荧光光谱结合表面增强拉曼光谱法研究紫檀芪与人血清白蛋白相互作用

在模拟人体生理条件下,应用荧光光谱和表面增强拉曼光谱法研究了紫檀芪(PTE)与人血清白蛋白(HSA)之间相互作用机制.结果表明,HSA的荧光能被PTE静态猝灭,并伴随有非辐射能量转移作用,两者形成了1:1复合物,结合距离r=1.495 nm,结合常数KA=1.12×104(298 K)、4.07×104(304 K)和2.45×105 L/mol(310 K).表面增强拉曼光谱研究揭示,PTE分子通过甲氧基与HSA进行结合;热力学数据表明,二者间的作用主要为疏水作用;标记竞争实验指出PTE优先结合HSA的位点Ⅲ.三维荧光光谱、同步荧光光谱和表面增强拉曼光谱结果显示,与PTE作用后,HSA构象发生变化,导致色氨酸残基周围环境疏水性降低,但对PTE分子构象影响不大.     

过渡金属(Mo,Fe,Co和Ni)基催化剂在电催化还原二氧化碳还原中应用

近年来,全球二氧化碳排放量逐年增加, 对人们赖以生存的生态环境已造成严重威胁, 因此将二氧化碳转化成高附加值的化学品和燃料受到前所未有的广泛关注. 与目前已开发的转化技术(如热催化和光催化等)相比, 电催化二氧化碳转化技术具有稳定的效率?可控的选择性?简单的反应单元和巨大的工业应用潜力, 是一种更为理想的转化技术之一. 从反应动力学来看, 目前的催化剂仍难以克服反应过程中高的能量屏障以及迟缓的反应速度. 另一方面, 电催化二氧化碳转化包含多个质子和电子的耦合过程, 反应过程包含多种路径, 反应产物往往是混合物. 在此背景下, 如何发展高催化效率和高选择性电催化剂成为目前研究的焦点. 在众多的电催化剂中, 贵金属及其合金展现出较高的电催化二氧化碳还原活性, 但储量小的缺点限制了其大规模的工业应用. 铜基材料可以把二氧化碳转化为附加值更高的产品. 然而, 铜基材料仍难以克服选择性差?失活严重和效率低等缺点. 作为一种更廉价的材料, 碳基催化剂具有价廉?比表面积大?导电性好?化学性质稳定以及优异的机械性能等优点在电催化二氧化碳还原中得到了广泛的研究. 然而, 单纯的碳催化剂对于二氧化碳分子活化以及吸附反应中间体能力较低, 导致了碳基材料催化电催化二氧化碳还原活性以及选择性较低. 因此, 开发出可实际应用的高效率和高选择性非贵金属电极材料是当前该技术研究中亟待解决的关键科学问题.过渡金属基化合物在能源转化中展现出巨大的应用潜力. 过渡金属价电子在d轨道, 而d轨道邻近费米能级, d轨道电子填充的变化使得d轨道中心与费米能级相对位置发生变化, 进而展现出多种催化活性. 电催化二氧化碳还原是一个多电子和质子耦合过程, 催化剂的本征活性由其表面电子结构决定. 在此背景下, 过渡金属基化合物价层电子轨道的多变性使其成为提高电催化二氧化碳还原效率和选择性的理想催化剂. 对于电催化二氧化碳还原, 不同中间体的标度关系是制约反应总效率的关键因素. N?rskov等研究发现, MoS2, MoSe2和Ni掺杂 MoS2催化剂上存在不同种类的活性位点. 不同的活性位点可以分别吸附反应中间体并使中间体的吸附过程相对独立, 从而有效打断中间体的标度关系. 2014,Salehi-Khojin等成功把MoS2应用在高效电催化二氧化碳还原中. 边缘Mo原子d带电子靠近费米能级的特性使其具有更高的电催化活性. 其它研究工作者通过引入掺杂物质, 进一步提高了MoS2的电催化二氧化碳还原性能. Fe位点在理论上虽然具有很高的电催化二氧化碳转化活性, 然而目前铁基催化剂的研究相对较少. Co基材料也可用于电催化二氧化碳转化.2016年, Xie等首次制备无机Co基材料用于电催化二氧化碳还原. 部分氧化的钴可以促进速控步骤反应进程, 进而降低整体反应的过电势. 基于此, 制备了超薄的Co3O4片层, 发现价电子轨道中心更靠近费米能级时, 电极材料展现出更高的催化活性. 进一步研究发现氧空穴的存在也可以减小速控步骤的能量屏障. 此外, Ni基材料也被证明具有高的催化二氧化碳转化活性. 目前这些研究工作对如何构建高性能电极材料在理论上给出了指导方向, 并且联系实验证明了方法的可行性. 受到这些工作的启发, 未来可将有巨大潜力的过渡金属基化合物化合物, 例如过渡金属氮化物?过渡金属磷化物?过渡金属碳化物和过渡金属硼化物等, 作为电催化剂研究其二氧化碳还原催化性能. 另外, 就目前的研究来看, 将二氧化碳有效地还原到特定的产物仍存在巨大的挑战. 如何优化过渡金属(Mo, Fe, Co和Ni)基催化剂价层d轨道结构, 促进反应中间体吸附过程, 将是解决催化活性和选择性这一科学问题的关键.     

聚阳离子糖缀物氢键诱导TPPS手性聚集

利用原子转移自由基聚合(ATRP)方法制备了亲水性嵌段聚合物聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PEG-b-PDMAEMA),并通过季铵化反应,得到侧链接枝不同单糖分子(葡萄糖、半乳糖、甘露糖)的聚阳离子糖缀物PEG-b-P(DMAEMA-co-DMAEMA-Sac)(Monosaccharide).研究了该聚合物与5,10,15,20-四(对磺酸基苯基)-卟啉(TPPS)在水溶液中的复合自组装行为.研究结果表明,TPPS在该组装体中以J-聚集体形式存在且显示超分子手性特征.手性信号的产生是聚合物侧链糖单元C(4)和C(5)上的羟基与TPPS通过非共价键——氢键相互作用的结果,因此手性信号方向应与糖单元构型有关.通过对比单糖构型发现,具有(4S,5R)构型的糖单元可诱导TPPS产生424 nm正Cotton效应和490 nm负Cotton效应的聚集体,具有(4R,5R)构型的糖单元可诱导TPPS产生424 nm负Cotton效应和490 nm正Cotton效应的聚集体.     

硫酸铈铵对三角褐指藻岩藻黄素含量的影响及转录差异研究

利用血球计数法测定藻密度,研究不同浓度硫酸铈铵诱导子对三角褐指藻细胞生长的影响。采用高效液相色谱(HPLC)测定经不同浓度诱导子处理后三角褐指藻岩藻黄素的含量。通过荧光定量PCR研究岩藻黄素生物合成途径中相关基因转录差异,并利用SAS9.0统计软件对荧光定量PCR结果做主成分分析。结果显示:在一定浓度范围内硫酸铈铵(0.2~1.6 mg·L-1)抑制三角褐指藻细胞的生长。HPLC结果表明:随着硫酸铈铵浓度的增加,岩藻黄素含量呈先上升后下降的趋势,当硫酸铈铵浓度为0.2 mg·L-1时,岩藻黄素含量最高,达1.28 mg·g-1DW,比对照组提高了60%。定量PCR分析结果表明,硫酸铈铵浓度在0.2 mg·L-1时,岩藻黄素生物合成相关基因玉米黄素环氧酶基因(zep)、八氢番茄红素合成酶基因(pys)、ζ-胡萝卜素脱氢酶基因(zds)、番茄红素β-环化酶基因(lcyb)、胡萝卜素异构酶基因(rtiso)和八氢番茄红素脱氢酶基因(pds)转录水平与对照组相比极显著提高(P<0.01),与岩藻黄素含量变化相一致。主成分分析(PCA)结果表明:这些基因与岩藻黄素生物合成显著相关,其中,lcyb基因和pds基因对岩藻黄素生物合成贡献率最大。     

纳米氧化铜修饰的苯巴比妥分子印迹传感器的制备及其电化学性能

为了改善分子印迹传感器的灵敏度,在四丁基高氯酸铵的支持电解质溶液中,以甲基丙烯酸为功能单体,马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂在纳米氧化铜修饰过的玻碳电极上电聚合了一种苯巴比妥(PB)识别性能的分子印迹传感膜.采用循环伏安(CV)法、差分脉冲伏安(DPV)法及交流阻抗(EIS)法对这种纳米氧化铜修饰过的印迹及非印迹电极的电化学性能进行了研究,结果显示纳米氧化铜修饰过的印迹及非印迹电极的电化学性能完全不同.X射线衍射(XRD)证实纳米粒子为氧化铜.采用扫描电镜(SEM)对纳米氧化铜修饰过的印迹传感器的形貌进行分析,发现纳米氧化铜分散在电极表面,改善了修饰印迹传感器的识别点.差分脉冲伏安法(DPV)表明苯巴比妥的浓度在1.0×10-8-1.8×10-4mol·L-1范围内呈现良好的线性关系(线性相关系数R=0.9994);检出限2.3×10-9mol·L-1(信噪比(S/N)=3).研究结果表明纳米氧化铜修饰过的印迹传感器具有较高灵敏度及选择性.此印迹传感器能用于实际样品中苯巴比妥的检测,加标回收率在95.0%-102.5%.     

Pd–Co bimetallic nanoparticles supported on graphene as a highly active catalyst for Suzuki–Miyaura and Sonogashira cross-coupling reactions

Graphene (G) supported Pd–Co bimetallic nanoparticles (NPs) as a highly active catalyst was prepared by a chemical reduction method and used for coupling reactions. With the characterization of X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy, and Raman spectrum, the composition of resulting Pd–Co material was identified to be alloy structural. The Pd–Co (1:1)/G exhibited the highest catalytic activity for the Sonogashira-type coupling reactions and also exerted satisfied catalytic activity and recycle stability for Suzuki–Miyaura cross-coupling reactions. This Pd–Co/G material also possessed other advantages such as low-cost, easy recycled from reaction system by a magnet for their magnetic property, and easy experimental handling.     

Synthesis,Characterizations, Magnetism and Thermal Degradation of a 2‐Fold Interpenetrated 3D Cobalt‐Organic Framework

A new coordination polymer, [Co₂(L)₂(4,4′‐bipy)]_n·3nH₂O ( 1 ) based on 5‐(3‐methyl‐5‐phenyl‐4H‐1,2,4‐triazol‐4‐yl)isophthalic acid (H₂ L ) and 4,4′‐bipyridine (4,4′‐bipy) has been hydrothermally synthesized and characterized by single‐crystal X‐ray diffraction, XRPD, IR, and elemental analysis. Temperature‐dependent magnetic susceptibility and thermal degradation for 1 were also studied. The asymmetric unit of compound 1 consists of two crystallographically independent Co(II) ion, two L ^2? ligand, one 4,4′‐bipy ligand, and three lattice water molecules. The 2D triangle networks were linked by the bridging 4,4′‐bipy ligand to give rise to a 2‐fold interpenetrated 3D architecture. The simplest cyclic motif of the 2D networks is a triangle ring consisting of three Co(II) cations and three L ^2? ligands. So we can define Co(II) ions as 4‐connected nodes and the L ^2? ligands as 3‐connected nodes. Thus, the 3D structure can be described as a 2‐fold parallel interpenetrated ins InS 3,4‐conn topology.     

Agent-Based Network Modeling Study of Immune Responses in Progression of Ulcerative Colitis

Ulcerative colitis, an inflammatory bowel disease, is a chronic inflammatory disorder that results in ulcers of the colon and rectum without known etiology.Ulcerative colitis causes a huge public health care burden particularly in developed countries.Many studies suggest that ulcerative colitis results from an abnormal immune response against components of commensal microbiota in genetically susceptible individuals.However, understanding of the disease mechanisms at cellular and molecular levels remains largely elusive.In this paper, a network model is developed based on our previous study and computer simulations are performed using an agent-based network modeling to elucidate the dynamics of immune response in ulcerative colitis progression.Our modeling study identifies several important positive feedback loops as a driving force for ulcerative colitis initiation and progression.The results demonstrate that although immune response in ulcerative colitis patients is dominated by anti-inflammatory/regulatory cells such as alternatively activated macrophages and type Ⅱ natural killer T cells, proinflammatory cells including classically activated macrophages, T helper 1 and T helper 17 cells, and their secreted cytokines tumor necrosis factor-α, interleukin-12, interleukin-23, interleukin-17 and interferon-γ remain at certain levels (lower than those in Crohn's disease, another inflammatory bowel disease).Long-term exposure to these proinflammatory components, causes mucosal tissue damage persistently, leading to ulcerative colitis.Our simulation results are qualitatively in agreement with clinical and laboratory measurements, offering novel insight into the disease mechanisms.     

Molecular dynamics simulations of hydration shell on montmorillonite (001) in water

Molecular dynamics simulations (MDS) of montmorillonite (001)/water interface system were used for studying the hydration shell on the montmorillonite surface in this work. The study was performed on the simulation of concentration profile and self‐diffusion coefficients. The results have shown that there was a hydration shell on the surface with the thickness of approximately 1.74 nm, which was composed of six ordered water molecule layers, including ordered layers and transition layers. The water molecules in the shell were closely and orderly arranged than those in bulk water, leading to a higher concentration of water molecules. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

温敏性纤维素/聚Ν-异丙基丙烯酰胺复合水凝胶的固体核磁共振表征及动力学研究

利用半互穿网络方法将具有温度响应的高分子聚N-异丙基丙烯酰胺( PNIPAM)与天然纤维素复合得到温敏性水凝胶。通过固体核磁共振的1 H,13 C CP/MAS(交叉极化/魔角旋转)和QCP(定量交叉极化)等实验手段对复合凝胶的结构进行了定性及定量研究,并利用固体静态变温核磁共振实验和偶极滤波-自旋扩散实验研究了复合凝胶中PNIPAM分子链段的动力学行为。