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基于细胞代谢组学技术的人参皂苷Rb1对SH-SY5Y细胞保护机制研究
杨银平 , 律广富 , 张乔 , 姚梦杰 , 梁新合 , 李茎 , 张辉 , 孙佳明
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181149
采用基于1H NMR的细胞代谢组学技术探讨人参皂苷Rb1对谷氨酸诱导SH-SY5Y细胞凋亡的保护作用机制。应用MTT比色法及流式细胞术分析SH-SY5Y细胞在造模和给药前后的细胞存活率和凋亡率,利用1H NMR技术平台结合多元统计分析对细胞代谢的动态变化进行研究,揭示SH-SY5Y细胞在造模和给药前后内源性代谢物变化情况。结果表明,人参皂苷Rb1能通过减少谷氨酸诱导SH-SY5Y细胞凋亡而产生保护作用,结合正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)共鉴定出谷氨酸、牛磺酸、乙酸、精氨酸、肌酸、丙氨酸和脯氨酸共7个差异代谢物。经Metaboanalyst分析,主要涉及牛磺酸和亚牛磺酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、丙酮酸代谢共5条能量代谢及氨基酸代谢途径。结果表明,人参皂苷Rb1主要通过影响多种能量及氨基酸代谢对氧化损伤的神经细胞产生保护作用。
关键词: 人参皂苷Rb1, 细胞代谢组学, 1H核磁共振, 凋亡保护, 正交偏最小二乘法判别分析
复合TiO2-Y2O3催化发光环氧丙烷气体传感器
李铭 , 陈景业 , 胡玉斐 , 李攻科
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181625
制备了TiO2-Y2O3纳米复合材料,并研究了环氧丙烷在其表面产生的催化发光现象,基于此,研制了环氧丙烷催化发光传感器。此传感器对丙酮、乙醛、苯等常见的挥发性有机物没有响应,显示出良好的选择性。对复合物的不同氧化物比例及烧结温度进行优化,得到TiO2与Y2O3质量比为1:3、烧结温度为500℃时,催化材料性能最佳。在最优实验条件下,即197℃、波长490 nm及载气流速0.3 L/min时,催化化学发光强度与环氧丙烷浓度在4.5~1375 mg/L范围内呈现良好的线性关系,检出限(3σ)为1.25 mg/L。此传感器具有灵敏快速、操作简便等优点,采用此传感器实时监测熏蒸谷物中环氧丙烷残留量,结果与气相色谱法吻合,相对偏差为2.7%~4.9%,显示出此传感器良好的性能。对环氧丙烷催化氧化的机理进行了初步探讨。
关键词: 纳米TiO2-Y2O3, 环氧丙烷, 催化发光, 气体传感器
高场不对称波形离子迁移谱分离检测3种二甲苯同分异构体
王晗 , 刘友江 , 李山 , 徐青 , 胡俊 , 马贺 , 陈池来
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191059
二甲苯的3种同分异构体邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的分离和同时检测难度极大。本研究采用自制的真空紫外光电离源高场不对称波形离子迁移谱仪,提出了"指纹特征获取-分离参数选择-异构体实验分析"的同分异构体检测方法,进行了邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯3种同分异构体同时检测的研究。在二甲苯异构体指纹谱图分析的基础上,提取了邻、间、对二甲苯的特征离子峰,基于分离电压幅值-峰位置关系分析,以及谱图叠加的方法,确定了最佳分离条件为分离电压700 V、载气流量400 L/h。在此条件下,得到邻、间、对二甲苯特征离子峰峰位置分别为4.36、14.96和11.16 V,保持了较大的间距,同时与二甲苯混合物检测谱图中峰位置为4.33、14.71和11.25 V的离子峰保持了良好的一一对应关系,误差仅为0.03、0.25和0.09 V。采用本方法实现了二甲苯混合物的同时分离检测,验证了方法的准确性。在保留特征离子峰的前提下,间二甲苯检出限为0.047 mg/m3,低于国家标准GB/T 18883-2002规定的二甲苯室内空气检出量0.20 mg/m3,线性范围为0.24~2.40 mg/m3。本研究为二甲苯异构体的检测提供了技术支持,同时为UV-FAIMS对同分异构体的快速、高精度检测提供了参考方法。
关键词: 高场不对称波形离子迁移谱, 同分异构体, 二甲苯
负载钯铜三维还原氧化石墨烯电化学传感器检测对硝基苯酚
崔敏 , 任聚杰 , 邢逸飞 , 张聪 , 李娜 , 余旭东 , 籍雪平
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181623
构建了基于负载钯铜纳米粒子的三维还原氧化石墨烯复合材料的对硝基苯酚电化学传感器。利用含钯离子、铜离子的溶液与氧化石墨烯(GO),通过水热法合成负载钯铜纳米粒子的三维还原氧化石墨烯([PdCu/3DRGO]),利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱对材料进行了表征;将复合材料滴涂于玻碳电极(GCE)表面制成修饰电极([PdCu/3DRGO]/GCE),采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)研究了修饰电极的电化学行为。在优化的实验条件下,利用差分脉冲伏安法(DPV)、时间电流曲线法(i-t)等技术对硝基苯酚(4-NP)进行了检测,表现出良好的性能,检出限为0.050 μmol/L (S/N=3),灵敏度为0.372 μA/(μmol/L·cm2),线性范围为10~3000 μmol/L。传感器的稳定性好,抗干扰性能强,水中常见无机离子和结构类似物不干扰对4-NP的测定。
关键词: 电化学传感器, 对硝基苯酚, 钯铜纳米粒子, 还原氧化石墨烯
深海沉积物元素现场测定及方法对比研究
张颖 , 汪虹敏 , 王小静 , 王赛 , 崔菁菁 , 李传顺 , 刘季花
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171204
应用Epsilon 3x系列小型台式能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF)对采集的印度洋深海沉积物样品进行现场元素分析,并与电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)两种仪器的实验室测试数据进行了对比分析。结果表明,8种主量元素(Al、Mg、Fe、K、Ca、Mn、P、Ti)和16种微量元素(Ba、Sr、V、Zn、Zr、Co、Ni、Cu、Ga、Rb、Y、Nb、Mo、Nd、Pb、Th)分析数据的一致性良好,具有很好的线性相关性,主量元素除Al,微量元素除含量低于30 μg/g的Ga、Nb、Th外,相关系数都大于0.9;同时,对部分元素在不同浓度范围下的平均相对偏差进行了计算。研究表明,小型台式EDXRF现场测定值具有很高的准确度和可靠性,这为大洋现场调查中及时了解矿产资源的分布情况提供了新的方法和重要的技术手段。
关键词: 能量色散X射线荧光光谱法, 电感耦合等离子体发射光谱法, 电感耦合等离子体质谱法, 深海沉积物, 现场元素分析
聚(丙烯酸酸-co-丙烯酰胺)水凝胶对阳离子染料亚甲基蓝和孔雀石绿吸附性能的研究
刘宛宜 , 王天野 , 王铖熠 , 毕程程 , 刘淼 , 于寒
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191255
以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸盐为引发剂,通过正交试验优化实验条件,采用水溶液聚合法制备聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)(P(AA-co-AM))水凝胶。采用红外光谱和扫描电子显微镜对所制备的P(AA-co-AM)水凝胶进行分析,考察了外界环境因素对P(AA-co-AM)水凝胶吸附性能的影响,探讨了P(AA-co-AM)水凝胶对亚甲基蓝(MB)和孔雀石绿(MG)的吸附动力学行为。结果表明,所制备的P(AA-co-AM)水凝胶具有清晰的三维网络结构,能够通过其表面的羧基和氨基残基与MB和MG相互作用。减小P(AA-co-AM)水凝胶的粒径、增大染料溶液的pH值、升高吸附温度均有利于P(AA-co-AM)水凝胶对MG吸附反应的进行;但适当降低吸附温度反而可以提高P(AA-co-AM)水凝胶对MB的吸附效果。P(AA-co-AM)水凝胶对MB和MG的吸附动力学过程符合准二级动力学模型(R2>0.990)和粒子内扩散模型(R3>0.804),吸附过程为化学吸附;吸附等温线符合Freundlich吸附等温模型(RF>0.993),通过拟合得到P(AA-co-AM)水凝胶对MB和MG的理论最大吸附量分别为602.7和575.0 mg/g,吸附过程更倾向于不均匀的多分子层吸附。在最优条件下,P(AA-co-AM)水凝胶对MB反复3次的脱附效率分别为78.18%、68.35%和59.34%。
关键词: 丙烯酸, 丙烯酰胺, 水凝胶, 亚甲基蓝, 孔雀石绿, 吸附
高分辨固体核磁共振法分析聚3-己基噻吩∶苝二酰亚胺衍生物的共混结构
舒婕 , 唐丹丹 , 王宁
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191107
苝二酰亚胺(PDI)衍生物是异质结太阳能电池中可替代[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)的受体材料。本研究选取了两种不同化学结构的PDI衍生物作为研究体系,分别命名为PDI和PDI,采用高分辨固体核磁共振技术,探讨了PDI衍生物在与聚3-己基噻吩(P3HT)共混前后其分子聚集态结构的变化。发现PDI和PDI的纯净物体系中,分子均通过π-π作用形成了有序的堆叠结构,且PDI的有序度高于PDI。在分别与P3HT共混后,两种共混物表现为两相分离的结构。其中,PDI在与P3HT共混后,其晶区的有序度降低,但分子的堆叠结构没有变化;而PDI在与P3HT共混后,其晶区的有序度保持不变,但分子的堆叠结构发生了变化。通过Back-to-Back(BaBa)边带技术可以定量检测出PDI分子间酰胺位CH氢原子间的距离为3.66 Å。依据13C-1H FSLG-HETCOR谱图的相关信息,发现两组分的界面区中,PDI的酰亚胺取代基位于P3HT噻吩环的屏蔽区。此外,使用REREDOR技术定量检测了两种PDI衍生物在与P3HT共混前后分子基团的局部运动性。研究发现,在与P3HT共混后,PDI的分子局部运动性没有变化,而PDI的分子局部运动性降低。本研究揭示了两种PDI衍生物在与P3HT共混前后的分子聚集态结构,总结了适用于研究PDI衍生物共混体系的固体核磁共振技术方案,用于表征分子的聚集态结构、组分相容性及分子基团的局部运动性能。
关键词: 苝二酰亚胺, 固体核磁共振, 聚集态结构, 相容性, 聚3-己基噻吩
蛋白质杂化荧光金纳米簇的制备及在汞离子快速检测中的应用
彭涛 , 王见一 , 谢三磊 , 姚凯 , 孙淑娟 , 曾于洋 , 江海洋
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.170353
以牛血清白蛋白为稳定剂和还原剂,采用一步法合成荧光金纳米簇,并对其进行了表征。制备的荧光金纳米簇呈较规则的球形,粒径均一,约为(2.00 ±0.05)nm,在紫外灯下发出明显的红色荧光,最大激发波长和发射波长分别为360和635 nm。Hg2+可与制备的荧光金纳米簇特异性结合而使其荧光猝灭,基于此建立了"turn-off"型的荧光光谱法快速检测Hg2+含量。优化了荧光金纳米簇的用量、pH值、检测体系等条件。荧光强度与Hg2+浓度有良好的线性关系,在0.5~75.0 μg/L范围内的线性方程为y=-26.76lgx+803.1(R2=0.9951),在75~900 μg/L浓度范围内的线性方程为y=-0.27x+762.02(R2=0.9959),检出限为0.14 μg/L(3σ)。在最优条件下,本方法可在3 min内完成检测。可快速、灵敏、简便地检测自来水中的Hg2+,自来水样品加标回收率在86.8%~113.4%之间(n=3),相对标准偏差小于15%。
关键词: 牛血清白蛋白, 荧光金纳米簇, 汞离子, 自来水
基于溶胶-凝胶包埋的蛋白磷酸酶抑制比色法快速检测腹泻性贝类毒素
陈佳琦 , 吴海燕 , 姚琳 , 郑关超 , 郭萌萌 , 谭志军 , 翟毓秀 , 牟海津
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171529
基于腹泻性贝类毒素(Diarrhetic shellfish poisoning,DSP)的主要成分大田软海绵酸(Okadaic acid,OA)及其衍生物对蛋白磷酸酶2A(Protein phosphatase 2A,PP2A)的抑制作用,采用改进的溶胶-凝胶(Sol-gel)技术包埋PP2A,建立了快速测定贝类中DSP的新方法。以对硝基苯磷酸二钠(4-Nitrophenyl phosphate disodium,p-NPP)为底物,利用碱性条件下PP2A催化p-NPP产生的黄色水解产物对硝基苯酚(4-Nitrophenol,p-NP)在405 nm处具有强烈吸收峰,而OA及其衍生物对PP2A的抑制会减少p-NP的生成,由此建立剂量-反应关系实现对DSP定量检测。本方法基于Sol-gel技术包埋PP2A,引入D-葡萄糖增大酶凝胶微孔的孔径,添加羟乙基纤维素防止酶凝胶发生脆裂,提高和保持酶的活性及稳定性,从而改善蛋白磷酸酶抑制比色法的重现性和可靠性。本方法的检出限为50 μg OA eq./kg贝组织,线性范围为50-800 μg/kg;加标回收率在68.8%-119.4%之间,相对标准偏差(RSD)为5.5%~14.8%。本方法将PP2A包埋固定于微孔板底部,可在-18℃条件下保持酶活性4个月以上,使用时直接加入底物和样品溶液进行反应,省去了传统PP2A抑制比色法中每次测试需重新配制酶溶液并进行水解等预处理步骤,使DSP的检测更简便、高效。
关键词: 腹泻性贝类毒素, 蛋白磷酸酶抑制比色法, 溶胶-凝胶, 贝类, 快速检测
“关-开”型近红外荧光探针用于铁离子和黑茶抗氧化活性测定
王贞睿 , 齐风佩 , 罗苗 , 曹一鸣 , 刘洪涛 , 苏建科 , 张常青 , 龙立平 , 刘长辉
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181121
以4-甲基喹啉与二醛缩合剂反应得到新型喹啉基花菁类衍生物CyQ,用1H NMR、HRMS-ESI确证其结构。CyQ与半胱氨酸(Cys)通过卤素-巯基亲核取代和重排反应得到CyQ-Cys,而铁离子(Fe3+)可诱导CyQ-Cys荧光信号明显增强,且荧光信号的变化与Fe3+浓度在40-300 μmol/L范围内呈现良好的线性关系,线性回归方程为y=1.0619x+0.01355(R2=0.9910),检出限为10.4 μmol/L(S/N=3)。同时,利用黑茶金花可还原Fe3+的性质,采用Fe3+介导的"关-开"策略,建立了黑茶抗氧化活性的荧光分析方法。
关键词: 铁离子, 半胱氨酸, 近红外探针, 黑茶, 抗氧化活性
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