生物大分子液-液相分离研究方法

生物大分子液-液相分离是一种普遍存在的生物物理现象,是近年来生命科学领域的新兴研究热点。生物大分子通过多价相互作用不断富集,当分子浓度达到溶液中的溶解阈值,就会以液-液相分离的形式从溶液中析出。这一现象与细胞内许多重要的生物学过程(如无膜细胞器的形成等)息息相关。随着相分离相关研究的不断深入,其研究方法也在不断发展与完善。本文从相分离的原理与特点出发,对目前常用的一些相分离研究方法进行了介绍,为后续相分离研究提供方法依据,促进相分离技术和方法的进一步发展。     

聚乙烯共混物的相容性及液-液相分离

综述了聚乙共混物的相容性及液－液相分离行为,介绍了关于液－液相分离研究两派不同观点的实验条件、实验现象和主要结论。     

生物分子液-液相分离的物理化学机制

近年来,有关生物分子通过液-液相分离机制进行组织定位、功能调控的研究发展迅速。相分离产生的聚集体在众多细胞活动事件中发挥了关键作用。这些聚集体的生物功能是以相分离的物理化学性质为基础的。本文将从相分离聚集体的基本性质、相图、微观结构,相分离的统计热力学、实验和分子模拟研究等方面阐释相分离物理化学机制研究相关进展。对于生物分子相分离的重要功能体系进行了列举和归纳,收集了相分离研究的模式体系,探讨了生物分子相分离的生物功能同物理化学机制之间的关系,总结了生物分子相分离的调控机制和调控分子的设计方法,并对生物分子相分离物理化学机制研究的未来发展方向进行了展望。     

一价/二价阳离子浓度对蛋白质-核酸液液相分离的调控

蛋白质和核酸的液液相分离（liquid-liquid phase separation, LLPS）对无膜细胞器的形成起着重要作用. 在病理研究中,LLPS也可以导致蛋白质的异常聚集从而引起某些神经退行性疾病的发生. 因此研究蛋白质-核酸LLPS的有效调控,能够对理解生物结构功能以及相关疾病治疗提供一定的参考价值. 主要利用光学显微镜、动态光散射仪以及紫外分光光度计,研究一价/二价阳离子对多聚赖氨酸（poly-L-lysine, PLL）-脱氧核糖核酸（DNA）LLPS的调控,并对其机制进行分析. 试验中观察到PLL-DNA的LLPS会随着钠/钾离子浓度的升高而逐渐形成沉淀,从出现沉淀到沉淀最多时,钠/钾离子浓度大约为100 mmol/L到 600 mmol/L. 在钠离子浓度高于600 mmol/L时聚合物沉淀开始溶解,再次有LLPS发生. 然而镁/钙离子对于PLL-DNA的聚合物的调控表现出更高的效率,形成沉淀的镁/钙离子临界浓度为50 mmol/L,重新发生LLPS的浓度大约为300 mmol/L. 通过对该溶液的吸光度进行分析,得到的结论与显微镜观察一致,并且该溶液的电泳迁移率随着一价/二价阳离子浓度的升高出现了逆转现象,即电泳值由负变正,说明一价/二价阳离子对蛋白质-核酸LLPS的调控与电荷变化有关,二价阳离子对其调控效率高于一价阳离子. 最后,绘制了一种聚合物的结构模型,并为这一相分离过程提供合理的解释.     

茂金属聚乙烯共混体系液液相分离行为

研究了茂金属催化的高密度聚乙烯 (mPEO)和传统工艺生产的低密度聚乙烯 (LDPE)共混体系液 液相分离行为 .用DSC测试了共混体系在两种聚乙烯熔点之间的等温结晶动力学 ,发现共混体系经过 15 0℃培养 ,其等温结晶速率明显增快 .在排除成核作用和共结晶的影响后 ,表明上述结果是由于聚乙烯共混体系在熔融态发生了液 液相分离引起的 .从而为聚乙烯共混体系液 液相分离的存在提供了新证据     

无相分隔与/或无相分离的流动注射-液液萃取技术的进展

本文对无相分隔与 /或无相分离的流动注射 -液液萃取技术的进展作了回顾与评述。引用文献 32篇     

低分子烃类对吐温80-盐-水液-固析相分离的影响

报导了环己烷、庚烷等的加溶对非离子表面活性剂（吐温－80）液－固析相分离的影响,使小分子显色剂对甲酰基偶氮变色酸（CApF)、偶氮胂1（ArsenazoI)和配合物在低温下就易从盐水溶液相富集到表面活性剂固相,萃取率达95％。并对不己烷、庚烃的加溶机理及温度的作用做了探讨。     

流变和光学法研究PAN/DMSO/H_2O体系的凝胶化和相分离行为

碳纤维是非常重要的增强材料,在军工以及高档民用产品中用途广泛。因为聚丙烯腈原丝的结构会"遗传"到最终的碳纤维结构中,因此原丝结构对碳纤维的性能影响很大。原丝的结构是纺丝液在凝固浴中的相分离和凝胶化两个过程决定的,因此研究这两个过程的规律并进一步控制它们的进程,达到调控原丝结构的目的是非常重要的。本文介绍了本课题组利用流变学及光学的方法研究PAN/DMSO/H2O体系凝胶化及相分离行为的最新研究成果,主要探索了PAN/DMSO/H2O浓溶液中凝胶化行为,发现了二次自相似结构的形成并对其机理进行了分析,并对PAN/DMSO/H2O亚浓溶液中凝胶化与相分离的耦合过程进行了研究,分析了最终凝胶的结构特性及Winter-Chambon模型在此过程中的适用性。最后,对PAN/DMSO/H2O体系凝胶化及相分离行为的下一步研究进行了展望。     

盐对C8-卵磷脂胶团溶液相分离的作用

借助描述胶团溶液相变过程的唯象理论，结合有关电解质作用的理论模型，分析了盐对Ｃ８－卵磷脂胶团相分离的作用，导出加盐后Ｃ８－卵磷脂胶团溶液的吉布斯自由能，并据此推导出该溶液相谱临界温度随盐度类型和离子强度变化的规律，以及溶液中盐离子与卵磷肥分子相互作用的机制。     

远离临界组成的聚甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯-丙烯腈无规共聚物共混薄膜表面相分离动力学

采用温控原子力显微镜方法,在线跟踪了远离临界组成聚甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯-丙烯腈无规共聚物(PMMA/SAN)共混薄膜的表面相分离行为,并研究了其动力学规律。 结果表明,在SAN含量为70%的样品中观察到了表面相分离行为,其过程可分为早期、中期和晚期3个阶段,分别对应特征化的标度指数:早期结果验证了Cahn线性理论,即标度指数为零;中期相行为主要受“碰撞-扩散”机理控制,因此表现出1/3的标度指数;在相分离后期,流体动力学主导了相区的生长和归并行为,此时标度指数变为2/3。 我们的研究结果对于深刻理解高分子相行为具有积极作用,并将对高分子薄膜加工提供必要的指导。     

聚乙二醇支载的杂环化合物库的液相合成

随着组合化学的迅速发展, 兼容固相合成和溶液相合成优点的液相合成方法已成为实现组合化学的一条重要途径. 综述了近年来聚乙二醇为可溶性聚合物载体支载的杂环化合物库的研究, 并展望了其今后的发展方向.     

搅拌对三氯乙烯及糠醛水溶液液-液分层的影响

糠醛是用玉米芯、麦杆等农林植物纤维废料生产的重要的有机溶剂和原料。用于生产糠醇,石油化工中润滑油精制及C4、C5馏分的分离纯化。传统的糠醛精致方法是将水解后的糠醛稀溶液多次蒸馏,能耗高,作者采用液-液萃取法分离糠醛,工艺简单,能耗低。本文选择三氯乙烯为萃取剂,考察了萃取分离糠醛水溶液体系的影响因素,为进一步中试及工业放大提供参考。     

凝固浴温度对PVDF铸膜液相分离过程和膜结构的影响

采用皮-亚两步凝胶成膜机理探讨了凝固浴温度对PVDF铸膜液的相分离行为及其膜结构的影响.采用浊度法测定不同温度时铸膜液体系的热力学性质,光透射仪测定不同凝固浴温度时沉淀速率对膜的形态和性能的影响.结果显示:皮层的生成主要受热力学性质控制,随着凝固浴温度的提高,皮层由液固分相转变为液液分相,延时时间缩短,皮层由相互融合的球粒致密结构转变为多孔结构.亚层的生成主要受皮层结构和溶剂/非溶剂相互扩散的影响,膜亚层主要发生液液分相;随凝固浴温度升高,分相速率加快,大孔发展更充分,膜的孔隙率和气通量提高,但结晶度降低.     

热致相分离法偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物多孔膜的制备及性能

以偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物[P(VDC-co-VC)]为成膜聚合物, 邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为稀释剂, 采用热致相分离(TIPS)法制备了具有多孔结构的P(VDC-co-VC)膜. 通过聚合物-稀释剂二元体系相图、 场发射扫描电镜(FESEM)、 差示扫描量热仪(DSC)、 X射线衍射(XRD)、 原子力显微镜(AFM)、 纯水通量、 接触角、 孔径及其分布、 截留率及力学性能等研究了聚合物含量对P(VDC-co-VC)多孔膜结构和性能的影响. 结果表明, P(VDC-co-VC)-DMP二元体系成膜过程以液-液(L-L)分相为主, 随着聚合物含量增加, 膜的横截面由类花瓣状结构向胞腔状结构转变, 膜的孔连通性降低, 结构变得较为致密, 同时膜上表面孔隙率降低, 粗糙度增大. L-L分相时间和聚合物含量的变化, 导致膜结晶度先降低后增大. 聚合物含量的增加使膜上表面接触角、 断裂强度及蛋白截留率增加, 但膜的平均孔径、 孔隙率及纯水通量先增加后减小. 当聚合物质量分数为30%时, 所得膜通透性较优, 断裂强度可达7.5 MPa.     

聚乙二醇对振荡反应的影响

前文［1］曾指出，生物体系的化学振荡反应实际上是产生于水溶胶之中（包括高分子溶液及表面活性剂溶液）．作为反应介质，水溶胶对生物体系的周期现象有着不可忽略的重要作用．因此，要模拟生物体系的化学振荡就不能不考虑溶胶对振荡反应的影响．前文［2，3］报道了表面活性剂TritonX－100（简称TX－100），TritonX－305等对振荡反应的影响．为了解聚乙二醇类表面活性剂中EO链的作用及高分子溶液对振荡反应的特征影响，我们选用高分子聚乙二醇（PEG）作为添加剂，考虑由于它的加入而引起振荡反应的变化．为了减少PEG中自由羟基的还原…     

粘度对聚合物共混物相分离动力学的影响研究

模拟了粘度反差二元流体混合物的相分离,考察了粘度对相分离动力学的影响,发现相区域的增长主要由粘度较大的组分所控制,合理地解释了粘度效应所导致的一些实验现象.证明了即使组分间的粘度比很大,也没有出现反转相结构,说明在不施加剪切流场情况下,粘度反差不是形成反转相的原因.     

简单剪切对聚合物溶液PS/DINP相分离行为的影响

通过剪切-光学显微装置在线研究了聚合物溶液聚苯乙烯(PS)/邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)体系在静态和简单剪切场下的浊点变化及其相结构的实时演变过程,结果发现在单向剪切场下,当PS/DINP体系中PS含量在15%以下时该体系的剪切浊点基本不随剪切速率的变化而变化;当PS含量在15%以上时该体系的剪切浊点随剪切速率的增大而先增大后减小,并且不同配比下都出现一个最高相界移动,该最高相界移动随着PS含量的增加移向更高的剪切速率。此外,还发现PS/DINP近临界组成的静态相分离过程是典型的粘弹相分离。低剪切速率下的相分离过程与静态下有些相似,初期形成网络结构,并且该结构沿流动方向变形取向,但是网络结构直至实验结束也没有发生破裂,可见低剪切速率对网络结构具有一定的稳定作用。     

纳流液相分离与电感耦合等离子体质谱联用技术研究新进展

高效微纳液相分离技术如纳流液相色谱、毛细管电泳、微芯片色谱/电泳等与电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）检测技术联用，既具有前端分离技术高选择性、高灵敏度、快速、低样品消耗的特点，又结合了后端ICP-MS检测分辨率高、动态范围宽、可绝对定量等优势，正在发展成为一种重要的高内涵联用分析手段。该文对近年来纳流液相分离与ICP-MS联用装置的发展作一系统介绍，对其在化学与生物化学分析等领域的应用予以综述，并展望了该联用技术的发展前景。     

固体填料对聚乙二醇结晶性的影响

采用DSC、WAXD技术研究了固体填料 (Al粉、奥克托金 (HMX)、高氯酸铵 (AP) )对聚乙二醇结晶性的影响 .Al粉及HMX不影响混合物中PEG的结晶度及晶体结构 ,高氯酸铵与PEG之间存在较强的相互作用 ,降低了混合物中PEG的结晶度 .某些金属盐也与PEG之间存在类似的相互作用 ,这种相互作用以金属盐溶于PEG熔体为前提 .高氯酸铵及金属盐导致PEG结晶度的降低是由于其阳离子与PEG分子链中的氧原子形成了络合物 ,增强了二者之间的相互作用 .     

壳聚糖-盐酸溶液中温度敏感的相分离行为

研究了壳聚糖 盐酸溶液温度敏感的相分离行为.通过对壳聚糖-盐酸溶液浊度变化的考察以确定相分离温度.测定不同盐酸浓度、壳聚糖浓度以及不同脱乙酰度的条件下的相分离温度，并用DLVO理论(Deijaguin-Landau and Verwey-Overbeck Theory)进行了解释. FTIR、X-ray以及SEM分别描绘了壳聚糖经相分离过程后官能团、结晶状态、颗粒形态的特点.