氢键协同弛豫对低温防护和血压调制的影响机理

发布时间：2021-05-17 13:13

　　对于生物体,糖是一种优异的低温防护剂,而盐与酸则对血压有调制作用。为了确定糖的低温防护效应和盐与酸对血压调制作用的机理,本论文基于水分子的中心对称四面体结构和氢键协同弛豫理论模型,利用拉曼光谱、傅里叶红外光谱和接触角测量等实验方法,结合差分声子计量谱学方法,通过探究糖、盐和酸三种溶质与水形成溶液时其内部溶质-溶剂相互作用,确定了三种溶液中O:H-O键的弛豫情况及其极化程度,本论文的具体研究内容如下:1)果糖、葡萄糖和海藻糖的加入都可以使溶液的冰点（TN）和熔点（Tm）降低。通过分析不同浓度糖溶液的拉曼光谱图,我们发现低频（ωL）和高频（ωH）都发生了红移,说明溶液中产生了分子极化作用和局域扭折作用,在两种作用下,O:H非键和H-O共价键同时键长伸长,键能变弱。ωL和ωH的红移共同造成了 TN和Tm的降低。同时糖溶液中H-O自由基悬键的减少和水合壳层的增加会有效的减缓分子运动,提高结构序,使溶液中的热涨落更小。TN的降低和更缓慢的溶液分子运动、更高的有序度、更小的热涨落都有效的阻止了冰晶的形成,起到了低温防护的作用。2)谷氨酸钠和氯化钠作为盐溶质,对O:H-O键产生了极化作用,使O:H非... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 水简介
    1.2 低温防护简介
        1.2.1 低温防护
        1.2.2 低温损伤
        1.2.3 低温防护剂
        1.2.4 糖作为低温防护剂的研究现状
    1.3 日常摄入的盐和酸对血压的调控
        1.3.1 高血压的影响与预防
        1.3.2 盐和酸对血压'调控的研究现状
    1.4 拉曼光谱、红外光谱和表面张力
        1.4.1 拉曼光谱
        1.4.2 红外光谱
        1.4.3 表面张力
    1.5 本论文的选题依据和主要内容
        1.5.1 本论文的选题依据
        1.5.2 本论文的主要内容
第2章 理论模型和实验方法
    2.1 基本原理
        2.1.1 水的基本结构和氢键
        2.1.2 氢键协同弛豫
        2.1.3 准固态相边界的迁移效应
    2.2 理论建模
        2.2.1 糖分子与水分子的相互作用
        2.2.2 盐离子与水分子的相互作用
        2.2.3 酸分子与水分子的相互作用
    2.3 实验方法
        2.3.1 实验仪器与设备
        2.3.2 溶液样品制备
        2.3.3 实验数据采集
    2.4 差分声子计量谱
    2.5 本章小结
第3章 三种糖溶液的低温防护作用
    3.1 引言
    3.2 三种糖溶液的拉曼光谱与温度的关系
    3.3 三种糖溶液的拉曼光谱与浓度的关系
    3.4 拉曼光谱表征糖溶质对冰点的调制作用
    3.5 拉曼光谱表征糖溶质对熔点的调制作用
    3.6 三种糖溶液的低温防护机理
    3.7 本章小结
第4章 味精(C_5H_8NNaO_4)和食盐(NaCl)的血压调制作用
    4.1 引言
    4.2 C_5H_8NNaO_4和NaCl溶液拉曼光谱与浓度的关系
    4.3 C_5H_8NNaO_4和NaCl溶液红外光谱与浓度的关系
    4.4 C_5H_8NNaO_4和NaCl溶液对表面张力的调制作用
    4.5 C_5H_8NNaO_4和NaCl对血压的调制作用
    4.6 本章小结
第5章 乙酸(C_2H_4O_2)和抗坏血酸(C_6H_8O_6)的血压调制作用
    5.1 引言
    5.2 C_2H_4O_2和C_6H_8O_6溶液拉曼光谱与浓度的关系
    5.3 C_2H_4O_2和C_6H_8O_6溶液红外光谱与浓度的关系
    5.4 C_2H_4O_2和C_6H_8O_6溶液对表面张力的调制作用
    5.5 C_2H_4O_2和C_6H_8O_6对血压的调制作用
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
个人简历与攻读硕士期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]海藻糖低温保护血小板的研究进展[J]. 黄梅莓,赵树铭.  局解手术学杂志. 2017(06)
[2]拉曼光谱技术在食品质量安全检测中的应用[J]. 刘燕德,刘涛,孙旭东,欧阳爱国,郝勇.  光谱学与光谱分析. 2010(11)
[3]红外光谱技术在食品安全检测中的应用[J]. 姚炜,夏彩云.  中国卫生检验杂志. 2009(06)
[4]红外光谱技术在环境科学中的应用与展望[J]. 李英华,孙丽娜,胡晓钧,孙铁珩.  光谱学与光谱分析. 2008(10)
[5]红外光谱技术应用的进展[J]. 邱颖,陈兵,贾东升.  环境科学导刊. 2008(S1)
[6]海藻糖对草菇菌种的低温保护效应研究[J]. 王永红,郭俊,陈美标,姚青,朱红惠.  微生物学通报. 2008(01)
[7]拉曼光谱技术应用进展[J]. 张延会,吴良平,孙真荣.  化学教学. 2006(04)
[8]海藻糖在皮肤低温储存中的保护作用[J]. 蔡宏,贾晓明.  中国药师. 2005(09)
[9]制浆造纸工业中红外光谱技术的应用[J]. 徐美娟,石淑兰.  黑龙江造纸. 2003(02)
[10]细胞冷冻损伤机理的几个假说[J]. 寇正涌.  松辽学刊(自然科学版). 2000(04)



本文编号：3191824