羧甲基壳聚糖基生物医用材料降解代谢行为的研究进展

作为一种水溶性多糖高分子材料,羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan, CMCTs)具有优异的生物相容性和生物降解性以及保湿、止血、抗菌、可吸收等一系列优良的功能特性,因而被广泛应用于医工交叉领域。羧甲基壳聚糖进入体内后,在酶、氧、微生物、水等环境适宜时能够被降解,并经吸收、代谢、排泄。其体内降解速率主要取决于材料的尺寸、脱乙酰度、取代度、分子量等。了解羧甲基壳聚糖在动物体内的降解代谢行为,对羧甲基壳聚糖在转化过程中的质量控制和临床应用至关重要。然而就目前而言,羧甲基壳聚糖在生物体内降解代谢的影响因素及其体内吸收、分布、代谢、排泄规律缺乏系统性总结,这一现状从基础层面严重制约了其在生物医药领域的进一步发展。基于上述问题,本文对近年来羧甲基壳聚糖基生物医用材料的降解、代谢相关研究进行梳理和总结,重点阐述了羧甲基壳聚糖作为可降解材料的生物学特性、降解方式、代谢过程等,系统揭示羧甲基壳聚糖体内降解、代谢的规律,并对植入物尺寸、脱乙酰度、取代度、分子量、交联度及成分比例等影响羧甲基壳聚糖降解速率的主要因素进行归纳,以期为羧甲基壳聚糖基生物医用材料的研发和转化研究提供参考。     

胍胶压裂液体系有机硼交联剂合成研究进展

胍胶压裂液是目前压裂作业中应用最多的工作液,但存在胍胶用量高、残渣量大、储层伤害严重的问题。有机硼交联剂因交联性能优异、延迟交联易调控、压裂液破胶彻底、可降低胍胶用量、减少胍胶残渣对储层的伤害,是目前胍胶压裂液体系交联剂的主要研究方向。文章介绍了胍胶压裂液体系有机硼交联剂的研究进展,探讨了有机硼交联剂的交联作用机理,重点总结了有机硼交联剂的合成研究情况,在此基础上对今后发展方向进行了展望。从合成研究情况来看,有机硼交联剂主要有多种配体复合制备、长链多头极性有机胺硼制备、纳米交联剂制备三种方式,在降低胍胶用量、提高压裂液携砂性能方面表现优异。今后研究中应以提高交联效率为关键,长链多头极性结构是主要研究方向,有机配体的优选和反应设计将是研究的核心问题。     

3D ZnIn2S4微球/1D TiO2纳米带异质结构的光催化降解和还原性能

首先采用溶剂热法和高温煅烧法制备1D TiO₂纳米带,其次利用溶剂热法将1D TiO₂纳米带均匀地穿插到片层结构组装而成的3D ZnIn₂S₄微球中,所形成的异质结构能有效抑制光生电子-空穴的复合。二元ZnIn₂S₄微球/TiO₂纳米带复合光催化剂在高浓度染料罗丹明B(RhB)的光降解和Cr(VI)的光还原实验中表现出优异的性能。在模拟太阳光照射下,ZnIn₂S₄/TiO₂纳米带光催化降解RhB和还原Cr(VI)的效率相较于纯TiO₂颗粒(10%,22%)、TiO₂纳米带(45%,40%)、ZnIn₂S₄(62%,65%)、ZnIn₂S₄/TiO₂颗粒(90%,91%)分别提高至100%和100%。最后,通过紫外-可见...     

反式-1,4,5,8-四硝基-1,4,5,8-四氮杂萘烷异构体热解机理与稳定性的理论研究

运用密度泛函理论和半经验分子轨道方法,对一系列高能杂环硝胺—反式-1,4,5,8-四硝基-1,4,5,8-四氮杂萘烷异构体的热解机理和稳定性进行了系统地计算研究。在B3LYP/6-31G**和PM3水平上,分别计算了标题物的化学键离解能(BDE)和热解反应活化能(Ea),并根据BDE和Ea数值考察了硝胺取代基对化合物稳定性和热解机理的影响;同时,还详细考察了BDE与Ea、化学键重叠布居数、前线轨道能级以及能隙之间的相关性。结果表明,由BDE、Ea和静态电子结构参数推断的标题物热稳定性和热解机理的结论基本是一致的,N-NO2键均裂是标题物的热解引发步骤,间位取代异构体较对位取代异构体稳定,而邻位取代的异构体稳定性最差。     

氢过碘酸）合银（III）配离子氧化L-脯氨酸的反应动力学及机理

L-脯氨酸独有的亚胺基使其在生物医药领域具有许多独特的功能,并广泛用作不对称有机化合物合成的有效催化剂。本文在碱性介质中研究了二（氢过碘酸）合银（III）配离子氧化 L-脯氨酸的反应。经质谱鉴定,脯氨酸氧化后的产物为脯氨酸脱羧生成的 γ-氨基丁酸盐;氧化反应对脯氨酸及Ag(III) 均为一级;二级速率常数 k′ 随 [IO₄^-] 浓度增加而减小,而与 [OHˉ] 的浓度几乎无关;推测反应机理应包括 [Ag(HIO₆)₂]^5-与 [Ag(HIO₆)(H₂O)(OH)]^2-之间的前期平衡,两种Ag（III）配离子均作为反应的活性组分,在速控步被完全去质子化的脯氨酸平行地还原,两速控步对应的活化参数为： k₁ (25 ^oC)＝1.87±0.04（mol·L^-1)^-1s^-1,∆ H₁^≠＝45±4 kJ · mol^-1, ∆ S₁^≠＝-90±13 J· K^-1·mol^-1 and k₂ (25 ^oC) ＝3.2±0.5（mol·L^-1)^-1s^-1, ∆ H₂^≠＝34±2 kJ · mol^-1, ∆ S₂^≠＝-122 ±10 J· K^-1·mol^-1。本文第一次发现 [Ag(HIO₆)₂]^5-配离子也具有氧化反应活性。     

工业废水如何分类

工业废水是指工业生产过程中产生的废水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物以及生产过程中产生的污染物,其分类方法如下：     

纳米ZnO/聚醋酸乙烯酯复合薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶和浸渍-提拉而后煅烧的方法得到了在可见光作用下具有光催化性能的纳米ZnO/聚醋酸乙烯酯(PVAc)复合薄膜.通过正交设计实验,研究了PVAc的浓度、煅烧温度、煅烧时间、复合薄膜层数和附加ZnO膜层数等工艺因素对光催化性能的影响,并通过SEM,XRD和FT-IR对其进行了分析与表征.在室内普通照明用白炽灯作用下,以甲基橙溶液为催化对象,PVAc含量10%的、在250℃煅烧30min所得到的纳米ZnO/PVAe复合薄膜的光催化性能的实验结果表明,复合薄膜对甲基橙降解率达60%,而使用250℃煅烧30min所得到的纳米ZnO 4层薄膜或PVAc 4层薄膜催化的甲基橙溶液的浓度变化很小.     

有机污染物的生物富集因子与拓扑指数的数学模型

依据价连接性指数(xi)、电性拓扑态指数(ej)及电性距离矢量(mk)构建239种有机污染物生物富集因子(FBC)的6参数QSFR(定量结构-生物富集因子相关性)模型, 不仅相关程度高, 而且所用自变量数少. 该模型的传统相关系数(R2)为0.821, LOO(levae-one-out)交互验证系数(Q2)为0.809, 证明具有良好的稳健性及预测能力. 根据进入该模型的6个参数可知, 影响有机污染物FBC的主要结构基团是: —C—、>C—、—O—、—X、—NH2以及分子的柔韧性、折叠程度等空间因素. 可以认为在生物富集过程中,“诱导契合机理”也发挥一定作用. 对自变量集进行正交变换, 既不影响模型的相关性, 又能降低其自相关性.     

原位合成CoPc/SnO2的键合特性及可见光光催化活性

报道了酞菁钴(CoPc)分子原位自组装于纳米SnO2颗粒表面, CoPc大环分子与SnO2表面形成Co—O轴向相互作用, 测定了原位合成方法(标记为i)制备的CoPc/SnO2(i)与浸渍法(标记为d)制备CoPc/SnO2(d)间的结合特性, 并进行了可见光光催化表征及CoPc敏化机理探讨. 结果表明, 在结合位点数相当的情况下, CoPc/SnO2(i)结合常数比CoPc/SnO2(d)的高两个数量级, 前者的光催化效率亦比后者高32.5%(光照150 min), 且CoPc/SnO2(i)光催化稳定性较高(重复十次循环使用). 其CoPc敏化SnO2的机理为, 由于敏化剂与半导体之间存在的强相互作用, 不仅增强了光生电荷在CoPc的LUMO与SnO2半导体导带间的导入效率及光生电荷对的分离效率, 而且提高了敏化剂的负载稳定性与循环光催化效率的持续性.     

降解前后异枝麒麟菜硫酸多糖对草酸钙晶体生长的调控作用

采用过氧化氢法降解产于印尼的海藻异枝麒麟菜硫酸多糖(ESPS). 降解前ESPS的平均分子量为1410000, 硫酸基(OSO2-3)含量为16.0%(w); 而降解后其分子量显著下降至4819, 硫酸基含量则略微下降至15.2%. 采用体外模拟方法研究了降解前后ESPS对草酸钙晶体生长的抑制作用. 扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)结果表明, 降解后ESPS能使一水草酸钙(COM)晶体数量进一步减少, 晶粒尺寸进一步减小. 当降解ESPS浓度从0.006 g·L-1分别增加到0.010 和0.050 g·L-1时, COM晶体平均尺寸由11.5 μm×2.9 μm分别减小到9.2 μm×2.9μm 和6.0 μm×2.5 μm, 晶体数量由3357 mm-2分别减少到2298和1532 mm-2, COM 的(101)面衍射峰强度I(101)与(010)面对应的(020)衍射峰强度I(020)之比(I(101)/I(020))由5.54 分别增加到16.2 和20.0. 结果显示, 具有小分子量的降解ESPS对草酸钙晶体成核与生长的抑制效果明显优于大分子量的未降解ESPS.