蚯蚓多肽的提取纯化工艺及应用研究进展

蚯蚓的蛋白含量极高,经蛋白酶水解可得到不同分子量的多肽类物质,进一步纯化后可得到具有生物活性的小分子蚯蚓多肽。蚯蚓多肽具有平喘降压、抗氧化、增强免疫、抗炎等药理作用。介绍了蚯蚓蛋白的酶解工艺,分析了蚯蚓多肽纯化工艺的优缺点,包括层析法、电泳法、膜分离法等,综述了蚯蚓多肽在神经系统、呼吸系统、心血管系统、免疫系统、运动系统等方面的药理作用,为蚯蚓多肽的开发利用提供了一定的参考。

生物技术专业化工特色应用型人才教育体系的探索与实践

为了培养厚基础、重实践、强能力、高素质、显特色的生物技术专业应用型人才,近10年来,我校生物技术专业从人才培养目标、人才培养模式与体系、实践能力培养体系、课程体系等方面,进行了化工特色应用型人才教育体系的探索与实践,对生物技术专业人才培养质量、专业建设、学术交流等方面的提高,起到了较好的促进作用。

问题清单法促进深度学习的本科生实验设计

采用三段式训练法中的问题清单法设计实验,旨在促进学生深度学习与内涵式发展。通过3个阶段“基础培训—申报/主持课题—结题”,围绕3个问题“做什么”“如何做”“结果怎样”展开。学生自主提出课题、自主拟订方案、自主开展实验。研究了碳量子点敏化二氧化钛纳米晶和二氧化钛纳米管的光催化性能,分析了不同形貌二氧化钛材料的量子点敏化效果差异。该训练逐步培养了学生实验技能、科学思维、写作及口头表达能力,并通过“提出问题—研究问题—解决问题”的问题清单法,培养了学生深度学习能力和创新能力。

LED协同Ag/ZnO对变形链球菌再成膜能力影响的实验设计

将科研成果融入实验教学,结合细菌培养、生理指标测定与代谢通路研究,设计了纳米材料抑制细菌再成膜能力的综合实验。实验使用口腔临床常用的发光二极管(LED)治疗灯和Ag/ZnO复合纳米颗粒处理生物膜状龋齿重要致病菌——变形链球菌(S.mutans),证明了这一协同处理对残存S.mutans细菌再成膜能力的抑制作用,并通过研究相关代谢通路,解释了上述抑制发生的机理。该实验设计具有创新性和综合性特点,能够使学生在掌握微生物、生物化学相关知识的同时,增强分析问题、解决问题能力,养成大胆假设、严谨求证的科学精神。

文化自信背景下高校能源化工学科教学与科研工作的思考

当前国际形势下,我国对提高国家文化软实力和中华文化影响力的重视程度也在不断增强,强调“坚定文化自信”。建设文化软实力、坚定文化自信的国家战略目标对理工类学科建设提出了更高的要求,培养学生文化输出能力是高校工作者不可推卸的责任。作者针对中华传统文化融入高校能源化工学科教学与科研的发展现状,探索二者之间的深层联系,并根据实际情况提出将中华文化融入高校学科建设的相关举措。

克唑替尼固体分散体的制备及体外溶出度研究

为了提高克唑替尼的溶解度进而改善其生物利用度,采用冷冻干燥法制备了克唑替尼固体分散体,以体外累积溶出度为评价指标,对其制备工艺进行了优化;并通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)对克唑替尼固体分散体进行了表征。结果表明,在克唑替尼与载体羟丙基甲基纤维素(HPMC)的质量比为1∶3、反应溶剂为叔丁醇、反应温度为50℃、反应时间为30 min的最佳条件下,克唑替尼固体分散体的溶出效果最佳,60 min体外累积溶出度达到93.98%,远高于克唑替尼原料药(10.96%);克唑替尼以无定形态高度分散于载体HPMC中。

羟丙基淀粉植物胶囊的研究

以羟丙基淀粉(HPS)为主料,羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和海藻酸钠(SA)为增强剂,并辅以凝胶剂和塑化剂,制备了复合植物胶囊HPS/CMC-Na/SA,采用单因素实验和正交实验优化了制备工艺,并通过SEM、FTIR、XRD对其进行表征。结果表明,当HPS加量为85 mg·mL^(-1)、CMC-Na加量为8.5 mg·mL^(-1)、SA加量为4.5 mg·mL^(-1)时,复合植物胶囊的抗拉强度为30.08 MPa,断裂伸长率为14.49%,杨氏模量为1289.77 MPa,800 nm透光率为78.068%,400 nm透光率为63.072%。

依鲁替尼纳米晶的制备工艺研究

为改善依鲁替尼(IBR)的水溶性和溶出度,采用湿法介质研磨法制备了依鲁替尼纳米晶(IBR-NC),采用单因素实验优化了IBR-NC的制备工艺,并通过粒径分析、扫描电镜(SEM)、X-射线粉末衍射(XRPD)分析、差示扫描量热(DSC)分析及溶出度实验对IBR-NC的质量进行了评价。结果表明,以PVP-K30-SDS为稳定剂,在物料比(IBR、PVP-K30、SDS的质量比)为10∶4∶1、IBR用量为120 mg、氧化锆珠规格为0.3 mm、氧化锆珠用量为40 g、研磨转速为150 r·min^(-1)、研磨时间为2.0 h的最优条件下,制备的IBR-NC的粒径为(224.7±5.7)nm、PDI为0.151±0.017,累积溶出率在10 min能达到99.49%,溶出效果良好,且放置90 d后依然具有良好的溶出性质。

卓越工程师人才培养工程教育体系的探索

卓越工程师人才培养是国家培养新型工业化人才的重要举措,是高校教育教学改革的重要方向。为了切实提高卓越工程师人才培养质量,武汉工程大学化学工程与工艺专业,针对我国卓越工程师人才培养存在的问题,根据学校卓越工程师人才培养的基础与条件,在人才培养模式、人才培养方案、课程体系、师资队伍建设、实践教学改革、校企合作等方面,进行了卓越工程师人才培养工程教育体系的改革与实践,取得了一定的效果,以期为我国高校化工专业卓越工程师人才培养提供参考。

乙酸铵助浸风化壳淋积型稀土矿过程研究

针对目前风化壳淋积型稀土矿浸出过程中稀土浸出率低、中重稀土浸出效果差、稀土浸出液中杂质铝含量高以及浸取过程中黏土矿物膨胀率高等系列问题,采用0.20 mol/L硫酸铵为浸取剂,乙酸铵为助浸剂,探究乙酸铵对稀土浸出过程及黏土矿物膨胀性能的协同作用。结果表明:乙酸铵最佳助浸浓度为0.04 mol/L,此时稀土浸出率提高了4.81%,杂质铝的浸出率减小了48.66%,稀土总浓度提高了45.18μg/g,其中轻稀土浓度减小了27.26μg/g,中重稀土增加了72.44μg/g,表明乙酸铵强化了中重稀土的浸出。同时,乙酸铵浓度为0.04 mol/L时黏土矿物膨胀率为2.951%,相对硫酸铵作为单一浸取剂时膨胀率降低了1.298%。随乙酸铵助浸剂浓度的变化,稀土浸出率与Zeta电位变化成正比,黏土矿物膨胀率与Zeta电位变化呈反比,当乙酸铵浓度为0.04 mol/L时,黏土矿物表面Zeta电位为-18.26 mV。对于淋浸尾矿,添加乙酸铵后的尾矿则有较好的防膨性能,膨胀率仅为2.054%。本研究对风化壳淋积型稀土矿的稀土原地高效浸出提供了一定的有益指导。

改性甘蔗渣的制备及其对重金属离子的吸附性能综合化学实验

为提高农作废弃物甘蔗渣对重金属离子的吸附性能,制备了均苯四甲酸二酐改性甘蔗渣。采用扫面电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线能谱仪(EDX)、电位滴定等方法对改性甘蔗渣进行了表征。考察了改性及未改性甘蔗渣对Pb2+和Cd2+的吸附效果。结果表明,改性后甘蔗渣对Pb2+和Cd2+的吸附容量显著提高,其对重金属离子的吸附可在50min内达平衡。该研究可作为高年级综合化学实验,使学生深入了解生物吸附材料的制备及其应用,激发学生的研究兴趣,提升学生的操作技能。

高校利用校外教育资源开展毕业设计(论文)工作的实践

利用校外教育资源,开展毕业设计(论文)工作,可以弥补校内教育资源的不足,对提高本科毕业设计(论文)的质量以及大学生科研创新能力和综合素质具有重要的作用。文章论述了武汉工程大学生物工程专业和生物技术专业充分利用校外教育资源,广泛开展校外毕业设计(论文)工作的思路、措施、特点和效果,以期为我国高校利用校外教育资源,提高毕业设计(论文)质量提供参考。

酒石酸改性铁锰氧化物对锗的吸附特征

煤系伴生资源提取不可避免产生大量低浓度含锗废液,导致稀散金属锗资源的流失,并污染环境。采用酒石酸改性铁锰氧化物(JFMBO)作为吸附材料富集回收煤浸出液中低浓度锗,通过XRD、BET、Zeta电位等测试手段研究了JFMBO的晶体结构和表面性质等特征,并探究了JFMBO对锗的吸附行为。结果表明,改性铁锰氧化物吸附锗的最佳投加量为2 g L;JFMBO对锗的吸附容量与溶液pH呈现正相关的趋势;JFMBO对锗的吸附容量随离子强度的增大而降低,升高温度有助于JFMBO对锗吸附反应的进行。锗在JFMBO上的吸附过程可用准二级动力学方程描述,吸附等温线更符合Langmuir模型,25℃下锗的最大饱和吸附容量为169.535μmol g。JFMBO可再生使用,循环进行3次吸附-脱附后仍可保持较高的吸附效率。

磷矿颗粒流态化特性的实验研究

在高1 m、内径42 mm的流化床中,对粒径54—600μm、密度2 252—2 665 kg/m3的磷矿颗粒的流态化特性进行实验研究。实验结果表明:磷矿颗粒粒径和密度对磷矿颗粒流态化行为有较大影响,床层膨胀比随着磷矿颗粒粒径的增大而逐渐减小。当磷矿颗粒属于Geldart B类颗粒时,流化较好;而当颗粒平均粒径为82μm时,虽然属于A类颗粒,但由于颗粒间力较大,不易流化,出现柱塞状上升、沟流等不正常流化现象,表现出拟C类颗粒的流态化特性。通过测量床层压降,获得了磷矿颗粒的最小流化速度,并与不同的最小流化速度关联式的计算结果进行比较,计算结果显示Thonglimp关联式对B类颗粒更符合实验结果,并提出了适合磷矿颗粒的最小流化速度的关联式。

姜辣素提取与分离纯化工艺的研究进展

介绍了姜辣素的化学组成和性质,重点阐述了姜辣素的提取、分离纯化和测定的方法,并探讨了姜辣素研究中存在的问题。

蓖麻粕对黑水虻幼虫生长性能的影响

试验旨在探究蓖麻粕代替豆粕作为饲粮对黑水虻幼虫生长发育及其肠道微生物的影响。将黑水虻幼虫分为3组,分别是豆粕组(SM组)、50%豆粕和50%蓖麻粕组(SCM组)以及蓖麻粕组(CM组),每组3个重复,测定幼虫存活数、体重和体长等,检测分析幼虫和虫沙粗蛋白和粗脂肪含量、幼虫肠道细菌群落等变化。试验期12 d。结果显示,CM组虫沙的粗蛋白和粗脂肪含量显著低于其他两组(P<0.05)。16S核糖体(RNA)基因测序显示,蓖麻粕对幼虫肠道细菌的主要类型、丰富度和多样性无明显影响(P>0.05)。CM组的黑水虻幼虫生长更快,粗蛋白和粗脂肪含量显著高于SM组(P<0.05),而死亡率无显著差异(P>0.05)。研究表明,蓖麻粕代替豆粕作为饲粮更有利于黑水虻幼虫的生长。

空心球状碳纳米管-MXene-钴复合物对硝基芳烃化合物的电化学检测

本文通过超声喷雾热解法一步制备出Co空心球(Co hollow sphere, Co HS),然后通过浸渍法将MXene纳米片包覆其上,制得MXene/Co空心球。采用化学气相沉积法,以乙炔作为碳源,氢气作为还原气体,在Co HS的催化作用下在其表面生长碳纳米管(Carbon nanotubes, CNT),成功制备出CNT-MXene/Co空心球复合材料(CNT-MXene/Co HS)。将此电极材料修饰到玻碳电极表面可实现对硝基芳烃化合物的精准电化学检测。结果表明,CNT-MXene/Co HS修饰电极对4-硝基苯酚(4-NP)、2,4-二硝基甲苯(DNT)、间二硝基苯(DNB)、1-氯-2,4-二硝基苯(Cl-DNB)和间硝基苯(TNB)的检出限(S/N=3)分别为6.6、11.6、10.9、10.7和21.4 nmol·L^(-1)。本方法具有良好的抗干扰能力,在环境监测及水样分析领域具有极大的应用前景。

磷石膏反浮选提纯工艺研究

针对磷石膏白度低、二氧化硅含量高的问题,采用单一反浮选工艺开展了共脱除磷石膏中有机质及硅的实验研究,并对CM药剂(含功能基团有机铵类)反浮选后的磷石膏进行了形貌表征与元素分析。结果表明:在矿浆pH为1.2~6.5时,CM药剂浮选效果相差不大;与2#油相比,CM药剂反浮选净化磷石膏效果较好;在矿浆p H为3.5、CM用量为250 g/t时,石膏精矿中二水硫酸钙质量分数为91.23%,二氧化硅质量分数由7.6%下降到1.89%,精矿产率为89.53%,二水硫酸钙回收率为95.08%,精矿在45℃下干燥后白度为58%。CM药剂对磷石膏表面的硅酸盐及有机质有较好的去除效果。Zeta电位测试结果表明,CM药剂在矿浆中不仅与硅酸盐物质产生静电吸附,还会与其形成氢键,提高了药剂选择性。采用CM药剂通过单一反浮选流程取得了良好的选矿指标,为磷石膏资源化利用打下基础。

结合科研项目开展科技活动与创新实验的探索与实践

教师结合科研项目,将其中与生物学基础知识关联较多的研究内容归纳整理成小课题,供生物专业学生开展科技活动和创新实验。这些课题不仅能拓宽创新实验的广度,还能使学生通过课题研究及时了解本学科的最新进展,培养学生的自学能力、创新能力、分析总结能力,促进老师和学生参与科技活动与创新实验的积极性。

SBA-15/纤维素复合隔膜的制备及对锂离子电池性能的影响

以高纯度的纤维素为原料,利用纤维素膜对电解质良好的润湿性,共混引入SBA-15纳米粒子,制备了SBA-15/纤维素复合隔膜,通过场发射扫描电子显微镜对其形貌进行了表征,并研究了其热收缩性能、润湿性能及电化学性能。结果表明,SBA-15纳米粒子的加入不仅有助于提高隔膜的热稳定性,而且可以促进液体电解质的吸收,从而允许均匀分配锂离子通量;与聚丙烯(PP)隔膜电池相比,SBA-15/纤维素复合隔膜电池在0.5 C下循环100次后仍能保持143.6 mAh·g^(-1)的放电比容量。该研究为制备高安全的锂离子电池提供了借鉴。