上转换纳米粒子(UCNPs)因其具有强生物穿透性、 大斯托克位移、 良好的光稳定性和生物相容性等优点而被广泛应用于生物医药分析领域。 通过聚丙烯酸(PAA)对油酸(OA)配体的上转换纳米粒子(OA-UCNPs)进行表面改性得到亲水性纳米粒子 PAA-UCNPs, 再通过酰胺化反应将适配体(Apt)共价偶联到PAA-UCNPs表面得到Apt-UCNPs并将其作为能量供体, 以黑洞猝灭剂(BHQ1)作为能量受体, 构建了一种基于荧光共振能量转移特异性检测磺胺二甲氧嘧啶(SDM)的方法。 通过红外光谱(FTIR)及扫描电镜(SEM)对OA-UCNPs、 PAA以及PAA-UCNPs的结构和性能进行了表征。 从红外光谱中可以看出, 相比较于OA-UCNPs, PAA-UCNPs于1 722 cm^-1处出现了新峰, 可能为PAA的-C=O伸缩振动峰, 且在3 400 cm^-1附近存在的宽带可能归因于PAA中O—H伸缩振动; 从扫描电镜实验结果可以看出, PAA修饰前分散在环己烷中的OA-UCNPs尺寸约为31 nm, 而PAA修饰后分散在水溶液中的UCNPs直径约为49 nm。 分析认为长链的PAA分子体积比油酸分子大, 因此包覆在UCNPs表面会使其尺寸增加, 以上结果均表明PAA可能已被修饰到UCNPs表面。 通过紫外可见光谱对Apt-UCNPs、 Apt及PAA-UCNPs的结构进行了表征。 结果发现相对于PAA-UCNPs, Apt-UCNPs的紫外吸收光谱在260 nm处出现了较明显的Apt特征吸收峰, 这表明适配体可能已被修饰到UCNPs表面。 对Apt-UCNPs用于检测SDM的机理进行了初步探讨, 结果发现Apt-UCNPs在540 nm的发射峰与BHQ1的吸收峰发生重叠, 表明Apt-UCNPs上的能量可通过共振能量转移效应转移到BHQ1使得Apt-UCNPs的荧光被猝灭。 对猝灭剂BHQ1的浓度进行了优化, 结果表明当BHQ1浓度为15 μmol·L^-1时, 荧光猝灭效率为55%。 在最佳实验条件下, 相对荧光强度与SDM浓度(150~1 000 ng·mL^-1)之间具有良好的线性关系, 选取与SDM 结构相似的磺胺吡啶和磺胺醋酰作对照实验, 发现尽管磺胺吡啶和磺胺醋酰的浓度达到了 500 ng·mL^-1, 但其检测体系中相较于加入SDM后的荧光强度恢复程度仍然较低, 这说明该检测方法可对SDM有特异性识别作用。

绿豆作为一种大宗粮食作物, 营养丰富, 可以直接食用, 也可培育为豆芽或制成淀粉及其制品等。 研究种子的萌发过程能够为粮食研究提供重要的科学依据和数据基础, 为了研究植物在代谢过程中代谢物的变化, 分别对绿豆种子在24, 36和48 h的萌发样品进行代谢物的提取, 通过¹H-NMR测试, 分析绿豆在不同萌发时间内代谢物的变化。 ¹H-NMR除无损、 稳定等特点外, 尚存在一些不足, 例如该方法灵敏度较低, 在复杂体系中谱峰会存在严重重叠现象, 不易分辨代谢物特征峰, 因此需要化学计量学方法对其中的信息进行提取。 采用了多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)分析NMR的代谢组学数据。 MCR为双线性模型, 能够将测定的复杂数据矩阵分解并提供各主成分NMR纯光谱和其对应的相对浓度, 在代谢组学中能够获得具有实际理化意义的结果, 便于检索光谱中对应谱库的代谢物及其浓度变化。 仅使用非负约束往往导致双线性模型无法获得唯一解, 在本文中, MCR迭代过程除了施加非负约束还使用了选择性约束, 对于判断不包含相应代谢物的主成分, 可将其¹H-NMR谱图强度约束为零。 结果表明, 乙酸、 胆碱在绿豆萌发前期存在, 萌发后期含量呈现升高趋势; 蔗糖、 缬氨酸、 α-酮戊二酸色氨酸、 苯丙氨酸、 肌苷在萌发之前未见存在, 随绿豆萌发含量逐渐增加; O-甲基鲨肌酸、 磷酸胆碱、 α-葡萄糖在萌发前存在, 在萌发初期不断增加, 直至萌发后期, 因被消耗而含量逐渐降低, 表现出先增加后降低的趋势。 乳酸、 2-氨基-4-氧戊酸、 苹果酸、 柠檬酸、 胆碱、 棉籽糖家族寡糖、 α-半乳糖、 N1-甲基烟酸在绿豆萌发期间一直存在, 含量未见明显变化。 MCR能够方便地利用先验性质提供NMR中包含的代谢物信息, 此方法可推广到不同植物的代谢研究中。