用圆二色性和荧光光谱技术研究纳米吡啰红G核-铁蛋白的构建机理

小批量制备了电泳纯鲨鱼肝铁蛋白(Liver ferritin ofSphyrna zygaena,SZLF),对SZLF的结构与功能进行了研究.在pH=2.0~10.0条件下,选用圆二色性(Circular dichroism,CD)光谱技术研究了SZLF和脱铁核SZLF(apoSZLF)二级结构转换的基本特征和变化趋势,揭示了SZLF蛋白壳的亚基稳定性、相互作用强度和去折叠现象.利用酸碱中和方法,解离SZLF蛋白壳亚基,并再次构建成完整SZLF.用紫外-可见分光光度法和荧光光度法研究了构建纳米吡啰红G核-铁蛋白的途径.定量分析结果表明,每分子apoSZLF可捕获12分子吡啰红G于蛋白壳内,构建纳米吡啰红G核-铁蛋白.分析了apoSZLF直接捕获和释放吡啰红G的途径与速率,为后续构建高存量纳米顺铂核-铁蛋白药物载体提供了可行性技术.     

A_1腺苷受体的同源模建及其结构验证

采用同源模建的方法构建了A1腺苷受体的三维结构,并与拮抗剂分子DPCPX对接,将得到的复合物结构进行5 ns的分子动力学模拟,以最后2 ns的平均结构和平衡后抽取的11帧构象共12个蛋白结构为研究对象,用包含52个活性分子和1000个诱饵分子的测试库,分别通过DOCK、VINA和GOLD三种对接软件进行评价,最终得出合理的蛋白质模型.根据top10%的富集因子(EF)和ROC曲线下面积(AU-ROC)的计算结果,我们认为GOLD是最适合A1腺苷受体的对接软件,而12个蛋白质结构中F5和Favg的三维结构模型比较合理,可以作为进一步大规模虚拟筛选的模型.     

鲨鱼肝铁蛋白亚基解离与组装机理的研究

小批量制备质谱纯鲨鱼肝铁蛋白(Liver Ferritin of Sphyrna zygaena,SZLF)。在弱酸介质(pH1.0)中,天然电泳结果显示,SZLF蛋白质亚基20 min后开始解离。选用透射电子显微镜跟踪SZLF亚基解离与重组装全过程和蛋白壳与铁核尺寸变化,发现SZLF在亚基酸解离过程中,随着pH值的降低,铁核和蛋白壳的尺寸呈现相同的变化趋势,这种变化趋势可能与铁核内层铁的释放和蛋白壳的解离与去折叠有关。SZLF蛋白壳的重组装过程则是一个快速过程,并且是由松散熔球态向紧密态转变的过程。SZLF由单类型亚基组成,而马脾铁蛋白(Horse Spleen Ferritin,HSF)由H和L两种亚基类型组成。在基质pH3.0条件和激光辅助下,混合HSF和SZLF仍然可释放各自的亚基且形成准亚基离子,供基质辅助激光解析电离飞行时间质谱分析,说明此时SZLF的亚基间相互作用强度减弱但并没有去折叠。TEM技术在铁蛋白解离和重组装过程中的应用,为进一步研究铁蛋白纳米包装的过程和机理提供新颖的、可行的和更加直观的研究手段。     

CBr+O2反应在二重态势能面上的机理研究

用UB3LYP/6-311++G(d,p)和QCISD(单点能)的方法考察了CBr+O2反应在二重态势能面上的反应机理。研究发现该反应在高温过程中重要,且有两个产物通道,它们分别是BrCO+O和Br+CO2,其中前者为优势通道。为了弄清溴原子取代对次甲基与氧气反应的机理的影响,我们对CBr+O2反应与CH+O2反应的相似性和差异也作了讨论。结果表明:两反应的第一步都是CX(X=H,Br)自由基与氧气反应生成链状过氧化物XCOO,且溴原子取代对反应的活性、产物通道的数量和产物的形成过程等都有影响。     

强碱性阴离子交换树脂催化菜籽油酯交换反应合成脂肪酸甲酯

以强碱性阴离子交换树脂作为催化剂,催化菜籽油与甲醇酯交换反应制备脂肪酸甲酯(FAME)。结果表明,产品收率随着醇油比增大而提高,当醇油比(V/V)达到7.21后,收率增加逐渐变慢;在树脂最高使用温度以下,反应温度越高,产品收率越高;产品收率随催化时间增长而提高,但提高速度逐渐趋缓;催化剂活性稳定,利用再生树脂连续催化28.7h,未见活性下降。常压下,醇油比4.54,60℃下反应54.7min,FAME产品收率达96.80%。     

新型4,6-脱水-α-D-吡喃型半乳糖衍生物的合成

以甲基-2,3,4,6-四-O-苄基-α-D-吡喃型半乳糖为起始原料,通过对1-位和2-位进行结构修饰,6-位选择性脱除苄基后,再引入保护基Ms(或Ts)制得3,4-二-O-苄基-6-磺酰基(或对甲苯基磺酰基)-α-D-吡喃型半乳糖衍生物(2a~2f);在AcOK/DMSO体系中于80℃反应24 h,2发生分子内亲核取代反应合成了一系列新型的4,6-脱水-α-D-吡喃型半乳糖衍生物,产率78%~88%,其结构经1H NMR,13C NMR和ESI-HR-MS表征。     

以学生为中心的递进式“精细化工”实验教学

针对学生实验课积极性不高、实验教学效果不理想的问题，对一门选修课"精细化工"的实验进行了重新思考和设计，让学生参与从实验具体内容制定、操作到结果讨论的整个过程，并首次以"递进式"实验的方式由学生参与第2次实验（基于前一个实验的改进和完善），使学生了解理论知识转化为可行实验方案的具体做法，切身体会在实验原理相同的情况下，实验方案的细微调整对实验结果的巨大影响。结果表明，这种"以学生为中心"的改进能让学生注重实验细节，同时关注实验失败的原因，并在第2次实验中及时修正。这为学生实验综合素质的培养提供了一种教学思路。     

室温快速合成Ag基金属有机骨架材料用于电催化还原CO2

选择具有强给电子能力的1,2,4-三唑为配体,成功合成了银基金属有机骨架材料(Ag-MOF)并用于电催化还原CO₂反应(CO₂RR)。借助粉末X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、计时电流法等表征手段对材料的晶体结构、形貌和电催化CO₂RR性能进行了系统的研究。与商品化的纳米Ag颗粒对比,Ag-MOF展现出更优异的电催化CO₂RR产物选择性、催化活性和稳定性,在-0.9 V (vs RHE)时,CO的法拉第效率高达96.1%。当电压为-1.1 V (vs RHE)时,电流密度可达17 mA·cm^-2,且电极可以稳定运行300 min。这说明通过选择合适的配体结构,可以改变催化位点周围的化学环境,从而高效将CO₂转化为目标产物。     

红树林湿地土壤矿物的分析

以湛江湾南海堤典型红树林湿地土壤为研究对象,采用X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)快速批量鉴定土壤中矿物成分,利用扫描电子显微镜(SEM)观察土壤颗粒形貌特征并获得化学成分组成信息;同时采集附近光滩土壤样品进行对比研究,以揭示红树林湿地土壤特殊的生态环境特征。结果表明,红树林湿地土壤矿物主要由高岭石、石英、白云母、埃洛石、地开石和蛇纹石等组成;与光滩土壤相比,红树林湿地土壤矿物类型多样,而光滩土壤矿物相对单一,主要为石英和高岭石;红树林湿地土壤颗粒以片状聚合体为主,主要元素组成为C、O、S、Al、Si、Mg、Fe等,常见含有Cu、Zn、Mo等重金属元素。同时发现红树林湿地土壤颗粒含有较丰富的硫化物;而光滩土壤未发现上述特征,表明红树林湿地处于一个特殊的生态环境,土壤沉积物中富含有机质、Fe、S等,比一般潮滩更易于富集硫化物或重金属。     

聚醚醚酮链结构与反应的模型化合物的量子化学研究

利用ＡＭ１方法对聚醚醚酮模型化合物全优化，结果为：芳环平均相互扭转角为３３．０度，桥键角１１７．０－１１８．０度，其分子结构拓扑图形表明：所有苯环（核）为平面构型，但其内角扭曲；其氢原子对苯环构型无实质性贡献，在更长链的计算中，冻结苯核与氢原子也得出满意结果，根据Ｍｕｌｌｉｋｅｎ键序与电荷讨论了醚交换与磺化反应。