基于胶原基表面活性剂(collagen-based surfactant, CBS)中酪氨酸(Tyr)和苯丙氨酸(Phe)的荧光特性, 应用恒波长差(Δλ)为15 nm的同步荧光光谱技术研究CBS浓度、 溶液pH值、 NaCl浓度和温度对其在水溶液中分子的聚集行为的影响, 并以温度为外扰, 利用二维同步荧光相关分析研究CBS分子中Tyr残基和Phe残基随温度变化的响应顺序。 结果表明, CBS分子在261和282 nm处出现了分别归属于Phe和Tyr的特征吸收峰。 随着CBS浓度的升高, CBS分子中Phe残基和Tyr残基数量逐渐增多使CBS分子聚集程度增加, 并导致荧光强度增强; CBS溶液pH值(pH 5.0)在等电点附近时, 由于CBS分子的疏水作用和氢键形成能力加强, 导致CBS分子聚集程度增强; CBS溶液中NaCl浓度的升高, 则使CBS分子间排斥力减弱, 从而导致CBS分子的聚集; 然而温度升高, CBS由聚集状态逐渐变为单分子状态, 因猝灭、 变性以及氢键形成能力降低, 荧光强度逐渐降低。 以温度为外扰的二维同步荧光相关光谱分析可知: 低温下(10～40 ℃ ), CBS聚集体随温度升高逐渐松散, 位于聚集体内部的Phe残基比Tyr残基优先响应; 而在45～70 ℃时, CBS由单分子状态逐步水解为无规卷曲构造, Tyr残基的间距变大, 氢键形成能力大大降低, Tyr残基比Phe残基优先响应。

采用恒波长同步荧光法和二维相关分析技术研究了不同浓度Ⅰ型胶原溶液中胶原分子聚集行为随温度升高(10~70 ℃)的变化规律。选取0.2, 0.4, 1.6 mg·mL-1的胶原溶液, 在初始温度下各浓度溶液中胶原分子分别处于单分子状态、较低程度和较高程度的聚集态。研究表明: 波长差为9 nm的同步荧光光谱中, 激发波长282和292 nm处荧光峰分别归属于未参与形成氢键的Tyr(酪氨酸)残基和参与形成氢键的Tyr残基。对升温过程同步荧光数据进行二维相关分析, 得两荧光值对温度的响应顺序, 进而推测得到: 当温度低于30 ℃时, 0.2 mg·mL-1溶液中出现了胶原分子间形成Tyr残基参与的氢键的趋势。0.4和1.6 mg·mL-1的溶液中原有聚集体可能发生进一步聚集, 形成疏水微区。当逐步接近胶原变性温度(36~38 ℃)时, 推测0.4和1.6 mg·mL-1胶原溶液中的疏水微区和聚集体有被破坏的趋势, 而0.2 mg·mL-1胶原溶液保持分子间形成氢键的趋势。超过胶原变性温度时, 各浓度溶液中胶原分子三股螺旋结构发生松散。当超过45 ℃时, 胶原分子三股螺旋结构松散的趋势更为明显。