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核磁共振波谱对大米脱水素K片段在模拟膜中的结构研究
薛蓉 , 吴亦洁 , 李晓晶
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171384
脱水素是一类植物抗逆相关蛋白,可帮助植物抵抗干旱、低温、盐碱等环境胁迫。富含赖氨酸的K片段是脱水素中的保守功能片段,在低温保护和膜保护功能中起至关重要的作用。目前,脱水素及K片段的作用机理仍不完全清楚。本研究采用圆二色谱(CD)和核磁共振波谱(NMR)方法及分子动力学模拟计算研究了具有抗菌活性的大米脱水素K片段在模拟膜中的三维结构及其与膜的结合方式。圆二色谱研究表明,水中呈现无规卷曲构象的K片段在模拟膜中会形成α-螺旋结构。核磁共振结构研究进一步证实了K片段在模拟膜中的空间结构,即中间部分形成了两亲性的α-螺旋结构,其中,疏水残基位于螺旋结构的一面,亲水残基位于螺旋结构的另一面。扩散排序(DOSY)核磁共振实验表明,K片段与膜在水溶液中形成了稳定的结合体;顺磁性探针检测表明,整个K片段插入膜中,其中疏水面朝向模拟膜的疏水核,其它部分朝向模拟膜亲水表层。本研究得到的K片段在模拟膜中的精细结构为理解环境胁迫下K片段及脱水素与膜的作用机理提供了重要信息。
关键词: 脱水素, 核磁共振, 三维结构, 膜结合, 分子动力学模拟, K片段
新型蒽醌类银离子荧光探针的合成、细胞成像和密度泛函理论研究
毕晶晶 , 李琳琳 , 麻娜娜 , 夏丁丁 , 仉华 , 张志国 , 刘统信 , 张贵生
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181563
设计并合成了两个对称的1,2,3-三氮唑类蒽醌衍生物K1K2,采用1H NMR、13C NMR和HRMS表征其结构,并考察了光谱性质。利用GaussView 9.0量化程序及含时密度泛函TD-DFT方法对K1K1-Ag+的结构性质及理论光谱进行了计算。结果表明,计算与测得的紫外-可见吸收光谱一致,在370 nm左右出现蒽醌的吸收峰;荧光光谱表征实验表明,探针K1与Ag+结合后,出现两个吸收峰(466和522 nm),466 nm处荧光强度与单独K1相比增强9倍;探针K1在H2O-DMSO(7:1,V/V,HEPES,pH=7.4)中对Ag+具有良好的选择性识别性能,常见共存离子及pH值对其测定无明显影响,通过Job's plot曲线确定二者之间的结合比为1:1,结合常数为1368 L/mol,检出限为21.2 μmol/L(S/N=3)。利用DFT方法对探针K1结构和K1-Ag+可能的络合结构进行了分子构型优化,并计算络合物中Ag+K1的结合能,结果表明,Ag+与两个三氮唑环和蒽醌单元络合结构结合能最大,与核磁滴定实验的结果吻合。K1K1-Ag+的优化结构显示,K1与Ag+结合后,分子的三氮唑环发生转位,蒽醌平面发生轻度弯曲。荧光共聚焦成像结果表明,探针K1对Ag+有较好的选择性和灵敏度,可实现人肝癌细胞(HepG2)中微量Ag+的检测。
关键词: 蒽醌, 三氮唑, 荧光探针, 银离子, 荧光成像
电感耦合等离子体串联质谱准确测定软磁铁氧体粉料中的有害和掺杂元素
符靓 , 施树云 , 马俊才
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191232
提出了在电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)的MS/MS模式下利用混合反应气消除软磁铁氧体粉料分析中质谱干扰的新策略。选择HNO3-HCl为混合消解试剂,软磁铁氧体粉料样品经微波消解后,采用ICP-MS/MS测定有害元素Na、Mg,以及掺杂元Al、K、Ti和Co。采用混合反应气NH3/He/H2,在MS/MS模式下通过质量转移法和原位质量法消除干扰。研究结果表明,所有分析元素均获得了低背景等效浓度和高灵敏度测定,检出限分别为17 ng/L (Na)、3.1 ng/L (Mg)、5.4 ng/L (Al)、11 ng/L (K)、0.64 ng/L (Ti)和0.53 ng/L (Co)。利用扇形磁场电感耦合等离子体质谱(SF-ICP-MS)对所建立的方法进行评价,在95%置信水平上,两种分析方法的测定值无显著差异,表明所建立的方法准确可靠。本方法简单快速,可无干扰地测定软磁铁氧体粉料中的Na、Mg、Al、K、Ti、Co,为软磁铁氧体粉料中有害和掺杂元素的质量控制提供了新的技术手段。
关键词: 软磁铁氧体粉料, 电感耦合等离子体串联质谱, 有害元素, 掺杂元素, 混合反应气
铅离子诱导PS2.M构象改变特性及其氡非标记比色传感检测新方法
刘红文 , 季颖 , 宋春丽 , 田刚 , 李诗雅 , 杨桂英 , 吕昌银
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171151
以氡辐射衰变最终形成稳定的子体铅作为目标检测物,建立了检测氡累积浓度的核酸适配体生物分析新方法。K+诱导富G单链核苷酸PS2.M形成反平行G-四链体四链体,辅因子血红素与G-四联链体结合,形成具有过氧化物酶活性的稳定复合物,催化TMB-H2O2体系发生显色反应。同时加入Pb2+时,Pb2+诱导PS2.M形成结构更加稳定的"缺口"型反平行G-四链体,K+和血红素游离在溶液之中,体系吸光度响应值急剧降低。基于此构建了一种基于Pb2+诱导PS2.M构象改变的过氧化物酶活性"Turn-off"型比色传感器。在5.0×10-9~1.8×10-7 mol/L范围内,吸光度降低值ΔA与Pb2+浓度呈线性关系,线性回归方程为ΔA=0.36+0.13CR=0.9987。本方法对Pb2+的检出限为3.76 nmol/L(S/N=3),氡的检出限为1.96×103 Bq·h/m3S/N=3)。本方法灵敏、准确,样品溶液可直接检测,操作简单,避免了现场进行氡辐射剂量测量的放射性危害,为环境中氡的检测提供了新方法。
关键词: , 子体铅, 核酸适配体, G-四链体, 构象转变, 比色传感
多接收电感耦合等离子体质谱在单个铀颗粒物分析中的应用研究
汪伟 , 方随 , 徐江 , 李志明 , 袁祥龙 , 沈小攀 , 翟利华 , 邓虎 , 林剑锋 , 柯昌凤
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181053
为准确地获取单个铀颗粒物中具有核保障监督和核取证意义的铀同位素组成信息和230Th/234U比值,本研究基于多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS),建立了不同粒径铀颗粒物中铀同位素比值的测量方法和不经化学分离纯化流程的230Th/234U分析技术。在评估铀钍本底的基础上,采用外标法校正同位素的质量分馏效应,进样0.40 ng/g的天然铀工作溶液跳峰测量离子计数器检测效率,使用已知铀钍比例的标样校正铀钍响应差异,完成分析方法的不确定度评估。结果表明,化学处理过程引入的238U和232Th分别小于8×10-5 ng和1.5×10-3 ng,MC-ICP-MS对粒径0.5-5.0 μm铀颗粒物中235U/238U测量的相对扩展不确定度 < 3.6%(k=2),主要来自本底扣除引入的不确定度和B类不确定度;对粒径>5 μm铀颗粒物中235U/238U测量的相对扩展不确定度 < 0.2%(k=2),主要来自法拉第杯检测器对弱信号测量的不确定度;对更大粒径铀颗粒物中234U/235U和236U/235U测量的相对扩展不确定度分别小于3.5%和3.8%(k=2),主要来自B类不确定度。不经铀钍分离纯化流程,MC-ICP-MS可测得粒径几十微米铀颗粒物中230Th/234U比值信息,并诊断浓缩铀颗粒物生产年龄。
关键词: 铀颗粒物分析, 铀同位素比值, 230Th/234U比值, 多接收电感耦合等离子体质谱
生物质多元自掺杂TiO2的超声同步合成及其表征分析
赵林 , 李碧榕 , 陈长樑 , 王鑫 , 谢艳招 , 刁勇
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171161
采用溶胶-超声空化技术同步合成了生物质多元自掺杂TiO2复合催化剂,通过场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光致发光光谱(PL)等对样品进行了表征分析。结果表明,复合催化剂实现了C、N、P、Cl、K等元素的同步掺杂,合成了多元共掺杂复合TiO2;相比纯TiO2,复合催化剂的禁带宽度窄化了0.21 eV,表面羟基与活性位点增多,光生载流子复合几率降低,结晶度提高,比表面积增大。以亚甲基蓝(MB)为目标污染物,研究了复合催化剂的可见光光催化性能。实验结果表明,在可见光照射下,光催化反应2 h时,复合催化剂对亚甲基蓝的降解效率最高可达98%。
关键词: 同步合成, 多元自掺杂, 二氧化钛, 光催化, 表征分析
基于钯水凝胶的电化学传感器选择性检测水合肼
柴瑞涛 , 刘雨腾 , 张国 , 朱维晃 , 陈宇云 , 冯建军 , 柴守宁
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171435
β-环糊精为保护剂,氯化亚钯为前驱体,采用分子自组装的方式合成钯水凝胶,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对其形貌和结构进行了表征。通过滴涂法将其修饰到金电极表面,采用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)对修饰电极的电化学行为了表征。结果表明,此传感器对水合肼具有良好的电催化效果,可有效消除K+、Na+、Mg2+、NH4+、Ni2+、Mn2+和Cl-、NO3-、SO42-、PO43-、HCOO-(草酸根)、C6H5O73-(柠檬酸根)等物质的干扰。在优化的条件下,氧化峰电流与水合肼的浓度在25~950 μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.6 μmol/L(S/N=3)。此传感器具有制作简单、灵敏度高和选择性好等优点,可应用于实际水样中水合肼的检测。
关键词: , 水凝胶, 电化学, 传感器, 水合肼
酶级联反应放大策略用于灵敏检测酸性磷酸酶
李苹 , 董玉明 , 王光丽
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181038
构建了一个新型酶级联反应体系用于灵敏检测酸性磷酸酶(ACP)。焦磷酸根离子(PPi)与Fe3+有很强的结合作用,阻碍了具有模拟过氧化物酶活性的普鲁士蓝纳米粒子(PBNPs)的生成。ACP可将底物PPi水解为PO43-,从而释放出Fe3+。释放的Fe3+与亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])形成PBNPs,PBNPs可以催化过氧化氢(H2O2)产生羟基自由基(·OH),进而催化氧化特征底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB),使体系产生明显的颜色变化,同时伴随吸光度的变化。基于上述原理,构建了一种灵敏检测ACP的方法。结果表明,在3~20 U/L的浓度范围内,氧化TMB(oxTMB)的吸光度与ACP浓度呈较好的线性关系,检出限为0.8 U/L。本研究中,通过天然酶的催化反应产生纳米材料模拟酶构建的酶级联催化反应体系具有高效的信号放大作用,有望在生物传感领域发挥重要作用。
关键词: 酶级联反应, 普鲁士蓝纳米粒子, 模拟过氧化物酶, 酸性磷酸酶
离子液体/纤维素混配固定相分离性能研究
赵晓洁 , 黄龙 , 宋旭燕 , 邢钧
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181052
将丁基修饰的纤维素衍生物C-C4与离子液体键合聚硅氧烷PIL-C12-NTf2混配制成毛细管气相色谱柱C-C4@PIL-C12,用溶剂化参数模型对比研究了此固定相与商品化极性固定相Elite-waxetr和TG-17ms的作用力特征,并考察了此固定相的分离选择性等性能。结果表明,此类纤维素混配柱具有较高的柱效(萘,2778 plates/m,k=6.20,100℃)和较好的耐用性。其特征作用力为氢键碱性、偶极/极化作用以及氢键酸性作用,且强度适中;对芳香异构体、取代烷烃、脂肪酸酯、正构烷烃以及邻苯二甲酸酯的分离选择性优于商品化极性柱Elite-waxetr和TG-17ms。
关键词: 纤维素衍生物, 离子液体, 固定相, 气相色谱
碳量子点的制备及其在半胱氨酸比色测定中的应用
文辉忠 , 梁英彩 , 肖程月 , 邱子情 , 李娟 , 李妍妍 , 钟青梅 , 舒馨 , 王益林
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181541
以荔枝皮为原料制备碳量子点(CQDs),此CQDs具有类过氧化物酶活性,可催化H2O2氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)产生显色反应,而半胱氨酸(CySH)能还原TMB的氧化产物(ox-TMB)使其褪色。基于上述原理,建立了以CQDs为类过氧化物酶的CySH测定方法。以TMB为底物,考察了pH值和温度等因素对CQDs催化性能的影响。实验结果表明,当TMB浓度为0.25 mmol/L时,在pH=3.5、反应温度40℃、反应时间10 min、0.5 mmol/L H2O2及0.5 μg/mL CQDs等条件下,体系吸光度的减少值(ΔA)与半胱氨酸浓度在0.05~4.00 μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.02 μmol/L (3σ/k)。血清中的常见氨基酸不干扰测定,实际血清样品中半胱氨酸的加标回收率为94.0%~104.0%。
关键词: 碳量子点, 模拟酶, 半胱氨酸
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