基于液相色谱-质谱技术的肾脏代谢组学分析方法研究

建立了一种基于高效液相色谱-超高分辨质谱技术的肾脏代谢组学分析方法。肾脏组织于液氮中研磨成粉后,采用甲基叔丁基醚/甲醇/水溶剂体系进行提取,分别得到强极性部分(下层)和弱极性部分(上层)提取物,依次采用HILIC亲水色谱柱和反相C18色谱柱进行梯度洗脱分离后,进行高分辨质谱分析。采用电喷雾离子源(ESI),正、负离子模式检测,扫描方式为全扫描,扫描范围为100~1000 Da,质量分辨率为120000。结果表明,该方法灵敏度高,专属性强,稳定性良好,可同时获取肾脏组织中的强极性和弱极性代谢物信息,可为肾脏疾病和药物肾毒性生物标志物的发现提供一种新的方法。     

Enantiomeric Discrimination by Surface‐Enhanced Raman Scattering–Chiral Anisotropy of Chiral Nanostructured Gold Films

A surface‐enhanced Raman scattering‐chiral anisotropy (SERS‐ChA) effect is reported that combines chiral discrimination and surface Raman scattering enhancement on chiral nanostructured Au films (CNAFs) equipped in the normal Raman scattering Spectrometer. The CNAFs provided remarkably higher enhancement factors of Raman scattering (EFs) for particular enantiomers, and the SERS intensity was proportional to the enantiomeric excesses (ee) values. Except for molecules with mesomeric species, all of the tested enantiomers exhibited high SERS‐ChA asymmetry factors (g), ranging between 1.34 and 1.99 regardless of polarities, sizes, chromophores, concentrations and ee. The effect might be attributed to selective resonance coupling between the induced electric and magnetic dipoles associated with enantiomers and chiral plasmonic modes of CNAFs.     

碳化钨-石墨烯插层复合物的制备及作为甲醇氧化助催化剂的性能研究

直接甲醇燃料电池(DMFCs)作为一种环境友好、高效的新能源,对解决世界目前面临的“能源危机”与“环境危机”这两大问题有着至关重要的意义,具有较广阔的应用前景.目前,甲醇氧化催化剂仍然以 Pt基为主,但是 Pt价格昂贵,且容易受甲醇氧化中间产物的毒化,从而影响了 DMFCs的商业化进程.碳化钨(WC)作为非贵金属催化剂,在催化方面具有类铂的性能.在 WC上负载适量的 Pt,可以通过两者的协同效应加强催化剂的抗 CO中毒能力.但是,由于 WC的导电性能不佳,比表面积较小,因此寻找合适的载体显得尤为必要.在碳载体中,石墨烯(RGO)具有优良的导电性以及独特的片层结构,是电催化剂的理想载体.以 RGO为载体, WC为插层物质制备的 WC-RGO插层复合物具有化学稳定性好、电导率高且电化学活性面积大等优势.但是,由于石墨烯表面光滑且呈惰性,同时使用传统的碳化方法制备的碳化钨颗粒较大,因此,制备较小颗粒且分散均匀的 WC-RGO插层复合物具有较大难度.一般以偏钨酸铵和氧化石墨烯(GO)为前驱体制备 WC-RGO插层复合物,但是由于偏钨酸根和 GO都带负电,因此不能成功地将偏钨酸根引入到石墨烯的片层结构中,造成 WC-RGO插层复合物组装上的困难.本文采用硫脲成功地合成了具有高分散性 WC纳米颗粒插层在少层 RGO里的 WC-RGO插层复合物.硫脲((NH2)2CS)作为阴离子接受器,具有较强的结合阴离子形成稳定复合物的能力,同时它也是合成具有片层结构的过渡金属硫化物的原料之一.因此在 WC-RGO插层复合物组装过程中,硫脲既作为锚定及诱导剂,又是制备片层二硫化钨(WS2)的硫源.材料具体制备方法如下：首先利用浸渍法,将偏钨酸根阴离子([H2W12O40]6?)牵引到(NH2)2CS改性过的 GO上形成[H2W12O40]6?-(NH2)2CS-GO前驱体;然后将前驱体放入管式炉中还原碳化,前驱体先反应生成 WS2;由于 WS2自身的2D片层结构,反应中可以得到 WS2-RGO插层复合物,接着原位碳化生成 WC-RGO插层复合物.碳化钨-石墨烯负载铂电催化剂(Pt/WC-RGO)通过微波辅助法制得,并采用 X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及激光拉曼光谱等手段对其结构与形貌进行了表征.结果显示,在 WC-RGO插层复合物中, WC的平均粒径为1.5 nm, RGO的层数约为5层.在甲醇电氧化反应中,相比于商用 Pt/C催化剂, Pt/WC-RGO插层复合物催化剂具有更高的电化学活性面积(ECSA)和较高的峰电流密度(246.1 m2/g Pt,1364.7 mA/mg Pt),分别是 Pt/C的3.66和4.77倍.我们分别利用 CO溶出伏安法、计时电流法及加速耐久性试验法验证了 Pt/WC-RGO催化剂优秀的抗 CO中毒能力及稳定性. Pt/WC-RGO催化剂特殊的插层结构,在增加 WC与 Pt接触机会以加强协同作用的同时,促进了催化过程中质量及电荷的转移,因而具有比 Pt/C更高的催化活性.可见,通过制备WC-RGO插层复合物可降低 Pt用量,从而大大地降低燃料电池中电催化剂的成本.同时,我们使用的是一种高效,可大批量生产纳米材料的方法,有助于催化剂的商业化.     

硼砂珠实验的改进研究

硼砂珠实验是硼的元素及其化合物实验中的一个很重要的实验,但此实验用传统的镍丝载体不容易做成功,且不同教材对不同金属的硼砂珠颜色的描述不一致。对硼砂珠实验从载体的选择、用量、比例、温度、机理,常见金属盐的硼砂珠颜色的实验验证等多方面进行了详细的研究。     

心衰标志物可视化联合检测方法研究

基于夹心免疫原理和表面免疫吸附模型,采用Image Pro Plus软件对硅片表面磁颗粒分布图像进行定量化处理,建立了硅片表面心衰标志物可视化联合检测方法。研究表明,该方法从抗体包被到获得检测结果不超过1 ｈ,操作简单,在单张硅片上可实现心衰标志物NT-proBNP和cTnI的联合检测。NT-proBNP和cTnI的最低检出限分别为21.8 pg/mL和0.034 ng/mL,检测范围分别为21.8~40000 pg/mL和0.034~50 ng/mL。83例不同程度心血管疾病患者的血清样本的检测结果与商品化免疫分析仪检测结果一致,相关系数r>0.98。因此,该快速免疫检测方法可以满足临床检测心衰标志物的需要。     

基于合成方法学研究的有机化学实验教学改革与实践——以苯甲酸乙酯制备为例

以苯甲酸乙酯的制备实验为例,将合成方法学研究引入有机化学实验教学。采取抽签方式确定每个学生的实验内容,通过考查加热方式(电热套或微波辐射加热)、溶剂(甲苯或环己烷)以及反应时间对实验结果的影响,使学生了解科学研究的方法,并通过文献查阅及实验结果分析讨论等教学实践环节提高学生的创新思维和科研能力。     

科研问题向课堂教学的融入

科研向教学的融入常常注重科研成果在教学上的分享,而科研问题在教学中的重要作用却往往被忽视。为提高教学效果,本文尝试在课堂教学中选取科研成果取得过程中遇到的某个问题为切入点,抛转引玉,由学生运用所学知识,通过查阅资料和课堂讨论,思考解决办法。     

Facial Synthesis and Bioevaluation of Well-Defined OEGylated Betulinic Acid-Cyclodextrin Conjugates for Inhibition of Influenza Infection

Betulinic acid (BA) and its derivatives exhibit a variety of biological activities, especially their anti-HIV-1 activity, but generally have only modest inhibitory potency against influenza virus. The entry of influenza virus into host cells can be competitively inhibited by multivalent derivatives targeting hemagglutinin. In this study, a series of hexa-, hepta- and octavalent BA derivatives based on α-, β- and γ-cyclodextrin scaffolds, respectively, with varying lengths of flexible oligo(ethylene glycol) linkers was designed and synthesized using a microwave-assisted copper-catalyzed 1,3-dipolar cycloaddition reaction. The generated BA-cyclodextrin conjugates were tested for their in vitro activity against influenza A/WSN/33 (H1N1) virus and cytotoxicity. Among the tested compounds, 58, 80 and 82 showed slight cytotoxicity to Madin-Darby canine kidney cells with viabilities ranging from 64 to 68% at a high concentration of 100 μM. Four conjugates 51 and 69–71 showed significant inhibitory effects on influenza infection with half maximal inhibitory concentration values of 5.20, 9.82, 7.48 and 7.59 μM, respectively. The structure-activity relationships of multivalent BA-cyclodextrin conjugates were discussed, highlighting that multivalent BA derivatives may be potential antiviral agents against influenza infection.     

Effect of Mie resonance on photocatalytic hydrogen evolution over dye-sensitized hollow C-TiO_2 nanoshells under visible light irradiation

Light utilization is one of the key factors for the improvement of photocatalytic perfo rmance.He rein,we design C-TiO_2 hollow nanoshells with strong Mie resonance for enhanced photocatalytic hydrogen evolution in a dye-sensitized system under visible light irradiation(λ≥420 nm).By tuning the inner diameters of hollow nanoshells,the Mie resonance in hollow nanoshells is adjusted for better excitation of dye molecules,which thus greatly enhances the light utilization in visible light region.This work shows the potential of Mie resonance in nanoshells can be an alternative strategy to increase the light utilization for photocatalysis.