第31卷，第6期 2011年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
异硫氰基-孔雀石绿的拉曼光谱计算及分析
郭沫然，蔡红星，陈
雅，张喜和”
高，范：
130022
长春理工大学国际纳米光子学与生物光子学联合研究中心，吉林长春
Vol. 31,No. 6,pp1541-1544
June,2011
摘要异硫氰基-孔雀石绿(malachitegreenisothiocyanate，MGITC)是应用于细胞探测，生物组织成分分析和细胞成像等方面的拉曼探针分子。本文首先给出了MGITC分子的结构图，并用密度泛函(DFT)算法对其进行了空间结构优化；然后分别用Hartree-Fock(HF)和MP2两种算法基于STO-3G基组计算了它的拉曼光谱与红外光谱，给出光谱强度图；并对比了两种算法的拉曼光谱图和其实验光谱图，结果显示了很好的一致性；本文还给了MGITC分子中的各个原子键长，键角等空间结构参数；并对MGITC分子在550～4200 cm-1区间的振动谱做了指认。这些工作将促进MGITC作为探针分子在生物学领域的应用，
拉受光谱；理论拉曼光谱；异硫氟氯基-孔雀石绿
关键词
中图分类号：0657.1
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 10000593(2011)06-1541-04
表面等离子波的作用下，与人射激光共振产生表面等离子体场的增强[-9]，从面而增强了拉曼信号—表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman sca-ttering，SERS)， SERS的应用
MGITC是三苯甲烷类生物染色剂，全称异硫氯基-孔雀石绿，它的化学式是CHsN,S，孔雀石类化合物。孔雀石绿(1可加入多种分子团做标记，如水合碱式碳酸铜，草酸盐的结晶(2CaHzNz)等。MGITC分子是异硫氰基结合了孔雀石绿所构成的一种较新的拉受探针分子，它其有拉曼散射系数大，拉曼光谱峰带窄，峰值多的优点，近年来在分子生物研究中获得了前所未有的重视。生物体系的组成成分非常复杂，常见成分有蛋白质、脂肪、氨基酸、多肽、水、糖类等，在这种体系中，测量结果包含了多种成分的拉受散射(2)。因此，拉受谱的解析需要知道准确的探针分子的拉受谱图3] 因此本文研究了MGITC分子的理论拉曼光谱[+]，给出了优化的MGITC分子的空间结构、基于Hartree-Fock(HF)和 MP2两种算法的拉变光谱和红外光谱、理论拉变光谱与实验光谱图的对比，空间结构参数、振动模指认等，这些工作尚未见报道。
MGITC分子由3个苯环[5)，两个氢基（一NR）与个异硫氰基(-NCS)组成，摩尔质量为387.5g·mol-1，外表具有光泽的结晶粉末；易溶于水，也能溶于乙醇、甲醇等。激发波长在红光和近红外波段，这个波段十分接近部分生物成分的吸收波段，且能与荧光区分开来["]。由于异硫氰基的一端极易帖覆，黏着在金、铜等金属粒子表面，在这些金属
收稿日期：2010-08-05，修订日期：2010-11-20
基金项目：国家科技攻关课题项目(2007BA107A00—1)资助
作者简介：郭沫然，女，1988年生，长春理工大学理学院博士研究生
*通讯联系人
万方数据
e-mail:; xihezhang@sina. com. cn
大大扩展了MGITC作为拉曼探针分子的使用范图，提高其分辨率(13)。同时，基于避雷针效应的针尖增强拉曼散射（tip-enhancedRamanspectroscopy，TERS）也开始采用 MGITC作为探针分子，与SERS相比较，TERS提供了空间分辨率更高的探测手段("4.15]
如图1为MGITC分子的化学结构图，
Z=O0
Structure of MGITC
Fig1
理论计算
Gaussian计算软件基于第一性原理，用于计算分子的能量结构、键和反应能、振动频率及红外和拉曼光谱等的半经典理论计算软件包。广泛应用于化学、化工、生物化学、物理化学等领域，其计算结果获得了实验的检验和认可。本文
e-mail; gmr. 1988@yahoo. com. cn