电化学石英晶体微天平研究界面电场对DNA杂交的影响

采用电化学石英晶体微天平, 现场监测不同界面电场下完全匹配的靶标DNA和不完全匹配的靶标DNA分别与寡聚核苷酸探针分子杂交的过程. 结果表明, 电极表面荷正电时DNA表观杂交效率比电极表面荷负电时高, 但假阳性比较显著; 而电极表面荷负电时能有效地抑制错配杂交. 探讨了引入界面电场后探针分子取向和微观作用力对DNA杂交的影响.     

用石英晶体微天平研究表面活性剂在银固态表面上的动态吸附

吸附是表面活性剂的一个重要特征.迄今用于原位监测表面活性剂在固体表面上吸附重量变化的方法尚不多见.近年来压电石英晶体作为一种高灵敏的质量传感器(石英晶体微天平)已被用于大气和溶液中多种微量成分的监测.用石英晶体微天平研究I~-、Br~-和表面活性剂在金电极上的吸附行为亦有报道.本文研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基磺酸钠(SDSO)、十二烷基硫酸钠(SDS)在银固态表面上的吸附平衡动力学特性及其吸附机制.     

耗散型石英晶体微天平在生物医用高分子材料中的应用

石英晶体微天平(QCM)是一种基于石英晶体压电效应的分析检测技术,可实时在线提供石英晶体表面吸附层质量、厚度、粘弹性等信息,由此获得表面分子相互作用关系。 耗散型石英晶体微天平(QCM-D)因其独特的对粘弹性的解析,使其在高分子材料中的应用迅速发展,尤其是生物医用高分子材料领域,已用来评价生物医用高分子材料的表界面相互作用,力学和生物相容性等。 本文简单介绍了耗散型石英晶体微天平的基本原理及理论模型,重点综述了近几年QCM-D在高分子链构象、蛋白质吸附、生物大分子相互作用、药物释放以及水凝胶中的应用,并且展望了QCM-D的未来发展趋势。     

新型超支状液晶核酸传感器用于p53突变基因的检测

基于核酸杂交链式反应影响液晶取向的原理, 构建了一种新型的超支状液晶核酸传感器用于检测p53突变基因. 本文突破传统构建超支状分子的方式, 采用杂交链式反应方法, 以目标序列p53突变基因作为引发剂, 3种不同的发卡探针Hairpin A, Hairpin B和Hairpin C为单体, 在温和的条件下, 通过改变单体的浓度和反应时间自发杂交组装形成尺寸和分子量可控的超支状DNA(branched-like DNA, bDNA). 借助捕获探针将该超支状DNA连接到液晶传感基底表面, 观察液晶分子取向改变前后的光学信号, 实现了p53基因含249密码子突变序列的快速检测. 本方法有望为核酸诊断的发展提供一种新的方法和思路.     

石英晶体微天平在高分子科学中的应用

固/液界面上高分子的行为直接影响着界面的物理和化学性质.对于高分子在界面的动态行为,由于缺乏有效的手段,检测一直十分困难.最近,一种频率-耗散联用型石英晶体微天平(QCM-D)问世,它能够同时检测固/液界面上有关高分子质量和结构的变化,因而可应用于界面高分子研究的多个方面.本文介绍石英晶体微天平的基本原理,并综述作者实验室最近几年利用QCM-D开展的若干工作,包括固/液界面上高分子链的构象变化,固/液界面上高分子的吸附,高分子降解动力学和聚电解质的"层层组装"等方面.     

杂交及切断过程的QCM实时检测研究(英文)

采用自组装技术,将 5′端标记有巯基的 20-merODN(oligo 1)以金 硫键形式牢固结合在 7. 995MHz的AT-切石英晶体的镀金表面,然后由石英晶体微天平实时检测了与碱基序列互补的 10 merODN (oligo 2)和 8 merODN(oligo 3)的杂交,同时还研究了稀土金属铈离子在温和条件下对DNA的水解切断作用.结果表明:应用QCM方法可能实时检测DNA的固定和杂交,Ce(IV)能随机切断单链DNA;但不能切断杂交形成的双链DNA,因此可利用杂交保护的方法对单链DNA实行定位切断.     

双偏振干涉测量技术在生物分析方面研究应用进展

双偏振干涉测量(dual-polarization interferometry,DPI)技术是2000年以后出现的一种灵敏、实时、无需标记的新型表面状态分析方法,它能够在亚秒尺度精确测量界面层厚度、密度和质量的绝对值.所以,DPI在固/液界面上蛋白质结构、功能表征,蛋白质之间或与其它分子间的相互作用研究,核酸固定化及杂交检测研究,模拟生物膜研究以及表面超微结构表征等方面都有着广泛的应用.本文介绍了DPI的测量原理和特点,着重评述了近年来DPI在生物分析方面的应用进展.     

光子晶体薄膜的制备以及在编码载体中的应用

通过将由聚苯乙烯纳米粒子构成的光子晶体膜镶嵌在聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜中制备得到了具有PDMS/光子晶体/PDMS夹心结构的可用于多重生物分析的光子晶体编码载体. 用编码载体进行了大肠杆菌3种基因的杂交检测: 以3种光子晶体膜作为编码载体固定核酸探针, 然后在含有荧光标记的目标分子的缓冲液中进行杂交反应. 杂交反应后以光子晶体膜的特征反射谱为核酸编码, 以荧光信号的有无来确定目标分子的存在与否. 实验结果表明PDMS/光子晶体/PDMS夹心结构是一种有效的构建悬浮载体的方法.     

基于Nafion膜修饰的血吸虫抗体压电免疫传感器研究

将Nafion膜包埋血吸虫抗原固定在石英晶体微天平表面上,构制了用于测定血清中血吸虫抗体的压电免疫传感器.这种生物敏感膜由涂敷在石英晶片表面上的一滴Nafion+血吸虫抗原磷酸盐缓冲液干燥而成,它的构制和再生过程具有良好的重现性.用扫描电镜观察了这种生物敏感膜的形貌,并对传感器的构制参数、测量条件进行了优化,优化的传感器对血吸虫抗体的检测范围为0.2～6.0 mg/L.本传感器具有仪器简单、操作方便、灵敏度高、重现性好等优点,可判断血吸虫感染情况.     

石英晶体微天平传感器的膜厚敏感性

近几年,石英晶体微天平(QCM)作为一种简易、灵敏的实时监测手段,广泛地应用于研究生物活性分子之间的相互作用,其中包括蛋白质吸附动力学、抗原/抗体相互作用、DNA杂交、适配体-蛋白相互作用等领域.但是QCM作为商业化的生物传感器一直发展不顺利.主要因为QCM在液态环境中的非理想行为导致了对QCM数据分析困难.我们利用阻抗分析法对QCM的数据进行分析,分离出质量和粘弹性两种因素引起的频率改变,解决粘弹性的困扰问题.同时,我们提出了"固化水层"模型,合理地处理了溶剂的影响.在该模型的基础上发展了一种基于QCM的分子尺技术,该技术能够简便、有效地测量出固定在固-液界面的生物大分子的纳米尺寸.我们的主要工作是将"固化水层"模型拓展到三维结构的高分子基质中.我们联合QCM和表面等离子共振(SPR)技术研究基于高分子基质的蛋白质的固定,抗原/抗体识别的过程,进一步采用"固化水层"模型解释高分子的溶胀行为、羧基活化、抗体固定、抗原、抗体识别等过程.理论分析表明,结合生物分子势必排出相同体积的溶剂,由于溶剂的密度接近于蛋白质溶液的密度.从而导致"固化水层"质量增加不明显.实验上也证实了石英晶体微天平的响应主要取决于"固化水层"的厚度变化(T2-T1),而并非固定的生物分子的质量.我们利用QCM实时监测在高分子基质中IgG的固定以及IgG与anti-IgG识别的过程,并将石英晶体微天平监测的频率变化与相应的厚度变化直接关联.这一方法的建立在一定的应用范围内简化了QCM的定量分析模型,有望实现QCM作为传感器在界面物理与化学等相关领域研究中的应用.     

二氧化碳和丙烯直接合成甲基丙烯酸的NiPMo/TiO2催化剂的研究

用溶胶-凝胶法以磷钼酸(MPA)的镍盐溶液水解钛酸四丁酯制备了NiPMo/TiO2催化剂.使用ICP、 XRD、 TG-DTA、 IR、 TPD-MS和微反应技术研究了催化剂的化学组成、热稳定性、化学吸附性质和催化反应性能.杂多钼酸盐与TiO2通过O2-在TiO2表面发生了键合.在623 K下,杂多阴离子仍保持原有的Keggin结构.CO2在Lewis酸位Ni(Ⅱ)和Lewis碱位Ni-O-Mo的桥氧协同作用下生成CO2卧式吸附态Ni(Ⅱ)←O-(CO)←(O--Ni).丙烯有多种吸附态在催化剂上吸附.在563 K、 1 MPa和空速1500 h-1的反应条件下,丙烯的摩尔转化率为3.2%,产物MAA选择性为95%.     

Toward new camptothecins. Part 6: Synthesis of crucial ketones and their use in Friedländer reaction

In the context of the preparation of camptothecin and luotonin A analogs, the synthesis of some key keto-precursors and their use in Friedländer condensation are described. This paper also focuses on the stability of these keto intermediates and emphasizes the major differences between indolizinones and pyrroloquinazolinones series. Noteworthy is also the report of some original structures isolated as by-products of some experiments.     

CoFe2O4自形成磁性液体场致结构化对磁化的影响

The Langevin paramagnetic theory can’t describe the relation between magnetization of ferrofluids and applied magnetic field. The structuralization of ferrofluids, which is considered the main influence factor of the magnetization, is regarded. The part of magnetization works is deposited when the structure is forming. This action influences the magnetization of ferrofluids directly or indirectly. On the base of the “compressing” model, the Langevin function that usually describes the magnetization of ferrofluid is modified, and a well-fitted curve is obtained. An equation of the relation between the equivalent volume fraction after being “compressed” and the intensity of magnetic field is discovered, which approximately describes the process of magnetization. The relation between the approximate initial susceptibility and the volume fraction can be obtained from modified formula.     

Highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of 2,4-dichloropyridine enabling a novel approach to 2,4-bisanilinopyridine (BAPyd) libraries

The highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of the cheap and readily accessible reagent, 2,4-dichloropyridine with a range of anilines and heterocyclic amines is described. This new methodology is robust and provides a facile access to 4-chloro-N-phenylpyridin-2-amines on 0.25 mol scale. These intermediates undergo a further Buchwald–Hartwig amination at higher temperature to enable rapid exploration of the chemical space at C-4 and to provide a library of 2,4-bisaminopyridines.     

KMnO4-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines: Synthesis of amides and sulfonamides

KMnO₄-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines producing secondary amine was introduced, which was trapped by electrophiles (acyl chloride and sulfonyl chloride) to form amides and sulfonamides. The reaction could take place at mild condition, tolerating a wide range of function groups and affording products in moderate to excellent yields.     

Chemistry of heterocyclic compounds at the A. E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, over 50 years (Review)

The review contains a concise historical account and information on the most significant researches undertaken by the staff at the A. E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences on the Chemistry of Heterocyclic Compounds. Dedicated to Academician of the Russian Academy of Sciences B. A. Trofimov on his 70th jubilee. Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 10, pp. 1443–1502, October, 2008.     

Sulfur-directed metal-free and regiospecific methyl C(sp3)–H imidation of thioanisoles

Regiospecific and direct imidation of the methyl C(sp³)–H bond of thioanisoles is realized under mild and metal-free conditions with N-fluorobis(benzenesulfonyl)imide as an oxidant and nitrogen source. Proposed mechanism suggests that thionium ion intermediates and a Pummerer-type reaction are involved. The imidation has advantages such as high step-economy, excellent functionality tolerance, and regiospecificity, giving structurally diverse imidation products.     

Selective syntheses of 2H-1,3-oxazines and 1H-pyrrol-3(2H)-ones via temperature-dependent Rh(II)-carbenoid-mediated 2H-azirine-ring expansion

The Rh(II)-catalyzed reaction of 2-carbonyl-substituted 2H-azirines with ethyl 2-cyano-2-diazoacetate or 2-diazo-3,3,3-trifluoropropionate provides an easy access to 2H-1,3-oxazines and 1H-pyrrol-3(2H)-ones. These compounds can be selectively prepared from the same starting material using temperature as the only varied parameter. The 2-azabuta-1,3-diene intermediate, a common precursor for both heterocyclic products, isomerizes into 2H-1,3-oxazine under kinetic control, while 1H-pyrrol-3(2H)-one is the sole product of the reaction at elevated temperatures. According to DFT-calculations a one-atom oxazine ring contraction involving ring-opening to a 2-azabuta-1,3-diene intermediate, followed by a 1,5- and 1,2-prototropic shift leads to the consecutive formation of imidoylketene and azomethine ylide, which then further undergo cyclization to the pyrrole derivative.     

Synthesis of 1-benzyloxypyrazin-2(1H)-one derivatives

Different approaches for the synthesis of 1-benzyloxypyrazin-2(1H)-one derivatives from simple amino acids have been investigated. A library of 33 precursors for the preparation of N-hydroxy pyrazinones was obtained in moderate to good yields.