低碳经济与工业生物技术

低碳经济以大幅度降低CO2排放量为主要手段,以提高能源利用率、实现经济可持续性发展为最终目标。低碳经济是经济转型的重点,是未来世界发展的方向。本文主要介绍了从低碳经济要求出发,当前工业生物产业的新局面,主要包括工业生物技术中的热点项目以及在生物材料领域备受关注的几种聚酯材料,同时也简介了当前工业生物技术发展中存在的问题与困难。

氮杂环卡宾二氧化碳加合物催化转酯反应制备生物柴油

为了开发一种无金属有机催化剂用于生物柴油的制备,合成了一系列咪唑(啉)类氮杂环卡宾的二氧化碳加合物(N-heterocyclic carbenes CO2adducts,NHC-CO2),通过加热使其释放游离卡宾,并催化转酯反应制备生物柴油。为了比较催化活性,不同结构的NHC—CO2被用于大豆油的转酯反应中。结果发现:当使用咪唑类催化剂时,产物中甲酯含量大于90%,而当使用咪唑啉型催化剂,甲酯含量不足20%,这说明咪唑类催化剂更适合本研究中的转酯反应。催化剂最佳用量为大豆油的2%(摩尔百分比),最佳醇油比为12∶1。本研究中催化剂前体释放游离卡宾进入反应介质,反应迅速,产品分离简单,是制备生物柴油的有效绿色方法。

球磨机中无溶剂合成1,2-双取代苯并咪唑

在球磨机中无溶剂条件下,FeCl3.6H2O催化邻苯二胺与芳香醛反应,选择性地合成了1-芳甲基-2-芳基双取代苯并咪唑,产率均在80%以上。产物结构经1HNMR、13CNMR及HRMS表征。最佳反应条件为:球磨机转速400 r/min,n(FeCl3.6H2O)∶n(邻苯二胺)∶n(芳香醛)=0.25∶1∶2,研磨时间2 h。

三光气在L-乳酸-O-羧基内酸酐合成中的应用

三光气与L-乳酸锂盐反应,合成L-乳酸-O-羧基内酸酐。反应在四氢呋喃中进行,三光气与乳酸锂的摩尔比为1.2∶1,在65℃下反应45 min,并鼓吹大量惰性气体,可以有效地排除副产物HCl,产率为89%。

基于冻融循环探究自动化存储系统与超低温冰箱对样本保存效果的影响

为比较自动化存储系统和超低温冰箱保存样本的效果,探讨反复冻融对样本的影响。通过在自动化存储系统和超低温冰箱中建立小鼠肝组织样本和人血液样本的反复冻融模型,经过1~5次冻融循环,提取小鼠肝组织的总RNA,采用安捷伦2100生物分析仪检测RNA的完整性。提取血液样本的DNA,采用实时荧光定量PCR(QPCR)技术进行DNA定量检测,计算1~5次冻融循环的β-Actin基因相对于对照组(冻融0次)的相对表达量,采用2-△△CT方法和Student’s t检验处理实验数据。结果表明,新鲜组织立即提取的RNA完整性最佳,随着冻融次数的增加,RNA的完整性(RNA integrity number,RIN值)不断降低,两存储设备的同一次冻融循环差异均无统计学意义(均P>0.05)。血液样本经1~5次冻融后,DNA含量较基线水平有轻度升高,自动化设备组和超低温冰箱组DNA含量较基线水平平均分别增加0.2%和1.7%。可见自动化存储系统与传统超低温冰箱样本保存效果无明显差异(P>0.05);当对组织RNA质量要求较高时,样本冻融不应超过3次;全血样本在反复冻融5次以内其DNA定量检测结果可基本保持稳定。

高效液相色谱-串联质谱法测定大黄醛中杂质大黄素和丹蒽醌含量

蒽醌类化合物存在于天然,也可人工合成。天然蒽醌常存在于高等植物和低等植物地衣类和菌类的代谢产物中,具有止血、利尿、泻下等作用。该研究建立了高效液相色谱-串联质谱法,测定大黄醛中杂质大黄素与丹蒽醌的含量。样品经乙腈提取后,采用Poroshell 120 EC-C18(4.6*150 mm, 4um)色谱柱,流动相A为0.1%(体积分数)甲酸,流动相B为乙腈进行梯度洗脱,单次分析时间为20 min。采用多反应监测(MRM)方式,离子源为ESI(+),确定母离子及子离子参数,优化相应质谱参数后进行采集。结果表明,该方法下,杂质大黄素、丹蒽醌与空白溶剂和样品无干扰现象,大黄素与丹蒽醌方法检出限(S/N3)均为0.06 mg/kg,方法定量限(S/N10)均为0.12 mg/kg,在4.5、7.5、15、22.5 mg/kg四个添加水平上回收率分别为111.9%、120.2%,各加标水平平行测定结果的相对标准偏差(RSD)为3.2%、2.6%,且在22.5~150 μg/L范围内线性关系良好,相关系数(r)均大于0.998。考察柱温、流动相初始比例、流速条件的改变对实验结果的影响,最终显示该方法操作简单,准确度高,重复性好,精密度好且方法条件耐用性好。

高效液相色谱串联质谱法测定黄芩中的植物内源激素

为了研究植物内源激素对黄芩生长的影响,建立了同时测定黄芩中赤霉素3、脱落酸、吲哚乙酸和顺式玉米素4种植物内源激素含量的液相色谱串联三重四极杆质谱的测定方法。对该方法进行优化和验证,结果表明,以Agilent ZORBAX SB-C18(4.6 mm×150.0 mm×3.5μm)为色谱柱;以0.1%甲酸水为水相,甲醇为有机相梯度洗脱;流速为0.6 mL/min;柱温为30℃;进样量为20μL;进样盘温度为4℃;离子源为ESI,正负采集模式;检测方式为多反应监测(MRM)方式;采用液相色谱串联三重四极杆质谱仪,以目标离子对进行定性和定量分析。在此条件下,4种植物内源激素在0.5~500.0 ng/mL内线性关系良好,相关系数(R)大于0.995,检出限为0.1 ng/mL,定量限为0.5 ng/g,回收率为93.5%~111.4%,相对标准偏差(RSD)小于10%,均符合验证要求。该方法快速简便,灵敏度高,可用于黄芩中4种植物内源激素的快速测定,为中药材质量提供有力保障。

10种不同品牌冻存管性能的评价

为了比较市场上知名的10种品牌冻存管的抗压性、密封性和稳定性,评价冻存管的性能,以期筛选出品质高、价格低的冻存管,通过选择Fludix、Miconic、万格等10种品牌共24种型号的冻存管,利用观察法、称重法、比较法,对其耐压性、密封性和稳定性3方面性能进行测试和评价,评估不同品牌冻存管的性能差异。结果显示,耐压试验中,对照组完好率84.72%,实验组完好率为9.72%;密封性排名靠前三位的品牌分别为Fludix、万格、Micronic;稳定性排名靠前三位的品牌分别为万格、Thermo NALgene、Micronic。可见,盛放样品的体积在冻存管工作体积范围内能大大降低冻存管冻裂的风险,对于同一品牌同一规格的冻存管,截面积较大的冻存管,其被冻裂的概率越小。万格品牌冻存管较其他品牌具有较好耐压性、密封性和稳定性。