人胎盘胶原热变性的量热法研究

本文用差示扫描量热计,在274—345K温度范围内,研究了Ⅰ型人胎盘胶原在各种水介质中的热变性过程,测得这些过程的热力学参数。在pH3.7无盐水溶液中,该胶原的平均变性温度T_d为47.1℃,变性焓△H_d为8.43kJ/mol残基。得到各种胶原的△H_d-T_d的线性函数关系,指明人胎盘胶原结构稳定化的各种因素。用热力学事实判定水-羰基模型是更可取的。通过van’t Hoff焓的计算估计出入胎盘胶原分子中有5个合作块,每个合作块包含600个残基,是多区域蛋白质。     

DNA纤维热变性过程的差示扫描量热分析

鲱精ＤＮＡ纤维的差示扫描量热（ＤＳＣ）谱中，除存在一个高温区的变性峰以外，还有３个低温区的吸热峰，类似于蛋白质ＤＳＣ分析中出现的“变性前峰”。经过２５３１５Ｋ（－２０℃）冻结处理的ＤＮＡ纤维，空间结构稳定性提高，变性前峰峰温增加４～８Ｋ。冻结与非冻结两类样品中，变性前峰的焓值分别为－１０２５３和－７７６５ｋＪ·ｍｏｌ－１。作者探讨了ＤＮＡ变性前峰的成因，并认为ＤＮＡ变性过程中的多元性可能与碱基序列特异性有关。     

示差扫描量热法进展及其在高分子表征中的应用

示差扫描量热法(DSC)是表征材料热性能和热反应的一种高效研究工具,具有操作简便、应用广泛、测量值物理意义明确等优点.近年来DSC技术的发展大大拓展了高分子材料表征的测试范围,促进了对高分子物理转变的热力学和动力学的深入研究.温度调制示差扫描量热法(TMDSC)是DSC在20世纪90年代的标志性进展,它在传统DSC的线性升温速率的基础之上引入了调制速率,从而可将总热流信号分解为可逆信号和不可逆信号两部分,并能测量准等温过程的可逆热容.闪速示差扫描量热法(FSC)是DSC技术近年来的创新性发展,它采用体积微小的氮化硅薄膜芯片传感器替代传统DSC的坩埚作为试样容器和控温系统,实现了超快速的升降温扫描速率以及微米尺度上的样品测试,使得对于高分子在扫描过程中的结构重组机制的分析以及对实际的生产加工条件的直接模拟成为可能.本文从热分析基础出发,依次对传统DSC、TMDSC和FSC进行了介绍,内容覆盖其发展历史、方法原理、操作技巧及其在高分子表征中的应用举例,最后对DSC未来的发展和应用进行了展望.本文希望通过综述DSC原理、实验技巧和应用进展,帮助读者加深对DSC这一常用表征技术的理解,进一步拓展DSC表征高分子材料的应用.     

水合和pH对蛋白酶K热诱发转变影响的量热法研究

用差示扫描量热法, 在310～450 K温度范围、0.048～4.39克水/克干酶以及pH3～9范围内研究了蛋白酶K(EC 3.4.21.14)的热变性。分别提出表征热变性过程的三个主要热力学参数: 热变性温度T_d、比变性焓△H_d及超额表观比热C_(ex)~(max)和总水量h以及pH的关系。除Td和h的关系属于Flory-Garrett类型外, 蛋白酶K的热变性热力学特征和已报道的球蛋白、双螺旋蛋白及三螺旋蛋白不相同。一级水合水对蛋白酶K热变性热力学特征有最大的影响, pH也是影响该酶热稳定性的重要因素。     

调制差示扫描量热法研究玻璃化转变温度

对比了DSC与MDSC试验技术的差别， 列举了MDSC的优点，MDSC不但可以给出普通DSC的所有信息，而且给出更多的普通DSC无法提供的信息。MDSC特别适合于复杂转变、弱的转变分析，可以寻找出隐藏在熔融及结晶过程中的玻璃化转变。MDSC对于试验条件的选择比较苛刻，在选择好基本的试验参数的前提下，还需要设置调制周期、调制振幅等参数。     

β-乳球蛋白B变性的DSC法研究

运用差示扫描量法,研究了牛β-Lg B在含各种浓度GuHC1的磷酸盐溶液中的变性。实验表明,在高蛋白质浓度条件下,GuHC1的存在使β-Lg B既可以冷变性,又可以热变性。两者的焓变有相反的符号。冷变性和复性都是可再生的,而热变性是不可逆的。在热变性过程中牵涉到单体分子间的协同作用,可用热力学模型N_cD→F表示。热变性过程的活化能是285 kJ/mol,表明GuHC1不是通过显著降低活化能而降低β-Lg B的热变性温度和热变性焓的。对于冷变性过程,尤其在3.10mol/L GuHC1溶剂中,可用二态模型ND表示。     

差示扫描量热法研究丙烯腈-衣康酸共聚物的热稳定化

应用差示扫描量热法(DSC)研究了衣康酸(IA)、气氛、升温速率对丙烯腈-衣康酸共聚物[P(AN-IA)]热稳定化的影响. IA能够显著降低放热峰起始温度、放热量和放热速率. P(AN-IA)共聚物的放热峰起始温度受气氛影响不大, 却随着IA含量的增加而明显降低, 表明在热稳定化过程中它可能首先以离子机理发生氰基环化反应, 再发生氧化反应. 提高升温速率会导致放热峰向高温偏移和放热速率加快. 采用Kissinger法计算了不同IA含量共聚物的热稳定化活化能, 结果表明IA可以有效降低活化能.     

含盐酸胍β-乳球蛋白A冷、热变性的DSC法研究

运用差示扫描量热法研究了牛β-乳球蛋白A(β-Lg A)在含盐酸肌(GuHCl)的溶液中的冷、热变性过程.实验表明:在pH3以下,热变性后β-Lg A分子结合的质子数几乎不变;GuHCl的存在降低热变性过程活化能.在含2.50及3.06mol/LGuHCl的溶液中,观察到β-LgA既可冷变性又可热变性.冷变性及其复性过程是可再现的.一般地说,热变性过程不可再现.和热变性比较,冷变性过程除变性焓有相反符号外,它的活化能也更低,而且冷变性后伸展的多肽链结合的GuHCl分子数增加得更多.冷变性焓的绝对值大于热变性焓值,表明与盐酸肌的结合是放热性的,是氢键性质的.在热变性过程中单体分子间的协同性较强.用Ooi模型分析,按重原子数平均来说.β-LgA单体分子构象变化对总变性焓的贡献在球蛋白中最低.     

基于差示扫描量热法的火工品材料选型研究

通过综合分析差示扫描量热法(DSC)图谱及动力学数据,进行火工品中药剂外包覆材料的选型研究。采用DSC测试炸药与不同涂敷层材料在不同升温速率的热性质,利用Ozawa法和DSC曲线对比法,对几种涂敷层材料进行分析。炸药与丙烯酸清漆混合后,DSC曲线表观性征、峰温以及反应的活化能变化最小;炸药与快速固化剂混合后,峰温及活化能变化影响居中,DSC曲线表观性征在升温速率大时有较大变化;炸药与硅橡胶混合后,DSC曲线表观性征、峰温以及反应的活化能变化最大。从而确定丙烯酸清漆为最合适的炸药包覆材料。     

差示扫描量热法中相变潜热公式的推导

通过考虑热分析过程中存在于试样内的温度梯度,就相变前后试样的比热容发生变化、并且是温度的函数这一普遍情况,推导得到了普遍的用差示扫描量热法求相变潜热的公式     

差示扫描量热法测定对乙酰氨基酚原料药纯度

建立差示扫描量热(DSC)法测定对乙酰氨基酚原料药纯度的方法。考察升温速率、称样量、坩埚类型对测定结果的影响,确定最佳测定条件:升温速率为1.0℃/min,称样量为2.0~2.2 mg,选用Tzero密封铝坩埚作为样品盘。DSC法测定对乙酰氨基酚原料药纯度为99.91%,测定结果的相对标准偏差为0.03%(n=6),DSC法测定结果与紫外可见分光光度法测定结果(99.85%)基本一致,且DSC法测定结果的相对标准偏差较小。该方法简便、快速、准确,无需标准品,可用于对乙酰氨基酚原料药纯度的测定。     

鲍鱼多糖Hal-A的热分析研究

采用热重、热重-红外谱联用及差示扫描量热法，对鲍鱼多糖进行热分析研究 ，结果表明鲍鱼多糖在空气和氮气氛中，230 ～ 340 ℃之间发生剧烈的分解反应 。氮气氛中，是吸热的分解过程；而空气氛中，是放热氧化反应，并且在453 ℃左 右，有另一个急剧的氧化裂解过程。与淀粉、肝素、甲壳素和半乳糖的热分析比较 ，含有硫酸酯的鲍鱼多糖和肝素热稳定性较低，含氨基的甲壳素最高，这反映出不 同基团对多糖热稳定性的影响。     

差示扫描量热法对味精中L-谷氨酸钠的分析

采用差示扫描量热法(DSC)研究了一水谷氨酸钠的热分解过程,结果表明一水谷氨酸钠的热分解过程分为两个阶段,在155℃开始脱去结晶水,脱结晶水阶段动力学参数n=0.89,Ea1=152.8kJ·mol-1,A1=7.8×1018s-1,分子内脱水阶段动力学参数n=0.75,Ea2=274.4kJ·mol-1,A2=1.1×1030s-1,半寿命期为t1/2=1.3×109月。     

水合醛缩酶热变性的DSC研究

本文采用差示扫描量热法(DSC),研究了水合醛缩酶在含水量h从0.08g/g至2.28g/g范围内的热变性行为。实验结果表明,当h=0.08g/g时,水合醛缩酶样品的温度扫描热谱图呈现了两个吸热峰,其中低温峰很小,高温峰很大。随着h的增大,低温峰变得更小,高温峰则出现了分峰现象。当h=0.22g/g时,低温峰消失,高温峰则分裂成了两个独立的吸热峰。随着h的继续增大,其中前峰的位置不断移向低温,直至h_0.65g/g时,才不再变化。后峰的位置则始终保持不变。当再进行第二次温度扫描时,前峰消失,而后峰却能再现。本文给出了两峰在不同含水量时的转变温度、转变焓和转变焓之和,以及它们与含水量的关系。最后,对上述诸峰的起因作了分析讨论,认为低温峰可能起因于水合醛缩酶结晶的熔化作用,前峰和后峰可能起因于醛缩酶中两种A亚基的热变性。     

差示扫描量热法测定马来酸酐纯度

用差示扫描量热法（DSC）测定马来酸酐的纯度,测定条件为升温速率0．8℃／min,样品量2．6～2．8mg,氮气流速为40mL/min。纯度测定结果的相对标准偏差（RSD）为0．02％（n=5）。将DSC法、液相色谱法、药典法、滴定分析法对不同物质纯度的测定结果进行了比对,4种方法的测定结果基本一致。DSC法简便、快速、准确、重现性好,适合马来酸酐纯度的测定。     

差示扫描量热法测量纯度的不确定度分析

依据JJF1059-1999分析了差示扫描量热法测量纯度的不确定度。以美国PE公司的DSC-2C型差示扫描量热仪为例,该方法测量苯纯度的提高扩展不确定度为0.11%。     

热重-差示扫描量热法研究金属铝盐与载体的相互作用

通过浸渍法将相同负载量的不同类型的金属铝盐负载在介孔分子筛HMS内外表面,用热重-差示扫描量热(TG-DSC)法研究了金属铝盐热性质的变化。将负载型金属铝盐干燥、焙烧,得到负载型催化剂Al2O3/HMS样品,用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附等手段对样品进行了介孔结构表征,并初步考察了催化剂上烷基化反应的活性。实验结果表明:负载金属盐的起始分解温度均高于金属盐,证明了金属盐与载体之间有相互作用。Al2O3/HMS催化剂在对苯二酚烷基化反应中表现出不同的催化活性。这种催化活性的高低与催化剂比表面积、孔容的大小没有相应的顺变关系,与负载金属盐与载体的相互作用有关,相互作用越弱,催化剂在烷基化反应中表现出的催化活性越高。     

丙三醇浓溶液Tg附近协同松弛的量热研究

利用差示扫描量热法测量了丙三醇水溶液Tg前后的比热容. 通过曲线拟合获得AGF模型参数. 研究结果表明, 该模型很好地预测了(Tg+20 K)以下体系的结构松弛时间. 协同重排活化能(Δμ')和协同重排域尺寸(z*)的分析结果表明, 只有选择比聚合物大得多的某一协同重排位形数, 用AGF方法得到的z*才具有物理意义. 作为材料常数的Δμ' 随体系水含量的增加而逐渐降低. 用Donth方法得到的丙三醇水溶液的协同重排域长度尺度(ξCRR)随着水含量的增加逐渐降低, 且其变化趋势可与Δμ'的分析结果相符. 但用AGF方法和Donth方法得到的协同重排域尺寸不能统一.     

差示扫描量热法研究寡糖链对糖蛋白的热力学性质的影响

报道了研究寡糖链对糖蛋白热力学性质影响的新方法;以小麦胚芽为原料,从其水溶性提取物中分离得到粗蛋白-糖复合物,经DEAE-Cellulose 52和Seplmdex G-100柱层析,得到一种糖蛋白(WGGP);采用差示扫描量热法(DSC)分别对WGGP和去糖基化的WGGP的热力学参数进行了测定,二者的tp分别为96.098℃和74.338℃,说明WGGP的寡糖链对于蛋白质具有较好的稳定和抗变性功能。     

甘露醇纯度的差示扫描量热法测定

使用差示扫描量热法(DSC)对甘露醇纯度进行测定。密封式铝坩埚封装样品,最佳实验条件为升温速率约0.7℃·min-1,样品量约2.5mg,氮气流速为20～40mL·min-1;纯度测定的RSD为0.016,纯度准确测定的下限为98%,通过F检验及t检验,该方法与药典法无显著差异。该方法简便、快速、准确,适合甘露醇等高纯度药品的纯度测定。