仿生信号转导体系的构建:囊泡表面磷脂信号分子诱发的乳酸脱氢酶的激活

以细胞肌醇磷脂信号转导途径为原型，在合成肽脂囊泡(人工细胞膜模型)上，利用天然磷脂为信号分子，成功地激活了处于囊泡表面的乳酸脱氢酶．为此，将1，2-二-十四烷基磷脂酰乙醇胺等天然磷脂嵌入合成肽脂N，N-二-十六烷基-N^a-6-三甲胺基己酰基-L-甘氨酰胺囊泡中，制备了稳定的混合双层膜囊泡，用透射电子显微照相、动态光散射及差示扫描量热等手段确认了混合囊泡的形态及粒径分布．以磷酸吡哆醛等维生素B6类化合物为信号分子激活剂，利用它们与天然磷脂形成复合体，进而与Cu^2 形成强的金属配合物的性质，实现了对处于囊泡表面、被Cu^2 抑制的乳酸脱氢酶的激活，构建了一个新的仿生信号转导体系．紫外一可见光谱实验证实了以上结果．此外，结果还表明囊泡表面的疏水作用和静电引力是促进天然磷脂一磷酸吡哆醛复合体形成的主要因素．囊泡表面的疏水微环境作为反应场是构建此仿生信号转导体系不可缺少的要素．     

囊泡表面分子间通讯交流体系的构建: 利用受体的分子识别行为调控酶的活性

在人工双层膜囊泡表面, 构建了一个通过人工受体的分子识别行为控制酶反应活性的超分子体系. 体系以生物体细胞信号转导系统为模拟原型, 由作为受体的烷基胺、被受体识别的信号分子吡哆醛衍生物、乳酸脱氢酶、受体和酶之间的媒介物Cu^2＋以及作为体系载体的合成肽脂囊泡五个成分构成．通过UV-vis光谱法及动态光散射测定对体系进行了评价, 结果表明: 随着受体疏水参数增大, 其对信号分子的识别能力增强, 二者呈良好的线性关系; 通过信号分子与囊泡表面静电相互作用的研究表明信号分子具有选择性; 媒介物与信号分子–受体可形成化学计量比为1∶2的配合物, 其形成能力比媒介物与酶的结合能力更强．作为结论, 体系中烷基胺受体对磷酸吡哆醛信号分子的识别有效控制了处于囊泡表面的乳酸脱氢酶的活性．     

铜(Ⅱ)含量的酶法测定

基于乳酸脱氢酶(LDH)催化乳酸生成丙酮酸的反应中铜离子对酶的抑制作用原理, 通过测定还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)吸光度的变化率得出其酶促反应速度, 对应于铜离子浓度而制得标准曲线. 检出限为3.8 μmol/L. 讨论了pH、温度以及共存组分对测定的影响.     

辅酶NADH与色氨酸共振能量转移的荧光动力学研究

采用时间相关单光子计数技术, 结合紫外-可见吸收光谱和稳态荧光光谱, 对不同环境下的色氨酸和辅酶还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)之间的共振能量转移荧光动力学进行了研究. 单体色氨酸、 牛血清白蛋白以及乳酸脱氢酶蛋白与NADH之间相互作用的光谱数据表明, 只有存在NADH结合位点的乳酸脱氢酶和NADH之间发生了荧光共振能量转移. 进一步通过加入丙酮酸来阻断乳酸脱氢酶和NADH之间的荧光共振能量转移通道, 时间分辨荧光光谱和衰减相关光谱(DAS)证实, 蛋白结合位点的存在是NADH和色氨酸之间发生荧光共振能量转移的前提条件. DAS揭示了乳酸脱氢酶平均荧光寿命的减小主要是源于色氨酸中7.35 ns的荧光寿命成分与NADH之间的荧光共振能量转移, 同时给出了NADH和色氨酸之间的能量转移效率, 为研究NADH和蛋白之间的相互作用提供了新思路.     

两亲分子溶液聚集体结构的冷冻刻饰电子显微镜研究

利用冷冻刻饰电子显微镜(FF-TEM)技术研究了两亲分子溶液不同有序聚集体的结构, 特别对一些两亲分子溶液体系形成的泡囊结构进行了详细的研究, 探讨了聚集体结构的演变规律. 对无剪切力下化学反应诱导L3-相(海绵相)到层状Lα-相, 手振荡层状Lα-相到多双层泡囊相及高剪切力作用下多双层泡囊相到单双层泡囊相的结构演变进行了冷冻刻饰电子显微镜追踪研究. 首次报道了-诱导的单链长表面活性剂溶液中泡囊相的形成.     

两亲分子溶液聚集体结构的冷冻刻饰

利用冷冻刻饰电子显微镜(FF-TEM)技术研究了两亲分子溶液不同有序聚集体的结构, 特别对一些两亲分子溶液体系形成的泡囊结构进行了详细的研究, 探讨了聚集体结构的演变规律. 对无剪切力下化学反应诱导L₃-相(海绵相)到层状Lα-相, 手振荡层状Lα-相到多双层泡囊相及高剪切力作用下多双层泡囊相到单双层泡囊相的结构演变进行了冷冻刻饰电子显微镜追踪研究. 首次报道了Zn²⁺-诱导的单链长表面活性剂溶液中泡囊相的形成.     

多羧基小分子化合物诱导阳离子囊泡聚集的研究

研究了由阳离子型肽脂质溴化N,N-二-十六烷基-Na-6-三甲胺基己酰基-L-丙氨酰胺(N+C5Ala2C16)形成的阳离子囊泡,在加入含羧基小分子化合物后形成的聚集。考察了乙二胺四乙酸(EDTA)加入到囊泡中后吸光值随时间的变化。结果表明:当EDTA增加到一定浓度时可以引起由阳离子囊泡的聚集;在加入Ca2+后,阳离子囊泡聚集体得到分散;借助电子显微镜观察到了囊泡的聚集和分散。超滤后,用高效液相色谱法确定了囊泡结合的EDTA量。考察了不同pH条件下EDTA对囊泡聚集的影响,当EDTA等含多羧基小分子化合物羧基解离数为三个或以上时能够引起囊泡的聚集,而少于三个时囊泡不能发生聚集。     

肽脂质在毛细管胶束电动色谱中的应用

以自主合成的肽脂质(N C5Gly2C16)作为表面活性剂进行毛细管胶束电动色谱(MEKC)研究。测定了不同pH值条件下的迁移时间窗口,并且与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为准固定相的MEKC模式对比,考察了硫脲的保留行为。结果表明,肽脂质可以在较低的浓度下形成胶束,具有背景较低的特征。在优化条件下,采用此系统成功分离了石芽茶提取物,说明以肽脂质作为表面活性剂的MEKC系统具有特殊的分离选择性。     

寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂囊泡与沉淀共存(英文)

DNA(包括寡聚核苷酸)和阳离子表面活性剂可形成难溶复合物.本文通过浊度测试和透射电子显微镜观察,发现单链阳离子表面活性剂可以诱使寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂沉淀转变成为寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂囊泡,且寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂囊泡可以与寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂沉淀共存.在寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂沉淀向囊泡的转变过程中,表面活性剂和沉淀之间的疏水作用力发挥了重要作用.此外,当体系温度达到寡聚核苷酸开始融解的温度后,寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂体系更容易形成囊泡.因此,寡聚核苷酸的链越伸展,越易于寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂囊泡的生成.据我们所知,有关寡聚核苷酸/阳离子表面活性剂囊泡的报道尚不多见.因此,考虑到DNA(包括寡聚核苷酸)/两亲分子体系在医学、生物学、药学和化学中的重要性,该研究应该有助于我们进一步了解该体系并对其进行更合理有效的应用.     

氟离子-乳酸-丙酮-Mn2+-BrO－3-H2SO4振荡反应及其在分析中的应用

氟离子对乳酸-丙酮-Mn2+-BrO-3-H2SO4化学振荡反应的周期和振幅有显著的影响,F-的浓度在8.00×10-5～1.00×10-3 mol·L-1范围内与振荡反应周期的改变值△tp和振幅的改变值△H均有良好的线性关系,是一线性范围宽、灵敏度高的动力学分析测试体系.获得振荡反应诱导期、周期的表观活化参数Ein、Ep分别为55.71 kJ·mol-1、67.41 kJ·mol-1,探索了该振荡体系可能的反应机理.     

氟离子-乳酸-丙酮-Mn^2＋-BrO3^——H2SO4振荡反应及其在分析中的应用

氟离子对乳酸-丙酮-Mn2+-BrO-3-H2SO4化学振荡反应的周期和振幅有显著的影响,F-的浓度在8.00×10-5～1.00×10-3 mol·L-1范围内与振荡反应周期的改变值△tp和振幅的改变值△H均有良好的线性关系,是一线性范围宽、灵敏度高的动力学分析测试体系.获得振荡反应诱导期、周期的表观活化参数Ein、Ep分别为55.71 kJ·mol-1、67.41 kJ·mol-1,探索了该振荡体系可能的反应机理.     

Pt(100)/NO+CO体系随机共振的理论研究

在远离平衡的条件下,NO在Pt(100)表面进行的催化还原反应表现出化学振荡和化学多稳态等复杂的动力学行为.利用Fink等提出的反应模型,通过计算机模拟对体系的控制参量进行周期调制和随机调制,在简单双稳区以及振荡与稳态的共存区,观察到随机共振(StochasticResonance:SR)现象.     

微乳液在中药黄酮类成分薄层色谱分析中的应用

微乳液为表面活性剂、助表面活性剂、油、水等组分在适当配比下自发生成的无色透明、各相同性、低粘度的热力学稳定体系,与有机溶剂相似而有增溶作用。康纯等首次将微乳液应用到了薄层色谱技术中。本文以微乳液为流动相,聚酰胺薄膜为固定相,对几种典型的含黄酮类成分的中药材中的黄酮类成分进行了分离。与传统的方法相比,该法分离效率和检测灵敏度高,重现性好,毒性小且价格低廉。     

计算机硬盘基片CMP中表面膜特性的分析研究

目前,普遍采用化学机械抛光(Chemical-mechanical polishing,CMP)技术对计算机硬盘基片(盘片)表面进行原子级平整。CMP加工中,盘片表面膜及其特性对CMP过程及CMP性能具有关键作用。本文分别采用俄歇能谱(AES)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、纳米硬度计、电化学极化法等分析手段对盘片表面物理、化学及机械特性进行了研究,发现盘片CMP后表面发生了氧化,氧化膜在盘片的表层,厚度在纳米量级,氧化产物为Ni(OH)₂;氧化膜为较软的、疏松的、粗糙的多孔结构;氧化膜的存在加快了盘片表面的腐蚀磨损。结合盘片CMP试验结果,推测盘片的CMP机理为盘片表面氧化生成机械强度较低的Ni(OH)₂氧化膜及随后氧化膜的机械和化学去除,二者的不断循环实现表面的全局平面化。     

检测维生素C的囊泡荧光传感器的制备

利用合成的含有识别基团苯硼酸和荧光读出基团萘的新型双亲化合物(DNMPBA)在THF/水选择性溶剂中自组织成囊泡,囊泡的相变温度为56.8℃;当向囊泡体系加维生素C时,DNMPBA囊泡中的萘生色基在345nm的荧光峰强度急剧减弱.荧光强度减弱归于所形成的硼酸酯增强了DNMPBA双亲化合物中一个氧原子孤对电子对萘生色基的淬灭作用.DNMPBA囊泡与维生素C的相互作用而导致体系荧光强度变化,使该体系有可能应用于检测生物物质如维生素C的化学传感器.     

不含蛋白质的功能泡囊膜及对酶的模拟

本篇综述了模拟生物膜的不含蛋白质的功能泡囊膜的建立过程,并介绍了这类功能泡囊膜所进行的模拟酶的泡囊催化反应。以磷脂或亲水亲油的表面活性剂分子所提供的双分子层泡囊结构为基质,分别在其不同的区域引入活性基团或分子,赋予了泡囊新的功能,由此可实现对一些反应的进程及产物构象的控制。利用这类功能泡囊膜,已成功地模拟了水解酶、还原酶、转氨酶、生物体内的碳单元传递反应等,并为模拟光合作用提供了一个很好的模式。     

乳酸的液态酶荧光毛细分析法研究

基于乳酸脱氢酶(LDH)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)氧化还原体系,提出了乳酸的液态酶荧光毛细分析方法(LE-FCA).在激发波长350nm、发射波长460nm奈件下,用LE-FCA法对乳酸进行了测定;其线性范围为0.2～1.0 mmol/L,r>0.9932,检出限为0.022 mmol/L,RSD<4.2%.LE-FCA能节省贵重的酶试剂,样品用量仅为18μL;可用于医药、卫生、工业、食品等含乳酸样品的测定.     

葡萄糖B-Z体系中酸度变化诱导的复杂振荡反应

本文首次报导了葡萄糖-KBrO_3-丙酮-MnSO_4-H_2SO_4体系的化学振荡反应,在这一体系中改变酸度可产生一系列复杂的振荡现象,当[H_2SO_4]_0>0.36mol·l~(-1)或[H_2SO_4]_0<0.074mol·l~(-1)时,体系分别出现二种不同类型的振荡波形OA和OB,OA振荡存在一诱导期,OB振荡无锈导期;OA的振幅较小,但振荡频率比OB快得多;OB的振荡周期逐渐缩短,但OA.却相反变化.当0.074mol·l~(-1)<[H_2SO_4]_0<0.36mol·l~(-1)时,体系同时出现上述二种类型的振荡波形,中间存在一过渡区域,即产生连续振荡波形.文章讨论了诱导期及过渡时间与[H_2SO_4]_0的关系,对酸度的影响机理作了说明.     

氟离子-乳酸-丙酮-Mn~(2+)-BrO_3~--H_2SO_4振荡反应及其在分析中的应用

氟离子对乳酸-丙酮-Mn~(2+)-BrO_3~--H_2SO_4化学振荡反应的周期和振幅有显著的影响,F~-的浓度在8.00×10~(-5)～1.00×10~(-3)mol·L~(-1)范围内与振荡反应周期的改变值△t_p和振幅的改变值△H均有良好的线性关系,是一线性范围宽、灵敏度高的动力学分析测试体系。获得振荡反应诱导期、周期的表观活化参数E_(in)、E_p分别为55.71 kJ·mol~(-1)、67.41 kJ·mol~(-1),探索了该振荡体系可能的反应机理。     

四氮杂大环配合物催化的甘氨酸振荡体系的非线性动力学及热力学研究

以甘氨酸为振荡底物,研究了四氮杂大环镍髤配合物[以NiL(ClO4)2表示](L为5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂十四环-7,14-二烯)催化的氨基酸-KBrO3-H2SO4-丙酮体系的化学振荡反应。通过所获得的该振荡体系的振荡波形、振荡诱导期tin及振荡周期tp数据,估算了动力学参数(诱导期及周期的速率常数kin、kp,表观活化能Ein、Ep及指前因子Ain,Ap),进而依据Oregonator模型及不可逆过程热力学理论,获得了该振荡体系的热力学函数(ΔHin,ΔGin,ΔSin及ΔHp,ΔGp,ΔSp)。结果表明,四氮杂大环配合物不仅能催化丙二酸等有机羧酸参与的化学振荡反应,也是以甘氨酸为底物的B-Z(Belousov-Zhabotinskii)振荡反应的催化剂。该振荡体系的诱导期和周期的熵变ΔSin和ΔSp均为负值,从而进一步证明化学振荡反应是具有耗散结构的非平衡态体系。