬合結(jié)果得出的溶菌酶在水溶液中的熱變性溫度為大約75℃。這里我們得到的溶菌酶在水溶液中的熱變性溫度與前人工作中得到的熱變性溫度是互相吻合的。這些結(jié)果證明拉曼除譜法可以用于直接觀測(cè)蛋白質(zhì)水溶液的酰胺A譜帶信息。(4)通過(guò)拉曼除譜的分析方法,觀測(cè)丙酮水溶液的微觀結(jié)構(gòu)。丙酮是酮中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的,是實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的有機(jī)物,是常用溶劑,宏觀上與水任意比例互溶。然而在分子層面上,丙酮與水實(shí)際上是否理想混合,是人們一直在討論的問(wèn)題。我們采用拉曼除譜法對(duì)它們的不同濃度溶液進(jìn)行了分析。為了更方便研究丙酮-水體系中O-H段的拉曼光譜,具有與丙酮相似物理性質(zhì)的全氘代丙酮被用來(lái)替代丙酮,與水配成溶液,拉曼除譜法幫助我們從溶液中提取出與丙酮的結(jié)合水的拉曼光譜。獲得結(jié)合水的光譜后,通過(guò)高斯的計(jì)算方式將所測(cè)得的譜峰進(jìn)行歸屬,進(jìn)而分析出他們的空間結(jié)構(gòu)。丙酮與水的非均勻混合現(xiàn)象被觀測(cè)到,另外C-H……O的氫鍵也在論證中。
【關(guān)鍵詞】：拉曼除譜法 原位測(cè)量 蛋白質(zhì) 酰胺A譜帶 熱變性 丙酮 非均勻混合
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O657.37
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 選題思路11-12
• 1.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)12-14
• 1.2.1 拉曼光譜技術(shù)的歷史12-13
• 1.2.2 自發(fā)拉曼光譜技術(shù)13-14
• 1.3 熱點(diǎn)聚焦14-17
• 參考文獻(xiàn)17-21
• 第二章 實(shí)驗(yàn)裝置與數(shù)據(jù)處理方法21-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置21-25
• 2.1.1 自發(fā)拉曼裝置簡(jiǎn)介21-23
• 2.1.2 本實(shí)驗(yàn)室裝置結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)條件23-25
• 2.2 拉曼光譜的校正及處理25-29
• 2.2.1 原始數(shù)據(jù)的匯總25
• 2.2.2 譜峰位置的校正25-26
• 2.2.3 譜峰強(qiáng)度的校正26-27
• 2.2.4 譜峰擬合的相關(guān)處理27-29
• 參考文獻(xiàn)29-31
• 第三章 拉曼除譜法原位測(cè)量水溶液中的蛋白質(zhì)酰胺A譜帶31-47
• 3.1 引言31-33
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分33
• 3.3 結(jié)果與討論33-42
• 3.3.1 蛋白質(zhì)水溶液的拉曼光譜33-34
• 3.3.2 拉曼除譜法34-38
• 3.3.3 溶菌酶的熱變性38-40
• 3.3.4 結(jié)論40-42
• 參考文獻(xiàn)42-47
• 第四章 拉曼除譜法研究丙酮水溶液微觀結(jié)構(gòu)47-59
• 4.1 引言47-48
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分48-49
• 4.3 數(shù)據(jù)處理49-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 附錄59-63
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果63-65
• 致謝65-67

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 Xiang-chao Pang;Bo Cheng;崔樹(shù)勛;;The Solvent Quality of Water for Poly(N-isopropylacrylamide) in the Collapsed State: Implications from Single-molecule Studies[J];Chinese Journal of Polymer Science;2016年05期

2 喻遠(yuǎn)琴;周曉國(guó);林柯;戴靜華;劉世林;馬興孝;;CH_4分子ν_1模拉曼誘導(dǎo)克爾效應(yīng)譜與受激拉曼光聲光譜峰形的比較[J];物理學(xué)報(bào);2006年06期

3 吳征鎧;;拉曼光譜的發(fā)現(xiàn)和最近的發(fā)展[J];光譜學(xué)與光譜分析;1983年02期

，

本文編號(hào)：892608