作者：戴超; 蒋卓; 付超; 张佳; 张钦发高压拉曼光谱结构相变
摘要：压力可以引起蛋白折叠与变性。作为蛋白质的基本构成单位,氨基酸在高压下的变化近来年备受关注。在常见的20种氨基酸中,学者们利用高压拉曼技术已研究了多种氨基酸在高压下的变化,研究的最高压力达到30GPa。为了探究L-丝氨酸(C3H7NO3)在极高压力下的结构变化情况,采用原位高压拉曼技术在常温下对L-丝氨酸晶体进行研究,最高压力达到22.6GPa。研究发现,当压力达到2.7GPa时,在102cm-1处出现新峰,在1123cm^-1(NH3反对称摇摆振动)处的特征峰出现劈裂;当压力达到5.4GPa时,L-丝氨酸晶体在574cm^-1处出现新峰,同时原来164cm^-1处峰消失;当压力达到6.0GPa时,位于226,456,770和2968cm^-1(CH2伸缩振动)等处出现新峰,877cm^-1处的CC伸缩振动峰发生劈裂,产生894cm^-1新峰;当压力达到7.9GPa时,在145,151和2946cm^-1等出现新峰,同时原在CO2摇摆振动峰的肩峰531cm^-1消失;当压力达到11.0GPa时,位于249cm^-1处的振动峰开始劈叉,在241cm^-1处形成新峰,位于2956cm^-1(CH2伸缩振动)同时原位于391和431cm^-1处的峰消失;当压力达到17.5GPa时,在200cm^-1处出现新峰。通过进一步分析L-丝氨酸的拉曼波数随压力的变化,发现很多拉曼峰在1.37,2.2,5.3,7.46和11.0GPa以及15.5GPa等压力点处都出现了拐点。其结果表明:L-丝氨酸在0.1~22.6GPa之间共发生7处结构相变,分别位于压力区间0.1~1.37,2.2~2.7,5.3,6.0,7.46~7.9,10.1~11.0和15.5~17.5GPa之间。而且,在6.0GPa新的相变点在之前文献中未论述过。由于L-丝氨酸晶体在6.0GPa时CC伸缩振动峰发生劈裂,这现象可能是由于压力引起L-丝氨酸晶体分子发生重排导致的,同时L-丝氨酸晶体分子重排导致氢键发生重排,使得L-丝氨酸晶体出现新的CH2伸缩振动峰。L-丝氨酸晶体在10.1~11.0GPa之间的拉曼光谱变化主要集中在低波数段,该波数段的拉曼振动模式主要与晶体晶格振动等低能量振动有关。同时在高波数段出现新�
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