拉曼光譜在DNA、蛋白質(zhì)檢測(cè)及墨跡鑒定中的應(yīng)用.pdf

1、不同pH值的酸液對(duì)生物體會(huì)造成不同的影響，醫(yī)學(xué)上曾采用醋酸直接處理腫瘤并應(yīng)用于臨床，并取得滿(mǎn)意的效果。因此研究在不同的酸度條件下處理 DNA、蛋白質(zhì)后其分子結(jié)構(gòu)的變化是一件非常有實(shí)際意義的工作。本文利用顯微拉曼光譜研究了不同pH值的酸性溶液對(duì)小牛胸腺DNA的影響以及在相同酸度條件下經(jīng)過(guò)不同的時(shí)間后的分子結(jié)構(gòu)的變化和不同pH值的酸性溶液對(duì)溶菌酶溶液構(gòu)象的影響。此外，運(yùn)用拉曼光譜技術(shù)對(duì)簽字筆、圓珠筆的墨跡進(jìn)行了有效的鑒定并參與了司法鑒定中心

2、的墨跡鑒定工作，對(duì)不同書(shū)寫(xiě)時(shí)間和書(shū)寫(xiě)在不同種類(lèi)紙張上的墨跡的拉曼光譜進(jìn)行了初步的數(shù)據(jù)分析。圍繞以上三個(gè)方面，主要做了以下一些工作： 1．測(cè)試了pH6.0、pH5.0、pH4.0、pH3.0、pH2.0、pH1.0小牛胸腺DNA的酸性溶液的拉曼光譜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：DNA分子內(nèi)部產(chǎn)生了明顯的質(zhì)子化，其拉曼特征頻率和強(qiáng)度均發(fā)生了變化，而且不同的pH值致使它們的變化程度也不同。對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的影響包括磷酸骨架基團(tuán)、脫氧核糖及堿基。隨著

3、酸性的增強(qiáng)，DNA的構(gòu)型也發(fā)生了變化。 2．測(cè)試了pH3.0、pH2.0、pH1.0小牛胸腺DNA的酸性溶液且分別經(jīng)過(guò)1h、2h、12h和24h水合后的拉曼譜圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：DNA分子內(nèi)部發(fā)生了明顯的質(zhì)子化作用，其拉曼特征頻率和強(qiáng)度均發(fā)生了不同程度的變化，而且隨著不同的pH值和不同時(shí)間的酸處理它們的變化程度也不同。從pH3.0開(kāi)始，隨著酸性的增強(qiáng)和時(shí)間的延長(zhǎng)，DNA溶液質(zhì)子化程度逐漸加深，直到pH1.0時(shí)其雙螺旋結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重的

4、修飾和發(fā)生變化。 3．測(cè)試了pH5.0、pH4.0、pH3.0、pH2.0、pH1.0溶菌酶的酸性溶液的拉曼光譜。由此定性可知：該蛋白質(zhì)分子的肽鏈主要由α-螺旋和無(wú)規(guī)則卷曲組成。在酸化的過(guò)程中，溶菌酶的構(gòu)象基本一直保持穩(wěn)定，但當(dāng)pH<2.0時(shí)，該溶菌酶開(kāi)始變性。在pH5.0時(shí)酪氨酸為“暴露式”，當(dāng)pH4.0～pH2.0為。“埋藏式”，而到了pH1.0時(shí)酪氨酸的雙峰已基本消失了。色氨酸的1361 cm<'-1>的強(qiáng)度隨酸性的增強(qiáng)而

5、減弱，由“埋藏式”逐漸轉(zhuǎn)化為“暴露式”。硫-硫橋鍵的振動(dòng)譜帶按pH5.0到pH1.0的順序分別在508 cm<'-1>、508 cm<'-1>、507 cm<'-1>、507 cm<'-1>和509 cm<'-1>，且強(qiáng)度基本不變，表明在酸環(huán)境中，硫-硫鍵部位的幾何構(gòu)型都是扭曲-扭曲-扭曲，pH值的改變對(duì)幾何構(gòu)型無(wú)影響。 4．用可見(jiàn)514.5nm和紫外325nm的波長(zhǎng)激光作激發(fā)光源，分別測(cè)試了不同品牌的黑色圓珠筆，藍(lán)色圓珠筆和

6、黑色簽字筆墨跡的拉曼譜圖。在可見(jiàn)514.5nm激光的激發(fā)下，黑色和藍(lán)色圓珠筆墨跡都呈現(xiàn)了豐富的拉曼特征峰而黑色簽字筆僅出現(xiàn)了碳峰的信號(hào)；此時(shí)改換325nm激光來(lái)激發(fā)，發(fā)現(xiàn)黑色簽字筆墨跡出現(xiàn)了清晰的拉曼特征譜峰。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)：同一類(lèi)型且不同品牌筆的墨跡拉曼特征譜峰存在一定的差異，而同一種品牌墨跡的拉曼峰都保持了相對(duì)的穩(wěn)定。還用紫外325nm激光作激發(fā)光源，測(cè)試了經(jīng)不同書(shū)寫(xiě)時(shí)間的墨跡的拉曼光譜，通過(guò)譜圖分析可知：黑色墨跡的拉曼光譜在

7、最初書(shū)寫(xiě)的那段時(shí)間是變化最快的，到第二天以后變化比較緩慢，但總體趨勢(shì)是本底下移，碳峰的尖銳程度降低。同時(shí)也測(cè)試了書(shū)寫(xiě)在不同紙張上的墨跡的拉曼光譜，分析可知：不同紙張上書(shū)寫(xiě)同一品牌墨跡，它們的譜線(xiàn)是否一致對(duì)簽字筆品牌種類(lèi)具有選擇性。 5．參與了江蘇省公安廳物證鑒定中心和南京師范大學(xué)司法鑒定中心的墨跡鑒定工作，利用拉曼光譜技術(shù)對(duì)文書(shū)、借據(jù)上的墨跡進(jìn)行了橫向的不同品牌的辨別，準(zhǔn)確科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及對(duì)樣品無(wú)損的特點(diǎn)得到了相關(guān)工作人員的肯