近红外光谱在蛋白质和含酰胺基团聚合物研究中的应用-

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红外光谱法在聚合物鉴别中的应用

红外光谱法在聚合物鉴别中的应用

红外光谱法在聚合物鉴别中的应用红外光谱法在聚合物鉴别中的应用红外光谱法是一种分析化学技术,它通过将分子中的振动能量转化为电磁波,利用光谱仪测定样品吸收红外辐射的能量,进而分析样品的成分和结构。

在聚合物材料的鉴别和表征方面,红外光谱法得到了广泛的应用,成为了聚合物研究的基本手段之一。

本文将详细介绍红外光谱法在聚合物鉴别中的应用。

1.聚合物的基本结构聚合物是由数个重复单元结构化合而成的高分子化合物。

其中,重复单元由单体分子通过化学键结合而成,分子量高达几千至几百万不等。

不同的聚合物具有不同的物理化学性质和应用性能,因此对于聚合物的鉴别和表征具有重要的意义。

聚合物材料具有复杂的结构和特性,但是它们的基本单体结构和宏观性质往往与其红外光谱图谱(IR谱)相关联。

IR谱是由聚合物分子的振动带来的光谱图像,包括由伸缩、弯曲、扭曲和往复式振动产生的信息。

因此,IR谱可以用来确定单体结构、化学键类型、官能团或取代基类别、杂质种类、晶型、杂交锋的相对量等信息。

2.聚合物鉴别的方法在聚合物的鉴别和表征中,主要有以下几种方法:2.1 溶解色谱法通过在不同的溶剂中溶解样品,观察到不同的相对分子质量和分子间吸引力的变化,可以间接地进行聚合物的鉴别。

然而,对于相似结构的聚合物,由于其相似的水溶性和分子量,很难分辨出它们的差异性。

2.2 标准化的温度和热重分析法温度和热重分析法(TGA)和不同的附加技术也可以用于聚合物的鉴别。

通过在恒定的加热速率下,检测样品的重量损失,可以获得特定聚合物的热分解温度、热容和热稳定性等信息。

然而,由于在不同条件下的析出温度差异甚至可以超过10摄氏度,因此,这一方法只能识别相对不同的聚合物,而不能进行严格的鉴别。

2.3 光谱法光谱法是目前最常用的聚合物鉴别方法之一,IR谱作为其中的重要分支,提供了分子结构和化学键类型等信息。

根据不同的聚合物类型和分子结构,红外光谱谱图可以表现为一系列的吸收峰。

给定的峰可以被标识为相应的化学键,从而确定分子中的成分和结构。

红外波谱及其在蛋白质研究中的部分应用

红外波谱及其在蛋白质研究中的部分应用
另外,在3300 cm-1附近的峰对应于自由O–H拉伸和N– H带有氢键结合的仲氨基的拉伸。在这项研究中,SPI / LF 复合物中酰胺I的波数(1657和1665 cm-1)不同于单个SPI 和LF。 SPI / LF配合物中酰胺II和III的波数也发生了轻微 变化。
酰胺I,II和III对应于酰胺的条带变化是由一种蛋白质 的-COO-(C = O)簇与另一种蛋白质的-NH3 +(NH)簇 之间的静电相互作用引起的。此外,与SPI(3298和3296 cm-1)和LF(3306和3322 cm−1)相比,SPI / LF复合物 (3293和3286 cm-1)中3300 cm-1的键发生红移(波数减 少)。
红外波段的划分
波 段 波长 (微米) 波数 (cm-1)
近红外
0.8 - 2
研 究 O-H、N-H、 12000 - 4000 C-H 的倍频

中红外 2 - 25
4000 - 400
分子的振动与转 动能级跃迁产生
许多化合物的基频都是处 在中红外区的。
远红外 25 - 1000
200 - 10
转动能级跃迁产 生
综上,我们认为OSA和CNC上的羟基发生了反 应,成功改性到了CNC上。
陈秋宏. 纤维素纳米晶稳定高内相乳液及应用[D]. 华南理工大学, 2018.
四、红外光谱FT-IR的应用举例(二)
用FT-IR确认氢键参与了大豆分离蛋白(SPI)-乳铁 蛋白(LF)复合物的凝聚
Zheng J, Gao Q, Tang C, et al. Heteroprotein complex formation of soy protein isolate and lactoferrin: Thermodynamic formation mechanism and morphologic structure[J]. Food Hydrocolloids, 2020, 100: 105415.

近红外光谱技术在氨基酸发酵过程中的应用

近红外光谱技术在氨基酸发酵过程中的应用

近红外光谱技术在氨基酸发酵过程中的应用近红外光谱技术(NIRS)是一种非破坏性、快速、无污染的分析技术,被广泛应用于各个领域,包括食品、药物、化学等。

在氨基酸发酵过程中,NIRS可以用于监测关键参数的变化,优化发酵过程,并实现精准控制。

以下将详细介绍NIRS在氨基酸发酵过程中的应用。

首先,NIRS可以用于氨基酸发酵中关键参数的在线监测。

传统的分析方法需要样品的取样和处理,耗时且对样品有一定破坏性。

而NIRS可以快速、无损地获得样品的光谱信息,通过对样品的波长范围进行扫描,可以快速获得大量的化学信息。

通过建立模型,将光谱与关键参数的浓度进行相关联,可以实现对关键参数的快速监测和预测。

例如,可以通过NIRS监测发酵液中氨基酸的浓度变化,从而实现对发酵过程的实时控制和调整。

其次,NIRS可以用于优化氨基酸发酵过程。

发酵过程中,各种因素如温度、pH值、氧气含量等会对氨基酸的生产产生影响。

传统的优化方法需要耗费大量时间和资源,而NIRS可以在短时间内获取样品的光谱信息,并通过建立模型分析出关键因素与氨基酸产量之间的关系。

通过对关键因素进行优化,可以提高氨基酸的产量和质量。

此外,NIRS还可以用于氨基酸发酵过程中的过程控制。

发酵过程中,如何控制各个参数以实现最佳产量是一个关键问题。

传统的方法需要通过取样后进行离线分析再进行调整,耗费时间且操作不便。

而利用NIRS,可以在发酵过程中直接在线监测关键参数的变化,并通过建立模型对其进行预测。

通过实时监测和预测,可以及时调整控制参数,使发酵过程达到最佳状态。

最后,NIRS还可以用于氨基酸发酵过程中的质量控制。

传统的方法需要通过取样后进行离线分析,而NIRS可以实现在线、实时监测氨基酸的质量。

通过建立质量模型,可以将光谱与氨基酸的质量相关联,实现对质量的实时监测和控制。

通过及时调整相关参数,可以避免质量问题的发生,提高产品的合格率和一致性。

综上所述,NIRS作为一种快速、无损的分析技术,在氨基酸发酵过程中具有广泛的应用前景。

红外光谱酰胺_带用于蛋白质二级结构的测定研究

红外光谱酰胺_带用于蛋白质二级结构的测定研究

~ 1 220 cm - 1 为 Β2折叠. 依据这些谱峰归属, 对一些已知二级结构的蛋白质进行了测 cm - 1 为无规卷曲; 1 250 带的定量结果基本一致. 带; 蛋白质二级结构; 溶剂变性 关键词 傅里叶变换红外光谱 ( FT IR ) ; 酰胺
中图分类号 O 657. 7 文献标识码 A 文章编号 025120790 ( 2003) 0220226206
蛋白质具有的特定生理活性在很大程度上由其构象决定[ 1, 2 ]. 目前, 蛋白质结构分析的常用方法 各有其局限性. X 射线衍射无法测定不同生理条件对蛋白质结构的影响; 核磁共振技术只能测定小分 子蛋白质的结构; 圆二色谱只能应用在很窄浓度范围内的澄清的溶液中; 荧光和紫外光谱只能测定蛋 白质分子中少数带有发色团的氨基酸残基 ( 如 T rp , T yr 等) [ 3, 4 ]; 但对于红外光谱, 每种氨基酸残基都 是发色团, 它适用于不同状态、不同浓度及不同环境中蛋白质和多肽的测定[ 5 ]. 红外光谱各种实验技 术的发展, 为研究蛋白质及多肽的结构与功能的关系提供了有力手段[ 6 ]. 蛋白质的二级结构与其分子 内形成的不同氢键类型密切相关, 傅里叶变换红外光谱 (FT IR ) 技术是研究氢键的强有力手段[ 7, 8 ]. 它 可以在各种环境条件下得到几乎所有生物物质的红外光谱图 . 此外, FT IR 还具有样品用量较少, 蛋白 质分子的大小几乎无影响, 没有光散射和荧光的影响及使动力学性质的研究成为可能等优点 . 蛋白质在红外区有若干特征吸收带, 酰胺 带 ( 1 600 ~ 1 700 cm - 1 ) 对于研究二级结构最有价值 . 但 H 2O 在 1 640 cm - 1 附近的吸收对其准确定量造成很大的影响 . 目前可以采用吹扫、差减及氘代等方 [9 ] 法消除水的干扰 , 但都不能达到十分满意的效果 . 蛋白质红外光谱的酰胺 带由于信号较弱, 过去 很少用于蛋白质二级结构的分析, 但由于 H 2O 在此吸收带没有吸收峰, 解决了严重的水汽干扰问题 . 不同二级结构在酰胺 带的光谱性质特征明显, 拟合过程中易于将其分开 . 尤其对于酰胺 带中因谱 峰重叠难以区分的螺旋和无规卷曲结构, 在酰胺 带中得以明显的分离 . 目前常用的定量分析的方法 [ 10 ] 主要有曲线拟合和模式识别. 曲线拟合的对象有两种: 一种是 B yler 等 采用的傅里叶去卷积谱, 另 一种是 Surew icz [ 11, 12 ] 等采用的傅里叶原始光谱. 也有人采用二阶导数谱拟合[ 11 ] , 但由于基线的不确 定, 会引入较大误差. 由于酰胺 得到了一些应用

近红外光谱法氨基酸检测

近红外光谱法氨基酸检测

近红外光谱法氨基酸检测近红外光谱法氨基酸检测近年来,随着科技的不断发展,各种现代科学技术也得到了迅速的发展。

近红外光谱技术作为一种高效快速的检测手段,已被广泛应用于食品、化妆品、药品等领域的质量检测中。

其中,近红外光谱法氨基酸检测是目前应用最广泛的检测手段之一。

近红外光谱技术近年来快速发展,在氨基酸检测方面也取得了显著的成果。

在传统的氨基酸检测中,常常需要使用复杂的分离和纯化技术,费时费力且费钱。

而近红外光谱技术则可以通过直接测定氨基酸的光谱特征,快速高效地实现氨基酸的定量分析。

近红外光谱法测定氨基酸可以通过建立氮气含量测定模型实现。

氮气含量检测是测定氨基酸最重要的步骤之一,而近红外光谱法可以通过测定样品的红外光谱,建立与氮气含量之间的关系模型,从而实现对氨基酸的定量分析。

近红外光谱法氨基酸检测相比传统方法,具有以下几个方面的优势:1.快速高效:传统氨基酸检测方法需要复杂的样品制备和分离纯化步骤,费时费力。

而近红外光谱法氨基酸检测可以直接在样品中测定,快速高效,且能够同时测定多种氨基酸。

2. 精度高:近红外光谱法可以精确地测定氨基酸含量,且具有高重现性和较小的误差范围。

3. 无损检测:使用近红外光谱法氨基酸检测,不需要进行样品的分解或者分离纯化,能够避免样品变质或损伤,对样品有较好的保护作用。

近红外光谱法氨基酸检测的应用领域非常广泛。

其可以用于食品、药品、化妆品等产品的质量检测,特别是在药品和保健品行业,可用于检测产品中各种不同种类的氨基酸含量,确保产品质量达到要求。

此外,还可以用于生物医学等领域中的研究。

总之,近红外光谱法氨基酸检测作为一种高效精准的质量检测方法,在现代化应用领域中发挥着越来越重要的作用。

未来,随着近红外光谱技术的持续发展和改进,相信该领域会取得更多的成果,并更好地服务于人们的日常生活和国家的健康。

近红外光谱rpd-概述说明以及解释

近红外光谱rpd-概述说明以及解释

近红外光谱rpd-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述随着科学技术的不断进步和人类对事物认识的不断深化,近红外光谱技术作为一种非破坏性、无接触、快速、准确、可重复性好的分析检测方法,在农业领域得到了广泛应用。

近红外光谱技术以其独特的物理特性和高度灵敏的分析能力,为农业种植、育种、病虫害检测、食品质量检测等方面提供了有力的支持。

近红外光谱技术基于物质与电磁波的相互作用原理,通过测量物质在近红外波段的吸收、反射和散射特性,获取物质的光谱信息。

通过对物质光谱进行分析和处理,可以推断出物质的组分、结构和性质等关键信息。

这使得近红外光谱技术在农业领域的应用变得无比重要和有益。

在农业生产领域,近红外光谱技术已经广泛用于对农作物品质、营养成分、水分含量、疾病害虫的快速检测和分析。

通过非破坏性的近红外光谱分析手段,可以准确、快速地对作物的成熟度、病虫害情况等进行检测评估,为农业生产提供科学依据和决策支持。

此外,近红外光谱技术在农业领域的应用还包括农产品质量检测、土壤养分分析、农药残留检测等方面。

通过测量近红外光谱与农产品的相互作用,可以检测和评估农产品的质量指标,如含水量、营养成分、残留农药等。

这为农产品的质量控制和食品安全提供了可靠手段。

尽管近红外光谱技术在农业领域的应用已取得了显著的成果,但也面临着一些挑战和困难。

比如,如何优化光谱数据处理算法,提高分析的准确性和稳定性;如何降低设备成本,提高仪器的可靠性和使用便捷性;如何加强标准化管理和监测体系建设,确保检测结果的可靠性和可比性等。

对于这些挑战,我们需要进一步研究和探索,以不断完善和拓展近红外光谱技术在农业领域的应用。

综上所述,近红外光谱技术在农业领域具有巨大的应用潜力和发展前景。

通过充分发挥近红外光谱技术的优势,我们可以更好地满足农业生产和食品安全领域的需求,提高农业生产效率和质量,推动农业可持续发展。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章结构:本文主要由引言、正文和结论三个部分组成。

蛋白质近红外光谱检测法原理

蛋白质近红外光谱检测法原理

蛋白质近红外光谱检测法原理
蛋白质近红外光谱检测法是一种利用近红外光谱技术分析蛋白质组成和含量的方法。

其原理基于蛋白质的化学键和功能团在近红外光波段的吸收特性。

近红外光谱的波长范围通常为700-2500纳米,这个范围内的光可以穿透样品并与样品中的分子相互作用。

蛋白质分子中的氨基酸残基对近红外光具有吸收特性,不同残基对光的吸收和散射的程度也不同,因此可以用近红外光谱来区分不同的蛋白质。

蛋白质近红外光谱检测法主要分为两个步骤:预处理和光谱分析。

预处理步骤包括样品的制备和干燥,以确保样品中没有水分等干扰物。

然后将样品置于近红外光仪器中进行扫描,记录样品的吸收光谱。

光谱分析步骤则是通过对样品中特定波长的光吸收量进行定量分析。

通常使用化学计量学方法,如多元回归分析、主成分分析等来建立蛋白质组分和含量之间的关系模型。

通过与已知含量的标准样品建立校准曲线,可以推断未知样品中蛋白质的含量。

蛋白质近红外光谱检测法的优点包括快速、无损、非破坏性、不需昂贵试剂和易于操作等。

它可以用于定量分析蛋白质的含量,质量控制和品质评价等领域。

近红外光谱的原理及应用

近红外光谱的原理及应用

近红外光谱的原理及应用前言近红外光谱是一种非破坏性的分析技术,被广泛应用于物质组分的测定、质量控制和环境监测等领域。

本文将介绍近红外光谱的原理及其在不同领域的应用。

一、近红外光谱的原理近红外光谱是指在波长范围为700 nm到2500 nm之间的光线所显示的谱图。

其原理基于物质吸收、散射和反射的特性。

近红外光谱仪通过收集样品对近红外光的吸收、散射或反射来获得样品的光谱信息。

其原理可简单总结为以下几个步骤:1.光源发出宽谱带光线,经过透镜或光纤导入光谱仪中。

2.经过光栅或棱镜的分光作用,将光线分解成不同波长的光,形成光谱。

3.样品与光谱仪中的探测器之间形成一个封闭的光学系统。

4.样品与光线相互作用,发生吸收、散射或反射。

这些相互作用引起光强度的变化。

5.光谱仪中的探测器记录这种光强度的变化,从而得到样品的光谱图。

二、近红外光谱的应用近红外光谱因其快速、非破坏性和高效的特点,在许多领域都有广泛的应用。

以下是近红外光谱在不同领域的应用示例:1. 食品行业•食品成分分析:近红外光谱可以用于分析食品中的脂肪、蛋白质、糖类等成分的含量,从而用于质量控制和产品检测。

这种非破坏性的分析方法可以避免传统化学分析所需的样品处理和分解过程。

•食品质量检测:通过比对样品近红外光谱与标准样品的光谱,可以检测食品中的变质程度、添加剂是否合格等质量指标。

2. 化工行业•原料组分分析:近红外光谱可以用于化工原料的成分分析,通过建立光谱与成分之间的关系模型,可以快速准确地确定原料的组分及其含量。

•反应过程监测:近红外光谱可以在线监测化工反应过程中的物质变化,实时掌握反应过程的动态信息,从而进行优化和调控。

3. 医药领域•药品质量控制:近红外光谱可以用于药品质量的快速检测和分析。

通过建立药品光谱与其成分、含量之间的关系模型,可以对药品进行快速准确的质量控制。

•药物研发:近红外光谱可以用于药物研发过程中的原料药分析、反应过程监测等,加快药物研发的速度和效率。

聚合物的红外光谱研究

聚合物的红外光谱研究

聚合物的红外光谱研究红外光谱是一种广泛应用于聚合物研究的非常有用的分析技术。

通过红外光谱,我们可以了解聚合物的化学组成、结构、相互作用以及其它物理性质。

在这篇文章中,我们将讨论红外光谱在聚合物研究中的应用以及一些相关的研究方法。

首先,让我们简要介绍一下红外光谱的基本原理。

红外辐射是电磁辐射的一种波长范围,它的波长介于可见光和微波之间。

有机化合物在红外波段的吸收谱带可以用于识别和分析化合物的不同官能团。

聚合物是由重复单元组成的大分子,因此其红外光谱也有其特殊之处。

首先,红外光谱可以用于鉴定聚合物的化学组成。

聚合物通常由不同的单体或功能单元组成,通过红外光谱,我们可以确定聚合物中存在的官能团。

例如,酯、醚、酰胺等官能团的振动频率可以在红外光谱图中很清晰地观察到。

通过比较聚合物的红外光谱和单体的红外光谱,我们可以确定聚合物的化学组成。

其次,红外光谱可以用于研究聚合物的结构。

聚合物的结构对其性质和应用有着重要的影响。

通过红外光谱,我们可以观察到聚合物的键长、键角、晶体结构等方面的信息。

例如,聚烯烃类聚合物的红外吸收峰的位置和强度可以提供有关侧链的构象和取向信息。

此外,红外光谱还可以用于研究聚合物的相互作用。

聚合物可以与其它物质或聚合物形成复合材料或共聚物。

红外光谱可以提供复合材料中不同成分之间的相互作用信息。

例如,如果聚合物与钙盐形成络合物或聚合物链与聚酰胺链相互交联,我们可以通过红外光谱观察到特定的峰位变化。

在聚合物红外光谱研究中,有几种常用的方法。

首先,传统的固体样品法是将聚合物样品研磨成颗粒或制备薄膜,然后直接在红外光谱仪中进行测量。

这种方法适用于固体聚合物样品,可以提供非常准确的红外光谱。

其次,溶液法是将聚合物溶解在合适的溶剂中,然后通过红外透射法进行测量。

这种方法适用于大多数溶液聚合物样品,可以提供样品的整体红外光谱。

最后,偏振红外光谱法是将聚合物样品与偏振红外光进行相互作用,以研究聚合物的定向和取向。

近红外光谱技术在生命科学中的应用

近红外光谱技术在生命科学中的应用

近红外光谱技术在生命科学中的应用近年来,随着科学技术的不断进步,近红外光谱技术在生命科学领域中的应用越来越广泛。

作为一种非损伤性、快速、准确的分析方法,近红外光谱技术可以对生物材料进行无害化分析,从而帮助研究人员更加深入地了解生命体的结构和功能。

一、近红外光谱技术简介近红外光谱技术是指将近红外光线发射到样品上,根据吸收、散射和反射等特性,来研究样品的成分和结构。

这种技术利用了化学键振动对光的吸收,能够对有机物和无机物等不同类别的物质进行分析鉴定。

近红外光谱技术主要是由一系列器材组成,包括光源、光学传输途径、样品室和光谱仪。

其中,光谱仪是核心部件,其功能是将样品产生的光谱信号进行检测和测量,进而得出有关样品的成分和结构的相关数据。

二、近红外光谱技术在生物医学领域中的应用1、药物快速检测解析近红外光谱技术不仅可以用于生物标本和样品的检测分析,同时也可以用于检测药物成分和品质。

通过对药物品质的分析,可以帮助生产企业更好地掌握药品质量,并提高生产效率。

同时,这也有助于保证人民群众对药品的安全和有效使用。

2、生物组织结构分析近红外光谱技术还可以用于研究生物组织的结构。

近红外光谱技术能够通过检测红外光谱信号,快速和准确地检测出组织中的化学成分和结构特征,从而帮助科学家更好地理解生物组织的结构与功能。

3、肿瘤检测近红外光谱技术也可以被用于肿瘤检测。

在肿瘤过程中,细胞内的分子会有所不同,因此近红外光谱技术可以检测并分析出细胞内的成分差异,从而为临床治疗提供更科学的依据。

4、生命物质表征生命科学中的生命物质是复杂的有机化学物质,其中包括蛋白质、核酸、脂肪、糖类、多酚类等。

采用近红外光谱技术进行表征和分析,可以帮助研究人员快速地掌握生命物质的成分和结构等信息。

三、近红外光谱技术在生命科学领域的优势1、非破坏性质近红外光谱技术具有非破坏性的特性,因此可以对生物材料进行无害化分析,不会损伤样本的结构。

2、快速、准确相对于传统的分析技术,近红外光谱技术具有快速和准确的特性,能够快速分析出样品的化学成分和结构信息。

近红外光谱技术在肉类等食品中的应用研究

近红外光谱技术在肉类等食品中的应用研究

近红外光谱技术在肉类等食品中的应用研究随着人们对食品安全和品质的要求越来越高,传统的食品检测方法已经无法满足人们的需求。

科学家们开始借助光学技术,研究并应用近红外光谱技术在肉类等食品中的检测和分析中。

近年来,近红外光谱技术已成为食品检测领域中广泛应用的一种技术手段。

一、近红外光谱技术概述近红外光谱技术(NIR)是一种非破坏性、快速和高效的检测技术。

它利用近红外光的吸收、透射和散射特性,在肉类等食品中对其中的有机化合物、水分和其他成分进行检测。

与传统的化学方法相比,近红外光谱技术在检测速度、准确性、样品消耗量和操作难度等方面具有明显优势。

二、近红外光谱在肉类等食品中的应用1. 肉品中脂肪和蛋白质含量的检测脂肪和蛋白质是肉类中最重要的成分之一。

利用近红外光谱技术,可以简单、快速地测定肉品中的脂肪和蛋白质含量,并得到准确的分析结果。

在一个典型的红肉检测过程中,肉品样品首先被近红外光谱读取器扫描,然后读取器将光谱数据传输到相关计算机软件中,通过建立含量数据模型来计算样品中的脂肪和蛋白质含量。

这种技术在生产中可以用来判断肉类品质、品种等。

2. 食品中的水分含量检测食品中的水分含量是食品生产和食品安全的关键因素之一。

利用近红外光谱技术,可以快速地测定肉类等食品中的水分含量,避免肉品过多或过少的干燥,使肉品水分含量达到最佳状态。

3. 肉类中常见的塑料污染检测在肉类加工和运输过程中,肉类可能会被一些塑料污染,传统的检测方法对于这方面问题的发现往往需要本来就比较大的工作量和时间投入,而采用NIR技术可以快速发现异常情况。

三、总结近年来,近红外光谱技术在肉类等食品检测中的应用日渐广泛,其快速、准确、非破坏等特点已经得到了广泛的认可。

虽然NIR技术具有微观非破坏性,但是也需要充分保障检测设备本身的精准性和专业性,这是将近红外光谱技术应用于食品检测的一个重要前提。

通过不断地完善NIR技术的检测算法和仪器设备,相信它在未来的发展中能够在食品安全保障的方向上产生更大的贡献。

蛋白质的红外光谱

蛋白质的红外光谱

蛋白质的红外光谱是一种用于研究蛋白质二级结构的技术。

通过红外光谱,可以了解蛋白质中维持二级结构的氢键是否被破坏,以及破坏的原因。

蛋白质二级结构变化的原因包括温度变化、蛋白质骨架中加入金属离子、光照诱导蛋白质分子链断裂、药物与蛋白质结合等。

此外,红外光谱还可以用于分析大多数蛋白质以及不同环境下的肽样品,包括不同的缓冲条件、温度条件和pH条件。

这有助于更好地理解蛋白质的稳定性。

在样品制备方面,如果不需要考虑溶剂效应,可以选择冻干/氮吹法将蛋白质样品制备成粉末,然后选择透射或ATR 测试。

如果需要考虑溶剂效应,可以考虑用液体池或者ATR进行测试。

如果蛋白质活性和溶剂效应都不考虑,那么可以采用自然干燥+ATR测试,实现蛋白质分析的免制样+可回收。

在数据处理方面,可以根据不同的需要选择不同的处理方法。

例如,原始光谱/导数光谱定性比较二级结构变化,分峰拟合半定量分析二级结构变化,二维光谱研究蛋白质热稳定性,二维光谱鉴别变性前后的蛋白质等。

总之,红外光谱是一种强大的工具,可以提供关于蛋白质结构和功能的重要信息。

脂肪 蛋白质 糖类的近红外光谱

脂肪 蛋白质 糖类的近红外光谱

脂肪蛋白质糖类的近红外光谱
近红外(NIR)光谱被广泛应用于分析和确定食物中的脂肪、
蛋白质和糖类的含量。

NIR光谱是指在接近可见光谱的红外区域(780-2500纳米)范围内的光谱。

针对脂肪、蛋白质和糖类的NIR光谱分析方法通常是基于样
品对特定波长范围内的光的吸收、散射和反射特性进行评估。

不同的化学成分对NIR光谱表现出不同的响应特征,因此可
以通过分析光谱峰的强度和位置来确定样品中的脂肪、蛋白质和糖类含量。

对于脂肪含量的分析,NIR光谱可以通过检测样品中脂肪的特定吸收峰来实现。

脂肪通常在1200-1800纳米的波长范围内显
示出较强的吸收能力。

蛋白质的含量可以通过观察NIR光谱中1450-1580纳米之间的特定吸收峰来确定。

这些波长的光被蛋白质中的特定官能团吸收。

糖类含量的分析可以利用NIR光谱中1000-1200纳米范围的吸收峰进行测定。

糖类中的羟基官能团会对这些波长的光吸收。

总体而言,NIR光谱分析对脂肪、蛋白质和糖类的含量测定提供了一种快速、无损和非破坏性的方法。

该方法具有操作简单、分析速度快等优点,因此在食品行业中得到了广泛应用。

近红外反射光谱(NIRS)测量棉子中油份和蛋白质含量的研究

近红外反射光谱(NIRS)测量棉子中油份和蛋白质含量的研究

准确 地分析 营养 品 质 的检 测 方 法 是 开展 棉 子 营 养
品质改 良的重 要前提 。
近 红 外 反 射 光 谱 ( a n rrd R f ca c Ner Ifae el tn e e
S e to c p ) 术 是 2 p cr s o y 技 0世 纪 8 0年 代 后 期 发 展 起
棉 子营养 品质性 状 的检 测成 本 较 高 , 需要 专 门
学分 析相 比 , 红 外反 射 光谱技 术是 一 项 间接 的分 近 析方 法 , 它测定样 品 成分含 量 的 方法 是建 立在 化 学
分析 法或 其 它仪 器 测定基 础 之上 , 一 种可“ 生” 是 再 的测 定方 法 。 因此 , 何 一 台近红 外 光谱 仪 对每 种 任 组分 或每 种参数 都要 单独 定 标 。所 以 , 用 近红 外 利 检 测棉 子 中粗蛋 白和 粗脂 肪 的含 量 , 关键 是 构建 正 确的 模型 , 并验证 模 型的 可靠 性 。
本研 究所构建 的数学模 型 可 以用 来快速 准 确地测 量棉 子 的油份和 蛋 白质含 量 。 关键 词 : 棉子 ; 红外反 射光 谱 ; 近 油份含 量 ; 白质含 量 蛋
中图分 类号 :5 2 ¥ 6 文献标 识码 : A 文章编 号 :0 06 2 2 1 )0 -0 70 1 0 —3 X(0 0 一10 1—3
近 红 外反 射 光 谱 ( I ) 量 棉 子 中油份 和 N RS 测
蛋 白质 含 量 的研 究
徐 鹏, 郭婷 婷 。 张香桂 , 万朝 , 倪 沈新 莲 ( 苏省农 业科 学院农 业 生物技 术研 究所 , 江 南京 2 0 1 ) 1 0 4
摘要: 本研 究对近 红 外反射 光谱分 析 法测 量 棉 子 油份 和 蛋 白质 含 量 的 可行 性 和 方 法进 行 了探 讨 。采 用 索 氏抽提 法测 量 了 1 2份 常规棉 花 品种种仁 的油份含 量 , 择其 中 8 1 选 7份代表 性样 品建 立数 学模 型 , 用剩 下 的 2 5份 验证 该 模 型 , NI 其 RS的预测 值 与化 学值 之 问 的相 关 系数 R一0 9 5 , 测标 准 差 ( E 为3 5 。 .6 6 预 S P) . 5 用凯 氏定 氮法测 量 了 1 3份 棉子 种仁 的蛋 白质含 量 , 择 其 中 的 8 0 选 O份 建 立 数 学模 型 , 剩 下 的 2 用 3份验 证 该模 型 , N R 其 I S的预测 值 与化 学值 之 间 的相 关 系数 R一0 9 2 , 测标 准 差 ( E ) . 6 。结 果表 明, . 77 预 S P 为3 5

近红外有机化合物和新兴应用

近红外有机化合物和新兴应用

近红外有机化合物和新兴应用摘要:本文重点综述了新兴的近红外(NIR)有机含氮化合物的共轭多烯,给体 - 受体发色团和他们的近红外吸收的探索,近红外荧光和近红外光敏特性在吸热器的应用潜力,以及太阳能电池,和近红外发光二极管方面的应用。

综述了近红外有机化合物的例子的分子重点设计,近红外吸收,荧光和特定新兴应用。

近红外光谱的给体 - 受体型,由于发色团的差异而产生的独特功能,包括能隙的设计与合成,良好的可加工性和可控形态以及在固体状态的属性。

然后从个人的角度提供研究和近红外有机材料和应用开发的未来方向。

关键词:发色团·给体 - 受体系统·荧光·有机发光二极管·近红外吸收1.介绍红外辐射是电磁辐射,其波长长于红色可见光的最长波长,但比微波的短。

从大约300千兆赫(1毫米)的红外区域跨越到400兆赫(750 nm),并可分为三个部分:近红外,中红外和远红外。

近红外(NIR)区通常落在光谱从120到400赫兹(2500〜750纳米)。

近红外的材料被定义为能与近红外光相互作用的物质,如吸收和反射,并放出根据外部刺激不同而不同的作用,如光激发,电场,和化学反应的近红外光。

近红外线的材料大致可分为两组:无机材料,包括金属氧化物和半导体纳米晶体,以及有机材料,包括金属络合物,离子性染料,延长对共轭的生色团,并且给体 - 受体的电荷转移生色团。

红外技术如红外成像的前进是由军事和民用用途的需求驱动。

军事上的应用,包括目标捕获,监控,夜视,归巢和跟踪。

非军事用途包括:热效率分析,远程温度检测,短程无线通信,光谱学,和天气预报。

研究近红外材料和技术是由对未知事物的求索和在一些重要领域的基础研究和实际应用的动机如能源,通信,生物成像,传感和先进的光电子。

近50%的太阳能落在近红外光谱区域,这就要求太阳能在转换近红外光电材料。

由于近红外光能更深地穿入组织,所以近红外材料常常作为标记或染色的生物成像。

近红外光谱技术在中药鉴定中的应用研究

近红外光谱技术在中药鉴定中的应用研究

CATALOGUE目录•近红外光谱技术简介•近红外光谱技术在中药鉴定中的应用•近红外光谱技术在中药鉴定中的实践技术•近红外光谱技术在中药鉴定中的研究进展•总结与展望•参考文献定义特点近红外光谱技术的定义与特点历史近红外光谱技术起源于20世纪70年代,当时主要用于农业和食品领域。

随着技术的发展和仪器的改进,该技术在中药鉴定领域的应用逐渐得到广泛关注和应用。

发展近年来,随着计算机技术和人工智能技术的不断发展,近红外光谱技术与其他技术的结合使得其在中药鉴定中的应用更加广泛和深入。

例如,与化学计量学、机器学习等方法结合,可以实现中药的快速、无损鉴定。

近红外光谱技术的历史与发展近红外光谱技术主要分为直接法和间接法。

直接法是指直接测量样品在近红外波段的吸收和散射特性,适用于具有较强吸收特性的样品;间接法是指通过测量样品在近红外波段对其他物质的吸收或散射特性,间接得到样品的成分信息,适用于具有较弱吸收特性的样品。

分类近红外光谱技术在中药鉴定中的应用主要包括药材的真伪鉴别、产地溯源、质量评价等方面。

例如,通过对不同产地的药材进行近红外光谱分析,可以快速、准确地鉴别药材的真伪和产地;通过对药材进行不同时间点的近红外光谱分析,可以监测药材的有效期和质量变化情况。

此外,近红外光谱技术还可以应用于中药药代动力学和药物相互作用等方面的研究。

应用近红外光谱技术的分类与应用定义目的中药鉴定的定义与目的近红外光谱技术在中药鉴定中的优势近红外光谱技术是一种无损检测方法,可以在不破坏中药材的情况下进行鉴定。

非破坏性快速简便无需样品处理多组分分析近红外光谱技术具有快速、简便的特点,可以快速获取样品的特征信息。

使用近红外光谱技术时,无需对样品进行复杂的处理,可以直接进行检测。

近红外光谱技术可以同时分析中药材中的多个组分,包括水分、脂肪、蛋白质、多糖等。

近红外光谱技术在中药鉴定中的实践案例案例1案例2近红外光谱的采集技术实验条件在采集近红外光谱时,需要将中药样品进行适当的处理,如研磨、干燥、粉碎等,以便获得均匀、稳定的样品。

荧光光谱技术在蛋白质研究中的应用

荧光光谱技术在蛋白质研究中的应用

荧光光谱技术在蛋白质研究中的应用蛋白质是生命体系中重要的基础物质,其结构和功能的研究对于理解生命活动的机制具有重要意义。

而荧光光谱技术作为一种非常重要的工具,在蛋白质研究中发挥着重要的作用。

本文将从荧光光谱技术的原理、优势以及应用来探究其在蛋白质研究中的应用。

一、荧光光谱技术的原理荧光光谱技术可以对分子体系中的荧光染料进行光谱分析,并对其内部结构和分子环境进行研究。

其基本原理是将荧光染料所吸收的光子转化为发出的荧光光子。

在分子内部,荧光染料的发射光强度与其周围的环境密切相关,包括染料所处的氧化还原状态、离子强度、分子间距离等因素。

荧光光谱技术可以利用分子与光子作用的物理过程来实现对蛋白质分子内部结构和环境进行分析。

二、荧光光谱技术的优势相比于其他技术,荧光光谱技术有着显著的优势。

首先,它具有高灵敏度,在极低浓度下也能够进行定量分析。

其次,荧光光谱技术非常灵活,可以应用于各种环境下的样品分析,包括固态、液态以及气态等。

此外,荧光光谱技术的实验操作非常简单,也可以高通量地进行分析,适用于大规模的样品分析。

三、1. 荧光光谱技术在蛋白质结构分析中的应用荧光光谱技术可以利用其高灵敏度和灵活性进行蛋白质结构分析。

在某些情况下,荧光标记可以通过与蛋白质特定部位进行共价结合,从而实现对蛋白质特定区域的分析。

此外,荧光光谱技术可以通过改变样品溶液的 pH 值,以及加入剂量不同的效应物质等手段,改变某些蛋白质分子内部环境,从而实现对蛋白质构象和结构的分析。

2. 荧光光谱技术在蛋白质动力学研究中的应用通过在蛋白质溶液中加入相应的效应物质,荧光光谱技术可以实现对蛋白质分子内部构象的时序监测。

在监测蛋白质的折叠、解离等过程中,荧光光谱技术可以通过荧光染料的荧光发射变化,实现对蛋白质分子构象的监测。

此外,荧光光谱技术还可以利用荧光共振能量转移(FRET)技术,来实现对蛋白质分子内部的结构变化、动力学特性等的研究。

3. 荧光光谱技术在蛋白质定量分析中的应用荧光光谱技术在精确定量分析方面,具有优越的性能。

近红外光谱技术在食品安全检测中的研究进展

近红外光谱技术在食品安全检测中的研究进展

1、优势
(1)快速:NIRS可以在短时间内完成多个样品的检测和分析。 (2)无损:NIRS不会对样品造成损伤或破坏。
(3)无需样品预处理:NIRS可以直接对样品进行测量,无需进行复杂的样品 预处理。
(4)可重复性好:NIRS的测量结果具有很好的可重复性,可以用于样品的长 期监测和分析。
2、局限性
作用机理研究
通过对蛋白质和多糖的分子结构和理化性质的分析,发现蛋白质和多糖对高乳 脂乳浊液稳定性的影响主要表现在以下几个方面:(1)静电相互作用:蛋白 质和多糖带有相反电荷,它们之间可以形成静电相互作用,从而稳定高乳脂乳 浊液中的乳滴;(2)空间位阻效应:多糖的大分子结构可以充当空间位阻剂, 阻止蛋白质聚集和沉淀,从而提高高乳脂乳浊液的稳定性;(3)
四、未来研究方向
1、开发新型NIRS仪器:随着技术的不断发展,未来需要开发更灵敏、更稳定 的NIRS仪器,以提高测量精度和可靠性。
2、提高模型泛化能力:建立模型是NIRS应用的关键步骤,未来需要研究如何 提高模型的泛化能力,使其适用于更多类型的样品。
3、NIRS与其他技术的结合:将NIRS与其他技术(如拉曼光谱、X射线衍射等) 结合,可以实现更全面、更深入的样品分析。
引言
高乳脂乳浊液是一种具有高浓度乳脂的乳浊液,具有优良的口感和营养价值。 然而,其稳定性受到多种因素的影响,如蛋白质和多糖的交互作用等。蛋白质 和多糖是常见的乳浊液稳定剂,但它们之间的交互作用对高乳脂乳浊液稳定性 的影响尚不清楚。因此,本次演示旨在探讨蛋白质—多糖交互作用对高乳脂乳 浊液稳定性的影响及作用机理。
近红外光谱技术在食品安全检 测中的研究进展
目录
01 一、近红外光谱技术 的原理
二、近红外光谱技术

近红外光谱技术在饲料常规成分分析中的应用

近红外光谱技术在饲料常规成分分析中的应用

随着近些年来,我国畜牧业发展规模的逐步扩大,对饲料 的消费需求日益旺盛,为了获取更多的市场份额,增加自身的 经济收益,各个饲料生产企业在不断升级生产技术的同时,纷 纷进行品控能力的提升,对饲料原料、成品料以及加工工艺进 行全面控制。由于饲料生产活动的复杂性,如果按照传统的饲 料检测方式,对能量饲料、蛋白饲料、矿物质饲料以及各类饲料 添加剂进行检测,不但会破坏样品内含有的常规成分,并且检 测周期长,无法适应市场经济体系下,饲料生产经营活动的客 观要求。基于上 述 实 际,文 章 以 近 红 外 光 谱 技 术 作 为 研 究 核 心,分析近红外光谱技术的技术原理,立足于近红外光谱技术 在饲料常规成分分析的应用实际,以科学性原则、实用性原则 为先导,构建起现代化的饲料常规成分分析机制。
近红外光谱分析技术原理分析
近红外光 谱 分 析 技 术 (nearinfraredreflectancespectrosco py)作为一种快捷高效的分析模式,产生于 20世纪 70年代,近 红外光谱技术在运行的过程中,以计算机技术、光谱技术以及 化学计量等作为技术框架,能够对检测样品中的相关物质进行 高效判别,实现样品分析的准确性[1]。与其他检测分析方法相 比较,近红外光谱分析技术借助于近红外光谱仪进行射线的发 射,利用不同物体对射线波长吸收能力的差异,通过定标方程 对射线吸收情况进行分析,因此与传统化学分析与物理分析方 法相比,近红外光谱分析法,表现出定量分析的优势,不需要进 行样品称量,就可以连续进行无限次的样品分析。同时在近红 外光谱技术体系下,样品的处理较为简单,只需进行粉碎处理, 不需要使用化 学 试 剂 或 者 进 行 样 品 制 作,大 大 降 低 了 操 作 难 度,缩短了分析周期。近红外光谱技术分析能力较强,通常情 况下,只需要几分钟就可以完成检测分析工作,并且可以进行 不同样品的同时检测分析,分析过程中不会产生废弃物,是目 前为数不多的绿色 清 洁 检 测 分 析 模 式 [2]。 正 式 由 于 近 红 外 线 光谱技术具有着上述优势,才使得其成为现阶段检测分析的主 要手段,饲料生产企业在发展的过程中,为了提升饲料常规成 分分析工作的准确性,缩短分析周期,压缩常规成分分析成本,

举出三种无机及分析化学在食品检测中的应用实例

举出三种无机及分析化学在食品检测中的应用实例

举出三种无机及分析化学在食品检测中的应用实例现代仪器分析的种类非常多,应用的原理各不相同,具体的有:(1)电化学分析是利用在化学电池中被分析溶液的组成及含量与其电化学性质的关系而建立起来的一类分析方法。

电化学分析在食品生产控制.理论研究新型重要工具等方面有重要.应用。

测定食品及水样中的氰化物可以通过单扫描极谱法测定,产生一个明显的极谱波峰,而且测定结果满意川。

另外通过电势溶出法可以分析痕量金属和混合金属.还能方便准确地测定酱油.醋等中砷的含量.不需要消化和预处理。

(2)通过紫外-可见分光光度计对不同的食用合成色索进行吸收光谱扫描,发现具有不同的吸收谐图,跟标准谱图对照,可直观.快速地定性,且在一-定浓度下.峰高与含量成止比,可以定量分析。

可以用紫外-可见分光光度计法测定色酒.饮料及果冻等食品中的食用合成色素']。

紫外-可见分光光度计法还可以测定食品中的铅.铁.钢.锌等离子的含量。

(3)近红外光谱技术可以用米测定原料肉或肉制品的水分、蛋白质和脂肪含量等指标。

冷冻和解冻会影响肉的品质,利用近红外光谱技术可以将经过冷冻的肉鉴别分离出来[3]。

近红外光谱技术中傅里叶变换近红外光谱技术和傅里叶变换中红外光谱技术可以用于检测牛奶中ppb级盐酸四环索的含量。

近红外光谱技术既能有效地分析食品中防腐剂成分,又能对粮食中的水分.蛋白质、脂肪.氨基酸、纤维素.灰分以及谷物加工品品质进行检测。

近红外光谱技术与其他检测方法相比,它具有环保、简单、高效等优点。

美国已将测量大豆蛋白质和脂肪含量及小麦蛋白质含量的近红外光谱方法确定为美国官方标准方(4)荧光分光光度法对食品中硒.砷、锗等微最元素的测定具有可行性,并能同时测定几种元素。

刘桂荣建立了灵敏度高,准确度好的在食品中微量硒的荧光测定方法,在选定的实验条件下,荧光强度与硒浓度在0.7- 280 ng/ ml呈线性关系,相关系数0.9996.检出限为0.2ng/ml,回收率为96.5-101.0%4。

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第 20 卷 第 12 期 2008 年 12 月
化 学 进 展
PROGRESS IN CHEMISTRY
Vol . 20 No. 12 Dec. , 2008

近红外光谱在蛋白质和含酰胺基团 聚合物研究中的应用 3
江 艳 武培怡 3 3
(聚合物分子工程教育部重点实验室 复旦大学高分子科学系 上海 200433)
Key words near2infrared spectroscopy ; protein ; polymer with amide group ; second2derivative ; two2dimensional correlation spectroscopy ; chemometrics
制备简单 , 测试过程耗时短且不破坏样品原有状 态[1 , 3] 。近红外区域的谱带对于水合作用和氢键作 用的变化相对于中红外区域更为敏感 ,因此在研究 酰胺 结 构 的 水 合 和 氢 键 作 用 方 面 尤 为 有 效[3 , 4 , 11 , 12] 。但 是 近 红 外 分 析 方 法 也 存 在 不 足 之 处 。首先 ,NIR 谱区为分子倍频与合频的振动光谱 , 信号弱 ,谱峰重叠严重 ,需要对谱图进行一定的处理 才能获得有用的信息 ;其次 ,它是一种间接的定量分 析技术 ,需要通过收集大量具有代表性的标准样品 , 通过严格细致的化学分析测出必要的数据 ,再通过 计算机建立数学模型 ,才能预测未知样品的结果 。 因此 ,建立可靠的校正模型是利用近红外实现成功 定量分析的关键 。
Abstract Near2infrared spectroscopy is a widely2used nondestructive analytical tool , but the disadvantages of weak band intensities and greatly overlapped bands have limited its application. In this review , several methods to overcome the drawbacks of NIR spectroscopy , such as second2derivative spectrum , two2dimensional correlation spectroscopy and chemometrics , are introduced. The applications of NIR spectroscopy in the studies of the structures and contents of both proteins and polymers with amide groups are discussed. All these show that the methods help a lot of in the qualitative and quantitative analysis of near2infrared spectroscopy and broaden the potential application of NIR spectroscopy.
1 近红外光谱分析
近红外光谱分析是 20 世纪 80 年代发展起来的 一项可以实现无损检测的测试技术 。近红外 ( near infrared ,NIR) 光是指介于可见光与中红外之间的电 磁波 ,谱区范围是12 500 —4 000cm- 1 。与中红外相
比 ,该区域主要是 XH(X = C ,O ,N , …) 等含氢基团或 C O 基团振动光谱的倍频及合频吸收[1 , 2] , 谱带 宽 ,重叠较严重 ;而且吸收信号弱 ,信息解析复杂 ,所 以尽管该谱区被发现较早 ,但分析价值一直未能得 到足够的重视[3] 。近年来 ,随着计算机与化学统计 学软件的发展 ,近红外光谱已逐渐发展为一种定性
二维相关光谱技术是由 Noda 提出的[37 , 38] , 通 过采 集 一 系 列 在 某 一 特 定 外 扰 下 产 生 的 动 态 光 谱[39 —41] ,经过二维相关计算 ,得到相关谱图 。这一 方法可以有效地分辨交叠谱带 ,给出分子间或分子 内相互作用的信息 , 并可提供谱带变化的顺 序 。 [37 , 38 ]
关键词 近红外光谱技术 蛋白质 含酰胺基团聚合物 二阶导数 二维相关光谱 化学计量法 中图分类号 : O657. 33 文献标识码 : A 文章编号 : 10052281X(2008) 1222021213
Application of Near2Infrared Spectroscopy in the Study of Protein and Polymers with Amide Group
Ozaki 等[4] 用二维相关光谱技术来提高近红外 光谱的分辨率 ,研究了卵清蛋白水溶液热致变性过 程 。他们对不同浓度蛋白质水溶液的升温过程以近 红外光谱跟踪并进行二维相关分析 ,获取了卵清蛋 白在水合和解折叠过程中二级结构的变化情况 。
实验测定了含水量不同的蛋白质溶液在不同温 度下的近红外谱图 ,并对其进行二阶导数处理 ,如图 3 所示 。Ozaki 等将图中出现的两个谱带 :4 850cm- 1
本文将主要介绍近红外光谱在蛋白质和含酰胺 基团聚合物两大方面的应用 ,这些工作涵盖了这两 类物质的结构和含量方面的研究 ,反映了近红外光 谱在该领域的应用价值和前景 。
一种常用的保存方式[22 —24] 。该条件下 ,蛋白质的活 动自由度受到限制 ,与溶液条件下的自然状态在结 构上有所不同 ,这种二级结构的改变往往采用红外 光谱来进行表征 ,而近红外光谱技术作为一种有效 的无损分析手段 , 在这一领域越来越受到关 注 。 [8 , 25 —31 ]
收稿 : 2008 年 1 月 , 收修改稿 : 2008 年 9 月 3 国家杰出青年基金项目 (No. 20425415) 、国家自然科学基金项目 (No. 20490220 , 20573022 , 20774022) 、国家基础研究专项经
费 (No. 2005CB623800) 、上海市科委学科带头人项目 (No. 07XD14002) 和教育部博士点基金项目 (No. 20050246010) 资助 3 3 通讯联系人 e2mail :peiyiwu @fudan. edu. cn
对于在溶液状态下不太稳定的蛋白质 ,冻干是
图 1 牛血清蛋白水溶液的透射光谱和冻干粉末的反射 光谱[21 ] Fig. 1 Near2infrared spectra of BSA in aqueous solution (200mgΠml , solvent2compensated) and in a freeze2dried solid obtained by transmission and diffuse reflection modes , respectively[21 ]
Jiang Yan Wu Peiyi 3 3 ( The Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers , Department of Macromolecular Science ,
Fudan University , Shanghai 200433 , China)
摘 要 近红外光谱 (near2infrared spectroscopy ,NIR) 是一种常用的无损表征手段 ,但谱带强度弱 、交叠情 况严重等缺点局限了它的应用范围 。本文介绍了几种常见的改善近红外光谱技术的方法 ,如二阶导数法 、二 维相关光谱法和化学计量法等 ,并举例阐述了近红外光谱在研究蛋白质和含酰胺基团聚合物的结构和含量 等方面的应用 。这些方法对近红外光谱的定性定量分析起到很好的辅助作用 ,有效地拓宽了近红外光谱技 术的应用领域 。
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第 12 期
江 艳等 近红外光谱在蛋白质和含酰胺基团聚合物研究中的应用
·2023 ·
本文通过对近红外光谱进行二阶导数处理 ,比 较了蛋白质溶液和冻干粉末的谱图 ,提供了漫反射 近红外光谱在蛋白质二级结构研究领域的一个应用 实例 。但是 ,蛋白质二级结构近红外谱带的归属和 研究工作还很不完善 ,有待进一步的探索 。 2. 2 二维相关光谱用于蛋白质二级结构研究[4 , 28]
Izutsu 等[21] 将溶液状态和冻干状态的蛋白质近 红外光谱进行对比的研究 。实验采用了 7 种不同的 蛋白质 ,分别制成溶液和冻干粉末两种状态 ,前者用 透射方式测定近红外光谱 ,后者则用漫散射方式表 征 。由于溶液中的溶剂会对光谱产生一定的影响 , 所以他们通过差谱的方法将其影响扣除 。图 1 就是 其中一种蛋白质 ———牛血清蛋白 (BSA) 处理后得到 的谱图 。差减后溶液的近红外光谱出现了若干个对 应于蛋白质不同官能团的谱带[2 , 32] 以及由于水的吸 收带位移而在差谱中形成的谷和峰[33] 。除了与水 有关的峰外 ,其他峰的位置基本保持不变 。
为了进一步减小基线飘移造成的影响 ,提高谱 带的可分辨性 ,Izutsu 等采用了二阶导数的方法对归 一化后的4 000 —5 000cm- 1 和5 600 —6 600cm- 1 区域 进行处理 (如图 2 所示) 。
蛋白质中α2helix 结构和β2sheet 结构所占比例 的大小直接影响到对应的特征峰情况 。一般来讲 , α2helix 结 构 较 多 的 蛋 白 质 在 4 090cm- 1 、4 365 — 4 370cm- 1 、4 615cm- 1 和 5 755cm- 1 区域会出 现 比 较 强的谱带 ; 而以β2sheet 结构为主的蛋白质则多在 4 060cm- 1 、4 405cm- 1 、4 525 —4 540cm- 1 、4 865cm- 1 和5 915 —5 925cm- 1 附近出现[27 , 31] 。
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