Surface-enhanced Raman Scattering of Self-assembled Superstructures

Surface-enhanced Raman scattering(SERS) is a molecular specific spectroscopic technique that amplifies the Raman signal of absorbed molecules for up to 10¹⁰times. Over the past decades, SERS substrates experienced rapid growth, resulting in excellent development for SERS analysis. Because the surface plasmonic resonance coupling between individual materials can form a "hotspot" region to maximize the Raman signal, among many substrate construction strategies, self-assembly attracts more attention in constructing superstructures with strong, uniform and stable SERS activity. In addition, a number of plasmon-free nanomaterials with appropriate superstructures samely show enhanced SERS activity, which is primarily attributed to the formation of the optical resonator. This review aims to provide a scientific synopsis on the progress of self-assembled superstructures for SERS and ignite new dis˗ coveries in the SERS platform, as well as SERS applications in various fields.     

SC-ICP-MS法测定金属元素的方法研究

为了使用单细胞电感耦合等离子体质谱(SC-ICP-MS)方法准确测定单个细胞中的铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)和锌(Zn)等多种内源性金属元素,该文基于动态反应池(DRC)模式对目标分析物的反应气流量和极杆抑制参数q(RPq)进行了优化,并研究了进样速度、细胞密度、驻留时间等因素对SC-ICP-MS检测的影响。分别采用细胞悬液直接进样、使用超声波探头使细胞悬液中的细胞破碎后进样和使用浓硝酸消解细胞后进样的ICP-MS测定结果对SC-ICP-MS定量结果的准确性进行验证分析。实验结果表明,可采用超声波破碎细胞的ICP-MS测定结果评估SC-ICP-MS测定的单细胞内Zn和Cu含量的准确性,采用酸消解细胞的ICP-MS检测结果验证单细胞内Fe和Cr的含量。缺少细胞标准物质时对SC-ICP-MS方法定量结果进行多角度验证是必要的。研究表明,使用SC-ICP-MS法可以较好地进行单细胞元素相关分析。     

Electrospun Aspirin/Eudragit/Lipid Hybrid Nanofibers for Colon-targeted Delivery Using an Energy-saving Process

Both electrospinning apparatus and their commercial pro-ducts are extending their applications in a wide variety of fields. However, very limited reports can be found about how to implement an energy-saving process and in turn to reduce the production cost. In this paper, a brand-new type of coaxial spinneret with a solid core and its electrospinning methods are developed. A novel sort of medicated Eudragit/lipid hybrid nanofibers are gene-rated for providing a colon-targeted sustained release of aspirin. A series of characterizations demonstrates that the as-prepared hybrid nanofibers have a fine linear morphology with the aspirin/lipid separated from the matrix Eudragit to form many tiny islands. In vitro dissolution tests exhibit that the hybrid nanofibers are able to effectively prevent the release of aspirin under an acid condition (8.7%±3.4% for the first two hours), whereas prolong the drug release time period under a neutral condition(99.7±4.2% at the se-venth hour). The energy-saving mechanism is discussed in detail. The prepared aspirin-loaded hybrid nanofibers can be further transferred into an oral dosage form for potential application in counte-ring COVID-19 in the future.     

多吡啶类双核镍配合物的合成、晶体结构及抗癌活性

合成了2个相似的多吡啶类双核镍配合物[Ni_2(L)_2Cl_2](ClO_4)_2·3H_2O (1)和[Ni_2(L)_2Cl_2](PF_6)_2 (2)(L=N,N-bis(pyridin-2-ylmethyl)-4-(4-((pyridin-2-ylmethyl)amino)benzyl)aniline),通过X射线单晶衍射对其结构进行测定并解析,并利用元素分析、红外光谱对其进行表征。另外,通过噻唑蓝(MTT)比色法检验了 2个配合物对HeLa细胞、BGC-823细胞、NCI-H460细胞以及HepG-2细胞的体外毒性作用,结果表明2个配合物均对NCI-H460细胞表现出良好的毒性作用,IC_(50)值分别为(26.0±2.2)μmol·L~(-1)(1)和(31.3±2.7) μmol·L-~1 (2)。进一步通过Hoechst 33342染色、活性氧水平检测、线粒体膜电位的测定和分析探究了配合物1的抗肿瘤作用机制,结果表明,该配合物可能通过线粒体途径来诱导细胞凋亡从而对癌细胞产生致死作用。     

碳酸钴中钴碳氮的测定与结构表征研究

碳酸钴由于受生产工艺的制约,生产的产品组分复杂,且市售碳酸钴产品的命名也存在多样性。采用X射线荧光光谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、元素分析仪、X射线多功能粉末衍射仪和红外吸收光谱仪对某碳酸钴产品的成分进行测定和结构表征。结果表明:该碳酸钴产品钴、碳、氮的含量分别为46.53%、8.31%和1.48%,相对标准偏差(RSD)≤3.3%(n=6)。研究新发现了N在碳酸钴产品中以NH+4的形式存在,确认该产品为水合碱式碳酸钴铵[(NH4)1.89Co7.88(CO3)6(OH)6(H2O)4.27]和碳酸钴(CoCO3)的混合物。     

吡喃木糖和O-乙酰基吡喃木糖热解形成羟基乙醛的机理研究

以半纤维素主要成分木聚糖的两种单体--吡喃木糖和O-乙酰基吡喃木糖为模型化合物,运用密度泛函理论(DFT),采用B3LYP方法和6-31+G(d,p)基组进行计算,研究了吡喃木糖热解形成HAA的6条可能的反应路径和O-乙酰基吡喃木糖热解形成HAA的3条可能的反应路径。由此确定了吡喃木糖热解形成HAA的最优路径为:吡喃木糖首先开环得到链式木糖,然后C3羟基和C2氢脱水,随后经重排和逆醇醛缩合反应生成包含C4/C5的HAA;该路径的决速步骤为脱水反应,能垒为253.3 kJ/mol。O-乙酰基吡喃木糖热解形成HAA的最优路径为:O-乙酰基吡喃木糖首先支链断裂脱出乙酸(AA),开环后的链式中间体经氢转移反应得到包含C4/C5的HAA;该路径的决速步骤为最后的氢转移反应,能垒为317.6 kJ/mol。     

基于氢键诱导的纳米金比色传感器实时检测脂肪酶活性

以巯基乙酸甲酯(MT)修饰的纳米金(AuNPs)为探针,构建了比色生物传感器检测脂肪酶活性.在pH 6.5弱酸性条件下,脂肪酶水解MT-AuNPs上的酯键生成带负电荷的羧酸根;在pH 3.0的酸性条件下,探针间会产生强烈的氢键作用使AuNPs聚集,基于此可以检测脂肪酶活性.考察了温度、pH等因素对传感器响应信号的影响.MT-AuNPs溶液在650和520 nm处的吸光度比值A650/A520与脂肪酶活性大小在3.0×10-4 ～4.5 ×10-2 U/mL范围内呈现良好的线性关系,检出限为2.25×10-4 U/mL(S/N=3).测定了5种商品化脂肪酶的活性,实验结果与恒电位滴定法测定结果一致,证明本方法具有良好的实用性.     

利用基于Gouy-Chapman模型的离子有效电荷定量表征离子特异性效应

离子特异性效应在固-液界面反应中是普遍存在的. 近期研究指出, 在较低电解质浓度的某些体系中, 离子特异性效应可能并非来源于色散力、经典诱导力、离子半径或水合半径的大小等, 而是界面附近强电场中的离子极化作用. 这种作用可使界面附近的吸附态反号离子被强烈极化(高达经典极化的10⁴倍). 强烈极化的结果将导致离子在界面附近受到的库仑力远远超过离子电荷所能产生的库仑力, 这体现在离子的有效电荷将远大于离子的实际电荷. 因此胶体体系中基于这种强极化的离子有效电荷可以用来定量表征离子特异性效应的强度. 本研究在蒙脱石-胡敏酸混合悬液凝聚过程中发现了Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Cu²⁺四种离子的离子特异性效应, 提出了基于激光散射技术测定离子有效电荷的方法, 并成功获得了被强烈极化后的离子有效电荷数值. 实验测得的Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Cu²⁺四种离子的有效电荷值分别为: Z_{Na(effective)}=1.46, Z_K(effective)=1.86, Z_{Ca(effective)}=3.92, Z_{Cu(effective)}=6.48.该结果表明: (1) 离子在强电场中的极化将大大提高离子的有效电荷, 从而极大地增强离子所受的库仑作用力;(2) 离子的电子层数越多, 离子极化越强烈, 离子的有效电荷增加越多.     

基于5-磺酸基间苯二甲酸钠和双三唑烷烃的Cu(Ⅱ)配合物的合成、结构和性质

利用5-磺酸基间苯二甲酸钠(NaH₂sip)和双三唑烷烃,合成了3个配合物[Cu_0.5(btm)(H₂O)](H₂sip)·H₂O}_n(1,btm=双三唑甲烷),{[Cu(btp)₂(H₂sip)(H₂O)](NO₃)·4H₂O}_n(2,btp=双三唑丙烷)和{[Cu(btb)₂(Hsip)]_n(3,btb=双三唑丁烷)。化合物1为一维双链结构;化合物2为二维四方网络结构,多个二维层依次叠加形成三维超分子结构;化合物3也具有二维层状结构,其中金属铜离子和双三唑丁烷构成的一维双链结构经双齿μ₂-Hsip^2-配体连接构成了二维层状结构。同时对配合物的热稳定性和顺磁共振特性进行了讨论。     

离子印迹介孔材料制备及其吸附重金属的应用

离子印迹介孔材料具有吸附容量高、吸附选择性和骨架稳定等特点,在吸附分离领域有着广泛的应用前景。本文总结了目前离子印迹介孔材料的制备方法,阐述了分步合成法及一步合成法的各自特点;着重介绍了该材料在对重金属吸附和分离领域的研究与应用情况;简要说明了离子印迹介孔材料对重金属离子的吸附机理;并提出了离子印迹介孔材料在制备与应用中存在的问题。