王芳 1,2赵东波 3蒋玲 1徐莉 4[ ... ]刘云飞 1
作者单位
摘要
1 南京林业大学信息科学技术学院, 江苏 南京 210037
2 三江学院电子信息工程学院, 江苏 南京 210012
3 南京大学化学工程学院, 江苏 南京 210023
4 南京林业大学现代分析测试中心, 江苏 南京 210037
应用傅里叶红外光谱仪和激光拉曼光谱仪测试了RNA碱基在太赫兹波段(1~10 THz)的红外和拉曼光谱, 同时结合Guassian09软件和周期性边界条件下基于能量的分块方法(PBC—GEBF), 分析了RNA碱基晶体的红外和拉曼光谱特征, 得到了所有特征峰位置及其对应的振动模式, 且计算光谱与测试光谱一致吻合, 表明碱基粉末样品为无定形晶体结构。 通过对红外光谱的分析可知, 在太赫兹波段, 腺嘌呤和鸟嘌呤都有6个红外活性振动模式, 胞嘧啶和尿嘧啶分别为6个和3个红外活性振动模式, 与实验结果相比, 除了鸟嘌呤6.35 THz处的弱吸收峰没能重现, 4.83和5.39 THz处的吸收峰简并; 胞嘧啶4.3和4.79 THz处吸收峰简并; 尿嘧啶3.32和3.82 THz处的吸收峰简并外, 其他吸收峰的位置和强度均被准确地模拟重现。 通过对拉曼光谱的分析可知, 理论和实验光谱基本一致, 除了尿嘧啶3.52和4.48 THz处特征峰简并; 鸟嘌呤7.26和8.03 THz, 3.57, 4.02, 4.49, 4.89和5.98 THz处特征峰简并外, 其他特征峰的位置和强度均被准确的模拟重现。 通过对特征峰的分析和辨认, 可知在1~10 THz, RNA碱基的振动模式均来源于晶格内分子的集体振动, 分子间的氢键和弱相互作用力对振动模式的贡献很大, 进一步分析可知, 在1~5.5 THz, 其振动模式来自所有原子参与的集体振动, 在5.5~10 THz, 振动模式来自于部分原子参与的集体振动。 此项研究对揭示RNA碱基在构成生物大分子结构、 生物大分子鉴定以及太赫兹波段光谱的形成机制等方面, 具有重要的理论和实际参考价值。
RNA碱基 太赫兹光谱 拉曼光谱 RNA nucleobases THz spectra Raman spectra PBC-GEBF PBC-GEBF 
光谱学与光谱分析
2016, 36(12): 3863

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