以含碘氨基酸类激素为例刍议微量非金属元素在生物体内的作用机制

选取第五周期元素碘,结合多学科的研究方法论对含碘氨基酸类激素在生物体内的合成和分解代谢进行系统性分析。通过解析碘元素本身性质及其各个氧化态之间的转化,探讨碘元素在生物体内的作用机制,揭示自然界对物质代谢的精细调控。这一教学模式探索性地融入无机化学、元素有机化学、分子生物学、生物化学、生物物理学、化学生物学等一系列学科内容,旨在让学生在领悟生命科学内在规律,从而激发其科研及学习热情,并训练学生的类比思维和思辨能力。期对培养21世纪跨学科综合型人才的培养有所助益。     

多级孔芳香骨架材料的合成及固载硫脲催化剂的研究

合成了一种多级孔芳香骨架材料(PAF-70); 使用由氨基修饰过的单体, 应用该合成策略得到了同样具有窄分布介孔的含有氨基活性位点的PAF材料, 并通过硫脲单体与其氨基活性位点的反应, 将硫脲基团引入PAF-70材料中, 获得了含有硫脲催化位点的材料(PAF-70-thiourea). 氮气吸附-脱附测试结果显示, PAF-70存在孔径分布较窄的介孔, 介孔孔径为3.8 nm, 与模拟计算值(约3.7 nm)吻合. 热重分析结果表明, PAF-70具有很高的热稳定性. PAF-70在大多数溶剂中可以稳定存在, 具有良好的化学稳定性. 将PAF-70-thiourea作为催化剂, 应用在N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)氧化醇类的反应中, 其表现出较高的催化活性、 较高的稳定性和广泛的底物适用性. 与含有相同硫脲催化位点的金属有机框架(MOF)材料(IRMOF-3-thiourea)作为催化剂对比, 进一步证实PAFs材料非常适合作为催化有机反应的固载平台.     

Identification and Characterization of a Novel Endo-β-1,4-Xylanase from Streptomyces sp. T7 and Its Application in Xylo-Oligosaccharide Production

A xylanase-producing strain, identified as Streptomyces sp. T7, was isolated from soil by our lab. The endo-β-1,4-xylanase (xynST7) gene was found in the genome sequence of strain T7, which was cloned and expressed in Escherichia coli. XynST7 belonged to the glycoside hydrolase family 10, with a molecular mass of approximately 47 kDa. The optimum pH and temperature of XynST7 were pH 6.0 and 60 °C, respectively, and it showed wide pH and temperature adaptability and stability, retaining more than half of its enzyme activity between pH 5.0 and 11.0 below 80 °C. XynST7 showed only endo-β-1,4-xylanase activity without cellulase- or β-xylosidase activity, and it showed maximal hydrolysis for corncob xylan in all the test substrates. Then, XynST7 was used for the production of xylo-oligosaccharides (XOSs) by hydrolyzing xylan extracted from raw corncobs. The maximum yield of the XOS was 8.61 ± 0.13 mg/mL using 15 U/mL of XynST7 and 1.5% corncob xylan after 10 h of incubation at 60 °C. The resulting hydrolysate products mainly consisted of xylobiose and xylotriose. These data indicated that XynST7 might by a promising tool for various industrial applications.     

Solvothermal Synthesis and Crystal Structure of a Layered Thioantimonate(Ⅲ) [C4H9NH3]2Sb4S7

An inorganic-organic hybrid thioantimonate(Ⅲ) [CH3(CH2)3NH3]2Sb4S7 1 with layered structure was synthesized by solvothermal method.1 crystallizes in the triclinic system, space group P with a = 7.0124(11), b = 11.919(2), c = 14.879(3) (A), α = 108.791(3), β = 102.441(3), γ = 92.846(2)o, V = 1140.1(3) (A)3, Mr = 859.71, Z = 2, Dc = 2.504 g/cm3, μ= 5.324 mm-1, F(000) = 804, S = 1.013, the final R = 0.0297 and wR = 0.0618 for 3534 observed reflections with I＞2σ(I). 1 consists of [C4H9NH3] cations and two-dimensional [Sb4S7]n2n-anion which is composed of three SbS3 trigonal pyramids and one SbS4 unit joined by sharing common corners. The anionic layers are stacked perpendicularly to the c axis of the unit cell forming two-dimensional channels between the layers. The [C4H9NH3] cations interdigitate in a bilayer and reside in the 2D channels leading to a sandwich-like arrangement of the anion and cations.     

基于表面增强拉曼光谱技术的心肌生物标志物检测

心血管疾病(CVD)是全球最主要的死亡原因,急性心肌梗死(AMI)是心血管疾病致死的主要病因,安全快速地诊断AMI对于降低患者的死亡率至关重要。因常用的检测方法如心电图(ECG)缺乏足够的敏感性,寻找并针对AMI生物标志物开展高灵敏检测已成为早期检测AMI重要手段。心肌肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)和肌红蛋白(Myo)是目前公认的检测AMI的重要心肌生物标志物。在过去的几十年里,许多生物传感器被开发出来用于检测心肌生物标志物,其中基于表面增强拉曼光谱(SERS)的心肌生物标志物检测技术迅速发展,并表现出独特的技术优势和广阔的应用前景。本文首先介绍了多种心肌生物标志物及其与AMI的关联,在此基础上概述主要的心肌生物标志物检测方法的原理、优势及局限性,重点介绍近年来新兴的SERS技术及其在心肌生物标志物传感方面的最新研究进展,并对该技术在AMI诊断方面的应用前景以及有待突破的瓶颈进行了讨论和展望。     

超轻纳米纤维气凝胶的制备及其应用

超轻纳米纤维气凝胶是一种以一维纳米纤维为基本构筑单元的新型气凝胶材料,相比于传统气凝胶,其不仅具有更高的孔隙率和更低的密度,还拥有更优异的机械性能和理化性质,因此该材料的先进制备技术和在新兴领域的创新性应用是近年来超轻气凝胶领域的研究热点。本文结合国内外研究现状,按照材料体系分类系统综述了超轻纤维气凝胶的制备方法、结构特点以及在隔热、吸附、电化学、传感和生物医学等领域的重要应用,提出了现阶段该材料面临的一些挑战,并展望了其在未来的发展方向。     

一种基于遗传算法的肽/蛋白质结合模式虚拟筛选建模技术

“合理”QSAR模型是指在了解配体与受体相互作用模式的前提下建立定量构效关系, 这样避开了传统做法仅仅依靠样本集分子自身信息来构建预测模型的诸多弊端. 本文将此思想应用于肽/蛋白质亲和活性的研究当中, 借助于遗传算法作为虚拟受体结合靶点及相互作用模式的筛选手段得到了一种新的建模技术: 肽/蛋白质结合模式遗传虚拟筛选(genetic virtual screening of combinative mode for peptide/protein, GVSC). 该法成功解决了“合理”QSAR研究中的难题, 即大多数情况下受体结构未知而难以了解配基与之发生的结合方式. 分别使用58个血管紧张素转化酶, 18个Camel抗体蛋白cAb-lys3双位点突变残基对GVSC加以检验, 其结果表明GVSC能够较好地阐明配基与受体之间的作用机理, 并能得到优于传统方法的QSAR模型.     

两次双波长分光光度法同时测定原油中的镍和钒

采用系数补偿和双峰双波长的两次双波长分光光度法,以5-B r-PADAP为显色剂、Triton X-100为增溶增敏剂,同时测定原油中N i(Ⅱ)和V(Ⅴ)。N i(Ⅱ)和V(Ⅴ)的线性范围分别为:0~15μg/(25 mL)和0~10μg/(25mL),回收率分别为95.0%~103.0%、96.0%~101.5%,测定结果的相对标准偏差分别为0.39%、3.33%。     

Ti-MWW催化烯丙基氯环氧化高效合成环氧氯丙烷

 研究了具有MWW结构的新一代钛硅分子筛Ti-MWW催化剂对烯丙基氯液相环氧化高效合成环氧氯丙烷的催化性能. 结果表明, Ti-MWW的催化活性以及产物选择性均优于传统的钛硅分子筛TS-1. 对于Ti-MWW,合适的溶剂为非质子性溶剂丙酮和乙腈,在该溶剂中环氧化物不易发生溶剂化开环反应; 而对于TS-1,合适的溶剂是质子性溶剂甲醇,但甲醇可导致醇醚副产物的生成. 在Ti-MWW催化剂上烯丙基氯的转化率和环氧氯丙烷的选择性都能达到99%以上.     

3β-羟基雄甾-4-烯-6,17-二酮的合成

去氢表雄酮醋酸酯经过氧甲酸环氧化、高碘酸开环、IBX氧化、脱水和碱性水解等5步反应,以55%的总收率合成得到了非雄性激素芳香化酶抑制剂3β-羟基雄甾-4-烯-6,17-二酮。在环氧化反应中,利用价廉、易制备的过氧甲酸以几乎定量的收率得到了环氧化合物。使用IBX氧化邻二醇,以98.5%的收率得到氧化产物,避免了使用处理困难并且污染环境的铬试剂。