新工科背景下应用型本科高校化学化工虚拟仿真实验教学体系的构建

新工科背景下,应用型本科院校培养的化学与化工类专业学生要求具有较强的工程实践能力。化学与化工类专业的实验实训因涉及化学品有毒有害、工业化装置高温高压、连续化等特点,在实验实训过程中会存在问题和风险,引入虚拟仿真实验教学是解决这一问题的有效手段之一。构建了适合应用型本科高校人才培养的“三层次、五模块、四结合”虚拟仿真实验教学体系,对于培养学生的实践能力具有显著的优势,提高了学生的动手操作能力、工程设计能力以及创新能力,对新工科背景下应用型本科高校化学化工虚拟仿真实验室的建设具有十分重要的借鉴意义。

化学化工虚拟仿真实验教学改革与探索

虚拟仿真实验作为化学化工实验教学的重要组成部分,越来越受到各高校的重视。为提高化学化工虚拟仿真实验教学效果,本文结合在课堂教学中存在的一些常见问题、学生的反馈意见以及教师经验总结,在教学方法、课堂的组织形式和考核方式上对化工虚拟仿真实验教学进行探索。通过教学改革,调动了学生仿真操作的积极性,巩固了学生所学的理论知识,提高了学生分析问题和解决问题的能力。

适用于RPA-LFD技术检测对虾肝胰腺DNA样品的快速制备试剂研究

为摆脱常规核酸样品提取步骤繁琐、耗时等问题,实现真正的现场快速检测,本研究致力于研制和优化一种对虾肝胰腺中DNA样品的核酸快速制备试剂,即核酸释放剂,适用于重组酶聚合酶扩增技术(recombinasepolymeraseamplication,RPA)与侧向流层析试纸条技术(lateralflow dipstick, LFD)结合的RPA-LFD技术检测。实验优选20~100 mmol/L Tris-HCl、50~250 mmol/L KCl、0.01%~0.10%十二烷基硫酸锂(LDS)、0.5%~2.0%聚乙二醇辛基苯基醚(TritonX-100)、1~5mmol/L乙二胺四乙酸二钠(EGTA2Na)、0.5~5.0 mmol/L牛血清白蛋白(BSA)、1~5 mg/mL明胶、0.01%~0.10%海藻糖、1%~5%甜菜碱等配制成核酸释放剂。以对虾肝肠孢虫(Enterocytozoonhepatopenaei,EHP)阳性样本和阴性样本对核酸释放剂各组分间配比进行优化,采集绿豆大小的对虾肝胰腺组织加入100μL核酸释放剂,100℃加热3 min,取上清液进行RPA-LFD反应,测试各组分不同浓度配比;并以对虾急性肝胰腺坏死病(acute hepatopancreatic necrosis disease, AHPND)阳性样品及阴性样品作为检测模板对优化后核酸释放剂再次验证。结果显示,核酸释放剂的各组分最佳配比为100 mmol/L Tris-HCl、100 mmol/L KCl、0.02%LDS、0.5%Triton X-100、1 mmol/L EGTA2Na、0.05%海藻糖、1 mg/mL明胶、0.5 mmol/L BSA、2%甜菜碱。RPA-LFD方法检测可显著区分阳性和阴性样品。本研究优化的核酸释放剂,适用于RPA-LFD检测对虾肝胰腺病原DNA样品的制备,有效避免了常规DNA样品繁琐、耗时的制备步骤,极大地提高了核酸水平病原检测效率。

主客体掺杂的电化学共聚合发光薄膜的高性能有机电致发光器件研究

电化学聚合发光薄膜虽已成功应用于有机电致发光器件中,但其发光性能仍与旋涂薄膜和蒸镀薄膜相距甚远。因此,提高电聚合发光薄膜的发光性能仍然是一个艰难的挑战。电化学共聚合是提高薄膜发光性能的有效方法。以DBTSo和TCSoC作为主体分别与TCBzC客体共聚合,共聚合后薄膜的平整性和致密性都得到了改善。DBTSo结构与TCBzC相差较大,形成的共聚合薄膜发光性能较差。TCSoC的结构与TCBzC相似,共聚合发光器件的最大发光亮度为2300cd/m^(2),最大发光效率为2.06cd/A。与TCBzC器件相比,最大亮度提高了88%,最大效率提高了1.67倍,为电化学聚合发光薄膜性能的提升提供了一个选择方案。

纤维状聚苯胺/不锈钢复合电极的制备及其电化学性能研究

聚苯胺具有低廉的价格、简单的制备方法、良好的环境稳定性、特殊的掺杂/去掺杂特性和良好的化学稳定性等特点,是一种良好的电化学传感材料。采用循环伏安法在含苯胺的硫酸电解液中合成了不同段数的纤维状聚苯胺(PANI)/不锈钢复合电极,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪对材料的形貌和结构进行表征,探讨了合成条件对材料形貌和结构的影响;通过循环伏安法、恒电流充放电和差分脉冲伏安法对制备的复合电极的电化学性能和传感性能进行测试。结果表明:50段合成的PANI/不锈钢复合电极与60段合成的复合电极比电容相差不大;合成段数为50段和60段的PANI/不锈钢复合电极所构建的无酶传感器检测葡萄糖的线性范围分别为0.5~3.3mmol/L和3.9~10.5mmol/L,线性相关系数R 2分别为0.99287和0.99203,灵敏度分别为590.3μA/[(mmol·L^(-1))·cm^(2)]和157.6μA/[(mmol·L^(-1))·cm^(2)]。

电化学聚合L-赖氨酸修饰玻碳电极的吡虫啉电化学传感器

本文采用电化学聚合方法在玻碳电极表面直接一步沉积制备L-赖氨酸聚合物(L^(-1)ysinePolymer,PLLS)薄膜,制备了对吡虫啉(Imidacloprid,IDP)具有响应的传感电极,并对PLLS聚合条件、溶液pH、富集时间、测定参数进行了优化。在最优条件下,所构建的传感器对IDP的线性响应范围为3~100μmol·L^(-1),检出限为0.9μmol·L^(-1),且传感器具有较好的重复性和选择性,在葡萄样品中的回收率为72.20~107.3%,满足实际应用要求。

地方本科院校《生物技术专业英语》课程教学改革的探索与实践——以兴趣和实用性结合为视角

《生物技术专业英语》是生物技术专业应用性非常强的课程之一,该课程利于提高学生的专业外语能力。该文通过分析该课程的教学现状及存在的问题,探讨了从改进教学手段和方法、转变教学模式以及改革课程考核制度等方面进行的有益加强《生物技术专业英语》课程实用性和提高学生学习兴趣的改革方案,并取得了较好的实践效果。

基于OBE理念的分析化学实验教学改革研究

以学生中心、产出导向、持续改进的OBE理念,是师范类专业认证工作的行动指南,贯穿师范类专业认证全过程。在《分析化学实验》课程中,本学院教学团队基于OBE教学理念,进行了教学改革。通过修订课程教学大纲,调整实验内容,改进教学模式和优化评价机制,促进了实验教学内容与中学实验相关性、增强了团队协作能力和学生的学习兴趣,为化学专业人才培养提供了有力支撑,也为学院顺利通过师范类专业认证工作提供了保障。

苦木不同部位生物碱含量的比较研究

试验旨在比较苦木不同部位的苦木碱丁、苦木碱己和总生物碱含量差异。试验采用高效液相色谱法检测苦木14个不同部位中的苦木碱己、苦木碱丁含量,利用紫外分光光度法测定总生物碱含量。结果显示,苦木茎心材、主根心材中总生物碱和2种生物碱单体含量均较高,叶中总生物碱含量高,但2种生物碱单体含量均较低;茎皮部、茎边材、主根皮部和主根边材中苦木碱丁含量较高,而苦木碱己含量低,枝皮部、枝木材中苦木碱己含量较高,而苦木碱丁含量较低。研究表明,苦木不同部位的苦木碱丁、苦木碱己和总生物碱含量差异较大,结果可为苦木不同部位资源在禽畜健康养殖中的合理利用提供参考。

基于雨课堂教学模式的生物化学教学改革探索

对基于雨课堂教学模式的生物化学教学改革进行讨论。分析了生物化学教学存在的问题,可从课前自主学习、课中交互学习和课后复习巩固这几方面进行改革实践,并提出了几点注意事项,以期提升教学质量,使学生能够变被动学习为主动学习。

广西苦树群落类型划分及其物种多样性

采用样地调查法调查苦树Picrasma quassioides群落,以分析其生境特征、物种组成、区系成分、群落类型和物种多样性。结果表明,苦树群落物种组成丰富,10个样地共有维管植物85科207属255种,主要优势科为大戟科、豆科、禾本科、桑科等。苦树群落种子植物分为14个区系类型,以泛热带和热带亚洲成分为主,热带成分占总属数的72.73%,具明显的热带区系特点;群落划分为4个类型,苦树在群落Ⅰ和群落Ⅳ中生长旺盛且为优势种,是苦树的理想生境。调查样地内Margalef指数、Shannon-wiener指数、Pielou指数均表现为灌木层>乔木层;群落Ⅱ乔木层和灌木层的3个多样性指数均最高,群落Ⅳ乔木层Margalef物种丰富度指数较高而Shannon-wiener多样性指数最低。苦树根系萌芽力强,封禁措施对苦树居群恢复具有积极意义。

干旱-复水对桂西北喀斯特地区青冈栎幼苗叶片光合能力、叶绿素荧光和显微结构的影响

【目的】探讨喀斯特地区适生种青冈栎幼苗对“干旱-复水”环境的适应机制,为该地区植被恢复和人工造林提供理论依据。【方法】以当年生实生苗为材料,通过盆栽控水试验研究4种土壤干旱胁迫强度[对照(-0.1 MPa)、轻度干旱(-0.5 MPa)、中度干旱(-0.9 MPa)和重度干旱(-1.5 MPa)]及复水处理对叶片水分状况、光合效率、叶绿素荧光和解剖结构参数的影响。【结果】(1)随干旱胁迫加剧,叶片相对含水率、水势、净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(Gs)和胞间CO_(2)浓度(C_(i))均显著降低,而气孔限制值(L_(s))显著增加,但轻度胁迫下各光合参数以及轻中度胁迫下瞬时水分利用效率(WUE)均不受显著影响。复水后,各干旱处理叶片水分参数、P_(n)、T_(r)、Gs、C_(i)、WUE均比复水前提高,L_(s)比复水前降低;轻度胁迫复水后叶片水分和光合参数均优于对照,中度胁迫仅L_(s)未恢复,重度胁迫复水后叶片水分和光合参数均未恢复。(2)随干旱胁迫加剧,叶片初始荧光(F_(o))显著增加,最大荧光(F_(m))、最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))和潜在光化学效率(F_(v)/F_(o))均显著下降,且在轻度胁迫下均与对照显著差异。复水后,各干旱胁迫处理F_(m)、F_(v)/F_(m)和F_(v)/F_(o)比复水前提高,而F_(o)均略低于复水前,轻度胁迫复水后各叶绿素荧光参数均恢复或优于对照,中度和重度胁迫复水后F_(o)未恢复,且重度胁迫复水后F_(v)/F_(m)仅为0.75。(3)随干旱胁迫加剧,叶片厚度、上下表皮厚度、气孔密度、主脉导管直径均显著增加,叶片气孔器长度、宽度、开口面积、海绵组织厚度均显著降低,而栅栏组织厚度、栅海比和主脉厚度均表现为中度>轻度>对照>重度。复水后,各干旱胁迫处理气孔开口面积和主脉厚度比复水前显著提高;而轻度胁迫叶片结构参数也均恢复或优于对照,中度胁迫气孔开口面积仍显著低于对照,重度胁迫气孔开口未能恢复打开,主脉厚度也低于对照。【结论】青冈栎幼苗有较强耐旱性和旱后恢复能力,适合作为喀斯特地区的生态恢复树种,但在青冈栎幼苗抚育阶段应免受中度以上干旱胁迫(-0.9 MPa),以利于旱后恢复生长。

清乳化岩煎对动物乳腺肿瘤的保护作用及其机制研究

旨在探讨中药复方清乳化岩煎(QD)对动物乳腺肿瘤的保护作用及机制。检测清乳化岩煎对正常细胞(HC11、RAW2647、DC2.4)的安全浓度,探究其对乳腺癌细胞(A72、CMT-U27、4T1)体外增殖的抑制作用;流式细胞术检测4T1细胞凋亡情况。将BALB/c小鼠分为空白对照组,模型组及清乳化岩煎低、中和高剂量组(100、200和400 mg/kg),除空白对照组外,其余小鼠皮下注射4T1细胞建立乳腺癌转移瘤模型,各组灌胃相应药物14 d,期间记录肿瘤体积和生长状况,检测脾脏淋巴细胞增殖情况,观察肿瘤组织病理变化,缺口末端标记(TUNEL)法检测移植瘤细胞凋亡水平,免疫组化(IHC)法检测肿瘤组织中基质金属蛋白酶9(MMP-9)与热休克蛋白70(HSP70)蛋白表达,ELISA法测定肿瘤组织和血清中白细胞介素2(IL-2)、IL-4、IL-10、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、干扰素γ(IFN-γ)的含量。结果显示:当清乳化岩煎浓度大于或等于5 mg/mL时,对A27、4T1细胞的增殖存在显著抑制(P<0.001);浓度大于或等于10 mg/mL时,对CMT-U27细胞呈现出显著性抑制(P<0.001);不同浓度的清乳化岩煎均可诱导4T1细胞凋亡(P<0.001)。与模型组相比,清乳化岩煎能够显著减小肿瘤体积(P<0.001),促进肿瘤细胞坏死,改善肿瘤对周围组织的影响,促进脾脏淋巴细胞增殖(P<0.001),促进肿瘤组织的细胞凋亡(P<0.001),显著降低肿瘤组织中MMP-9和HSP70蛋白表达(P<0.05),清乳化岩煎组小鼠血清和肿瘤组织中IFN-γ和TNF-α水平显著上升(P<0.05),IL-10含量显著下降(P<0.05)。研究表明,清乳化岩煎可通过调控细胞凋亡和增强机体免疫来抑制乳腺癌的发展,为中药治疗动物乳腺癌提供理论依据。

机械活化协同固相法制备羧甲基多孔淀粉及其在粉末酱油中的应用

为获得一种绿色高效的羧甲基多孔淀粉制备工艺,本研究以酶解制得的多孔木薯淀粉为原料,氯乙酸钠为醚化剂,氢氧化钠为催化剂,采用机械活化协同固相醚化法制备羧甲基多孔淀粉,通过单因素实验探究各因素对羧甲基多孔淀粉取代度(Degree of substitution,DS)的影响,并探讨羧甲基多孔淀粉在酱油中的应用。结果表明,机械活化协同固相法制备羧甲基多孔淀粉的最佳工艺条件为:多孔淀粉与氯乙酸钠的物质的量之比为1:1,氢氧化钠质量分数为18.8%,球磨时间1.5 h,反应温度50℃,此条件下制备得到的羧甲基多孔淀粉取代度最高为0.2532。通过红外光谱仪(Infrared spectrometer,FTIR)、X-射线粉末衍射仪(X-ray powder diffractometer,XRD)和扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)等表征,进一步证实多孔淀粉发生了羧甲基化反应。随着羧甲基多孔淀粉DS的增大其冷水溶解度、吸水率和柠檬黄吸附量增大;当DS为0.2532时,羧甲基多孔淀粉的冷水溶解度达到64.94%,吸水率达到180.73%,柠檬黄吸附量达到2.5086 mg·g^(-1)。羧甲基多孔淀粉所制备的粉末酱油相比于木薯淀粉和多孔淀粉所制备的粉末酱油溶解性更好,吸潮性更低,氨基酸态氮含量更高,与原酱油最接近。因此,机械活化协同固相醚化法可有效制备羧甲基多孔淀粉,该法操作简单,绿色环保,取代高,为多孔淀粉的开发利用提供了科学依据。

响应面法维生素E/淀粉酯微胶囊制备工艺的优化及表征

以机械活化共反应剂法制备的乙酸辛酸淀粉酯(OAS)为壁材、维生素E为芯材,通过响应面优化实验确定微胶囊制备最佳工艺条件;利用FT-IR、SEM及粒度分布仪等对制备的微胶囊进行分析。结果表明,响应面优化实验的最佳条件为:进口温度为185℃、固形物质量分数为8.9%、芯壁比为1∶3.75,在此条件下所制备的微胶囊的包埋率为88.61%。FT-IR分析结果表明,维生素E成功实现包埋。SEM分析结果表明,维生素E/乙酸辛酸淀粉酯微胶囊表面光滑呈球形,存在一定的孔洞。粒径分析结果表明,微胶囊粒径较OAS有所增大,这与SEM表征结果相一致。

金缕半枫荷甲醇部位化学成分研究

目的:对金缕半枫荷根甲醇部位的化学成分进行研究。方法:金缕半枫荷根用65%乙醇回流提取,提取液减压浓缩,经D101大孔吸附树脂富集,甲醇洗脱,得到浸膏。浸膏应用硅胶、Sephadex LH-20葡聚糖凝胶柱色谱分离得到16个化合物,并根据其理化性质和波谱分析解析化合物结构。结果:从金缕半枫荷根甲醇洗脱部位中分离得到16个化合物,分别鉴定为:白桦酸(1)、moronic aldehyde(2)、2,6-二甲氧基-1,4-苯醌(3)、(-)-3,5-二甲氧基-4-羟基-苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(4)、常春藤皂苷元-28-O-β-D-吡喃葡萄糖酯苷(5)、丁香酸-β-D-吡喃葡萄糖酯(6)、橙皮苷(7)、羟异栀子苷(8)、(+)-lyoniresinol-3α-O-β-D-glucopyranoside(9)、lyoniside(10)、鞣花酸-3,3′-二甲醚-4-O-α-L-鼠李糖苷(11)、鞣花酸-3,3′-二甲醚-4-O-β-D-葡萄糖苷(12)、3,4,5-三甲醚-苯基-1-O-β-D-葡萄糖苷(13)、反式白藜芦醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(14)、3,4,5-trimethoxyphenyl-6-O-syringoyl-β-D-glucopyranoside(15)、3,4,5-trimethoxyphenyl-(6′-O-galloyl)-O-β-D-glucopyranoside(16)。结论:化合物1~16均为首次从该属植物中分离得到。

桂花果实不同部位化学成分及药理活性研究进展

以桂花果实为研究对象,本文从桂花果皮、桂花果肉、桂花籽以及桂花全果4个方面对其化学成分及药理活性进行综述,指出现有研究表明桂花果实含有色素、多酚、油脂、挥发油、黄酮等多种活性化学成分,具有抗氧化、抑菌、抗抑郁等活性,可为桂花果实的开发利用提供理论依据。

SIRT3抑制PARP-1活性缓解多巴胺能神经元炎症损伤

目的研究多巴胺能神经元SIRT3表达对小胶质细胞活化所致其炎症损伤的抵抗作用及相关机制。方法建立多巴胺能神经元MN9D细胞与小胶质细胞BV-2共培养体外炎症损伤模型。将MN9D细胞分为对照组、模型组、SIRT3组、SIRT3+PJ34(PARP-1抑制剂)组。实时定量聚合酶链式反应分析mRNA水平,流式细胞术检测细胞凋亡率,JC-1法检测线粒体膜电位变化,酯化钙黄绿素与氯化钴共孵育法分析线粒体通透性转运孔(mPTP)开放情况,Western blot检测蛋白表达情况。结果与模型组比较,SIRT3过表达则使SIRT3组MN9D细胞的凋亡率明显降低,SIRT3和SOD_(2)基因表达明显增多,PARP-1、TNF-α及IL-1β蛋白表达明显减少,p-NF-κB p65/NF-κB p65比值明显变小,线粒体膜电位上升,mPTP开放和ROS生成减少,组间比较差异均具有统计学意义(P<0.05);SIRT3+PJ34组MN9D细胞PARP-1活性抑制后,除SIRT3和IL-1β蛋白表达变化不明显外,其它考察指标的变化趋势在SIRT3组基础上进一步增大,两组间比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论SIRT3表达能够缓解小胶质细胞激活所致多巴胺能神经元的炎症损伤,机制可能与其改善线粒体功能,减少ROS生成抑制PARP-1活性及NF-κB信号通路有关。

原位沉淀法合成高效卤化银/碳酸银光催化剂及其光催化活性

以AgNO_(3)和Na_(2)CO_(3)为原料,聚乙二醇为辅助剂,采用水热法合成Ag_(2)CO_(3)光催化剂,再以Ag_(2)CO_(3)、AgNO_(3)与卤化钠为反应物,采用原位沉淀法制得卤化银/碳酸银复合光催化剂。分别用X射线衍射仪、扫描电镜、紫外-可见光谱仪及荧光光谱仪等分析产物的结构、形貌和性能,并以甲基橙(MO)溶液为模拟染料溶液,对卤化银/碳酸银复合光催化剂的光催化活性和循环使用稳定性进行评价。结果表明:AgBr/Ag_(2)CO_(3)复合光催化剂(其中AgBr质量分数为90%)的光催化活性最佳;可见光光照5 min后,0.1 g AgBr/Ag_(2)CO_(3)复合光催化剂对MO的光催化降解率为96.6%,分别是单相AgBr、Ag_(2)CO_(3)、TiO2降解率的1.2倍、4.7倍和5.3倍;复合催化剂循环使用3次后对MO降解率达92.7%。卤化银/碳酸银复合光催化剂对甲基橙溶液的降解过程符合准一级动力学模型。

激发学生听课兴趣活化有机化学课堂

有机化学是化学专业学生必修的一门课程,但在自身实践教学中发现,由于学生听课兴趣不足,导致出现学生学习效果差、课堂活力不足等现象,从而对教师完成该课程的教学目标产生了局限性。为了促进该课程教学目标的完成度,本文针对学生出现听课兴趣不足的问题,结合自身教学实践,从多个方面分析其成因,并浅谈关于唤醒学生听课兴趣的心得。