太赫兹时域光谱技术探测亮氨酸和异亮氨酸的低频集体吸收谱

摘要

氨基酸同分异构体的检测对食品安全和药品药性控制有重要意义.亮氨酸与异亮氨酸是同系的同分异构体,它们具有相似的化学结构,但物理化学性质有很大的差别.区分氨基酸同分异构体的常见的检测方法常用气相色谱、液相色谱、毛细管电泳、液质联用、色质联用等.但上述方法样品需要进行衍生化处理,很难快速、高效、无损的检测检测氨基酸的同分异构体.太赫兹(Terahertz,THz)波是指频率在0.1～10THz频段的电磁辐射,该技术可以反映物质的结构和构型.生物大分子的太赫兹吸收与其分子间氢键的振动和转动能级有关的偶极跃迁相关,可以利用分子偶极跃迁进行指纹识别.本文研究了太赫兹时域光谱技术在室温条件下的亮氨酸和异亮氨酸样品的光谱特征.结果表明亮氨酸和异亮氨酸样品在这个波段存在不同的光谱响应,可以用来探测分子的结构和振动情况从而区分结构差异小的同分异构体.本文还利用B3LYP杂化密度泛函的自洽场晶体轨道法对亮氨酸和异亮氨酸周期性结构进行了理论研究和光谱计算.通讨比较实验和理论结果,并对获得的频谱进行了解析,计算得到的峰位与实验结果能够互相印证.