一种基于聚集诱导发光机制的新型氨肽酶N荧光探针

氨肽酶N(APN)在人体中广泛存在,在肿瘤细胞表面大量表达,并在癌症侵袭、转移和血管生产过程中具有重要作用;体液中的APN可作为炎症、癌症的早期生物标志物.鉴于此,发展高灵敏度、高选择性的检测手段对APN进行实时检测及可视化成像将为APN相关疾病的诊断及病理生理学说明提供可能性.荧光探针因其选择性好、灵敏度高的优势,近年来已被广泛应用于生物酶检测.然而已报道用于检测APN的荧光探针多基于平面分子,易受聚集荧光猝灭(ACQ)限制.与基于传统平面分子的ACQ荧光染料相比,具有聚集诱导发光(AIE)效应的荧光分子能更好地应用于高浓度与高含水量的检测环境,为荧光探针技术的发展开辟了新的路径,而基于AIE机制的APN荧光探针仍鲜有报道.喹啉-丙二腈(QM)类化合物具有长发射波长,且生物相容性好、光稳定性优异,目前已有多种基于QM母体的AIE探针应用于细胞成像与各种活性物质检测.基于此,设计合成了以QM为母体的AIE荧光探针QM-Ala,探针具有99 nm的大斯托克斯位移、良好的稳定性、抗干扰能力和较快的响应速度,检测限(LOD)低至1.22 ng/mL.QM-Ala在3~7区间对pH有即时响应,并在体液pH条件下对APN质量浓度有良好的线性响应,因此有望应用于酶抑制剂筛选以及体液中的APN质量浓度检测.

海洋来源低温果胶酶产生菌筛选、鉴定与酶学性质研究

目的:从海洋底泥样品中筛选能低温降解果胶的新颖菌株,发掘具有潜在产业化价值的果胶酶。方法:以果胶为唯一碳源,利用透明圈法和3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)从大连渤海湾海泥中筛出一株高产果胶酶菌株。对其进行形态学、生理生化特征分析以及16S rDNA序列测定,BLAST同源基因比对后构建系统发育树,并进一步研究其酶学特性。结果:筛选高产果胶酶菌株命名为LY-1,通过16S rDNA序列分析并结合生理生化鉴定确定该菌株为橄榄灰链霉菌(Streptomyces olivogriseus)。菌株LY-1在25℃、180 r/min的条件下培养至24 h时,果胶酶的酶活力为30.56 U/mL。最适酶pH为8.0,最适酶温度为20℃。此外,该酶在60℃孵育2 h仍保持70%以上的酶活性,在pH7.0~9.0范围内稳定性良好,酶活性稳定维持在90%以上。金属离子Cu^(2+)、Ba^(2+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、K+、Co^(2+)促进该酶活性,Mn^(2+)、Zn^(2+)、Hg^(2+)、Na^(+)则抑制该酶活性。结论:菌株LY-1所产的果胶酶具有应用于产业化商用果胶酶的潜力。

用于水性车漆的受阻胺光稳定剂的合成及性能

设计、合成了一种受阻胺光稳定剂(HALS)TM-3。首先,三聚氯氰和N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺通过亲核取代反应合成了N-丁基-4,6-二氯-N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3,5-三嗪-2-胺(中间体Ⅰ);中间体Ⅰ再与N,N-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺反应生成了N2,N2'-(己烷-1,6-二基)双[N4-丁基-6-氯-N2,N4-双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-1,3,5-三嗪-2,4-二胺](中间体Ⅱ);最后,中间体Ⅱ水解生成目标化合物6,6'-{己烷-1,6-二基双[(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氮二基]}双{4-[丁基(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氨基]-1,3,5-三嗪-2-醇}(TM-3)。采用1HNMR、13CNMR、HRMS表征了TM-3的结构,通过UV-Vis、TGA考察了其性能,比较了TM-3和双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(HALS770)在汽车清漆涂料中的光稳定性。结果表明,TM-3在210 nm处具有强烈的UV-Vis吸收;热稳定性能良好,在400℃以前能保持热稳定,可以耐受较高的温度;TM-3在含水的有机溶剂中比HALS770具有更好的溶解性。加入TM-3的样品(样品4)在模拟紫外光照射800 h后色差为6.01,光泽损失率为4.6%;而加入HALS770的样品(样品5)色差达到6.72,光泽损失率为6.7%,说明TM-3的光稳定优于HALS770。

喷洒微生态制剂对肉鸡生产性能和舍内氨气水平的影响

为建立标准化肉鸡舍内喷洒微生态制剂提升环境质量新技术,本试验对肉鸡生产性能及肉鸡较敏感的有害气体氨气等指标进行了全期对比监测,分析了舍内氨气含量及变化规律,在此基础上,结合感官评价及前人研究,确定氨气控制时间及氨气控制量,进而明确喷洒微生态制剂降氨时效规律。结果显示:全期平均日增重无显著性变化,但肉鸡成活率增加了2.08个百分点,料重比降低了0.07,欧指提高了15.90个点;氨气含量全期平均可降低50.00%;鸡舍预温期至4 d清粪前舍内氨气浓度较高,且呈逐日增高状态(超过10 mg/m3水平),清粪后逐渐降低,8 d后达3 mg/m3以下。研究提示,清粪前4 d氨气仍存在超标可能,为控制关键期,应加强氨气管理;另外,微生态制剂有一定降氨作用,可借助恒温喷洒降尘装置降低育雏期氨气浓度成本。

BiOCl/CdSe复合材料的制备及可见光催化性能研究

异质结的构建是提高光催化剂性能的有效途径.通过两步法,以BiOCl为基底原位生长CdSe纳米颗粒成功制备了一系列BiOCl/CdSe复合材料.利用XRD、SEM、TEM等对材料进行表征,结果证明CdSe在BiOCl表面均匀分布,并且BiOCl与CdSe之间成功构建了有效的异质结.在可见光照射下,与纯BiOCl和CdSe相比,复合材料在光催化降解四环素方面表现出优异的性能.其中,BC-1在1h内可有效降解81.7%的四环素.更重要的是,通过循环套用证明,该复合材料重复使用4次后仍有较高的稳定性.自由基捕获实验证明,空穴(h+)和超氧自由基(·O_(2)^(-))在降解过程中起着主要作用.

新型鸭呼肠孤病毒TaqMan探针实时荧光定量RT-PCR检测方法的建立与应用

为了快速、准确检测新型鸭呼肠孤病毒(Novel duck reovirus,NDRV),本试验采用NDRVσB基因的序列保守区,设计特异性引物和TaqMan探针,经优化反应条件,建立了NDRV实时荧光定量RT-PCR检测方法标准曲线,并进行特异性试验、敏感性试验、重复性试验和临床样品检测试验。结果表明:所建立的TaqMan荧光定量RT-PCR检测方法标准曲线方程为y=-3.354x+44.818,扩增效率为98.7%,标准曲线的相关系数为0.999;该方法可以特异性检测NDRV,但对MDRV、ARV、TMUV、DHAV均无反应信号;该方法检测质粒标准品最低检测浓度为10拷贝/μL,是普通PCR方法检测敏感性的1000倍;该方法的组内与组间变异系数均小于2%;用该方法检测临床样品,结果显示NDRV阳性率为45%,而常规RT-PCR阳性率为33%,比常规RT-PCR敏感。说明本研究建立的TaqMan荧光定量RT-PCR检测方法可为NDRV的监测和早期诊断提供可靠的技术支撑。

CuCe氧化物催化剂的制备及CWPO降解双酚A废水研究

为解决Fenton法存在活性组分流失及通常在pH 2~3条件下运行的局限性,采用柠檬酸络合法制备了CuCe氧化物催化剂,建立了双酚A非均相催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)反应体系。考察了焙烧温度、Cu/Ce摩尔比、H2O2用量、双酚A初始浓度和pH对催化剂物化结构和CWPO性能的影响。并分析了可能的降解路径。结果表明:催化剂具有良好的高温稳定性和pH适应性,在pH 1.6~7.9范围内对双酚A都具有较高的降解性能,不需要调节pH。在焙烧温度450℃、Cu/Ce摩尔比1.0、催化剂用量1 g·L^-1、H2O2用量196 mmol·L^-1、BPA浓度152 mg·L^-1、pH 6.6、反应温度75℃、反应95 min后,BPA和TOC去除率分别为91.8%和84.5%,Cu^2+析出浓度为19.3 mg·L^-1。推测了双酚A可能的降解路径。

响应面优化海洋担子菌产葡萄糖氧化酶发酵条件研究

从海泥中筛选到了一株高产低温葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GOD)的担子菌(Basidioascus sp.)酵母菌株(31号),在前期单因素优化实验(单因素优化结果为:蔗糖4%、酵母粉0.3%、NaNO_(3)0.4%、无机盐添加量(KH_(2)PO_(4)0.02%、KCl 0.10%、MgSO_(4)·7H_(2)O 0.10%)、初始pH7.0、装液量125mL/250mL、接种量2%、发酵转速200r/min、发酵温度20℃,酶活力达到435.37U/mL)的基础上,对其进行PlackettBurman、Box-Behnken等相关实验,以进一步提高31号菌株产GOD酶活性,结果表明,GOD酶活性显著提高。Plackett-Burman实验确定了发酵温度、蔗糖添加量和接种量是影响31号菌株产酶的重要因素。最陡爬坡实验及响应面实验联合优化,确定了三个最显著影响因素的最佳培养条件为发酵温度26℃、蔗糖3.92%和接种量3.58%。根据实际情况,进行适当调整,确定31号菌株产GOD酶的最佳条件,在最优发酵条件下,菌株产GOD酶活力达503.22U/mL,与优化前酶活435.37U/mL相比,优化后GOD酶活提高了15.58%。

Ce改性CuO/γ-Al_(2)O_(3)用于催化燃烧中Ce作用的探究

针对CuO(20%)/γ-Al_(2)O_(3)催化剂催化燃烧性能的欠缺,通过共沉淀捏合法制备了CuO(20%)/Ce_(x)Al_(100-x)O_(y)(x=1,3,5,7,10,12)系列催化剂,并通过XRD、BET、XPS、H2-TPR、TEM等系列表征方法对催化剂进行了表征,研究了Ce掺杂对催化燃烧效果的影响.表征结果表明,Ce掺杂可以促进催化剂表面CuO的分散,为反应提供更多活性位点,增强催化剂的低温还原性,并提供更多的表面吸附氧,这些都有利于催化燃烧活性的提高.同时,所有催化剂均在以典型的VOC甲苯作为底物的催化燃烧实验中进行了评估,其中CuO(20%)/Ce_(7)Al_(93)O_(y)表现出最高的催化燃烧活性,与CuO(20%)/γ-Al_(2)O_(3)相比,其T90降低了约30℃.比较其他结果,掺杂量低时,催化剂改性结果较差;而在掺杂量过多时,反而会严重损害催化剂性质,如催化剂中的γ-Al_(2)O_(3)骨架可能会坍塌,影响催化燃烧活性.这可以证明Ce掺杂可以有效提高催化剂的燃烧活性,而合适的Ce掺杂量对催化剂改性是很关键的.同时,还对所得的最优催化剂进行了稳定性和普适性的测试,并得出了较好的结果.综上,本研究集中于掺杂量对催化剂的影响,为后续研究提供了理论基础.

多功能荧光探针用于次氯酸及微环境检测

次氯酸作为一种活性氧,在免疫系统中起着重要作用,但是过量的次氯酸会对生物体造成严重损伤,因此对次氯酸含量的检测十分有必要.另一方面,生物微环境的稳定是保持细胞正常增殖、分化、代谢和功能活动的重要条件,微环境成分的异常变化可使细胞发生病变.因此,极性和黏度,作为重要的微环境参数,对于其水平的监测是有意义的.在多种次氯酸和微环境检测方法中,荧光分析法由于灵敏度高、选择性好等显著优势受到广泛关注.虽然目前已经有多种探针用于次氯酸、极性或黏度的检测,但它们大多只能实现单一指标的检测.因此,开发一种用于次氯酸及微环境检测的多功能探针十分必要.通过合理的分子设计开发了一种基于香豆素-三苯胺衍生物的新型多功能荧光探针CAT.在设计策略中,将具有聚集诱导发光(AIE)效应的三苯胺衍生物作为供电基团引入D(电子供体)-π-A(电子受体)型分子中,以同时实现基于分子内电荷转移(ICT)效应的极性检测和基于AIE效应的黏度检测.实验证明,探针可以通过最大发射峰处的荧光强度变化实现对极性和黏度水平的监测.此外,选择香豆素衍生物作为次氯酸(HClO)的荧光基团,并以N,N-二甲基硫代甲酸酯作为其识别位点,成功实现了探针对HClO的快速选择性响应,且在中性与碱性环境中稳定.CAT为多功能荧光探针的开发提供了一种很有前景的策略.

一种新型多活性位点的反应型紫外线吸收剂的设计与合成

为了提高紫外线吸收剂在异氰酸酯涂料中的负载率,以2-[3′-叔丁基-2′-羟基-5′-(2-甲氧羰乙基)苯基]苯并三氮唑(UV1120)和二异丙醇胺为原料、通过酰胺化反应设计合成了一种新型多羟基的反应型苯并三氮唑类紫外线吸收剂。化合物结构通过1H NMR和FT-IR进行了确证。优化的反应工艺条件为:以甲苯为反应溶剂、LiOH为催化剂,n(UV1120)∶n(二异丙醇胺)=1∶4,反应温度80℃,反应时间8 h。在此条件下,产物收率可达84.5%,纯度大于99.9%。

硫的掺杂对Co-N-C催化剂转移氢化性能的影响

在M-N-C型催化剂中引入非金属元素对其进行改性,是一种卓有成效的催化剂优化方法.针对Co-N-C催化剂在硝基苯转移氢化反应中催化活性的不足,以多孔有机聚合物作为有机前驱体,引入不同的硫源,通过高温热解法设计合成了两种硫掺杂修饰的Co-N-C催化剂,并将其应用于硝基苯的转移氢化反应中,研究硫的引入方式对催化剂构效关系的影响.通过SEM、PXRD、TEM、元素含量、氮气吸脱附分析和XPS等系列表征方法对催化剂进行表征.结果表明,所有Co-N-C催化剂在热解过程中均形成石墨碳层和多壁碳纳米管,钴纳米颗粒形成了相同的物相和碳层包覆结构.硫的掺杂影响了催化剂的形貌和钴纳米颗粒的粒径.硫元素与氮元素之间具有协同掺杂的作用,硫的掺杂影响了氮的掺杂形态,提高了吡啶氮的含量.钴硫相互作用仅存在于由分子硫源制备得到的催化剂Co-NPC-S中.催化转移氢化反应结果表明,硫改性催化剂Co-NPC-S和Co-NSPC的催化活性远高于未改性的Co-NPC,这是因为硫元素的掺杂促进了氮元素的掺杂,强化了碳层与钴纳米颗粒之间的电子转移作用.另外,由骨架硫源制备得到的催化剂Co-NSPC具有最高的催化活性,这可能是由于骨架硫源的使用避免了钴硫相互作用的产生,从而减少了在热解过程中生成可覆盖催化剂活性位点的低价态硫物种,有利于催化剂活性的提高.

沙门菌LAMP检测方法的建立

为动物产品沙门菌快速检测提供技术支持,针对沙门菌属特异性的侵袭蛋白(Invasion protein,invA)基因设计2对引物,建立了一种环介导等温扩增(Loop-mediated iso?thermal amplification,LAMP)方法。对优化后的LAMP方法进行了特异性检测、灵敏度检测及沙门菌人工污染鸡蛋内容物检测。结果表明,该LAMP法可快速、特异地检测出沙门菌。LAMP法对细菌培养物检出限为8.7×100cfu/mL,对人工污染鸡蛋内容物中沙门菌的检出限为9.5×100cfu/mL。该方法有望用于鸡蛋中沙门菌的快速检测。

海洋来源产低温几丁质酶菌株的诱变选育及酶学性质研究

为研究菌株Photobacterium sp. LG-1理化性质,提高其产酶活性。利用BIOLOG对其进行生理生化实验,通过紫外诱变、化学诱变及复合诱变进行育种,并对其进行酶学性质及抑菌性研究。结果表明,该菌株复合诱变后酶活达2.690 U/mL,酶活提高率为139.78%;最适反应温度为35℃,0℃仍具有催化活性;最适反应pH为8.0,在偏碱性环境中有较好的稳定性;Ca^(2+)、K^(+)、Mg^(2+)、Cu^(2+)、Na^(+)对几丁质酶活性有促进作用。LG-1对根霉、黑曲霉、毛霉及玉米腐烂病有抑制活性。

鸡源铜绿假单胞菌氨基糖苷类耐药特性研究

为了解铜绿假单胞菌(PA)的氨基糖苷类耐药机制,用纸片扩散法检测分离自鸡场的50株PA对6种氨基糖苷类药物的敏感性,用PCR法检测7种氨基糖苷类修饰酶(AMEs)基因和5种16 S rRNA甲基化酶基因。结果显示:50株PA中45株对氨基糖苷类药物耐药,36株表现出多种氨基糖苷类药物耐药。50株菌中共有45株检测到耐氨基糖苷类药物基因,总检出率为90.0%。AMEs基因aac(3)-Ⅱ、ant(3′′)-Ⅰ、aph(3′′)-Ⅰb、aph(6′)-Ⅰd、aac(6′)-Ⅰb、ant(2′′)-Ⅰ的阳性率分别为88.0%、50.0%、44.0%、24.0%、20.0%、4.0%,16 S rRNA甲基化酶armA基因的阳性率为2.0%,其余5种基因均未检出。提示PA对氨基糖苷类耐药与产AMEs和16 S rRNA甲基化酶有关。

Bi^(0)/Bi_(2)O_(2)CO_(3)/N-TiO_(2)复合材料的制备及其光催化性能

利用TiO_(2)纳米带作为基底,乙二胺作为还原剂及氮源,采用溶剂热法合成光催化复合材料Bi^(0)/Bi_(2)O_(2)CO_(3)/N-TiO_(2)。通过XRD、SEM、TEM等对催化剂的结构进行了表征。结果显示,直径为1.2~2.1 nm的单质铋(Bi^(0))和碳酸氧铋(Bi_(2)O_(2)CO_(3))的复合量子点均匀生长在一维TiO_(2)纳米带(TiO_(2)NBs)表面。在可见光照射下,相比于TiO_(2)NBs(降解率30.95%),Bi^(0)/Bi_(2)O_(2)CO_(3)/N-TiO_(2)在3 h内实现了对有机污染物罗丹明B的高效降解(降解率95.02%)。活性物质捕获实验证实,h+和·OH是材料参与光催化降解罗丹明B的主要活性物质。

2019—2020年河北省部分地区鸡H9N2亚型AIV HA基因和NA基因遗传进化分析

为了解河北省鸡H9亚型禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)感染及其重要基因的变异情况,采用RT-PCR方法对2019—2020年自患呼吸道疾病鸡群收集的131份病料进行H9亚型AIV检测,并对4株H9N2亚型AIV分离毒株的血凝素(HA)基因和神经氨酸酶(NA)基因进行遗传变异分析。结果显示:H9亚型AIV阳性率为6.1%,肉鸡病料H9亚型AIV检出(6/38)高于蛋鸡病料(2/93);4株分离毒株HA基因属于近年流行的h9.4.2.5分支,NA基因属于Y280-like分支;HA基因和NA基因均与疫苗株的遗传距离较远;HA蛋白裂解位点的氨基酸序列均为PSRSSR↓GLF,符合低致病性AIV特征;HA蛋白受体结合位点均存在Q234L突变,具有结合人流感受体的分子特征。研究结果丰富了河北省H9亚型AIV流行病学资料,可为低致病性禽流感的防控提供参考。

2019—2020年河北省鸡细小病毒分子流行病学调查及NS基因序列分析

为了解河北省鸡细小病毒(Chicken parvovirus,ChPV)在小肠有出血斑病变的鸡群中的流行及遗传变异情况,研究针对ChPV的非结构(NS)蛋白基因设计特异性检测引物,采用PCR方法对送检的151份样品进行检测,并对部分阳性病料中ChPV NS基因进行测序和遗传进化分析。流行病学调查结果显示:ChPV阳性率为48.3%;肉鸡和蛋鸡的阳性率分别为64.3%和44.7%,且幼龄鸡群的阳性率较高;4~5月份和7~8月份样品中ChPV的阳性率较高。序列分析显示测序病料中ChPV/CK/CH/HBSJZ/61株、ChPV/CK/CH/HBBD/62株和ChPV/CK/CH/HBSJZ/68株均与参考毒株ChPV/Poland/G090/2011核苷酸序列同源性最高(98.8%~99.1%),属于火鸡细小病毒(Turkey parvovirus,TuPV)亚群;ChPV/CK/CH/HBZJK/17株与参考毒株GX-CH-PV-17和GX-CH-PV-14的核苷酸序列同源性最高(均为99.7%),属于ChPV亚群。结果表明:河北省有出血斑病变的鸡小肠中ChPV检出率较高,测序样品中ChPV分别属于ChPV亚群和TuPV亚群。

机械写制π相移弯曲不灵敏光纤长周期光栅滤波器

采用2个交错放置的具有π相移的周期性刻槽板对弯曲不敏感光纤径向施力,形成了机械写制π相移长周期光栅(LPGs)滤波器。实验研究了压力和子光栅个数对π相移光纤光栅的光谱影响以及光栅的偏振相关损耗(PDL)。结果表明:两侧阻带的传输损耗由施加在光纤上面的压力决定,子光栅的个数决定π相移光纤光栅的通带宽度,但不影响通带中心波长;对LP13耦合模,当π相移个数从1增加到9时,滤波器通带带宽由8.2 nm增加到53.8 nm。LP13包层模具有最大PDL,其值约为6.86dB。该方法制作的π相移长周期光纤光栅(LPFG)具有可重构性,结构简单,易于操作,在光纤通信和传感领域具有潜在的应用价值。

瑞替加滨的简易合成方法

以5-氟-2-硝基苯胺为起始原料,经亲核取代、氢化还原和酰化反应合成了瑞替加滨,并对反应工艺条件进行了优化。中间产物2-氨基-4-(4-氟苄胺基)硝基苯的优化条件为:以三乙胺为缚酸剂,n(5-氟-2-硝基苯胺)∶n(4-氟苄胺)∶n(三乙胺)=1.0∶1.2∶1.3,反应温度为90℃,反应时间为8 h,得中间产物,收率可达92.94%。瑞替加滨合成的优化条件为:以四氢呋喃为溶剂,钯碳(Pd/C,5%)为催化剂,氢压为101.325 kPa,反应温度为35℃,氢化还原反应3 h后,在15℃下滴加盐酸溶液后继续氢化还原反应,此后不经分离与氯甲酸乙酯直接进行酰化反应得粗品,粗品经乙醇/正己烷混合溶剂精制,得到目标产物瑞替加滨,总收率43.09%,质量分数可达99.9%(HPLC),其化学结构经元素分析、~1H NMR、^(13)C NMR和ESI-MS确证。该合成工艺方法操作简单,稳定可靠,原料易得,催化剂可以回收再用,有效地降低了生产成本,有利于工业化生产。