固态纳米孔对蛋白质易位的实验研究

蛋白质因其多样性和功能性,是生物体内一类非常重要的分子.通常蛋白质的表征需要借助荧光或者酶的标记.而纳米孔技术,得益于免标记、单分子检测等优势,为蛋白质的表征提供了新方向.我们使用固态纳米孔完成了单个蛋白质分子及蛋白质-蛋白质结合物的检测.可以发现,外部电压和电解质溶液的酸碱度会直接影响蛋白质分子表面带电量,从而加快或延迟其在孔内的易位时间.抗原、抗体本质上都是蛋白质,两者之间具有高度特异性.通过比较抗体溶液在添加特异性抗原前后的易位事件,实现了单个蛋白质分子和蛋白质-蛋白质结合物的区分.未来,纳米孔技术有望应用于多蛋白质分子的辨识、蛋白质分子相互作用机制等方面的研究.     

多孔石墨烯分离CH4/CO2的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟CH₄/CO₂混合气体在多孔石墨烯分离膜中的分离过程, 分析了3 种纳米孔功能化修饰(N/H 修饰、全H修饰和N/―CH₃修饰)对分离过程的影响规律. 模拟结果表明气体分子会在石墨烯表面形成吸附层, CO₂分子的吸附强度高于CH₄分子. 纳米孔的功能化修饰不仅减小了纳米孔的可渗透面积, 还通过影响纳米孔边缘原子的电荷分布提高了气体分子的吸附强度, 进而影响了混合气体分子在多孔石墨烯分离膜中的渗透性和选择性. CO₂分子在多孔石墨烯中的渗透率能达到10⁶ GPU (1 GPU=3.35×10^-10 mol·s^-1·m^-2·Pa^-1), 远远高于传统的聚合物分离膜. 研究表明多孔石墨烯分离膜在天然气处理、CO₂捕获等工业气体分离过程中具有广泛的应用前景.     

基于AuNPs/PDDA-GO纳米复合物的电化学免疫传感器的构建及对SirT1蛋白的检测

基于AuNPs/PDDA-GO纳米复合物制备了一种新型电化学免疫传感器, 并将其用于SirT1的检测. 首先, 在电极表面修饰复合材料AuNPs/PDDA-GO, 然后将目标蛋白SirT1固定到修饰了AuNPs/PDDA-GO的电极表面, 再通过特异性免疫反应结合一抗(Ab₁)和辣根过氧化酶标记的二抗分子(HRP-Ab₂), 最后用示差脉冲伏安法检测电流信号, 实现了对SirT1蛋白水平的测定. 在优化的实验条件下, SirT1蛋白的浓度在0.1~100 ng/mL范围内与响应电流呈良好线性关系, 检出限为0.029 ng/mL.     

微纳米多孔不锈钢表面高效吸附活性生物大分子

不锈钢(AISI 316L)是目前在医药器械中应用最为广泛的商业化材料. 下一代的不锈钢智能材料将特殊功能的生物活性分子(或纳米粒子)修饰在金属表面以模拟组织功能、提高生物/细胞相容性, 这是目前材料科学研究的热点领域之一. 本文研究了具有微纳米多孔表面结构的316L 不锈钢对抗体和生物酶分子的吸附作用,并与这些生物分子在光滑表面以及镀金表面的吸附进行了比较. 研究发现不锈钢可通过简单的电化学腐蚀方法在表面产生微纳米多孔结构. 微纳米孔不锈钢表面可稳定地吸附抗体或辣根过氧化物酶分子, 其吸附量与喷镀金表面相当或更好. 用表面活性剂(10%牛血清白蛋白(BSA)或0.2% Tween-20)洗涤不能除去吸附的蛋白.用5% Tween-20 预处理金属表面, 则可减少一半的抗体吸附量; 但表面活性剂预处理对辣根过氧化物酶的吸附没有影响. 吸附蛋白质后的金属表面湿润度大大增加; 蛋白质修饰的微纳米孔不锈钢表面表现出了很好的亲水性(水接触角小于50°), 指示了很好的生物相容性. 而金属表面的湿润度则主要取决于蛋白质物种, 并与蛋白质的吸附量正相关. 吸附于不锈钢微纳米孔表面的抗体仍保持了良好的生物活性; 用此种方式制备的抗CD34抗体修饰的不锈钢血管支架可以高密度并高选择性地吸附其目标细胞(如KG-1细胞). 本文工作为未来制备新型的无高聚物涂层的不锈钢智能医学生物材料提供了基础.     

SERS标记的金纳米棒探针用于免疫检测

报道了基于金纳米棒表面增强拉曼散射(SERS)的免疫检测. 将拉曼活性分子对巯基苯甲酸吸附于金纳米棒表面, 制备出SERS标记的金纳米棒探针. 该探针和蛋白抗体结合形成SERS标记抗体. 通过SERS标记抗体、待测抗原和俘获抗体(固体基底上修饰的抗体, 即俘获抗体)之间的免疫应答反应, 将金纳米棒探针组装到固体基底上, 形成SERS标记抗体-抗原-俘获抗体 “三明治”夹心复合体. 待测抗原浓度越大, 固体基底上俘获的金纳米棒探针的数目越多, 从而可通过SERS信号的强弱来检测待测抗原的浓度. 由于金纳米棒的表面等离子体共振(SPR)峰位置可以在较宽的范围内调控, 可通过激发光和SPR的耦合来提高SERS信号, 从而提高免疫检测的灵敏度. 单组分抗原可检出的浓度范围高于1×10－8 mg/mL.     

三组分抗原的磁分离及分离效率的SERS研究

利用种子生长法制备了磁性γ-Fe₂O₃@Au核壳纳米粒子, 通过修饰抗体实现表面功能化, 利用抗原抗体间的特异性作用, 通过外加磁场对三组分抗原进行了逐个以及双抗原的磁分离, 采用基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术的免疫检测方法对磁分离效率进行了评价, 并且研究了该磁分离和效率评估方法的极限工作浓度. 研究结果表明, 该磁免疫分离法能对三组分混合抗原中的任意组分进行很好的选择性分离, 而不影响其它抗原的存在, 使其分离后溶液中被分离抗原的浓度降低到SERS免疫检测限, 分离所能达到的极限抗体浓度约0.1 pg/mL.     

用基质辅助激光解吸-离子质谱测定吗啡-3琥珀酸脂-BSA结合物

半抗原结合到蛋白质分子上的数目,常常影响抗体产生.过去有的作者认为接到蛋白质分子上的半抗原要尽可能的多.实验结果表明过多的半抗原并不能得到预期的结果.过多或过少均可能降低诱发产生抗体的能力.1分子大蛋白联合8至20半抗原较为适宜.为了观察和研究抗体产生的规律,需要对半抗原结合的水平进行测定,比较常用的有下列3种方法:紫外分光度法、标记抗原示踪法、飞行质谱方法,本文采用飞行质谱方法对以BSA为载体蛋白与半抗原吗啡-3-琥珀酸脂结合物进行了分子个数比的测定.     

Aerolysin纳米孔核酸检测灵敏区域的协同相互作用探索研究

纳米孔单分子检测技术以其简便、快速、高通量及无需标记等特点, 应用于DNA及蛋白质测序, 更有望实现单分子动态构象变化的研究. Aerolysin(气单胞菌溶素)纳米孔道由于其特有的较长的β-桶限域区(β-barrel)及孔内壁丰富的带电荷氨基酸残基, 在单个寡聚核苷酸分子分析中展现出极高的灵敏性. 本设计利用dA₁₄-4-X, dA₁₄-11-X, dA₁₄-4-X-11-X (X=C, T, G)等单个寡聚核苷酸探针分子, 研究了Aerolysin的两个灵敏区域R1和R2, 探索了R1灵敏区域对单个碱基弱相互作用的差异, 实现区分单个碱基差异. 进一步实验证明, R1灵敏区域对单个碱基类型差异的灵敏区分不受R2灵敏区域被碱基A、C、T占位所影响. 然而, 当R2区域被碱基G占位时, 会使R1区域丧失对整个孔道电流的主导性. 本研究有助于理解Aerolysin对单个寡聚核苷酸分子的超灵敏测量机制.     

5,5'-二硫代双(琥珀酰亚氨基-2-硝基苯甲酸)功能化的SERS纳米探针在免疫检验中的应用

以5,5'-二硫代双(琥珀酰亚氨基-2-硝基苯甲酸)(DSNB)分子作为偶联剂将蛋白质结合在金纳米粒子表面,既保持了蛋白质的生物活性,同时DSNB分子又具有较高的表面增强拉曼散射(SERS)活性,可作为蛋白质定量分析的探针分子.选用生物素与亲和素的特异性识别以及抗原抗体的免疫识别2个生物反应体系,将SERS纳米探针固定在蛋白质检测芯片上.以硅片为蛋白质检测载体,利用硅片在520 cm-1处的拉曼特征峰为内标,对人Ig G抗体进行定量分析.结果表明,该探针对人Ig G抗体检测的最低浓度可以达到5 pg/m L.     

基于铜增强纳米金标记物结合磁分离的溶出伏安免疫分析法用于蛋白质的高灵敏测定

应用铜原位化学放大纳米金颗粒的信号增强特性, 并结合磁分离技术, 提出了一种高灵敏的溶出伏安免疫分析方法. 实验中以人IgG为模式蛋白质, 将抗体修饰的SiO₂@Fe₃O₄核壳型磁性纳米颗粒和纳米金标抗体悬浊液混合, 用以均相免疫识别人IgG, 借助外加磁场分离纯化, 在免疫复合物悬浊液中加入铜增强试剂进行沉积放大反应, 再将铜用稀硝酸溶解并进行溶出伏安分析检测. 结果表明, 与基于固相反应的金属免疫分析法相比, 所提出的基于均相反应和磁分离原理的方法具有操作简单、分析时间短等优点. 该方法显示出明显增强的人IgG检测性能, 其线性检测范围为01~1000 ng/mL, 检出限为73 pg/mL. 此外, 将其用于实际样品的回收率测定, 结果令人满意.     

COPPER-CATALYSED REARRANGEMENT OF 4-SUBSTITUTED-2,3-1H-BENZOXAZINE-1-THIONES

Abstract

4-Substituted-2,3-1H-benzoxazine-1-thiones were prepared by the treatment of the corresponding benzoxazine-1-ones with P₂S₅. The thermal rearrangement of 4-substituted-2.3-1H-benzoxazine-1-thiones, catalysed by metallic copper, yielded 4-substituted-2.3-1 H-benzthiazine-1-ones.     

(±)-Pauciflorol F的全合成

首次完成了(±)-pauciflorol F 的全合成, 其中关键步骤为一步完成Heck反应和烯丙羟基的氧化.     

凤尾蕨科植物中倍半萜类成分的研究进展(Ⅱ)(续完)--1H-茚-1-酮类倍半萜的化学合成、化学转化及生物活性

综述了凤尾蕨科植物中分离得到的1H 茚 1 酮类倍半萜的化学合成、化学转化、生物活性以及1 茚酮倍半萜的二聚体化合物和三环1 茚 1 酮倍半萜等方面的研究情况.     

1-甲基-1-乙氧基-1-烷硫基甲烷类化合物的合成研究

本文以乙缩醛和烷基硫醇为原料,在30－35℃于四氯化碳中反应20min左右,分别合成1－甲基－1－乙氧基－1－烷硫基甲烷,经红外光谱,质谱以及核磁共振谱检测,确证了产物结构。     

高压芒刺静电场对小鼠LFA-1和ICAM-1表达的影响

采用不同电压高压芒刺静电场对小鼠进行全身辐射,荧光免疫流式细胞术检测蛋白表达量的变化.通过时程/量效研究不同电压高压芒刺静电场对细胞表面分子LFA-1和ICAM-1的影响.剂量效应结果表明,LFA-1和ICAM-1在10～20 kV之间处理组的表达量明显高于对照组（P＜0.01）;在30 kV以上电压表达量明显降低（P＜0.05）;时间进程研究结果表明,处理后2 h开始实验组表达量与对照组相比差异显著,一直持续到24 h.不同电压高压芒刺静电场可引起ICAM-1和LFA-1不同的生物效应,二者的相互作用在免疫调节反应中发挥重要功能.     

Synthesis and Antiproliferative Activity of Some 1H-Isochromen-1-ones and Their Thio Analogues

A series of 1H-isochromen-1-one derivatives and their thio analogues were synthesized by thionation using Lawesson's reagent for evaluation of their cytotoxic effect on cancer cells. The effect of these derivatives was tested on the growth of human epidermoid carcinoma A431 cell line by MTT [3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide] colorimetric assay. MTT assay revealed that these new compounds are potent inhibitors of cell growth.

Supplemental materials are available for this article. Go to the publisher's online edition of Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements to view the free supplemental file.     

Synthesis of 1-Tetrazolylalkan-2-amines and -carbamates

A novel method for the synthesis of 1-tetrazolylalkan-2-amines and -carbamates via tert-butyl aziridine-1-carboxylates is described.     

有机五价碘氧化试剂

介绍了最近几年有关五价碘氧化试剂在有机合成中应用的研究进展,主要从合成、应用、机理方面进行了阐述。     

Conformational rivalry of geminal substituents in silacyclohexane derivatives: 1-Phenyl vs. 1-OR,R=H or Me

Molecular structure and conformational equilibria of 1-methoxy- 1 and 1-hydroxy-1-phenylsilacyclohexanes 2 were studied by quantum chemical (QC) calculations and combined gas electron diffraction/mass spectrometry (GED/MS). Both molecules may exist in 5 or 6 forms, differing from each other by the substituents' position: (i) axial or equatorial and (ii) rotational orientation relative to the six-membered ring frame. The contribution of axial forms of both compounds varies from 35 to 60% depending on the theoretical method applied. From the GED data, the summarized molar fractions of the conformers were found to be Ph_ax:Ph_eq = 70(15):30(20) and 50(20):50(20)% which corresponds to ΔG = G_ax–G_eq = ?0.55(46) and 0.00(56) kcal/mol, for compound 1 and 2, respectively. The concentration of the Ph_ax forms of 1-phenyl-1-(X)-silacyclohexanes (X = H, HO, Me, MeO and Me₂N) increases with the size of the second substituent at the silicon atom: 38(10)<50(20)<58(15)<70(15) <80(15)%.     

Excess Molar Volumes for Binary Mixtures of 1-Alkanol and 1-Alkene. III. The System 1-Hexanol + 1-Alkene at 25°C

Excess molar volumes, V ^E, are reported for binary mixtures of 1-hexanol with the homologous C₆, C₇, C₈, and C₁₀ 1-alkenes at 25°C. In this series of mixtures, the V ^E values vary as a function of mole fraction from positive–negative sigmoid shaped curves exhibiting a very small positive lobe in the dilute alkanol region for the shortest chain 1-alkene to positive values over the whole concentration range for the longer chain 1-alkene. The partial molar excess volumes, V _i ^E, were calculated for the components over the whole concentration range. The partial molar volume of 1-hexanol in the 1-hexene system shows a large and sharp minimum and in the 1-decene system is positive over the whole concentration range. The modified model [Treszczanowicz et al., J. Solution Chem. 31, 455 (2002) originally proposed by Treszczanowicz and Benson Fluid Phase Equilibr. 23, 117 (1985)] was used for the interpretation and prediction of the reported data. The model describes qualitatively the variation of V ^E with the length of the molecule and concentration as a result of superposition of the contributions of association, free volume, and nonspecific interactions.