细胞微环境的稳定是保持细胞正常增殖、 代谢和功能活动的重要条件, 微环境成分的异常变化可使细胞发生病变。 采用荧光光谱技术研究离体白细胞在多糖微环境中荧光发射特性的变化规律和发光机制, 并进一步的分析了多糖对白细胞的生物活性的影响。 实验结果表明: 当白细胞受波长为407 nm的激光照射时, 发射位于450 nm的荧光。 在加入脂多糖或葡聚糖时, 白细胞的荧光发射峰的位置不会变化, 峰值受到影响。 脂多糖的加入会减弱白细胞荧光峰强度, 且荧光强度随脂多糖浓度（0～500 μg·mL-1范围内）的增加而持续减弱。 而葡聚糖可以一定程度增加白细胞的荧光强度, 浓度越高, 荧光强度越大。 分析认为白细胞发射的450 nm荧光来自发射物质烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)。 白细胞内NADH随着离体时间的增长, 被氧化成不发荧光的烟酰胺腺嘌呤磷酸二核苷酸（NAD+）, 导致细胞荧光峰值下降, 从而引起细胞凋亡。 加入脂多糖产生的羟自由基（·OH）会与NADH发生氧化反应, 因此脂多糖加速了NADH的消耗, 导致白细胞荧光减弱, 加快细胞凋亡。 而葡聚糖主要是由葡萄糖单体组成, 葡聚糖的加入会将NAD+还原成NADH, 因此延缓了白细胞的凋亡。 分析认为脂多糖可以加速白细胞的凋亡, 提高细胞发生炎症甚至是肿瘤的机率, 而葡聚糖对白细胞有保护作用。 该研究为研究肿瘤的发生和发展过程以及治疗提供有价值的参考。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)是生物体内重要的辅酶分子, 在细胞能量代谢中发挥着关键作用。 金属离子可以影响NADH所参与的酶促反应, 其中铝离子（Al3+）对神经系统具有毒性, 可以引发神经退行性疾病。 因此, Al3+和NADH分子间相互作用的研究有助于了解Al3+对生物体内TCA循环和酶促反应的影响, 具有重要的生物学意义。 本文采用紫外-可见吸收和稳态荧光光谱, 结合时间相关单光子计数技术(TCSPC), 研究了Al3+对水溶液中NADH的本征荧光光谱和分子构象变化的影响。 紫外-可见吸收光谱显示, NADH与Al3+的结合不会改变NADH分子腺嘌呤和烟酰胺两个本征发色团的吸收特性。 为避免NADH分子内两个本征发色团之间的荧光共振能量转移效应的影响, 采用340 nm作为激发波长, 比较了NADH与Al3+作用前后的荧光特性。 实验结果证实, Al3+可以与NADH焦磷酸盐桥上的两个氧原子相结合, 使NADH分子的结构变得相对更加刚性, 从而抑制NADH分子在溶液中的转动等非辐射过程, 导致NADH分子平均荧光寿命增加, 最终引起NADH分子荧光强度随Al3+浓度的增加而线性增强。 进一步, 采用NADH本征荧光寿命振幅比的研究方法表征了NADH分子在溶液中的两种主要构象形式: 腺嘌呤和烟酰胺相互堆积的折叠构象以及腺嘌呤和烟酰胺相互分离的展开构象。 研究发现, Al3+会打破溶液中NADH分子展开构象和折叠构象的平衡状态, 促使辅酶NADH分子的展开构象转变为折叠构象, 最终达到新的动态平衡, 并且当NADH和Al3+以不大于1∶2的浓度比结合时, NADH分子两种构象的振幅比与铝离子浓度的对数间存在线性关系, 在Al3+浓度检测等领域具有良好的应用前景。

烟酰胺, 又称为维生素PP, 是辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ的组成部分, 是许多脱氢酶的辅酶。 庚二酸是一种广泛使用的共晶体前体。 烟酰胺与庚二酸形成的药物共晶体具有两种不同的多晶型, 分别为晶型Ⅰ和晶型Ⅱ。 不同的药物晶型常常具有不同的物理化学性质, 这些差异可能会对药物的溶出速率、 稳定性以及药效具有较大影响, 因此在药物领域中寻找合适的技术手段鉴别药物的不同晶型非常重要。 利用太赫兹时域光谱在室温下对烟酰胺-庚二酸的两种共晶体在0.2～2.2 THz范围内进行检测, 发现两者的特征吸收峰具有明显的差异, 晶型Ⅰ在1.51, 1.73, 1.94, 2.01和2.17 THz有五个特征吸收峰, 其中在1.94, 2.01和2.17 THz处是三个吸收强度较大的峰, 而晶型Ⅱ在1.66, 1.74, 1.88, 2.02和2.16 THz有五个特征吸收峰, 与晶型Ⅰ不同的是在2.02和2.16 THz处有两个强度较大的吸收峰。 利用密度泛函理论对烟酰胺-庚二酸两种共晶体进行理论计算, 计算结果表明实验峰与理论峰基本对应, 对吸收峰指认归属表明特征吸收峰来源于分子骨架的振动与包含氢键的振动。 研究结果表明太赫兹时域光谱技术对于区分药物共晶体的多晶型现象具有重要的应用。

研究了室温条件下结构相似的烟酸和烟酰胺以及烟碱的太赫兹光谱。 测量了它们的时间分辨光谱， 通过傅里叶变换获得了它们的频谱， 从而得到了频谱响应和折射率色散关系。 实验结果表明, 烟碱在太赫兹波段无明显的特征频谱响应， 而烟酸和烟酰胺在太赫兹波段存在明显的特征频谱响应。 用密度泛函理论（DFT）计算了烟酸和烟酰胺的太赫兹频谱， 对它们的吸收峰产生的原因做了初步分析， 认为烟酸吸收峰的产生是由于分子内部的扭转和摇摆所造成的， 而烟酰胺的吸收峰（除1.93 THz以外）是由于分子间的相互作用和光声子模式而造成的。 结果表明， 数值模拟和实验结果相结合， 可以用来分析烟酸和烟酰胺的分子结构和分子振动模式。