PHBV纳米纤维的静电纺丝及在生物医用领域的研究进展

聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯)(PHBV)纳米纤维具有高比表面积、高孔隙率、生物相容性、生物降解性等优点,可用作生物医用材料。本文综述了基于静电纺丝法制备的PHBV纳米纤维及其在生物医用领域的研究进展,讨论了PHBV纺丝溶液的溶剂、浓度、外加盐类以及聚合物等对PHBV纳米纤维形貌、结构及性能的影响规律,结合目前PHBV纳米纤维在组织工程和药物运输载体的研究现状,重点概述了其亲水改性、力学性能改善、功能化改性的研究进展。最后,对静电纺丝法制备PHBV纳米纤维存在的一些问题进行分析,并对其未来发展趋势和前景进行展望。     

PHB与PHBV的β晶结构及其与力学和降解性能关系的研究进展

聚(3-羟基丁酸酯)(poly(3-hydroxybutyrate),PHB)和聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate),PHBV)的结晶速率慢,二次结晶现象严重导致其在室温存放过程中性能劣化。通过拉伸诱导形成β晶可以有效抑制二次结晶现象,使机械性能提高并在室温下稳定。本文综述了PHB与PHBV的β晶结构及形成与转化机制的研究现状。重点概述了β晶结构对力学性能的影响及其增韧机制的研究进展,简要概述了β晶结构与降解性能之间的关系,最后对β晶结构研究现状中存在的空白进行了分析。     

成核剂对PHBV等温结晶行为的影响

用DSC方法测定了氮化硼及滑石粉成核剂对(β-羟基丁酸酯-与-β-羟基戊酸酯) 共聚物(简称PHBV)等温结晶行为的影响. 结果表明,Avrami方程指数n、成核机理、晶体生长方式基本上不受成核剂的影响.少量的成核剂可使结晶成核自由能降低,结晶速率加大,其中氮化硼的效果最为显著.     

聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)中β晶的形成与转变

本文通过同步辐射原位二维广角X射线(2D-WAXD)和原位红外光谱(FTIR)等手段，对聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)预取向膜二次拉伸过程及随后升温过程中的结构演化机制进行了系统研究。研究结果表明，二次拉伸过程中β晶的相对含量、取向程度和晶粒尺寸会随应变而升高；同时，体系的总α晶的取向度和晶粒尺寸变小，结晶度下降。这说明拉伸过程中，α晶会被破坏并转变为β晶。经过二次拉伸的PHBV膜，在升温过程中，α晶的取向、晶粒尺寸及总体结晶度会升高，而β晶的相对含量逐步下降到零。这说明在较高的温度下，β晶的分子链会重新排列，主要转变成了取向度高的α晶。β晶表现出从65℃到135℃的持续熔融转变。本研究初步阐释了PHBV薄膜中的β晶在拉伸和升温过程中的演化机制，为生物基聚酯薄膜的加工和性能调控提供了理论依据。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)改性及纤维成形北大核心CSCD

聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)是一种微生物发酵生产的热塑性聚合物。从物理、化学改性及其纤维成形两个方面综述了PHBV的研究进展。PHBV的物理改性主要有无机纳米粒子共混体系(PHBV/iNPs)、有机纳米晶共混体系(PHBV/oNPs)、高聚物共混体系(PHBV/Polymer)和绿色全降解共混体系;化学结构构筑主要包括接枝共聚改性、嵌段共聚改性、端基扩链改性等。从改性的手段及介质,分析了改性方法的优缺点。PHBV纤维的成形方法主要有熔融纺丝法、干法纺丝法及静电纺丝法。从PHBV纤维应用领域看,熔融纺纤维应用目标在于替代现有石油基相关产品,而静电纺纤维主要应用于开拓组织工程再生医学领域。最后,对PHBV今后的研究及发展提出了展望。     

β-羟基丁酸与β-羟基戊酸酯共聚物/有机化蒙脱土纳米复合材料热性能、结晶性能与生物降解性能的研究

采用溶液插层法制备了β-羟基丁酸与β-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)有机化蒙脱土(OMMT)的纳米复合材料．用示差热分析(DSC)，热重分析(TG)和偏光显微镜(POM)研究了材料的热性能和结晶行为．通过土壤悬浊降解培养法研究了材料的生物降解性．结果表明，材料的熔点和熔融焓随OMMT含量的增加而降低．OMMT在纳米复合材料中的均匀分散，使材料形成了小尺寸的结晶，并有效降低了PHBV的结晶度，提高了结晶速率．在土壤悬浊液中该材料的生物降解性随着OMMT含量的增加而降低．     

PLA,PPC和PHBV共混物的热性能、力学性能和生物降解性能研究

将聚乳酸(PLA)、聚碳酸酯(PPC)及β-羟基丁酸酯与β-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)以溶液浇注法制备了各种不同比例的共混膜(60/20/20,40/20/40,40/40/20,20/60/20,20/40/40,20/20/60)。采用示差扫描量热分析(DSC)和热重分析(TG)研究了共混物的热性能,采用万能材料试验机研究了共混物的力学性能,通过土壤悬浊拟环境降解实验和扫描电子显微镜(SEM)研究了共混材料的环境生物降解性能。结果显示,该三元共混体系是部分相容的体系,PLA增加了材料的强度,PPC增加了材料的断裂伸长,PHBV则提高了材料的环境生物降解速率,三者优势互补,是一种有应用前景的生物降解共混体系。     

静电纺丝法制备PHB基纳米纤维材料的研究进展

聚β-羟基丁酸酯(PHB)作为一种天然的可生物降解材料,因其良好的生物相容性,广泛应用于生物医用领域.而静电纺丝技术是获得纳米纤维最理想的方法之一,目前已成功制备出多种不同类型的纳米纤维,尤其在制备复合纳米纤维方面取得了显著成果.本文论述了国内外静电纺PHB基纳米纤维的研究现状和进展,重点介绍了静电纺PHB基纳米纤维影...     

聚(丙交酯-co-乙交酯)/β-磷酸三钙复合物的电纺研究

对生物可吸收聚(丙交酯-co-乙交酯)(poly(lactide-co-glycolide),PLGA)与β-磷酸三钙(-βTCP)复合物体系进行了电纺.研究了PLGA的浓度,-βTCP与PLGA比例,加料速度,电压,喷头与接收体之间的距离等因素对电纺过程的影响,制备出纳米纤维膜,并用扫描电镜(SEM)等对纤维膜进行表征.结果表明,电纺溶液浓度越高,或者加料速度越快,纳米纤维的直径越粗.力学实验显示,复合物中-βTCP的含量增加使纳米纤维膜的拉伸强度和杨氏模量下降.     

聚(β-羟基丁酸酯)和β-羟基丁酸酯-β-羟基戊酸酯共聚物共混改性研究进展

综述了近年来聚(β-羟基丁酸酯)和β-羟基丁酸酯-β-羟基戊酸酯共聚物经共混改性所得到的共混物的相容性、结晶性、热性能、加工性能、力学性能和生物降解性能。     

不同类型探针对免疫层析方法的分析灵敏度影响研究

为研究不同类型探针对免疫层析方法的分析灵敏度影响,该研究以17β-雌二醇(17β-E2)为检测对象,采用磁性纳米材料标记7μg/mL的17β-E2单克隆抗体(检测抗体)制备了传统探针,采用磁性纳米材料分别标记5μg/mL的17β-E2单克隆抗体和5μg/mL的羊抗鼠IgG多克隆抗体(第二抗体)制备了配对探针,采用磁性纳米材料标记14μg/mL的羊抗鼠IgG多克隆抗体制备了间接探针。然后,基于这3种不同类型的探针,分别建立了17β-E2的免疫层析快速检测方法,并对3种17β-E2免疫层析方法的检测灵敏度进行比较。结果显示,基于传统、配对和间接探针的免疫层析方法对17β-E2的检出限分别为1、0.5、0.2 ng/mL,其中基于间接探针的免疫层析方法灵敏度最高,与基于传统探针和配对探针的免疫层析方法相比,检出限分别降低了5倍和2.5倍。该研究刷新了传统免疫层析方法中探针必须是信号材料标记检测抗体的认知,可为其他食品安全危害因子的免疫层析快速检测研究提供有价值的参考。     

Effects of cyclodextrin-modified polycarboxylate superplasticizers on the dispersion and hydration properties of cement paste

Abstract

A new series of poly (AA-co-β-CD-A-co-TPEG) (PACDs) copolymers were prepared by the copolymerization of a novel monovinyl β-cyclodextrin monomer (β-CD-A), acrylic acid and isoprenyl oxy polyethylene glycol (TPEG-2400), which could be used as superplasticizers and shown excellent dispersion ability. Therefore, this work mainly investigated the adsorption behavior, dispersing properties as well as hydration behavior of cement pastes. Optical microscopy was employed to describe dispersing performance. X-ray diffraction (XRD) and TGA/DTG were utilized to account for the cement hydration process. We found that the PACDs with β-CD-A exhibited outstanding dispersion ability. In addition, the performances of the PACDs were monitored by evaluating the setting time and fluidity of the cement paste. The results clearly shown that the setting time was longer and slump loss was smaller than that of PACD₀ that without β-CD-A. Therefore, PACDs with the proper content of β-CD pendants had excellent performances due to the steric hindrance of the CD moieties.     

基于β-环糊精的分子印迹聚合物在环境和食品样品前处理中的应用进展

β-环糊精（β-CD）及其衍生物作为一种新兴的功能单体在分子印迹技术中得到了越来越多的应用。β-CD及其衍生物能够与许多分子形成主-客体包合物,基于这一包合作用制备的分子印迹聚合物具有稳定性好和选择性高等优点,因此在具有复杂基质的环境和食品样品中目标化合物的选择性分离和富集中得到了重视和发展。该综述主要回顾了2013年以来文献中报道的一些基于β-CD及其衍生物作为功能单体的分子印迹聚合物在环境水和食品样品前处理方面的最新应用,揭示这一分子印迹聚合物在复杂样品前处理中的优势。     

Novel β-hydroxy-β-bis(trifluoromethyl) imines

Selected imines reacted with hexafluoroacetone non-catalyzed at ambient temperature to give β-hydroxy-β-bis(trifluoromethyl) imines in good to excellent yields. For the imines of acetone, pentan-3-one, and of cyclohexanone a 1:2 reaction was observed giving iminodiols; for N,N′-bis(propylidene)ethylene diamine an iminotetrol was formed. The diol derivative of N-isopropyl-propylidene amine could be deprotonated and O-methylated furnishing the respective ethers. Hexafluoropropylidene amine reacted with N-isopropyl-propylidene amine, unlike hexafluoroacetone, in a 1:1 manner to form an amino-imino alcohol which in its turn is able to add hexafluoroacetone. The imines of acetophenone, trifluoroacetone, 2,4-dimethyl-pentan-3-one, 2,6-dimethyl-cyclohexanone and of acetaldehyde added hexafluoroacetone to furnish β-iminoalcohols. A multifunctional β-hydroxy enaminone was obtained from 4-isopropylamino-pent-3-en-2-one. The molecular structures of the novel β-hydroxy-β-bis(trifluoromethyl) imines exhibit strong (R)N?HO hydrogen bonds.     

Two new dammarane-type triterpene sapogenins from Chinese red ginseng

Two new dammarane-type triterpene sapogenins were isolated from the Chinese red ginseng. The new sapogenins were named as 24,26-dihydroxy-panaxdiol (1) and 24-hydroxy-panaxdiol (2). Their structures were elucidated by the combined analysis of NMR and mass spectrometry as 20(S),25(R)-epoxydammarane-3β,12β,24β,26-tetraol (1) and 20(S),25-epoxydammarane-3β,12β,24α-triol (2). The complete signal assignments of the two compounds were carried out by 2D NMR spectral and NOE differential spectroscopy analysis.     

Determination of Enzymatic Activities Based on an Optical Flow-Through p-Nitrophenol Sensor

Abstract

An optical flow-through biosensor based on the transient retention of p-nitrophenol on an ion-exchange support packed in the flow cell is presented. The approach was applied to the determination of the activity of some enzymes which catalyze the conversion of p-nitrophenyl-derivatives into p-nitrophenol. The method was first developed for determination of p-nitrophenol yielding a linear range between 0.1–5 μg/mL (r² = 0.9922, r.s.d.% less than 2.5), then, it was also applied to the determination of β-D-glucuronidase activity in serum, with a linear range between 0.1–20 U/L (r² = 0.9976, r.s.d.% less than 3.0), and a sampling frequency of 20 h^?1. The application of the method to the determination of the enzyme activity in serum samples provided results consistent with those obtained by a conventional method and recoveries within 95–104%.     

Reactions of Bis(β-Alaninato) Metal(II) Complexes with Formaldehyde and Benzamide: The Crystal Structure of Bis[N-Methyl-N-(N′-Methyl-Benzamido)-β-Alaninato]Copper(II) Monohydrate and Characterization of Bis[N,N-DI(N′-Methylbenzamido)-β-Alaninato]Metal(II) Complexes

The bis[N-methyl-N-(N'-methylbenzamido)-β-alaninato]copper(II), Cu(II)[Me-MeBA]₂, is synthesized by reacting bis(β-alaninato)copper(II) with formaldehyde and benzamide in the presence of a base (NaOH) over the pH range 5.5-8.5. However, the bis[N,N-di (N'-methylbenzamido)-β-alaninato]metal(II) complexes, M(II)[DMeBA]₂ (M = Zn, Ni, Co), are obtained when the respective bis(β-alaninato)metal(II) reacts with formaldehyde and benzamide in the presence of the base in similar pH ranges. Nevertheless, Cu(II)[DMeBA]₂ can be synthesized if the reaction is carried out in the absence of base. The M(II)[DMeBA]₂ complexes are characterized by elemental analysis, IR and UV-Visible spectroscopy and magnetic susceptibility measurements. X-ray crystal structure analysis of Cu(II)[Me-MeBA]₂ suggests that the N'-methylbenzamido substituent of the β-alanine moiety is formed through Mannich aminomethylation, and that the other N-methyl substituent is formed via a Canizzaro-type methylation.     

加氢脱硫反应后催化剂βMo2N0.78的研究

在对βMo2N0.78催化剂加氢脱硫催化性能进行考察的基础上，对反应使用后催化剂的组成、结构变化、以及反应后催化剂再处理对活性的影响等几方面进行了研究。结果表明，在噻吩加氢脱硫条件下，βMo2N0.78 催化剂的氮含量下降，表层被硫化，而且钝化过程中产生的氮氧化物被消耗，但体相结构没有发生变化，表现了较强的抗硫化性能；脱硫反应前后催化剂的氢还原处理不能改善催化剂的活性，但预硫化催化剂在反应起始的活性与钝化催化剂在反应稳定时活性相近，加氢脱硫反应后催化剂的再次氮化处理，可以较大程度的恢复催化剂的初始活性。     

常温常压下β沸石改性吸附剂脱除噻吩类硫的研究

在合成不同硅铝比Naβ沸石的基础上，采用固相离子交换方法制备了Cu(I)、Ag(I)离子改性的β沸石系列吸附剂。样品的结晶度和BET比表面积有所降低，XRD表征结果表明，所制备的样品保持了结构的完整性，随着硅铝比的增加，Naβ样品的BET比表面积增加。Cu(I)、Ag(I)离子的引入使样品的红外骨架振动峰向低波数移动，与相同硅铝比的Naβ沸石相比，吸附剂的BET比表面积有所降低。对模型油的静态吸附结果表明,硅铝摩尔比为25时Cu(I)β吸附性能最好，模型油中硫的质量分数降到10×10－6以下，脱除率达到95％，Ag(I)β次之，脱除率达到87％。常温常压下固定床动态吸附穿透实验得到Cu(I)β、Ag(I)β的穿透硫容分别为0.144mmol/g和0.132mmol/g。     

β-环糊精负载四甲基哌啶氮氧化物的合成及其在分子氧氧化醇反应中的催化性能

以乙烯基二胺为连接臂将四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)负载于β-环糊精(β-CD)上,得到负载型催化剂β-CD-TEMPO.采用~1H NMR、~(13)C NMR以及FT-IR等手段对β-CD-TEMPO进行了表征.将β-CD-TEMPO、CuBr_2以及K_2CO_3结合构成催化体系,用于分子氧为氧化剂的醇的选择性氧化反应,结果表明该体系对苄基以及烯丙基伯醇的氧化显示出良好的催化活性和选择性.在负载催化剂中,乙烯基二胺既作为连接臂又作为配体与铜离子配位,使氧化反应顺利进行.负载型催化剂β-CD-TEMPO与产物容易分离,能够循环使用.