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综合评述
激发态分子内质子转移荧光探针的研究进展
王德佳, 徐勇前, 孙世国, 李红娟
2018, 35(1): 1-20  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170328
[摘要]  (178) [HTML全文] (178) [PDF 2599KB] (178)
摘要:
荧光探针凭借其选择性好、灵敏度高、响应时间快、易于操作和检测限低等优点得到了广泛的关注。激发态分子内质子转移(ESIPT)化合物具有特殊的激发态光物理过程,其显著的光物理性质是有较高的荧光量子产率及大的斯托克斯位移。对于荧光分子而言,较大的斯托克斯位移可以减少自吸收和由内滤效应产生的干扰,增强分子的耐光性,有利于荧光的发射。本文对ESIPT荧光探针检测离子(包括金属阳离子和阴离子)、中性小分子和生物大分子的研究进展进行阐述,并对ESIPT荧光分子的存在问题和应用前景进行评述。
蛋氨酸亚砜/蛋氨酸亚砜还原酶荧光检测研究进展
徐玉林, 刘春荣
2018, 35(1): 21-27  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170338
[摘要]  (87) [HTML全文] (87) [PDF 770KB] (87)
摘要:
蛋白质蛋氨酸亚砜化是一种重要的氧化还原依赖的蛋白质翻译后修饰,不仅是氧化应激的重要标志物之一,也是一种蛋白质功能调控开关可影响活性氧信号转导,与一系列疾病尤其是神经退行性疾病的发生发展密切相关。在许多生物体中,蛋氨酸亚砜还原酶是目前已经发现的唯一能将蛋白质蛋氨酸亚砜还原为蛋氨酸的物质,可以修复氧化损伤蛋白,恢复蛋白质功能,调控细胞氧还平衡,对相关疾病的治疗具有非常重要的意义。本文重点介绍蛋氨酸亚砜和蛋氨酸亚砜还原酶的结构和催化机理,综述蛋氨酸亚砜和蛋氨酸亚砜还原酶荧光探针的部分研究进展,对该领域的研究前景进行展望。
核酸适配体荧光探针在生化分析和生物成像中的研究进展
黄子珂, 刘超, 付强强, 李进, 邹建梅, 谢斯滔, 邱丽萍
2018, 35(1): 28-39  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170363
[摘要]  (180) [HTML全文] (180) [PDF 1337KB] (180)
摘要:
核酸适配体是指通过体外筛选技术从核酸文库中筛选出来,能够高特异性、高亲和力识别靶标物的寡核苷酸序列,具有靶标类型广泛、合成简单、相对分子质量小、化学稳定性高、易于进行生物化学修饰等优点。核酸适配体能够通过折叠成特定的二维或三维构型与靶标物特异性结合,加上合适的信号转导机制,为重要靶标物的研究提供理想的分子识别与分子检测探针。荧光检测技术具有高灵敏、高分辨率、易于实现多元分析等优点。将核酸适配体的分子识别特性与荧光优异的光学检测性能相结合,在生命科学研究领域有着广泛的应用空间。本文主要综述了核酸适配体荧光探针常见的分子设计和信号响应方式,及其在细胞成像、亚细胞成像中的应用研究,并对核酸适配体探针目前面临的一些挑战进行了讨论,最后对其未来的发展方向进行了展望。
研究论文
一种基于联萘衍生物荧光探针的合成及其对精氨酸的识别
刘传涛, 肖婷, 王芳, 陈小强
2018, 35(1): 40-45  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170317
[摘要]  (85) [HTML全文] (85) [PDF 755KB] (85)
摘要:
构建了一种基于(R)-2,2'-二羟基-[1,1'-联萘]-3-醛的荧光探针。通过核磁共振波谱仪(NMR)以及质谱(MS)等技术手段对其结构进行了表征。结果表明,该荧光探针能够灵敏、高选择性地检测精氨酸,并显示出颜色和强烈的荧光变化双重响应。相应的荧光增强比值与精氨酸的浓度(0~30 μmol/L)呈现良好的线性关系,相关系数R2为0.9914,检测限低至1.3 μmol/L。此外,精氨酸的加入还促使该探针结构中的联萘酚手性结构发生偏转。
喹啉取代的氟硼二吡咯染料类三价铁离子荧光探针的合成与性能
王昭昀, 张萍, 张敏, 焦莉娟
2018, 35(1): 46-52  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170340
[摘要]  (115) [HTML全文] (115) [PDF 811KB] (115)
摘要:
设计合成了喹啉取代的氟硼二吡咯荧光探针(BHQ),并用核磁共振波谱仪(NMR)和高分辨质谱仪(HRMS)等技术手段对合成的化合物进行了表征。结果表明,在水溶液中,探针BHQ在Fe3+存在下具有良好的荧光增强识别效果,对Fe3+具有响应快、较好的灵敏度和选择性特点,而其它金属离子的存在不干扰Fe3+的检测。探针BHQ与Fe3+以摩尔比1:1的方式进行配位。该探针在Fe3+的检测方面具有潜在的应用价值。
近红外聚乙烯醇荧光高分子材料的制备及性能
孙琪, 王丽秋, 刘洋, 郭晨晓, 王鹏君, 刘学龙, 张晓博, 郑立辉, 刘丽萍
2018, 35(1): 53-59  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170344
[摘要]  (82) [HTML全文] (82) [PDF 1082KB] (82)
摘要:
以一种方酸菁染料、水溶性石墨烯和聚乙烯醇为原料,设计合成了在近红外区具有强荧光(660~665 nm)特性及良好的光热稳定性的方酸菁/聚乙烯醇二元和方酸菁/石墨烯/聚乙烯醇三元高分子材料;与在水中相比,方酸菁染料在聚乙烯醇中的最大紫外-可见吸收和荧光波长红移,荧光强度和光稳定性大幅提高;石墨烯的存在增强了材料的光稳定性。
金纳米颗粒表面能量转移及巯基化合物的检测
王翠, 张飞云, 吕荣文, 张淑芬
2018, 35(1): 60-67  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170048
[摘要]  (186) [HTML全文] (186) [PDF 951KB] (186)
摘要:
二氧化硅稳定的金纳米颗粒(Au-SiO2)与罗丹明B之间发生表面能量转移,使罗丹明B荧光猝灭。金纳米颗粒对罗丹明B的Stern-Volmer猝灭常数为4.3×103 L/mol。当荧光猝灭的混合体系中加入巯基化合物时,巯基化合物与金纳米颗粒发生强相互作用阻断罗丹明B-金纳米颗粒之间的能量转移,罗丹明B荧光恢复。基于罗丹明B-Au-SiO2体系对巯基化合物的单一响应,建立了一种简单快速检测巯基化合物的方法;并且由于二氧化硅对金纳米颗粒的稳定作用,金纳米颗粒成为一种可以回收利用的检测探针。
新型氨基酸衍生物手性固定相的制备及应用
韩小茜, 蔺云云, 李臻, 刘文华, 石宁宁, 王农
2018, 35(1): 68-74  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170030
[摘要]  (77) [HTML全文] (77) [PDF 766KB] (77)
摘要:
氨基酸是手性小分子,其选择和固定化的方法,有助于开发新的"刷型"手性固定相(CSP)。分别以L-缬氨酸和L-丙氨酸为原料制备了10种新型氨基酸衍生物手性固定相(CSPs),包括8种氨基酸三嗪衍生物CSPs(CSP-1~CSP-8)和两种对甲基苯甲酰氨基酸CSPs(CSP-9~CSP-10),在正相色谱条件下,考察了所合成的CSPs对邻、间和对硝基苯酚位置异构体以及萘普生乙酯、丙环唑、苯醚甲环唑、戊唑醇、己唑醇和联萘酚6种外消旋样品的分离能力。结果表明,硝基苯酚的3种位置异构体在CSP-1~CSP-3和CSP-6~CSP-8上获得较好分离。相同条件下,由丙氨酸制得的CSPs对外消旋样品表现出更好的手性识别能力,萘普生乙酯在CSP-6上获得基线分离。由化学软件Gaussian 09计算出的L-丙氨酸三取代三嗪衍生物CSP-Ⅵ与萘普生乙酯的两个光学异构体之间相互作用的结合能分别为52.51和133.9 kJ/mol,也说明了手性选择子与RS形成的非对映配合物的稳定性不同,Gaussian 09所给出的结合构型图显示手性选择子与样品之间有明显的氢键作用。Gaussian 09的计算结果有助于认识CSPs的手性识别机理。
氯化铝中萃取铁工艺
尚吉光, 孙国新
2018, 35(1): 75-81  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170040
[摘要]  (95) [HTML全文] (95) [PDF 707KB] (95)
摘要:
采用萃取剂NNN',N'-四丁基丙二酰胺(TBMA)、NNN',N'-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)和甲基异丁基甲酮(MIBK)从氯化铝水溶液中萃取铁,以制备高纯氯化铝。研究结果表明,当氯化铝溶液中盐酸浓度在4 mol/L左右时,TBMA和MIBK的萃取率在90%以上。TODGA显示出优异的萃取分离性能。当氯化铝溶液中Al3+浓度为2.0 mol/L,Fe3+浓度为0.0036 mol/L(0.2 g/L),HCl浓度为1.2 mol/L时,0.20 mol/L TODGA的环己烷或环己烷有机相对铁的一次萃取率达到99.9%以上,多次萃取后溶液中的铁含量低于0.01 mg/L,能深度去除氯化铝中的铁杂质,在工业化生产中有极大的应用价值。
咪唑二羧酸构筑的铕配合物的合成、晶体结构及发光性能
林肖漪, 朱永朝, 孟祥茹
2018, 35(1): 82-88  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170336
[摘要]  (85) [HTML全文] (85) [PDF 809KB] (85)
摘要:
2-(邻溴)苯基-4,5-咪唑二羧酸(o-BrPhH3IDC)与六水合硝酸铕(Eu(NO33·6H2O)在对苯二甲酸存在下,在乙睛和水的混合溶剂中,通过溶剂热反应,合成了一个三维超分子配合物(H3O)[Eu(o-BrPhH2IDC)4](1)。采用单晶X射线衍射对配合物1的晶体结构进行了测试,结果表明,配合物1为立方晶系,Ⅰ-43d空间群;中心铕离子处于一个八配位的体系中。对配合物1的固态荧光研究发现:在395 nm的激发波长下,标题配合物显示出特征的铕发射光谱。这说明所采用的有机配体具有良好的天线效应,对铕离子有很好的敏化效应。
N-异丙基丙烯酰胺/类水滑石复合水凝胶的制备及温敏性
段元首, 贾凤霞, 王朔, 李丽芳
2018, 35(1): 102-108  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170034
[摘要]  (103) [HTML全文] (103) [PDF 930KB] (103)
摘要:
以类水滑石(LDHs)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)为原材料,采用自由基引发聚合制得了有机无机PNIPA/LDHs温度敏感复合水凝胶。通过热重分析仪(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)等技术手段表征了材料的结构和性能。结果表明,PNIPA/LDHs复合水凝胶在33℃左右可实现溶胶-凝胶的可逆性变化,LDHs质量分数基本不影响复合水凝胶的胶凝化温度和胶凝时间。LDHs添加可使PNIPA/LDHs复合水凝胶的热稳定性较NIPA有大幅度提升。随LDHs质量分数及n(Mg):n(Al)的增加,复合凝胶的吸热峰值稍有增加。所合成PNIPA/LDHs复合水凝胶表面粗糙不平,具有一定的孔洞结构。
基于银纳米线复合透明电极的可弯折柔性聚合物太阳能电池
张晓琴, 吴江, 王建太, 闫驰, 付莹莹, 谢志元
2018, 35(1): 109-115  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170025
[摘要]  (119) [HTML全文] (119) [PDF 870KB] (119)
摘要:
本文设计了一种可以通过刮涂方法制备的基于银纳米线(AgNWs)的柔性复合透明电极,并以此为基础实现了高性能柔性聚合物太阳能电池的制备。基于银纳米线的柔性复合薄膜(APA)由银纳米线(AgNWs),聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和铝掺杂氧化锌(AZO)纳米粒子在低温下通过多层刮涂的方法制备。APA透明复合薄膜在550 nm处透光率达到90.90%,面电阻低至13.01 Ω/sq,在柔性基底上具有很高的粘附性。在透明的APA/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上制备的柔性聚合物太阳能电池(PSCs),能量转换效率达到5.47%。而且以5 mm为曲率半径,经过1000次循环弯曲实验,电池的能量转换效率仅下降了14%。
锂离子电池负极材料碳氮包覆钛酸锂的制备及表征
万露, 付争兵
2018, 35(1): 116-122  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170016
[摘要]  (149) [HTML全文] (149) [PDF 1074KB] (149)
摘要:
以钛酸正四丁酯为钛源、甲酸锂为锂源、柠檬酸为碳源、脲作为氮源,采用溶胶-凝胶法制备出了氮修饰碳包覆钛酸锂(Li4Ti5O12/NC)的复合电极材料。借助X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Li4Ti5O12/NC的晶体结构、组成和形貌进行了表征分析,结果表明,所得产物是由尖晶石结构Li4Ti5O12外围包覆NC组成。恒电流充放电实验结果显示,碳氮包覆量为9.48%的Li4Ti5O12/NC材料在1C下首次放电比容量为212.9 mA·h/g,充放电循环100周后仍能保持160.1 mA·h/g的较高比容量。碳氮包覆不会改变材料的晶型,但能有效抑制复合材料粒径增大,同时增加复合材料锂脱嵌活性位点,提高其比容量和导电性。
Full Papers
Nickel(Ⅱ) Complexes Containing RCOO-Substituent as Highly Active Single-Component Catalysts for Ethylene (Co)Polymerization
Weiwei LI, Hongliang MU, Jingyu LIU, Yuesheng LI
2018, 35(1): 89-101  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2018.01.170031
[摘要]  (63) [HTML全文] (63) [PDF 825KB] (63)
摘要:
Mononuclear nickel complexes[(2, 6-R2-C6H3)NC(H)(3-Ph-5-PhCOO-2-O-C6H2)-κ2-N, O]Ni(CH3)(pyridine)](R=iPr; 3, 5-tBu2C6H3)(Ni1~Ni2) and binuclear nickel complex(Ni3) were synthesized, characterized and applied in ethylene (co)polymerization. As single-component catalysts, all these complexes are capable of converting ethylene to branched polyethylenes(PE) with moderate relative molecular mass. The electron-donating group PhCOO-facilitates the initiation of catalyst Ni1, leading to better catalytic activity at low temperature compared to nickel methyl pyridine comples(Ni0). Introducing bulky 2, 6-(3, 5-(t-Bu)2C6H3)2C6H3N-moiety, the activities of Ni2 up to 1.8×106 g of PE mol-1·Ni-1·h-1(at 5×105 Pa ethylene) were among the highest values using phenoxyiminato neutral nickel catalysts. Binuclear catalyst Ni3 showes better tolerance toward PPh3 donor additive than its mononuclear counterpart. In the presence of comonomers 1, 5-hexadiene, 1, 7-octadiene, 6-bromo-1-hexene, or methyl 10-undecenoate, these catalysts effectively enchain these comonomers into the polymer chain to give functionalized polyethylenes.