铀对α-Al_(2)O_(3)中氢与本征点缺陷相互作用的影响

在长期高温服役过程中,铀床的氚渗透泄露问题是聚变堆涉氚系统中需要关注的焦点之一,而一种行之有效的解决思路是在内壁制备阻氚涂层.然而,服役过程中通过热扩散渗入涂层内部的铀可能在阻氚涂层氢行为中起作用,进而影响其服役可靠性.基于此,采用第一性原理计算方法,研究了铀对α-Al_(2)O_(3)中氢与本征点缺陷相互作用的影响.结果发现,铀对α-Al_(2)O_(3)中空位型本征点缺陷及氢相关缺陷的存在形式、电荷态及相对稳定性有重要影响.从形成能观点来看,铀对α-Al_(2)O_(3)中空位型本征点缺陷及氢相关缺陷的形成有利,且α-Al_(2)O_(3)中空位型点缺陷对氢的捕陷能力因铀的引入显著增加.研究结果对α-Al_(2)O_(3)基内壁阻氚涂层在氚工艺系统铀床中应用的可靠性评估具有重要的指导意义.

分子间相互作用对高效催化合成体系的影响及其调控机制

随着化学工业和学术界对高效催化剂需求的增加,理解和调控其相互作用成为提升催化性能的关键。概述了分子间相互作用的类型及其在催化反应中的作用,探讨了包括范德华力、氢键、静电作用和π-π相互作用在内的各种相互作用对催化剂性能的影响,研究了高效催化合成体系中催化剂的设计原则,分析了分子结构修饰、功能基团引入、温度和溶剂调控等策略对催化活性与选择性及稳定性的优化作用。

飞机轮胎-湿滑道面相互作用SPH算法仿真分析

针对飞机在湿滑道面上的滑水问题,采用光滑粒子流体动力学(SPH)算法建立了飞机轮胎-湿滑道面有限元模型,与流固耦合算法(CEL)模型进行对比,显示了SPH算法的优越性,进而分析了不同轮胎速度及水膜厚度对轮胎与湿滑道面相互作用的影响规律。结果表明,SPH模型得到的临界滑水速度与CEL模型结果相差不超过5%;舰首波、侧向羽流等流体特征更为明显立体;平均运算效率较CEL模型提高36.5%。利用SPH模型分析可得,道面支撑力随轮胎速度增加呈先平缓下降再急速下降的趋势,水膜厚度为3~13 mm时,急速下降段所在轮胎速度区间为170~260 km/h,基本处于A320飞机的着陆滑跑速度范围内,应增强对飞机滑水事故风险的防范;位移阻力随着轮胎速度增加呈先增大后减小的趋势,且在轮胎达到临界滑水速度时取得最大值,进而提出利用位移阻力最大值确定临界滑水速度的方法;侧向羽流最大溅水高度随轮胎速度增加呈先升高后降低的趋势,在接近临界滑水速度时达到最大值;舰首波最大溅水高度低于侧向羽流最大溅水高度,且随轮胎速度增加而降低,达到临界滑水速度时舰首波接近消失,2种溅水特征的最大溅水高度值均低于A320飞机发动机的最小离地高度0.680 m,不会对发动机产生影响。

阳离子表面活性剂的结构及分类、相行为、毒性、应用以及与其他表面活性剂和各类大分子的相互作用(待续)

7阳离子表面活性剂与聚合物组成的混合物。表面活性剂和水溶性聚合物的混合体系存在于许多配方中,因此已经进行了相当详细的研究。以下2种组合在应用和科学研究工作中都受到关注:其一,离子表面活性剂和非离子聚合物的混合物;其二,离子表面活性剂和带相反电荷聚合物的混合物。

柚皮素及其糖苷化合物对燕麦蛋白功能性质影响及相互作用机制研究

为探究柚皮素及其糖苷衍生物(柚皮苷和芸香柚皮苷)对燕麦蛋白的起泡性、乳化性、及界面张力的影响差异及相互作用机制。本文联合荧光光谱和圆二色谱明晰了燕麦蛋白-黄酮复合体系的相互作用机制及蛋白结构变化,最后通过分子模拟技术将复合体系的相互作用可视化。结果表明,柚皮素、柚皮苷及芸香柚皮苷显著提升了燕麦蛋白的起泡、乳化性能,降低了燕麦蛋白的界面张力,且糖苷类黄酮的效果更佳,即柚皮苷>芸香柚皮苷>柚皮素。荧光及分子模拟结果共同表明三种黄酮与燕麦蛋白主要通过氢键作用和范德华力发生相互作用,常温下,结合能力大小分别为芸香柚皮苷(11.05×10^(4)L/mol)>柚皮素(6.25×10^(4)L/mol)>柚皮苷(0.23×10^(4)L/mol)。三种黄酮改变燕麦蛋白的三级结构(荧光光谱红移)、二级结构(α-螺旋降低,β-折叠和无规则卷曲增加)、降低了表面疏水性,使得燕麦蛋白功能性质提升(起泡、乳化)。本研究可为选择合适的黄酮应用在燕麦蛋白基产品中提供理论参考。

食源性多糖和多酚的相互作用研究进展

多糖和多酚是许多食品及其原料中的重要活性物质,它们的相互作用既可能影响各自的理化性质与功能活性,也可能影响食品的营养、感官品质。本文介绍了食源性多糖和多酚相互作用的表征手段,包括傅里叶变换红外光谱、核磁共振光谱等,同时对酶催化反应、自由基接枝等相互作用机理进行了总结。此外,本文重点阐述了浓度、pH、温度和离子强度等因素对多糖与多酚相互作用的影响,并进一步概述了相互作用下多糖和多酚的溶解性、结晶度等理化特性以及抗氧化、抗菌等生物活性的改变情况。众多研究成果表明,多糖-多酚相互作用形成的复合物具有优良的生物活性和稳定性,在食品工业、医疗保健等领域有广泛的应用前景。

Ni/USY催化剂金属-载体相互作用对CO_(2)甲烷化性能的影响

调控金属-载体相互作用是提升负载型Ni基催化剂CO_(2)甲烷化性能的重要途径之一。采用浸渍法通过调变溶液p H值制备了系列Ni/USY-X(X=1、3或5)催化剂,考察了各催化剂的CO_(2)甲烷化性能。其中Ni/USY-3催化剂在450℃、20 h反应条件下的稳定性测试中表现出相对最优的CO_(2)甲烷化性能,CO_(2)转化率和CH_(4)选择性分别达到84.5%和95.7%。采用XRD、H_(2)-TPR、SEM和TEM等对催化剂的物相结构、还原性能和形貌进行了表征,从微观层面系统考察了浸渍溶液p H值对催化剂结构和CO_(2)甲烷化性能的影响。结果表明,在适宜p H值调控下,金属-载体相互作用增强,活性金属Ni晶粒的粒径减小,分散度提高。进一步借助原位FT-IR对催化剂的反应路径进行了分析,发现Ni/USY-3催化剂遵循甲酸盐路径。高分散性、较小粒径的活性金属Ni晶粒为碳酸氢盐及时氢化为关键中间体单齿甲酸盐提供了丰富的活性位点,从而实现了CO_(2)的高效转化。

基于荧光光谱法探究柿原花青素与黏蛋白的相互作用机制

为了解黏蛋白(Mucin)对柿原花青素肠道消化释放的影响,借助激光粒度仪、差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱、荧光光谱等技术对柿原花青素-黏蛋白复合物的理化特征及两者相互作用机制进行分析。结果表明:复合物的粒径、电位绝对值与柿原花青素及其结构单元(ECG、EGCG)的浓度呈正相关关系;柿原花青素酚羟基的引入使得黏蛋白的热稳定性、表面疏水性随其浓度的增加而减少;红外光谱显示,氢键及游离的氨基参与两者反应;柿原花青素及其结构单元可以有效猝灭黏蛋白的内源荧光,以静态猝灭为主;根据Van’t Hoff方程获得的热力学参数∆G<0,∆H<0,∆S<0,表明柿原花青素及其结构单元与黏蛋白的结合是吉布斯自由能减少的自发反应,主要由氢键及范德华力驱动。综上所述,柿原花青素及其结构单元的添加诱导黏蛋白结构发生变化,其与黏蛋白主要通过氢键和范德华力发生强烈的相互作用,该研究为设计提高柿原花青素在肠道中生物利用率的智能递送系统提供参考依据。

基于光谱分析的鞣花酸和尿石素A~D与HSA相互作用机理研究

采用光谱分析结合分子模拟技术探究了鞣花酸(EA)及其代谢产物尿石素A~D(UA~D)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用机理,有助于解析其药理毒性和药效。研究结果表明EA和UA~D能与HSA以1∶1的摩尔比例结合并通过静态方式猝灭HSA的荧光。UA和UC与HSA结合是氢键和范德华力驱动的放热过程,而EA和UD与HSA结合疏水相互作用驱动的吸热过程。三维荧光图谱分析表明UC~D和EA与UA~B分别增加了HSA色氨酸和酪氨酸微环境的亲水性和疏水性。分子模拟分析结果表明,EA和UA~D与HSA的活性氨基酸残基Lys436、Asp187、Lys432、Arg485、Leu430、Leu4、Ile388、Tyr411等形成氢键,与氨基酸残基Ala191、Val456、Lys199和Trp214之间存在疏水相互作用,证明其主要通过氢键和范德华力与HSA结合,屏蔽HSA的糖基化位点,抑制其糖基化。可为EA和UA~D作为糖基化抑制剂用于治疗糖尿病并发症奠定理论基础。

8种多酚与花生球蛋白相互作用的研究

为探究花生球蛋白与8种常见多酚的相互作用,包括阿魏酸、白藜芦醇、橙皮素、儿茶素、槲皮素、姜黄素、没食子酸和杨梅素。采用紫外-可见光谱、荧光光谱分析8种多酚与花生球蛋白的相互作用规律,并探讨多酚对蛋白质结构、表面疏水性及溶解度的影响。紫外-可见光谱分析显示,8种多酚改变了花生球蛋白的氨基酸残基所处的微环境,使其分子构象发生改变;荧光光谱表明,多酚对花生球蛋白的猝灭机制均为静态猝灭;其中白藜芦醇和儿茶素与花生球蛋白结合率最高。聚丙烯酰胺凝胶电泳显示,儿茶素、杨梅素、没食子酸与花生球蛋白通过共价交联形成了大分子量的聚合物;傅里叶红外光谱表明,多酚使花生球蛋白的构象发生不同程度改变,其中大部分多酚使花生球蛋白的α-螺旋占比增大,最高增加到36.33%。多酚使花生球蛋白表面疏水性和溶解度均下降,最低分别降至19.92μg和51.7%。综上,8种多酚与花生球蛋白相互作用,不同程度地改变了花生球蛋白的构象和理化性质。该研究可为多酚与花生球蛋白的进一步加工利用提供科学依据及理论指导。

考虑截面扁平化和翘曲的土-隧相互作用模型

基于广义梁理论与三维空间土抗力,将隧道视为在弹性地基梁上的具有弯曲、剪切、翘曲和扁平化4个变形模态的薄壁圆环结构,推导了横纵向相互耦合的土隧相互作用模型。结合案例验证了模型的有效性,并通过参数化分析得到了隧道厚径比、土抗力系数对隧道横纵向结构响应的影响规律。研究表明:高应力压载条件下大直径隧道翘曲和扁平化效应显著,截面呈现典型的“横鸭蛋”形式。翘曲将加剧隧道的纵向应变,增幅可达30%以上。隧道厚径比越小,其横纵向变形越大,增幅均可达30%左右。相较于法向土抗力系数,隧道纵向受力性能对切向土抗力系数更为敏感而横截面受力性能对双向抗力系数的敏感性一致。

小分子与蛋白质相互作用研究的新方法-PELSA

小分子-蛋白质相互作用在生命活动中发挥着重要作用,广泛参与几乎所有的生物学过程。蛋白质与小分子配体(如药物、代谢物、金属离子和核酸等)的结合能够调控蛋白质的结构、功能及其生物学活性。因此,研究蛋白质-小分子相互作用对于药物开发、生物分子功能解析及疾病机制研究都具有重要意义。然而,与蛋白质-蛋白质互作相比,研究小分子-蛋白质互作的有效工具则明显不足。例如,如何规模化筛选小分子的蛋白靶标并实现其精准鉴定至今仍是一项非常有挑战性的任务。

CO_(2)-咸水-岩石相互作用对储层孔隙度的影响:以准噶尔盆地东沟组砂岩层为例

为探究实际工程情况下超临界CO_(2)注入咸水层地质封存过程中储层孔隙度的变化,考虑CO_(2)-咸水-岩石相互作用对储层孔隙度的影响。以准噶尔盆地东沟组砂岩储层为研究对象建立三维地质模型,采用全耦合方法进行多相多组分流动模拟超临界CO_(2)注入咸水层后的溶解与扩散过程。结果表明,模拟期间储层孔隙度随CO_(2)羽迁移呈现出4种不同变化趋势;温度和地层水盐度梯度变化均会改变孔隙度变化趋势。基于数据分析,发现CO_(2)-咸水-岩石相互作用抑制了CO_(2)的迁移速率,导致不同区域矿物溶解或沉淀状态不同,进而造成了对孔隙度影响的差异性;封存过程中CO_(2)的持续注入导致储层内pH降低,产生矿物溶解,进而增加了孔隙空间,其中钙长石的溶解作用最显著,后期方解石持续生成则导致孔隙度增速放缓或减小;温度升高可促进矿物反应,并导致矿物变化量的增加,进而影响储层孔隙度的变化量;高盐度地层条件下不利于地化反应发生,进而减少孔隙度的变化量。研究结果可为CO_(2)地质封存的储层多场耦合模拟、地球化学响应特征研究提供一定的技术支撑,也为CO_(2)地质封存的长期性和稳定性评价提供了理论依据。

非洲猪瘟病毒结构蛋白与宿主蛋白相互作用研究进展

非洲猪瘟(African swine fever, ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASFV)感染所引起的一种家猪和各种野猪急性出血的传染性疾病,由于高发病率和高致死性的特性对全球家猪养殖产业造成严重的经济损失。ASFV编码蛋白高达150多种,而ASFV结构蛋白作为病毒粒子的主要组成部分,在协助病毒吸附入侵宿主细胞、促进子代病毒颗粒复制、组装以及释放等过程发挥着重要作用。研究表明,病毒结构蛋白可通过与宿主蛋白的相互作用,促进病毒入侵、增殖、影响病毒毒力以及拮抗宿主免疫反应等。因此,本文通过概述ASFV结构蛋白与宿主蛋白的相互作用及其机制,为研究ASFV的致病机制以及ASF的防治提供参考。

新质生产力与科技创新的内在关系和相互作用机理研究

新质生产力与科技创新密不可分,新质生产力与科技创新相互作用、共同发展。文章以新质生产力与科技创新为中心,阐述新质生产力与科技创新的内在关系,即新质生产力是科技创新的现实体现,科技创新是新质生产力的核心驱动力,新质生产力与科技创新共同作用于经济社会发展。此外,分析新质生产力与科技创新的相互作用机理,即激活新动能,以技术改革创新释放发展动能;催生新模式,以生产要素创新性配置变革商业模式;带动新产业,以产业深度转型升级重塑产业格局。

新型受体相互作用蛋白1激酶抑制剂的动物药动学和药效学研究

目的对新型受体相互作用蛋白1(RIP1)激酶抑制剂的体内外生物活性及药动学进行初步研究,为后续新药开发提供参考。方法以GSK2982772为阳性参照,通过ADP-Glo方法评估新型RIP1激酶抑制剂对重组人源与鼠源RIP1激酶的抑制活性;采用肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和凋亡抑制剂(Q-VD-OPh)建立细胞坏死模型,评估RIP1激酶抑制剂对人组织淋巴瘤细胞(U-937)与小鼠成纤维细胞(L-929)坏死抑制水平;考察RIP1激酶抑制剂经小鼠静脉及口服给药后的药动学;小鼠静脉注射m TNF-α诱导全身性炎症反应综合征(SIRS),口服给予RIP1激酶抑制剂通过防止体温损失评估治疗炎症的效果。结果新型RIP1激酶抑制剂RIPK1-093、095、106对重组人源RIP1激酶抑制活性(4.55、7.38、10.93nmol/L)与阳性参照化合物(18.93 nmol/L)相当,对重组鼠源RIP1激酶抑制活性(5.70、8.44、70.58 nmol/L)优于阳性参照化合物(2035.00 nmol/L);对U-937细胞抑制坏死活性(4.92、2.95、6.84 nmol/L)与阳性参照化合物(5.37nmol/L)相当,对L-929细胞抑制坏死活性(8.59、6.54、41.34 nmol/L)优于阳性参照化合物(489.40nmol/L);在小鼠药动学研究中,具有低清除率(P<0.05),且口服暴露量显著提高(P<0.05),其中RIPK1-106口服暴露量提升约4倍;在SIRS模型中,口服治疗10mg/kg剂量组显示,6h时体温损失与阳性参照化合物相当,24h显著抑制体温损失(P<0.05),3 mg/kg剂量组显示,6 h体温损失显著减小(P<0.05),且24 h显著改善动物死亡率。结论新型RIP1激酶抑制剂的体内外活性和药动学的特点,可以作为治疗炎症性和自身免疫性疾病的新药进一步开发研究。

深部软岩巷道围岩与锚喷U型钢支护结构相互作用研究

收敛-约束法(特性曲线法)是将理论解析、现场实测、工程经验相结合的一种地下工程结构设计方法,是目前分析围岩-支护相互作用关系及开展支护优化设计的常用方法。基于收敛-约束法的基本原理,总结给出了经典的支护特征与支护结构变形方程,理论计算获得了喷射混凝土、锚杆(索)、U型钢支架等支护结构的支护特征曲线,分析了支护结构的几何尺寸(直径、长度)、间排距、材料强度等参数对支护压力的影响特征;随着喷射混凝土厚度及强度等级的增加,喷射混凝土提供的支护刚度和支护压力逐渐增大;随着锚杆(索)直径、长度、杆体材料强度的增加及间排距的减小,锚杆的支护压力显著增加;U型钢支架的排距越小及材料强度越大,其提供的支护压力越大。采用FLAC^(3D)内嵌的莫尔库伦应变软化本构模型,建立了考虑岩石峰后应变软化与扩容特性的深部软岩巷道数值分析模型,计算获得了不同应力状态下巷道纵剖面变形曲线、围岩特征曲线,分析了锚喷、锚杆(索)喷、锚喷U型钢等3种联合支护技术对深部巷道围岩大变形控制的适用性,验证了锚喷U型钢联合支护技术应用于深部巷道支护工程的可行性。考虑岩石峰后应变软化与扩容特性的应变软化本构模型和经典的莫尔库伦本构模型的数值模拟结果相差较大,采用莫尔库伦本构模型的数值模拟结果保守,支护结构提供的支护压力无法满足深部巷道稳定性控制要求,支护后巷道围岩变形较大甚至会发生冒顶、片帮等安全事故。

女贞子中主要活性成分红景天苷和特女贞苷的逆转铁过载促进骨形成相互作用研究

目的评价女贞子中主要活性成分红景天苷和特女贞苷的逆转铁过载促进骨形成抗绝经后骨质疏松(postmenopausal osteoporosis,PMOP)效应,并探讨其相互作用关系。方法建立柠檬酸铁铵诱导的斑马鱼骨质疏松模型,分别评估红景天苷(1、5、25、50、100μmol/L)、特女贞苷(1、5、25、50、100μmol/L)及其两种成分混合溶液(1∶1)对骨矿化的影响;茜素红染色后以骨骼染色面积和累积光密度评价其骨矿化程度,并运用等效线法和等辐射分析法评价红景天苷、特女贞苷抗PMOP的相互作用。结果红景天苷、特女贞苷及其混合溶液均有较好地逆转铁过载所致的骨形成抑制作用,且在1~100μmol/L内呈现显著的浓度依赖性;在等效线法中,经半数有效浓度(EC50)计算得混合组γ>1,表明二者无明显的协同作用;在等辐射分析法中,混合组中相应成分的EC50比值分数总和为1.16,其复合点落在95%可信限内(P>0.05),表明两者呈相加作用关系,且未见明显协同作用。结论红景天苷和特女贞苷均可逆转铁过载诱导的骨形成抑制,且当红景天苷和特女贞苷联合使用时,两者呈相加作用。

环氧虫啶与人血清白蛋白的相互作用

新烟碱类杀虫剂环氧虫啶对非靶标生物具有潜在危害,但对其毒理机理、其在人体内的运输机制等方面缺乏研究。本研究运用荧光光谱法、分子对接、分子动力学、结合自由能计算和丙氨酸扫描等方法,研究了环氧虫啶与人血清白蛋白(HSA)的结合模式。结果表明:1)环氧虫啶能有效猝灭HSA荧光,不同温度下环氧虫啶与HSA的结合常数在0.76×10^(5)~1.57×10^(5)L/mol之间,具有较强的结合能力;2)环氧虫啶结合在HSA的IIA疏水腔内,有1个结合位点;3)结合自由能分析和热力学参数计算显示,环氧虫啶和HSA结合的主要作用力是范德华力和氢键作用;4)分子动力学模拟结果显示,二者结合自由能为-25.90 kJ/mol,形成了相对稳定的复合物;5)丙氨酸突变扫描结果显示,氨基酸残基Gln459是环氧虫啶与HSA结合的关键氨基酸。该研究结果可为阐明环氧虫啶在人体内的毒性机理提供理论依据。

酚酸与蛋白质和碳水化合物相互作用及对面包面团的影响研究进展

近年来,研究人员常利用食品各组分之间的相互作用调节其感官性状和功能特性。酚酸、蛋白质和碳水化合物三者在面食制品中广泛存在并发挥着重要作用。目前为止,研究主要集中在酚酸-蛋白质和酚酸-碳水化合物的相互作用,以及二者相互作用在食品加工、机体保健等方面的应用。酚酸、蛋白质、碳水化合物所构成的三元体系中伴随着复杂的相互作用,这些相互作用能够赋予面食制品不同的感官性状和功能特性。本文主要介绍了酚酸、蛋白质和碳水化合物三者间的相互作用及其影响面包面团感官特性和功能特性等的研究进展,以期为酚酸、蛋白质和碳水化合物组成的三元体系在面食制品中的应用提供理论指导。