萘醌及其与谷胱甘肽混合物的太赫兹光谱研究

论文摘要

太赫兹（THz）辐射是指频率位于微波和红外光之间的电磁波,属于远红外波段。THz时域光谱技术是一种新型相干测量技术,近年来在光谱和成像方面得到了广泛应用。由于生物分子的振动、转动能级落在THz波段,而且THz本身具有信噪比高,能同时获得样品的吸收系数和折射率,能量低,不会对生物组织造成破坏等优点,在材料和生物学等领域得到了迅速的发展和广泛的应用。胡桃醌等萘醌类化合物是一类天然生物活性分子,研究发现,这类化合物不仅具有强氧化性、抗疟、抗菌、杀菌、抗诱变等活性功能,而且具有抗癌功能,近年来这类化学分子被频频当作抗癌药物开发研究。本文利用首都师范大学物理系THz光谱与成像实验室的THz时域光谱系统,对3种α（1,4）萘醌和2种β（1,2）萘醌进行了系统的光谱测试,在相同的实验环境下,获得了它们在0.2-2.6THz频率范围内的吸收谱和折射率谱,并对它们的吸收光谱进行了比较,试图从分子结构、分子间晶格振动和官能团方面讨论它们对THz特征吸收谱的影响;在此基础上,选择3种α（1,4）萘醌分别与还原型谷胱甘肽混合,在滴加水的情况下,进行THz光谱测试,通过其吸收光谱的变化分析其反应过程,并试图解释光谱变化的可能原因。研究结果表明,萘醌对THz波具有灵敏的光谱响应,在其有效光谱测试范围内,均具有明显不同的特征吸收峰;利用THz光谱能够有效区别不同种类的萘醌物质;按照萘醌的类别比较THz光谱,可以看出萘醌的THz光谱与其结构的相关性;同时利用THz技术能够有效观察到萘醌与还原型谷胱甘肽在水环境下的光谱变化。为利用THz技术开展萘醌类物质的药物作用机理研究提供了基础数据与借鉴。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 论文研究背景
• 1.2 国内外对醌类物质的研究情况
• 1.3 论文的研究内容、方法及意义
• 1.4 论文章节安排
• 第二章 太赫兹波理论基础及光谱实验技术
• 2.1 THz-TDS理论基础
• 2.1.1 THz波的产生
• 2.1.2 THz波的探测
• 2.1.3 THz波的性质及应用
• 2.1.4 THz时域光谱技术光路系统及原理
• 2.2 THz-TDS系统以及实验技术
• 2.2.1 透射式产生THz-TDS实验系统
• 2.2.2 样品制备
• 2.2.3 提取材料光学常数原理
• 第三章 萘醌及其衍生物的THz光谱研究
• 3.1 萘醌样品简介
• 3.2 α（1,4）萘醌和β（1,2）萘醌衍生物THz光谱实验研究
• 3.3 结论
• 第四章 基于THz-TDS对萘醌的应用性研究
• 4.1 水的THz光谱
• 4.2 滴加水环境下混合物的THz光谱研究
• 4.2.1 滴加水环境下胡桃醌与还原型谷胱甘肽混合的THz光谱研究
• 4.2.2 滴加水环境下白花丹素与还原型谷胱甘肽混合的THz光谱研究
• 4.2.3 滴加水环境下甲萘醌与还原型谷胱甘肽混合的THz光谱研究
• 4.2.4 滴加水环境下胡桃醌与还原型谷胱甘肽混合的红外光谱研究
• 4.3 结论
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文主要研究结论
• 5.2 对未来工作的展望
• 参考文献
• 硕士期间发表论文
• 致谢