食源性致病菌是引发和威胁公众健康的主要因素之一。 由于食源性致病菌种类繁多, 常规检测方法复杂耗时要求高, 因此迫切需要一种更加快速精确的致病菌检测技术。 在传统红外光谱检测致病菌的流程中, 如经典的溴化钾压片法, 除了压片本身的操作之外通常还需对样品进行冷冻干燥(约需2 d)等耗时前处理过程, 因而不利于高通量快速检测。 本研究利用硒化锌薄膜法, 在硒化锌窗片上直接滴加菌液、 低温(48 ℃)烘干后进行原位检测, 无需漫长的冻干处理, 整个检测过程在50 min之内。 同时, 检测所需样品量少(10 μL)无需研磨等物理破坏性的制样过程, 避免了常规溴化钾压片法中研磨颗粒粗细、 制片厚薄误差及易碎片、 吸潮等的不利影响。 四种常见食源性致病菌(大肠杆菌DH5α; 沙门氏菌CMCC 50041; 霍乱弧菌SH04; 金黄色葡萄球菌SH10)的硒化锌薄膜法与溴化钾压片法红外谱图对比分析表明: 在相同的峰值检测阈值下(透过率大于0.05%), 本研究所采用的方法获得的二阶导数图谱在900~1 500 cm-1范围内可被识别的特征峰个数比溴化钾压片法明显增多(硒化锌薄膜法共计81个, 溴化钾压片法共计58个), 特征峰在多个位置强度显著增加(1 119, 1 085和915 cm-1等), 且可将溴化钾压片法中较宽的单峰或不明显的双峰显示为较明显的双峰(大肠杆菌DH5α: 1 441, 1 391和1 219 cm-1等; 沙门氏菌CMCC 50041: 1 490, 1 219和1 025 cm-1; 霍乱弧菌SH04: 1 441和1 219 cm-1; 金黄色葡萄球菌SH10: 1 491, 1 397和1 219 cm-1), 说明硒化锌薄膜法可以提高图谱分辨率及信噪比。 基于硒化锌薄膜法的原位红外光谱法对常见食源性致病菌整体快速高通量检测将具有巨大的应用前景。
食源性致病菌 红外光谱 样品前处理 原位检测 硒化锌薄膜法 Foodborne pathogens Infrared spectroscopy Sample pretreatment In-situ detection ZnSe film transmission method
1 北京中医药大学中药学院, 北京100102
2 清华大学化学系生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室, 北京100084
环草石斛Dendrobium loddigesii Rolfe是中药石斛的源植物之一, 以茎入药, 具有滋阴清热、 益胃生津的功效。 本文采用红外光谱法对不同产地、 不同采收期的环草石斛分别进行分析比较。 结果显示, 不同产地环草石斛红外光谱中, 1 035, 1 051, 1 078, 1 156, 1 500, 1 511, 1 736 cm-1等附近峰的相对峰强皆有显著差异, 表明不同产地环草石斛的多糖、 酮、 酯类等成分的组成和含量有明显差异。 在二维相关红外光谱中, 越南、 云南、 广西、 贵州的环草石斛分别有7, 8, 8, 9个自动峰, 且广西环草石斛的最强峰在1 220 cm-1附近, 不同于其他三个产地样品（980 cm-1）。 不同采收期环草石斛的红外光谱中, 1 034～1 023 cm-1主强峰的波数, (1 617±4)cm-1 次强峰的波数以及1 078（1 076, 1 079）cm-1峰的有无, 皆随季节呈现出明显的阶段性变化, 显示了环草石斛生长过程中所含多糖、 酮类等成分积累的阶段性变化规律。 应用红外光谱法能较好把握环草石斛的生长状况, 帮助全面了解其成分组成与含量变化, 对环草石斛的合理开发与高效利用有重要意义。
环草石斛 红外光谱 二阶导数光谱 二维相关红外光谱 Dendrobium loddigesii rolfe Infrared spectroscopy Second derivative spectra Two-dimensional infrared spectroscopy 光谱学与光谱分析
2014, 34(5): 1217
1 中国农业科学院农产品加工研究所, 北京 100193
2 农业部农产品加工综合重点实验室, 北京 100193
3 清华大学化学系生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室, 北京 100084
采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析技术, 对螺旋藻标准品、 螺旋藻粉样品和糊精标准品的红外光谱进行分析。 螺旋藻中的蛋白质(1 657, 1 537 cm-1)和糖类(1 069, 1 054 cm-1)具有明显的红外指纹特征。 螺旋藻粉中的主要成分为蛋白质和糖类, 主要辅料为糊精。 比较28个不同厂家螺旋藻粉的红外指纹图谱, 计算图谱相关系数确定出辅料添加比例的高低。 建立吸收峰强度比和蛋白质含量的关联标准曲线, 形成依据红外光谱测定样品蛋白含量的方法, 与凯氏定氮法测定结果相对偏差小于5%, 为螺旋藻粉品质鉴定提供了一种简便、 快速、 无损的新方法。
红外光谱 螺旋藻 蛋白质 指纹图谱 Infrared spectroscopy Spirulina Protein Fingerprinting
1 哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心, 黑龙江 哈尔滨150076
2 清华大学化学系, 北京100084
结合傅里叶变换红外光谱技术与聚类分析法, 建立牻牛儿苗科11种中药材的快速鉴别方法。 采用傅里叶变换红外光谱法鉴别牻牛儿苗科11种中药材; 在建立主成分分析模型的基础上, 采用SIMCA聚类分析法对三种中药材进行了快速的分类研究。 红外光谱结合聚类分析技术对牻牛儿苗科中药材聚类结果较理想, 识别率和拒绝率达到98%以上, 盲样的预测率达到91%。 红外光谱与聚类分析法相结合可以快速、 无损识别牻牛儿苗科中药材。
牻牛儿苗科 红外光谱 聚类分析 品种鉴别 Geraniaceae FTIR Clustering analysis Identification of plant varieties
1 哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心, 黑龙江 哈尔滨150076
2 清华大学化学系, 北京100084
采用红外光谱、 二阶导数光谱和二维相关红外光谱对来自黑龙江、 吉林、 辽宁三省的老鹳草中药材进行了分析。 不同产地的老鹳草的红外光谱都具有1 730和1 337 cm-1等表征鞣质类成分的特征吸收峰和1 618和1 318 cm-1波数表征草酸钙的特征峰。 其中还发现在1 370 cm-1的C—H弯曲振动区和1 230 cm-1的C—O伸缩振动区三产地老鹳草具有一定的差异性。 在高分辨的二阶导数谱中, 1 509, 1 204, 764和763 cm-1附近的表征鞣质类成分的吸收峰更明显, 三产地老鹳草在CO羰基伸缩振动区表征了脂肪类化合物的不同; 尤其是在二维相关光谱上, 各自的自动峰具有显著的差异性, 黑龙江的老鹳草出现了7个自动峰, 其中1 621 cm-1处自动峰最强; 而在吉林和辽宁产地的老鹳草中同样出现了4个自动峰, 前者1 580 cm-1处的自动峰最强, 后者在1 649 cm-1处自动峰最强。 该方法直观、 简单、 方便、 快速, 可以作为鉴别和鉴定同种不同产地老鹤草的一种新方法。
老鹳草 红外光谱 二阶导数光谱 二维相关红外光谱 Geranium Infrared spectroscopy Second derivative spectra Two-dimensional Infrared spectroscopy
1 北京林业大学材料科学与技术学院, 北京 100083
2 清华大学化学系, 北京 100084
采用一维红外光谱法并结合二阶导数红外光谱法以及二维相关光谱分析技术对超声波辅助提取的落叶松树皮活性物质进行了无损快速对比分析研究。 发现落叶松树皮活性物质中的主要成分是(＋)-儿茶素、 (－)-表儿茶素为结构单元, 且以4-8位连接的二聚原花青素, 没食子酸以及vitisinol为代表的一系列聚多酚化合物; 二阶导数光谱中落叶松树皮原花青素在1 631, 1 517, 1 468 cm-1处吸收峰与原花青素标准品相比, 向低波数位移, 而1 200和1 062 cm-1处吸收峰则向高波数位移; 并且在1 643, 1 518, 819, 780, 765 cm-1处的吸收峰越强, (＋)-儿茶素含量越高; 1 518, 1 469, 1 112, 796 cm-1处的峰强则可以代表(－)-表儿茶素的含量。 二维相关红外谱显示落叶松树皮活性物质谱图对角线上出现5个自动峰: 1 385, 1 449, 1 505, 1 532, 1 628 cm-1, 以1 628 cm-1最强。 成功地为深入研究落叶松树皮活性物质结构鉴定提供了一种新的方法。
落叶松树皮 活性物质 原花青素 红外光谱 Larch bark Active substances Proanthocyanidins Fourier transform infrared spectroscopy 光谱学与光谱分析
2012, 32(7): 1810
1 安顺学院化学与生物农学系， 贵州 安顺561000
2 清华大学化学系生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室, 北京100084
采用傅里叶变换红外光谱结合二阶导数谱和二维相关红外光谱的三级鉴定技术对肉苁蓉的不同浓度醇提物药液和相应的药渣由表及里地进行了分析与评价研究。 结果表明， 用乙醇提取肉苁蓉活性成分的加工过程使苯乙醇苷类等活性物质在红外光谱上得以明显体现， 并发现70％乙醇提取物中苯乙醇苷类等物质均高于其他浓度提取物。 该技术从整体上揭示了乙醇萃取肉苁蓉活性物质的规律， 验证了传统醇提法的合理性。 它不仅可以用于跟踪肉苁蓉醇提取过程和药液药渣的成分分析， 分辨不同浓度提取液和药渣成分的细微差别， 还可以将不同浓度提取液和药渣成分相结合， 提供肉苁蓉药材的整体信息， 为更深入的肉苁蓉的成分分析和药效研究提供宏观整体上的指导。
红外光谱 二维相关红外光谱 肉苁蓉 醇提物 鉴别 Fourier transform infrared spectroscopy Two dimensional correlation infrared spectroscopy Cistanche deserticola Alcoholic extract Identification 光谱学与光谱分析
2011, 31(11): 2923
1 安顺学院化学与生物农学系, 贵州 安顺561000
2 清华大学化学系生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室, 北京100084
采用傅里叶变换红外光谱及其二阶导数谱对动物药全蝎由表及里8个部位的药材粉末进行了分析与评价。 结果表明,全蝎不同部位的红外光谱较为相似,而二阶导数红外光谱中峰位置和峰强度的差异明显。 全蝎不同部位的分析结果进一步证明: 蛋白质是每个部位的主体成分, 但蝎尾的蛋白质与其他部位较为不同; 脂肪类物质主要集中于躯干部分; 硫酸粘多糖普遍存在于每个部位。 此外, 变质的全蝎在躯干后部含有较多量的嘌呤类似物。 因此, 傅里叶变换红外光谱及其二阶导数谱不仅可以为药材不同部位的差异分析和评价提供了一种快速、 全面和客观的方法和手段, 而且可以为药理研究等提供合理的方向性指导。
动物药 全蝎 红外光谱 Animal medicinal material Scorpio Infrared spectroscopy 光谱学与光谱分析
2011, 31(10): 2711
