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2009年 第30卷 第8期    刊出日期：2009-08-10

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高等学校化学学报2009年第30卷第8期目次

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研究论文

银溶胶诱导多壁碳纳米管非共价表面修饰

夏晓东, 沈国励, 俞汝勤

2009, 30(8):  1477-1480. 

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利用银溶胶活化诱导淀粉螺旋结构实现了多壁碳纳米管非共价表面修饰. 实验结果表明, 淀粉非共价表面修饰的多壁碳纳米管在水中容易分散, 扫描电镜分析表明, 经银溶胶处理的多壁碳纳米管被单根分散在银溶胶溶液中. 酶解试验、IR和EDS分析表明, 碳纳米管表面修饰了一层淀粉.

Cu²⁺离子掺杂钙锰矿的合成及电化学性质研究

邱国红, 杨丹, 冯雄汉, 张旭亮, 陈秀华, 刘名茗, 刘凡

2009, 30(8):  1481-1486. 

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采用不同方法制备出单一或掺杂Cu²⁺离子的钙锰矿, 分析了其隧道或者骨架结构中掺杂Cu²⁺离子的合成条件, 并应用粉末微电极考察了其电化学活性和稳定性. 单一或骨架中掺杂Cu²⁺离子的钙锰矿可在常压回流条件下制备; 隧道中掺杂Cu²⁺离子的钙锰矿须经高温高压热液反应合成, 且反应温度是影响产物纯度的主导因素. 钙锰矿在高pH值溶液中电化学稳定性较好; 骨架中掺杂Cu²⁺离子可提高钙锰矿的电化学活性和稳定性, 而隧道中掺杂Cu²⁺离子的钙锰矿电化学活性较低; 结合循环伏安法进一步证明了后者掺杂的Cu²⁺离子主要位于钙锰矿的隧道中.

Ce³⁺激活的LiSrBO₃材料发光特性及晶体学格位研究

李盼来, 王志军, 王颖, 杨志平, 郭庆林

2009, 30(8):  1487-1491. 

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采用固相法制备了蓝白色LiSrBO₃∶Ce³⁺材料. 测得LiSrBO₃∶Ce³⁺材料的发射光谱为一个主峰位于436 nm的非对称单峰宽谱; 监测436 nm发射峰时所得材料的激发光谱为一个主峰位于369 nm的宽谱. 利用Van Uitert公式计算了Ce³⁺取代LiSrBO₃中Sr时所占晶体学格位, 得出433 nm发射带归属于九配位的Ce³⁺发射, 469 nm发射带起源于八配位的Ce³⁺发射. 研究了Ce³⁺浓度对LiSrBO₃∶Ce³⁺材料发光强度的影响, 研究结果显示, 随着Ce³⁺浓度的增大, 发光强度呈现先增大后减小的趋势, 在Ce³⁺摩尔分数为3%时到达峰值, 根据Dexter理论, 其浓度猝灭机理为电偶极-偶极相互作用. 引入Li⁺, Na⁺和K⁺作为电荷补偿剂时发现, LiSrBO₃∶Ce³⁺材料的发射光谱强度均得到了明显的增强. 利用InGaN管芯(370 nm)激发LiSrBO₃∶Ce³⁺材料时, 获得了很好的蓝白光发射, 色坐标为(x=0.289, y=0.293).

新型锂离子电池正极材料Li_0.86V_0.8O₂的水热合成及性质

胡方, 杜菲 , 陈岩, 魏英进, 明星, 陈岗 , 王春忠

2009, 30(8):  1492-1496. 

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采用两步反应制备了新型锂离子电池正极材料Li_0.86V_0.8O₂. 该材料具有六方层状结构, 空间群为R3m. 研究了在水热条件下溶液的碱度对于钒酸锂盐形成的影响, 在低碱度的条件下, 前驱体V₂O₃和LiOH·H₂O并未发生反应, 只有在碱度达到2.5 mol/L时, 才能形成单相的Li_0.86V_0.8O₂材料. X射线光电子能谱分析发现, V_2p的结合能位于516.4 和523.1 eV, 分别对应于四价钒离子的V_2p3/2 和V_2p1/2, 这说明在Li_0.86V_0.8O₂中V离子主要价位为+4价. 在电流密度为7.4 mA/g的充放电中, Li_0.86V_0.8O₂初始充电容量达到163 mA·h/g, 首次放电容量也能达到113 mA·h/g, 20次循环后放电容量仍然可以达到80 mA·h/g, 表现出较好的循环性能.

脉冲激光制备发光碳纳米颗粒

胡胜亮, 白培康, 曹士锐, 孙景

2009, 30(8):  1497-1500. 

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利用毫秒脉冲激光辐照石墨悬浮液制备了超细碳纳米颗粒, 经过有机聚合物PEG 2000N的表面修饰, 碳纳米颗粒发出了较强的可见光, 并具有双光子激发的特征. 利用硫酸奎宁作参比, 测得碳纳米颗粒的荧光量子产率为6.3%. 石墨颗粒通过吸收激光能量快速升温并升华, 形成了大量的碳蒸气; 在周围液体介质的冷却下, 通过凝聚形成了碳纳米颗粒. 由于尺寸量子限制效应, 经过有机聚合物修饰后, 碳纳米颗粒表面产生了能量势阱, 导致了碳纳米颗粒的可见光发射. 发光的碳纳米颗粒具有无毒、化学惰性和良好的生物相容性, 在生物医药领域具有重要的应用价值.

新型吡啶基修饰的尾式卟啉的合成及性质

刘美, 闫伟伟, 臧娜, 阮文娟, 朱志昂

2009, 30(8):  1501-1508. 

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报道了一种新型尾式锌卟啉(o-PyOC₆H₁₂OTPPZn)的合成及表征, 采用紫外-可见光谱滴定法对该化合物与5种吡啶类小分子间的轴向配位反应的热力学性质进行了研究. 轴配体系的热力学数据显示, 5种吡啶类配体的平衡常数按K(4-MePy)>K(Py)>K(3-MePy)>K(2,4,6-triMePy)>K(2-MePy)依次减小, 吡啶类小分子对主体的配位能力按4-MePy>Py>3-MePy>2,4,6-triMePy>2-MePy依次减弱, 同时分子模拟的理论研究得到了与实验完全一致的结果. 通过Z-扫描实验对该化合物的非线性光学性质的研究表明, 该样品具有较强的反饱和吸收特征.

骨螺紫及其铜配合物与人血清白蛋白相互作用的光谱学研究

马萍, 迟燕华, 庄稼, 王晗, 陈亮, 柳旭, 董发勤

2009, 30(8):  1509-1515. 

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采用荧光光谱法、紫外光谱法和傅里叶红外光谱法(FTIR)研究了模拟生理条件下人血清白蛋白(HSA)与骨螺紫(Mx)及其铜配合物(Mx-Cu²⁺)的相互作用. 根据荧光猝灭数据, 二元体系与三元体系中的作用机制均为静态猝灭, 在Cu²⁺存在下, HSA与Mx之间的结合常数与结合位点数明显加大, 结合两个体系的紫外吸收光谱可知, 在三元体系中, Cu²⁺与Mx形成配合物后再与HSA发生作用; 根据Förster能量转移理论, 求得Mx及Mx-Cu²⁺与HSA上氨基酸残基间的距离分别为r=2.82 nm和r=2.53 nm, 三元体系能量转移效率E′大于二元体系E, 说明Cu²⁺在结合作用中可能起到了能量转移介质的作用; 对Δλ=60 nm时的同步荧光光谱的分析表明, 在Mx及Mx-Cu²⁺作用下, HSA色氨酸残基的微区构象发生了变化, 色氨酸残基所处环境的极性增加; 运用FTIR技术定量测定了HSA与Mx及Mx-Cu²⁺作用后二级结构的变化, 发现2个体系中HSA二级结构变化情况基本一致, α-螺旋结构明显减少约8%, β-折叠也减少约1%, 而β-转角和无规卷曲分别增加了约6%和4%. 说明对HSA二级结构造成影响的主要因素是Mx, 它与HSA的结合使蛋白质分子中的肽链部分展开, 二级结构从α-螺旋和β-折叠向β-转角和无规卷曲结构转变, 分子结构的松散程度增加.

新型4-羟基香豆素衍生物的微波合成及其光谱性质

董社英, 李靖, 黄廷林

2009, 30(8):  1516-1521. 

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以4-羟基香豆素(a)为原料微波辐射合成了具有独特的生理活性和荧光性能的3,3′,3″,3′″-亚乙四基-4-羟基香豆素(b)、3,3′-苯亚甲基-双-4-羟基香豆素(c)和4-羟基香豆素-1,4-萘醌(d)系列4-羟基香豆素衍生物, 采用元素分析、红外光谱、核磁共振及质谱表征了产物的结构, 并对其紫外-可见吸收光谱及荧光光谱性质进行了研究, 探索了化合物的微观结构与其光学性能之间的关系. 研究结果表明, 具有“近平面”、大π共轭和对称型结构的化合物b具有较大的摩尔吸光系数及强荧光特性, 且浓度在0.50~1.50×10^-4 mol/L范围时, 其荧光强度随着浓度的降低而呈线性增加; 在pH=1.81~6.09时, 荧光强度随pH降低而减弱, 在pH 8.36~11.98时, 荧光强度随pH升高而减弱. 此外, 牛血清白蛋白(BSA)及脱氧核糖核酸(DNA)可与该化合物发生相互作用, 进而敏化增强该分子的内源荧光.

黄柏生物碱成分在二妙丸类方中保护尿酸盐致人血管内皮细胞损伤作用及其配伍变化的研究

尹莲, 邓海山, 朱晓勤, 李欣, 段金廒, 丁安伟

2009, 30(8):  1522-1527. 

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研究对二妙丸类方(二妙丸、三妙丸、四妙丸和加味四妙丸)起重要作用的基本方二妙丸的物质基础及其配伍变化. 正交组合二妙丸类方组方药有效部位, 四氮唑盐(MTT)法评价优选出对保护尿酸钠结晶(MSU)致人血管内皮细胞(HUVEC)损伤起重要作用的二妙丸黄柏生物碱部位, HPLC/DVD法建立黄柏生物碱部位指纹图谱, HPLC-ESI-MS/MS分析共有峰成分, 鉴定了12个生物碱成分, 并比较了二妙丸类方有效部位群HPLC/DVD指纹图谱配伍类方前后黄柏生物碱共有峰相对峰面积比值的变化. 结果表明, 黄柏生物碱配伍二妙丸及其类方后总相对含量分别为122.9%, 80.7%, 60.2%和94.2%, 小檗碱、巴马汀等重要生物碱也呈现较大的变化趋势, 茵芋碱、5-羟基小檗碱和四氢巴马汀等成分配伍二妙丸类方后消失. 研究显示, 基本方二妙丸中的黄柏生物碱是二妙丸类方中保护HUVEC起重要作用的物质基础, 其相对含量变化与配伍类方后的功效变化一致.

液相色谱-串联质谱法测定大鼠脑透析液中CTN986及其脱糖产物的含量

郭继芬, 张绍东, 孟繁华, 赵毅民

2009, 30(8):  1528-1532. 

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建立了测定CTN986及其脱糖产物芦丁和陆地棉苷在大鼠脑透析液中含量的高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)法. 采用微透析技术结合HPLC-MS/MS, 以甲醇-异丙醇-水-甲酸(体积比20∶10∶70∶0.1)为流动相, 用Zorbax C8柱分离, 待测物通过电喷雾离子化四极杆串联质谱, 以多反应监测方式(MRM)进行检测. 采用外标法分析给予CTN986后大鼠脑透析液中CTN986及其脱糖产物的浓度, 经过体内回收率校正后, 计算出脑透析液中待测物的浓度. CTN986、芦丁和陆地棉苷的线性范围为2~500 ng/mL, 日内及日间精密度(RSD)均小于15%, 准确度(RE)在-4%~13%之间. 本方法专属性强、灵敏度高, 适用于脑透析液中CTN986的药代动力学分析, 为药代动力学研究提供了新的方法学参考.

电喷雾萃取电离质谱快速测定牙膏胶体中的二甘醇

丁健桦, 杨水平, 刘清, 吴转璋, 陈焕文, 任玉林, 郑健, 刘清珺

2009, 30(8):  1533-1537. 

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将自行研制的电喷雾萃取电离源(EESI)和LTQ XL质谱仪耦合, 建立了选择性离子化快速测定牙膏胶状纳米级复杂基质样品中微量二甘醇的EESI-MS方法. 实验结果表明, 二甘醇与NH₄⁺, Na⁺和K⁺离子在一级质谱中形成特征非共价配合物, 其它大量组分如纳米粒子及胶质等对测定无干扰. 该方法的样品消耗量约0.1 g, 灵敏度高, 单个样品的分析时间不到2 min, 可用于牙膏胶体中低含量二甘醇的选择性快速测定.

分子信标用于核酸连续复制过程的体外实时监测

孟祥贤, 羊小海, 王柯敏, 郭秋平, 李军, 唐志文

2009, 30(8):  1538-1542. 

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利用分子信标核酸探针实时监测了核酸连续复制过程. 分子信标不仅作为模板参与复制反应, 而且同步将复制过程的信息转换为荧光信号, 实现复制过程的体外实时监测. 该方法不仅为DNA复制检测提供了一种实时研究手段, 而且为核酸复制动力学及与复制相关疾病的深入研究提供了一种新的思路.

近红外光谱技术结合主成分分析法用于子宫内膜癌的诊断

徐可, 相玉红, 代荫梅, 张卓勇

2009, 30(8):  1543-1547. 

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应用近红外光谱技术结合化学计量学方法研究了子宫内膜癌组织近红外光谱特征提取和早期诊断的可行性. 测定了154 例子宫内膜组织切片的近红外光谱, 选取适宜的波段和光谱预处理方法进行主成分分析, 很好地区分了癌变、增生和正常子宫内膜组织切片, 并且分辨出处于不同分化期的组织切片, 为子宫内膜癌的早期诊断提供了可靠依据. 该法快速、简便, 有望发展成为一种新型的肿瘤无创诊断方法.

纤维束包埋微流控混合芯片的原位聚合制备

王海, 陈义

2009, 30(8):  1548-1552. 

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提出了一种以磁铁固定微铁丝为模板的利用原位控制聚合制作无缝高聚物微流控芯片的新方法, 并用其制备了复杂流道PMMA芯片和内埋玻璃纤维丛的PMMA混合芯片, 实现了在雷诺数为22时的理想混合. 所建立的方法无需超净环境, 操作简单, 成本低且易推广.

纳米细菌纤维素膜的表征与生物相容性研究

王宗良, 贾原媛, 石毅, 从登立, 陈彦彦, 贾士儒, 周余来

2009, 30(8):  1553-1558. 

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利用木醋杆菌静态培养法制备的由纳米纤维组成的细菌纤维素膜具有超细的三维网络结构和适当的孔隙率. 利用光镜、扫描电镜和原子力显微镜对其进行结构表征发现, 细菌纤维素膜具有极为精细的纳米网络结构, 冻干膜的孔径约为0.6~2.8 μm; 纤维素带宽度约为50~80 nm. 采用湿重与浮重结合法测定烘干膜和冻干膜的孔隙率分别约为70%和90%. 由于细菌纤维素含有大量的羟基, 故烘干膜表现出极好的透湿性. 将细菌纤维素膜分别与成纤维细胞和软骨细胞进行复合培养, 并将成纤维细胞和细菌纤维素膜的复合物进行裸鼠皮下移植实验. 结果显示, 移植的复合物很好地融入了裸鼠正常皮肤, 成纤维细胞和软骨细胞在细菌纤维素表面形成连续的细胞层, 绿色荧光蛋白表达正常. 以上结果表明, 细菌纤维素膜非常适合细胞贴附和增殖, 表现出较好的生物相容性, 有望成为新型组织工程支架材料.

大位阻烯烃不对称环氧化合成手性环氧化合物

孙允凯, 阳年发, 吴诗, 凌莹, 欧阳昆冰

2009, 30(8):  1559-1565. 

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采用大位阻的有机锂试剂或格氏试剂与卤代烯烃偶联合成了7种大位阻取代烯烃. 以Oxone(KHSO₅)作为氧化剂, 分别在D-果糖衍生酮和(2S,5R)-2-异丙基-5-甲基环己酮为催化剂的催化下, 将合成的7种大位阻取代烯烃转变成了7个大位阻的手性环氧化合物. 其中以D-果糖衍生酮的对映选择性最好, 当双键碳上含有3个取代基时, 对映选择性最高, e.e.值为96.8%~99.5%. (2S, 5R)-2-异丙基-5-甲基环己酮的对映选择性较差, 无论是一取代的烯烃还是三取代的烯烃, 其e.e.值均介于25.6%~34.1%之间.

4种儿茶素类化合物电喷雾质谱裂解规律的研究

刘国强, 董静, 王弘, 万乐人, 端裕树, 陈世忠

2009, 30(8):  1566-1570. 

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利用离子阱飞行时间质谱仪的高质量精度、高分辨率及多级测定性能, 对儿茶素类化合物(二组对映异构体)质谱裂解进行研究, 并利用氢/氘交换法对裂解方式进行确证. 发现儿茶素对映异构体间具有相同的质谱裂解途径, 多级质谱无明显区别. 在二级质谱中, 表儿茶素/儿茶素(EC/C)丢失的CO₂发生在A环, 丢失的C₂H₂O发生在B环. ^1,4A^-, ^1,3A^-, ^1,2A^-和[M-H-B环]^-4个碎片离子为EC/C特征离子, 通过这4个离子质量数变化, 推测A环上的取代情况. 因表儿茶素没食子酸酯/儿茶素没食子酸酯(ECG/CG)结构上都含有没食子酸取代基, 在二级质谱中均可见m/z 169特征峰, 此离子可用于ECG/CG和EC/C区分.

醇类分子诱导的肌血球素构象变化

姜丹, 储艳秋, 丁传凡

2009, 30(8):  1571-1576. 

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系统研究了各种醇类分子对肌血球素构象变化的影响. 结果表明, 在pH=4, V(醇)/V(水)=30/70的溶液中, 各种不同的醇类分子可以导致肌血球素构象的变化, 且这种变化与各种醇的不同分子结构有关, 如醇的烷基和结构变化会导致不同程度蛋白质分子构象的变化, 并呈现出一定的规律性. 随着直链烷基基团的增大, 醇分子对蛋白质分子结构的诱导变性能力提高; 仅改变醇分子结构时几乎产生相同的诱导效应, 但会带来蛋白质分子内离子配位和电子自旋态的改变; 用氟原子取代醇分子上的氢原子, 在一定程度上对于hMb和aMb具有选择性的稳定作用. 实验方法包括电喷雾电离质谱、圆二色谱、和紫外光谱等.

乙酰鸟氨酸脱乙酰酶固定化细胞拆分D,L-缬氨酸

张飞, 熊吉滨, 刘均忠, 刘鹏刚, 焦庆才

2009, 30(8):  1577-1580. 

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报道了一种利用具有乙酰鸟氨酸脱乙酰酶活性的固定化细胞拆分D,L-缬氨酸的新方法. 该酶促反应最适条件: pH=6, 反应温度50 ℃, 底物N-乙酰-D,L-缬氨酸浓度200 mmol/L, 固定化细胞用量0.2 g/mL(或100 U/mL). 0.1 mmol/L CoCl₂条件对该酶促反应有显著的激活作用. 在以上条件下反应2～3 h, 测得产物L-缬氨酸浓度95 mmol/L. 该固定化细胞连续10次使用, 平均转化率为90.8%(以N-乙酰-L-缬氨酸计), 显示出了良好的工业化应用前景.

聚乙烯醇与葡激酶的相互作用及其对葡激酶二级结构的影响

王改珍, 贺进田, 周志涛, 朱玉昆, 郭茵茵

2009, 30(8):  1581-1585. 

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在生理条件下, 使用凝胶过滤色谱、荧光光谱、差示扫描量热分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和葡激酶的纤溶活性分析研究了聚乙烯醇(PVA)和葡激酶的相互作用及其对葡激酶高级结构的影响. 凝胶过滤色谱研究结果表明, PVA与葡激酶之间形成了复合物; 荧光光谱和差示扫描量热分析结果提示, 葡激酶与PVA之间的相互作用没有破坏葡激酶的高级结构; 进一步使用红外光谱法结合可增强分辨率的傅里叶去卷积技术和高斯曲线拟合技术, 用于对葡激酶与PVA复合物冻干粉中葡激酶酰胺Ⅰ带的定量分析发现, 复合物冻干粉葡激酶分子中易导致蛋白质变性的分子间β-折叠组分含量明显减少. 纤溶活性分析结果进一步确认, PVA与葡激酶的相互作用未影响葡激酶的活性, 并对蛋白质的活性起保护作用.

天花粉蛋白的聚乙二醇定点修饰及其性质的初步研究

安群星, 雷迎峰, 杨敬, 黎志东, 穆士杰, 徐志凯

2009, 30(8):  1586-1591. 

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用聚乙二醇(PEG)定点修饰天花粉蛋白(TCS), 并比较了修饰前后TCS的生物活性、免疫原性及药代动力学等诸多性质. 选择TCS分子上可能的抗原决定簇位点KR173-174进行定点突变, 并将所构建的突变体TCS_KR173-174CG在大肠杆菌中表达及纯化. 通过该突变体第173位引入的半胱氨酸残基进行PEG定点修饰. 通过比较研究, 分析所构建的PEG修饰型TCS的DNA酶活性、致核糖体失活活性、免疫原性、急性毒性以及药代动力学性质, 研究结果表明, 所构建的突变型TCS(mTCS)的活性与野生型TCS(wTCS)活性几乎相当, 而免疫原性已显著降低. PEG修饰型TCS虽有活性下降, 但其免疫原性、急性毒性以及药代动力学性质得到显著提升. 表明通过基因工程及化学修饰方法改造TCS是可行的, 所构建的突变型及PEG修饰型TCS值得进一步研究.

基质金属蛋白酶的新型抑制剂效能的理论研究

李岱霖, 郑清川, 张红星, 姬海涛, 杨金刚, 房学迅

2009, 30(8):  1592-1595. 

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采用分子力学和分子动力学方法, 考察了MMPs抑制剂、焦性没食子酸(Pyrogallic acid)和杨梅黄酮(Myricetin)与MMP-7的具体结合方式以及相互作用的情况. 研究结果表明, 在与MMP-7结合时, 杨梅黄酮比焦性没食子酸具有更高的亲合性, 因此杨梅黄酮对MMP-7有更好的效能, 这与实验测得的活性顺序相符. 另外, 密度泛函理论的计算结果表明, 此类抑制剂能够通过ZBG以单配位的形式与MMPs的Zn²⁺相互作用. 理论计算的结果可能有助于抑制剂的设计及其效能的改善.

α-羟基化吡咯烷亚硝胺代谢及形成DNA加合物反应机理的理论研究

李澜, 王竑, 牛晓娟, 李宗和

2009, 30(8):  1596-1599. 

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采用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G**水平上, 研究了气相和水溶剂中, α-羟基化吡咯烷亚硝胺(α-hydroxylation-NPYR, A)代谢为终致癌物重氮氢氧化物(B)、重氮烷阳离子(C)和氧离子(D), 以及C与鸟嘌呤碱基相互作用的反应机理. 化合物A代谢为终致癌物, 涉及异构化和质子化过程, 是相对容易进行的放热反应. 终致癌物C与鸟嘌呤在N7位形成DNA加合物F和G的反应, 遵循S_N2机理. 加合物G由F异构形成, 且有相对高的异构化能(气相: 244.77 kJ/mol; 水溶剂中: 234.83 kJ/mol), 这与实验上得到加合物G是主要癌变物的结果一致.

分子ABEEM电荷分布的图形表示

杨忠志, 李洋, 宫利东, 赵东霞

2009, 30(8):  1600-1604. 

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利用Matlab软件编写程序, 将基于密度泛函理论和电负性均衡原理发展的原子-键电负性均衡方法σ-π模型(ABEEM σ-π)计算的电荷分布, 特别是键电荷和孤对电子的电荷分布, 用图形表现出来, 对分子的电荷分布给出直观形象的认识, 并以腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸以及丙烯与氯化氢的马氏亲电加成反应为例, 进行应用说明.

异双核X-M之间的磁耦合交换作用: Keggin型杂多酸衍生物[M(H₂O)XW₁₁O₃₉]^7-(X=Fe^Ⅲ, Co^Ⅲ; M=Co^Ⅱ)的密度泛函研究

方亮, 关威, 颜力楷, 苏忠民

2009, 30(8):  1605-1610. 

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采用DFT-BS方法研究异双核的Keggin型杂多酸衍生物[M(H₂O)XW₁₁O₃₉]^7-(Ⅰ: X=Fe^Ⅲ, M=Co^Ⅱ; Ⅱ: X=Co^Ⅲ, M=Co^Ⅱ)的磁耦合作用, 计算得到耦合常数(J)为负值, 表明所研究体系具有反铁磁性; J值大小顺序为|J(Ⅰ)|<|J(Ⅱ)|, 说明磁耦合作用增强; 体系Ⅰ与Ⅱ相比, X由Fe^Ⅲ变成Co^Ⅲ, M不变, 桥氧原子O_b和O_b2(O′_b2)上的自旋密度增大, 进一步从相关BS态的磁轨道比较得出, 体系Ⅱ中轨道重叠程度大于体系Ⅰ, 结果使X-M之间的反铁磁耦合作用加强.

分子动力学模拟1-丁烯和正丁烷在MCM-22分子筛中的扩散行为

张国, 郑清川, 周欣, 白福全, 刘涛, 张红星

2009, 30(8):  1611-1614. 

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应用分子动力学方法研究了1-丁烯和正丁烷在MCM-22型分子筛(ITQ-1)中的扩散行为. 得到了两种物质在ITQ-1分子筛两个独立孔道中的均方位移曲线、自扩散系数和扩散轨迹. 计算结果表明, 在温度为400 K时, 1-丁烯或正丁烷在十元环孔道中的扩散明显低于在超笼中的扩散, 吸附质在超笼的底部和顶部的扩散明显低于在超笼中心的扩散; 1-丁烯和正丁烷在ITQ-1分子筛的超笼中两者扩散速率较为相似, 而在十元环中, 两者的扩散速率差别较大.可以推测, 选择性催化主要发生在十元环中.

[EPy][BF₄]和[EPy][PF₆]离子对的气相及液相阴阳离子相互作用研究

万辉, 王小露, 管国锋

2009, 30(8):  1615-1620. 

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采用从头算HF/6-31G和密度泛函理论B3LYP/6-31+G(d,p)方法, 对乙基吡啶四氟硼酸盐([EPy][BF₄])和乙基吡啶六氟磷酸盐([EPy][PF₆])的离子对进行了结构优化和频率分析, 并利用自洽反应场(SCRF)的导体极化连续模型(CPCM)考察了离子对液态下的结构及相互作用, 得到了两种离子对的红外光谱及气相、液相下最稳定结构. 由两种离子对的几何参数可知, 阴阳离子通过氢键相互作用, 两种离子液体的红外光谱特征值与实验值比较吻合. 应用自然键轨道(NBO)理论分析了吡啶阳离子及离子对中的原子电荷分布和电荷转移情况, 结果表明两种离子对中阴阳离子间存在静电相互作用和氢键作用. 通过几何参数、相互作用能及NBO分析研究发现, 液相下由于周围电荷的中和作用, 离子对中阴阳离子的相互作用明显降低.

酸根离子掺杂对多孔阳极氧化铝光致发光特性的影响

李燕, 王成伟, 李守义, 刘维民

2009, 30(8):  1621-1624. 

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采用电化学二次阳极氧化法分别在纯硫酸、纯草酸及硫酸-草酸混合电解液中制备了3个系列的多孔阳极氧化铝(AAO)样品, 考察了它们在250 nm光激发下的光致发光(PL)特性. 研究结果表明, 各系列AAO样品在350～450 nm波段范围内的PL谱形均完全相似, 具有相同的发光中心, 即氧空位缺陷态; 掺杂进入AAO样品的SO₄^2-和C₂O₄^2-分解形成的发光中心对应的光发射分别在288和328 nm附近; 对于硫酸-草酸混合电解液中生长的AAO样品, 其在328 nm附近的发光峰随着硫酸-草酸体积比的增大呈先增大后减少的变化, 而288 nm附近的发光峰却由基本消失到逐渐显现. 初步分析了该现象的成因.

Ce_0.1+xTi_0.5-xAl_0.2Y_0.1La_0.1O_1.8材料的制备及在三效催化剂中的应用

王康才, 刘志敏, 王健礼, 蔡黎, 陈耀强, 龚茂初

2009, 30(8):  1625-1630. 

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采用共沉淀法制备了Ce_0.1+xTi_0.5-xAl_0.2Y_0.1La_0.1O_1.8(0≤x≤0.4)材料, 并对所制备的材料进行了X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)的表征, 测定了材料的比表面积(BET法)和储氧量(OSC), 同时采用氢气程序升温还原(H₂-TPR)和氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)研究了材料的还原性能和表面酸性. 研究结果表明, Ce/Ti摩尔比大于1∶2的材料能形成立方萤石结构的固溶体, Ce/Ti摩尔比为1时, 材料表面Ce⁴⁺/Ce³⁺摩尔比达到最大; 随着Ce/Ti摩尔比的增大, 材料的储氧能力先增大后减小, 而TPR还原峰温则是先减小后增大, 当Ce/Ti摩尔比为1时, 材料的储氧量达到最大, 为660 μmol/g; 还原峰峰温最低, 为616 ℃. 以制备的材料为载体制备了一系列Pt/Ce_0.1+xTi_0.5-xAl_0.2Y_0.1La_0.1O_1.8三效催化剂, 并对催化剂进行了活性评价. 活性测试结果表明, 以Ce/Ti比为1的载体材料制成的催化剂对C3H8, CO和NO的起燃温度分别为236, 147和228 ℃, 表现出了优异的温度特性.

超临界CO₂与叔丁醇二元系统高压相平衡研究

王琳, 李入林, 孙林涛, 陈开勋

2009, 30(8):  1631-1635. 

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采用固定体积可视观察法测量装置测定了CO₂与叔丁醇在323.2~353.2 K温度范围内于不同压力下的平衡数据, 并运用Peng-Robinson状态方程(PR)和Van der Waals-2混合规则建立了相平衡模型, 通过非线性最小二乘法优化计算得到了不同温度下的模型参数. 并得到了模型参数与温度的表达式, 分别为k₁₂=-199.2066+1.8136T-0.00548T²+5.50×10^-6T³; n₁₂=-384.5626+3.4960T-0.01056T²+1.06×10^-5T³.获得了此体系在不同组成下的临界压力、临界温度、临界摩尔体积、临界压缩因子和临界密度等临界性质. 研究结果表明, CO₂与叔丁醇二元体系的临界温度、临界压力和临界压缩因子均随着临界CO₂组成的增加而降低.

人3型腺病毒六邻体蛋白同源建模及其进化轨迹分析

袁晓辉, 曲章义, 吴晓敏, 王迎晨, 魏凤香, 张鸿彦, 刘蕾, 杨志伟

2009, 30(8):  1636-1640. 

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用同源建模方法构建了人3型腺病毒六邻体完整的空间结构, 对此结构模型的合理性进行检验, 并通过基于多重序列比对的进化轨迹分析发现, 不同型别的人腺病毒六邻体型特异性序列主要存在于六邻体的塔区上, 结合二级结构分析, 预测位于六邻体塔区表面的几个环区是型特异性中和表位的所在区域.

Exendin-4中13号残基的分子动力学模拟

王嵩, 赵熹, 郑清川, 黄旭日, 孙家锺

2009, 30(8):  1641-1644. 

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Exendin-4作为胰腺GLP-1受体上的一种有效的激活剂, 是一种含有39个氨基酸残基的多肽, 其第13号氨基酸Gln突变为Tyr, 使活性增强. 应用分子动力学模拟方法, 分别优化了突变前后, Exendin-4与蛋白的复合物结构, 并对整体结构的性质、静电势、相互作用模式及能量进行了分析. 阐明了Gln突变为Tyr的活性增强的内在原因, 结果表明, 突变的Exendin-4能够通过改变自身结构的局部柔性调整与蛋白受体相互作用, 从而可以改善Exendin-4与其蛋白受体的结合能力.

Ce_1-xTb_xO_2-δ复合氧化物氧缺位的拉曼光谱研究

郭明, 普志英, 毕庆员, 鲁继青, 罗孟飞

2009, 30(8):  1645-1650. 

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采用溶胶-凝胶法制备了Ce_1-xTb_xO_2-δ复合氧化物, 利用不同Raman激发波长(514和785 nm), 结合X射线衍射(XRD)、氢气-程序升温还原(H₂-TPR)和氧气-程序升温脱附(O₂-TPD)表征, 考察了Ce_1-xTb_xO_2-δ复合氧化物在O₂, He和H₂气氛下氧缺位的原位变化情况和CeO₂的F_2g特征Raman峰位的偏移. 实验结果表明, 随着Tb掺杂量的提高, 由于晶胞收缩使得CeO₂的F_2g特征Raman振动峰发生蓝移. 514 nm Raman激发波长反映了催化剂的表面信息, 而785 nm激发波长反映了整体信息. 正是由于表面和整体变化的不一致, 造成原位Raman实验过程中氧缺位浓度变化趋势的不同. 在He和H₂气氛下, 由于温度升高时伴随着Ce_1-xTb_xO_2-δ中O₂气的脱出, 使复合氧化物的微观结构发生改变, 以致Ce_0.9Tb_0.1O_2-δ中的氧缺位浓度(A₅₈₇/A₄₆₅)在785 nm激发波长下出现先升高后下降的现象.

一种基于胆固醇的荧光小分子胶凝剂的合成及其胶凝行为

晏妮, 杨美妮, 刘凯强, 房喻

2009, 30(8):  1651-1657. 

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合成并表征了一种含7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑基(7-Nitrobenzo-2-oxa-1,3-diazol-4-yl)的胆固醇衍生物(NBD-C), 考察了其在30种溶剂中的胶凝行为. 实验结果表明, NBD-C对乙腈具有很强的胶凝作用, 且该凝胶体系具有显著的剪切触变性. 对干凝胶的显微分析发现, 在不同溶剂中, NBD-C具有不同的聚集结构. 红外光谱(FTIR)、核磁共振光谱(¹H NMR)和荧光光谱研究结果表明, 除了胆固醇的范德华堆积作用之外, 分子间氢键作用也是该化合物聚集的重要驱动力.

癸酸-十四烷酸二元体系的相变性能

高桂波, 钱春香

2009, 30(8):  1658-1661. 

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以癸酸(CA)-十四烷酸(MA)二元体系的理论预测相图为指导, 测量了该体系不同组成超声波混合后的步冷曲线, 绘制了该体系的实验相图, 判断出最低共熔温度与组成范围; 采用DSC测试最低共熔组成的相变性能, 采用IR检测最低共熔组成300次热循环前后的波形变化. 实验结果表明, CA-MA二元体系最低共熔组成范围为(76%~82%)CA+(24%~18%)MA, 最低共熔温度为294.45 K, 最大过冷度为274.75 K, 相变过程中无分层现象; DSC和IR的测试结果表明, 组成为78%CA+22%MA的相变焓为149.02 J/g, 开始相变温度为292.80 K, 热稳定性好.

新型热塑性淀粉的制备和性能

张坤玉, 冉祥海, 吴航, 姚斌, 韩常玉, 张会良, 庄宇钢, 董丽松

2009, 30(8):  1662-1667. 

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以二甲基亚砜(DMSO)为增塑剂, 通过熔融共混法制备了一种新型热塑性淀粉(TPS), 研究不同增塑剂含量对材料结构和性能的影响, 并与甘油及甘油/水复合增塑淀粉体系进行了比较. FTIR结果显示, DMSO能够与淀粉产生强烈而稳定的氢键相互作用. WAXD和SEM的研究结果表明, DMSO的加入破坏了淀粉的有序结构, 实现了淀粉的塑化, 形成均一的非晶连续相. 同甘油及甘油/水增塑体系相比, DMSO与淀粉的羟基形成更为稳定的氢键, 能够有效抑制淀粉的重结晶. 动态力学和拉伸力学性能测试结果表明, 经过DMSO的增塑, 有效降低了淀粉的玻璃化转变温度, 改善了材料的韧性, 增塑效率要好于甘油及甘油/水复合增塑体系.

RAFT试剂N-咔唑二硫代甲酸1,4-对二甲基苯双酯的合成及应用

张建华, 郭睿威, 李彬, 董岸杰

2009, 30(8):  1668-1673. 

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以咔唑和对二氯甲基苯为原料, 合成了以咔唑为Z基团的双功能团RAFT聚合链转移试剂N-咔唑二硫代甲酸1,4-对二甲基苯双酯(PXCBD). 以PXCBD为链转移试剂, 以苯乙烯、丙烯酸甲酯及N,N-二丁基丙烯酰胺为单体, 考察了PXCBD在RAFT聚合中合成多嵌段共聚物上的应用, 并研究了PXCBD及由其合成的聚合物的荧光特性. 研究结果表明, PXCBD是一种性能优异的双功能团RAFT聚合链转移试剂, 可用于合成特殊结构并且带有荧光标识的功能高分子材料.

温度敏感型树枝状大分子衍生物的合成及药物控制释放

王伟, 张君, 苏屈, 王征

2009, 30(8):  1674-1679. 

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通过加入偶联剂活化末端羧基基团进行酰胺化反应, 将得到的带有羧基末端基团的温敏性聚N-异丙基丙烯酰胺接枝到整代的树枝状大分子聚酰胺-胺(PAMAM)上, 制备了树枝状大分子衍生物PAMAM-g-PNIPAm, 通过FTIR和¹H NMR表征其结构, 通过GPC和¹H NMR测定其分子量, 从而验证了接枝产物的形成; 通过紫外-可见分光光度计测定其在不同pH值缓冲液中的低临界溶胀/溶解温度(LCST)值, 发现产物的LCST值受缓冲液pH值的影响很大, 接枝前后的LCST值也发生了变化. 选用难溶性药物吲哚美辛作为模型药物, 考察了树枝状大分子及其温度敏感性衍生物PAMAM-g-PNIPAm作为载体对药物的包载、增溶和不同温度环境下的释放行为. 结果表明, 树枝状大分子衍生物对吲哚美辛具有增溶和控制释放的性能, 在难溶性药物的控制释放领域具有广阔的应用前景.

齐聚苯撑乙烯/MCM-41纳米复合材料的制备

赵晓亮, 林航, 汤钧, 刘钧松

2009, 30(8):  1680-1682. 

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制备了一种齐聚苯撑乙烯(OPPV)/MCM-41复合材料. 氮气吸附等温线结果证明了OPPV被成功包覆在MCM-41中. 紫外-可见光谱结果表明, OPPV以近乎单分散的状态分布在MCM-41孔道中. 荧光光谱结果表明, 与OPPV相比, OPPV/MCM-41复合材料具有更强的光稳定性和更高的发光效率.

水辅助法制备聚醚酰亚胺微孔膜

赵焱, 张淑玲1, 刘佰军, 张春峰, 胡永才, 王贵宾

2009, 30(8):  1683-1686. 

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通过水辅助法采用聚醚酰亚胺的氯仿溶液制备了聚醚酰亚胺微孔膜, 并研究了环境相对湿度和聚合物浓度对孔形貌的影响. 研究结果表明, 在优化条件下, 可以制备规则均一的聚醚酰亚胺(Ultem 1010)微孔膜, 而且微孔膜的热稳定性、耐腐蚀性以及力学性能表现优异.