三组分体系相图教学实验——微乳的制备*

为了让三组分体系相图的教学紧跟学科发展前沿,设计了一个研究型综合性实验——微乳的制备。实验以油酸乙酯为油相、吐温-80和乙醇质量比为3∶1的混合体系为乳化剂相,蒸馏水为水相,采用水滴定和油滴定结合的方法绘制了拟三元相图。通过电导率法对微乳3种类型的转变点进行了初判,按照电导率实验结果制备了3种不同类型的微乳样品,并利用染色法、黏度法和光散射法对微乳的物理化学性状进行了表征。通过实验,可以使学生获得分散体系的前沿知识,有利于创新人才的培养。     

最大泡压法测定吐温-80的表面参数及亲水基分子截面积

运用溶液表面吸附原理,以升级后的最大泡压装置测定了25℃下非离子表面活性剂吐温-80的表面吸附等温线,通过近似处理得到吐温-80的临界胶束浓度(CMC),进一步求得吐温-80的亲水基截面积,分析了图解法处理数据的不足和实验开展的优势。该实验对学生学习和解析复杂的表面吸附等温线具有重要的指导意义。     

桑色素与基质金属蛋白酶中催化锌离子相互作用机理的理论研究

运用PM6量子化学计算方法, 并通过设计配体交换反应, 研究了桑色素与基质金属蛋白酶(MMPs)中催化锌离子(Zn^2＋)的相互作用机理. 研究发现, 当桑色素分子中A, B, C环上不同部位的基团与MMPs中催化锌离子络合时, 发生了电子从桑色素分子向催化锌离子的转移, 且电子转移越多, 越有利于增强它们之间的络合能力. 进一步研究发现, 在桑色素分子的不同部位基团中, 以4位羰基的氧原子与MMPs中催化锌离子的络合能力最强, 这表明桑色素应主要通过其4位羰基对MMPs产生抑制作用, 而不是其它部位的羟基. 回归分析结果显示, 计算得到的6个配体交换反应的自由能变化(DG₂₉₈)与反应生成的各络离子中的Zn—O键长、桑色素分子的总原子电荷以及配位O原子的电荷之间均存在着较好的线性相关性. 我们的计算结果与文献中相关的实验和理论结果一致. 有关作用机理的研究结果可为将来通过对桑色素分子进行结构修饰、以设计出生物活性有显著提高的MMPs抑制剂提供重要参考.     

黄酮类化合物抑制MMP-9的定量结构-活性关系和结构修饰的理论研究

运用密度泛函理论(DFT)和线性回归分析等方法研究了黄酮类化合物抑制MMP-9的定量结构-活性关系(QSAR)和结构修饰. 研究发现, 黄酮类化合物抑制MMP-9的实验生物活性数据－lg EC₅₀值与计算获得的黄酮类化合物的最低空分子轨道能量及分子水合能之间均存在着良好的线性关系|留一法交叉验证结果表明, 所建立的两个相应的QSAR模型都具有良好的稳定性和预测能力. 进一步研究发现, 在黄酮类化合物分子的A环、B环和C环上的合适部位选用供电子能力较强、能降低分子水合能的取代基团对其进行结构修饰, 有利于提高修饰后的分子抑制MMP-9的生物活性. 根据对木犀草素(Luteolin)分子进行结构修饰的结果(共33种化合物), 我们提出了黄酮类化合物抑制MMP-9可能的作用机理, 并设计出8种经结构修饰后生物活性有显著提高的MMP-9抑制剂, 希望将来得到实验的证实.     

温度、pH双响应嵌段共聚物的合成与表征及其对蚕丝的改性

以2-溴代异丁酸乙酯为引发剂,Cu Br/PMDETA为催化体系,通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法,合成了寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯与丙烯酸叔丁酯的嵌段共聚物(PMEO2MA-b-Pt BA);通过水解脱去共聚物中丙烯酸叔丁酯嵌段上的叔丁基,使丙烯酸叔丁酯嵌段转化为丙烯酸嵌段,得到寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯与丙烯酸的嵌段共聚物(PMEO2MA-b-PAA).通过溶液透光率和动态光散射(DLS)等方法,表征了合成得到的嵌段共聚物的温敏性能和p H响应性,发现嵌段共聚物在24~30℃,p H=4~8的范围内发生亲水性性质转变.以二环己基碳二亚胺(DCC)为缩合剂,在4-二甲氨基吡啶(DMAP)的催化下使PMEO2MA-b-PAA上的羧基与蚕丝上的氨基发生缩合反应,从而令共聚物接枝到蚕丝上,通过接触角和回潮率的测试发现改性后的蚕丝在28~42℃具温敏性,较共聚物的转变温度有所升高,其转变温度随p H的增大而上升.     

用绿色化学的观念改进胶体制备实验

针对传统氢氧化铁溶胶制备实验存在的污染大、腐蚀性大等缺点,发展了新的实验体系。实验采用药学中可生物降解的壳聚糖纳米溶胶代替氢氧化铁溶胶体系,通过马尔文粒度仪能够直接测定其ZETA电位和粒度分布,客观地对溶胶质量进行评价。通过教学实践验证了该实验方法的可行性和优越性,适合药学及相关专业开设。