越野他汀生物合成介导的海洋小单孢菌中一个新天然产物的发现

越野他汀(kosinostatin,KST)是从海洋小单孢菌Micromonospora sp.TP-A0468中分离得到的一种具有良好抗肿瘤活性的蒽环类抗生素.在对越野他汀生物合成基因簇的研究中,构建了3,5-差向异构酶基因kstD3的基因中断突变株mKOSD3,该菌株中一种新的天然产物因产量较野生型有所提高而被发现.分离新化合物并进行结构鉴定,结果显示该化合物是异醌环素B C-3’’位脱氧的结构类似物,命名为脱氧异醌环素B.生物活性测试表明,相比于异醌环素B,其体外细胞毒性明显降低.进一步的基因敲除实验发现,基因簇中的kstD5编码的是一个对糖基底物识别不专一的糖基转移酶,这为利用该酶的特性获得更多蒽环类衍生物奠定了基础.     

一些特异生境微生物的化学成分及其抗肿瘤活性研究

癌症发病率和耐药性的不断攀升,促使新结构和新作用机制药物的发现更为迫切.近年来,特异生境微生物的化学成分和生物活性研究日益受到关注.本课题组通过对药用植物内生菌和海洋微生物的分离、筛选和系统的化学成分分离,获得了一些结构新颖复杂的活性天然产物,并对其中2个化合物的抗肿瘤作用机制进行了研究.这些结果表明特异生境微生物蕴含着丰富的新活性化学成分,值得深入发掘.     

前言

天然有机化学主要由天然产物化学和天然产物的合成研究两部分构成,是有机化学的重要组成部分.近些年来,随着我国经济的发展,国家在科学研究方面投入的不断增加,研究条件和平台建设的大为改善,使我国在天然有机化学方面得到了快速的发展,取得了许多令人瞩目的成就.我国是生物资源极为丰富的国家,仅药用植物就有万余种,且有数千年民间用药经验,为其发现具生物活性的、结构新颖的先导化合物、为创新药物等方面开拓了广阔的研发前景.部分研究领域已处于国际先进水平,得到国际学术界高度评价.天然产物的合成研究一直是有机化学学科中最令人关注的领域.     

以天然凹凸棒石为原料合成Fe/Ti-ZSM-5沸石分子筛及其催化裂化性能

以天然凹凸棒石为硅源、铁源和钛源,一步合成了Fe/Ti-ZSM-5分子筛.X射线衍射、扫描电镜和N₂吸附等温线测定结果表明,所合成的样品具有良好的结晶度和较大的比表面积;NH₃程序升温脱附和H₂程序升温还原结果表明,该样品具有强的酸性和氧化还原性能.更为重要的是,与常规方法制备的ZSM-5沸石相比,Fe/Ti-ZSM-5在催化裂解原料油(LGO,加拿大)的测试中,丙烯的产率提高0.21%,总轻烯烃的产率提高0.33%.由此可见,Fe与Ti物种在ZSM-5沸石分子筛中的存在有利于提高轻烯烃的产率,有望在石油炼制过程中提高烯烃产率.     

介孔类石墨氮化碳的制备及其催化Knoevenagel缩合反应

以氰胺为前驱体,通过胶态纳米氧化硅小球模板法,制备了一系列介孔类石墨氮化碳材料(mpg-C3N4)。通过X射线衍射、N2吸附-脱附、透射电镜、红外光谱、元素分析等手段对mpg-C3N4的结构和形貌等理化性质进行了表征。结果发现,通过调控硬模板和前驱体的用量可以获得比表面(190～301m2/g)和孔体积(0.65～1.07cm3/g)可调的mpg-C3N4材料。以Knoevenagel缩合为探针反应研究了mpg-C3N4的催化性能,结果显示,在以苯甲醛和丙二腈为底物的缩合反应中,去质子化mpg-C3N4表现出良好的催化性能。经简单分离后催化剂可重复使用5次以上且活性基本保持不变。     

双相碳改性硅酸铁锂正极材料研究

以活化的天然石墨为碳源,采用固相辅助回流法成功合成了双相碳改性的Li₂FeSiO₄复合材料。采用XRD、SEM、HRTEM和Raman光谱分析了Li₂FeSiO₄/(C+G)复合材料的物相、形貌及其微观结构;并研究了活化石墨用量对Li₂FeSiO₄/(C+G)复合材料的电化学性能的影响。结果表明：活化石墨以石墨微晶和无定形碳的形态共存于Li₂FeSiO₄/(C+G)材料中,活化石墨用量为5%时所得样品的首次放电容量较高(170.3mAh·g^-1),循环50次后其容量保持率为88.7%,表现出了良好的电化学性能。     

基于ATRP法研制多糖基因载体

通过对天然多糖进行化学修饰,制备具有ATRP引发位点的多糖引发剂,然后通过原子转移自由基聚合,制备以天然多糖为骨架,以不同链长的阳离子聚合物为侧链的阳离子非病毒基因载体。对合成的材料进行细胞转染、细胞毒性测试,并对其它各种性能进行表征。各项表征的结果证明基于ATRP法合成的多糖基因载体能够很好地络合DNA,并且具有良好的pH缓冲能力以及生物相容性,与PEI和商业化转染试剂相比,转染效率更高,细胞毒性更低,在基因治疗中具有很好的应用前景。     

Absolute Configuration of the Phenylpropanoid Isolated from Peperomia tetraphylla

A recently identified phenylpropanoid isolated from Peperomia tetraphylla was synthesized in enantiopure forms using an aldol condensation of enantiopure （R）-N-acetyl 4-phenyl-oxazolidin-2-one as the key step. With the aid of the single crystal X-ray crystallographic analysis of the synthetic sample, the configuration for the natural product was unambiguously established. Corrected/updated ^13C NMR and optical rotation are also presented.     

利用高压水射流技术制备天然橡胶复合材料

首先利用超声空化作用将炭黑团聚体破碎、切割、分散在水中制得炭黑悬浮液,然后在高速射流场中,炭黑悬浮液被高速射流卷吸到天然胶乳中,在射流边界,由于二者存在极大的速度差,而形成一个湍流混合层,炭黑在湍流拉伸、剪切作用下微观分散到天然胶乳中.结果表明,与传统干法工艺相比,射流工艺可以使炭黑更均匀的分散到天然橡胶基体中.Payne效应结果表明射流工艺减弱了炭黑与炭黑之间的相互作用,增强了炭黑与橡胶之间的相互作用.同时射流工艺制备的复合材料硫化时间变短,硫化程度增加,硫化胶的撕裂强度提高了78%,回弹性提高了20%,DIN磨耗减小了33%.动态力学性能结果表明,射流工艺制备的复合材料在60℃左右具有更低的损耗因子.     

氧化钌/石墨纳米片复合阵列电极的制备及其电容性能

通过电化学剥离法在石墨棒表面构筑了层数不等、彼此平行且垂直于基底的二维石墨纳米片(GNS)阵列, 而后采用阴极还原电沉积法在GNSs 表面均匀地包覆了一层氧化钌(RuO₂·xH₂O)薄膜, 形成了RuO₂·xH₂O/GNS 复合阵列电极. 电化学测试表明, RuO₂·xH₂O/GNS 复合阵列电极具有优良的超电容性能, 在0.5mol·L^-1 H₂SO₄电解质溶液中, 扫描速率为5 mV·s^-1, 电位窗口为0.9 V时, 其比电容高达4226 F·m^-2, 并且具有优异的循环性能, 经过20000圈充放电循环后, 电容保持率高达94.18%.