磁性复合氧化物催化剂的制备及其催化木质素液化性能

为了解决催化剂的回收再利用以及能减少回收利用过程中酸碱的使用问题,采用改进后的共沉淀法制备具有磁性的催化剂前体Fe3O4@Cu Mn Al-LDH,在不同温度下焙烧获得磁性复合金属氧化物催化剂Fe3O4@Cu O/Mn O/Al2O3,并用于超临界甲醇中木质素的催化液化。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂前体进行分析,结果表明制备出的催化剂前体具有良好的结构特征。通过热重(TG)、程序升温还原(H2-TPR)、氮气吸附脱附(BET)等手段研究了不同焙烧温度对催化剂的物化性质、物相结构的影响。在反应温度340℃,反应时间120 min的条件下,研究了催化剂的催化性能。结果表明,在450℃下焙烧时,催化剂具有优异的催化活性和稳定性,而且其磁学性能与焙烧前相比表现仍然相当优异。

核壳结构磁性镁铝复合氧化物亚微米粒子的制备与表征

首先采用溶剂热法制备粒径均匀分散性良好的Fe3O4亚微米粒子,在对其包覆上一层碳膜进行表面修饰后,采用共沉淀法将硝酸根插层LDHs包覆到磁性粒子的表面,然后500℃焙烧2 h得到磁性镁铝复合氧化物亚微米粒子。这种磁性镁铝复合氧化物亚微米粒子具有以镁铝复合氧化物为壳层,Fe3O4为核的核壳结构,其中壳层厚度为20 nm左右,对其进行二次包覆后壳层厚度可达到50 nm左右,并可以方便的通过重复包覆焙烧过程进行调节,从而实现磁性镁铝复合氧化物亚微米粒子的控制制备。同时,磁性镁铝复合氧化物亚微米粒子具有较强的磁性,其比饱和磁化强度为23.3 emu·g-1,对其进行二次包覆并焙烧后为20.1 emu·g-1。

氟尿嘧啶与磁性层状复合氢氧化物的离子交换反应动力学

以共沉淀法合成的磁性层状复合氢氧化物(Magnetic layered double hydroxide,MLDH)为前驱体,通过对原位反应系统液相数据的拟合与固相样品的表征,研究了0～50℃条件下MLDH与氟尿嘧啶(5-FU)的离子交换动力学特征.结果表明,MLDH及离子交换产物MLDH-FU为以六方晶系为主并混杂微量氧化铁的复合磁性晶相;MLDH-FU离子交换速率随温度的升高而显著加快,FU,OH-和Cl-3种客体的浓度变化分别服从二级、零级及一级反应速率模型,反应活化能依次为12.69,27.88和3.580 kJ/mol.固相表征参数的变化与液相动力学过程、主-客体结构调整及MLDH-FU粒子陈化过程相符;离子交换限定在LDH层间,不涉及层板内部秩序,不改变前驱体的结构与形貌特征,具有侧向非断层反应习性,是交换剂在MLDH外周经吸附亲和、侧向进攻、层间置换及柱撑模型转换再到新的插层客体主导调整及晶粒发育陈化的有序过程.

“右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶”给药系统的超分子组装与磁靶向缓释作用

用"共沉淀插层-原位复合-溶剂转换"技术合成"右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶"(dextran-magnetic layered double hydroxide-fluorouracil,DMF)运载系统,通过X射线粉末衍射(X-ray diffraction,XRD)、红外光谱(infrared spectrum,IR)、透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)及热重分析(thermogravimetry,TG)表征与体外释放实验研究DMF的物相特征及缓释性能,通过动物实验考察DMF的体内靶向转运与缓释效果。结果表明,DMF的XRD与R-六方层状复合氢氧化物(layered double hydroxide,LDH)及Fd-3m立方铁氧体衍射特征吻合,IR证明DMF是右旋糖酐(dextran,DET)、磁性层状复合氢氧化物(magnetic layered double hydroxide,MLDH)及氟尿嘧啶(fluorouracil,FU)3种组分的超分子复合物;MLDH-FU具有六边菱形、层状特征,DET能保护MLDH-FU的层状结构、改善粒子分散性能、强化运载系统的缓释性能;体外pH7.35PBS环境中DMF的药物释放遵守零级模型C=-5-71.171610+4.462610t。DMF能在动物体内实现药物对靶区组织的优势转运,表现局域效应、靶向特异性及优异的循环转运性能;DMF的药动学过程表现峰值衰减、周期增长的多峰现象,达峰-0.530t-0.321t-0.196时间依次为给药后0.25、1、3、5、9天;首峰药动学方程C=14.34e+36.04e+24.18eFUt,吸收慢、消除快;后续药峰的半衰期增长、生物利用度提高、消除率降低;DMF的最高药峰值是原药的1/37,生物利用度是原药的419%。

磁性MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)复合氧化物催化5-羟甲基糠醛氧化合成2,5-呋喃二甲酸研究

以不同晶型的MnO_(2)为催化剂进行5-羟甲基糠醛(HMF)氧化反应,并将催化活性较高的α-MnO_(2)与Fe_(3)O_(4)复合制备磁性MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)复合氧化物,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、NH3/CO2程序升温脱附(NH3/CO2-TPD)及吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)对催化剂的结构和性质进行表征和分析。结果表明,复合后的催化剂仍保持α-MnO_(2)和Fe_(3)O_(4)基本结构,但催化剂中活性中心Mn4+·O2−离子对数量增加,使其对HMF氧化反应的催化活性相对α-MnO_(2)和Fe_(3)O_(4)显著提升。对HMF氧化制备2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的反应条件进行优化,复合催化剂Mn8Fe3Ox对HMF表现出良好的催化活性,在最优化条件下,HMF可完全转化,FDCA收率为76.9%。

磁性纳米复合氧化物固体酸催化剂的制备及酯化性能

固体酸催化剂的无腐蚀、环境友好和可循环使用等特点使其成为无机液体酸的最佳替代物.磁性纳米固体酸具有优于常规固体酸催化剂的催化活性及分离简单的特性.用共沉淀法分别合成了一系列三组分TiO2-Al2O3-Fe3O4(TAF)和CeO2-Al2O3-Fe3O4(CAF)及四组分ZrO2--Al2O3-Fe3O4(ZACF)磁性纳米复合氧化物固体酸催化剂,通过电感耦合等离子体原子发射光谱、比表面积测定、X射线衍射、透射电镜、热重分析和红外光谱等对其进行了表征,并利用酯化反应作为探针反应评价了其催化性能.结果表明,合成的磁性纳米固体酸催化剂在酯化反应中表现出很好的催化活性.

层状复合氢氧化物运载氟尿嘧啶与牛血清白蛋白结合率的检测

目的测定"右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶"(dextran-magnetic layered double hydrox-ide-fluorouracil,DMF)运载方式下5-氟尿嘧啶(5-Fu)对牛血清白蛋白的结合率及结合参数的变化。方法用高效液相内标法测定5-Fu的平衡浓度,通过袋内平衡透析法测定DMF组与原药组的药物蛋白结合率。结果 5-Fu在原药形式和DMF转运方式下的蛋白结合率分别在21.8%～7.03%和15.3%～3.60%范围,蛋白结合常数KP分别为58.97 L.mmol-1和47.33 L.mmol-1,结合数n分别为0.057和0.043,蛋白的表观结合参数βp分别为0.91μmol.g-1和0.80μmol.g-1,蛋白结合物的解离常数Kdp分别为18.32μmol.L-1和32.31μmol.L-1。结论在"右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶"运载方式下,5-氟尿嘧啶的蛋白结合率降低、结合平衡常数减小而蛋白结合物的解离常数增大。

层状复合氢氧化物基磁靶向缓控释给药系统

"右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶"(dextran-magnetic layered double hydroxide-fluorouracil,DMF)超分子体系是一种新型磁靶向缓控释给药系统,本文综合报道DMF的化学合成、磁靶向缓控释性能、细胞生物学效应、生物相容性及其动物体内药效学研究结果,从化学、制剂学、实验动物学及细胞生物学等不同角度验证"通过化学组装能将Fe(OH)x的顺磁性及LDH的药物缓控释作用从结构上合二为一"的学术思想。

“右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶”给药系统的超分子组装与磁靶向缓释作用

用"共沉淀插层-原位复合-溶剂转换"技术合成"右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶"(dextran-magnetic layered double hydroxide-fluorouracil,DMF)载药系统,通过X射线粉末衍射(X-ray diffraction,XRD)、红外光谱(infrared spectrum,IR)、透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)及热重分析(thermogravimetry,TG)表征及体外释放实验研究DMF的物相特征及缓释性能,通过动物实验考察DMF的体内靶向转运与缓释效果。结果表明,DMF的XRD与R-六方层状复合氢氧化物(layered double hydroxide,LDH)及Fd-3m立方铁氧体衍射特征吻合,IR证明DMF是右旋糖酐(dextran,DET)、磁性层状复合氢氧化物(magneticlayered double hydroxide,MLDH)及氟尿嘧啶(fluorouracil,FU)3种组分的超分子复合物;MLDH-FU具有六边菱形、层状特征,DET能保护MLDH-FU的层状结构、改善粒子分散性能、强化运载系统的缓释性能;体外pH 7.35 PBS环境中DMF的药物释放遵守零级模型C=1.171 6×10-5+4.462 6×10-7 t。DMF能在动物体内实现药物对靶区组织的优势转运,表现局域效应、靶向特异性及优异的循环转运性能;DMF的药动学过程表现峰值衰减、周期增长的多峰现象,达峰时间依次为给药后0.25、1、3、5、9天;首峰药动学方程CFU=14.34 e-0.530 t+36.04 e-0.321 t+24.18 e-0.196 t,吸收慢、消除快;后续药峰的半衰期增长、生物利用度提高、消除率降低;DMF的最高药峰值是原药的1/37,生物利用度是原药的419%。

右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶给药系统对结肠癌细胞的增殖抑制与诱导凋亡作用

目的探讨右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶给药系统对体外培养结肠癌SW480细胞增殖的抑制效果与诱导凋亡作用。方法采用MTT法检测各浓度右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶及所涉及各级超分子对结肠癌细胞的增殖抑制率;光镜显微、Giemsa染色表征细胞的形态变化;流式细胞术检测药物干预引起的SW480细胞凋亡率;DNA ladder分析凋亡细胞核的裂解情况。结果磁性层状复合氢氧化物、磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶、右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶3级超分子对SW480细胞干预24 h的IC50依次为44.83(25.74,48.78)μg·mL-1、15.16(13.78,16.66)μg·mL-1和13.33(11.03,15.13)μg·mL-1;不同浓度5-Fu及相等剂量的磁性层状复合氢氧化物、磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶、右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶对结肠癌SW480细胞分别干预24、48、72 h,细胞的增殖抑制率按磁性层状复合氢氧化物<<氟尿嘧啶<磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶<右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶升高,作用效果与剂量及时间有依赖关系;与原药相比,右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶对SW480细胞的增殖抑制率及早期凋亡率差异显著,能引起细胞核内染色质凝集、细胞解体。结论磁性层状复合氢氧化物细胞毒性低,能用作药物载体;磁性层状复合氢氧化物与氟尿嘧啶的2～3级超分子组装,具有相对原药更高的药物传输效率、能有效发挥抗肿瘤药物对SW480细胞的抑制与诱导凋亡作用。

“右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶”给药系统的超分子组装表征与急毒性水平

用"前体共沉淀-离子交换插层-原位复合-溶剂转换"技术合成"右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶"(DET-MLDH-FU,DMF)运载系统,通过XRD,IR,TEM,TG表征及体外释放实验研究了DMF的物相特征与缓释性能,通过对小鼠灌胃和腹腔注射给药考察了DMF与载体MLDH的急毒性水平.结果表明,DMF等超分子的XRD与R-六方LDH衍射特征相符,是Fe3.6Fe0.9(O,OH,Cl)9型LDH及微量Fe3O4的复合晶相,DMF具有DET,MLDH与FU分级组装形成的核壳式构造.体外pH 7.35 PBS溶出介质中,DMF的药物释放遵守零级模型C-1.162×10-5=4.566×10-7t,速率常数4.566×10-7 mol-1?L?m-1.DMF,MLDH-FU及MLDH可经正常代谢排出体外,口服毒性小;腹腔注射DMF的LD50为2542.8 mg?kg-1,MLDH的LD50为1951.0 mg?kg-1,均属低毒性物质.DET的复合组装对Fe(II,III)LDH构架有抗氧化保护作用,对不同MLDH-FU粒子进行选择、分离与包封,提高MLDH-FU的缓释效果、强化MLDH的控释性能,降低给药系统DMF的急毒性水平.

磁性碳纳米管对水中Cr(VI)污染物的去除研究

主要研究了碳纳米管-铁氧化物磁性复合材料在处理Cr(VI)污染物方面的应用。分别考察了吸附剂用量、吸附时间、溶液温度、Cr(VI)浓度和p H对Cr(VI)吸附率的影响。结果表明:在进行关于吸附剂用量的研究时,磁性复合材料对Cr(VI)的吸附率随着吸附剂用量的增加而增大,在吸附剂投入为2 g/L时,吸附率达到最大72.65%。在15 min之前,磁性复合材料对Cr(VI)的吸附率随时间的增加而增大,在15 min后基本保持不变。此外,吸附率随着温度的上升逐渐增大。Cr(VI)浓度在0~1 mg/L之间,随着Cr(VI)浓度的增加,吸附率也增大,而在1 mg/L之后,Cr(VI)浓度再增加,吸附率反而减小。在p H为4~7的酸性环境中,磁性复合材料对Cr(VI)的吸附率随p H的减小而增大,而在p H为7~9的碱性环境中,p H对吸附率的影响并不是很大。综上所述:在吸附剂用量为2 g/L,吸附时间为15 min,温度为60℃,原水浓度为1 mg/L,p H为4.0的情况下,磁性复合材料对原水中Cr(VI)的吸附率达到最佳的去除效果。

DMF运载5-氟尿嘧啶在大鼠体内分布浓度的定量检测

用溴尿嘧啶作内标,制备生物样本、沉降蛋白、酯萃法提取待测组分,建立氟尿嘧啶浓度测定方法,检测"右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶"(Dextran-Magnetic LDH-Fluorouracil,DMF)给药干预大鼠体内组织中的氟尿嘧啶浓度。结果表明溴尿嘧啶内标HPLC法回收率高(>90%)、精密度好、结果重现性好(RSD<3%)、测试稳定性高;在外加磁场和多次给药干预条件下,测得不同实验组动物组织的药物浓度有统计学意义,满足验证DME磁靶向缓控释性能的分析要求。