生物分子三维荧光研究

论文摘要

海洋中生物分子的天然荧光,可以反映海洋上层浮游植物的生产力和生态系统结构,并且其地球化学过程是全球碳通量和海洋碳循环的重要指示。通过海洋生物分子的荧光特性变化来研究海洋生态过程,具有高灵敏度、高选择性、高信息量等优势。因此研究海洋中生物分子的三维荧光特性对于实验室荧光物质结构研究以及海洋原位在线荧光检测研究等都是十分必要的。论文通过比较三维荧光光谱各种分析方法的国内外研究现状,提出可以通过提取三维荧光光谱中的各种特征值方法来研究生物分子的三维荧光特性。共设计99组实验,分别研究了在各种pH值环境下、各种金属离子影响下以及压力变化影响下生物分子的三维荧光特性。研究结果表明,溶液pH值环境影响色氨酸的三维荧光特性,某些金属离子对色氨酸的荧光有猝灭作用,并且猝灭程度与pH值以及离子浓度有关,色氨酸随压力的增加其荧光强度增强,并且其三维荧光光谱存在红移现象。该研究为色氨酸荧光的研究填补了空白,弥补了传统光谱分析方法的局限性,为将色氨酸作为外源引入或内源性探针在探索蛋白质的构象变化以及为研究海洋中的溶解态蛋白质及其氨基酸组分等方面提供了一定的参考价值。本论文共六章：第一章阐述了研究背景、意义以及三维荧光光谱分析法的国内外发展现状,分析了现有各种三维光谱分析法的优缺点,提出了利用三维荧光光谱法分析色氨酸荧光的实验方案。第二章阐述了分子荧光分析法的基本原理以及三维荧光光谱法的基本原理,并介绍了几种常见的三维荧光光谱。第三章研究了不同pH值条件下色氨酸的三维光谱特性。第四章研究了不同金属离子存在时对色氨酸三维荧光光谱的影响。第五章研究了高压条件下色氨酸三维荧光光谱的变化规律。第六章总结及展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 三维荧光光谱分析法国内外研究现状
• 1.2.1 食品与油种鉴别领域
• 1.2.2 环境监测领域
• 1.2.3 药物有效成分检测领域
• 1.3 课题来源及主要研究内容
• 1.3.1 论文来源
• 1.3.2 主要研究内容
• 第二章 生物分子三维荧光基础理论
• 2.1 分子荧光基本原理
• 2.1.1 荧光的产生过程
• 2.1.2 分子的去活化过程
• 2.1.3 激发光谱与荧光（发射）光谱
• 2.2 三维荧光光谱法
• 2.2.1 基本原理
• 2.2.2 常见三维荧光光谱
• 2.3 各种三维光谱分析法比较
• 2.3.1 参量化方法
• 2.3.2 模式识别方法
• 2.3.3 二阶校正方法
• 第三章 不同pH值条件下色氨酸三维荧光光谱研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器和试剂
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 参数设定
• 3.3 实验数据处理
• 3.3.1 三维光谱数据预处理
• 3.3.2 三维光谱特征提取
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 原始三维荧光光谱
• 3.4.2 处理后的荧光光谱
• 3.4.3 三维光谱特征值分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 不同金属离子存在时色氨酸三维荧光光谱研究
• 4.1 引言
• 4.2 荧光猝灭
• 4.2.1 静态猝灭
• 4.2.2 动态猝灭
• 4.2.3 自猝灭
• 4.3 实验部分
• 4.3.1 仪器和试剂
• 4.3.2 实验方法
• 4.3.3 参数设定
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 三维荧光原始光谱
• 4.4.2 三维光谱特征值分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 高压条件下色氨酸三维荧光光谱研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 仪器和试剂
• 5.2.2 实验方法
• 5.2.3 参数设定
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 三维光谱特征值
• 5.3.2 特征值曲线
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历