酪氨酸的分频荧光光谱研究
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太原师范学院论文论文题目:荷移分光光度法测定左旋多巴片含量的研究姓名:王慧贤系科专业:化学系、化学教育专业学位:理学学士指导教师:李省云学习年限:2001年10月——2005年7月2004年5月20日左旋多巴与四氯对苯醌荷移反应的研究王慧贤指导教师:李省云(太原师范学院化学系012班,太原030031)摘要本文主要研究左旋多巴与四氯对苯醌(TCBQ)发生荷移反应,生成稳定的1:1络合物,其λmax = 348 nm,表观摩尔吸光系数ε=6.231×105L·mol-1·cm-1,在0~26.4μg·mL-1的范围内符合朗伯比耳定律.本方法测定药物样品含量与文献方法一致,回收率95.56%~102.2%,相对标准偏差在2.32%以内。
关键词荷移反应分光光度法左旋多巴四氯对苯醌应用荷移(charge-transfer,CT)络合反应进行药物分析已广泛应用。
四氯对苯醌是一个强烈л电子接受体,可以与许多富电子药物形成n-л或л-л类型的络合物,通过对络合物含量测定,为药物分析提供了一种新的测定方法。
左旋多巴(Levodopa),化学名称为:3—羟基—L —酪氨酸,白色,结晶性粉末,无臭,无味,在水中微溶,在乙醇,氯仿或乙醚中不溶,稀酸中易溶。
左旋多巴是一种抗震颤麻痹药,为体内合成去甲肾上腺素,多巴胺等的前体之一,能通过血脑屏障进入脑中,经多巴脱羧酶脱羧转化成多巴胺而发挥作用。
目前,测定左旋多巴含量的方法主要有分光光度法[1],荧光光度法[3],催化伏安法[4],园二色谱法[5],光学动力学法[8],高效液相色谱法[10]等。
但利用四氯对苯醌分光光度法测定其含量的方法未见报道。
本文参考有关文献研究了左旋多巴与四氯对苯醌形成络合物的条件,初步探讨了其反应机理,建立了一种简便可靠的测定左旋多巴的新方法,并对药物样品进行了含量测定,结果令人满意。
1实验部分1.1 主要仪器与试剂仪器:Cary300紫外可见分光光度计(美国瓦里安技术中国有限公司);KEI.WEI电热恒温水浴锅(北京科伟勇鑫实验仪器设备厂)。
百泰派克生物科技
荧光光谱分析
荧光光谱法(又称荧光分析法或分光荧光测定)是一种电磁光谱法,可以测量样品吸收光子后发出的光子强度。
实际上,大多数荧光分子是芳香族的,如蛋白质/肽中的色氨酸。
光学技术,如UV-Vis、圆二色谱(CD)、傅立叶变换红外(FTIR)和荧光光谱,都被用于获取被测化合物的结构、相互作用和动力学信息。
荧光光谱是研究溶液状态和显微镜下蛋白质/肽的实时结构和动力学的重要研究工具。
荧光光谱分析。
生物制药,特别是蛋白质和多肽类药物,在整个研发过程中都面临着独特的挑战。
在成功批准和上市之前,需要对治疗性蛋白质/肽的生物物理、生化特性和3D结构有透彻的了解,因为产品的活性、稳定性、毒性、功效和保质期会因结构-活性关系而受到影响。
与小分子不同,这些大分子需要多种分析方法结合进行分析。
荧光光谱法可应用于:1,通过改变荧光强度来探测结构变化或两个分子的结合;2,通过色氨酸荧光的波长定位色氨酸残基(在蛋白质表面或深埋在蛋白质内部);3,通过荧光偏振和各向异性研究荧光团迁移率。
在近紫外区有光吸收的氨基酸
在近紫外区光吸收的氨基酸是许多生物化学和分子生物学研究中的
重要组成部分。
这些氨基酸的光谱特性使得它们可以被用来研究蛋白
质结构和功能的各个方面。
以下列出了几种常见的在近紫外区有光吸
收的氨基酸:
1. 色氨酸(Trp):色氨酸是一种芳香族氨基酸,具有荧光特性。
在近
紫外区(约300-350纳米)的波长下,色氨酸分子可以吸收光线,并发射出荧光光子。
2. 酪氨酸(Tyr):酪氨酸也是一种芳香族氨基酸,它在较大波长范围
内吸收光线(约270-290纳米),并具有一定的荧光特性。
3. 苯丙氨酸(Phe):苯丙氨酸是一个具有疏水性的芳香族氨基酸,在
近紫外区(约260-280纳米)也能吸收部分光线。
4. 组氨酸(His):组氨酸是一种含氮碱性氨基酸,它在近紫外区也能
吸收部分光线。
除了上述几种,在近紫外区也有其他几种氨基酸能够吸收和散发光线,但它们的光谱特性可能略有不同。
研究员们经常利用这些氨基酸的吸
收和散发光线特性来研究蛋白质的结构和功能,从而更好地了解生命
的本质。
荧光氨基酸
荧光氨基酸是一种特殊的氨基酸,它具有荧光性质,可以在特定条件下发出荧光。
荧光氨基酸的发现和研究为生物学、化学、医学等领域的研究提供了新的工具和方法。
荧光氨基酸最早是在20世纪50年代被发现的,当时科学家们发现一些蛋白质在紫外线照射下会发出荧光。
后来,他们发现这些蛋白质中含有一些特殊的氨基酸,这些氨基酸就是荧光氨基酸。
目前已经发现的荧光氨基酸有色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸等。
荧光氨基酸的荧光性质是由其分子结构决定的。
荧光氨基酸的分子中含有一个芳香环结构,这个结构可以吸收紫外线的能量,然后在分子内部发生电子跃迁,从而发出荧光。
荧光氨基酸的荧光强度和波长与其分子结构有关,不同的荧光氨基酸发出的荧光颜色也不同。
荧光氨基酸的发现和研究为生物学、化学、医学等领域的研究提供了新的工具和方法。
荧光氨基酸可以用于研究蛋白质的结构和功能,可以用于研究细胞的代谢和信号传递等生物过程。
荧光氨基酸还可以用于制备荧光标记的蛋白质,用于生物成像和药物筛选等应用。
荧光氨基酸是一种非常重要的化合物,它的发现和研究为生物学、化学、医学等领域的研究提供了新的工具和方法。
随着科学技术的不断发展,相信荧光氨基酸的应用将会越来越广泛,为人类的健康和生活带来更多的福利。
迪信泰检测平台
酪氨酸(Tyr)检测
酪氨酸(Tyrosine, Tyr),又称2-氨基-3-对羟苯基丙酸,是一种含有酚羟基的芳香族极性α-氨基酸,是人体的条件必需氨基酸和生酮生糖氨基酸。
酪氨酸有刺激和抗抑郁的作用。
研究者发现,对于某些人群,色氨酸和酪氨酸一起使用,比酪氨酸或者是色氨酸单独使用,对于减轻抑郁症,效果要更好。
迪信泰检测平台采用高效液相色谱(HPLC)和液质联用(LC-MS)法,可高效、精准的检测酪氨酸的含量变化。
此外,我们还提供其他氨基酸及其代谢物检测服务,以满足您的不同需求。
HPLC和LC-MS测定酪氨酸样本要求:
1. 请确保样本量大于0.2g或者0.2mL。
周期:2~3周。
项目结束后迪信泰检测平台将会提供详细中英文双语技术报告,报告包括:
1. 实验步骤(中英文)。
2. 相关质谱参数(中英文)。
3. 质谱图片。
4. 原始数据。
5. 酪氨酸含量信息。
迪信泰检测平台可根据需求定制其他物质测定方案,具体可免费咨询技术支持。
酪氨酸红外标准谱
酪氨酸是一种氨基酸,它在生物体内具有多种功能。
红外光谱(Infrared spectroscopy)是一种非破坏性的分析技术,可以用于确定化合物的结构和化学键信息。
酪氨酸的红外标准谱是研究其结构和性质的重要手段。
酪氨酸的标准红外谱图主要由以下几个特征峰组成:
C-H伸缩振动(C-H stretching):位于3500-3600 cm^-1的区域,这是由于酪氨酸中羧基(COOH)的伸缩振动引起的。
C-H伸缩振动对于区分不同的氨基酸非常重要,因为它们在分子中的位移量不同。
C=O伸缩振动:位于2850-2950 cm^-1的区域,这是由于酪氨酸中羟基(OH)与碳原子之间的伸缩振动引起的。
C=O伸缩振动对于区分含有氧原子的氨基酸也非常重要。
苯环伸缩振动:位于700-750 cm^-1的区域,这是由于酪氨酸中苯环的伸缩振动引起的。
苯环伸缩振动对于区分含有苯环结构的氨基酸也非常重要。
α-氢弯曲振动:位于1450-1500 cm^-1的区域,这是由于酪氨酸中羟基与α-碳原子之间的弯曲振动引起的。
α-氢弯曲振动对于确定羟基的位置和数量非常有帮助。
通过分析酪氨酸的标准红外谱图,我们可以了解其分子结构、化学键类型以及与其他化合物的相互作用情况。
这些信息对于研究酪氨酸的功能、合成方法以及生物活性等方面具有重要意义。
一、实验目的1. 了解酪氨酸在生物体内的作用和意义。
2. 掌握酪氨酸的测定方法。
3. 提高实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理酪氨酸是一种重要的氨基酸,广泛存在于生物体内。
在生物体内,酪氨酸是多种生物活性物质的合成前体,如儿茶酚胺类神经递质、黑色素等。
本实验采用比色法测定酪氨酸含量,通过测定样品中酪氨酸与特定显色剂反应后的吸光度,从而计算出样品中酪氨酸的含量。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 样品:含有酪氨酸的动物组织、植物组织或微生物细胞。
- 标准酪氨酸溶液:已知浓度的酪氨酸溶液。
- 显色剂:Folin-Ciocalteu试剂。
- 水浴锅。
- 恒温水浴箱。
- 分光光度计。
2. 实验仪器:- 电子天平。
- 移液器。
- 离心机。
- 烧杯。
- 试管。
四、实验步骤1. 样品处理:- 称取一定量的样品,加入适量的提取溶剂(如甲醇、乙醇等),在冰浴中匀浆。
- 将匀浆液离心,取上清液备用。
2. 标准曲线绘制:- 取6个试管,分别加入0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL的标准酪氨酸溶液,加入适量的显色剂,混匀。
- 在595 nm波长下测定吸光度,以酪氨酸浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
3. 样品测定:- 取6个试管,分别加入适量的样品上清液,加入适量的显色剂,混匀。
- 在595 nm波长下测定吸光度。
- 根据标准曲线,计算样品中酪氨酸的含量。
五、实验结果与分析1. 标准曲线绘制结果:标准曲线线性良好,相关系数R²=0.996。
2. 样品测定结果:样品中酪氨酸含量为XX mg/g。
3. 结果分析:通过实验,成功测定了样品中酪氨酸的含量。
实验结果表明,该样品中酪氨酸含量较高,可能与样品的来源和生长环境有关。
六、实验总结1. 本实验通过比色法成功测定了样品中酪氨酸的含量,为研究酪氨酸在生物体内的作用提供了实验依据。
2. 实验过程中,需要注意样品处理、显色剂加入、混合均匀等操作,以确保实验结果的准确性。
紫外光谱分析法测定酪氨酸的含量一、实验目的1、掌握紫外可见分光光度计的工作原理和操作方法;2、用紫外可见分光光度计进行定性及定量分析。
二、实验原理紫外可见分光光度计基本工作原理和红外光谱仪相似,利用一定频率的紫外--可见光照射被分析的有机物质,引起分子中价电子的跃迁,它将有选择地被吸收。
一组吸收随波长而变化的光谱,反映了试样的特征。
在紫外可见光的范围内,对于一个特定的波长,吸收的程度正比于试样中该成分的浓度,因此测量光谱可以进行定性分析,而且根据吸收与已知浓度的标样的比较,还能进行定量分析。
三、应用范围紫外可见分光光度分析在有机化学、无机化学、生物、医药、材料、冶金、地质等领域有广泛的应用。
可以鉴定分子结构比较复杂的有机物质,测定微量物质的含量,研究物质的分子结构和反应的历程,立体结构的确定等。
工业方面的专门用途包括水分析、食品和饮料分析、DNA和RNA分析、生命科学、分子生物相关的方法以及反射能力测量等。
在药品研究中,可以定量分析留体、维生素、抗菌素、生物碱、黄酮类等。
可进行时间扫描。
四、仪器和试剂仪器:U-3010紫外可见分光光度计;比色管(10ml;25ml);容量瓶(250ml;50ml);移液管(10ml;5ml);滴管;烧杯(500ml;50ml);玻璃棒;试管架试剂:(1)10-3mol/L酪氨酸储备液:准确称取45.30mgL-酪氨酸,加50 ml二次水溶解,用二次水定容至250ml。
(2)二次水五、实验步骤1.系列标准溶液的配制取5只10 ml比色管,用10-3mol/L酪氨酸储备液配制浓度分别为10-4,2×10-4,3×10-4,4×10-4,6×10-4mol/L标准溶液。
2.绘制标准曲线用紫外可见分光光度计扫描待测酪氨酸溶液,找出酪氨酸的最大吸收峰。
将波长固定在最大吸收峰处,测定系列标准溶液的吸光度。
3.未知溶液的测定在标准系列溶液同样条件下,测量未知溶液的吸光度。
第17卷第3期 分析科学学报2001年6月Vol.17 No.3 JOURNALOFANALYTICALSCIENCEJune
2001
文章编号:100626144(2001)0320221203
酪氨酸的分频荧光光谱研究吴丽萍 蒋治良3(广西师范大学化学与生命科学学院,桂林,541004)
摘 要:酪氨酸在300nm处产生一个荧光峰,在600nm处产生一个12分频荧光峰,在900nm处产生一个13分频荧光峰,此三峰具有相似的荧光特性。根据非线性光学分频荧光原理探讨了酪氨酸分频荧光峰产生的原因。关键词:分频荧光;非线性;酪氨酸中图分类号:Q517;O657.39 文献标识码:A
荧光分析法具有较高的灵敏度和较好的选择性,在分析化学和生物化学等研究领域得到广泛的应用。据报道[1],在荧光波长Κem(Ξ)的2倍(Ξ2)处产生一个二级荧光峰。与之相似,在共振散射波长
Κrs(Ξ)的2倍(Ξ2)、3倍(Ξ3)处亦产生二级、三级分频散射峰
[2-4]。但分频发射产生的原因尚未见报
道。酪氨酸是蛋白质的重要组成成分,亦是一种荧光物质。本文探讨了酪氨酸的分频荧光光谱及其产生原因。
1 实验部分1.1 仪器与试剂RF2540型荧光分光光度计(日本,岛津);pH7.43Tris缓冲溶液;1.0×10-4molL酪氨酸(Tyr)溶液:用pH7.43Tris缓冲溶液配制,Tyr工作溶液用Tris缓冲溶液稀释制得。1.2 实验方法取一定浓度的Tyr溶液于荧光仪上扫描其荧光光谱,测量有关参数。
2 实验结果与讨论Tyr的荧光光谱如图1。当Κex=275nm时,Tyr在300nm(Ξ)产生一荧光峰,该峰已用于Tyr荧光分析及生物化学研究;在600nm
(Ξ2)波长处产生一个二级荧光峰;在900nm(
Ξ3)处有一个三级荧光
Table1 Relationshipbetweenthefluorescencepeakandthefractionfrequencypeak[Tyr](molL)(∃Κ)300(nm)(∃Κ)600(nm)(∃Κ)900(nm)(∃Κ)600(∃Κ)300(∃Κ)900(∃Κ)300
F600F300F900F300
5×10-736661001.832.780.670.29
2.5×10-636661001.832.780.670.27
5×10-636661001.832.780.640.23
5×10-536661001.832.780.600.21
收稿日期:2000209204 通讯联系人:蒋治良基金项目:广西省自然科学基金
122Fig.1 FluorescencespectraforTyrA:5×10-6molLTyr;B:2.5×10-6molLTyr
峰。Tyr的900nm荧光峰、600nm荧光峰与300nm荧光峰的荧光强度和半峰宽度间的关系如表1。随着浓度增大,
F600nmF300nm值和F900nmF300nm
值均缓慢
减少,而半峰宽△Κ和半峰宽比为一常数。实验结果表明,Tyr浓度在0~1×10-5molL范围内均与F300nm、F600nm和
F900nm
成线性关系。Tyr300nm荧光峰系
由于基态Tyr分子吸收入射光(275nm
)
跃迁到激发态Tyr
3
,处于激发态的电子
是不稳定的,当它自发地以光辐射形式跃迁到基态即产生300nm荧光。实验结果表明,Tyr300nm、600nm、900nm荧光峰具有相似的特性。Tyr荧光光谱是带光谱。在溶液中,Tyr分子间存着氢键、取向力、色散力等分子间作用力而形成(Tyr)n超分子,而产生275nm、550nm和825nm较弱的共振散射峰、12分频散射峰和13分频散射
峰(图1)。在基态Tyr与激发态Tyr
3(能量对应于
300nm
光)之间存在着一系列亚稳态能级。在275
nm入射光激发下,一部分Tyr分子吸收光子及发生能量转移等而处于Tyr的各种亚稳态如E31=hΜ=hcΚ=hc300nm、E32=12E31、E3=13E
3
1等。处于亚稳态的电子可以辐射的形式跃迁到基态而
产生荧光,这些荧光可看成次级点光源(图2),当它进一步照射处于各亚稳态的Tyr时即产生受激辐射而使光放大(图2),在Tyr固有频率(波长300nm、600nm、900nm
)处产生荧光峰。发射峰变宽(∃Μ)有
Fig.2 StimulatedradiationforTyr自然变宽(因激发态具有内在寿命Σn)、Doppler变宽、碰撞变宽等[5]。在比较Tyr荧光峰和分频荧光峰两者的半峰宽度(∃Κ或∃Μ)时,为使问题简化,可将Doppler变宽和碰撞变宽折算成∃Μn,即∃Μ=∃Μn+∃Μd+∃Μc(1)
或∃Μ=1Σn+1Σd+1Σc(2)
∃Μ=1Σn+k1Σn=(1+k1)Σn(3)
根据能量2时间测不准关系,Tyr的∃E与Σn关系如下∃E=E-E0=k2Σn(4)
在(4)中,E为激发态能量,E0为基态能量,k1和k2为常数,因为Μ=cΚ,故有∃Κ=Κ2c∃Μ(5)
由(3)、(4)、(5)式得,
∃Κ=(k1+1)Κ2(E-E0)k2c(6)
假设Tyr基态能量E0=0(即其寿命无限长),则(6)式可化为,
∃Κ=(1+k
1)hk2Κ=kΚ(7)
222
第3期吴丽萍等:酪氨酸的分频荧光光谱研究第17卷 (7)式表明,荧光峰的半峰宽度与中心波长(即荧光峰波长)成正比。对于Tyr的300nm、600nm
和900nm峰,(∃Κ)900nm>(∃Κ)600nm>(∃Κ)300nm,这与实验结果一致。
对立与统一现象在自然界普遍存在,在数学中存在着整数与分数;在化学中,存在着能级分布的量子化(不连续)和能带化(连续化,如金属能带、超分子界面能带、散射态等);在非线性光学中有倍频(谐波、和频等),故亦存在分频现象。含共轭大Π键的有机物很多具有非线性光学特性[6]。Tyr溶液可看作是一种非线性光学介质,将300nm荧光看作二级点光源,该光波记作平面波(Ξ,k),当其照射到Tyr分子时产生两束光波(Ξ1,k2)、(Ξ2,k2)
,如图3所示。图中k、k1、k2为波矢。根据动量守恒和动能守恒[7],即有:
Ξ=Ξ1+Ξ2(8)
k=k1+k2
(9)
(8)和(9)式与非线性光学中的和频原理的逆过程非常相似,虽然角频率Ξ
1、Ξ2可取不等值,但当Ξ1=Ξ2
时,这两束光波可发生共振,与Tyr分子的固有频率相同,这种情况发生的机率很大,即有
Ξ1=Ξ2=Ξ2(10)
k1=k2=k2
(11)
此时产生Ξ2分频荧光。同理可获得13、14…1n分频荧光。通过和频与差频可获得mn分频荧光。据此可解释12、13分频荧光实验现象。
Fig.3 Diagramforfractionfrequencyfluorescence参考文献:
[1] 陈国珍,黄贤智,许金钩等.荧光分析法[M].北京:科学出版社,1991:102.[2] 蒋治良,李 芳.分析测试技术与仪器[J],1999,5:157.[3] 蒋治良,李 芳,梁 宏.化学学报[J],2000,58(8):1059.[4] 黄永炎,蒋治良,黄盛棉等.分析科学学报[J],2000,16:127.[5] HieftjeGM,TravisJC,LvtleFE.LasersinChemicalAnalysis,Clifton:TheHumanPress,1981:13.[6] CornRM,HigginsDA.Chem.Rev.[J],1994,107:107.[7] 沈云壤.非线性光学原理[M].北京:科学出版社,1987:71.
StudyofFractionFrequencyfluorescenceSpectraforTyrosine
WULi2pin,JIANGZhi2liang3(CollegeofChemistryandLifeScience,GuangxiNormalUniversity,Guilin,541004)
Abstract:Tyrosineexhibitsafluorescencepeak,a12fractionfrequencyfluorescencepeakanda13fractionfrequencyfluorescencepeakat300nm,600nmand900nm,respectively.Thethreepeakshavesimilarfluorescenceproperty.Accordingtotheprincipalofnonlinearopticsandfractionfrequency,thereasonsforproductionofthefractionfrequencyfluorescencehavebeenexplored.Keywords:Tyrosine;Nonlinear;Fractionfrequencyfluorescence
322
第3期分析科学学报第17卷