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分子光谱在化学振荡反应和核酸测定中的应用

晏苹  
【摘要】: 在某些体系中,某个组分或某些组分的浓度发生周期性的变化,这类反应现象就是化学振荡反应。化学振荡是一种非平衡非线性现象,非平衡现象在自然界普遍存在。其研究对解决生命起源等基本问题以及大气动力学和化工过程分析等实际问题具有重大的影响。由于化学振荡反应的机理十分复杂,所以对这种现象产生机理的研究和对其应用的研究而言进展比较缓慢。本文主要用共振光散射及荧光技术对化学振荡反应进行定性表征,对产生的光谱信号的本质和机理进行了解析,为研究化学振荡机理提供新的方法和检测手段。主要研究内容如下: (1)在pH 2.21的BR缓冲溶液中,阴离子染料二氨基蓝3R(DB)与鱼精DNA(fsDNA)通过阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)的“桥梁”作用,形成三元复合物,从而使体系的散射信号增强,其最大散射峰位于346.0nm处,增强的共振光散射强度(△I/RLS)与0.03~1.0μg/mL范围内的fsDNA溶液呈线性关系,据此测定fsDNA的含量。此方法用于合成样的测定,回收率在95.4%~104.2%之间,RSD小于2.1%。 (2)对H_2O_2-KSCN-CuSO_4-NaOH振荡体系进行散射光谱扫描发现,不同时刻的共振光散射信号在波长380.0nm~510.0nm范围内有比较大的改变,最大散射峰位于453.0nm处。在普通荧光仪上采取定波长时间扫描模式,得到H_2O_2-KSCN-CuSO_4-NaOH振荡体系随时间变化的共振光散射信号变化图,从而达到用此共振光散射技术直观表征铜离子振荡体系的目的,建立了新的分析振荡反应的方法。对同一振荡反应,用共振光散射光谱检测的结果与通常用的吸收光谱结论是一致的,这表明共振光散射技术用于振荡反应的研究是可行的。 (3)邻菲啰啉亚铁指示剂在催化B-Z振荡反应中,铁离子价态在二价和三价之间循环,邻菲啰啉亚铁指示剂荧光强度也随之发生周期性的变化。邻菲啰啉亚铁指示剂在277.0nm处激发得到414.0nm的发射峰,在此波长下,对体系进行时间扫描得到该体系的荧光振荡图,并考察研究了加入核酸后体系周期的变化情况。


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