铁蛋白表面修饰及其应用

铁蛋白是一种广泛存在的储铁蛋白,具有纳米尺寸的水合氧化铁内核和笼形结构的蛋白质外壳。通过对铁蛋白壳的修饰或核的改造已成功构建出多功能肿瘤诊断和药物输送系统。近年来对铁蛋白的修饰研究主要集中在:(1)通过对铁蛋白内表面的修饰使铁蛋白壳内包裹上特定药物或者促进纳米材料的合成;(2)通过对铁蛋白外表面的修饰与PEG或抗体连接以扩展新的功能;(3)通过铁蛋白外表面或亚基间接触面的修饰控制铁蛋白的自组装。目前从铁蛋白修饰角度来阐明铁蛋白应用的研究较少。本文综述了近年来铁蛋白表面修饰的研究进展,介绍了铁蛋白表面化学修饰和生物修饰的方法,并进一步阐述了经修饰后铁蛋白纳米材料在生物医学、诊断学、纳米电子学等领域的应用。最后探讨了目前铁蛋白表面修饰研究方向及需解决的问题,提出了将铁蛋白生物修饰和化学修饰两种方法相结合是未来发展方向之一。本工作旨在为铁蛋白的进一步开发利用提供一些可能的思路。     

促进学生化学学科核心素养发展的“铁盐和亚铁盐”的单元教学

设计了“铁盐和亚铁盐”的单元教学,以“探究硫酸亚铁的性质”和“线路板腐蚀液的研究”为核心任务,把铁盐与亚铁盐的性质、Fe²⁺和Fe³⁺的相互转化等核心知识贯穿其中,建立从物质类别、元素价态视角研究物质性质及转化的思路方法,促进多维度化学学科核心素养的融合发展。经过多轮次教学改进,结合教学实践过程及其教学效果抽提出“注重应用无机物的认识模型,重点把握研究物质性质的角度和思路”“抓住典型活动,培养学生的关键能力”“设计开放性任务,通过有效的师生对话进行诊断,外显问题解决思路”等教学策略。     

铁蛋白纳米蛋白壳结构与功能研究新进展*

铁蛋白是广泛存在于生物体内的储存铁的蛋白质,它参与生物体内的铁代谢.本文从铁蛋白的亚基结构、血红素-电子隧道、铁氧化酶位点和捕获重金属离子角度,综述铁蛋白纳米蛋白壳的结构与功能研究的新进展.     

铁催化剂在碳—氧反应中的热重研究

采用动态TG－DTG，研究了铁催化剂的制备方法、前驱化合物的 种类及 热处理对其在碳－氧反应中催化活性的影响。观察到在干混法制备催化剂时，所用铁盐分解温度越低活性越高。此外还发现，热处理可明显提高由分解温度高的含氧铁盐制备的 催化剂的活性，但对于不含氧铁盐和分解温度低的含氧铁盐无影响。     

电泳和质谱技术研究4种胰脏铁蛋白的亚基类型和等电点特性

采用电泳和质谱技术对所制备的鸡、鸭、牛和猪胰脏铁蛋白的亚基类型和等电点特性进行了研究。采用天然聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)技术研究的结果表明,上述4种铁蛋白呈现不同的迁移率,据此可知鸡胰铁蛋白的相对分子质量(Mr)>鸭胰铁蛋白的Mr>黄牛胰铁蛋白的Mr>猪胰铁蛋白的Mr,而且均大于马脾铁蛋白(HSF)的Mr。采用十二烷基硫酸钠(SDS)-PAGE技术研究的结果表明,上述4种铁蛋白均由H(heavy chain)和L(light chain)类型的亚基组成,但H和L亚基的相对数量（即H/L亚基数量的比值）有差别。采用肽指纹图谱技术分别鉴定各铁蛋白的H和L亚基。选用变性等电聚焦方法研究发现,上述4种铁蛋白分别由3～6种不同等电点的亚基聚合体组成,说明铁蛋白的H和L亚基之间呈现复杂的相互作用和不同的聚合体。不同陆生动物胰脏铁蛋白亚基之间相互作用的强度和聚合态存在着差异,这一差异特性可能与调控铁蛋白释放铁的速率有关,也与动物对铁的需求和铁解毒速率有关。     

1992年全国化学竞赛试题及参考答案

铁盐的基本性质有四方面①Fe2+与Fe3+间的相互转变：②它们的水解;③难溶氢氧化物或盐的形成和溶解;④络合物的形成。这些性质决定铁盐在自然环境中和在生物体内的存在状态和它们的作用。     

不同铁盐氧化掺杂导电聚苯胺纳米结构的合成及性能研究

在没有外加掺杂剂的条件下,以FeCl3,Fe(NO3)3,Fe2(SO4)3,FePO4等多种铁盐为氧化剂,在水溶液中采用"无模板"的方法制备了具有较高电导率的聚苯胺纳米结构.铁盐是一种强酸弱碱盐,在水溶液中发生水解释放出质子,质子可以作为掺杂剂进入聚苯胺主链,因此,在苯胺的聚合过程中,铁盐同时起到氧化剂和掺杂剂的双重功能,进一步简化了导电聚苯胺纳米结构的合成条件,降低了反应成本.FTIR,UV-Vis,XRD等结构表征证实所得的纳米结构的聚苯胺均为掺杂态.试验发现,铁盐较低的氧化/还原电位使产物具有较小的直径和较高的电导率和结晶性.不同的对阴离子对聚苯胺产物的形貌有一定的影响,但对产物的结构和性能影响不大.铁盐与苯胺单体的比例对聚苯胺的形貌和电导率均有较大的影响.     

ATP与Fe4S4*络合的31P-NMR研究

MgATP结合在铁蛋白的什么部位?众说纷芸,尚无定论。大多数研究者认为,MgATP不是与铁蛋白的活性中心Fe_4S_4原子簇络合,而是与它的非铁部位例如巯基或者外围组织络合。在上述作用模式中,ATP与铁蛋白键合的性质是不确定的。曾主张MgATP与铁蛋白的非铁部位结合的Mortenson等后来用~(31)P-NMR观察到,MgATP与还原态铁蛋白的结合,引起ATP的α-、β-和γ-~(31)P谱峰分别往低磁场漂移8.7、9和7.7ppm,这时他开始认为,这种变化可能是由于ATP与铁蛋白的某部位或者是与其活性中心Fe_4S_4原子簇的络合引起的。铁蛋白的活性中心与其模型化合物在化学性质上是基本相似的。通过化学模拟体系的~(31)P-NMR研究,有助于确定铁蛋白与MgATP的络合方式。     

海带提碘实验氧化条件的原理推导与实验验证

运用能斯特方程及电极电势进行推导,经过实验验证发现,海带中提取碘的氧化条件是酸性环境,最佳氧化剂是铁盐。常规浓度的铁盐可将海带中的碘离子氧化成单质碘,而单质碘不被氧化成碘酸根离子。实验中不需要特别控制溶液pH和铁离子浓度。     

黄豆铁蛋白提取新方法及其与豌豆铁蛋白活性比较

铁蛋白是广泛存在于动物、微生物及植物体中的一种铁贮藏蛋白, 具有去除二价铁的毒性以及调节机体细胞铁代谢平衡的作用. 本文以黄豆种子为原料, 开发出黄豆铁蛋白提取新方法, 即将黄豆粗提液在55 ℃下加热15 min, 再将冷却后的上清液分别用500 mmol/L MgCl2和700 mmol/L柠檬酸三钠进行盐析. 离心得到的铁蛋白粗提液经透析后, 用DEAE-cellulose弱阴离子交换层析和Sephacryl S-300凝胶过滤层析进一步分离, 得到电泳纯的铁蛋白. Native-PAGE电泳测得分子量约为560000, SDS-PAGE电泳结果表明, 黄豆铁蛋白含有两种亚基, 分子量分别为28000和26500. 活性研究显示, 黄豆铁蛋白与豌豆铁蛋白铁氧化沉淀和还原释放反应的活性明显不同.     

不同Fe2＋／Fe3＋比的铁盐溶液对氧化铁晶型和性质的影响

改变铁盐溶液中Ｆｅ２＋．Ｆｅ３＋比，将其与氨水反应，制得铁铬催化剂的主体相氧化铁，用ＴＰＲ，ＸＲＤ和活性评价对制得的氧化铁进行表征，结果表明不同Ｆｅ／Ｆｅ＾３＋比的铁盐溶液，将得到不同性质和晶型的氧化铁。     

荧光法研究氧氟沙星与牛乳铁蛋白的相互结合作用

用荧光光谱法研究了稀水溶液中牛乳铁蛋白与氧氟沙星分子之间的结合作用机制.以荧光猝灭法测定了该反应的结合常数K, 结合位点数n；并依据Förster偶极-偶极无辐射能量转移机制,得到氧氟沙星和牛乳铁蛋白色氨酸残基之间结合距离r和能量转移效率E；并用同步荧光技术考察了氧氟沙星对牛乳铁蛋白构象的影响；牛乳铁蛋白与氧氟沙星分子之间有较强的结合作用,而且氧氟沙星对牛乳铁蛋白的构象有一定的影响.     

用MALDI-TOF质谱和电子光谱研究纳米胰岛素核-铁蛋白的构建技术和特性

小批量制备了电泳纯鲨鱼肝铁蛋白(Liver ferritin of Sphyma zygaena, SZLF). 用透射电子显微镜技术研究SZLF的铁核和蛋白壳亚基解离和重组过程. 用盐酸解离(pH=1.5)和分离膜透析技术制备铁蛋白亚基, 并用酸碱中和方法重组亚基成为脱铁核铁蛋白(apoSZLF), 同时将胰岛素(Insulin, INS)包裹于apoSZLF蛋白壳内, 构建纳米INS核-SZLF. 用电子光谱、MALDI-TOF质谱和SDS-PAGE技术分别揭示了纳米INS核-SZLF分子结构的真实性, 提出铁蛋白亚基包裹INS构建为纳米INS核-铁蛋白的途径.     

环氧树脂的紫外光引发阳离子／自由基固化

研究了两类阳离子引发剂复合苯基硫钅翁盐和芳茂铁盐的紫外光引发活性以及它们分别与自由基引发剂的复合体系的增强光引发活性，并讨论了强氧化剂异丙苯过氧化氢对于芳茂铁盐引发效率的促进作用以及适量多元醇对于提高阳离子固化体系交联度所起的作用     

“铁盐和亚铁盐”的教学设计

在“铁盐和亚铁盐”的教学设计中,以魔术表演和新闻报道相配合,启发性地导入新课.通过改进实验用具和实验形式,增强学生实验的趣味性和探究性,发挥微型实验的优势,体现绿色化学思想.以学习任务为主线组织学习活动,引导学生在不断解决问题的过程中自我构建,提高科学素养.     

基于化学学科核心素养的“铁盐和亚铁盐”教学设计

以"铁盐和亚铁盐"教学为例，从"暖宝宝"这一情境出发，创设了"暖宝宝使用前后发生了什么变化" "使用后暖宝宝中铁元素可能存在的价态是什么、如何验证" "如何回收利用暖宝宝中的铁元素"3个问题情境，通过引导学生积极开展探究学习和问题解决，培养学生"宏观辨识与微观探析" "证据推理与模型认知" "科学探究与创新意识""科学态度与社会责任"等化学学科核心素养。     

棕色固氮菌变种UW45缺辅基钼铁蛋白的分离及性质研究(Ⅰ)

应用DEAE-11#纤维素柱层析,结合无氧制备电泳从棕色固氮菌变种uw45无细胞抽提液中分离得到了一种电泳纯蛋白质,回收率为18.4%。该蛋白与FeMoco重组可以催化乙炔还原成乙烯,比活可达5.85nM乙烯/分·毫克蛋白,比其无细胞抽提液活性提高22.7倍。该蛋白与FeMoco重组之后,电泳迁移率明显变慢,更接近棕色固氮菌钼铁蛋白,含铁量增加一倍,井含钼,分子量22万,可见光谱与棕色固氮菌钼铁蛋白的相同。因此,我们认为uw45缺辅基铜铁蛋白与FeMoco重组之后形成了类似棕色固氮菌钼铁蛋白的活性蛋白。     

在讲中和反应时为盐类水解的教学打好基础

在高中化学课本中,盐类的水解是分散在碳酸盐、硅酸盐、铝盐和铁盐各节中讲的。在碳酸盐、硅酸盐和钠盐中,主要讨论弱酸强碱盐的水解;在铝盐和铁盐中,主要讨论强酸弱碱盐的水解。形成盐类水解的概念时,是以碳酸钠为例,学生往往理解得不深不透,因而将分子方程式写作:     

β-环糊精及羟丙基β-环糊精与香兰素包合作用的谱学研究

用^1H-NMR、紫外吸收及荧光光谱研究了香兰素与β－CD和HPβ－CD的包合作用，发现香兰素与HPβ－CD包合时，HPβ－CD的内腔H－3和H－5质子较与β－CD包合时明显移向高场，表明香兰素分子进入HPβ－CD的内腔较深。用Benesi-Hildebrand关系式求得的包合物的平衡常数也证实香兰素分子进入HPβ－CD的内腔较深，所形成的包合物较稳定。     

阳离子交换色谱及动态涂层毛细管电泳法检测牛奶中乳铁蛋白含量

建立了阳离子交换色谱及动态涂层毛细管电泳检测牛奶中乳铁蛋白含量的新方法。通过purolite C115-E弱酸性离子交换树脂对牛奶中的乳铁蛋白进行提取,运用季铵化纤维素(QC)对毛细管动态涂层并测定乳铁蛋白含量。实验结果表明,该动态涂层能有效抑制毛细管内壁对乳铁蛋白的吸附。通过对QC浓度、运行缓冲液pH值、孵育时间等萃取和电泳条件的优化,实现了对牛奶样品中乳铁蛋白的定量分析。结果显示,低、中、高3个浓度组的加标回收率为87%~112%,相对标准偏差(RSDs)为4.4%~12.1%。该方法分析速度快、分离效率高、所需牛奶样品少,适用于牛奶中乳铁蛋白的分离分析。