Na+/Ca2+交换调节的La3+跨淋巴细胞膜的定量研究

利用荧光浓度指示剂fura-2研究了La³⁺能否利用Na⁺/Ca²⁺交换系统进入人外周血淋巴细胞以及La³⁺Na⁺/Ca²⁺交换的影响. 并首次用此方法研究了La³⁺能否在细胞器(主要为内质网和线粒体)中蓄积. 实验结果表明, 用乌本苷预处理细胞并在无Na⁺介质中测试, 可明显观察到La³⁺跨膜进入淋巴细胞, 而且胞内La³⁺的浓度与胞外的La³⁺浓度成正比. 但当胞外La³⁺浓度大于0.4 mmol/L时, 不再观察到340/380 nm荧光比值的变化, 此时细胞内La³⁺浓度约为1.5×10^-12mol/L. 当La³⁺浓度较大时(0.1 mmol/L)抑制Na⁺/Ca²⁺交换操纵的Ca²⁺的进入, 而较低浓度(0.01 mmol/L)时却刺激Ca²⁺进入. 另外从实验结果可推测La³⁺可以被依赖ATP的质膜钙泵泵出胞外. 胞内钙库用离子霉素耗竭后, La³⁺内流过程中再次加入离子霉素后, 可明显观察到340/380 nm荧光比值增大, 说明La³⁺在细胞器中有一定程度的蓄积. 在模拟胞内离子组分的缓冲液中(pH = 7.05), fura-2对La³⁺的检测限为10^-12mol/L, 对Ca²⁺的检测限为10^-8 mol/L, 并测得fura-2-La³⁺的络合比为1∶1, 表观离解常数为1.7×10^-12 mol/L.     

Ce离子水解断裂Oligomers DNA中磷酸二酯键

报道了用变性聚丙烯酰胺凝胶电泳-银染法和增强Raman光谱研究Ce离子水解断裂26个碱基的单链Oligomers DNA的实验结果.Ce³⁺离子需要有氧气存在的条件下,氧化生成Ce⁴⁺离子后才能切断Oligomers DNA.系统研究了各种条件下Ce⁴⁺离子对Oligomers DNA的切断反应,在酸性、碱性条件下都能水解切断Oligomers DNA,在近中性时切断作用最强.反应温度的升高、反应时间的延长以及Ce⁴⁺离子浓度的增大都有利于该切断反应.由增强Raman光谱的研究可推断Ce⁴⁺离子可以水解断裂Oligomers DNA中5′位和3′位的磷酸二酯键并提出了反应机理.     

La3+, Ce3+处理诱导菠菜Rubisco与Rubisco活化酶复合体的形成

用LaCl₃, CeCl₃处理菠菜后证实La³⁺, Ce³⁺处理可诱导菠菜体内形成Rubisco和Rubisco活化酶的复合体. 从LaCl₃, CeCl₃处理的菠菜体内纯化得到的蛋白其SDS-PAGE电泳分析证明除具有Rubisco的大小亚基(55, 14.4 kd)之外, 在邻近大亚基处还具有Rubisco活化酶的45和41 kd的两个大亚基; 非变性PAGE电泳分析证明除具有Rubisco的一条带(560 kd)以外, 在距Rubisco大约2倍距离处还有一条分子量在1100 kd左右的带, 推测为Rubisco和Rubisco活化酶的复合体. La³⁺, Ce³⁺处理的酶活性分别是对照纯Rubisco的1.8和2.8倍, 吸收光谱和荧光发射光谱强度也明显高于对照的纯Rubisco, 总巯基数均比对照纯Rubisco每摩尔多36~39个, 表面巯基数分别多14~25个, CD光谱计算表明La³⁺, Ce³⁺处理的酶二级结构与对照的有较大差异. 体内酶活性测定表明La³⁺, Ce³⁺处理的为对照的1.5和1.9倍.     

N-(3-甲吡啶-2)-亚胺甲基-1-(3-甲吡啶-2)腙的Ce(NO3)3配合物的合成与晶体结构

3,6-二(3-甲吡啶-2)-s-四嗪(DMPTZ,Ⅱ)和Ce(NO₃)_3.6H₂O反应生成了一个新的配体L: N-(3-甲吡啶-2)-亚胺甲基-1-(3-甲吡啶-2)腙和一个新的单核配合物[Ce(L)(NO₃)₂(H₂O)₃].NO₃ (Ⅲ). 用IR和X单晶衍射对化合物Ⅲ的单晶进行了分析. 该晶体属三斜晶系, 空间群为P-1, a = 7.133(4), b = 11.139(2), c = 14.572(3)Å, α= 102.13(2), β=99.81(3), γ=91.10(3), Z = 2, V = 1113.6(7) nm³, μ=2.123 mm^-1, F(000)=630. 结果表明, 中心原子Ce³⁺具有十配位, 其中配体L是三齿配, 提供了三个配位N原子, 且Ce与三个配位N原子在同一平面; 在平面骨架的上方有三分子的H₂O参与配位, 提供了三个配位O原子; 在下方有两个NO₃^-参与配位, NO₃^-是双齿配位, 提供了四个配位O原子, 且这四个O原子不在同一个平面上. 对DMPTZ在Ce(Ⅲ)的条件下的分解机理进行了简要的讨论.     

H+、NH+4对HMX的N—NO2键解离能的影响

采用密度泛函理论的B3P86/6-31G**方法, 优化了β-HMX及其与H⁺、NH^+₄分别形成的复合物的稳定结构, 计算了β-HMX以及复合物中最弱的N—NO₂键解离能. 结果发现, HMX与H⁺、NH^+₄形成复合物后, 使HMX的构型产生较大变化; 与H⁺结合后, HMX的一个N—NO₂键显著伸长, 键级变小; 但与NH^+₄形成复合物后, HMX中键级最小的N—NO₂键长变化不大. 键解离能计算表明, 同β-HMX相比, 与H⁺形成的两种复合物中N—NO₂键解离能分别降低了近20 和82 kJ·mol^-1, 而HMX与NH^+₄形成的复合物中N—NO₂键解离能仅降低了约8 kJ·mol^-1, 表明H⁺对β-HMX的N—NO₂键的初始热裂解反应有促进作用, 而NH^+₄影响不明显.     

Sb,Bi,Zr,Si元素微量掺杂对荧光粉YAG∶Ce发光性能的影响

采用高温固相法分别合成了Sb³⁺,Bi³⁺,Zr⁴⁺,Si⁴⁺共掺杂的YAG:Ce黄色荧光粉。研究了YAG:Ce黄色荧光粉的发光强度随元素种类以及微量掺杂浓度的变化情况及相关机理。结果显示,随着元素Sb³⁺,Bi³⁺,Zr⁴⁺,Si⁴⁺掺杂浓度的增加,发射峰强度均表现出先增大后减小的趋势。Sb³⁺,Bi³⁺与Ce³⁺之间存在多极子相互作用的共振传递及晶格修复作用,当Sb³⁺,Bi³⁺掺杂浓度分别为0.5和0.1 mmol时发射峰强度达到最大值,分别提高了35.5%和44.8%。在YAG:Ce中由于Zr⁴⁺,Si⁴⁺的电荷补偿作用,促进Ce⁴⁺→Ce³⁺的转化,从而提高了YAG:Ce的发光强度。Zr⁴⁺,Si⁴⁺掺杂浓度分别在0.3和7 mmol时达到最大值,分别提高了27.4%和31.2%。由荧光粉颗粒形貌可知,Sb³⁺,Bi³⁺,Zr⁴⁺,Si⁴⁺元素的微量掺杂能促使晶粒长大,并且近似球型,导致发光强度有明显的提高。     

LnBaB9O16︰Pr3+(Ln=La,Y)中Pr3+的双光子发射

在216nm紫外光激发下, LnBaB₉O₁₆︰Pr³⁺中的Pr³⁺离子可以发生双光子发射;稀土离子在LnBaB₉O₁₆中处于非中心对称格位,Pr³⁺离子的4f5d能态高于¹S₀能级,可以发生从¹S₀能级到中间能态及基态的双光子跃迁发射;LaBaB₉O₁₆中与稀土离子近邻的硼酸根离子为BO₄,相应的B—O振动频率较低,³S₀与¹D₂之间的无辐射跃迁几率比较小,可以出现从³S₀能级的发射.在YBaB₉O₁₆中,Pr³⁺的4f5d能态低于¹S₀能级,不能发生双光子发射.     

[Si,N,C,O]2+异构体结构、相对稳定性与解离

在UB3LYP/6-311G(d)和UCCSD(T)/6-311 + G(2df)(单点)水平下得到了[Si, N, C,O]²⁺体系的15种异构体, 对它们的结构进行了分析, 并给出了能量较低的离子碎片方式. 计算结果表明线型异构体SiNCO²⁺ (²Π )是[Si,N,C,O]²⁺体系中热力学最稳定的物种, 其次是线型的SiOCN²⁺(²Π ), SiCNO²⁺(²Π )和含NCO三元环的异构体SiC(NO)(²A″ ). 几个动力学相对较稳定的异构体的稳定性顺序为SiNCO²⁺> SiCNO²⁺(²Π )> SiOCN²⁺> SiC(NO)²⁺ >OSiNC²⁺(²Π ). 对异构化过程及离子碎片方式的分析结果说明线型异构体SiNCO²⁺是相关质谱实验中的主要物种, 而且是亚稳态的, 在质谱条件下可以解离成离子碎片.     

希土离子单硫代二苯甲酰甲烷配合物的合成及性质研究

本文合成了单硫代二苯甲酰甲烷(HTDBM)和三价希土离子及路易斯碱(Q)的Ln(TDBM)₄QH型配合物(Ln=除Ce外的La～Lu,Q=二乙基胺).测定了它们的摩尔电导值、红外光谱,可见—紫外光谱,核磁共振谱.观察到配合物是通过硫原子、氧原子同时与Ln³⁺离子配位.Ln-O键强于Ln-S键.在Nd³⁺、Pr³⁺、Ho³⁺、Er³⁺离子的该类配合物的可见吸收光谱中发现超灵敏跃迁现象.讨论了题述配合物作为核磁共振化学位移试剂的可能性.     

Co2+OH2/Co3+OH2 电子转移反应性的理论研究

提出了研究Co²⁺OH₂/Co³⁺OH₂反应体系电子转移反应性的接触距离依赖关系的分析方案和ab initio计算的应用方法,并讨论验证了此方案及其相应模型的可行性,分析了有关动力学量的接触距离依赖关系.详细的结果表明,用精确PES法得出的活化能与用非谐振子势得出的活化能吻合较好,它们明显优于谐势模型.对分布函数随接触距离从1.20~0.35nm改变而从10^-2变到10^-5.偶合矩阵元随接触距离的增加呈指数性降低.有效电子偶合要求接触距离＜0.75nm.在0.50~0.75 nm范围内,相应的电子发射系数值在1.0~10^-6之间.电子因子使得定域ET速率也指数性的随接触距离的增加而降低,而对分布函数对总电子转移速率的贡献与电子因子的贡献则相反.球平均ET速率随接触距离的变化呈抛物线变化,并在接触距离为0.5 nm时有最大值.此最大值与总观测ET速率非常接近.对于此偶合体系,气态时ET速率是10⁶L·mol^-1·s^-1.进一步来说,实验上难于确定此类水合体系尤其是未饱和中间组分的电子结构和PES,ab initio算法在讨论其ET反应性方面能起到一个有效的辅助作用.     

核/壳型Fe3O4/Au超顺磁性微粒的制备及机理

在超顺磁性Fe₃O₄微粒存在下,以羟胺还原Au³⁺制备了具有核/壳结构的Fe₃O₄/Au复合微粒,探讨了Fe₃O₄/Au复合微粒的形成机理.结果表明:在还原剂过量的情况下,Fe₃O₄/Au复合微粒的形成过程可分为开始的表面反应控制过程和后续的扩散控制过程,而且这2个过程所持续的时间因反应体系中加入Fe₃O₄微粒的量或Au³⁺初始浓度的不同而不同.这为合成这种新型超顺磁性微粒提供了理论依据.X射线电子能谱研究表明,随金包覆程度的增加,微球表面金的特征能谱峰逐渐增强,相应铁的特征能谱峰逐渐减弱以至消失.激光粒度仪测定复合微粒的平均粒径约为180nm.     

苝四羧酸铈在TiO2纳米晶膜上的光电转化性质

报道了Ce³⁺和Ce⁴⁺两种金属离子桥联苝四羧酸在二氧化钛纳米晶电极上自组装膜的制备,并利用紫外可见光谱、红外光谱、光电子能谱等手段对自组装膜进行了表征.通过同步辐射光电子能谱确定了自组装膜的HOMO能级.基于自组装膜敏化二氧化钛纳米晶电极的薄层三明治型太阳能电池具有较好的光电转化性质.在480 nm,苝四羧酸敏化二氧化钛电极产生了26.9%的入射单色光子-电子转化效率(IPCE),而由Ce⁴⁺离子或Ce³⁺离子桥联所形成的自组装膜分别产生了55.8%和39.1%的IPCE.金属离子桥联苝四羧酸自组装膜相当于一种配合物,其HOMO能级比苝四羧酸自组装膜的高,这是形成铈离子桥联苝四羧酸后IPCE提高的一个主要原因.     

NH2 + HNCO反应机理的从头计算

在6-311G(d,p)基组水平上, 采用全电子的UMP2和UQCISD(T)方法对自由基NH₂和HNCO反应机理进行了研究, 结果表明, 反应存在如下两条反应通道: NH₂ + HNCO→NH₃ + NCO (1)和NH₂ + HNCO→N₂H₃ + CO (2). 反应(1)是吸氢反应, QCISD(T,full)// MP2(full)/6-311G(d,p) 计算位垒是29.04 kJ/mol. 与实验估计值29.09 kJ/mol一致. 在反应的温度区间(2300～2700 K),传统过渡态理论得出的速率常数值的范～围是1.68×1011～3.29×10¹¹cm³·mol^-1·s^-1, 支持了反应速率常数应小于等于5.0×10¹¹cm³·mol^-1·s^-1的实验结论. 对反应(1), 理论研究还得出反应物分子可通过分子间作用生成氢键复合物(HBC), 其能量相对于反应物降低32.41 kJ/mol. 反应(2)是一个可经过顺式或反式方式进行的分步反应, 在反应分子间第1步生成N—N键, 再经过一个C—N键断裂过渡态生成产物. 反应(2)控速步骤的位垒为92.79 kJ/mol(顺式)或147.43 kJ/mol(反式). 反应(2)位垒高于反应(1).     

新型Ca2+探针用于5-HT诱导细胞钙动员的机制

采用激光共聚焦技术分别进行了新型Ca²⁺荧光试剂STDIn与Fluo-3对胃底平滑肌细胞的标记及其对胞内游离Ca²⁺浓度变化的响应等特性的研究. 结果表明, 与Fluo-3不同, 新型Ca²⁺荧光试剂STDIn对胞浆Ca²⁺具有靶向性, 是一种真正的胞浆Ca²⁺荧光探针, 对5-羟色胺(5-HT)诱导的胞内游离Ca²⁺浓度变化的响应更灵敏迅速. 应用STDIn对5-HT诱导胃底平滑肌细胞内游离Ca²⁺动员的机制研究发现, L型钙通道拮抗剂Mn9202对5-HT升高[Ca²⁺ ]_i有明显的抑制作用; 使用蛋白激酶(protein kinase C, PKC)抑制剂D-Sphingosine孵育后, 再加入5-HT胞内荧光强度明显升高, 而以磷脂酶(phospholipase C, PLC)抑制剂Compound48/80孵育后, 5-HT则不再引起荧光强度的变化. 表明5-HT通过促进外钙内流和内钙释放使[Ca²⁺ ]_i升高; 在胃底平滑肌5-HT升高[Ca²⁺]_i是通过5-HT₂受体介导的IP₃/Ca²⁺和DG/PKC双信使途径; 5-HT通过L型钙通道促进外钙内流; Mn9202亦能通过拮抗5-HT受体而起到抑制5-HT促胞内钙释放的作用.     

铁原子与氮分子间的相互作用——单端位构型

用杂化密度泛函B3LYP方法在6-311+G(d)基组水平上研究了Fe 原子与N2分子相互作用的单端位构型的直线形和弯曲形两种结构的平衡几何结构、电子结构、轨道布局及红外光谱等性质. 计算结果表明, 由于强的σ-σ电子对互斥作用, 基组态4s²3d⁶的Fe原子不能与N2分子发生化学作用; 当Fe 原子呈现可与N2之间发生σ-π授予反馈作用的激发组态时, Fe 与N2分子之间可形成稳定的结构; 在得到的多个电子态中, 能量最低的是直线形的1³∑^-, 比Fe(a⁵D)和N2(¹∑⁺g )能量高21.6 kJ·mol-1, 同时存在几个能量相近的电子态, 如1³∏、1³Φ; 弯曲形都是不稳定态, 可能是连接直线形和单侧双配位构型的过渡态; 单端位构型产物相对于基态的反应物均是热力学不稳定的; 单端位构型中Fe对N2的活化作用很小, N—N 键长增加不超过7 pm.     

氯化二(羟胺根)·(羟胺—O)·水合氧钒(Ⅴ)[VO·(NH2O)2·(NH3O)·H2O]Cl的晶体结构

调节硫酸氧钒与盐酸羟胺溶液至pH～4制得的题目晶体属空间群P2₁/n,晶胞参数a=8.201,b=8.597,c=9.947A,β=93.00°,Z=4.结构解出精修后R因子为0.069.结果表明,不对称单位中二个羟胺根以侧接态与VO³⁺配位,另一羟胺取端接态以O占据V的第五赤道配位位置,配位水处于氧钒基强键反位,Cl^-则在配阳离子界外以平衡电荷,晶体对的化学式确证为[(VO³⁺)(NH₂O^-)₂(NH₃O)(H₂O)][Cl^-]     

放线菌素D光敏产生活性氧的EPR研究

放线菌素D是一种和双链DNA和单链DNA都能发生选择性结合的抗生素, 而这种结合作用大大增加了DNA的光敏性. 利用电子顺磁共振(EPR)和自旋捕捉技术, 对放线菌素D光动力作用过程中产生的活性氧进行了系统研究, 发现无论是在溶液中还是在与DNA形成复合物以后, ¹O₂和O₂^—. 都是重要的活性产物, 而且两者的产额存在竞争关系. 实验结果说明, 放线菌素D的光敏作用是通过能量转移(Ⅱ型机制)和电子转移(Ⅰ型机制)两种反应途径进行的. 当在溶液中氧自由存在时, 以能量转移形成¹O₂为主; 而当和DNA形成复合物时, 放线菌素D的激发态与DNA之间的电子转移反应成为主要的反应途径.     

气相色谱法研究配位化合物的热稳定性——ⅩⅢ.普鲁士蓝化合物的热分解及其加氢反应研究

普鲁士蓝化合物的热分解过程,可分为三个阶段:(1)脱水;(2)Fe³⁺还原至Fe²⁺;(3)C≡N^-键的断裂。H₂气中的热分解由于发生了一系列的加氢反应,分解产物及所对应的分解温度都不同于He气中的情况,其产物的种类增加,C≡N^-键的断裂温度降低。普鲁士蓝化合物中,CN^-呈典型的双端基配位,可看作是一种双金属配位的活化模型,与CN^-呈单端基配位的K₃[Fe(CN)₆]相比,C≡N^-键的活化程度增加,不仅断裂温度降低,且能发生更深度的加氢反应。     

镧对保卫细胞质膜内向钾通道的作用研究

用膜片钳全细胞记录方式研究了La³⁺对蚕豆气孔保卫细胞质膜内向钾通道(K⁺_in)电流的影响. 结果表明, 在细胞外液和细胞内液中的La³⁺对K⁺_in电流都产生抑制作用, 说明在保卫细胞质膜K⁺_in通道的细胞膜外侧和内侧存在La³⁺的结合位点; 在细胞外La³⁺对K⁺_in电流的阻断常数K_i为(2.56±0.25) mmol/L, 在细胞内La³⁺对K⁺_in电流的阻断常数K_i为(1.18±0.11)×10^−15 mol/L, 可见La³⁺在细胞内比细胞外对K⁺_in电流产生更强的抑制作用, 也说明在蚕豆保卫细胞质膜K⁺_in通道, 细胞膜内侧比外侧存在更强的La³⁺结合位点. 离子通道的活性变化与植物叶片上的气孔运动和植物水分状况密切相关, 这提示稀土对于调节植物的水分散失, 增强植物耐旱性可能具有潜在的应用价值.     

溶液中N-乙酸基取代氮氧杂大环及其配合物稳定性研究

用pH电位滴定法在25℃,0.5mol·L^-1KNO₃水溶液中测定了三种大环化合物:H₂L¹(1,12-二氮杂-3,4:9,10-二苯并-5,8-二氧杂环十五烷-N,N'-二乙酸);H₃L²(1,12,15-三氮杂-3,4:9,10-二苯并-5,8-二氧杂环十七烷-N,N',N″-三乙酸)和H₂L³(1,15-二氮杂-3,4:12,13-二苯并-5,8,11-三氧杂环十八烷-N,N′-二乙酸)的逐级质子化常数.又测定了它们与Cu²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺配合物的稳定常数,以及H₂L³与镧系金属La³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Eu³⁺、Sm³⁺、Gd³⁺、Dy³⁺、Yb³⁺配合物的稳定常数.讨论了三种大环化合物质子化的一般顺序及其与各种离子配位时稳定性选择规律.说明了影响配位稳定性的有关因素.