锌基MOFs材料在肿瘤治疗领域的应用进展

金属-有机框架(MOFs)是由含氧或氮的有机配体与过渡金属通过自组装连接而形成的具有周期性网状结构的晶体材料。该类材料因具有尺寸结构可调、高孔隙率、比表面积大、低晶体密度等一系列优点,而受到多个学科研究人员的重视。其中,锌(Zn)基MOFs材料因其优越的生物相容性和易功能化修饰等特点,受到了广泛的关注。文章主要从药物递送和协同抗癌等方面总结了Zn基MOFs材料的生物应用.

一品红对重金属锌胁迫的耐受性及其富集能力

【目的】通过观察一品红(Euphorbia pulcherrima Willd.)在不同水平锌(Zn)胁迫下的生长生理变化,探讨一品红应用于植物修复重金属污染土地的潜力,为Zn污染土壤的治理提供新思路。【方法】以一品红扦插苗为试验材料,采用不完全随机区组设计进行盆栽试验,设置6种土壤Zn污染浓度处理:0 mg/kg(CK,不添加Zn试剂)、T1(200 mg/kg)、T2(300 mg/kg)、T3(500 mg/kg)、T4(800 mg/kg)和T5(1000 mg/kg)(干重),4次重复。试验期间每隔14 d测量1次株高、地径;第112天采样测定一品红的生物量、根系形态指标(根长、总投影面积、根表面积、平均直径、根体积和根尖数)、叶片数、叶面积、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量以及Zn富集含量,计算耐性系数(TI)和转运系数(TF)。【结果】①与对照组相比,不同浓度Zn处理的一品红株高增量、地径增量、生物量、根体积、叶片数、叶面积、叶绿素含量受到不同程度的抑制,但均未观察到明显的重金属毒害症状。②一品红对Zn的抗逆性较强,表现在:TI均大于50%,随土壤Zn污染浓度的增加呈现“低促高抑”现象;MDA含量在高锌浓度下增加;叶片相对电导率变化不显著。③一品红植株体内不同部位的锌含量都与土壤Zn浓度呈正相关关系,不同组织对Zn的吸收能力为根>叶>茎。在所有Zn处理下,一品红地上部分Zn含量显著高于根部,除T1处理的TF为0.96外,其他处理的TF>1,适合用于植物提取。【结论】一品红对Zn具有一定的耐受性,在土壤Zn浓度为1000 mg/kg时的Zn富集性和地上部分Zn迁移能力较强。同时作为观赏植物,一品红在重金属污染区进行植物修复还可以绿化美化环境。

锌(Zn^(2+))对铜绿微囊藻生长和叶绿素荧光特性的影响

研究不同浓度锌(Zn^(2+))对铜绿微囊藻生长和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:锌对铜绿微囊藻的吸光度值(OD680)、藻细胞密度、比生长速率、叶绿素荧光参数(Fv/Fm)、电子传递速率(ETo/RC)影响显著.锌(Zn^(2+))浓度越高,对铜绿微囊藻生长的抑制就越明显,当Zn^(2+)的浓度达到0.8mg/L以上时,铜绿微囊藻基本停滞生长甚至死亡.

“一步法”构建基于Zn^(2+)的抗菌表面

不依赖于抗生素的抗菌表面是生物材料及器械设计领域的重要研究内容,可以避免耐药性细菌问题。现有材料表面抗菌策略仍然存在步骤较为繁琐、反应条件过于苛刻等不足,因此,本研究以多巴胺和硫酸锌(ZnSO_(4))为原料,在常温、水相条件下采用“一步法”构建广谱性含锌聚多巴胺抗菌涂层(PDA@Zn)。水接触角、涂层厚度和X光电子能谱等结果证实PDA@Zn涂层成功构建。涂层中的锌以Zn^(2+)的形式与PDA中邻苯二酚官能团配位结合;涂层的表面Zn^(2+)密度可以通过改变ZnSO_(4)投料的浓度来调控。抗菌实验的结果表明ZnSO_(4)投料浓度为1 mg/m L时所构建的PDA@Zn涂层(PDA@Zn/1)具有优异的杀菌效果,对大肠杆菌和表皮葡萄球菌的抗菌率分别为99.7%和99.3%。体外细胞培养试验结果表明,PDA@Zn/1涂层上L929的24 h和72 h相对增殖率分别为63.63%及48.32%,具有一定的细胞毒性。该方法提供了一种高效、简单的表面抗菌策略,但该策略的生物相容性还有待进一步提升。

微量元素与健康

在我们的身体中,存在着多种不同的元素,它们在我们的身体中发挥着各自独特的作用。其中,一些元素如碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)等,我们称之为"常量元素",因为它们在人体中的含量相对较高。然而,还有另外一些元素,如铁(Fe)、锌(Zn)、铜(Cu)、硒(Se)等,我们称之为"微量元素",因为它们在人体中的含量相对较低。尽管它们含量微少,但却对我们的健康有着至关重要的影响。

Zn_2SnO_4气敏材料的水热合成及其掺杂改性

采用分析纯的ZnAc2.2H2O和SnCl4.5H2O作为起始原料,控制适当的pH值和离子浓度,在200℃温度条件下水热法反应24 h得到Zn2SnO4微粉;通过浸渍法制备了Pd、Au、La掺杂的Zn2SnO4粉体;利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)对合成材料的结构、尺寸和形态进行了表征;采用静态配气法测试了材料的气敏性能。结果表明:在200℃水热条件下可直接合成Zn2SnO4,所得材料是比较规整的立方晶型,粒径大约为200 nm,纯Zn2SnO4对H2S、乙醇蒸气、乙醇汽油等有机蒸气具有较好的灵敏度,通过金属离子掺杂能明显提高材料对乙醇蒸气、乙醇汽油等气体的灵敏度和选择性。

S Zorb吸附剂中硅酸锌的生成条件

硅酸锌(Zn2SiO4)的生成是导致S Zorb吸附剂活性下降和碎化的重要原因之一。在530℃干燥焙烧和水热条件下,采用原位XRD技术考察了不同运行阶段吸附剂生成硅酸锌的情况;根据装置运行过程中吸附剂的再生工况,采用常压和加压的高通量水热焙烧炉对S Zorb吸附剂进行长时间的水热焙烧,考察硅酸锌的生成状况。结果表明,在干燥焙烧条件下,新鲜S Zorb吸附剂不容易生成硅酸锌,而再生剂则会生成硅酸锌,且少量硅酸锌的存在会加快其中硅酸锌的生成速率;在水热条件下,新鲜吸附剂焙烧约40h后开始产生硅酸锌,但生成速率明显小于再生剂的;水热条件下再生剂中硅酸锌的生成速率明显高于干燥焙烧条件;水热加压条件将促进水蒸气在吸附剂中的扩散,并提高硅酸锌的生成速率。

S Zorb吸附剂中Zn2SiO4对汽油辛烷值及吸附剂脱硫能力的影响

为了研究S Zorb吸附剂中Zn2SiO4对汽油辛烷值及吸附剂脱硫能力的影响,从S Zorb装置上采集了3个具有不同Zn2SiO4质量分数的吸附剂,以FCC汽油为原料,采用固定床评价装置进行了脱硫实验。系统研究了吸附剂的物相组成和表面Ni元素化学态的变化对汽油硫质量分数、脱硫前后辛烷值损失(ΔRON)和烃组成的影响规律。结果表明,随着吸附剂中Zn2SiO4物相质量分数的增加,其脱硫能力明显降低,同时吸附剂外表面n(NiS)/n(Total Ni)也随之增加。在相同的反应条件下,吸附剂外表面n(NiS)/n(Total Ni)增加会导致吸附剂对FCC汽油中烯烃的吸附能力减弱,降低了烯烃加氢饱和的机会,使得FCC汽油脱硫前后的ΔRON减小。C4~C6烯烃加氢饱和生成链烷烃是导致FCC汽油辛烷值损失的主要原因。

1989-2010年广东沿海牡蛎体内锌的时空分布特征与污染水平分析

根据历史和调查资料,对1989—2010年广东沿海牡蛎体内锌(Zn)的时空分布特征和污染水平进行了分析与比较。结果表明,牡蛎体内Zn的浓度总平均值为211.5 mg/kg,从总体看其浓度出现频率呈对数正态分布。在时间上,牡蛎体内Zn总体平均浓度的分布呈阶段性变化,具体表现为1989—2007年Zn的浓度呈微弱降低的趋势,基本维持在197.0mg/kg的水平;2007—2009年牡蛎体内Zn的浓度有明显升高的趋势,之后Zn的浓度有所降低。在空间上,粤东和粤西沿海牡蛎体内Zn浓度的变化均呈先降低后增加的趋势,且基本与广东沿海牡蛎体Zn平均浓度的变化趋势相同,而珠江口牡蛎体Zn的浓度水平相对较高并表现出趋于稳定的变化规律。单因子指数和非致癌性风险指数评价结果均表明,牡蛎体内Zn的总体不存在明显的污染,但从当前保护环境角度应当尽快设立我国水产品中Zn含量的限定标准。

环境香烟烟雾对大鼠体内微量元素Cu、Zn和Se的影响

目的:研究环境香烟烟雾(ETS)对机体内微量元素的影响。方法:大鼠30只,随机均分为3组:染毒1h组、染毒2h和对照组。比较测定血清、大脑、肝脏和甲状腺组织Cu、Zn及Se含量。结果:大鼠连续染毒6w后,血清中Cu含量低于对照组(P<0.05);而肝脏中Cu及甲状腺中Zn的含量明显高于对照组(P<0.01);脑组织和肝脏中Se含量显著低于对照组(P<0.01);脑组织中Zn含量显著低于对照组(P<0.01);1h染毒组和2h染毒组相比较,血清和甲状腺Cu、肝脏和大脑Zn及大脑Se含量差异均有显著性(P<0.05或P<0.01)。结论:ETS可影响大鼠血液和脏器中微量元素Cu、Zn、Se含量,影响程度与染毒剂量有关。

棉花锌吸收及累积规律研究

根据桶栽试验结果发现,随着土壤锌含量的增加,棉花(Gossypium hirsutum L.)根、茎、叶、棉絮的锌含量显著增加。锌在棉花体内的富集规律为:当土壤锌浓度较低时,棉花根系吸收转运锌元素至茎叶;土壤锌浓度较高时棉花根系出现锌富集,但同时棉花叶片中锌含量仍然较高;当土壤锌含量大于1 600 mg/kg时,棉花的生殖过程受到抑制。

锌负极表面改性对锌镍蓄电池性能的影响

介绍了采用导电碳黑、石墨、石墨水悬浊液、T255镍粉对密封锌镍(Zn-Ni)蓄电池锌负极进行的表面改性处理,比较了上述材料对电池电化学性能的影响。实验结果表明:采用导电碳黑表面处理对提高电池的充放电效率和循环性能、降低内阻效果最明显;而用石墨和石墨水悬浊液对锌负极进行表面处理,效果则不明显。

大、小麦籽粒发育过程中锌、镉的转移与积累

综述了大、小麦籽粒发育过程中锌(Zn)、镉(Cd)的转移途径和在籽粒中积累及其影响因素的研究现状,同时讨论了Zn对Cd毒害的缓释效应。有毒重金属Cd在大、小麦籽粒中的积累严重影响其品质和食品的安全性。Zn的化学性质与Cd具有极大的相似性,因此,明确Zn的转移、积累规律对研究Cd向籽粒中的运输及在籽粒中的积累具有重要意义。Zn通过韧皮部转移进入正在发育的籽粒,且受其浓度、环境湿度、蔗糖浓度以及其它微量元素的影响。Cd的转移模式可能与Zn相似,两者可能存在拮抗作用。但是,Cd是否主要通过韧皮部运输进入籽粒、木质部向韧皮部转移的部位,以及影响Cd转移进入大麦发育籽粒的因素仍有待进一步研究。

过量摄入维生素A和锌对垂体超微结构影响

目的探讨过量摄入维生素A(VA)、锌(Zn)对雌性大鼠腺垂体细胞超微结构的影响。方法健康成年SD雌性大鼠72只,随机分6组,每组12只,即对照组(A组)、Zn实验组(B组)、VA实验组(C组)、联合实验Ⅰ组(VA低剂量+Zn)、联合实验Ⅱ组(VA中剂量+Zn)、联合实验Ⅲ组(VA高剂量+Zn)。均每d经口灌胃给予受试物,连续30d。透射电子显微镜观察腺垂体超微结构。结果B、C组主要是以细胞器损伤为主,线粒体肿胀,内质网扩张,染色质边集,核固缩等;联合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组兼有细胞器损伤和细胞整体形态改变,且损伤较为严重,细胞体积固缩,坏死细胞多,细胞间有空泡且细胞之间较为疏散。结论过量摄入维生素A和/或锌会对雌性大鼠腺垂体细胞超微结构造成损伤。

维生素A和锌摄入对雌性大鼠动情周期的影响

目的观察维生素A(VA)、锌(Zn)摄入过量对雌性大鼠的生殖毒性并初步探讨其可能机制。方法选择动情周期正常的成年健康SD雌性大鼠72只,随机分为6组,通过灌胃方式建立单独、联合过量摄入VA、Zn雌性SD大鼠动物模型,期间采用阴道脱落细胞涂片法观察大鼠动情周期。结果与正常组比较,各试验组大鼠随干预剂量增加及干预时间的延长,动情周期明显延长,干预后15d联合实验组与对照组的差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结论过量摄入VA和(或)Zn可致大鼠动情周期紊乱,对雌性大鼠的生殖系统功能产生一定影响。

Zn∶NiO纳米线的制备及其光催化活性

通过化学还原法及退火处理制备出了锌掺杂的氧化镍(Zn∶NiO)纳米线。用扫描电子显微镜、X射线衍射以及能量色散谱对纳米线的结构和组分进行了测试与分析。测试结果显示:所制备的Zn∶NiO纳米线不含其他杂质,为面心立方结构的纯相晶体。纳米线尺寸均匀,直径约为300 nm,长度约为100μm。同时,纳米线表面生长着细小的尖刺结构。以氙灯为照射光源,研究了Zn∶NiO纳米线对于降解甲基橙染料的光催化活性。研究结果表明:Zn∶NiO纳米线具有良好的光催化活性,在进行光催化5 h后甲基橙的降解率约为58%。

锌对嗜酸乳杆菌生长及菌体内元素含量影响研究

采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)研究培养液中锌元素浓度变化对嗜酸乳杆菌生长及菌体内其他元素吸收状况的影响;从菌体中无机元素再平衡角度探讨锌干预影响嗜酸乳杆菌生长及元素吸收的潜在机制。以嗜酸乳杆菌为实验细菌菌种,以元素锌为实验元素,观察培养液中锌浓度变化所导致的嗜酸乳杆菌生长速度的变化。共设置7个锌元素浓度组,每组6个平行样品,锌元素浓度范围为0~1200 ng·mL^-1,每组浓度间隔200 ng·mL^-1,其中0 ng·mL^-1组即为对照组。利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定培养液和嗜酸乳杆菌中的锌(Zn)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)等43种元素的含量;用分光光度计测定嗜酸乳杆菌的OD值,监控其生长速度。利用SPSS20.0(Statistical Package for the Social Science 20.0)统计软件对获得的实验数据进行统计分析。培养液中Zn浓度变化会引发嗜酸乳杆菌生长的刺激效应,在Zn浓度为600 ng·mL^-1时刺激效应最明显,同时导致菌体内无机元素浓度发生改变,菌体内包括Se和Fe在内的部分有益元素含量随着细菌生长速度的加快而升高,Cd等有害元素的含量则降低。相关分析显示,菌体中Se,U,Fe,Al,Ti,Sb,Ba,Mn,Co,Zn和Sr(按照2~10 h整体相关系数值由高到低排列)11种元素的含量与OD值之间具有较好的相关性,其中U,Al,Ti和Sb为负相关,其余7种元素为正相关;嗜酸乳杆菌中Se,Sr,Al,Mn,Fe,Co和Cd等14种元素含量与菌体中锌元素含量相关有统计学意义(p<0.05)。培养液中锌元素浓度变化会刺激或抑制嗜酸乳杆菌生长速度,同时,还可上调某些有益元素及下调某些有害元素元素的含量;菌体中有益与有害元素含量的再平衡或许是培养液中锌干预改变嗜酸乳杆菌生长速度的潜在机制。

水体锌暴露对南方鲇Silurus meridionalis幼鱼的生态毒理学影响

以人工授精获得的南方鲇Silurus meridionalis Chen幼鱼(18.92±0.09)g为研究对象,以ZnSO4·7H2O为毒物源,在水温(27.5±0.5)℃、硬度25~30mg CaCO3/L条件下,测得水体锌(Zn^(2+))暴露对南方鲇的96h半致死质量浓度(96hLC50)为8.98mg/L.在水体Zn^(2+)质量浓度分别为0(对照组)、1/60 96hLC50和1/30 96hLC50(分别为149.60μg/L和299.30μg/L)的条件下,进行了为期8周的慢性暴露实验,结果表明:实验鱼的终末体质量、特定体质量生长率、肥满度和肝指数均随着Zn^(2+)质量浓度的上升呈下降趋势,且高质量浓度Zn(1/30 96h LC50)暴露组的终末体质量、特定体质量生长率、肥满度和肝指数均显著低于对照组(p<0.05);而肾指数与静止代谢率随Zn^(2+)质量浓度的上升呈升高趋势,低质量浓度Zn(1/60 96hLC50)暴露组肾指数显著高于对照组(p<0.05),高质量浓度Zn暴露组静止代谢率显著高于其余2个处理组(p<0.05).随着水体Zn^(2+)质量浓度的升高,鱼体蛋白质质量分数、灰分质量分数、干物质质量分数以及能量密度均呈下降趋势,而脂肪质量分数变化趋势恰相反.2个Zn暴露组鱼体蛋白质质量分数均显著低于对照组(p<0.05),高质量浓度Zn暴露组鱼体能量密度显著低于对照组(p<0.05),脂肪、灰分、干物质质量分数在各组间差异不具有统计学意义.实验鱼的肝、鳃、肾、肠、脑和肌肉等器官组织及全鱼中的Zn累积量均随水体Zn^(2+)质量浓度呈升高趋势;高质量浓度Zn暴露组肝、鳃、肠及全鱼的Zn累积量均显著高于对照组(p<0.05),而肌肉或脑Zn累积量在各组间差异不具有统计学意义.两暴露组鱼体各组织中Zn的累积量顺序相同,从大到小依次为肠、鳃、肾、肝、全鱼、脑、肌肉,两暴露组组内肠、鳃和肾中Zn累积量相近且均显著高于其他组织(p<0.05),肌肉中的Zn累积量均显著低于其他组织(p<0.05).通过讨论提出,水体Zn暴露改变了南方鲇的能量利用模式,鱼体优先利用蛋白质提供解毒所需额外能量,降低了鱼体蛋白质及能量累积的速率,导致其生长速度减缓;水体Zn主要通过鳃进入鱼体,经血液循环后分布到鱼体各器官组织,其中肌肉是Zn累积的"非活跃组织".

EGCG-Zn配合物对老年小鼠免疫功能、空间学习及记忆力的影响

目的研究表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)-锌(Zn)配合物对老年小鼠免疫系统和学习记忆功能的影响。方法18个月龄老年小鼠分别给予相同剂量的EGCG、Zn、EGCG-Zn配合物灌胃25 d,观察小鼠的一般体征,检测血清超氧化物歧化酶(SOD)、脑过氧化氢酶(CAT)活性,血清、肝组织中丙二醛(MDA)含量。通过Morris水迷宫试验,考察小鼠在定位航行、空间探索和工作记忆实验中的行为表现。结果 EGCG-Zn组在空间探索实验中,与空白组有显著性差异。血清SOD、MDA、脑CAT、肝MDA等各项指标与空白组相比均有显著性差异。结论 EGCG-Zn配合物对老年小鼠免疫功能有一定的促进作用,对记忆力和空间学习能力影响不大。

植物-基质人工湿地系统净化Zn残留废水的实验研究

为探寻植物-基质湿地系统去除废水中Zn的优化组合,构造粉煤灰(H)、河沙(S)及混合基质(S+H)与灯芯草(Juncus effusus)、水芹菜(Oenanthe javanica)和水葫芦(Eichhornia crassipes)组成的人工湿地系统.考察Zn浓度100 mg·L^-1的废水,流经不同基质人工湿地系统后Zn的去除效果.结果表明:不同基质系统对Zn去除率均高于95%,有植物系统对Zn的去除效果显著好于无植物系统,有植物的S+H基质对Zn的去除率高达98.82%,出水水质稳定,植物生长良好,但出水pH较高;水芹菜、灯芯草、水葫芦均能对Zn进行高效富集,水葫芦的富集能力最强,灯芯草的抗逆性最好,且向地上部分迁移Zn的能力最强;三种植物在相对偏碱性的条件下对Zn的吸收效果更好.综合评估,有植物的S+H基质是本实验中最佳的模拟除Zn湿地系统.以上研究结果为除Zn人工湿地的构建提供选材参考.