基于漆酶/TEMPO催化的棉接枝丝胶蛋白及其性质分析

采用漆酶/2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)体系为催化剂将棉纤维表面的伯羟基选择性氧化成醛基,将丝胶蛋白以席夫碱反应接枝到棉织物上,从而制得具有抗皱性、抗氧化性和抗紫外线性能的多功能丝胶蛋白棉。凝胶电泳(SDS-PAGE)结果显示,漆酶/TEMPO催化纤维素模型化合物葡聚糖与丝胶蛋白发生交联反应形成高分子量的糖蛋白,红外光谱(FTIR)结果表明在漆酶/TEMPO体系作用下棉织物被氧化并接枝了丝胶蛋白;棉织物接枝丝胶蛋白的适宜条件为:反应温度为40℃,时间为10 h,丝胶蛋白质量浓度为8 g×L^(-1)。织物的功能性分析结果显示接枝棉具有较好的抗皱性能,折皱回复角可达162.8°,棉织物抗氧化和抗紫外线性能明显提高。

Mito-TEMPO通过减轻线粒体损伤抑制铅诱导的BV2小胶质细胞活化

目的:研究线粒体氧化应激在铅暴露诱导的小胶质细胞活化中的作用,观察靶向线粒体的抗氧化剂Mito-TEMPO的保护作用。方法:培养小鼠小胶质细胞系(BV2),建立铅暴露模型。采用噻唑蓝(MTT)比色法测定铅暴露对细胞活力的影响,采用免疫荧光染色法检测M1型活化标志物CD86蛋白的表达;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)的含量;采用线粒体超氧化物(MitoSOX)染色检测线粒体氧化应激水平;采用线粒体膜电位荧光探针(JC-1)染色检测线粒体膜电位;采用细胞能量代谢分析(O2k)检测线粒体呼吸能力。采用Mito-TEMPO抗氧化剂进行干预,研究Mito-TEMPO对BV2线粒体氧化应激、细胞活化的抑制作用。结果:与对照组相比,铅暴露组BV2细胞CD86蛋白表达水平显著升高,促炎因子IL-1β、TNF-α、IL-6水平显著升高,线粒体氧化应激水平显著升高,线粒体膜电位、呼吸能力显著降低。Mito-TEMPO处理显著减轻了BV2细胞线粒体氧化应激与功能损伤,并显著抑制了BV2细胞M1型活化水平。结论:Mito-TEMPO能够逆转铅暴露诱导的BV2细胞M1型活化,其机制可能与Mito-TEMPO减轻线粒体氧化应激与功能损伤有关。

水葫芦的高价值利用:TEMPO-超声耦合法高效提取纳米纤维素和纳米纤维晶

本研究提出了一种高值化利用深度处理后含有重金属的水葫芦的方法。即利用TEMPO-超声偶联法从水葫芦的茎中提取纳米纤维素晶体(CNC)和纳米纤维素(CNF)。这种方法通过将TEMPO介导氧化和超声相结合,温和地分解了水葫芦纤维束,促使纤维素纤维分解成更小的片段,从而提高了CNC和CNF的产率。研究结果表明,TEMPO超声联合法制备的CNC产率为63%,其羧基含量为1.27 mmol/g,CNF的产率为31%,羧基含量为1.21 mmol/g。扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶红外变换(FTIR),分析证实了非纤维素杂质的逐步去除。CNC的平均长度为214.4 nm,平均直径为2.72 nm,长径比约为78.8,而CNF的平均长度为437.8 nm,平均直径为5.7 nm,长径比为76.8。较高的长径比意味着CNC和CNF具有更出色的力学性能。X射线衍射(XRD)分析显示,制备的CNC和CNF的结晶度分别为87.1%和81.2%,这表明它们具有较高的刚性。通过热重分析(TGA),还测定了纤维的热稳定性。这些结果表明,CNC和CNF在增强聚合物基体材料方面具有巨大的潜力。这一研究方法为深度处理后水葫芦实现高值化利用提供了可行性和潜力。

叔丁醇钾促进烷基芳烃与TEMPO的氧化反应

苄基类化合物形成苄基氧类物质的方法众多。通过叔丁醇钾与DMF的共同作用,形成氨基甲酰自由基与2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基(TEMPO)反应,建立一种以烷基芳烃、TEMPO为原料的氧化反应。该体系在无强氧化剂、无过渡金属催化下进行,减少成本的同时避免了对环境的污染,以更高的产率获得目标化合物。

基于生成式预训练TEMPO网络的通行费预测算法探究

针对高速公路通行费数据所具有的非平稳特征,生成式预训练TEMPO网络,通过引入Prompt提示池可有效适配非平稳时序数据,本文提出了基于TEMPO网络的通行费预测模型框架,并对预测模型输入、Prompt提示池设计和预测模型输出等关键步骤进行了建模分析。通过为趋势项、季节项和残差项分配不同的提示词,构造基于公路通行费数据特征的Prompt提示池,使得预测模型对通行费数据的时间序列分布变化更加适应。实证分析表明,相比ARIMA和LSTM网络预测算法,TEMPO网络算法具有更好的预测效果,预测结果的均方误差MSE降低了0.5%和0.94%,可为高速公路运行管理和投资建设提供有力支持。

TEMPO氧化纤维素纳米纤维的制备及应用研究进展

制取纤维素纳米纤维有许多方法,如化学法、物理法、生物法等.其中,TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基)氧化法是最常用的制取纤维素纳米纤维的方法之一,本文综述了关于TEMPO氧化纤维素纳米纤维制备工艺及近年来国内外应用的最新进展.文章内容主要涉及TEMPO的催化氧化体系、TEMPO氧化法制备纤维素纳米纤维工艺的改进,以及TEMPO氧化纤维素纳米纤维(TEMPO-oxidized cellulose nanofibers,TOCNs)在复合材料方面的应用研究进展,同时提出该体系存在的问题及今后的发展方向.

基于漆酶/TEMPO体系的亚麻脱胶探究

为推进亚麻纤维的绿色化生产,将漆酶介体系统应用于亚麻机落的脱胶,并引入EDTA增强系统的脱胶效果。文章通过对漆酶/TEMPO脱胶系统中温度、pH值、浴比、时间、漆酶质量浓度、TEMPO质量浓度进行探究,确定了在温度55℃、pH值4.0、浴比1︰20、脱胶时间4 h、漆酶质量浓度1.5 U/mL,TEMPO质量浓度为0.2 g/L的条件下,漆酶/TEMPO体系对木质素的去除效果最好。并在此条件下,辅助添加20 mmol/L的EDTA,脱胶后亚麻表面非纤维素物质明显减少,可观察到单根纤维状态,木质素去除率可达56.74%,且纤维无明显损伤,强力基本保留。

漆酶/TEMPO体系催化氧化处理对黄麻纤维木质素的影响

采用漆酶/TEMPO体系对黄麻纤维进行催化氧化处理,通过Klason法测定处理前后黄麻纤维中的木质素含量,分别利用凝胶渗透色谱法、有机元素分析法、核磁共振氢谱法测定以二氧六环法从黄麻纤维中提取木质素的分子量及分布、元素含量与化学结构。结果表明:经漆酶/TEMPO处理后黄麻纤维中木质素含量由10.83%降为8.59%,纤维上存留的木质素亦发生了降解,重均分子量由439938 Da降至238704 Da。黄麻纤维经过漆酶/TEMPO体系处理后,木质素的碳元素含量升高,氧元素和—OCH_(3)含量降低,醇羟基数目减少,酚羟基数目稍有下降,并且结构单元的连接方式有所转变,其中β-β、β-1和β-O-4结构比例有所降低,β-5结构增多,说明漆酶/TEMPO催化黄麻纤维木质素发生氧化反应并伴随有一定脱甲基化作用,木质素降解以β-β、β-O-4和β-1键断裂为主,而后形成β-5连接。

Mito-Tempo修复过氧化氢诱导的猪卵母细胞线粒体损伤机制研究

本研究探讨线粒体靶向抗氧化剂Mito-Tempo对过氧化氢诱导猪卵母细胞线粒体损伤修复的影响。在猪卵母细胞体外成熟过程中添加10 mmol·L^(-1)过氧化氢或过氧化氢+0.1μmol·L^(-1)Mito-Tempo,检测卵丘细胞扩散、卵母细胞成熟及线粒体功能相关因子,观察孤雌胚胎发育情况。结果表明,与过氧化氢组相比,添加Mito-Tempo可显著提高卵丘细胞扩散指数,显著降低Mito SOX水平,提高膜电位及线粒体功能基因表达水平,显著改善猪卵母细胞体外成熟率及孤雌胚胎发育能力(P<0.05)。证明Mito-Tempo对过氧化氢诱导的猪卵母细胞线粒体损伤具有修复功能。

小球藻藻渣TEMPO法制备纤维素纳米纤维及阳离子染料吸附研究

纤维素是自然界最丰富的生物大分子,普遍存在于植物细胞的细胞壁中。由纤维素分解制备的纳米纤维素因其优越的特性可被用作吸附剂进行污水处理。小球藻细胞壁中纤维素含量丰富而几乎没有木质素,是制备纳米纤维的优质原料。通过TEMPO介导氧化法从小球藻藻渣中制备了羧基化纤维素纳米纤维(TCNF),其平均直径约为2 nm,长度在300 nm左右,羧基含量为1.54 mmol/g。并以亚甲基蓝(MB)为模型染料进行了TCNF的吸附研究。结果表明,TCNF对MB吸附符合伪二级吸附动力学模型,在吸附80 min后基本达到平衡;TCNF对MB的吸附受pH影响较大,pH=8时具有最大吸附量;TCNF对MB的吸附量随MB浓度升高呈线性增加,当浓度高于10 mg/L后吸附趋于饱和;吸附等温线分析发现TCNF对MB的吸附符合Langmuir模型,表明TCNF表面均匀,表面不同位置的吸附能变化不大,为单层吸附。总之,利用小球藻藻渣制备TCNF进行工业废水中阳离子染料的去除,是一种简单且很有前途的的方案。

TEMPO及其衍生物制备纳米纤维素及其智能调节方法的研究进展

2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)共氧化剂体系被广泛应用于选择性氧化纤维素的C6位伯醇羟基。在氧化过程中,纤维素的聚合度大幅度降低,因此被应用于制备纳米纤维素。随着TEMPO/NaClO/NaBr氧化技术的发展成熟,TEMPO/NaClO/NaClO2和4-乙酰胺基-TEMPO/NaClO/NaClO2体系都得到了广泛关注。随着研究的深入,TEMPO及其衍生物氧化体系已经成为一种高效且全pH范围适用的选择性氧化体系。TEMPO/NaClO/NaBr氧化体系在pH范围9～11活性最高,TEMPO/NaClO/NaClO2体系能够应用于pH中性的条件下,4-乙酰胺基-TEMPO/NaClO/NaClO2体系一般的pH使用范围为3.5～6.8。传统的TEMPO氧化过程需要持续手动控制pH恒定,操作繁琐,可控性差,应用缓冲溶液可控制TEMPO氧化过程中pH在一定范围内恒定,从而实现了TEMPO氧化体系的智能控制。文章综述了TEMPO及其衍生物制备纳米纤维素及其智能调节方法的研究进展。

氮氧自由基TEMPO:选择氧化醇的高效有机小分子催化剂

醇被氧化为相应的醛或酮是有机合成中重要的官能团转换反应之一。自从Anelli法(TEMPO/NaBr/NaOCl)发现以来,由于所具有的高活性和高选择性,有机小分子催化剂2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)催化醇的氧化反应成为温和条件下醇选择氧化的一个重要方法,并在实验室和工业生产中广泛应用。最近有关TEMPO催化醇氧化反应的研究,主要集中在开发用于分子氧对醇绿色氧化的催化体系和实现催化剂回收再用的TEMPO固载化研究两个领域上。本文以此为重点,综述了TEMPO催化醇氧化反应的发展和最新研究进展。

TEMPO氧化法制备氧化纤维素纳米纤维

以漂白针叶木浆为纤维原料,在2,2,6,6—四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)—NaClO—NaBr的氧化体系下制备得到氧化纤维素纳米纤维。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT—IR)、X—射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)等手段对氧化纤维素进行表征,并测定氧化纤维素羧基质量摩尔浓度。结果表明:该反应体系可以制得氧化纤维素纳米纤维。使用1g纤维原料,在反应温度0～5℃、pH值10、NaClO用量3.0 mL、TEMPO用量0.016 g、NaBr用量0.100 g条件下,制得的纳米纤维的羧基质量摩尔浓度达0.67 mmol.g-1,而且氧化制得的纳米纤维的沉降性能也显著提高。

TEMPO氧化纤维素纳米纤维的制备及应用研究进展

介绍了TEMPO氧化纤维素纳米纤维(TEMPO-Oxidized Cellulose Nanofibers,TOCNs)近年来的研究成果,探讨了TOCNs制备方面的研究进展,其中包括TEMPO氧化反应体系的进展,各种纤维原料的研究以及氧化纤维素均质处理过程各影响因素的探讨。将TOCNs的应用研究成果系统归纳为四大类,即复合材料,膜材料,纳米纸及其他应用。评述了其发展概况,并指出了该催化氧化体系存在的问题及今后的发展方向。

TEMPO/NaBr/NaClO体系氧化酶解淀粉及其表面施胶

用α-淀粉酶对玉米原淀粉进行酶解预处理,酶解后的淀粉再通过2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)氧化体系进行改性,并将改性后的淀粉用作造纸表面施胶剂。研究发现,在pH值9.5、温度5℃、反应时间2.0 h、TEMPO用量1.0 mg/g、NaBr用量0.01 g/g、NaClO用量2.00 mmol/g的条件下,TEMPO/NaBr/NaClO体系氧化酶解淀粉可使改性淀粉的羧基含量为5.06%;将改性淀粉作为表面施胶剂,当表面施胶量为4 g/m2时,与未施胶原纸相比,纸张抗张强度和表面强度的增幅分别为51.6%和334%。

高羧基含量TEMPO氧化纤维素的制备与表征

为提高2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)试剂制备的氧化纤维素的氧化度,采用DMAc/Li Cl体系,通过两步法制备高羧基含量TEMPO氧化纤维素。第一步采用DMAc/Li Cl溶解体系破坏纤维素Ⅰ结构来获得纤维素粉末,第二步利用TEMPO/Na Br/Na Cl O体系对纤维素粉末进行TEMPO氧化,获得高羧基含量、高氧化度的氧化纤维素。用顶空气相色谱法、电导率法、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁分析仪(13C NMR)和X射线衍射(XRD)对产物的结构进行了表征,FTIR和13C NMR结果表明TEMPO氧化纤维素制备成功,XRD分析表明纤维素Ⅰ结构完全被溶剂破坏。顶空气相色谱法测得TEMPO氧化纤维素羧基含量高达2.02 mmol·g-1,电导率法测得氧化度为97%。

TEMPO存在下丙二腈对苯乙烯聚合的加速作用研究

在少量丙二腈存在下 ,苯乙烯在稳定自由基 TEMPO作用下的聚合速率显著增加 ,分子量分布较窄 ,且随转化率增大而增大 ,具有活性聚合特征 .丙二腈与 TEMPO的摩尔比在 4∶ 1时加速效果较好 ,在1 2 5℃下聚合 1 h转化率可达到 70 % ,分子量可达到 1 0 5,且反应温度降低到 1 1 0℃ .1 H NMR分析表明 ,丙二腈在反应中起催化剂作用 ,通过削弱碳氮键可以提高转化速度 ,还可明显降低聚合温度 .

TEMPO体系对粘胶纤维的氧化过程研究

2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基(TEMPO)-NaClO-NaBr是一种新的选择性氧化体系,文章研究了该体系对粘胶纤维的氧化过程。CP/MAS13C-NMR反映该体系对粘胶纤维是C6位选择性氧化,并能完全氧化成纤维素糖醛酸;用CP/MAS13C-NMR、耗碱量法和酸碱中和法研究了反应过程中羧基含量的变化;粘度法对聚合度的研究显示,粘胶纤维的降聚现象在反应一开始就非常显著。

漆酶-TEMPO体系选择性氧化壳聚糖C-6伯羟基提高其抗氧化性能的研究

利用漆酶-TEMPO体系选择性地氧化壳聚糖C-6伯羟基,对氧化产物分别进行红外光谱、13C NMR、离子色谱和热失重分析,确定产物结构的变化,并进一步对其抗氧化性进行研究。结果表明,经漆酶-TEMPO体系氧化后,壳聚糖分子结构中的C-6伯羟基被选择性地氧化成羧基,其它结构基本不变,其产物为氧化壳聚糖钠盐;壳聚糖氧化产物与原样相比,热稳定性得到了提高;壳聚糖经漆酶-TEMPO体系氧化后的ABTS自由基清除率5min后达到66.36%,抗氧化性能得到改善。

机械浆长纤维的TEMPO选择性催化氧化

采用TEMPO/NaBr/NaClO体系将机械浆长纤维糖基单元中的伯羟基选择性氧化成羧基来提高纸浆纤维羧基的含量。研究了TEMPO、NaBr和NaClO的用量以及浆浓对纸浆纤维氧化的影响,同时研究了羧基含量对机械浆长纤维性能的影响。结果表明,在氧化过程中,随着TEMPO和NaBr用量的增加,反应速度提高,而氧化后的纸浆纤维羧基含量没有增加,随着NaClO用量的增加,纸浆纤维的羧基含量上升。随着纸浆纤维浓度的增加,羧基含量先上升后下降,浆浓在1.3%时,羧基含量达到最高值。随着纸浆纤维羧基含量的增多,浆料抄片的抗张指数和耐破指数上升,撕裂指数下降,氧化的纸浆纤维对细小纤维的留着率下降;浆料的保水值上升而游离度下降;浆纤维的卷曲和扭曲系数降低。研究还发现,低羧基含量的纤维能够吸附部分有机溶解物以及其他物质,使得白水中的有机溶解物和总有机碳的含量下降,这种吸附性能随着羧基含量的增加而下降。