荧光探针在头发表面分析中的应用

论文摘要

环境中许多物理或化学因素可破坏头发角蛋白的主要构成成分胱氨酸,使其结构中二硫键发生断裂转变为含巯基的半胱氨酸。本文采用对巯基敏感的荧光探针——4-氯-7-硝基苯并恶二唑（NBD-Cl）与头发表皮的蛋白质巯基相结合而产生荧光的方法,来表征受损头发中的巯基。采用超景深显微镜和荧光显微镜直接观察NBD-Cl在头发表面的吸附与分布,并对NBD-Cl吸附过程进行考察。在此基础上,采用荧光光谱法对头发表面半胱氨酸进行荧光光谱分析并对反应的影响因素作探讨。此外,研究了罗丹明B和亚甲基兰两种荧光探针在头发表面的吸附情况。主要结论如下:（1）与对照发样相比较,冷烫发样横断面产生高亮度的荧光环,表明NBD-Cl分子是沿着表皮鳞片边缘和细胞膜复合体（CMC）区域浸入头发内部的。（2）以激发波长λEX420nm对头发作荧光光谱扫描,结果经NBD-Cl处理的冷烫发样荧光光谱图出现一强发射峰λEM515nm。说明NBD-Cl能特异性地与头发产生的巯基结合。（3）通过研究反应体系pH值、温度及时间等条件对NBD-Cl与头发巯基反应的影响,发现pH4.5、反应温度40℃、时间50分钟为最佳的反应条件。（4）罗丹明B和亚甲基兰两种荧光剂在头发表面的吸附量随着荧光剂浓度的增大而增大,直到达到吸附平衡。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 头发的结构和化学组成
• 1.2 头发损伤的一般表征方法
• 1.3 固体材料表面分析的一般方法
• 1.3.1 固体表面结构分析的种类
• 1.3.2 固体表面荧光分析法概述
• 1.3.3 荧光光谱与荧光探针法
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 4-氯-7-硝基苯并恶二唑（NBD-Cl）在头发表面吸附的研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验药品及仪器
• 2.2.2 头发样本的制备
• 2.2.3 NBD-Cl溶液的标准曲线
• 2.2.4 用超景深显微镜观察头发表面荧光剂的分布
• 2.2.5 用荧光显微镜观察头发的横断面
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 pH对NBD-Cl在头发表面吸附的影响
• 2.3.2 NBD-Cl浸入头发表皮的途径
• 2.3.3 NBD-Cl与受损头发反应并在其横断面上产生的荧光
• 2.4 小结
• 第三章 头发表面的化学性质的光谱学研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 药品及主要仪器
• 3.2.2 溶液的配制
• 3.2.3 头发样本制备
• 3.2.4 头发样本荧光光谱测定方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 头发样本与NBD-Cl反应的荧光图谱
• 3.3.2 DH对NBD-Cl与巯基反应的影响
• 3.3.3 温度和时间对NBD-Cl与巯基反应的影响
• 3.4 小结
• 第四章 其它荧光剂在头发表面的吸附研究
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验药品及仪器
• 4.2.2 头发样本的制备
• 4.2.3 罗丹明B的提纯及溶液的配制
• 4.2.4 两种荧光剂的标准曲线
• 4.2.5 浓差法研究荧光剂在未受损头发上的吸附动力学
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 罗丹明B溶液体积与头发用量对头发吸附的影响
• 4.3.2 不同浓度罗丹明B在未受损头发上的吸附动力学
• 4.3.3 不同浓度亚甲基兰在未受损头发上的吸附动力学
• 4.3.4 两种荧光剂在受损头发上的吸附动力学
• 4.4 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文