D-、L-和DL-青霉胺的太赫兹时域光谱
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多共振tadf合成
多共振热激活延迟荧光(Multiple resonance thermal activation delayed fluorescence,MR多共振热激活延迟荧光(Multiple resonance thermal activation delayed fluorescence,MR-TADF)是一种新型的有机发光材料。
这种材料的特点是窄带发射和高发光量子效率,因此在有机电子学,尤其是有机发光二极管(Organic light-emitting diodes,OLEDs)中有广泛的应用。
MR-TADF的工作机制是通过多重共振效应,使得三重态激子能够有效地转化为单重态激子,进而产生光。
为了保证高效的RISC,TADF材料需要具有较小的单重态−三重态能隙,对应其HOMO/LUMO的有效分离,因此,TADF材料一般采用给体(D)−受体(A)、D−A−D的结构以不同的给受体作用实现HOMO/LUMO分离,同时兼顾其跃迁振子强度。
近年来,清华大学有机光电子与分子工程教育部重点实验室的研究团队通过分别引入硼-氮极性键与米基硼单元提出了两种BN类多重共振窄光谱染料的新型母核设计策略,为设计高性能的多重共振窄光谱染料提供新的思路。
此外,他们还报道了两种新型的紫外多共振(MR)热活化延迟荧光(TADF)材料。
以膦氧(P=O)基团作为受体,通过与咔唑和叔丁基咔唑基团稠合芳环,制备了MR-TADF发射体CzP2PO和tBCzP2PO。
两分子具有窄带的紫外发射,最大发射波长在380 nm左右,半峰宽。
#基础研究#植物叶片延迟发光的光谱特性*李光,焦小雪,刘品,焦美娜(河北大学物理科学与技术学院,河北保定071002)摘要:采用生物超微弱发光探测技术,对绿宝石喜林芋成熟叶片在特定波长下的延迟发光特性进行了测量和分析,得到在400n m~640n m波长范围内其延迟发光衰减参数/1/P0随波长变化的光谱特性。
实验结果表明:叶片在各个特定波长下/1/P光谱0特性不同;植物叶片延迟发光主要集中在大于500n m的长波波段,在这个波段内延迟发光强度最大;衰减参数1/P随波长的增加而上升,当波长大于500n m时,衰减参数1/P相对稳定,在这个波段条件下衰减参数1/P最大。
关键词:超微弱发光;延迟发光;光谱;1/P光谱;植物叶片中图分类号:Q632文献标识码:A文章编号:1007-7146(2007)06-0679-05Spectral Feature of D elayed L u m inescence of P lant L eafLI G uang,JI AO X iao-xue,LIU P in,JI AO M ei-na(Co ll ege o f Phys i cs Sc ience and T echno logy,H ebe i U niversity,Baod i ng071002,H ebe,i Ch i na)Abstract:U sing u ltra-w eak photon em issi on detective techn i que,t he de l ayed l u m i nescence(DL)o f p l ant leaf at d i-f feren t wave-leng t h w ere de tected and ana l y zed.W it h i n t he scope o f the400n m~640n m spectru m,w e g a i ned t he chang e of de l ayed l u m i nescence attenuati on para m e ter(1/P)of p l ant leaf a t different w ave-l ength,w hich w as rega rded as/the1/P spectru m0.T he resu lt show s t hat:t he character istic of/the1/P spec tru m0o f plant leaf w as d issi m il a r atd iffe rent w ave-l ength.T he i ntensity of the de l ayed l u m i nescence ascends w it h t he w av e-l eng thi ncreasi ng.H ow ev er,w hen t he w av e-l eng th ex ceeds500n m,t he i n tens i ty of DL rem a i ns stable;t he1/P pa ram eter o f plant leaf a lso ascend w ith the i ncrea si ng of t he wave-leng t h,butw hen the w ave-length ex ceeds500nm,t he1/P para m e ter o f re m a i n opposite stab ility,w ho se its chang e i s very s m a ll w ith i n the w i de rang e of the w ave-leng th.T he rule o f/the1/P spectrum0re-fl ec ted t he inter i or i n tera cti on of p l ant leaf a t differen t ex c itati on states.Key words:u ltra-weak photon e m iss i on;de l ayed l u m i nescence;the1/P spec tru m;p l ant leaf生物超微弱发光是所有生物都具有的一种普遍现象,它是生物系统中自发辐射的一种极弱的光子流,其强度为几十到几百个hV/(s#c m2),波长范围从180n m~800n m[1-2]。
2006年5月M ay 2006色谱C h inese J ou rna l of C h rom a tog raphyVo l .24N o.3213~217收稿日期:2005211216第一作者:崔晓亮,男,博士研究生,讲师,主要研究方向为药物分析,Te l:(022)27406036,E 2m a il:x iao liangc @.通讯联系人:邵 兵,男,博士,副研究员,Te l:(010)64407191,E 2m a il:shaob ingch @s .基金项目:北京市自然科学基金重点项目(N o.7041004).超高效液相色谱2串联电喷雾四极杆质谱法同时测定牛奶中12种糖皮质激素的残留崔晓亮1,2, 邵 兵2, 赵 榕2, 孟 娟2, 涂晓明2(1.天津大学化学系,天津300072;2.北京市疾病预防控制中心营养与食品卫生所,北京100013)摘要:采用超高效液相色谱2串联电喷雾四极杆质谱(负离子模式)在多反应监测(M RM )模式下测定了牛奶中12种糖皮质激素的残留。
试样中加入pH 5120的醋酸盐缓冲溶液和甲醇,超声提取,以去除部分蛋白质,然后用正己烷脱脂,依次经HLB 柱、硅胶柱和氨基柱等固相萃取柱浓缩和净化后,通过W a te rs ACQU ITY U PLC T M B EH C 18色谱柱分离,以甲醇和含011%甲酸的水为流动相进行梯度洗脱。
在超高效液相色谱2质谱分析过程中以保留时间和离子对(母离子和两个碎片离子)信息比较进行定性,以母离子和响应值高的碎片离子进行定量。
该法的检出限为0102~0138μg /kg,最低定量限为0107~1127μg /kg 。
添加水平为2μg /kg 和014μg /kg 时,12种糖皮质激素的加标回收率为6913%~9413%,相对标准偏差为315%~1617%。
关键词:超高效液相色谱2串联质谱法;固相萃取;糖皮质激素;残留;牛奶中图分类号:O 658 文献标识码:A 文章编号:100028713(2006)0320213205 栏目类别:研究论文S i m u lta n e o u s D e te rm in a t io n o f Tw e lve G lu co co r t ico id s R e s id u e sin M ilk b y U lt ra P e rfo rm a n ce L iq u id C h rom a to g rap h y 2E le c t ro sp ra y T a n d em M a s s Sp e c t rom e t ryCU I X iao liang1,2,SHAO B ing 2,ZHAO R ong 2,M EN G J uan 2,TU X iaom ing2(1.D ep a r tm en t of Chem is try,Tia n jin U n ivers i ty,Tia n jin 300072,Ch in a;2.In s ti tu te of N u tr i tion &Food H ygien e,B ei jin g Cen ter for D isea se P reven tion &Con trol,B ei jin g 100013,Ch in a )A b s t ra c t:A com p rehens ive ana lytica l m e thod based on u ltra p e rfo r m ance liqu id ch rom a togra 2p hy 2e lec trosp ray tandem m ass sp ec trom e try (U PLC 2M S /M S )w ith nega tive m ode has been de 2ve lop ed fo r the s i m u ltaneous de te r m ina tion of t w e lve glucoco rtico ids res idues in m ilk.Them u lti 2reac tion m on ito ring m ode w as em p loyed fo r the de te r m ina tion.M ilk sam p les w e re ex trac 2ted by son ica tion in a m e thano l/ace ta te buffe r (pH 5120)so lu tion,and then defa tted w ith n 2hexane.Sam p le concen tra tion and p u rifica tion w e re p e rfo r m ed us ing O as is HLB ,Sep 2p ak s ilica and Sep 2p ak am ino 2p rop y l so lid p hase ex trac tion ca rtridges.The sep a ra tion w as p e rfo r m ed on a W a te rs ACQU ITY U PLCT MB EHC 18co lum n (100m m ×110m m i 1d 1,117μm )w ith grad ien te lu tion us ing m e thano l and w a te r (con ta in ing 011%fo r m ic ac id )a t a flow ra te of 011m L /m in.Iden tifica tion of the glucoco rtico ids w as done us ing re ten tion ti m es and the d is tribu tion of d iag 2nos tic ion p a irs.Q uan tifica tion of the glucoco rtico ids w as based on the p eak a reas of the p a ren t ion and a fragm en t ion w ith a h ighe r s igna l .The li m its of de tec tion (LOD )of the m e thod w e re from 0102to 0138μg /kg and the li m its of quan tifica tion (LOQ )ranged from 0107to 1127μg /kg .A ve rage recove ries fo r the t w e lve glucoco rtico ids (sp iked a t the leve ls of 2and 014μg /kg )ranged from 6913%to 9413%,w ith re la tive s tanda rd dev ia tions be t w een 315%and 1617%.R ou tine tes ts show ed tha t the m e thod is fas t,sens itive and sp ec ific fo r the de te r m ina 2tion of g lucoco rtico ids res idues in m ilk.Ke y w o rd s:u ltra p e rfo r m ance liqu id ch rom a tograp hy 2e lec trosp ray tandem m ass sp ec trom e try(U PLC 2M S /M S );so lid 2p hase ex trac tion;glucoco rtico ids;res idues;m ilk色谱第24卷 糖皮质激素为类固醇类激素,对蛋白质、糖、脂肪、水、电解质代谢及多种组织器官的功能有重要影响,具有抗炎、抗过敏和抑制免疫等多种药理作用。
检测认证食品检测中太赫兹时域光谱技术的应用■ 肖 敏 丁 燕 魏彦梅 韩立群(临汾职业技术学院)摘 要:在当今的食品检测过程中,太赫兹时域光谱技术发挥着至关重要的作用。
为实现此项技术的良好应用,本文特以红薯淀粉中的明矾添加剂检测为例,对太赫兹时域光谱技术的具体应用进行分析。
希望通过本次的分析,可以为太赫兹时域光谱技术的应用与食品检测质量的提升提供一定参考。
关键词:太赫兹时域光谱技术,食品检测,原理DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2023.16.027Application of Terahertz Time Domain Spectroscopy in Food DetectionXIAO Min DING Yan WEI Yan-mei HAN Li-qun(Linfen V ocational and Technical College)Abstract:Terahertz time-domain spectroscopy plays a vital role in the food detection process today. In order to realize the good application of this technique, this paper takes the detection of alum additive in sweet potato starch as an example to analyze the specifi c application of THz time-domain spectrum technique. It is expected that this analysis can provide some reference for the application of THz time-domain spectrum technology and the improvement of food detection quality.Keywords: terahertz time domain spectrum technology, food detection, principle在通过太赫兹时域光谱技术进行食品检测的过程中,相关单位和技术人员一定要明确此项技术的主要原理,然后以此为依据,通过合理的方式来进行食品检测。
第12卷 第1期2014年2月光学与光电技术OPTICS &OPTOELECTRONIC TECHNOLOGYVol.12,No.1 Februar,2014收稿日期 2013-06-09; 收到修改稿日期 2013-08-09作者简介 李利龙(1988-),男,硕士,主要从事天然有机化合物方面的研究工作。
E-mail:lililong1988@163.com导师简介 柳珑(1973-),男,博士,主要从事太赫兹检测应用方面的研究工作。
E-mail:llbio@126.com文章编号:1672-3392(2014)01-0072-03黄曲霉毒素的太赫兹检测研究李利龙1 吴 磊2 向 洋1 柳 珑2(1长沙理工大学化学与生物工程学院,湖南长沙410000;2国防科学技术大学理学院化学与生物学系,湖南长沙410000)摘要 为了探索能够快速简便、特异敏感的黄曲霉毒素检测方法,应用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术获得了黄曲霉毒素B1和M1在0.3~2.1THz范围内的吸收光谱,实验结果显示它们在测量波段范围表现出不同的吸收位置和吸收强度,表明THz波对它们结构的变化有灵敏响应。
黄曲霉毒素在THz波段的指纹谱的测定显示出太赫兹时域光谱技术作为一种新的光谱研究手段具有用于黄曲霉毒素结构和功能研究的潜力,并为此技术应用于食品中黄曲霉毒素的检测奠定了基础。
关键词 太赫兹波;太赫兹时域光谱;黄曲霉毒素;指纹谱中图分类号 O656.2 文献标识码 A1 引 言太赫兹(THz)波介于毫米波和红外光之间,属于远红外波段,是一个非常具有科学价值的电磁波辐射区域[1-5]。
研究表明,分子之间弱的相互作用如氢键、范德华力、偶极的旋转和振动跃迁以及晶格的低频振动吸收只有在THz波段才能有所响应。
近十几年来,超快激光技术的迅速发展,为THz脉冲的产生提供了稳定可靠的激光光源,使THz波的研究和应用成为一个迅速发展的前沿领域。
基于太赫兹光谱技术的抗生素类药物检测研究徐贤海;付秀华;夏燚;杜勇;刘建军;洪治【期刊名称】《现代科学仪器》【年(卷),期】2012(000)006【摘要】本文利用太赫兹时域光谱技术在室温下对几种在临床和人们日常生活中常用的抗生素类药物阿莫西林、青霉素钠、头孢氢氨苄和头孢拉丁进行了光谱测量,获得了四种物质在0.2-1.7THz波段的吸收谱和折射谱,发现这四种抗生素类药物在太赫兹波段均存在明显的特征吸收峰,可作为其在太赫兹波段的指纹谱用于药物分子识别。
本研究表明,太赫兹时域光谱技术在常用抗生素类药物的物质鉴别及药品质量检查方面有着广泛的应用前景。
【总页数】4页(P42-45)【作者】徐贤海;付秀华;夏燚;杜勇;刘建军;洪治【作者单位】中国计量学院太赫兹技术与应用研究所,浙江杭州510018;中国计量学院太赫兹技术与应用研究所,浙江杭州510018;中国计量学院太赫兹技术与应用研究所,浙江杭州510018;中国计量学院太赫兹技术与应用研究所,浙江杭州510018;中国计量学院太赫兹技术与应用研究所,浙江杭州510018;中国计量学院太赫兹技术与应用研究所,浙江杭州510018【正文语种】中文【中图分类】TH744.12【相关文献】1.太赫兹光谱技术用于干旱胁迫下大豆冠层含水量检测研究 [J], 赵旭婷;张淑娟;李斌;李银坤2.抗生素类药物的太赫兹光谱自动识别系统研究 [J], 王婷;王芳3.玉米粉中苯甲酸的太赫兹光谱定量检测研究 [J], 欧阳爱国;蔡会周;李斌;刘刚4.基于时域太赫兹光谱技术的橄榄油氧化程度检测研究 [J], 刘伟;刘长虹;余俊杰;李扬5.低浓度吡虫啉的超材料太赫兹光谱检测研究 [J], 霍帅楠;李斌;张丽琼;亓丽梅;王明伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
阿莫西林的太赫兹光谱研究李宁;沈京玲;贾燕;张存林【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2007(27)9【摘要】阿莫西林是一种青霉素类抗生素,由于其独特的药效,在临床和人们的日常生活中应用比较广泛.对于这类药物的真伪检测不仅关系到患者的身心健康,而且对于保护合法生产厂商利益打击假冒伪劣药品都极为重要.太赫兹(THz)波是一种新开发的电磁辐射,具有许多独特性质.利用基于太赫兹波的太赫兹时域光谱技术对3个不同厂家生产的阿莫西林胶囊进行了测试分析,得到了三种样品的太赫兹时域光谱,通过傅里叶变换,得到了它们的频域光谱,同时获得了它们的太赫兹吸收系数曲线和折射率曲线.测试结果表明三种样品在太赫兹波段存在明显的吸收峰,在0.20~1.60 THz之间,吸收峰的位置基本上是重合的,三种样品的折射率存在一定的差别.对阿莫西林太赫兹时域光谱的研究表明:太赫兹波在青霉素类药品的质量检查、药品生产过程中的质量控制以及假冒伪劣药品的打击方面有广阔的应用前景.【总页数】4页(P1692-1695)【作者】李宁;沈京玲;贾燕;张存林【作者单位】首都师范大学物理系,北京,100037;首都师范大学物理系,北京,100037;首都师范大学物理系,北京,100037;首都师范大学物理系,北京,100037【正文语种】中文【中图分类】O433.5【相关文献】1.阿莫西林与阿莫西林克拉维酸钾不良反应的对比研究 [J], 孟帅2.大剂量阿莫西林联合艾司奥美拉唑二联与常规剂量阿莫西林四联方案初治幽门螺旋杆菌感染的前瞻性对照研究 [J], 黄昊;陈忠华;罗咏萍3.阿莫西林与阿莫西林-克拉维酸钾不良反应的对比研究 [J], 王炜炜4.奥美拉唑、阿莫西林、克拉霉素及埃索美拉唑、阿莫西林、克拉霉素治疗胃溃疡的临床效果研究 [J], 李园园5.奥美拉唑、阿莫西林、克拉霉素及埃索美拉唑、阿莫西林、克拉霉素治疗胃溃疡的临床效果研究 [J], 李园园因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao)September Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2006,22(9):1159~1162D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺的太赫兹时域光谱吉特赵红卫张增艳葛敏王文锋余笑寒*徐洪杰(中国科学院上海应用物理研究所,上海201800)摘要利用太赫兹时域光谱技术(THz⁃TDS)对D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺的研究发现,三种样品在0.2THz到1.8THz波段的吸收光谱存在显著差异,实验结果表明,THz吸收光谱能够鉴别青霉胺对映异构体,这一特点将可以用于青霉胺药物的检测.本文利用纯D⁃、L⁃青霉胺的THz吸收光谱,对D⁃、L⁃青霉胺混合样品的THz吸收光谱进行拟合,证明可以用THz光谱定量分析混合样品中D⁃、L⁃青霉胺的相对含量.这项研究为手性药物分子检测和分析提供了新的实验方法,也对深入了解手性药物与生物靶分子之间相互作用提供了启示.关键词:太赫兹时域光谱,D⁃、L⁃、DL⁃青霉胺,对映异构体,定量分析中图分类号:O641,O657.61Terahertz Time⁃Domain Spectroscopy of D⁃,L⁃,and DL⁃Penicillamines JI,Te ZHAO,Hong⁃Wei ZHANG,Zeng⁃Yan GE,MinWANG,Wen⁃Feng YU,Xiao⁃Han*XU,Hong⁃Jie(Shanghai Institute of Applied Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai201800,P.R.China) Abstract Far⁃infrared absorption spectra of D⁃,L⁃,and DL⁃penicillamines have been measured by terahertz time⁃domain spectroscopy(THz⁃TDS)in the frequency range from0.2THz to1.8THz.The experimental results show largedifference among absorption spectra of enantiomers(D⁃and L⁃penicillamines)and their racemic compound(DL⁃penicillamine),which probably originated from the difference of crystal structure and vibration modes of crystal lattice.The study indicates that THz⁃TDS can be used for discrimination of D⁃,L⁃,and DL⁃penicillamines.The absorptionspectra of their mixtures have been fitted by the absorption spectra of D⁃and L⁃penicillamines,and we havedemonstrated the feasibility of this method to determine quantitatively the mixture ratios of penicillamine enantiomers.These will not only give a new experimental method to distinguish chiral medicine,but also provide a suggestion forfurther comprehending the interaction of chiral medicine and target biomolecule.Keywords:THz⁃TDS,D⁃,L⁃,and DL⁃penicillamines,Enantiomers,Quantitative analysis太赫兹(Terahertz,THz,1THz=1012Hz)辐射是位于微波和红外之间的电磁辐射,由于分子的低频转动和振动跃迁落在这个波段,使得THz光谱在化学、生物医药等领域有着广泛的应用前景[1⁃5].太赫兹时域光谱(THz⁃TDS)是一种崭新的基于飞秒激光器的光谱探测技术,它可以同时获得样品在THz波段的色散及吸收信息,并且有较高的信噪比和探测灵敏度[6].2000年,德国科学家Walther等[7]首次利用THz⁃TDS技术研究了视黄醛分子不同异构体9⁃cis,13⁃cis,all⁃trans的THz吸收光谱的显著差异,成功获得了视网膜分子不同振动模式及结构转换机制的重要证据.在对不同组成和结构的氨基酸的THz⁃TDS研究中发现:THz⁃TDS技术对探测物质结构存在的微小差异和变化非常灵敏,具有反映化合物结构与环境的指纹特性[8⁃10].最近我们在对几种常见五元糖的THz⁃TDS的研究表明该技术能够用于区[Note]Received:February14,2006;Revised:May26,2006.*Correspondent,E⁃mail:yuxh@;Tel:021⁃59554729.国家自然科学基金(10574134)和中国科学院知识创新工程资助项目鬁Editorial office of Acta Physico⁃Chimica Sinica1159Acta Phys.鄄Chim.Sin.(Wuli Huaxue Xuebao),2006Vol.22分阿拉伯糖的对映异构体和它们的外消旋化合物[11].这些研究结果预示THz⁃TDS技术将在化学、制药业中发挥重要的作用.手性药物的研究是化学不对称合成及药学领域的一个研究热点.手性药物进入生物体内,首先存在与生物体系之间的识别、容纳和相互作用过程,手性药物的不同异构体对受体、酶、离子通道等作用及与靶点的结合差异会直接导致不同的治疗效果,即表现出某些药物只有一种异构体有生物活性,而另一种则可能无效乃至有毒性[12].氢键、范德华力等弱相互作用是药物和生物分子相互识别的一个重要途径,从能量的角度看,这些弱作用力对应的振动频率恰好位于THz波段,这为THz技术在分子识别和相互作用方面的研究提供了理论依据.青霉胺(penicillamine)是用以治疗风湿性关节炎的常用药,但只有D⁃型是有效的,同时D⁃型对映体也是代谢性疾病和铅、汞等金属中毒的良好治疗剂,而L⁃型对映体则会导致骨髓损伤、嗅觉和视觉衰退以及过敏反应等,表现出一定的毒副作用[13⁃14].因此鉴别D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺在实际应用中是十分重要的.本文利用THz⁃TDS技术考察了D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺在0.2到1.8THz波段低频振动模式和吸收光谱差异,从新的角度了解它们的结构特点,为进一步利用THz⁃TDS技术来研究药物与生物大分子之间的弱相互作用力提供借鉴.1实验部分1.1实验装置THz⁃TDS装置由美国光谱物理公司制造的Mai Tai飞秒激光器和美国Zomega公司研制的THz系统组成,装置如图1所示.激光器中心波长为800nm可调,脉冲宽度小于100fs,重复率为80 MHz.激光脉冲被分为两路,一路作为泵浦光,激发大孔径GaAs光电导天线产生THz脉冲[15];另一路作为探测光,利用电光采样原理探测THz波的电场强度,探测元件为ZnTe晶体[16].通过扫描探测激光脉冲和THz脉冲的相对时间延迟,即可得到THz脉冲随时间变化的电场波形.测量时使THz光路处于氮气氛围中以减少空气中水分对THz波的吸收干扰.实验在室温(21.0℃)下进行,温度波动小于0.5℃.THz信号的动态范围大于3000,频谱分辨率好于1cm-1.1.2样品制备D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺购于Sigma⁃Aldrich公司,结构见图2.其纯度均大于98%,使用时未进一步纯化.所有样品均以1∶1的比例与聚乙烯(PE,聚乙烯在THz波段的吸收很少,基本是透明的)均匀混合后,在压强为3×108Pa压制成直径13mm,厚度1.5 mm左右的薄片,且样品表面无裂缝,两平面保持平行.1.3数据分析方法太赫兹脉冲穿过样品时会被样品散射和吸收.实验测量得到太赫兹脉冲时域电场波形,在穿过样品前后的电场强度分别记作E r(t)和E o(t),通过傅立叶变换得到穿过样品前后的太赫兹脉冲的频谱,分别记作E r(ν)和E o(ν),两者的比值为E o(ν)/E r(ν)=T(n)exp[-α(ν)d+j2仔νn(ν)d/c](1)其中d为样品厚度,ν为频率,c是真空中光速,T(n)是THz波在样品两界面处透射系数的乘积.通过式(1)可以获得样品的吸收系数α和折射率n.2结果和讨论图3为室温下实验测到的D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺在0.2THz到1.8THz波段的吸收系数(实线)和折射率(虚线)随频率变化的关系图.考虑样品的多重反射影响,频率在0.2THz以下的数据没有选用.从图中可以看出,每个吸收峰的出现均被折射率的变图2D⁃(a)、L⁃(b)和DL⁃青霉胺(c)的分子结构Fig.2Molecular structures of D⁃(a),L⁃(b)and DL⁃penicillamines(c)图1THz⁃TDS实验装置示意图Fig.1Experimental setup for terahertz time⁃domainspectroscopy1160No.9余笑寒等:D ⁃、L ⁃和DL ⁃青霉胺的太赫兹时域光谱化所证实,即每个样品折射率的谷出现在吸收系数下降沿的斜率极大处,这与Kramers ⁃Kronig 方程一致.三个样品分子的吸收光谱有着明显的差异,对于DL ⁃青霉胺,有两个强吸收峰,分别在1.36和1.66THz,在1.53THz 处有较弱的吸收峰;L ⁃和D ⁃青霉胺都有一个强吸收峰,分别位于1.52THz 和1.58THz,这和Howard ⁃Lock 等[17]用拉曼光谱技术测的D ⁃青霉胺光谱的低频吸收峰在1.56THz 结果基本一致.另外,D ⁃青霉胺在1.0THz 和1.3THz 处还有弱的吸收峰.一般来说,对于不含重原子的固体而言,其远红外区的吸收主要是分子间的振动,包括:(1)分子间的相互作用如氢键振动等;(2)晶格振动,即将晶体内部的分子或离子当成一个整体,它们在晶格中的相对运动(平动、扭动或摆动)所引起的振动吸收[18].已有研究报道了D ⁃、L ⁃和DL ⁃丙氨酸的THz 吸收光谱,实验结果显示对映异构体和它们的外消旋化合物的光谱图有着明显的差异,而D ⁃和L ⁃丙氨酸并没有区别,并且已经被证实低频波段的光谱吸收源于分子间的振动模式[8].青霉胺对映异构体和它们的外消旋化合物的分子晶体结构有一定差异.D ⁃、L ⁃青霉胺的晶体结构属正交型,单位晶胞中含四个单分子,空间群为P 2221;DL ⁃青霉胺的晶体结构属单斜晶系,单位晶胞中也含四个单分子,空间群为P 21/c [17].从图3可以看出,对映异构体在0.2~1.8THz 这个波段各自有一个强吸收峰,而对应的外消旋化合物却有两个非常尖锐的吸收峰,表明THz 光谱对晶体结构非常敏感,晶体结构上的差异使得它们在THz 波段的光谱有着显著的差别.另外,由于D ⁃和L ⁃青霉胺是对映异构体,它们的分子构造相同而构型互为镜像关系,这种构型的不同可能会导致分子内及分子间相互作用有一定的差异,即晶格振动的差异.从实验测量结果来看,它们的吸收光谱除了一个强吸收峰的峰位有一定的差异外,在较低频段,D ⁃青霉胺还存在两个弱的吸收峰.因此初步推断,两者吸收峰的差异是晶格振动的不同所引起的.这个实验结果显示,利用THz ⁃TDS 可以鉴别出青霉胺对映异构体和它们的外消旋化合物,这为鉴别对映异构体提供了一种新的研究手段,给药物质量监控和药物成分分析提供了新的方法.基于前述的实验结果,我们测量了D ⁃和L ⁃青霉胺对映异构体固体粉末以不同比例混合制备的样品的THz 吸收光谱,图4是含有40%D ⁃青霉胺和60%L ⁃青霉胺混合样品的吸收光谱.以纯D ⁃、L ⁃青霉胺THz 光谱作为标准谱,并且分别乘以系数0.4和0.6,如图4所示.根据朗伯⁃比尔定律,当纯样品的吸收系数分别为α1,α2…αn 时,混合样品的吸收系数α为α(ω)=ni =1移x i αi (ω)(2)根据式(2),当已知纯样品和混合样品的吸收系数时,采用最小二乘法拟合,可以求出几种样品在混合物中的百分含量.本文用1.2~1.7THz 之间的吸收光谱进行拟合,计算得到各样品中D ⁃青霉胺所占的百图3D ⁃、L ⁃和DL ⁃青霉胺在室温下的THz 吸收系数(实线)和折射率(虚线)Fig.3THz absorption coefficient (solid line)andrefractive index (dot line)of D ⁃,L ⁃and DL ⁃penicillamines at roomtemperature图4D ⁃、L ⁃青霉胺以及它们混合物的吸收光谱Fig.4The absorption spectra of D ⁃,L ⁃penicillaminesand their mixture1161Acta Phys.鄄Chim.Sin.(Wuli Huaxue Xuebao),2006Vol.22分含量,并与样品制备时所用的实际含量进行比较.在几个不同的混合样品中,D⁃青霉胺的实际含量分别为20%、40%、60%、80%,而计算D⁃青霉胺在混合样品中的含量分别为18.46%、37.88%、59.02%、77.80%.从计算结果来看,用THz光谱拟合得到的含量与样品中实际的百分含量很接近,用THz光谱拟合的方法可以定量地确定青霉胺对映异构体在它们混合物中的含量,这为该药物的定量分析提供了新的手段.3结论利用THz⁃TDS技术获得了室温条件下D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺在0.2THz到1.8THz波段的吸收谱,实验结果表明它们的THz吸收谱之间存在着显著的差异,这些差异可能是由于晶体结构以及晶格振动的不同所引起的.把纯D⁃、L⁃青霉胺THz吸收光谱作为标准谱,对它们混合样品的THz吸收光谱进行拟合,得到了D⁃、L⁃青霉胺在它们混合样品中的相对含量,结果表明THz⁃TDS技术对青霉胺对映异构体和浓度差异具有较好的敏感性,有可能成为手性药物检测和定量分析中的一种新手段.References1Ferguson,B.;Zhang,X.C.Nature Materials,2002,1(1):262Markelz,A.G.;Roitberg,A.;Heilweil,E.J.Chem.Phys.Lett., 2000,320:423Walther,M.;Plochocka,P.;Fischer,B.;Helm,H.;Jepsen,P.U.Biopolymers,2002,67:3104Chen,Y.Q.;Liu,H.B.;Deng,Y.Q.;Schauki,D.;Fitch,M.J.;Osiander,R.;Dodson,C.;Spicer,J.B.;Shur,M.;Zhang,X.C.Chem.Phys.Lett.,2004,400:3575Strachan,C.J.;Rades,T.;Newnham,D.A.;Gordon,K.C.;Pepper, 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