谷氨酸脱羧酶电极与大肠杆菌膜电极的比较研究

本文研究了分别用谷氨酸脱羧酶和大肠杆菌作为催化L-谷氨酸脱羧的酶材料来制作的生物传感器的响应性能。结果表明这两种电极各具特点。谷氨酸脱羧酶电极对底物L-谷氨酸的校正曲线的线性范围为3.16×10~(-4)mol/L～1.0×10~(-2)mol/L。斜率为46mV,响应时间为6～8min电极寿命仅为5天。而大肠杆菌膜电极线性范围为4.22×10~(-4)mol/L～1.78×10~(-2)mol/L,斜率为48.5mV,响应时间为8～9min,电极寿命达34天。这两种电极对底物L-谷氨酸皆具有专一的选择性,且在磷酸吡哆醛的存在下,活性都有所增加。将电极用于味精中L-谷氨酸钠的测定,获得较满意的结果。     

辣根过氧化物酶生物传感器的制备及其应用于过氧化氢的测定

通过将碳纳米管及二氧化钛复合材料(CNT-TiO2)修饰于金电极表面,并借其对辣根过氧化物酶的静电吸附和对羧酸基的高反应特性,使辣根过氧化物酶(HRP)固定在CNT-TiO2表面,制成了辣根过氧化物酶生物传感器(HRP-CNT-TiO2)。对此修饰电极在磷酸盐缓冲介质(pH7.2)中的电催化性质及其电催化反应的最佳条件作了研究。试验结果表明,此电极对过氧化氢有很好的电催化特性,且发现当过氧化氢的浓度在4.2×10-7~3.2×10-4mol.L-1之间与ΔI之间呈线性关系,检出限(S/N=3)为7.2×10-8mol.L-1。为试验方法的精密度,对过氧化氢的浓度水平为5×10-5mol.L-1的条件下进行了8次测定,结果的RSD值为4.5%。     

基于寡核苷酸链的汞离子荧光生物传感器

基于G-四链体结构和卟啉类化合物N-甲基卟啉二丙酸IX(NMM)结合产生强烈的荧光,利用T-Hg(Ⅱ)-T错配对汞离子(Hg2+)的特异性识别,建立了一种简单、灵敏、高效的Hg2+检测新方法.在富含鸟嘌呤(G)寡核苷酸链中,引入了大量胸腺嘧啶(T).在没有Hg2+存在时,可以自发形成G-四链体结构,与NMM结合产生强烈的荧光;在Hg2+存在时,可与另一条富含T序列的互补链通过T-Hg(Ⅱ)-T特异性结合,形成双链DNA分子,从而导致G-四链体结构不能产生.优化后最佳实验条件为:缓冲溶液的pH=6.7,20 mmol/LKCl,2.5 μmol/L NMM,反应时间为2h.在优化条件下,体系的荧光强度变化值与Hg2+浓度呈现良好的线性关系,线性范围为50～ 1000 nmol/L,检出限为22.8 nmol/L(30).此生物荧光传感器对Hg2+具有良好的选择性.实际水样中Hg2+的加标回收率为106.1％ ～ 107.8％,可以满足实际水样品中Hg2+的检测要求.     

基于等离子体聚合膜固定酶的H2O2生物传感器

以玻碳电极为基础电极,用微波等离子体技术聚合沉积聚乙二胺等离子体膜,使之形成带氨基功能团的表面,再通过戊二醛交联共价固定辣根过氧化物酶,制得H2O2生物传感器.探讨了等离子体聚合膜的形成条件(如放电功率、单体流速、单体气压和聚合时间),讨论了工作电位、介体浓度和pH值对传感器响应的影响.此外,用红外光谱对等离子体聚合膜进行了表征.该传感器在5×10-7～1.1×10-3mol/LH2O2浓度范围内有线性响应,最低检测限为0.3μmol/L.将此传感器用于实际试样回收率的测定,结果良好.     

基于亚甲基蓝的水体急性毒性快速检测方法研究

水体急性毒性的快速检测对保障用水安全至关重要。本研究以荧光假单胞菌为毒性检测的受试体,以细胞膜受损为毒性响应机理,建立了一种新颖的基于亚甲基蓝的水体急性毒性快速检测方法。在本方法中,亚甲基蓝可以对细胞膜受损的细胞进行染色,而不能对细胞膜结构完整的细胞进行染色,因此,当有毒性物质存在并对细胞膜产生破坏时,溶液中的亚甲基蓝会进入细胞对细胞进行染色,从而降低溶液中的亚甲基蓝浓度。通过光谱法检测溶液中亚甲基蓝浓度的变化,就可以实现对水体急性毒性的快速检测。实验结果表明,本方法对3,5-二氯苯酚(DCP)、As3+和Hg2+的最低响应浓度分别为1.6,12.5和3.2 mg/L,对DCP的最低响应浓度比商业化仪器Baroxymeter低。本方法操作简单,检测快速,结果可靠,在水体急性毒性的检测和监测领域具有很好的应用前景。     

基于纳米金自组装膜固定辣根过氧化物酶的生物传感研究

将辣根过氧化物酶(HRP)通过纳米技术和自组装技术固定于电极表面,制得了酶修饰电极.纳米金与HRP形成了静电复合物并高效地保持了HRP的生物活性,以对苯二酚作为电子媒介体,差示脉冲伏安法(DPV)研究生物酶电极测定H2O2的线性范围为5.0×10-6～1.0×10-3 mol/L,检测限为2.5×10-6 mol/L,线性方程为△I=0.34765+4.05553CH2O2(mM).酶电极的表观米氏常数(K(app))为0.0675 mmol/L.实验同时证明该生物酶电极具有良好的稳定性和使用寿命.     

Amperometric Biosensor Based on Immobilization Acetylcholinesterase on Manganese Porphyrin Nanoparticles for Detection of Trichlorfon with Flow‐Injection Analysis System

A highly sensitive amperometric biosensor for the detection of organophosphate pesticides (OPs) is developed. The biosensor was fabricated by immobilized acetylcholinesterase (AChE) on manganese (III) meso‐tetraphenylporphyrin (MnTPP) nanoparticles (NPs)‐modified glassy carbon (GC) electrode. The MnTPP NPs used in this article were synthesized by mixing solvent techniques. AChE enzyme was immobilized on the MnTPP NPs surface by conjugated with chitosan (CHIT). The electrocatalytic activity of MnTPP NPs led to a greatly improved performance for thiocholine (TCh) product detection. The developed AChE‐CHIT/MnTPPNP/GC biosensor integrated with a flow‐injection analysis (FIA) system was used to monitor trichlorfon (typical OP). A wide linear inhibition response for trichlorfon is observed in the range of 1.0 nM–1.0 mM, corresponding to 10–83% inhibition for AChE with a detection limit of 0.5 nM.     

Microbial Transformation of Ceanothic Acid and Derivatives by Mycobacterium sp. (NRRL B-3805)

Ceanothic acid (1) is the major triterpene isolated from Parliurus ramosissitnus (Rhamnaceae) which possesses three methyl groups corresponding to the 4,4,14α-trimethyl groups in lanosterol (5). Microbial transformation of 1 and its 3-dehydro-2,28-dimethyl ester derivative (3) with Mycobacterium sp. (NRRL B-3805) resulted in the methylation of the carboxylic functions and C-1 epimerization, respectively. Although this work indicates that 1 is not a suitable substrate for 4,4,14α-tridemethylation, esterification of the carboxylic function and the C-1 epimerization reaction in ceanothic acid and its derivative is the first observation with this microorganism.     

全氟代金刚烷及其自由基的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法:BHLYP、B3LYP、BP86、BLYP,在全电子的双ζ基组加极化函数和弥散函数(DZP＋)基组下,计算了全氟代金刚烷(C10F16)及其自由基(C10F15)的总能量、优化几何构型、电子亲和势和谐振频率.在B3LYP水平上所得到的可靠绝热电子亲和势(EAad)分别为: C10F16, 1.06 eV; C10F15, 4.11和 3.03 eV.     

聚（琥珀酸丁二醇酯-共-富马酸丁二醇酯）的合成及其双羟基化反应研究

以琥珀酸、富马酸、丁二醇为原料，用共缩聚的方法合成了一系列高分子量聚 （琥珀酸丁二醇酯-共-富马酸丁二醇酯）。然后在催化剂四氧化锇和N-甲基吗啉- N-氧化物以及水存在下，使高分子主链中富马酸丁二醇酯共聚单元的碳碳不饱和双 键发生羟基化反应得到含有亲水性侧羟基的功能性聚酯。对上述合成的生物降解性 高分子运用核磁共振（NMR）、红外（FT-IR）、热分析等方法进行了结构与物理性 能表征。     

Electroimmobilization of MAO into a Polypyrrole Film and Its Utilization for Amperometric Flow Detection of Antidepressant Drugs

The preparation of a biosensor based on the enzymatic immobilization in polypyrrole polymer for the detection of antidepressant drugs is described. The enzyme monoamine oxidase (MAO) was immobilized by electropolymerization of pyrrole around a platinum electrode, at a constant potential of +0.75 V (vs. Ag/AgCl) in such a way to obtain a membrane thickness, which was constant and equal to 100 mC/cm². The biosensor was obtained from a 0.1 M KCl saline solution containing pyrrole at a concentration equal to 0.4 M and 2.5 mU/mL of MAO. The biosensor was adapted to a continuous flow injection analysis system (FIA) with the amperometric detection of hydrogen peroxide produced by enzymatic reaction carried out at a potential of +0.7 V (vs. Ag/AgCl), pH 7.4 and temperature of 37 °C. In optimized flow conditions, the biosensor presented an analytical response for fluoxetine in the interval between 0.67 and 4.33 mM, with a detection limit of 0.10 mM. The analytical use of the biosensor developed was evaluated through analysis of commercial pharmaceutical products containing fluoxetine, available on the Portuguese market. The amperometric flow results obtained do not differ significantly from the values resulting from analysis of the same products by the method proposed by the US Pharmacopeia, with sampling rates of 20–25 samples/hour.     

侧链型磺化聚芳醚阳离子交换膜在微生物燃料电池中的应用

采用芳香亲核取代反应及溶液铸膜法,制备了一系列具有不同离子交换容量(IEC)的侧链型磺化聚芳醚砜(s SPFAE)阳离子交换膜,并作为分离膜应用于微生物燃料电池(MFC).研究了s SPFAE膜在双室MFC中产电性能并与商用阳离子交换膜进行了对比.s SPFAE膜的IEC为0.97~1.56 mmol/g,厚度约为80μm,在30℃时吸水率为20.9%~41.7%,电导率达到27.3~60.5 m S/cm,高于商用膜(22 m S/cm,420μm).对采用s SPFAE膜的MFC,根据峰功率密度法及极化曲线斜率法得到的MFC内阻约为29~64Ω,随着IEC的升高而降低,库伦效率达到47.7%~55%,其中s SPFAE-1.56膜的最大功率密度达到657.3 m W/m~2,且s SPFAE膜均表现出优于商用膜的产电性能.利用模拟等效电路对整个MFC系统进行EIS分析,结果表明阳极扩散内阻占这类MFC系统总内阻的87%~90%.结合循环伏安曲线、电化学阻抗谱测试及电极电势分析结果,表明分离膜对两极室间物质传递及阳极扩散阻抗有较大的影响.     

阿托伐他汀钙与β-环糊精相互作用的研究及应用

采用线性扫描伏安法和循环伏安法并结合紫外分光光度法研究了新型抗血脂紊乱药物阿托伐他汀钙(AC)与β-环糊精(-βCD)的相互作用.探讨了-βCD对AC的峰电流及AC对-βCD吸附峰电流的影响,测得在0.06mol/LKH2PO4-Na2HPO4(pH=7.17)缓冲溶液中,AC与-βCD包结比为1:1,用电流法测得包结物的形成常数为9.09×104L/mol.根据碱性介质条件下β-CD分子与AC形成包结物而使β-CD吸附峰电流减小的特性,建立了一种利用β-CD间接测定AC的伏安方法.     

有机涂层失效过程的电化学阻抗和电位分布响应特征

结合使用电化学阻抗谱(EIS)和扫描Kelvin探针(SKP)技术研究了在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的铁基有机涂层劣化过程特征. 结果表明, 根据EIS和SKP的响应特征, 可将涂层劣化过程分为3个主要阶段: (Ⅰ) 涂层渗水阶段. 此时, 涂层渗水阶段的EIS阻抗持续减小, 但保持单容抗弧特征, SKP特征是电位持续降低, 但分布保持均匀; (Ⅱ) 基底金属腐蚀发生阶段. 此时, EIS阻抗快速下降, 并产生第二时间常数; SKP特征为表面电位差增大; (Ⅲ) 基底金属腐蚀发展与涂层失效阶段. 此时, EIS出现扩散尾, SKP电位差保持较大数值. 实验结果表明, 在研究有机涂层劣化过程中, EIS和SKP的结合使用能够互相补充完善, 获得涂层劣化过程中更为准确\, 可靠的变化信息.     

Studies on the structure and thermal behaviour of the Mn—urea complex

The urea complex of manganese was synthesized and its structure established to be [Mn(Urea)(H₂O)₃Cl₂] from elemental analyses, IR and UV and visible spectroscopy and magnetic susceptibility measurements. The thermal behaviour has been studied by thermogravimetry (TG) in nitrogen and air atmospheres and differential thermal analysis (DTA) in air. TG analysis shows three main steps of decomposition leading to oxide formation in the final stage when the complex is heated in air, and MnCl₂ formation when it is heated in nitrogen. The kinetics of decomposition of the complex have been studied. Plots of the Coats—Redfern equation show two breaks from which three values of the activation energy are reported. From the results, it is concluded that decomposition of the complex is a heterogeneous process.     

DFT和热力学研究氢键协同效应及对关联1H NMR的影响

用DFT方法在B3LYP／6—311 G(d,p)水平下研究了甲醇线性和环状分子簇．对于不同大小的分子簇之间定义了协同因子,计算得到的协同因子可以验证氢键的强协同效应,环状分子簇之间的协同效应远远大于线性分子簇,做为理论验证和比较,热力学模型分别采用含氢键缔合的格子流体状态方程(LFHB),以及含氢键协同效应的LFHB,关联醇一惰性体系的^1H核磁共振化学位移．考虑协同效应的关联结果优于原始的LFHB,比较量子化学计算的和热力学模型中采用的协同因子,认为甲醇和乙醇在溶液中更可能大部分以线性缔合形式存在。     

混合铝氧烷的紫外研究及其对乙烯聚合的影响

自从 Kaminsky发现茂金属 /MAO催化体系具有高聚合活性以来 ,人们对茂金属 /MAO体系进行了大量研究 ,以确定活性中心的性质[1～ 7] .一般认为 ,活性中心是阳离子型的 ,并与 [MAOX- ]阴离子形成离子对 [L2 Mt X]+ [MAOX]- ,其中 Mt=Ti,Zr,Hf… ,X=Cl,CH3 … .Marks等 [8,9] 的研究结果表明 ,活性中心离子对的疏松程度对烯烃聚合活性有较大影响 .Giannetti等 [6]认为 ,茂金属 /铝氧烷体系形成的活性中心的紫外吸收波长与金属原子的正电性相关 ,可以通过紫外吸收来反映活性中心离子对的疏松程度 .为了进一步证明离子对的性质对聚合…     

腺苷酸琥珀酸合成酶与其抑制剂的分子机制研究

利用密度泛函B3LYP方法选择6-31G(d)基组对腺苷酸琥珀酸合成酶(AdSS)天然抑制剂及其衍生物的结构进行优化,并对其稳定性进行了分析,同时采用Mulliken键序、原子电荷分布、表观静电势等对AdSS抑制剂及其衍生物电子结构与其生物活性相关性进行了理论研究.基于腺苷酸琥珀酸合成酶(AdSS)与其底物肌苷单磷酸(IMP)复合物的晶体结构以及获得的天然抑制剂衍生物稳定构象,利用分子对接、分子力学优化及常温分子动力学模拟对AdSS酶与天然抑制剂及其衍生物的相互作用复合物结构进行理论预测.结果表明,AdSS酶的系列抑制剂中磷酸根基团和乙内酰脲(Hydantoin)官能团构成药效团模型,识别过程中范德华相互作用能的贡献大于静电相互作用能.     

AC Impedance Studies on the Relationship between the Fractal Characteristics and Electrochemical Properties of Poly(Para‐Phenylene) Film

The effects of experimental conditions on the fractal structure of electrosynthetic polyparaphenylene films were studied by electrochemical impedance spectroscopy. The results indicate that, at the potential range (0‐0.6 V), the film surface fractal dimension rises while the corresponding charge transfer resistances R_ct decrease as charge increases. This is consistent with the oxidized behavior of the conducting polymer. As for the degradation of electrolytes, scanning electron microscopy observations of poly(para‐pheneylene) (PPP) film provide evidence of the close relationship between the degradation of electrolytes and the film morphology, also in good agreement with the electrochemical impedance results interpretation. The X‐ray photoelectron spectroscopic analysis results present that the relative oxygen content ratio (O/C) of the films increases with the times the electrolyte is used, which reveals that the degradation of the electrolyte may result in a compact and passivation PPP film.     

基于聚3,4-乙撑二氧噻吩和1-芘丁酸构建的新型铁卟啉仿生传感器及其对邻苯二酚的催化研究

利用π-π共轭效应,将1-芘丁酸(PBA)与导电高聚物聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)相连,并通过Zr4+与羧基形成的配位键将羟基铁卟啉(Hematin)与PBA相连接,将Hematin固定于电极上,构建出一种制备过程简单的新型传感器(GCE/PEDOT/PBA/Hematin)。为了检验这种仿生传感器的稳定性和灵敏度,通过循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和时间电流曲线法(i-t)等各种技术,将其应用于电化学检测中。CV扫描证实在充分除氧的PBS缓冲液中,GCE/PEDOT/PBA/Hematin出现一对准可逆的氧化还原峰,其电子转移速率常数约为4.8 s!1,说明聚合于电极上的PEDOT膜增加了Hematin的电子转移速率。另外,通过i-t曲线检测邻苯二酚,在邻苯二酚浓度5×10!7~2×10!4mol/L范围内,其与催化电流强度呈线性相关,i=0.018C+0.006(R=0.9998),检测灵敏度为0.258μA(μmol·cm2),检出限为0.33 nmol/L(S/N=3),证明此仿生传感器稳定,简单且灵敏度高。