河南理工大学材料科学与工程学院，焦作 454003
为了高附加值利用电石渣以及封存CO2，以电石渣为原料，使用多种添加剂，常压制备了球状球霰石。利用粉末X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪等考察了添加剂种类、反应温度、电石渣中杂质、反应体系对合成CaCO3中球霰石的影响。结果表明，甘氨酸和丝氨酸对诱导生成球霰石的效果显著，反应温度的增加不利于球霰石的生成，电石渣中的杂质Al2O3和SiO2可以诱导Ca(OH)2矿化CO2体系形成方解石。不同反应体系会影响所制备球霰石的晶体大小，电石渣-CO2体系制备的晶体尺寸最小。在15 ℃的电石渣-CO2反应体系中，通过添加甘氨酸可以制备单分散的表面有粗糙突起的球霰石型CaCO3。以上研究结果为利用电石渣等碱性工业废渣制备高附加值球霰石，同时安全有效封存大量CO2温室气体提供了一种简便方法。
电石渣 球霰石 甘氨酸 丝氨酸 二氧化碳 carbide slag vaterite glycine serine carbon dioxide
1 中国科学院深海科学与工程研究所, 海南 三亚 572000
3 北京大学化学与分子工程学院, 北京 100817
随着社会经济的飞速发展, 能源短缺问题在世界范围内日益突显。 目前, 开发利用可再生能源已被我国列为能源发展的优先领域。 藻类植物蕴含丰富的生物质能, 同时又具有光合效率高、 固碳能力强、 生长速度快、 来源分布广等优势, 是公认的可持续绿色清洁能源的发展方向。 甘氨酸是藻类水热液化过程中的重要过程反应物, 其液化过程中的热动力学性质是认识和优化藻类水热液化技术的基础要素, 通过研究甘氨酸水热液化过程可为分析复杂的生物质水热液化反应奠定基础。 研究基于熔融石英毛细管反应器(FSCR)高温高压可视反应腔, 结合Linkam FTIR600控温台与Andor激光拉曼光谱仪联用, 对甘氨酸水溶液在270~290 ℃(压力同于实验环境温度下水饱和蒸气压)条件下的液化过程运用拉曼光谱分析技术开展了原位研究。 通过观测5 Wt%甘氨酸溶液中C—C伸缩振动峰(897 cm-1)、 C—N 伸缩振动峰(1 031 cm-1)和COO-反对称伸缩峰(1 413 cm-1)在液化过程中的相对拉曼强度变化, 深入分析了温度及反应时间对甘氨酸溶液各官能团热分解的影响。 运用Avrami的反应动力学模型分析, 获取了量化温度对甘氨酸分子中骨架碳链ν(C—C)的特征振动模式热解过程影响的活化能, 357 kJ·mol-1, 和不同实验温度下的反应速率常数k等一系列相关参数, 定量地揭示了甘氨酸液化过程的热动力学性质。 实验中发现, 在设定相同的液化反应时间(10 min)内, 当温度低于290 ℃时, 降温后反应腔内能观测到甘氨酸水溶液中ν(C—C), ν(C—N), νas(COO-)的特征峰, 而温度高于290 ℃时则不然, 表明甘氨酸的完全液化温度约为290 ℃。 该研究运用高温高压可视化实验技术, 结合原位拉曼光谱分析技术, 厘清了甘氨酸水热液化过程中的不同温度下特征官能团拉曼峰强的变化规律, 为深入了解藻类水热液化过程机理、 推进生物质能的开发利用提供必要的实验依据, 具有重要的科学意义和现实意义。
甘氨酸 水热液化 原位拉曼光谱 反应动力学 Glycine Hydrothermal liquefaction In-situ Raman spectrum Kinetic analysis 光谱学与光谱分析
2022, 42(11): 3448
汕头大学医学院生物分析实验室, 广东 汕头 515041
建立液液萃取-石墨炉原子吸收法测定生物样品中Cu(Ⅰ)方法。 200 μL血清及细胞匀浆、 细胞膜液等样本与200 μL 30%三氯乙酸混匀后, 离心去蛋白, 取上清液400与1 500 μLpH为12.5的甘氨酸-NaOH-缓冲溶液混至pH约为9, 加入含1 000 μL 0.05% 2,2′-联喹啉的正戊醇溶液, 旋涡振荡1 min, 静置分层后取有机层500 μL置于2 mL特氟隆消化管, 于95 ℃烘箱烘6 h挥发有机溶剂, 冷却至室温后分别加入200 μL硝酸和双氧水, 80 ℃水浴消化, 室温加入600 μL 1%硝酸后用石墨炉原子吸收法, 测定的结果为Cu(Ⅰ)含量。 另取100 μL血清（200 μL细胞匀浆、 细胞膜液）置于2 mL特氟隆消化管, 于80 ℃烘箱烘5 h至样品干燥, 冷却至室温分别加入200 μL硝酸和双氧水, 80 ℃水浴消化后, 室温用1%硝酸稀释成1 000 μL, 用石墨炉原子吸收法测定总铜含量。 方法检测限： 0.04 μg·L-1, 相对偏差＜5%。 回收率： 95%～102%。 用此法检测了一些无机样品和生物样品。 测定的结果表明, 宫颈癌患者血清Cu(Ⅰ)比正常人要高, 总铜含量差别不大。 一些无机样品如自来水、 农夫山泉水、 尿液含Cu(Ⅱ)离子不含Cu(Ⅰ)离子, 而生物样品如肝细胞及肝细胞膜含有Cu(Ⅰ)离子不含Cu(Ⅱ)离子。 本法可以在混有Cu(Ⅱ)离子的情况下测定Cu(Ⅰ)离子, 且10倍Cu(Ⅱ)离子浓度存在下测定痕量Cu(Ⅰ)离子无干扰。
亚铜 石墨炉原子吸收法光谱 甘氨酸 2,2′-联喹啉 Cuprous Graphite furnace atomic absorption spectrometry Glycine 2,2’-biquinoline
1 中国科学院沈阳应用生态研究所, 辽宁 沈阳 110016
2 中国科学院大学, 北京 100049
土壤微生物对小分子有机氮的直接吸收和利用是目前微生物氮素营养研究的新方向。 本研究通过气相色谱-质谱（GC-MS）对双标记氨基酸（13C, 15N）的测定技术探讨土壤微生物对有机氮分子的直接吸收和利用。 结果表明： 加入土壤中的甘氨酸被微生物迅速利用, 半衰期为2.9 h。 培养4 h后在微生物体内检测到最大量的双标记甘氨酸（相当于甘氨酸加入量的10%）, 说明甘氨酸可以被微生物以完整分子形式所吸收。 通过此手段也可检测到土壤溶液和微生物体内的单标记ａ-酮酸（双标记甘氨酸分解后的产物）, 但含量极少, 说明加入的甘氨酸主要向微生物提供C源供其生命活动。 本研究证明专性化合物同位素双标记手段结合氯仿熏蒸技术是检测微生物吸收小分子有机氮的有效手段。Technique
专性化合物稳定性同位素分析技术 双标记甘氨酸 ａ-酮酸 Compound specific stable isotope analysis Double labeled glycine ａ-Keto acid 光谱学与光谱分析
2016, 36(5): 1478
1 浙江农林大学工程学院, 浙江 临安 311300
2 浙江农林大学理学院, 浙江 临安 311300
3 兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室, 甘肃 兰州 730000
运用密度泛函理论, 在6-31G(d)基组水平上对甘氨酸直链寡肽进行几何优化, 并对其几何结构、 平均结合能、 振动频率进行计算。 结果表明, 平均结合能随着肽链增加单调变化, 并趋于稳定; 寡肽链键长的分析发现, 链向与径向方向上变化趋势相反, 存在各向异性。 红外光谱的分析发现, 位于肽键上同一基团的伸缩振动与弯曲振动分别发生红移和蓝移, 并存在各向异性。 这些现象源于: 准一维的纳米结构导致了键长的各向异性; 相同基团之间的诱导效应、 耦合效应及氢键等因素导致了振动频率的红移和蓝移等现象。 我们得出结论: 甘氨酸直链寡肽链的生长利于结构的稳定性, 在能量上, 推测出寡肽链有自组装生长的趋势; 在寡肽链的生长过程中, 通过构象和光谱的现象, 推断其物理化学属性存在尺寸效应。 肽链端部基团的物理化学属性非常稳定, 基本不受寡肽链长度的影响。 该结果对应用红外光谱测量寡肽链的残基数及长度、 特殊功能寡肽链的制备等工作具有指导意义。
甘氨酸直链寡肽 振动光谱 尺寸效应 各向异性 耦合效应 Glycine oligopeptides straight chain Vibrational spectroscopy Size effect Anisotropic Coupling effect
1 深圳大学光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室， 广东 深圳 518060
2 深圳大学医学院深圳市生物医学工程重点实验室， 广东 深圳 518060
研究了偶联环状精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸-赖氨酸[c(RGDfK)]肽段的CdSe/ZnS量子点(QD-RGD)对喉癌血管靶向成像。利用羧基与氨基反应将c(RGDfK)肽段与QD偶联；采用荧光分光光度计对QD-RGD在RMPI1640培养基和小鼠血清溶液中的光谱稳定性进行了检测；利用荧光显微镜检测QD-RGD对Hep-2细胞和MCF-7细胞上整合素αvβ3的靶向性；最后将QD-RGD尾静脉注射到小鼠体内，检测了其对皮脊翼视窗中喉癌血管的靶向性。结果表明QD-RGD的发射光谱在RMPI1640培养基4 h内没有明显变化，在小鼠血清中24 h内发射光谱的荧光强度仅下降了20%；对细胞荧光成像表明QD-RGD能特异性与细胞表面的整合素αvβ3结合；血管成像表明QD-RGD 在注射2 h后聚集在喉癌局部血管，24 h 后QD-RGD从血管中移除。该研究表明QD-RGD能用于活体喉癌肿瘤血管靶向成像，这为喉癌的靶向诊断和靶向治疗研究提供了参考。
医用光学 量子点 环状精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸-赖氨酸肽段 整合素αvβ3 皮脊翼视窗 肿瘤血管
1 内蒙古大学 化学化工学院, 内蒙古 呼和浩特010021
2 内蒙古化工职业学院, 内蒙古 呼和浩特010011
合成了以水杨醛甘氨酸席夫碱(Sal-GlyK)、邻菲罗啉(Phen)和2,2′-联吡啶(Bipy)为配体、Eu3+、La3+为中心的配合物。对其进行了元素分析和摩尔电导、红外光谱及紫外吸收光谱测定, 推测配合物的组成分别为RE(Sal-Gly)(NO3)·2H2O和RE(Sal-Gly)(Phen)(NO3)·H2O、RE(Sal-Gly)(Bipy)(NO3)·H2O(RE3+=Eu3+, La3+)。通过紫外吸收光谱及荧光光谱研究了稀土配合物与小牛胸腺DNA的作用方式及其结合常数。结果表明, 本文合成的配合物与DNA的结合能力的顺序为RE(Sal-Gly)(Phen)(NO3)·H2O＞RE(Sal-Gly)(Bipy)(NO3)·H2O ＞RE(Sal-Gly)(NO3)·2H2O, 表明配合物是以插入方式与DNA结合, 含有良好平面性和较大表面积配体的配合物可以更好地插入到DNA的碱基对中。
稀土配合物 水杨醛甘氨酸席夫碱 小牛胸腺DNA 插入作用 rare earth complexes salicylideneglycine schiff base CT-DNA intercalation model
以Na2S作为金纳米粒子的还原制备与聚集剂制备了金纳米粒子聚集体系。在制备过程中通过紫外可见光谱对制备条件进行了优化。TEM表征显示聚集体系中的金纳米粒子均为球形, 且聚集状态呈现出较好的均匀性。将这一聚集体系作为SERS基底应用于若干氨基酸分子的SERS光谱表征与分析。初步的研究表明Na2S-金纳米粒子聚集体系可有效地应用于生物分子的SERS光谱表征与分析。
金纳米粒子聚集体 硫化钠 表面增强拉曼光谱 甘氨酸 组氨酸 gold nanoparticle aggregates sodium sulfide surface-enhanced Raman scattering glycine histidine
1 华中科技大学光电子科学与工程学院武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430074
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
3 天津大学精仪学院激光与光电子研究所光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
利用甘氨酸燃烧法制备了Li+和Er3+共掺的Y2O3纳米晶体粉末，进行了X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和光致发光测试，研究了Li+掺杂浓度对粉末的晶形结构和荧光强度的影响。结果表明，制备出的样品结晶性较好，随着Li+共掺分数的增大，Er3+:Y2O3纳米晶体在室温下的1.5 μm光致发光强度有了显著的提高。Li+的引入对改变Er3+:Y2O3的晶格对称性，提高的Er3+发光效率起到了重要的作用。
材料 Er3+:Y2O3纳米晶体 甘氨酸燃烧法 Li+共掺
1 首都师范大学, 北京纳米光电子学重点实验室, 北京 100037
2 北京大学化学学院应用化学系, 北京 100871
1999年, Chilcott研究了α-甘氨酸单晶电阻抗随温度的变化, 发现晶体在304 K开始导电。 为了了解其导电机理, 本文研究90 K到340 K的拉曼光谱, 发现在α-甘氨酸单晶中NH+3扭曲振动模式分裂, 表现为N-H(6)…O(1) (491 cm-1)和N-H(7)…O(2)(483 cm-1)模式, 以及CO-2摇摆模式(503 cm-1), 在304 K均有不连续性变化, 并与变温中子衍射晶体结构层内的氢键N-H(6)…O(1)键角和N-H(7) …O(2)长度出现转折点一致。由于α-甘氨酸晶胞中NH+3和CO-2基团构成的电偶极子在变温下重新定向, 出现两性离子电荷重心变化致使晶体极化, 引起晶体在304 K左右发生了铁电相变。
α-甘氨酸 拉曼光谱 NH+3扭曲振动 N-H…O氢键 铁电相变 α-glycine Raman spectra NH+3 deformation ferroelectric transition
