室温下质子化与去质子化单磷酸核糖核苷及其组分的谱学特性比较研究

为解决核苷酸质子化形式荧光特性研究匮乏的问题，来自俄罗斯科学院的研究团队开展了单磷酸核糖核苷及其组分在近生理条件下的光谱特性研究。通过水溶液体系吸收光谱、激发光谱和荧光光谱分析，首次系统计算出质子化/去质子化形式的第一电子激发单重态能级差值，其中尿苷酸(UMP)的能级差异最为显著。该研究为核苷酸质子化状态的光物理行为提供了重要实验数据。

　　

在生命科学领域，核苷酸的光谱学研究长期聚焦于其去质子化(deprotonated)形式，导致质子化(protonated)形式的荧光特性成为认知空白。这项开创性工作首次在室温水溶液环境中，对单磷酸核糖核苷(monoribonucleotides)及其结构组分进行了系统的光谱学解析。研究团队采用紫外-可见吸收光谱、荧光激发和发射光谱等生物物理化学技术，精确测定了质子化与去质子化形式的第一电子激发单重态(S₁)能级。实验数据揭示，尿苷单磷酸酯(uridine monophosphate, UMP)在两种质子化状态下表现出最显著的能量差异。更引人注目的是，在吸收光谱、激发光谱和荧光光谱中，质子化状态改变会导致特征峰强度比发生规律性变化。这些发现不仅填补了核苷酸光物理性质研究的理论空白，更为理解生物体内pH环境变化对核酸光化学行为的影响提供了关键实验依据。