压电式传感器测定蛋白质吸附动力学参数

利用液隔电极型压电式传感器实时监测牛血清白蛋白(BSA)在石英表面吸附过程。基于所提出的吸附动力学模型,估算出BSA在石英表面的吸附速率常数为ka=1.27×103mol-1·L·s-1,脱附速率常数为kd=1.31×10-3s-1,由可逆吸附态向不可逆吸附态的转化速率常数为kf=3.46×10-4s-1。     

溶菌酶在硅烷化石英表面吸附的压电传感监测

石英表面经硅烷修饰后 ,可通过憎水性相互作用吸附溶菌酶 ,该吸附动力学过程以压电传感器实时监测。结果表明溶菌酶以单分子层吸附 ,吸附仅部分可逆 ,吸附和解吸的速率常数分别为ka =36 .4mol-1.kg .s-1,kd =8.92 × 10 -3 s-1,且可逆吸附比及饱和单层的吸附密度随溶菌酶浓度增加而增加     

染料吸附法测定压电石英晶体表面积

利用液隔电极式压电传感器实时监测阳离子染料吖啶橙在石英表面吸附过程中的质量变化 ,求得吖啶橙在石英表面的吸附平衡常数、吸附速率常数、解吸速率常数分别为 :K =6 .5 9× 10 4mol-1.dm3 、ka =79.5mol-1.dm3 .s-1,kd=0 .0 0 12 2s-1(pH=8.5 )。吸附平衡常数随溶液 pH增加而增加 ,在 pH =8.5时达到最大值而后下降。参照溶液差减法所得吸附等温线 ,估算出压电石英晶体的实际表面积为其几何面积的 3.77倍。     

压电免疫传感器用于转铁蛋白免疫反应的动力学研究

采用蛋白 A 将抗体固定在9MHz 双面镀金石英晶体上,研制了一种用于转铁蛋白检测的压电免疫传感器,并用该技术监测了转铁蛋白抗原在压电石英晶体上的吸附与解吸过程。研究了蛋白 A 浓度、抗体效价及抗原抗体反应时间等对传感器灵敏度的影响。着重研究了免疫反应体系的反应动力学。结果表明:转铁蛋白在压电石英晶体上的键合行为符合 Langmuir 吸附方程,免疫反应的结合常数 K_(ass)为6.75×10~7(mol/L)~(-1),并计算了该免疫反应的速率常数 K_f 为2.14×10~7(mol/L)~(-1)S~(-1)。     

压电核酸适体传感器用于星形胶质瘤细胞的检测研究

利用巯基自组装技术制备了压电核酸适体传感器,用于星形胶质瘤细胞的检测.同时研究了界面结合反应的热、动力学行为.结果表明:该传感器响应的线性范围为1.55×103～3.64×104个/mL,线性回归方程为△f=-41.6-1.32×10-2c,相关系数为0.997; 星形胶质瘤细胞与压电石英晶体上的核酸适体的结合行为符合Langmuir方程,反应的结合常数为6.67×106 M-1,25℃时反应速率常数为1.05×105M-1 8-1.     

单[6-脱氧(1,10-癸二硫醇)巯基]β-环糊精分子印迹自组装敏感膜-声表面波传感器研究

利用自组装、分子印迹技术在声表面波传感器延迟线上制备了用于甲氟磷酸异丙酯检测的单[6-脱氧(1,10-癸二硫醇)巯基]β-环糊精分子印迹自组装敏感膜;采用原子力显微镜技术对敏感膜的结构进行了表征,验证了成膜效果;对传感器的检测性能进行了评价,传感器对1.7mg/m,的甲氟磷酸异丙酯的响应频率变化为2 170 Hz,进行五次连续检测的标准差和离散系数分别为0.157 kHz、0.070;吸附动力学研究得到ka=1.017×10 5mol-1·l·s-1、kd=2.434×10-3 s-1、kA=4.178×107mol-1·l.     

1-(4-硝基苯基)-3-(5,6-二甲基-1,2,4三氮唑)-三氮烯质子迁移的理论研究

采用密度泛函B3LYP在6-31G*基组下,对有机显色剂1-(4-硝基苯基)-3-(5,6-二甲基-1,2,4三氮唑)-三氮烯(NPDMTT)的各种可能结构进行质子迁移的3种可能途径:(a)分子内质子迁移,(b)水助质子迁移,(c)甲醇助质子转移的计算,得到了各种途径异构体的相对能,获得了它们的互变异构过程的活化能、活化吉布斯自由能和质子转移反应的速率常数等性质。计算结果表明,分子内质子转移形成的各种异构体相对能量较大,当水分子或甲醇分子参与反应时,异构体的相对能量明显减小,但无论是孤立分子、一水合物还是一甲醇合物,其最稳定的异构体都相同,均为A2。溶剂化效应对异构化能垒的影响较大。最稳定的异构体分子内质子转移在N11和N13间转移的速控步骤的活化能为130.9 kJ.mol-1,反应速度常数为2.172×10-11s-1;当水分子参与反应以双质子转移机理异构化时,活化能显著降低,有利于三氮异构化,其中异构体质子在N11和N13间转移的速控步骤的活化能为22.55 kJ.mol-1,反应速度常数为3.617×107s-1;当醇分子参与反应以双质子转移机理异构时,活化能减小得更多,其中异构体质子在N11和N13间转移的速控步骤的活化能为2.384 kJ.mol-1,反应速度常数为9.032×1011s-1。计算结果还表明,氢键作用在增大NPDMTT一水合物和NPDMTT一甲醇合物相对稳定性、降低质子转移异构化反应活化能等方面起着重要作用。     

莴苣组织传感器及其动力学响应机理的研究

本文选用莴苣组织切片作为生物催化材料,与二氧化碳气敏电极组合,研制了对 L—组氨酸选择响应的新型的组织传感器。该传感器的线性范围为1.0×10~(-4)—1.0×10~(-3)mol·dm~(-3),检测下限为3.2×10~(-5)mol·dm~(-3),斜率为54.2mV·dec~(-1)。探讨了传感器组织膜中酶促反应的动力学机理。用该传感器测定了L—组氨酸脱羧酶的动力学参数Km和Vm。     

苯氨基硫脲与ω-溴代苯乙酮反应的理论研究

基于AMI分子轨道法计算,从热力学和动力学两方面研究了苯氨基硫脲与ω-溴代苯乙酮的反应,获得了两种路线中各步的反应热以及第Ⅲ步的反应活化能.结果表明:两种反应过程均为放热反应,第三步为反应的决定步骤.在路线A中,第三步的反应热为-59.426 KJ·mol-1,远远大于路线B的(-25.466 kJ·mol-1),且其活化能(102.043 kJ·mol-1)小于路线B的(119.272 kJ·mol-1).从而可知,反应的主产物为三唑而不是噻唑,与实验结果相吻合.     

基于密度泛函理论研究噻替哌和替哌水解反应机理

运用DFT中的CAM-B3LYP方法并结合PCM在6-311++G(d,p)基组水平计算研究[Thiotepa(Tepa)-n H_2O](n=1,4)在气相和水相中水解反应的反应物、中间体、过渡态及产物几何结构、势能曲线和电子结构。结果表明:气相中Thiotepa(Tepa)-1H_2O第二步水解过程(X-COM1-2-H_2O→X-TS1-2)为限速步骤,能垒为227.4(206.3)k J?mol-1,速率常数分别为9.30×10-29和4.83×10-25 s-1。气相中Thiotepa(Tepa)-4H_2O水解反应的限速步骤速率常数比Thiotepa(Tepa)-1H_2O增大了1.98×103-4.59×105倍,表明增加第一溶剂层后Thiotepa(Tepa)水解速率加快。考虑远程溶剂化效应后,Thiotepa(Tepa)-1H_2O水解反应限速步骤的活化能垒降低了16.2和21.4 k J?mol-1,而Thiotepa(Tepa)-4H_2O反应限速步骤能垒增加了24.4和35.7 k J?mol-1,水解难度增加,但两种水解途径的氢键复合物及产物能量均降低,热力学有利。气相和水相中的计算结果均表明噻替哌能垒比替哌高,与实验测定水解结果一致。氢键复合物电子密度拓扑分析表明在X—H···Y体系中氢键强度为O···HNleaving···HS···H。     

适体和蛋白质解离常数检测方法比较分析

对基于石英晶体微天平（QCM）生物传感器的两种检测核酸适体与蛋白质解离常数方法进行了比较,提出来一种更加精确合理的检测流程。以凝血酶和凝血酶适体 TBA15为模型,耗散型石英晶体微天平（QCM-D）为传感器,实时检测末端修饰巯基适体的固定、表面封闭剂对非特异性结合位点封闭以及两种不同的蛋白进样方式引起的频率响应,实验数据拟合得到解离常数。不同蛋白的进样方式得到的解离常数不同,非特异性位点的封闭也同样影响解离常数的检测。从低浓度到高浓度依次通入固定体积蛋白的进样方式,实验重复性高且消耗样品量小于1μg,是较为理想的检测方式。     

黄芩活性组分与牛血清白蛋白相互作用的热力学分析

用荧光光谱和紫外可见吸收光谱法研究了在不同温度下,中草药黄芩的水提取液中的活性成分(RS)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用的光谱行为,试验发现,RS对BSA有较强的荧光猝灭作用.用Stern-Volmer和Lineweaver-Burk方程分别处理试验数据,发现RS与BSA反应生成新的复合物且发生了分子内的非辐射能量转移,属于是静态荧光猝灭类型,并计算出不同温度下形成复合物的形成常数KLB(288 K:4.538×10-4L·mol-1;308 K:3.488× 104 L·mol-1)及对应温度下结合反应的热力学参数(ΔHθ=-9.71 kJ·mol-1;△Sθ=55.45/55.42kJ·mol-1;△Gθ=-25.68/-26.78kJ·mol-1),证明二者主要靠疏水作用力结合.这为了解中草药中的活性小分子与蛋白质等生物大分子的弱相互作用提供有益的参考和依据.     

硅酸镧镓晶体微天平测定石蜡膜的吸附特性

硅酸镧镓晶体微天平(LCM)是以硅酸镧镓晶体为压电材料研制的新型压电式传感器,对表面质量负载变化有灵敏的频率响应。在LCM表面浇铸石蜡薄膜,实时监测十二烷基苯磺酸钠在石蜡膜表面吸附过程中的质量变化,结果表明:其吸附过程呈现可逆吸附特征,并可以用Langmu ir等温线和动力学模型进行回归分析,获得吸附/脱附速率常数、平衡常数、饱和吸附量等参数,并讨论了盐浓度的影响。     

石英微天平对β-环糊精衍生物分子的识别

在石英晶体谐振器的金电极表面修饰末端含巯基的 β -环糊精衍生物 (β-CDd) ,用石英晶体微天平 (QCM )在线监测苯系和萘系衍生物与之发生包结反应的过程 ,探讨了温度、浓度、取代基数目和位置对包结反应平衡常数和速率常数的影响。结果表明 :所形成的包结配合物的化学计量均为 1∶1;形成动力学过程符合Langmuir吸附方程 ;β -环糊精对客体分子大小、取代基数目、位置等都有良好的选择识别功能。     

塿土表面铜吸附-解吸的动力学特征及滞后效应

采用间歇法发现塿土及不同处理土样对铜离子的吸附过程遵循二级反应动力学方程,吸附速率常数ka呈塿士＞去OM塿土＞去Ca塿土＞去Ca、OM塿土;解吸过程符合两点位一级动力学方程,第一点位解吸速率常数kd1大于第二点位解吸速率常数kd2;各土样解吸速率常数的大小顺序与ka相反;吸附-解吸之间的滞后效应用ka/kd来衡量,滞后程度大小与ka大小顺序一致.     

三氯甲烷在金属有机框架膜上的吸附过程监测

采用石英晶体微天平（QCM）技术动态监测三氯甲烷在[Cu（C24H22N4O3）]·CH2Cl2金属有机框架膜（Cu—MOFs）上的吸附动力学．吸附与解吸过程中膜质量的变化由QCM的频率变化实时传感测量,结果表明,吸附过程符合假二级动力学模型,其中在三氯甲烷蒸气压条件下的吸附速率常数为在1．01×10^5PaNz存在下速率常数的1．4-2．1倍,半数以上的吸附量相对于气相浓度稀释呈现可逆吸附特征。吸附等温线符合Langmuir等温式,在蒸气压与1．01×10^5PaN2存在条件下（25℃）,三氯甲烷在厚度为0．337μm Cu—MOFs上吸附的平衡常数分别为6．47与3．93L／g,最大吸附量分别为27．2与24．7μg／cm^2。     

烯烃催化裂解反应动力学的研究

根据脉冲微反条件下C5～C8烯烃裂解产物分布,建立烯烃裂解反应网络,通过参数估计方法确定反应网络动力学常数、反应活化能和指前因子.结果表明,随着碳数的增加,C5～C8烯烃单分子裂解反应速率加快.反应温度600℃时C5～C8正构烯烃裂解生成丙烯,其反应速率常数的比值为1:8.18:38.48:27.98,最快生成丙烯的是1-庚烯.反应温度相同,1-烯烃的主要裂解反应速率是碳数相同的2-甲基-2-烯烃的1.1～1.6倍.C5烯烃裂解为单、双分子裂化并存的反应体系,但双分子裂解反应速率远大于单分子裂解,双分子反应占优势.     

海洋低温酶酶解贻贝的动力学研究

用海洋低温碱性蛋白酶在温度30℃、pH为10.00条件下,对贻贝肉蛋白进行酶解。用相关的动力学模型推导公式与实验相结合,研究其酶解机制。结果表明:在反应过程中存在着酶失活现象,以及底物存在着促进反应进行和抑制酶活性的双重作用;得到的水解度动力学方程及水解速率方程,结果表明酶催化水解速率随水解进程呈指数递减;失活常数k_d=13.989 min^-1;动力学模型计算值与实验值平均相对偏差为5.80%,此结果说明该动力学模型与实验测量结果有很高的吻合性。     

论1-吡啶-3-[4-(苯基偶氮)苯基]-三氮烯的三氮异构化

采用3种不同泛函(B3LYP,BP86,PBE1PBE)在6-31G*和6-311+G*基组下,计算有机材料1-吡啶-3-[4(苯基偶氮)苯基]-三氮烯(PYPAPT)不同结构上三氮异构化的途径有2种可能:(a)分子内质子迁移,(b)水助质子迁移,因此获得它们的互变异构过程活化能、活化吉布斯自由能和质子转移反应的速率常数等性质.采用PCM法研究反应体系的溶剂化效应.证明孤立分子和一水合物最稳定的异构体相同都为[J],计算结果也与实验值符合得很好,溶剂化效应对异构化能垒的影响较大.最稳定的异构体分了内质子转移的速控步骤的活化能为170.48 kJ/mol,速率常数为3.86×10-15s-1:当水分子参与反应以双质子转移机理异构化时,活化能显著降低,有利于三氮异构化,其最稳定异构体的速控步骤的活化能为47.41kJ/mol,速率常数为9.73×104s-1.计算结果还表明,氢键作用在增大PYPAPT水合物相对稳定性、降低质子转移异构化反应活化能等方面起着重要作用.     

基于NaOH刻蚀玻碳电极的电化学传感器在检测膀胱癌DNA中的应用

制备了一种基于活化的玻碳电极的新型电化学DNA生物传感器,可用于膀胱癌DNA的检测.通过循环伏安法(CV)实现玻碳电极在NaOH溶液中的刻蚀,使电极表面负载大量官能团,为DNA提供连接位点,由Laviron方程计算得到玻碳电极表面的羧基浓度为 1.022×10-6 mol/cm2.亚甲基蓝(MB)作为电化学检测的杂交指示剂.采用原子力显微镜(AFM)对刻蚀后的电极进行了形貌表征.在最优杂交条件下,通过差分脉冲法(DPV)计算出最佳检测限为5.677×10-13 mol/L(n=5),适用目标 DNA浓度范围1×10-8 mol/L~1×10-12 mol/L.该传感器有望用于实际样品中膀胱癌DNA的快速检测.