亚油酸氧化反应过程的拉曼光谱分析

摘要

脂质是一种低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物大分子。脂质过氧化,作为机体损伤的一种特殊形式,被认为是许多中毒过程的起点,甚至可能是致癌、致畸乃至突变的重要环节之一。关于脂质过氧化反应研究的关键在于过氧化水平的检测。目前关于脂质过氧化反应水平的检测方法主要有碘量法、硫氰酸铁法、TBA检测法、荧光法、化学发光法、高效液相色谱法等。分别从底物的消耗、氧化产物的生成角度,间接反映脂质过氧化的程度。目前没有哪一种方法可以全面的对脂质过氧化水平进行检测,只能是根据研究者的实验条件和目的采用多种方法从多个角度对脂质过氧化反应的程度进行检测。
　　 拉曼光谱分析技术提供了一种直接研究生物大分子的物理检测手段。在结构生物学研究领域有着独特的优点。拉曼光谱非常适合研究生物大分子,能够对大分子复合物中的重要位点,提供非常丰富而精确的信息。
　　 亚油酸属于不饱和脂肪酸,其成分单一,结构简单,非常适合研究氧化反应过程中分子结构的变化。因此本实验以亚油酸为材料,采用拉曼光谱分析技术研究亚油酸过氧化反应过程中分子结构的变化,研究不饱和脂肪酸的氧化过程并进一步研究了紫外辐射对亚油酸氧化过程的影响。本实验的主要内容:
　　 (1)亚油酸的拉曼光谱分析,对亚油酸的拉曼光谱进行谱峰指认,并研究了不同波长激光光源对亚油酸拉曼光谱的影响和短时间352nm激光辐照对亚油酸拉曼光谱的影响。结果表明亚油酸的拉曼光谱主要由724 cm-1、838 cm-1、908cm-1、972 cm-1、1075 cm-1、1263 cm-1、1439 cm-1、1657 cm-1、2729 cm-1、2854 cm-1、2903 cm-1、3014cm-1构成,可以作为亚油酸的特征峰；通过选用不同波长激光光源对样品检测发现,514nm的可见激光器作为光源检测效果更好一些。短时间的紫外激光辐照处理发现,在所研究的时间范围内325nm激光照射对亚油酸样品的拉曼光谱没有影响,说明拉曼检测过程检测激光对样品的影响可以忽略。
　　 (2)从亚油酸自氧化反应产物的生成和反应底物的结构变化两个角度出发,分别采用TBA法和共轭二烯法与拉曼光谱分析方法监测亚油酸自氧化反应过程。结果表明:拉曼光谱技术能够用来检测生物大分子材料的结构变化。随着自氧化过程的展开,亚油酸的拉曼光谱从峰型和峰强两方面均存在变化。拉曼光谱技术能够弥补TBA法和共轭二烯法的不足,排除了共轭二烯和MDA来源的不确定性,能够灵敏有效地对不饱和脂肪酸的氧化过程进行检测。
　　 (3)研究紫外辐照对亚油酸过氧化反应的影响,结果表明:紫外辐照加速了亚油酸的氧化,其中剂量为45J/cm2的紫外辐照效果最明显。经15J/cm2、45J/cm2、60J/cm2的紫外辐照使δ(=CH)形变振动的标志峰1266 cm-1峰的消失时间由未辐照的72h缩短为48h,经剂量为30J/cm2紫外辐照的样品在反应至24h就已经消失；v(C=C)和羧酸中C=O的标志峰1658 cm-1强度增大时间提前；=CH中C-H振动特征峰3014 cm-1的消失时间提前了24h,辐照后样品841 cm-1、913 cm-1、973cm-1处多峰消失时间和867 cm-1尖峰的出现时间分别提前48h和24h。

目录

文摘

英文文摘

图和附表清单

1 绪论

1.1 脂质及其过氧化

1.1.1 脂质及其过氧化的基本概念

1.1.2 脂质过氧化的过程

1.1.3 脂质过氧化损伤的生物学效应

1.1.4 脂质过氧化反应的检测方法

1.2 拉曼光谱分析技术

1.2.1 拉曼光谱的原理

1.2.2 拉曼光谱分析的特点

1.2.3 拉曼光谱在生物学上的应用

1.3 问题的提出和本论文研究的主要内容

2 亚油酸拉曼光谱的谱峰指认

2.1 引言

2.2 实验材料与方法

2.3 结果分析

2.3.1 对亚油酸样品拉曼光谱谱峰的指认及初步分析

2.3.2 不同波长激光光源对亚油酸的拉曼光谱的影响

2.3.3 短时间低剂量紫外激光辐照对亚油酸拉曼光谱的的影响

2.4 本章小结

3 拉曼光谱技术检测亚油酸氧化反应水平

3.1 引言

3.2 实验材料与方法

3.2.1 实验材料

3.2.2 实验仪器

3.2.3 样品制备

3.2.4 检测方法

3.3 实验结果与分析

3.3.1 存放不同时间的亚油酸的共轭二烯含量

3.3.2 存放不同时间的亚油酸的MDA含量

3.3.3 存放不同时间的亚油酸的拉曼光谱

3.4 本章小结

4 拉曼光谱分析紫外辐照对亚油酸过氧化反应的影响

4.1 引言

4.2 实验与数据收集

4.2.1 实验材料与仪器

4.2.2 样品处理

4.2.3 拉曼光谱观察及数据处理

4.3 结果分析

5 总结

参考文献

个人简历及在读期间发表的文章

致谢