检索结果-内蒙古大学图书馆

分析试验室 2024年第2期43卷 149-160页

作者：冯真真樊谨菘张培李昆化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学化学化工学院长沙410082 江西省有机功能分子重点实验室江西科技师范大学南昌330013

光电化学传感技术具有优异的分析性能,在分析化学领域发展迅速。其中,光电活性材料的选择和合理设计对于实现高效的光电化学传感至关重要。贵金属纳米颗粒具有局域表面等离激元共振效应的优异光响应性质,已在光电化学传感领域得到了越... 详细信息

光电化学传感技术具有优异的分析性能,在分析化学领域发展迅速。其中,光电活性材料的选择和合理设计对于实现高效的光电化学传感至关重要。贵金属纳米颗粒具有局域表面等离激元共振效应的优异光响应性质,已在光电化学传感领域得到了越来越多的应用。本文介绍了等离激元金属纳米材料在光电化学中的传感机制,分别总结了等离激元金属纳米材料直接和间接应用于光电化学传感的研究进展。最后,对等离激元金属纳米材料用于光电化学传感的发展前景进行了展望。

关键词：等离激元纳米材料光电化学生物传感

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钴催化环状烯胺的区域选择性和非对映选择性硼氢化反应

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中国科学:化学 2025年第5期55卷 1303-1309页

作者：姚一森熊峰董文科刘强赵万祥化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学化学化工学院周口师范学院化学化工学院

金属催化环状烯胺的硼氢化是合成官能团化四氢吡咯的一种简单有效的方法,四氢吡咯是药物化学和材料科学中重要的结构单元.然而,这种由烯胺转化为四氢吡咯的发展仍然具有挑战性.要克服这一挑战,需要构建一种新型催化体系,既能实现烯胺的... 详细信息

金属催化环状烯胺的硼氢化是合成官能团化四氢吡咯的一种简单有效的方法,四氢吡咯是药物化学和材料科学中重要的结构单元.然而,这种由烯胺转化为四氢吡咯的发展仍然具有挑战性.要克服这一挑战,需要构建一种新型催化体系,既能实现烯胺的完全硼氢化,同时又可以精确控制区域、非对映和化学选择性.在这项工作中,我们报道了一种使用频哪醇硼烷的钴催化环状烯胺的硼氢化反应.该方法显示了其广泛的底物兼容性和高效性,以优异的产率得到了多种不同取代的四氢吡咯,具有优异的非对映选择性.克级反应的制备和成功的应用转化进一步突显了这种方法的合成潜力和转化用途.

关键词：四氢吡咯烯胺硼氢化过渡金属催化

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人造细胞的化学构建及其生物医学应用研究

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化学进展 2022年第11期34卷 2462-2475页

作者：蔡雪儿简美玲周少红王泽峰王柯敏刘剑波化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学化学化工学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室长沙410082

人造细胞是模拟生物细胞结构,人工构建的与细胞功能相近的微米囊泡。人造细胞的构建主要有两种模式:自上而下模式主要利用生物学方法对生物基因序列进行重新设计,获得具有细胞类似结构功能的人造细胞;自下而上模式主要利用化学方法采用... 详细信息

人造细胞是模拟生物细胞结构,人工构建的与细胞功能相近的微米囊泡。人造细胞的构建主要有两种模式:自上而下模式主要利用生物学方法对生物基因序列进行重新设计,获得具有细胞类似结构功能的人造细胞;自下而上模式主要利用化学方法采用非生命物质构筑简化的细胞结构模型。自下而上化学模式构建的人造细胞大多只包含执行所需功能的最小单元,具有简单的细胞仿生的结构与功能。本文详细综述了人造细胞的构建模式以及化学构建人造细胞的常见类型,包括脂质囊泡、蛋白体囊泡、聚合物囊泡、凝集体液滴和胶体囊泡等,总结了人造细胞在分析传感、细胞结构与功能模拟、生物载体转运、微纳米反应器、疾病诊疗方面的生物医学应用现状。

关键词：人造细胞自下而上化学构建生物医学应用

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化学计量学/信息学助推化学与分析测试科学研究范式转换

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分析测试学报 2022年第9期41卷 1267-1278页

作者：常月月伍娟妮王童吴海龙俞汝勤湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南长沙410082

该文回顾了科学研究范式的形成并讨论了化学与分析测试科学的相关发展历程。实验科学向理论科学演进实际是现代科学的形成过程,对化学而言是一个困难的数学化进程,直到第三即计算科学范式形成,化学的现代科学地位才得以确定。分析化学... 详细信息

该文回顾了科学研究范式的形成并讨论了化学与分析测试科学的相关发展历程。实验科学向理论科学演进实际是现代科学的形成过程,对化学而言是一个困难的数学化进程,直到第三即计算科学范式形成,化学的现代科学地位才得以确定。分析化学或分析测试科学发展过程中遇到类似的问题,化学计量学/信息学在助推其完善分析化学“数学化”进程的同时,也能够挖掘更多有效信息。随着现代分析仪器的快速发展和数据海啸的到来,化学计量学/信息学作为成熟的化学学科分支和有力“武器”,正在协助并推动化学和分析测试科学步入第四即“数据密集型”的科学新范式。该文以作者实验室的研究工作为基础,论述了化学计量学/信息学助力推动化学与分析测试科学研究范式的转换过程中的相关进展,并对未来的研究动向进行了展望。

关键词：化学计量学化学信息学分析测试科学科学研究范式

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有机光敏剂结构与性能调控及其光诊疗应用

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化学学报 2023年第11期81卷 1642-1662页

作者：闫英红梁平兆邹杨袁林彭孝军樊江莉张晓兵湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室智能材料化工前沿科学中心

光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)作为一种新兴的高效治疗方式,具有毒性低、非侵入性和可控等优点,已被广泛用于增生性皮肤疾病和肿瘤等疾病治疗.然而,已开发的PDT光敏剂在实际生物应用中仍面临诸多挑战,如:肿瘤乏氧环境降低治疗效... 详细信息

光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)作为一种新兴的高效治疗方式,具有毒性低、非侵入性和可控等优点,已被广泛用于增生性皮肤疾病和肿瘤等疾病治疗.然而,已开发的PDT光敏剂在实际生物应用中仍面临诸多挑战,如:肿瘤乏氧环境降低治疗效果,光敏剂靶向性差易造成对正常组织的损伤.为了解决上述问题,研究者们开发了许多有效改善有机光敏剂治疗效果的方法.在此,主要综述了有机光敏剂的结构与性能调控策略.此外,对有机光敏剂在抗肿瘤、抗菌治疗以及余辉成像中的应用进行了介绍.最后,对有机小分子光敏剂的设计策略进行了总结与展望,以期促进该领域的发展.

关键词：光敏剂有机染料光动力治疗诊疗成像

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基于荧光光谱和化学计量学方法的百合产地快速溯源技术

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分析化学 2023年第10期51卷 1668-1677页

作者：方鑫陈瑶陈增萍唐章奉俞汝勤湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南工业大学生命科学与化学学院生物医用纳米材料与器件湖南省重点实验室

百合中富含多糖类、生物碱类、甾体皂苷类、黄酮类以及酚类化合物等多种化学成分，具有止咳平喘、抗氧化、抗抑郁、抗肿瘤、抗真菌、降血糖和免疫调节等多种药理作用，被广泛用于临床中药配方和中成药。道地百合具有明显的地域性，不良... 详细信息

百合中富含多糖类、生物碱类、甾体皂苷类、黄酮类以及酚类化合物等多种化学成分，具有止咳平喘、抗氧化、抗抑郁、抗肿瘤、抗真菌、降血糖和免疫调节等多种药理作用，被广泛用于临床中药配方和中成药。道地百合具有明显的地域性，不良商家常以其它产区的百合冒充道地百合牟利，因此需发展操作简单且能快速对百合进行品质鉴定和产地溯源的技术。本研究采取湖南平江、株洲和龙山以及江西万载4个产地的百合鳞茎样本共60份，经过烫片、热风烘干、粉碎和过筛等前处理，然后扫描其固体粉末荧光光谱，最后利用主成分分析判别方法（Principal component analysis-linear discriminant analysis, PCA-LDA）和偏最小二乘判别分析方法（Partial least squares discriminant analysis, PLS-DA）构建百合产地判别模型。结果表明，基于百合粉末荧光光谱的判别模型能够对不同产地的百合样本进行准确的溯源分析。PCA-LDA对训练集和测试集的分类准确率（Correct classification rate, CCR）分别为93.6%和95.6%, PLS-DA对训练集和测试集的CCR分别为98.3%和93.3%。基于百合粉末荧光光谱的分类结果与基于百合提取液的三维荧光光谱的分类结果无显著性差异。本方法操作简单、检测速度快，并且不损耗样本，不需要使用有机溶剂，是一种绿色环保的检测方法，适合于大批量百合样品的质控检测。

关键词：百合产地溯源主成分分析判别模型偏最小二乘判别分析模型粉末荧光光谱

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基于离子淌度质谱技术的离子光谱研究进展

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质谱学报 2022年第5期43卷 635-642,I0006,I0001页

作者：王娜粟雯张谛江游方向岳磊湖南大学生物学院化学和生物化学质谱实验室化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南长沙410082 中国计量科学研究院北京100013

离子光谱结合了质谱的高灵敏度和光谱的分子结构特异性的优势,可对蛋白质、多肽、糖类、寡核苷酸等复杂体系进行结构表征和鉴定。但当存在同分异构体时,离子光谱难以从叠加的谱图中得到单个异构体的光谱信息。离子淌度质谱技术可通过区... 详细信息

离子光谱结合了质谱的高灵敏度和光谱的分子结构特异性的优势,可对蛋白质、多肽、糖类、寡核苷酸等复杂体系进行结构表征和鉴定。但当存在同分异构体时,离子光谱难以从叠加的谱图中得到单个异构体的光谱信息。离子淌度质谱技术可通过区分待测离子质荷比和分子空间尺寸差异来实现异构体的分离。离子淌度可以对异构体分离后分别引入到后续的光谱和质谱分析中,减少了由异构体引起的光谱叠加问题,光谱可以进一步验证离子淌度的分离效果,因此质谱、光谱、离子淌度谱的有机结合在得到异构体精确光谱的同时,也为离子淌度质谱分析带来了新的维度和深度。本文概述了近20年来基于各类离子淌度质谱技术的光谱仪器发展和应用情况,总结目前存在的问题,并展望多维度结构质谱的新需求。

关键词：离子淌度谱(ion mobility spectrometry,IMS) 离子光谱(ion spectroscopy,IS) 结构质谱(structural mass spectrometry,SMS) 低温离子光谱(cold/cryogenic ion spectroscopy,CIS)

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有序组装型荧光小分子探针及其生物成像应用研究进展

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中国科学：化学 2022年第9期52卷 1462-1475页

作者：娄霄峰任天兵徐帅袁林张晓兵湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082

基于小分子探针的荧光成像分析具有灵敏度高、操作简便、响应速度快、样本损伤小和时空分辨率高等优势,是在细胞和活体水平获取生化信息的有力手段.其中,有序组装型小分子荧光探针以其独特的组装方式和识别模式,表现出比传统小分子荧光... 详细信息

基于小分子探针的荧光成像分析具有灵敏度高、操作简便、响应速度快、样本损伤小和时空分辨率高等优势,是在细胞和活体水平获取生化信息的有力手段.其中,有序组装型小分子荧光探针以其独特的组装方式和识别模式,表现出比传统小分子荧光探针更优异的成像性能(如抗扩散能力强、成像对比度高、光稳定性好以及环境干扰小等),从而引起研究工作者的广泛关注.本文总结了几类常见的有机染料聚集体及相应小分子荧光探针在生物成像领域的应用.随后,着重介绍了以2-(2-羟基苯基)-4(1H)-喹唑啉酮(HPQ)及其衍生物为代表的氢键驱动有序组装的有机染料组装体的设计、优化策略及其在生物医学领域应用中的最新进展.最后,对有序组装型荧光小分子探针在设计和应用方面存在的问题进行了讨论,为新型有序组装型荧光小分子探针的设计提供了思路.

关键词：荧光探针自组装有机染料组装体荧光成像

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化学多维校正理论及其绿色分析应用的新进展

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中国科学：化学 2022年第9期52卷 1557-1579页

作者：吴海龙王童俞汝勤湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082

化学多维校正与现代高阶仪器结合用于复杂体系精准定量具有独特的“二阶或更高阶优势”,该分析策略符合绿色分析化学的发展需求,已在生物、药物、食品、环境等领域得到了广泛的应用.本文综述了化学多维校正理论及其应用的最新研究进展,... 详细信息

化学多维校正与现代高阶仪器结合用于复杂体系精准定量具有独特的“二阶或更高阶优势”,该分析策略符合绿色分析化学的发展需求,已在生物、药物、食品、环境等领域得到了广泛的应用.本文综述了化学多维校正理论及其应用的最新研究进展,同时强调了多维校正方法对绿色分析化学的贡献.在理论部分,重点关注多线性成分模型及其扩展方式、具有二阶或高阶优势的多维校正算法、多维校正方法使用过程中的一些关键问题;在应用方面,系统综述了近5年来二阶、三阶、四阶校正方法与不同高阶分析仪器相结合的代表性应用.

关键词：化学多维校正多维数据分析二阶优势高阶优势定量分析

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局域静电环境工程用于增强电催化生物质转化过程中羟基活性

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Chinese Journal of Catalysis 2023年第10期53卷 153-160页

作者：逯宇轩杨柳姜一民原甑然王双印邹雨芹山西大学化学化工学院山西太原030006 湖南大学化学化工学院教育部高级催化工程研究中心化学/生物传感与化学计量学国家重点实验室湖南长沙410082 湖南大学深圳研究院广东深圳518057

作为一种可再生碳源,5-羟甲基糠醛(HMF)是一种重要的生物质平台分子,已被广泛用于制造医药前体、单体和精细化学品.HMF的电催化氧化反应(HMFOR)是一种在常温常压下实现HMF向2,5-呋喃二甲酸(FDCA)转化的高效绿色过程.但与传统的析氧反应(... 详细信息

作为一种可再生碳源,5-羟甲基糠醛(HMF)是一种重要的生物质平台分子,已被广泛用于制造医药前体、单体和精细化学品.HMF的电催化氧化反应(HMFOR)是一种在常温常压下实现HMF向2,5-呋喃二甲酸(FDCA)转化的高效绿色过程.但与传统的析氧反应(OER)不同,HMFOR相对复杂,需要经过6个电子的转移过程,分别涉及羟基和醛基的氧化.研究发现,NiO对羟基氧化具有较高的反应活性,但HMFOR反应途径受溶液pH值的影响,醛基以二元醇的形式优先在碱性溶液中被吸附和活化,从而导致反应活性较低.本文引入了导电聚合物聚吡咯(PPy),通过X射线光电子能谱(XPS)、原位红外光谱(FTIR)、高效液相色谱(HPLC)、密度泛函理论计算(DFT)、原位电化学石英晶体微天平(EQCM)等表征技术研究了PPy在引入NiO后对HMFOR的影响和催化性能差异的原因.X射线衍射结果表明,PPy引入的聚合过程没有破坏NiO的晶体结构,而FTIR显示出PPy分子中吡咯环的C-H弯曲振动及芳香胺分子中N-H的伸缩振动,说明PPy成功引入NiO表面.高分辨透射电镜结果表明,PPy以5 nm平均厚度薄层覆盖在NiO表面.此外,XPS结果证实了Ni,O,C和N元素的存在,吡咯氮(-NH-)物种在NiO-PPy电催化剂中占主导地位,而Ni 2p_(3/2)和O 1s的XPS谱中NiO和NiO-PPy且有相似的电子结构,说明PPy的引入并没有改变NiO的电子结构.线性扫描伏安曲线和电化学活性面积测试结果表明,PPy的引入显著提高了HMFOR的电流密度和NiO的内在活性.同时,NiO-PPy比NiO具有更低的Tafel斜率,表明PPy会提高HMFOR的反应动力学,加速HMF转化.电解测试中高效液相色谱分析结果表明,在前0.5 h内NiO-PPy催化剂上HMF转化率高于NiO催化剂,说明PPy的引入加速了HMF的转化.此外,分析中间产物发现,NiO催化剂上的HMFOR中间体主要为5-羟甲基呋喃-2-羧酸,而NiO-PPy上主要为2,5-二甲酰基呋喃.周期性测试结果表明,NiO-PPy表现出较高的HMF转化率和产物选择性,且具有较好的稳定性.运用开路电位和电化学石英晶体微天平检测了HMF分子在NiO和NiO-PPy上的吸附能力.结果表明,PPy涂层明显增强了HMF分子在NiO上的吸附能力.采用表面增强红外吸收光谱研究了电催化剂表面重要中间体的吸附行为.结果表明,NiO上HMFOR路径主要为HMFCA路径,而在NiO-PPy上新增2,5-二甲酰基呋喃,表明HMF分子的羟基和醛基同时在NiO-PPy表面被激活,进一步说明PPy的引入会选择性地提升羟基氧化的反应性能,进而提升了HMFOR活性.采用密度泛函理论研究了PPy的作用,结果表明正电性PPy分子会吸引电负性的羟基,缩短Ni与醛基之间的键长,降低醛基的反应活性,调节HMFOR反应途径,进而获得更高的HMFOR性能.综上所述,本文通过导电聚合物PPy修饰调控了电极界面微环境以及表面电性,从而调控了HMF分子的吸附构型和反应路径,获得更高的HMF电催化氧化反应活性.本文为HMF氧化高效电催化剂的设计提供了新的思路,并为HMF电催化氧化应用化研究提供借鉴.

关键词：电催化剂表面微环境生物质改性聚合物改性电催化氧化

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