1 天津大学理学院化学系, 天津 300072
2 北京分子科学国家研究中心, 中国科学院化学研究所, 北京 100190
二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)分子在气液界面上形成的Langmuir膜是一种重要的生物膜模拟体系, 其手性结构及其与外来物质的相互作用一直是相关学科研究的前沿问题。 维生素B2(VB2)是人体中一种重要的营养物质, 它在代谢障碍引起的脂质沉积性类疾病中有大量的实例应用, 经常在一些特殊的临床症状中有出乎意料的治疗奇效。 目前, VB2如何参与到膜上生物事件的过程和细胞乃至生命的作用过程中的研究报道较少, 特别是VB2分子与磷脂分子靶标的立体相互作用, 其可能发生的手性分子识别现象会在许多生物事件中起着关键作用。 综合二次谐波-线二色光谱(SHG-LD)、 Langmuir膜天平和布鲁斯特角显微镜(BAM)技术初步研究了VB2和DPPC分子在气液界面上的相互作用, 分别从气液界面上介观水平和宏观水平上互补表征脂质分子在气液界面上的分子骨架自组装的结构。 压缩等温线发现纯水界面L-DPPC和D-DPPC液态扩展相/液态凝聚相(LE/LC)共存阶段的膜压几乎不变, race-DPPC的共存相膜压区域稍微缩短, VB2水溶液界面上race-DPPC的LE/LC共存相消失。 此外, 弹性模量研究表明VB2分子可以提高L-DPPC单分子层膜的弹性模量, 但降低D-DPPC和race-DPPC单层膜的弹性模量。 结合SHG-LD研究发现, 在膜压13 mN·m-1下, L-DPPC在纯水和VB2水溶液界面上表面手性过量值(DCE)保持不变。 与纯水界面相比较, D-DPPC在VB2水溶液上DCE值出现反转, 而race-DPPC的DCE值则不随亚相改变而变化。 相同膜压下, BAM观察到单一手性相互作用使得L-DPPC和D-DPPC在纯水界面上各自组装成不同枝臂弯曲方向的手性三叶草微畴(microdomain)。 VB2诱导D-DPPC微畴, 使其直径增大1~2倍。 同时, VB2也诱导了race-DPPC单层膜上近似圆形状的微畴伸展, 并长出了三条有曲率的枝臂。 对此可以解释为VB2降低了非单一手性相互作用的能量, 使得race-DPPC出现手性相分离。 与此同时, VB2也诱导了race-DPPC单层膜微畴的手性结构发生变化。 该研究有助于理解VB2调节磷脂膜横向组织结构的分子机理, 在细胞膜界面发生的过程中, 脂层单层的二维特性和生物分子之间的相互作用可能决定了生物分子的亲和力。
二次谐波-线二色谱 布鲁斯特角显微镜 维生素B2 二棕榈酰磷脂酰胆碱 分子间相互作用 手性 SHG-LD BAM VB2 DPPC Molecular interaction Chiral 光谱学与光谱分析
2022, 42(5): 1484
1 新疆医科大学药学院, 新疆 乌鲁木齐 830011
2 新疆医科大学公共卫生学院, 新疆 乌鲁木齐 830011
3 新疆医科大学中心实验室, 新疆 乌鲁木齐 830011
基于激光光源和氙灯光源在线荧光光谱法测定罗丹明B、 维生素B2、 荧光素和异硫氰酸荧光素含量比较研究激光光源产生的荧光强度和氙灯光源产生的荧光强度。 罗丹明B、 维生素B2、 荧光素和异硫氰酸荧光素浓度均为10 μg·mL-1, 积分时间100 ms, 测定3次得其平均值。 在线荧光光谱法最大吸收波长分别为580, 450, 488和510 nm; 最大发射波长依次为594, 530, 525和524 nm。 紫外-可见分光光度法测得其最大吸收波长为557, 441, 481和490 nm; 荧光分光光度法测得其最大发射波长为586, 520, 519和520 nm。 通过测定药物, 发现激光光源产生的荧光光强度较强于氙灯光源产生的荧光光强度, 原因不仅跟光源有关, 而且与药物分子的共轭体系大小、 共轭大π键的共平面性及其刚性程度、 分子母体上取代基的种类有关, 分子所处的外界环境如温度、 溶剂、 溶液酸碱度、 激发光的照射等因素也会影响荧光效率。 激光光源和氙灯光源产生的荧光光强度大小顺序为罗丹明B>荧光素>异硫氰酸荧光素>维生素B2。 激光光源在线荧光光谱法在一定程度上填补了在线荧光光谱仪在食品、 药品痕量检测方面应用的空白。
激光光源 在线荧光光谱法 罗丹明B 维生素B2 荧光素 异硫氰酸荧光素 Laser light source Online fluorescence spectrometry Rhodamine B Vitamin B2 Fluorescein Fluorescein isothiocyanate
南开大学现代光学研究所， 光学信息技术教育部重点实验室， 天津 300071
将固体表面荧光法和荧光偏振测量相结合，直接利用固体粉末进行荧光偏振检测，研究了维生素B2固体粉末的荧光偏振度及其特性。实验结果表明，维生素B2固体粉末的荧光偏振度受激发光入射角影响；当样品粉末紧密度大于0.6667时，紧密度不会对荧光偏振度产生影响。在激发光入射角为45°条件下其荧光偏振度为0.4178。该结果为使用维生素B2水溶液进行荧光偏振检测的结果的1.42倍。对维生素B2固体粉末连续进行6 h照射激发，其荧光偏振度检测结果在误差范围内保持稳定。
光谱学 荧光偏振 固体粉末 维生素B2
