近红外光谱水光谱组学_樊梦丽.pdf

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1、PＲOGＲESSINCHEMISTＲY化学进展DOI:10.7536/PC140803*近红外光谱水光谱组学＊＊樊梦丽赵越刘言蔡文生邵学广(南开大学化学学院天津300071)摘要水是生命体系的主要成分。“水光谱组学(aquaphotomics)”是指以生命体系中的水作为研究对象，利用光谱技术探测水分子在不同环境下的结构变化，在分子水平上反映生命体系中水分子与其他分子的相互作用或水在生命体系中的功能。近红外光谱水光谱组学可利用扰动因素(通常包括浓度、温度、压力，也可指溶液中加入的其他组分)对水的近红外光谱的影响，借助多元分析方法研究光谱中的谱峰变化，实现生命体系中水的非侵入式监控，从而对生命

2、体系进行分析。本文对近红外光谱水光谱组学的概念、研究内容、研究方法与应用进行了总结与评述。关键词水光谱组学近红外光谱水温度中图分类号:O657.3;O661文献标识码:A文章编号:1005-281X(2015)02/3-0242-09*AquaphotomicsofNearInfraredSpectroscopy＊＊FanMengliZhaoYueLiuYanCaiWenshengShaoXueguang(CollegeofChemistry，NankaiUniversity，Tianjin300071，China)AbstractWaterisoneofthemaincomponents

3、inlifesystem．Takingwatermoleculesinlifesystemasanobject，aquaphotomicsstudiesthestructuralchangesofwaterwithperturbationsonthesystembyusingspectroscopictechniques．Therefore，aquaphotomicsunderstandstheinteractionofwaterwithothermoleculesorthefunctionofwaterinlifesystemsonmolecularlevel．Aquaphotomics

4、ofnearinfraredspectroscopyfocusesonstudyingtheeffectofperturbationsonthenearinfraredspectrumofwaterbymultivariateanalysismethods．Perturbationsgenerallyincludethevariationofconcentrations，temperature，pressure，etc．，andcanbeachievedbyaddingextracomponentstoasolutionorevenillumination．Diseasesordamage

5、sofalifesystemcanalsobeknownasaperturbation．Multivariateanalysismethodsareusedtoanalyzethespectraacquiredunderthedefinedperturbationforextractingthewaterabsorbancepatterns(WAPs)inthespectra．ThentheWAPs，i．e．，theperturbation-inducedvariationinthespectracanbeusedtoinvestigatethebiologicalsystems．Asar

6、esult，anon-invasivemonitoringoflifesystemscanbeachievedbyusingthetechnique．Theconcept，researchcontents，methodsandapplicationsofaquaphotomicsofnearinfraredspectroscopyaresummarizedinthispaper．Keywordsaquaphotomics;nearinfraredspectroscopy;water;temperatureContents2.2Aquaphotome1Introduction2.3Water

7、absorbanceparrerns2Aquaphotomics2.4Extendedwatermirrorapproach2.1Concept3Methods收稿:2014年8月，收修改稿:2014年10月，网络出版:2015年3月5日*国家自然科学基金项目(No．21175074)资助TheworkwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．