基于模拟酶-天然酶级联反应的双模式传感平台用于生物标志物的超灵敏检测

重要生物标志物例如碱性磷酸酶（ALP）的高灵敏度检测和准确分析对于疾病的早期检测和治疗至关重要.本工作合成了Cu基金属有机框架材料HKUST-1,探索了其类氧化酶性质.通过设计HKUST-1模拟酶与ALP天然酶的级联催化体系,构建了高灵敏度及高选择性的荧光/紫外双模式检测平台,用于生物标志物ALP及焦磷酸根离子（PPi）的检测.利用所设计的级联催化反应对信号的有效放大以及荧光和紫外双信号输出,对ALP的检测限分别低至0.0078和0.039 nmol·L^-1.本工作首次开发了基于模拟酶-天然酶级联催化放大的双模式生物分析方法,实现了两种生物标志物的灵敏检测以及酶抑制剂的抑制效率评估,并将其应用到人血清样品中ALP的超灵敏分析,在临床诊断中具有巨大应用潜力.     

基于微孔板化学发光法检测碱性磷酸酶的研究

CDP-Star能被ALP迅速水解,且水解产物能够持续发光.本研究对化学发光法检测ALP的反应条件进行了优化.优化后的反应条件为:125 μtmol/L的CDP- Star在pH 9.5缓冲液中,37℃下与ALP反应10min.在此条件下,△RLU与ALP的活力呈线性关系.因此,建立了一种基于微孔板化学发光法检测ALP的实验方法.结果表明,本方法检测ALP的检测线性范围是0.05～10 U/L和10～1000 U/L,相对于光吸收法具有速度快、灵敏度高、重复性好等优点.因此,本方法可以被开发成试剂盒,应用于高通量全自动生化分析仪的测试分析.     

石墨烯量子点荧光探针对碱性磷酸酶活性的高效检测

基于苯醌类物质静态猝灭石墨烯量子点(GQDs)荧光的特性, 构建了一种利用GQDs荧光探针实时、 高效检测碱性磷酸酶(ALP)活性的新方法. 过氧化氢在辣根过氧化物酶催化作用下产生羟基自由基并将邻苯二酚氧化成邻苯醌, 导致GQDs的荧光猝灭. ALP催化抗坏血酸-2-磷酸反应生成抗坏血酸, 具有较强还原性的抗坏血酸能清除溶液中的过氧化氢和羟基自由基, 抑制邻苯醌的产生, 使GQDs的荧光猝灭效果减弱. 随着ALP活性的增大, GQDs在440 nm处的荧光强度不断增强, 由此建立了一种高效检测ALP活性的新方法. 在最佳实验条件下, 该GQDs荧光探针对ALP活性的检出限为0.084 U/L. 将此方法成功用于人血清中ALP活性的检测, 为与ALP相关疾病的诊断与治疗提供了理论基础.     

碱性磷酸酶荧光探针的研究进展

碱性磷酸酶(ALP)是一种广泛存在于各种哺乳动物组织中的重要酶,作为生物标记物和诊断指标为分子生物学的研究应用及人类疾病治疗提供了重要信息.由于其在人类身体健康方面的信息可靠性,近年来在荧光检测技术的研究日趋激烈,已发展成为一类重要的检测方法.根据不同的发光特点从(1)基于激发态分子内质子转移(ESIPT)和分子内电荷转移型(ICT)的传感体系、(2)基于聚集诱导发光的传感体系(AIE)、(3)基于降低给电子能力(D d-E)或扰乱共轭π电子的传感体系(D π-C)和(4)基于荧光内滤效应(IFE)的传感体系几个方面综述了近年来ALP的荧光检测、活性评价及生物成像方面的研究进展,并对其发展趋势做了展望.     

碳纳米管在生物化学传感及生物传输方面的应用

碳纳米管作为一种新型一维纳米材料具有独特的结构和性质,在生物传感、生物标记及生物传榆等研究中显示了巨大的潜力.碳纳米管在化学、生物及医药方面的研究应用具有重要的理论意义及实际意义.重点综述了碳纳米管在生物化学传感和生物传榆中的研究应用进展,并展望了其发展趋势和应用前景.     

纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合支架材料的降解特性及生物相容性研究

应用共混法制备了纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合支架材料, 通过体外降解和细胞培养实验研究了复合支架材料的降解特性和生物相容性. 体外降解实验结果显示, 复合支架材料具有稳定的降解能力; 在降解过程中, 羟基磷灰石由于与降解液发生钙、磷等离子的交换, 使其结晶得到了进一步生长和完善. 利用细胞计数法、四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法和碱性磷酸酶(ALP)活性测定等分析了复合支架材料的生物相容性, 结果表明, MG63细胞在复合支架材料上具有良好的粘附、增殖能力, 并可引起早期的骨分化. 因此, 纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合支架作为骨组织工程的支架材料具有良好的应用前景.     

硫化金包覆金纳米棒局域等离子体共振的纳米生物传感器研究

纳米生物传感技术是近年来迅速发展起来的一种超微生物传感技术,具有高选择性、高灵敏度、快速、方便检测等优点.尤其基于金纳米颗粒的生物探针的研究备受关注.近年来,对基于棒状金纳米结构的生物探针合成及在生物传感及医学成像中的应用的研究是金纳米棒研究的重要方向.纳米金由于其制备简单、易于修饰、稳定性和生物相容性好等优点,被广泛应用于生物分子的识别和检测领域.     

高效液相色谱法测定生物除臭剂中4种有机酸

生物除臭剂常用于降解垃圾、养殖场等臭源中的有机物质.该制剂是由沙果、树叶、粮草等发酵制得,pH在2.5～3.2之间,其除臭机理是由于含有柠檬酸、乳酸等,其中的活性基团羧基可吸收氨及有机胺等臭气.生物除臭剂酿造过程中各有机酸及其存在形态是评价发酵工艺的重要指标.因此,测定生物除臭剂中有机酸的含量对于评价该产品的质量以及完善该产品的工艺有重要意义.用于有机酸分析的方法很多,滴定法常用于总酸的测定[1];薄层色谱法[2]只能半定量和定性;气相色谱法需要衍生处理,准确度较低,难以用于热稳定性差和含量极低的水溶液中有机酸的分析[3];酶法[4]每次只能测定一种有机酸;离子色谱法对样品处理要求苛刻.本试验采用高效液相色谱法测定生物除臭剂中4种有机酸.     

酶催化生物可降解聚酯的合成与研究进展

生物可降解聚酯是一种新型高分子聚合材料,可通过发酵、化学方法和酶催化来合成.本文综述了酶催化下通过缩聚、酯交换、内酯开环聚合等方法合成此类聚酯.酶催化合成生物可降解聚酯是一种新型的技术,可以在温和条件下高效合成,有着传统方法难以比拟的优势.     

第二代生物柴油制备的多相催化剂的结构设计及研究进展

生物柴油是一种重要的可再生清洁能源, 特别是经催化加氢脱氧等系列过程制备的第二代生物柴油, 在成分上与石油基燃料相似, 有望成为一种替代传统化石燃料的绿色能源. 在合成第二代生物柴油的研究中, 设计与制备兼具高活性与高稳定性的加氢脱氧多相催化剂是关键问题. 近年来, 研究者对于催化剂的种类与应用进行了探索, 并取得了一定的进展. 详细分析了加氢脱氧制备第二代生物柴油反应原料及反应参数、反应器对生产路径和产能的影响, 并对反应机理进行了介绍; 进一步从双金属位点、金属-酸性位点及金属-空位协同作用三个方面对催化剂结构设计进行了讨论和分析; 最后, 对第二代生物柴油领域的未来发展趋势进行了展望.     

羧基微孔有机网络材料的合成及其对水中苯并三唑类污染物的快速吸附与去除

以富含羧基的反应单体合成了比表面积大、溶剂和热稳定性好的羧基微孔有机网络材料MON-2COOH,开展了其用于快速吸附和去除水中苯并三唑类污染物的研究。通过固体核磁碳谱、N2吸附 - 解吸、傅里叶变换红外光谱、热重分析、扫描电镜和水接触角实验对所合成的MON-2COOH进行了表征。考察了MON-2COOH吸附1H-苯并三唑（BTri）和5-甲苯基三唑（5-TTri）的吸附等温线、吸附动力学和热力学,以及离子强度、pH值和腐殖酸等对吸附的影响。BTri和5-TTri在MON-2COOH上的吸附符合准二级和Langmuir吸附模型。MON-2COOH在10 min内即可实现对BTri和5-TTri（100 mg·L-1）的吸附平衡,最大吸附量分别为251.3、369.0 mg·g-1,优于文献报道的大多吸附剂。MON-2COOH还具有良好的可重复使用性和再生性,并成功用于实际水样中BTri和5-TTri的吸附和去除。机理研究表明π - π、疏水和氢键相互作用在吸附过程中起重要作用。该文为设计和合成高效去除苯并三唑类污染物的吸附剂提供了一种新方法,有望促进功能化MONs材料在环境污染物分析和去除中的应用。     

快检技术在毒品分析中的应用

毒品问题一直是困扰全球的社会顽疾.简易、快速、灵敏的毒品检测方法在毒品鉴定、吸毒认定和戒毒监控等方面具有重要作用.近年来毒品的快检方法主要基于免疫分析、质谱以及光谱等技术开展研究.免疫分析技术成本低、操作简单,适用于在现场检验和大样本群体性检验中发挥筛选排查作用.质谱法分析时间短,适合快速筛选和高通量分析,便携质谱可用...     

固体饮料中一种新型卡巴地那非类似物的定性鉴别和定量分析

采用超高效液相色谱 - 四极杆 - 飞行时间高分辨质谱（UPLC - Q - TOF MS）、超高效液相色谱 - 线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱（UPLC - LTQ/Orbitrap MS）筛查出固体饮料中一种新型的、结构未知的非法添加卡巴地那非类似物。经核磁共振（Bruker）一维、二维谱和文献分析,确定该物质为N-苯基丙氧苯基卡巴地那非。通过高效液相色谱 - 串联质谱（HPLC - MS/MS）外标法定量分析表明,N-苯基丙氧苯基卡巴地那非在2～50 ng/mL质量浓度范围内线性关系良好,相关系数（r2）为0.999 1,方法检出限为0.05 mg/kg,定量下限为0.1 mg/kg,在低、中、高3个加标水平下的平均回收率为89.2%～93.1%,相对标准偏差（RSD）为1.8%～3.1%。采用该方法测定10批次固体饮料,发现5批次阳性样品,N-苯基丙氧苯基卡巴地那非的检出含量为214～880 mg/kg。该方法的准确度高、灵敏度好,可作为筛查非法添加卡巴地那非类似物的有效方法。     

内源性刺激响应策略在肿瘤精准诊疗中的应用

肿瘤微环境具有低pH值、乏氧、高谷胱甘肽含量、过表达酶以及氧化应激增加等系列异常特征.这些内源性差异在肿瘤增殖、侵袭、迁移以及新生血管生成等环节发挥重要作用,同时也为肿瘤精准诊疗提供了机遇.开发内源性刺激响应型诊疗剂已成为肿瘤精准诊疗领域的研究热点.该文综述了近年来发展的各类内源性刺激响应型诊疗体系的设计原理及其在肿瘤...     

基于非接触电导检测和在线富集技术快速灵敏检测土壤中速效磷

针对土壤中速效磷的快速检测需求,建立了基于非接触电导检测和场放大进样在线富集技术的毛细管电泳分离检测土壤中水溶性磷酸盐的分析方法。对影响分离检测效果的实验条件（电泳运行液组成、pH值、分离电压、进样电压和时间）进行了考察和优化。采用毛细管区带电泳模式,以35 mmol/L乙酸 - 2 mmol/L乙酸铵溶液为电泳运行液,负高压分离（－14 kV）和场放大进样（－11 kV × 10 s）,磷酸根离子在8 min内可获良好分离和灵敏检测,检出限为5 μg/L,线性范围为16～800 μg/L。研究表明放大进样在线富集技术使检测灵敏度得到显著提高,富集因子可达580倍。日内和日间相对标准偏差（RSD）小于5.0%。土壤中共存的常见无机阴离子（Cl－、SO2?442-、NO?33-）、有机基质和浸出液基体颜色不干扰速效磷的测定,表现出较强的抗干扰能力。该方法无需复杂的前处理即可直接进样分析,具有简单快速、灵敏高效、分析成本低的优点。对实际土壤样品和国标土壤样品中的速效磷进行检测,检测结果与标准方法一致。     

顶空气相色谱-质谱法测定ABS塑料玩具中丙烯腈和苯乙烯的残留量与迁移量

该文建立了ABS塑料玩具中丙烯腈和苯乙烯两种单体残留量与迁移量的顶空气相色谱－质谱测定方 法。首先对残留量测定方法的顶空平衡时间和平衡温度进行了优化,然后以模拟汗液和模拟唾液为迁移基 质,对迁移量测定方法的顶空平衡时间、平衡温度、取样体积和盐析条件进行了优化,并将其应用于市售38 件 ABS 玩具实际样品的检测。结果显示：残留量方法测定丙烯腈和苯乙烯的定量下限分别为 0. 4 mg/kg 和 1. 0 mg/kg,0. 4～2 000 mg/kg线性范围内相关系数（r 2 ）不低于 0. 999 8,加标回收率为 93. 0% ~ 108%,相对标 准偏差（RSD）不高于7. 2%。迁移量方法测定丙烯腈和苯乙烯的定量下限分别为1. 0 μg/L和0. 05 μg/L,0. 05～ 100 μg/L 线性范围内相关系数（r 2 ）不小于 0. 998 1,加标回收率为 88. 4% ~ 104%,RSD ≤ 9. 5%。该方法简便、 快速、灵敏、准确,适用于ABS玩具中丙烯腈和苯乙烯残留量与迁移量的测定。     

磁性分子印迹电化学传感法检测痕量奥卡西平

该文以4-乙烯基吡啶和甲基丙烯酸酯为原料制备了一种可用于检测奥卡西平（OXC）的磁性分子印迹 电化学传感器（MNPs－MIP/MCPE）。首先,依据密度泛函数理论（DFT/B3LYP/6－31 + G）计算,实验成功地 筛选和构建出 OXC与功能单体的最佳组合及比例。随后,基于沉淀聚合法合成了能够识别 OXC的磁性分子 印迹膜（MNPs－MIP）,将MNPs－MIP覆于碳糊电极（MCPE）表面制成MNPs－MIP/MCPE。采用差分脉冲伏安 法（DPV）将 MNPs－MIP/MCPE 传感器用于不同浓度 OXC 的测定。结果显示,传感器的峰电流信号随 OXC 浓 度的增大而增大,且OXC分别在5 × 10－8 ～3 × 10－6 mol/L和3 × 10－6 ～1. 5 × 10－4 mol/L浓度范围内与其峰电流 信号呈线性关系,其线性方程分别为：Ip （μA）= 1. 755 + 1. 097c（μmol/L）,相关系数（r）= 0. 999 7 和 Ip （μA）= 0. 131 + 5. 177c（μmol/L）,r = 0. 999 6。OXC的检出限（LOD = 3S/m）为2. 06 × 10－8 mol/L。该传感器成 功用于实际样品中OXC含量的检测,其回收率为99. 4%~101%,相对标准偏差（RSD）为1. 5%～2. 5%。     

酰胺修饰杂化硅胶整体柱的制备及其在莱克多巴胺检测中的应用

以氧化琼脂糖（AG）和四甲氧基硅烷（TMOS）为前驱体,通过溶胶－凝胶法制备 AG/SiO2整体柱,利 用酰胺化反应对整体柱进行酰胺基团修饰。通过X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、N2 吸附－脱附和扫描电镜（SEM）等表征手段对所制备材料的结构和形貌进行分析。结果显示酰胺基团被成功修 饰至整体柱,该材料具有良好的通透性及较大的比表面积。以其为固相微萃取介质对羊肉中的莱克多巴胺进 行萃取富集,在优化的样品前处理条件下,采用基质添加标准曲线法,结合高效液相色谱－紫外（HPLC－ UV）检测,建立了羊肉中痕量莱克多巴胺的分析方法。该方法在 1. 94～1 170 ng/g范围内线性良好,相关系 数（r 2 ）为 0. 993 1,检出限（LOD）和定量下限（LOQ）分别为0. 618、1. 94 ng/g,3个不同加标水平下样品的平均回 收率为86. 6%～103%,相对标准偏差（RSD,n = 5）为4. 8%～7. 3%。该方法具有检出限低、回收率高、样品用 量少等特点,可用于羊肉中痕量莱克多巴胺的灵敏检测。     

量子化学模型方法在机械力化学中的应用

机械力化学作为一种无需溶剂的绿色化学技术得到广泛关注。然而,机械力化学反应机制需要从原子和分子尺度上深入理解力诱导的化学反应。在过去的20年中,量子化学模型方法在机械力化学机理研究中得到广泛应用,高精度量化计算可得到外力下变形分子的几何结构、能量、过渡态等诸多性质。本文介绍了目前机械力化学领域的主流量子化学模型的基本原理,同时也关注了这些模型方法在软件上的具体实现,并借助典型的案例阐述了量子化学模型在解释机械力化学机理中的作用与价值。     

核壳复合材料NH2-MIL-125@TPA-COF用于高效液相色谱分离位置异构体

该文通过在金属－有机骨架材料（MOF）NH2－MIL－125表面原位生长共价有机骨架材料（COF）TPA－COF,制备了核壳复合材料（MOF@COF）NH2－MIL－125@TPA－COF,采用X-射线粉末衍射（PXRD）、红外光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）等手段对该复合材料进行表征,并将其作为固定相成功制备了NH2－MIL－125@TPA－COF色谱填充柱（25 cm long × 2.1 mm i.d.）。在正相（正己烷－异丙醇（9∶1））、反相（甲醇－水（9∶1））高效液相色谱（HPLC）条件下,考察了该柱对一系列位置异构体的分离性能。结果表明,该柱在较低的背景压力（60～100 kPa）下对9种位置异构体（溴硝基苯、硝基苯胺、氯苯酚、二硝基苯、碘苯胺、溴苯胺、苯二胺、甲苯胺和氯苯胺）表现出较好的分离能力,其中溴硝基苯、硝基苯胺和二硝基苯能达到基线分离,且最大分离度（Rs）为9.71。在反相HPLC条件下,邻-溴硝基苯、间-硝基苯胺和邻-氯苯酚的柱效分别为18 424、19 053、12 954 plates·m－1。以溴硝基苯为分析物,在正相HPLC条件下,考察了该柱的重现性和稳定性。该柱通过5次重复进样（第50次、第100次、第150次、第200次、第250次）,溴硝基苯保留时间和峰面积的相对标准偏差（RSD）分别为0.29%和0.89%,表明所制备的色谱柱具有较好的重现性和稳定性。核壳复合材料NH2－MIL－125@TPA－COF作为一种新型的HPLC固定相用于位置异构体分离具有良好的应用前景。