Controlling/living polymerization of MMA with RGO/BiVO4 as photoinitiator

In this study, reduced grapheme oxide (RGO)/BiVO₄ composite was prepared and characterized by FT-IR, XRD, and UV spectrum. Photo-chemically-mediated atom transfer radical polymerization (ATRP) of methyl methacrylate (MMA) was successfully performed at 25°C in N,N-dimethylformamide (DMF) with RGO/BiVO₄ as photoinitiator, FeCl₃·6H₂O/triphenylphosphine (PPh₃) as catalyst, and ethyl 2-bromoisobutyrate as ATRP initiator. MMAs were polymerized in a controlled manner under ultraviolet (UV) light and sunlight conditions. The results show that a first-order kinetics model was obeyed up to higher conversion. The reaction gave well-controlled PMMA with M_n,GPC close to the theoretical value and a narrow MWD (M_w/M_n<1.5). The experiments of light on and off reveal the photoredox cycle between Fe(III) and Fe(II) species. The living character was further verified by the chain extension experiments.     

一种无线传感器网络健壮性可调的能量均衡拓扑控制算法

无线传感器网络中, 应用环境的干扰导致节点间距不能被准确度量. 所以利用以节点间距作为权重的闭包图(EG)模型构建的拓扑没有考虑环境的干扰, 忽略了这部分干扰带来的能耗, 缩短了网络生存时间. 针对无线传感器网络拓扑能量不均的特点和EG模型的缺陷, 首先引入节点度调节因子, 建立通信度量模型和节点实际生存时间模型; 其次量化网络节点度, 从而获取满足能量均衡和网络生命期最大化需求的节点度的取值规律; 然后利用该取值规律和函数极值充分条件解析推导出网络最大能量消耗值和最长生存时间, 并获得最优节点度; 最后基于以上模型提出一种健壮性可调的能量均衡拓扑控制算法. 理论证明该拓扑连通且为双向连通. 仿真结果说明网络能利用最优节点度达到较高的健壮性, 保证信息可靠传输, 且算法能有效平衡节点能耗, 提高网络健壮性, 延长网络生命周期.     

Enhancing pIFN-α Production and Process Stability in Fed-Batch Culture of Pichia pastoris by Controlling the Methanol Concentration and Monitoring the Responses of OUR/DO Levels

Effective expression of porcine interferon-α (pIFN-α) with recombinant Pichia pastoris was conducted in a bench-scale fermentor using an in situ methanol electrode-based feeding process with the control level of methanol concentration linearly increased to 10 g l^?1 for the first 20 h and maintained at 10 g l^?1 for the rest of expression phase. With this two-stage control process, the highest pIFN-α concentration reached a level of 1.81 g l^?1, which was 1.5-fold of that in the previous constant 10 g l^?1 induction experiments. There is an improvement of the pIFN-α productivity from more distribution of carbon flux to protein expression. The pIFN-α expression stability could be further enhanced by a simple on-line fault diagnosis method for methanol overfeeding based on oxygen uptake rate changing patterns. By implementing corrective action of feeding glycerol after fault detection, the production yield increased to twice the amount it would have been without the diagnosis.     

精确计算化学键解离能的ONIOM-G3B3方法及其在抗氧化剂研究中的应用

通过对179个有机化合物C—H,N—H,O—H键离解能的理论计算,系统评估了高精度组合从头算方法(ONIOM-G3B3)和密度泛函理论方法(B3LYP)在预测键离解能上的可靠性.研究发现ONIOM-G3B3方法可以准确预测各类有机化合物的键解离能,精度达到5.9 kJ/mol.运用ONIOM-G3B3方法成功预测了两类重要的天然抗氧化剂维生素E族和茶多酚族的键解离能,并进一步讨论了抗氧化活性、自由基清除机理及其构效关系.     

羟基自由基和鸟嘌呤-胞嘧啶碱基对反应的密度泛函理论研究

为了解决年龄衰老、基因突变和癌症等问题, 理解DNA的氧化损伤机理非常重要. 本文利用密度泛函方法和极化连续介质模型在液相条件下研究了羟基自由基夺取鸟嘌呤-胞嘧啶(GC)碱基对上5 个氢原子的反应机理. 研究结果表明, 所有的脱氢反应路径都是放热过程, 热力学上五个脱氢反应路径形成自由基的稳定性顺序是(H2b-GC)^·>(GC-H4b)^·>(GC-H6)^·>(GC-H5)^·~(H8-GC)^·, 其中H2b反应路径的能量变化最大, 说明该反应平衡时的转化率最高. 动力学上, 相对于反应复合物的局部反应能垒大小顺序是H2b     

在硅胶表面制备牛血红蛋白分子印迹聚合物

采用表面印迹法, 以乙烯基三甲氧基硅烷修饰的硅胶为载体, 丙烯酰胺为功能单体, N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂, 并将改性聚乙烯醇(PVA)作为辅助识别聚合物链(ARPCs)引入聚合体系中, 制备了牛血红蛋白分子印迹聚合物(MIP). 实验使用红外光谱分析了改性PVA的结构特征, 用扫描电镜(SEM)观察MIP的表面形貌, 考察了ARPCs的含量对MIP吸附性能的影响. 吸附动力学实验研究表明, 聚合体系中ARPCs的引入使MIP对模板牛血红蛋白(BHb)的吸附量明显提高|十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)结果显示, MIP对BHb的特异性吸附能力明显提高.     

两个双核稀土-自由基化合物的合成、结构及磁性

以乙酰丙酮为共配体的稀土配合物与2-羟基苯取代的自由基配体进行反应得到2个新颖的稀土-自由基配合物[Ln₂（acac）₄（NIT-PhO）₂]（Ln=Tb（1）,Y（2）;acac=乙酰丙酮,NIT-PhOH=2-（2''-hydroxyphenyl）-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide）。2个配合物的结构相同,均是通过2个自由基配体上的羟基氧原子桥联2个稀土离子构成双核结构。直流磁化率的研究表明配合物2具有弱的反铁磁性质。     

第一性原理方法预测水相核酸碱基及其代谢物的氧化还原电动势

氧化还原电动势是了解核酸中电荷/电子转移过程以及设计具有新型氧化还原活性的碱基类化合物的重要参数. 本文对82个芳香化合物的氧化还原电动势进行理论预测, 通过计算值和实验值的比较发现: 气相采用B3LYP/6-311++G(2df,2p)//B3LYP/6-31+G(d)方法, 液相采用HF-COSMORS/UAHF方法, 对运用HF- CPCM/UAHF方法在水相重新优化的构型计算溶剂化能, 能有效预测芳香化合物水相氧化还原电动势, 该理论方法计算的绝对均方根误差(RMSD)为0.124 V. 运用该理论方法成功预测了属于芳香化合物的核酸碱基及其代谢物的水相氧化还原电动势. 根据预测结果, 讨论了核酸中电荷/电子转移过程以及结构改变对设计具有新型氧化还原活性的核酸碱基类化合物的影响. 本文为设计具有氧化还原活性的新型核酸碱基类化合物提供了一种理论方法.     

DNA脱碱基位点的检测与应用

脱碱基位点是一种常见的DNA损伤,源于N-糖苷键断裂而使碱基脱落。辐射、烷基化试剂和一些抗癌药物等可能会造成碱基脱落,因此脱碱基位点作为标志性损伤能够帮助疾病早期筛查、药物毒副作用评价、环境污染物毒性评价等。目前已有不同的检测方法用于脱碱基位点的定量、定性分析,包括32P后标记法、LC-MS、ELISA及化学探针检测法等。另一方面,由于脱碱基位点在双链DNA内形成疏水空腔,能够结合小分子,使得脱碱基位点作为结合位点被用于小分子检测、构建适配体传感器及SNP检测。本文简要概述目前为止对DNA脱碱基位点的化学探针检测法研究进展以及含有脱碱基位点DNA的应用研究进展,并展望其发展趋势。     

分散固相萃取-气相色谱-串联质谱法测定蔬菜中多环芳烃及卤代多环芳烃

建立了同时检测蔬菜中16种多环芳烃(PAHs)和11种卤代多环芳烃(X-PAHs)污染水平的分散固相萃取-气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)分析方法。样品中的多环芳烃和卤代多环芳烃经正己烷提取,N-丙基乙二胺吸附剂(PSA)和十八烷基键合硅胶吸附剂(C18)分散固相萃取净化剂净化,气相色谱-串联质谱方法测定,外标法定量。16种PAHs和11种X-PAHs在50,100和200μg/kg添加浓度下的回收率为74.7%～115.1%,相对标准偏差为1.6%～15.3%,方法检出限为0.03～7.4μg/kg。