二维紧密蛋白质链折叠序列的特性研究

采用完全计数法,研究了二维紧密蛋白质链在不同HP序列时的构象性质,特别是具有唯一基态能量的折叠序列的性质.对于具有N个单体的紧密蛋白质链,发现有一定比例的序列为折叠序列.在这些折叠序列中,疏水基团(H)的数目比亲水基团(P)多20%,并同200种真实蛋白质分子的疏水基团和亲水基团的结果进行了比较.对于不同的折叠序列,根据序列中其疏水基团的数目,把具有相同疏水基团数目的序列归在同一类,发现这样的序列在总的序列中的相对含量满足高斯分布.同时还对序列中H(或者P)团族大小及其分别进行了研究,发现折叠序列与无规随机序列不同.还研究了不同折叠序列在不同链长时的比热情况,发现其相转变温度TC主要与链长有关,与折叠序列无关.     

二维HP格点模型中的紧密高分子链构象及其热力学性质的研究

采用二维HP模型用精确计数法和MonteCarlo方法研究了链长为N(≤ 2 2 )的紧密高分子链的构象和热力学性质 .发现不同HP序列的紧密高分子链的平均自由能和平均配分函数与链长N存在关系 :〈F〉=aN+b ,　ln〈Z〉=a′N +b′ .同时发现对于可折叠成基态且简并度为 1的紧密高分子链 ,其平均自由能和平均配分函数与链长N也存在相似的关系 .在HP模型中对于链长为N的紧密高分子链 ,存在着 2 N + 1 个不同的HP序列 .我们发现可以折叠成基态且简并度为 1的蛋白质分子的HP序列数目NS 为NS =a× 2 N+ 1 　 (a =0 0 2 5 ) ,对应的HP序列中 ,疏水基团 (H)数目的含量为 4 0 %～ 6 0 %的序列出现的几率最大 .同时在这些紧密高分子链中有些具有相同的结构 ,发现结构的‘简并度’为 3 3～ 4 0 (10≤N≤ 16 ) .在紧密高分子链折叠过程中 ,折叠的初期能量下降比较快 ,折叠的中期能量下降比较缓慢 ,折叠的后期能量下降也是比较快     

三维吸附紧密高分子单链的力学性质研究

采用PERM(pruned-enriched Rosenbluth method)算法,研究了吸附在界面附近的紧密高分子链力学行为.发现当界面的吸附能比较大时,紧密高分子链从紧贴于吸附界面到逐渐远离的过程中,其外形会经历4种典型的变化.同时紧密高分子链的尺寸大小如/N、xy/N、z/N,形状参数<δ*>,热力学性质如每个键的平均自由能A/N,平均相互作用能/N等,甚至所受外力的大小都会同时做出相应的变化,其出现变化的位置也一致.特别是随着紧密高分子链离开吸附界面的过程中,作用于高分子链上的外力明显出现几个力学平台,这与实验得到的结果完全一致.同时还研究了弱吸附能的情况,在这种情况下实验是很难进行的.     

嫁接于平行板的受限紧密高分子链末端距分布函数的研究

采用剪除增加Rosenbluth方法(Pruned-enriched-Rosenbluth method,PERM)算法计算了嫁接于平行板的受限紧密高分子链的末端距分布函数.由于受限紧密高分子链具有各向异性,重点研究了平行板方向x轴上的分布函数P(x),发现P(x)可以表示为ln[P(x)/Pm(x)]/ND-5/3=a0+a1u+a2u2+a3u3(其中u=x/ND-2/3).这里N为链长,Pm(x)为分布函数P(x)的最大值,两平行板的间距为D+1.通过计算P(x)的Shannon熵发现末端距分布函数P(x)的Shannon熵可以用来描述高分子链受限的程度,Shannon熵对平行板间距的变化非常敏感,对于同一链长N,P(x)的Shannon熵会随着D的增大而迅速减小,超过临界值Dc会趋向一个定值,即当D≥Dc时Shannon熵将趋于稳定,也说明了此时受限条件对紧密高分子链影响非常小.同时临界值Dc与链长N有关,Dc~Nλ,其中λ=0.543,并进行了一定的理论分析.     

几种吸附树脂对硝基化合物吸附性能的研究

研究NJ－8、AM－1、Amberlite XAD-4、JX－101 4种吸附树脂对对硝基苯乙酮和对硝基苯甲酸的静态吸附行为。结果表明：江苏南大戈德环保科技有限公司研制的NJ－8和AM－1两种吸附树脂对硝基化合物的吸附效果较好。并研究NJ－8型吸附树脂的动态吸附和脱附行为，结果显示：NJ－8型吸附树脂对对硝基苯甲酸的吸附容量为128mg/g干树脂，对对硝基苯乙酮的吸附容量为383mg/g干树脂。用8%NaOH:乙醇（体积比1：1）洗脱吸附酸的树脂，用甲醇或乙醇洗脱吸附酮的树脂，体积为5BV时，温度分别为333K和313K，脱附率均接近100％。     

大孔树脂对茄尼醇吸附行为的研究

从6种大孔树脂中筛选出用于茄尼醇分离较好的树脂NKA,并进一步研究了其对茄尼醇吸附行为,结果表明,吸附等温线服从Langmuir方程和Freundlich方程,且吸附过程表现为优惠吸附.在温度为283～313K,吸附量为15～35mg/g的条件下,吸附焓变为-16.20～16.57kJ/mol,自由能变为.3.142～3.459kJ/mol,吸附熵变为-47.43～41.17J/mol.K.NKA树脂对茄尼醇吸附速率较快,吸附过程符合一级吸附动力学方程,吸附过程主要受液膜扩散控制.     

吸附树脂在长链二元酸发酵液脱色中的应用

用吸附树脂HZ－802处理长链二元酸的发酵液，流速为1BV／h，温度为30℃，处理最大于9BV，脱色效果比活性炭好。选择1mol/L氢氧化钠溶液（含10％乙醇）作为再生洗脱剂。重复使用10次，树脂处理能力稳定。     

吸附树脂的修饰官能团设计及其吸附机理研究

利用AM1半经验计算法计算出用不同官能团修饰的聚苯乙烯型吸附树脂的前线轨道能量值.设计筛选出合适的官能团,根据吸附质的分子尺寸,修饰合成出具有匹配孔径、较大比表面积的吸附树脂.在303K下,测定了它们对不同取代基的酚类化合物的吸附等温线.以Amberlite XAD-4作参照,比较了吸附剂的吸附效果,并阐明了吸附机理.     

吸附类蛋白质分子二级结构变化的研究

采用蒙特卡罗方法和基于三维格点的ODI模型,研究了类蛋白质分子二级结构变化与表面吸附能的关系.分别计算了链长为29,39,49时、不同吸附能下类蛋白质分子二级结构的个数.包括α螺旋、β折叠、紧密接触对.吸附能参数aε<2εh时,这三类二级结构个数均没有明显的变化,而在2εh<εa<4εh,二级结构的个数迅速减小,εa>4hε时,二级结构的个数基本维持不变.同时发现吸附能增强对螺旋结构变化的影响最大,对折叠结构的影响其次,对紧密接触对影响最小.这体现在螺旋结构的减小幅度为90%,折叠结构减小的幅度为45%,而紧密接触对减小的幅度为35%.通过统计吸附单体个数,得到当吸附单体占总单体数的40%时,二级结构开始变化,直至吸附单体为总单体数的90%时,二级结构基本不变.另外还计算了二级结构个数的涨落δNh、δNc以及吸附单体个数的涨落δNa.在εa>2εh时,涨落突然增大,在aε=2εh时,δNh和δNb具有涨落极大值,这是二级结构相变的临界点.在εa=3.75εh处,δNc和δNa具有极大值.     

MONTE CARLO STUDY ON THE CRITICAL ADSORPTION POINT OF BONDFLUCTUATED POLYMER CHAINS TETHERED ON ADSORBING SURFACES

The behavior of three-dimensional bond fluctuation model chains tethered on an adsorbing flat surface was simulated by the Monte Carlo method.The dependence of the number of surface contacts M on the interaction strengthεand the chain length N was investigated by a finite-size scaling law M = Nφ[a0 + a1N1/V/κ+ O((N1/vκ)2)] forεnear the critical exponentsφ= 0.49 and 1/v= 0.57.     

超高交联吸附树脂对芳香有机物的吸附机理

通过3种吸附树脂AmberliteXAD-4、AM-1和JX101对芳香化合物苯胺、苯酚和苯甲酸在不同温度下的吸附特征,利用前线轨道理论进行了合理解释。结果表明,吸附剂表面进行适当的修饰,可以改变吸附剂的LUMO或HOMO,使吸附质分子与吸附剂表面的功能基产生化学作用,从而产生额外的化学吸附量,为优化设计吸附剂提供了理论指导。     

MONTE CARLO STUDY ON THE CRITICAL ADSORPTION POINT OF BOND-FLUCTUATED POLYMER CHAINS TETHERED ON ADSORBING SURFACES

 The behavior of three-dimensional bond fluctuation model chains tethered on an adsorbing flat surface was simulated by the Monte Carlo method. The dependence of the number of surface contacts M on the interaction strength e and the chain length N was investigated by a finite-size scaling law M = N[a₀ + a₁N^1/v_k + O((N ^1/v_k)²)] for e near the critical adsorption point e_c, i.e., k ≡(e-e_c)/e_c closes to 0. The critical adsorption point was estimated to be e_c = 0.93, and the exponents &#61542; = 0.49 and 1/v= 0.57.     

两种吸附树脂对4B酸吸附行为的比较研究

研究了新型复合功能吸附树脂NDA-99和超高交联大孔吸附树脂JX-101对水溶液中4B酸(对甲苯胺-2-磺酸)的静态吸附行为和热力学特性，结果表明，NDA-99树脂对4B酸的吸附量明显大于JX-101树脂，两种树脂对4B酸的吸附均符合Freundlich吸附等温方程．其中，JX-101对4B酸的吸附属于物理吸附：NDA-99由于树脂表面存在弱碱性官能团，对4B酸的吸附表现为物理吸附和化学络合协同作用。     

大孔吸附树脂对邻甲酚的吸附行为研究

研究了大孔吸附树脂NDA—909吸附水溶液中邻甲酚的热力学特征，并与Amberlite XAD—4树脂进行了比较．通过吸附动力学实验，初步探讨了初始温度对吸附过程的影响。结果表明，NDA—909对邻甲酚的吸附符合Freundlich经验公式，表现为放热的物理吸附过程．此外吸附速率受颗粒内扩散和其它类型扩散的共同控制。     

超高交联吸附树脂对气体中三氯乙烯的吸附研究

研究了超高交联吸附树脂NDA-201对气体中三氯乙烯(TCE)的静态吸附行为.分别采用Langmuir、Freundlich和Dubimn-Astakov模型方程对吸附平衡数据进行了拟合分析,并探讨了吸附机理.实验结果表明,Dubinin-Astakov方程能较好地拟合吸附平衡数据,表明微孔填充在吸附过程中起着很重要的作用.此外,研究了气体中TCE在NDA-201上的动态吸附行为,并用半经验方程Yoon-Nelson模型对穿透曲线进行拟合,实验数据与模拟值吻合良好.     

THE ADSORPTION OF LINEAR POLY(N-ISOPROPYLACRYLAMIDE)CHAINS ON SURFACTANT-FREE POLYSTYRENE NANOPARTICLES

The adsorption of linear poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) chains on surfactant-freepolystyrene (PS) nanoparticles was used as a model system to study the hydrophobic adsorption of polymeron the surface, because the hydrophobility of PNIPAM can be continuously varied by a small temperaturechange. The adsorption was investigated by a combination of static and dynamic laser light scattering (LLS)measurements, In static LLS, the absolute excess scattered light intensity led to the amount of PNIPAMadsorbed on the surface. In dynamic LLS, the hydrodynamic thickness of the adsorbed PNIPAM layer wasaccurately measured. For a given particle concentration, the adsorption increases as thc PNIPAMconcentration and the incubation temperature increase. The average density of the adsorbed PNIPAM layer isreciprocally proportional to the number of the PNIPAM chains on the surface, revealing a simple scaling ofthe chain density distribution. The adsorption follows the Langmuir's isotherm. The enthalpy changeestimated from the adsorption at 25℃and 30℃is slightly positive, indicating that the adsorption involvesthe coil-to-globule transition of the chains on the surface.     

乙酰苯胺修饰的吸附树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附研究

通过Friedel-Crafts后交联及化学修饰反应,合成了乙酰苯胺基修饰的超高交联吸附树脂ZH-05,通过红外光谱(IR)和比表面及孔径分析(BET)对其结构进行表征.以Amberlite XAD-4树脂作为参照,通过等温吸附实验和吸附动力学实验探讨了ZH-05树脂对水溶液中苯酚和对氯苯酚的吸附性能和机理.结果表明,与XAD-4树脂相比,ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚均具有更佳的吸附性能.Langmuir和Freundlich方程均能较好拟合ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附等温线.ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附以焓推动的自发物理吸附过程为主,吸附过程放热;吸附符合准一级动力学吸附方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤.     

氨基酸螯合吸附树脂对苯酚的吸附行为研究

合成了一种L-酪氨酸修饰的螯合吸附树脂(AJS-02),并与超高交联树脂NDA-150作对比,研究了其对苯酚的吸附和脱附行为.静态实验结果表明,在研究的浓度范围内,吸附平衡数据符合Langmuir等温吸附方程且吸附为放热过程.溶液的初始浓度为100 mg/L、吸附温度为288 K时,苯酚在AJS-02和NDA-150上的平衡吸附量分别为76.98和91.97 mg/g,苯酚在两种树脂上的吸附是比表面积和表面官能团共同作用的结果.动力学数据表明吸附动力学符合液膜扩散方程和颗粒内扩散方程,液膜扩散为吸附速率的主要控制步骤.动态吸附-脱附实验表明,AJS-02树脂对苯酚的动态穿透吸附量和饱和吸附量分别为5.26×10-2和6.60×10-2mmol/mL,采用95%乙醇作脱附剂,脱附率可达91.5%以上.     

几种吸附树脂对五氯酚钠吸附性能的研究

研究了几种树脂对五氯酚钠的吸附能力,其中戊二醛交联的壳聚糖树脂不仅有较好的吸附效果,动态吸附容量为187.5mg/g干树脂,而且易洗脱,洗脱率高达90%以上。