还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)在维持细胞生长、分化、能量代谢以及细胞保护方面起着非常重要的作用,NADH的无创在体检测具有非常重要的意义.运用激光拉曼散射实验和密度泛函理论(DFT)计算研究了200～3300 cm-1光谱范围内NADH分子的振动模式特性.DFT计算采用了B3LYP杂化方法,并选用了极化6-311+G(d,p)基组.为了准确的分析N AD H分子的振动模式和频率,首先运用B3LYP/6-311+G(d,p)理论对NADH分子的基态结构进行了几何优化,并计算了基态结构NADH分子的各个键长和键角.同时考虑到DFT计算中的非谐性,运用波数线性标度方法对所有计算所得振动模式波数重新进行了标度.重新标度后,D F T计算所得的振动模式波数与激光拉曼散射实验观测到的拉曼峰波数吻合的很好:在200～3300 cm-1整个光谱范围内,计算与实验结果具有非常好的线性相关性,而且大部分振动模式的计算与实验之间的偏差都小于5 cm-1.此外,讨论了实验观察所得拉曼光谱的分子振动模式归属,分析了N AD H分子中腺嘌呤、烟酰胺、及二核苷酸的特征振动模式,并初步提出了运用拉曼光谱实现NADH快速准确无创在体检测的方法.位于732 cm-1处的拉曼峰是腺嘌呤的特征振动模式,而且可以选为检测NADH分子的最特征拉曼峰.位于1690 cm-1处的拉曼峰是烟酰胺的特征振动模式,可以选为进一步准确检测NADH分子的另一个特征拉曼峰.位于1086和1339 cm-1两处拉曼峰的组合可以作为二核苷酸的特征振动模式,用于进一步更准确的检测NADH分子.所以在运用拉曼光谱法实现NADH快速准确无创在体检测时,可以首先运用位于732 cm-1处N AD H分子的最特征振动模式进行快速检测,然后再运用位于1690 cm-1及1086和1339 cm-1组合等特征振动模式进行准确分析.

拉曼光谱;DFT;NADH

黄斌;杜功志;候华毅;黄文娟;陈相柏

武汉工程大学光学信息与模式识别湖北省重点实验室,湖北 武汉 430205

光谱学与光谱分析

[1]黄斌;杜功志;候华毅;黄文娟;陈相柏-.还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸拉曼光谱研究)[J].光谱学与光谱分析,2022(06):1679-1683

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,NADH,细胞生长,能量代谢,细胞保护,无创,在体检测,激光拉曼,拉曼散射,密度泛函理论,DFT,振动模式,模式特性,B3LYP,311+G,基组,基态结构,几何优化,键长,键角,非谐性,波数,数线,标度,计算所,数重,实验观测,线性相关性,分振动,实验观察,观察所,快速准确,确无,选为,两处,拉曼光谱法,快速检测

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