静电纺丝紫苏醛/甲基-β-环糊精包合物纳米纤维的制备与表征

为提高紫苏醛(PA)的热稳定性和水溶性,扩展其应用,以甲基-β-环糊精(MβCD)为主体分子,PA为客体分子,通过静电纺丝技术制备了PA/MβCD包合物(PA/MβCD-IC)纳米纤维(PA/MβCD-IC-NF)。采用SEM、1HNMR、XRD、TGA、FTIR和分子模拟对PA/MβCD-IC-NF进行了表征和分析,测试了其相溶解度,评价了其抗氧化活性和抑菌性能。结果表明,PA已被成功地包裹在MβCD空腔中,形成PA/MβCD包合物;PA/MβCD-IC-NF为非晶体结构,直径分布较均匀且表面光滑,平均直径为(134±60)nm。质量浓度为12 g/L的PA/MβCD-IC-NF(2 cm×2 cm)在1 s内可完全溶解。与PA相比,PA/MβCD-IC-NF中PA的热稳定性和水溶性都显著提高。PA/MβCD-IC-NF的抗氧化活性明显高于PA,对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抑制率分别为96.2%±0.1%和94.0%±0.3%。

银-铜双金属纳米粒子/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为制备高效抗菌的生物可降解聚乳酸(PLA)静电纺丝纤维膜,首先利用L-抗坏血酸对银和铜的硝酸盐溶液进行化学还原,得到银-铜双金属纳米粒子(Ag-Cu NPs)。然后将Ag-Cu NPs与PLA纺丝液共混,通过静电纺丝技术制备了不同组成的Ag-Cu NPs/PLA复合纳米纤维膜,并对其形貌、结构、亲水性和抗菌性能等进行测试。结果表明:合成的Ag-Cu NPs的粒径约为32 nm,复合纳米纤维膜中Ag-Cu NPs被PLA基体包覆,且沿着纤维径向排列,纤维表面存在大量微小的孔洞;加入Ag-Cu NPs后,Ag-Cu NPs/PLA的水接触角略微降低,亲水性增加,且Ag-Cu NPs和PLA之间仅发生物理作用,未产生明显的化学作用;相比于纯PLA纳米纤维膜,Ag-Cu NPs/PLA的抗菌率明显提高,当纺丝液中Ag-Cu NPs相对于PLA质量为7%时,复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%。

基于Fe_(3)O_(4)磁分子印迹纳米粒子比色检测蔬菜中6-苄氨基腺嘌呤残留

[目的]实现蔬菜中6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)残留的快速、灵敏、可视化检测。[方法]基于Fe_(3)O_(4)磁分子印迹纳米粒子(Fe_(3)O_(4)MMIP NPs)的类过氧化物酶活性和特异识别性,构建了一种简单、快速、高选择性检测6-BA的比色方法,并用于蔬菜中6-BA残留检测。[结果]在pH 4.0、H 2O 2浓度0.02 mol/L、TMB浓度0.02 mol/L和反应时间5 min时,Fe_(3)O_(4)MMIP NPs表现出最佳的类过氧化物酶催化活性。6-BA在1~300 ng/mL质量浓度范围内与空白和样品吸光度值的差值呈良好的线性关系,检测限为0.697 ng/mL。该方法被成功应用于蔬菜(黄瓜、西红柿、黄豆芽、绿豆芽)中6-BA残留检测,回收率为83.47%~106.76%,相对标准差为0.37%~5.66%。此外,4℃下,Fe_(3)O_(4)MMIP NPs贮存60 d后仍能保持良好的催化活性。[结论]基于Fe_(3)O_(4)MMIP NPs检测6-BA的比色方法具有简便、快速、经济等优势,能够用于蔬菜中6-BA残留检测,具备一定的可靠性和实用性。

磁-金纳米粒子的制备及其生物医学应用进展

综述了近年来磁-金纳米粒子的合成及其在生物医学成像诊断和生物医学治疗上的最新应用研究进展。从磁性纳米粒子的制备方法、磁-金纳米粒子的合成方法、磁-金纳米粒子作为成像造影剂用于生物医学多模态成像及“无背景”成像、磁-金纳米粒子作为诊疗一体化探针用于医学诊疗一体化几个方面进行了概述,并对磁-金纳米粒子未来的发展及应用前景进行了展望。

β-环糊精改性聚氨酯基摩擦纳米发电机的湿度阻抗研究

目的 通过β-环糊精(β-CD)在聚氨酯膜表面进行分子自组装来增加聚氨酯表面的羟基数量,进而增强改性聚氨酯分子在高湿度环境下的电输出性能。方法 采用分子自主组装的方法获得改性聚氨酯膜。聚氨酯颗粒在N,N-二甲基甲酰胺中溶解并通过流延法成膜后,先后在γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷/甲醇溶液和氨基环糊精溶液中浸泡、干燥,得到β-CD功能面。以改性的聚氨酯为摩擦纳米发电机(TENG)的电正性摩擦层,以聚四氟乙烯(PTFE)为电负性摩擦层,组装得到风驱动摩擦纳米发电机。结果 β-环糊精的改性增加了聚氨酯膜表面的羟基数量,使聚氨酯膜在高湿度环境中可以与水分子形成氢键,固定水分子一同参与摩擦起电,增加了聚氨酯基摩擦纳米发电机在高湿度环境中的电输出性能。当湿度从15%增加到95%后,改性聚氨酯基摩擦纳米发电机的短路电流增加了432%,且湿度越大,电输出越大。同时,改性聚氨酯基摩擦纳米发电机在喷洒水滴的情况下,也能点亮248个LED灯。结论 β-环糊精的改性可以显著提升聚氨酯基摩擦纳米发电机在高湿度环境下的电输出性能,且电输出随湿度的增加而增加,显示了出色的耐湿性,对扩展聚氨酯基摩擦纳米发电机的应用具有重要意义,尤其是在高湿度环境下。

氟虫腈/β-环糊精衍生物/壳聚糖纳米微球的制备及性能

本研究首先将β-环糊精(β-CD)进行修饰,以水难溶性氟虫腈(FP)为模型农药,制备了以羧甲基-β-环糊精(CM-β-CD)和羧甲基-羟丙基-β-环糊精(CM-HP-β-CD)为载体的FP包合物(ICs),然后ICs与壳聚糖(CS)通过静电相互作用形成纳米微球(NPs),并对纳米微球进行了表征。同时考察了包合物的溶解度、纳米微球的储存稳定性及光稳定性、体外释放行为。结果表明,FP经CM-β-CD和CM-HP-β-CD作用后可形成1:1的包合物,在水中的溶解度分别提高了102.34和76.29倍。载药纳米微球外观呈规则球形,粒径分布在200 nm左右,包封率最高可达90.42%。紫外光照射48 h后,2种纳米微球药物降解率均小于30%,明显低于FP原药的降解率(88.8%)。从释放曲线得知纳米微球中的FP具有缓释性能,且释放符合KorsmeyerPeppas模型,并在偏碱性条件下具有更高的释放率,这有助于提高对消化液偏碱性虫类的杀虫效果。

芳香缓释聚丙烯腈/薰衣草精油/β-环糊精纳米纤维/棉混纺纱线的制备及其性能

为了制备满足力学性能且具有芳香功能的混纺纱线,以芳香缓释微胶囊为原料,利用离心-静电纺丝技术制备出聚丙烯腈/薰衣草精油/β-环糊精(PAN/OEL/β-CD)纳米纤维,结合传统纺纱工艺,制备PAN/OEL/β-CD纳米纤维/棉混纺纱线,利用微观成像系统、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)、紫外可见分光光度计进行分析。结果表明:在聚丙烯腈质量分数为8%的条件下制备出的PAN/OEL/β-CD纳米纤维形貌均匀、无明显串珠,微胶囊与PAN之间没有新的化学键产生;PAN/OEL/β-CD纳米纤维以3种形式分布在纱线内部;热重分析表明PAN/OEL/β-CD纳米纤维的含量约占纱线7%;混纺纱线3℃条件下21天芳香保持率为95.58%,25℃条件下为83.49%。

β-环糊精钴铁氧化物纳米复合材料修饰电极测定对苯二酚

基于β-环糊精钴铁氧化物纳米复合材料研制了一种新型灵敏的电化学传感器,并用于测定对苯二酚.由于在电极上对苯二酚具有高的负载容量和钴铁氧化物直立的导电性,制作的传感器的电化学响应大大提高.结果表明：该方法的线性范围为1~200μmol/L,检出限为0.12μmol/L（R SN=3）.所研制的电化学传感器具有良好的选择性和重现性,对对苯二酚合成水样进行了测定,回收率在96.0%~103.5%之间.

基于β-环糊精功能化金纳米粒子检测铅离子的研究

采用β-环糊精作为还原剂和稳定剂对金纳米粒子进行功能化,当溶液中有铅离子存在时,会导致功能化金纳米粒子的聚集,体系颜色发生变化,从而实现对铅离子残留的比色检测。研究结果表明,伴随Pb2+浓度的提高,体系颜色由淡红色转变为蓝色或紫色;紫外-可见光光谱分析结果表明,当铅离子浓度处于0.01~2000μmol/L时,R2值为0.9832,工作曲线方程为y=-31.4573x+6.3984,最低检测限为8.98μmol/L;该检测体系稳定且有优异的重复性,并对4种常见氨基酸和3种常见金属离子具有明显的抗干扰性能。

二茂铁/β-环糊精/碳纳米管复合修饰电极制备、表征及对尿酸的催化氧化

利用滴涂法制备了二茂铁/β-环糊精/单壁碳纳米管修饰玻碳电极,并对其进行了表征.该修饰电极对尿酸(UA)具有良好的电化学催化特性.采用示差脉冲伏安法(DPV)测得UA的氧化峰电流与其浓度在5.2×10-7-6.0×10-4mol/L范围内成线性关系,回归方程为ipa(μA)=13.19+0.311C(μA),相关系数为0.9973,检测限为5.2×10-7mol/L(信噪比为3).尿酸和抗坏血酸(AA)在修饰电极上于不同的电位被氧化,可用于抗坏血酸存在下选择性测定尿酸.

纳米氧化锌/β-环糊精溶胶的制备及应用

以乙酸锌为原料,合成了纳米氧化锌溶胶。探讨了水、络合剂、催化剂的用量及反应温度等因素对溶胶性能的影响。实验结果表明n(锌离子):n(水):n(二乙醇胺):n(氢氧化钠):n(乙醇)=1:7.5:1.5:1:114时,70℃反应2 h制得的溶胶较稳定且抗紫外性能好。经溶胶整理的棉织物抗紫外性、光催化性能明显提高。在氧化锌溶胶里加入β-环糊精,形成复合溶胶,可以提高织物的强力保留率、折皱回复角和耐洗性,但抗紫外效果、光催化性能下降。

基于金纳米粒子的荧光适配体传感器检测食品中的17β-雌二醇

利用金纳米粒子(gold nanoparticles,AuNPs)对碳量子点荧光的猝灭作用,以及适配体对靶标的特异性亲和能力构建一种荧光适配体传感器用于高灵敏和高选择性检测17β-雌二醇(17β-estradiol,E2)。在优化条件下(AuNPs粒径39 nm、AuNPs添加量200μL、猝灭时间20 min、荧光恢复时间60 min),该传感器的荧光恢复程度与E2浓度(2×10^(-5)~2×10^(-9)mol/L)的对数值符合线性关系y=58.50x+558.95,决定系数R^(2)为0.992,得到E2检出限为3.4×10^(-10)mol/L。最后该传感器成功应用于牛奶和环境水样中E2的加标检测,得到良好的回收率89.67%~113.36%,展现出实际应用的潜力。

羟丙基-β-环糊精修饰纳米碳管载钯催化剂的制备及其甲酸氧化性能

以羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)为添加剂修饰碳纳米管为复合载体,常温常压下,成功合成了Pd纳米簇状结构,并用于甲酸的电催化氧化.XRD及TEM结果表明,制备出的Pd纳米簇状结构由粒径均匀,约为3.6nm的纳米颗粒组成,且高度分散沉积在载体表面.循环伏安测试结果表明,催化剂Pd/HP-β-CD-MWCNTs对甲酸氧化表现出了较高的催化活性和电化学比表面积.研究表明,在HP-β-CD存在条件下,将Pd纳米簇沉积在未作处理的碳纳米管上制备的催化剂适合应用于甲酸燃料电池.

基于β-环糊精单分散银纳米粒子的绿色合成

以硝酸银为原料,β-环糊精为还原剂和保护剂,一步法合成了粒径为10~30 nm的单分散银纳米粒子,其结构经UV-Vis,FT-IR,XRD和TEM表征。研究了pH、反应温度和γ[n(1)∶n(AgNO_3)]对反应的影响,并提出了银纳米粒子的形成机制。

壳聚糖/磺丁基-β-环糊精纳米粒子的制备及其对海藻酸钠膜物理性能的影响

以壳聚糖(chitosan,CS)和磺丁基-β-环糊精(sulfobutylether-β-cyclodextrin,SBE-β-CD)为原料制备CS/SBE-β-CD纳米粒子,通过单因素试验探究不同条件对CS/SBE-β-CD纳米粒子粒径、多分散系数(polydispersity index,PDI)和Zeta电位的影响,得到CS/SBE-β-CD纳米粒子制备的最佳条件,并以透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)和傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对CS/SBE-β-CD纳米粒子进行结构表征,探究添加CS/SBE-β-CD纳米粒子对海藻酸钠膜机械性能(拉伸强度、断裂延伸率)以及物理性能(膜厚度、水蒸气透过率(water vapor permeability,WVP))的影响。结果表明,CS/SBE-β-CD纳米粒子的最佳条件为CS分子质量100 kDa、CS溶液pH 4.0、CS质量浓度0.75 mg/mL、CS与SBE-β-CD质量比0.8∶1。该条件下制备的CS/SBE-β-CD纳米粒子粒径、PDI以及Zeta电位分别为245.1 nm、0.068和+30.2 mV。TEM观察发现CS/SBE-β-CD纳米粒子粒径均一且为规则球形。FTIR分析结果显示,CS与SBE-β-CD之间发生了静电结合,同时CS/SBE-β-CD纳米粒子形成后氢键作用增强。与空白海藻酸钠膜溶液相比,当膜溶液中CS/SBE-β-CD纳米粒子的质量浓度为1.00 mg/mL时,复合膜的拉伸强度由18.18 MPa增加到29.15 MPa,断裂延伸率由38.91%下降至26.42%,WVP由0.36 g·mm/(m^(2)·h·kPa)下降至0.21 g·mm/(m^(2)·h·kPa)。本研究制备的CS/SBE-β-CD纳米粒子能够改善和提高海藻酸钠膜的机械性能与物理性能。

纳米复合材料修饰的电化学免疫传感器检测血清中肺癌标志物CYFRA21-1

构建基于纳米复合材料修饰的电化学免疫传感器,用以检测肺癌标志物细胞角蛋白19片段抗原21-1(CYFRA21-1)。选用有序介孔碳CMK-3与羧基化多壁碳纳米管(CMWCNTs)结合,提升电子传递速率,实现电化学信号放大,联合金纳米粒子(AuNPs)修饰玻碳电极制得电化学免疫传感器。AuNPs与CMK-3@CMWCNTs均匀复合,并可通过Au-S键与CYFRA21-1抗体结合,为抗体提供大量的生物结合位点,提高了该传感器的灵敏度,进而通过抗原-抗体特异性反应实现对血清中CYFRA21-1的检测。扫描电子显微镜表征显示,AuNPs颗粒嵌入CMK-3@CMWCNTs的表面和空隙中,循环伏安法(CV)曲线的变化趋势表明电化学免疫传感器灵敏有效。采用构建的电化学免疫传感器对血清中CYFRA21-1进行检测,线性范围为0.5~1×10~4 ng·L^(-1),检出限(3S/N)为0.2 ng·L^(-1),血清样品中CYFRA21-1的加标回收率为91.4%~102%,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于7.0%。

PLGA/赖氨酸接枝氧化石墨烯纳米粒子复合支架对MC3T3细胞成骨分化的影响

背景:骨损伤后如何有效促进骨再生和骨重建一直是临床骨修复研究中的关键问题,利用生物和降解材料搭载生物活性因子在骨修复中具有优秀的应用前景。目的:探究赖氨酸接枝氧化石墨烯(LGA-g-GO)纳米粒子改性的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)复合支架对成骨分化及新骨形成的影响。方法:将PLGA溶于二氯甲烷中,利用溶剂挥发法制备PLGA支架;将氧化石墨烯均匀分散于PLGA溶液中制备PLGA/GO复合支架;利用化学接枝法制备LGA-g-GO纳米粒子,将LGA-g-GO纳米粒子按不同的质量比(1%,2%,3%)与PLGA共混构建出PLGA/LGA-g-GO复合支架。表征5组支架的微观形貌、亲水性、蛋白吸附能力。将MC3T3细胞分别接种于5组支架表面,检测细胞增殖与成骨分化情况。结果与结论:①扫描电镜下可见PLGA支架表面光滑平坦,其余4组支架表面粗糙,并且随着LGA-g-GO纳米粒子加入量的增加,复合支架的表面粗糙程度加重;PLGA/LGA-g-GO(3%)复合支架的水接触角低于其他4组支架(P<0.05);PLGA/LGA-g-GO(1%,2%,3%)复合支架的蛋白吸附能力强于PLGA、PLGA/GO支架(P<0.05);②CCK-8检测显示,PLGA/LGA-g-GO(2%,3%)复合支架可促进MC3T3细胞的增殖;碱性磷酸酶染色与茜素红染色显示,PLGA/LGA-g-GO(2%,3%)组细胞碱性磷酸酶活性高于其他3组(P<0.05),PLGA/GO组、PLGA/LGA-g-GO(1%,2%,3%)组钙沉积多于PLGA组(P<0.05);③结果表明,PLGA/LGA-g-GO复合支架能够促进成骨细胞的增殖和成骨分化,有利于骨损伤后的骨再生和骨重建。

无碱条件下Ru/MgO催化5-羟甲基糠醛氧化并制备高纯度2,5-呋喃二甲酸

采用煅烧法制备载体MgO,再采用浸渍-还原法制备Ru/MgO催化剂。对催化剂进行表征分析,结果表明,MgO负载Ru后比表面积与碱量增加,Ru作为催化剂活性中心,将Ru/MgO催化剂用于无碱条件下5-羟甲基糠醛(HMF)的选择性氧化,催化活性显著提高。MgO在负载Ru后,转换频率(TOF)由2.82×10^(-4) h^(-1)提高至5.98×10^(-1) h^(-1)。Ru/MgO催化剂在最佳反应条件下,HMF转化率为100%,2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的产率为95.7%,且在循环使用3次后仍能保持较高的活性,活性组分Ru不易浸出,MgO仅有少量溶解。并采用半制备液相色谱实现产物的绿色分离,最终得到纯度大于99%的FDCA粉末,避免了向体系加入浓盐酸分离出FDCA。该制备方法为无碱体系催化HMF高效合成FDCA提供参考。

燕麦β-葡聚糖—酪蛋白—玉米醇溶蛋白纳米粒子的制备及其负载α-硫辛酸

通过反溶剂共沉淀法制备出以玉米醇溶蛋白(Zein)包埋α-硫辛酸(LA)为内核,酪蛋白酸钠和燕麦β-葡聚糖的美拉德反应聚合物(MC)为外壳涂层的LA-Zein-MC纳米粒子。利用SEM、FTIR、XRD、DSC对LA-Zein-MC纳米粒子进行了表征,并对其稳定性和胃肠道模拟进行了测试。结果表明,LA-Zein-MC纳米粒子的最佳制备工艺条件为m(Zein)∶m(LA)=25∶1、m(Zein)∶m(MC)=1∶2.4。在该条件下制备的LA-Zein-MC纳米粒子粒径为235.4 nm,Zeta电位为–32.1 mV,多分散系数为0.144,最大包封率为56.17%,载药量为0.56%。LA-Zein-MC纳米粒子形貌光滑,LA被包埋在纳米粒子内部,该纳米粒子具有较高的NaCl稳定性和热稳定性。此外,LA实现了可控缓释。

金纳米粒子/碳纳米管修饰电极对4-壬基酚的电催化氧化及检测研究

制备了金纳米粒子/碳纳米管修饰玻碳电极(AuNPs-CNTs/GCE),采用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了4-壬基酚在修饰电极上的电化学行为,并建立了一种灵敏简便地检测4-壬基酚的电化学方法。优化了pH值、扫描速率、富集时间等测定参数,并计算出pH值与氧化峰电压、扫描速率与氧化峰电流之间的数量关系。在pH 10.0的BR缓冲溶液中,4-壬基酚在AuNPs-CNTs/GCE上出现灵敏的氧化峰,氧化电位为0.51 V。与裸玻碳电极(GCE)和单一碳纳米管修饰电极(CNTs/GCE)相比,AuNPs-CNTs/GCE明显提高了4-壬基酚的氧化电流。在优化实验条件下,4-壬基酚的浓度分别在0.05～4μmol/L和6～14μmol/L范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限为0.023μmol/L,对于实际样品测定的回收率为95%～104%。该修饰电极具有良好的重现性和稳定性,可用于环境样品中4-壬基酚的直接检测。