检索结果-内蒙古大学图书馆

过程工程学报 2023年第12期23卷 1667-1675页

作者：吴佳奇张宇翔张路瑶颜灵樱余蓉刘永东张耀张纯四川大学华西药学院靶向药物及释药系统教育部重点实验室四川成都610041 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

干扰素卡帕(Interferon-Kappa, IFN-κ)是一种具有抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等重要功能的蛋白质,独特的分泌方式和生理功能使其在临床上具有良好的应用前景。通过大肠杆菌以包涵体形式表达的重组人干扰素卡帕(rhIFN-κ)需要经过体外折... 详细信息

干扰素卡帕(Interferon-Kappa, IFN-κ)是一种具有抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等重要功能的蛋白质,独特的分泌方式和生理功能使其在临床上具有良好的应用前景。通过大肠杆菌以包涵体形式表达的重组人干扰素卡帕(rhIFN-κ)需要经过体外折叠复性才能获得生物活性,由于IFN-κ含两对二硫键,因此复性时面临易生成沉淀和二硫键难以正确氧化等双重挑战。本研究采用强阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)溶解包涵体,并在复性过程添加多元醇2-甲基-2,4-戊二醇(MPD)逐渐剥离与蛋白质紧密结合的SDS,实现rhIFN-κ的氧化复性。研究发现,rhIFN-κ复性后主要形成了二硫键不同氧化程度的三种结构,包括完全氧化的正确结构、部分氧化的中间体和完全未氧化的变性蛋白。在SDS/MPD复性体系中,rhIFN-κ完全氧化的复性收率与两者浓度及比例密切相关。SDS浓度过低或MPD浓度过高易导致蛋白质沉淀或聚集,SDS浓度过高或MPD浓度过低则会抑制二硫键的正确氧化。进一步对氧化还原体系及pH值进行优化,确定了最优的复性缓冲液:添加0.05wt%SDS, 1 mol/L MPD, 0.2 mmol/L氧化型谷胱甘肽(GSSG), 0.1 mmol/L还原型谷胱甘肽(GSH)的20 mmol/L Tris, pH=9.5。且在此条件下,蛋白质浓度提高至2.0 mg/mL时,rhIFN-κ复性收率基本不变。室温复性24 h,rhIFN-κ的复性收率达66%。利用制备反相高效液相色谱一步纯化,可有效去除杂质及复性中间体等错误结构,获得非还原电泳为单一条带的纯度90%的rhIFN-κ。结果表明,SDS/MPD体系能抑制包涵体复性时沉淀形成的同时还能有效提高二硫键的正确氧化,该结果可为rhIFN-κ的规模化生产奠定良好的基础。

关键词：重组人IFN-κ 包涵体氧化复性 SDS/MPD复性系统

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尺寸均一微球制剂的研究进展

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化工学报 2021年第12期72卷 6176-6187页

作者：韦祎马光辉中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

微球制剂是新型的给药系统,其粒径均一性非常重要,不仅影响产品批次间制备重复性,还会影响应用效果。因此,尺寸均一、可控的微球产品是医药制剂的关键核心。本团队成功发展了微孔膜乳化技术,20年来在粒径均一、尺寸可控微球的制备和应... 详细信息

微球制剂是新型的给药系统,其粒径均一性非常重要,不仅影响产品批次间制备重复性,还会影响应用效果。因此,尺寸均一、可控的微球产品是医药制剂的关键核心。本团队成功发展了微孔膜乳化技术,20年来在粒径均一、尺寸可控微球的制备和应用方面进行了系统性研究。均一的微球制剂的优势有:绿色环保、降低成本,利于规模放大,批次间重复性好,利于研究构效关系。本团队制备的均一载药微球已成功应用于缓释制剂、疫苗递送及恶性肿瘤治疗中。

关键词：尺寸均一微球制剂膜乳化技术

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膜生物反应器内气液与污泥三相流动的数值模拟

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膜科学与技术 2023年第2期43卷 138-149页

作者：李会强刘峤王青徐农董强丁爱琴范茏合肥学院能源材料与化工学院合肥230601 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 南京工业大学材料化学工程国家重点实验室南京211816

将污泥作为独立的一相,对膜生物反应器内气-水-污泥三相流动进行计算流体力学模拟,不仅得到反应器内流体力学特性和气体分布,还获得污泥的流动与沉降特性,分析了易发生污泥沉降造成膜污染的区域.探讨了曝气气泡大小、曝气面积及曝气位... 详细信息

将污泥作为独立的一相,对膜生物反应器内气-水-污泥三相流动进行计算流体力学模拟,不仅得到反应器内流体力学特性和气体分布,还获得污泥的流动与沉降特性,分析了易发生污泥沉降造成膜污染的区域.探讨了曝气气泡大小、曝气面积及曝气位置的影响,以期获得减小膜污染的最佳操作条件,优化反应器的结构设计.在本研究范围内,当曝气管距离膜单元底面350 mm,曝气面宽度2 mm,且气泡直径为4~6 mm时,污泥沉积导致膜污染的风险最小.由于膜生物反应器内气-水-污泥三相流动的数据较少,为了验证,将水与污泥的混合物简化为液相,进行气-液两相流动的模拟,并与文献的两相模拟结果比较,二者吻合较好,证明本模拟方法和结果的可靠性.

关键词：气-液-污泥三相流计算流体力学膜生物反应器污泥沉降

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面向空天动力用聚酰亚胺树脂基复合材料介尺度结构与调控

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化工学报 2022年第6期73卷 2352-2369页

作者：曾欣欣白慧娟俞娟黄培杨超徐俊波中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京211800

基于面向空天动力用聚酰亚胺树脂基复合材料的背景,分析了复合材料面临的介尺度结构设计与调控的关键科学问题及研究思路。综述了国内外热塑性聚酰亚胺构-效设计、复合材料微/纳复合界面强化以及健康结构动态监测的基础研究,并提出了未... 详细信息

基于面向空天动力用聚酰亚胺树脂基复合材料的背景,分析了复合材料面临的介尺度结构设计与调控的关键科学问题及研究思路。综述了国内外热塑性聚酰亚胺构-效设计、复合材料微/纳复合界面强化以及健康结构动态监测的基础研究,并提出了未来的发展趋势。

关键词：复合材料介尺度热塑性聚酰亚胺微/纳界面强化动态监测

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牛Ⅰ型胶原的性能表征及标准样品研制

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生物学杂志 2024年第5期41卷 107-114页

作者：高建萍张天阳张扬邢芳毓罗希孔英俊徐丽明张贵锋中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所生物药制备与递送重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国食品药品检定研究院北京100050

以牛Ⅰ型胶原作为研究对象,胶原标准样品研制为目标,对其红外光谱特征、三螺旋结构、热稳定性、氨基酸覆盖率、端肽残留、分子质量等主要性能指标进行分析,将羟脯氨酸含量作为判定依据对产品的均匀性进行分析;利用SDS-PAGE法对其稳定性... 详细信息

以牛Ⅰ型胶原作为研究对象,胶原标准样品研制为目标,对其红外光谱特征、三螺旋结构、热稳定性、氨基酸覆盖率、端肽残留、分子质量等主要性能指标进行分析,将羟脯氨酸含量作为判定依据对产品的均匀性进行分析;利用SDS-PAGE法对其稳定性进行分析;以8家实验室测定的羟脯氨酸含量进行定值和不确定度分析。结果表明,该产品的各项性能指标符合胶原蛋白的质量要求。该牛Ⅰ型胶原产品在95%置信区间内均匀性良好;在4℃放置2周、4周,25℃放置1周、2周,反复冻融1次、3次和5次及在-20℃放置6个月,产品稳定性良好;羟脯氨酸含量的定值结果为11.17%,置信度为95%时扩展不确定度为0.03(k=2)。因此,该牛Ⅰ型胶原可作为国家标准样品用于胶原产品的质量评价。

关键词：牛Ⅰ型胶原标准样品性能表征均匀性稳定性定值

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面向口蹄疫O型疫苗分离纯化的高载量金属螯合层析介质的设计、制备与应用研究

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离子交换与吸附 2023年第6期39卷 477-488页

作者：高警威黄永东赵岚朱凯阳燕王瑞程妍孟宪泽马光辉王启宝中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室生物药制备与递送重点实验室(中国科学院)

口蹄疫(FMD)是一种危害极大的动物传染病，给畜牧业带来巨大损失，现阶段我国以免疫预防为主。口蹄疫O型亚单位疫苗安全性高、易于大规模表达和收获，高效分离纯化是其生产过程的关键步骤。以琼脂糖微球4FF为基质，分别经烯丙基缩水甘油... 详细信息

口蹄疫(FMD)是一种危害极大的动物传染病，给畜牧业带来巨大损失，现阶段我国以免疫预防为主。口蹄疫O型亚单位疫苗安全性高、易于大规模表达和收获，高效分离纯化是其生产过程的关键步骤。以琼脂糖微球4FF为基质，分别经烯丙基缩水甘油醚(AGE)和环氧氯丙烷(ECH)活化，接枝葡聚糖后再偶联亚氨基二乙酸(IDA)，最后螯合Ni2+。制备得到Ni-IDA-琼脂糖微球4FF介质，并与常规Ni-IDA-琼脂糖介质及市售大孔聚合物微球介质进行比较。结果表明，Ni-IDA-接枝型琼脂糖微球4FF介质的微观结构更适用于纯化口蹄疫O型疫苗，动态载量高于商品介质，纯度高达90%以上。介质的构效关系与调控机制研究为口蹄疫O型疫苗高效分离纯化提供新思路。

关键词：口蹄疫O型疫苗金属螯合层析介质高载量分离纯化接枝

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构筑富含磷空位缺陷的磷化钯催化剂实现高效和抗CO毒化的碱性氢氧化反应

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第1期56卷 176-187页

作者：杨玉婷石路岩梁沁睿刘奕董家新 Tayirjan Taylor Isimjan 王宝杨秀林广西师范大学化学与药学学院广西低碳能源材料重点实验室中国广西桂林541004 中山大学环境科学与工程学院中国广东广州510275 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室中国北京100190 阿卜杜拉国王科技大学的沙特阿拉伯基础工业公司图瓦勒沙特阿拉伯

碱性阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs)可以直接将氢的化学能转化为电能,被认为是新兴绿色氢经济的基石技术.但其阳极氢氧化反应(HOR)动力学缓慢,严重依赖于Pt基催化剂.由于Pt基催化剂极易被CO毒化、动力学过程复杂以及价格昂贵,极大限制了... 详细信息

碱性阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs)可以直接将氢的化学能转化为电能,被认为是新兴绿色氢经济的基石技术.但其阳极氢氧化反应(HOR)动力学缓慢,严重依赖于Pt基催化剂.由于Pt基催化剂极易被CO毒化、动力学过程复杂以及价格昂贵,极大限制了其商业化应用.因此,亟需开发高效、稳定和抗CO毒化能力强的新型HOR催化剂.Pd具有与Pt相似的氢键结合能,并且比Pt储量丰富,有望成为实现HOR的候选催化剂.然而,Pd的本征催化活性和Pt相比仍有很大差距.近年来,磷化钯因具有功能多样性和高催化活性被广泛关注.此外,缺陷工程可以有效调控催化剂的表面结构,改善中间体的吸附强度,提高催化剂的催化活性.因此,构建富含缺陷的磷化钯催化剂有望提高其HOR的性能.然而,该方向研究较少,反应机理尚不清楚.因此,阐明空位缺陷对于提高磷化钯催化剂HOR性能的作用机制,对促进AEMFCs电催化反应具有重要意义.本文通过溶胶-凝胶法以及低温磷化策略合成了一种碗状半球结构的富含磷空位Pd3P@C(V_(p)-Pd_(3)P@C)催化剂,并用于碱性HOR.在磷化过程中,通过调整Pd前驱体和磷源比例以及煅烧温度,在碳碗状半球载体上合成具有不同晶相组成(Pd/Pd_(3)P@C,Pd_(3.20)P_(12)@C,Pd_(3)P@C,和Pd_(5)P_(2)@C)的Pd_(x)P_(y)@C催化剂.扫描电镜和透射电镜证实了催化剂为碗状半球形貌.利用电子顺磁共振波谱研究了Pd_(x)P_(y)@C催化剂的磷空位浓度,结果表明,Pd/P比例为1:3时,在350℃下煅烧得到的Vp-Pd_(3)P@C具有最高的磷空位浓度.X射线光电子能谱证实了磷空位促进了d-p轨道杂化,增强了Pd和磷之间的电子相互作用.电化学测试结果表明,Vp-Pd_(3)P@C具有最高的HOR性能,Vp-Pd_(3)P@C在50 mV的质量活性为1.66 mAμg_(Pd)^(–1),交换电流密度为3.2 mA cm^(–2),优于Pd3P(0.45 mAμg_(Pd)^(-1),1.78 mA cm^(–2))和商业Pt/C(0.3 mAμg_(Pd)^(-1),2.29 mA cm^(–2)).同时,该催化剂在50 mV的电位下能稳定运行20 h.此外,即使在CO浓度高达1000 ppm时,Vp-Pd_(3)P@C催化剂仍表现出较好的HOR活性.紫外光电子能谱证实了Vp-Pd_(3)P@C中的Pd原子呈现缺电子状态,这不利于Pd 4d轨道对CO 2π^(*)轨道的电子反馈,降低了Pd和CO的键合强度,进而减弱了Pd对CO分子的吸附,从而增强了其抗CO中毒的能力.密度泛函理论计算结果表明,相较于磷空位浓度较少的Pd_(3)P@C催化剂,富含磷空位缺陷的Vp-Pd_(3)P@C催化剂能够优化和平衡反应中间体(Hads和OHads)的吸附强度,使速率决定步骤从H_(2)O^(*)的解吸转换到H_(2)O的形成,促进了Volmer反应(Hads+OHads→H_(2)O+2^(*)sites)的进行,进而提升了催化活性.系统实验和表征结果表明,Vp-Pd_(3)P@C较好的HOR性能可归因于以下3个因素:(1)空心碗状结构大大地增加了固-液-气三相接触点,加速了HOR的传质过程;(2)磷空位产生的局部反应活性和有利的电子结构优化了Hads和OHads的吸附强度,极大地促进了Volmer步骤;(3)丰富的磷空位打破了原有的周期性晶体结构,形成了新的电子结构,有效地抑制了电子从Pd 4d轨道到CO 2π^(*)轨道的反馈,提高了Vp-Pd_(3)P@C对CO的耐受能力.综上,本文通过缺陷工程策略调控了Vp-Pd_(3)P@C中活性位点与HOR关键中间体的相互作用,明确了空位缺陷浓度与HOR活性之间的构效关系.并从碱性HOR反应机理,CO分子与金属催化剂的轨道相互作用以及结构设计三个方面总结了高效和稳定的HOR催化剂的设计原则.目前,由于界面环境的复杂性和缺乏原位技术,催化剂表面上痕量中间体的光谱信息难以获得,未来可在开发原位技术监测HOR过程中间体和催化剂的组分变化方面做出更多的努力,以促进AEMFCs的商业化应用.

关键词：氢氧化反应 CO耐受性磷空位 V_(p)-Pd_(3)P@C 碗状半球

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石墨炔孔结构:设计、合成和应用

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高等学校化学学报 2021年第2期42卷 333-348页

作者：詹舒辉赵亚松杨乃亮王丹中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

石墨炔作为一种新兴碳材料,由于具有特殊的电子特性、丰富的纳米级孔隙以及能在相对低温下合成的特点,在催化、能源及生物等领域受到广泛关注.石墨炔自下而上的合成特点使其在结构上具有可设计性,而其显著特征在于具有拓扑有序的规则孔... 详细信息

石墨炔作为一种新兴碳材料,由于具有特殊的电子特性、丰富的纳米级孔隙以及能在相对低温下合成的特点,在催化、能源及生物等领域受到广泛关注.石墨炔自下而上的合成特点使其在结构上具有可设计性,而其显著特征在于具有拓扑有序的规则孔道结构.在过去的10年间,研究人员在石墨炔孔结构设计方面进行了大量的实验和理论研究.孔结构设计所带来的独特性能为其提供了良好的应用前景.本文从石墨炔的合成特点出发,总结了单体、催化剂、模板及溶液4个因素对石墨炔结构的影响,并从孔结构出发讨论了其应用.为研究者以应用为导向,设计合成具有特殊孔结构的石墨炔提供了思路.最后还探讨了孔结构设计给石墨炔带来的机遇与挑战,并对三维多孔结构石墨炔的设计进行了展望.

关键词：石墨炔孔结构设计三维合成应用

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仿生纳米载药体系的制备及在疾病治疗中的应用

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中国生物工程杂志 2023年第7期43卷 114-121页

作者：刘霖颖沈洁陈亮张虎成赵新颖北京电子科技职业学院生物工程学院北京100176 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

纳米载药体系由于具有特殊的理化性质而被广泛应用于疾病治疗。然而,传统的合成纳米颗粒无法跨越天然屏障,且难以逃避免疫监视,因此在临床应用中副作用较大。仿生纳米颗粒由天然材料改造或以化学方法模仿生物结构的关键特征制备获得,在... 详细信息

纳米载药体系由于具有特殊的理化性质而被广泛应用于疾病治疗。然而,传统的合成纳米颗粒无法跨越天然屏障,且难以逃避免疫监视,因此在临床应用中副作用较大。仿生纳米颗粒由天然材料改造或以化学方法模仿生物结构的关键特征制备获得,在化学、物理或形态学上与生物学结构具有相似性,因此在惰性排斥、克服屏障和活性作用三方面表现出优异的智能化递送性能,可用于更加高效安全的药物递送。总结仿生纳米颗粒用于药物递送的设计原理,阐述四类仿生纳米载药体系的制备方法,归纳其应用于罕见病、神经退行性疾病、肿瘤、抗病毒疫苗研发和其他靶向治疗等领域的研究进展,并对该领域研究面临的应用挑战、潜在解决方案和未来研究方向进行展望。

关键词：仿生纳米颗粒药物递送疾病治疗生物材料

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过渡金属磷化物析氢催化剂的掺杂调控

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高等学校化学学报 2022年第11期43卷 15-34页

作者：王祖民孟程于然波北京科技大学冶金与生态工程学院储能科学与工程系北京100083 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 郑州大学材料成型及模具技术教育部重点实验室郑州450002

过渡金属磷化物因其优异的催化性能成为最有可能取代贵金属的廉价电催化分解水制氢催化材料,对其进行元素掺杂将有望大幅提升其活性和稳定性.本文综合评述了近年来通过掺杂改性手段调节过渡金属磷化物性能的相关研究.讨论了元素种类(金... 详细信息

过渡金属磷化物因其优异的催化性能成为最有可能取代贵金属的廉价电催化分解水制氢催化材料,对其进行元素掺杂将有望大幅提升其活性和稳定性.本文综合评述了近年来通过掺杂改性手段调节过渡金属磷化物性能的相关研究.讨论了元素种类(金属掺杂、非金属掺杂、共掺杂)、元素数量(单元素掺杂、多元素掺杂、高熵化)和掺杂位置等因素对过渡金属磷化物电子结构的影响;并从实验和理论相结合的角度,分析了掺杂元素对氢吸附强度、水吸附解离及电荷转移传输等方面的作用规律,获得了掺杂结构-电子结构-析氢反应催化性能间的构效关系.最后,讨论并提出了相关研究存在的挑战和未来的研究方向.

关键词：过渡金属磷化物掺杂电催化析氢反应电子结构

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