天然产物生物合成:探索大自然合成次生代谢产物的奥秘

天然产物(次生代谢产物)是大自然馈赠给人类的礼物,由于其复杂的骨架结构和良好的药用价值,吸引着化学家们对其进行结构鉴定以及化学合成。尽管人们在天然产物全合成中取得了巨大的成就,但仍然面临着合成路线长、产率低、缺乏选择性等问题。大自然是最伟大的化学家,它利用酶作为催化剂,往往能够高效地合成天然产物。在基因水平上探索大自然合成复杂多样的天然产物的奥秘不仅有助于人们进一步理解和认知有机化学,还为人们开发和利用大自然高效催化化学反应的工具——酶奠定了基础。     

囊泡型荧光纳米界面的构建及其对CD44蛋白的比例型传感

本文设计合成了两亲性Eu(Ⅲ)配合物(Eu L^3+)、两亲性香豆素衍生物(CA)以及荧光素修饰的透明质酸(HA-FA).Eu L^3+和CA可在水中共组装形成带正电荷的囊泡型荧光纳米界面(Eu L^3+/CA).HA-FA可通过静电引力络合在Eu L^3+/CA表面,促使CA与FA之间发生有效的荧光共振能量转移,体系的荧光发射以荧光素的绿色荧光为主.当肿瘤细胞标识物CD44蛋白与络合在囊泡表面上的透明质酸发生特异相互作用后,降低了CA与FA之间的能量转移效率,体系的荧光发射从绿色转变为蓝色.据此,实现了对CD44的高灵敏检测(DL=1.79×10^-7g/m L),而所测试的氨基酸、蛋白质等生物分子几乎不对荧光纳米界面的荧光性质产生影响.基于此,我们成功地将Eu L^3+/CA/HA-FA用于人乳腺癌细胞MCF-7和MDA-MB-231悬浮液中CD44蛋白的高效检测,该工作为构建新型CD44蛋白荧光探针提供了思路,为癌症早期诊断和治疗奠定了基础.     

敞开式离子化质谱技术及其在微生物分析中的应用

敞开式离子化质谱(Ambient ionization mass spectrometry,AI-MS)是近年来兴起的质谱分析技术,可在敞开的大气环境下实现离子化,无需或只需少许样品前处理步骤,具有实时、简便、快速、高通量等诸多优点。近年来AI-MS技术的发展与应用已成为质谱领域备受关注的热点之一。该文综述了AI-MS的技术分类与原理特点,总结了AI-MS在微生物领域的应用。重点介绍了AI-MS在微生物种属鉴定与分型、微生物代谢物分析与生物膜分析、质谱成像等领域的应用。目前,环境电离与便携式质谱仪相结合已得到越来越广泛的应用,即将成为质谱领域的新热点。     

葡萄糖在聚对苯二胺/铜修饰电极上的电化学行为及测定

在静态法合成聚对苯二胺纳米片的基础上,经一步水热将铜微球均匀锚定于其上,成功合成了具有良好导电性、大比表面积、大孔径和孔容的铜/聚对苯二胺(Cu/Pp PD)复合物,其独特的结构有利于电子的转移、活性位点的充分利用以及反应物、电解质等的输运。复合物对葡萄糖氧化表现出很高的电催化活性,在最优测试条件下,所构建的葡萄糖无酶传感器响应时间短(达到稳定电流的95%所需时间小于3 s)、线性范围宽(0.003~6.44 mmol/L)、灵敏度高(929μA·mmol-1·L·cm-2)、检出限低(4.48×10-7mol/L)、重现性和选择性好,对血清样品进行检测,回收率为99.5%~101.1%。所制备Cu/Pp PD复合物能实现对葡萄糖的简单、快速、灵敏、准确无酶检测,在临床医学上糖尿病人的早期诊断和治疗监测领域具有很好的应用前景。     

分散固相萃取-液相色谱-串联质谱法测定蜂蜜中新型烟碱类杀虫剂及其代谢物的残留量

称取蜂蜜样品2.00g至具塞离心管中,加入100μL同位素内标溶液(200μg·L~(-1))和10mL水,涡旋混匀,加入甲醇至20mL,涡旋混匀,以8 500转·min~(-1)离心5min,移取上清液0.50mL,用甲醇定容至10.0mL,涡旋混匀后,以8 500转·min~(-1)离心5min,取1.0mL上清液转移至具塞离心管中(内含混合均匀的吸附剂:30mg N-丙基乙二胺、15mg C_(18)粉末和50mg无水MgSO_4),涡旋混匀进行吸附净化,以8 500转·min~(-1)离心5min,转移全部上清液,于40℃下用氮气吹至近干,用甲醇-0.15%(体积分数,下同)甲酸溶液(1+9)混合液溶解残渣并定容至1.0mL,过0.22μm滤膜后供液相色谱-串联质谱分析。采用Agilent Eclipse XDB-C_(18)色谱柱进行分离,以不同比例的含5mmol·L~(-1)乙酸铵的0.15%甲酸溶液和甲醇为流动相进行梯度洗脱。质谱中采用电喷雾离子源正离子扫描方式和多反应监测模式,采用同位素内标法和外标法进行定量。吡蚜酮、呋虫胺、烯啶虫胺、噻虫嗪、氟啶虫酰胺、吡虫啉、噻虫胺、氯噻啉、啶虫脒、噻虫啉、4-(三氟甲基)烟酰胺和N-去甲基啶虫脒的质量浓度在一定范围内呈线性,测定下限(10S/N)在2.5～12.5μg·kg~(-1)之间。对空白蜂蜜样品进行加标回收试验,回收率在79.9%～108%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在1.7%～15%之间。     

铈、锂盐对铝阳极氧化膜的协同封闭作用

研究了铈、锂盐在铝阳极氧化膜封闭处理中的协同作用.场发射扫描电镜和X射线衍射谱对铈、锂盐协同封闭前后铝阳极氧化膜形貌和结构的研究结果表明，封闭后膜表面的孔洞消失，封闭产物分布均匀，封闭后膜仍然以非晶态形式存在.根据X射线光电子能谱的结果，封闭后的膜主要由含结晶水的Al2O3及铈、锂的混合氢氧化物组成，同时膜中还含有及封闭溶液组分中的一些阴离子.电化学阻抗谱的研究结果表明铈、锂盐协同封闭能够显著提高膜的耐蚀性能.在实验结果基础上，初步认为铈、锂盐封闭是通过生成结构紧密的封闭产物填充、覆盖膜孔，从而显著提高铝阳极氧化膜的耐蚀性能.     

分子筛合成中六亚甲基亚胺与环己胺二元胺的模板作用

 以固体硅胶为硅源考察了六亚甲基亚胺(HMI)和环己胺(CHA)二元胺模板剂对分子筛合成产物的影响. XRD测试结果表明,当晶化温度为160 ℃,晶化时间为84 h, SiO2/Al2O3摩尔比为30, Na2O∶H2O∶(HMI+CHA)∶SiO2摩尔比为0.11∶45∶0.35∶1时,即使HMI仅占二元胺模板剂的25%(摩尔分数),所得分子筛仍为MCM-22; 其它条件相同时,以单纯CHA为模板剂得到的是ZSM-35分子筛. 用13C MAS NMR研究了HMI和CHA的状态,结果表明在单一HMI合成体系中,HMI既起MCM-22结构导向作用,又经质子化后起稳定骨架的作用; 而在HMI和CHA二元胺体系中,HMI主要起结构导向作用,CHA则填充在MCM-22层间十元环中稳定骨架.     

油胺/油酸稳定的CdSe量子点的绿色合成

以液体石蜡为高温反应溶剂,油酸和油胺为混合稳定剂,利用高温热解法一步合成了高质量的CdSe量子点。通过紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱、红外光谱和X射线衍射等手段对量子点的光学性质和结构进行了表征。结果表明,油胺/油酸混合表面活性剂稳定的量子点吸收光谱峰形更尖锐,荧光发射光谱半峰宽更窄。反应温度和反应时间均对量子点的生长过程和光学性质有明显影响,220℃下反应15 min,荧光量子产率可达26%。得到的CdSe量子点为立方晶型,表面同时包覆了油酸和油胺,具有良好的光稳定性。该方法无需使用三烷基膦,价廉环保,且合成的CdSe量子点性质稳定、性能优越,有利于其在分析检测领域中的应用。     

尿酸在石墨烯修饰玻碳电极上的电化学行为及测定

以抗坏血酸为还原剂,采用微波水热法化学还原氧化石墨烯合成了石墨烯纳米片,制备了石墨烯修饰的玻碳电极(RGO/GCE),并采用循环伏安法、计时电量法、交流阻抗法等电化学技术研究了尿酸在该修饰电极上的电化学行为及其影响因素。结果表明,在PBS缓冲溶液中,尿酸(UA)在石墨烯修饰电极上的电极反应是一个受扩散控制的不可逆氧化过程。电极反应的转移电子数n=2,有效面积A=0.182 cm2,扩散系数D=1.51×10-6 cm2.s-1。UA的氧化峰电流与其浓度在5.0×10-6～1.5×10-4 mol/L范围内呈良好线性,r=0.995 7。利用该RGO/GCE修饰电极可以快速准确地测定UA,检出限为2.7×10-7 mol/L,加标回收率为98%～100%。     

琥乙红霉素分子印迹聚合物微球的制备及表征

以琥乙红霉素为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用悬浮聚合法制备得到了平均粒径约为60μm的琥乙红霉素分子印迹聚合物微球(MIPs),并用扫描电镜对其表面形貌进行了表征。考察了琥乙红霉素分子印迹聚合物的印迹效果,研究了琥乙红霉素分子印迹聚合物的动力学吸附特性。比较了MIPs对琥乙红霉素及其它3种抗生素的吸附情况。结果表明,制备得到的琥乙红霉素分子印迹聚合物微球对琥乙红霉素具有最好的吸附能力,显示出MIPs具有高的选择性。