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再生碳纤维的热塑复合材料制备研究

再生碳纤维的热塑复合材料制备研究

作者：薛晨阳东华大学

学位级别：硕士

随着碳纤维复合材料的广泛应用,其废弃物的回收利用也日益成为研究热点。经合理回收处理的碳纤维仍具有二次利用价值,如注塑成型短纤增强热塑复合材料。但再生碳纤维受到了一定损害,因此,目前的研究集中在通过改善纤维和树脂界面来提高... 详细信息

随着碳纤维复合材料的广泛应用,其废弃物的回收利用也日益成为研究热点。经合理回收处理的碳纤维仍具有二次利用价值,如注塑成型短纤增强热塑复合材料。但再生碳纤维受到了一定损害,因此,目前的研究集中在通过改善纤维和树脂界面来提高复合材料的性能。本论文分为两个部分:第一部分,研究对象为由热裂解法制备的再生碳纤维(Reused Carbon Fiber缩写为RCF)、经剪切后得到的短切再生碳纤维(Short Reused Carbon Fiber缩写为SRCF)以及经注塑工艺得到的短切再生碳纤维增强PP复合材料(SRCF/PP)。通过试验对SRCF的上浆方法进行了尝试,对RCF表面进行了观察,并对其力学性质进行了测试且与T300碳纤维进行了对比。此外,探究了一种上浆剂和PP助剂对SRCF/PP力学性能的影响,对不同处理后的SRCF/PP试样进行了拉伸、三点弯曲以及悬臂梁冲击试验,并对拉伸断面进行了观察。第二部分,为了将来对回收型碳纤维注塑成型工艺的优化,尝试利用Moldex3D软件对短纤维增强复合材料在注塑过程中纤维质量分数对纤维取向及分布与纤维剩余长度及分布的影响进行了模拟,此外将该结果与试验结果进行了对比和讨论。第一部分结论:1)找到了一种适合短纤维上浆的方法即漏斗浸渍法,该方法可较好的控制上浆率范围,并适用于大批量连续上浆。而且,通过对比发现Xc/Xy与Hc/He浆料对SRCF上浆效果好于FY浆料。此外,红外光谱分析结果显示,上浆后纤维表面增加了新的活性基团,这有利于提高纤维与树脂的结合性。2)RCF拉伸强度较T300降低24.6%,拉伸模量降低17.4%。通过SEM(扫描电子显微镜)观察RCF表面,发现RCF表面有大量沟槽,这是造成RCF拉伸强度降低的主要原因。3)经过不同处理后,SRCF/PP的拉伸强度及模量增加44%-72%、16%-27%,弯曲强度及模量增加35%-68%、13%-18%,缺口冲击强度增加59%-182%。拉伸断面观察看到处理后纤维与树脂结合得到明显改善,处理后纤维树脂间贴合紧密、断面孔洞明显减少、淬断纤维数量增多,并且纤维的表面包覆大量树脂。第二部结论:1)纤维取向在矩形板截面的分布出现“夹芯”结构,表层纤维较芯层纤维更多沿注塑方向取向。2)纤维在质量分数为25%、35%、50%时,纤维取向随质量分数提高略微增加。3)纤维长径比在20、35时,纤维含量的改变对纤维剩余平均长度的影响不明显;纤维长径比在50、71、90时,随着纤维含量从25%-35%和35%-50%的变化,纤维剩余长度呈不同程度的降低,长径比为50时,分别下降29%、8.7%,长径比71时,分别下降25.4%、5.6%。另外,通过模拟结果与文献的试验结果对比,纤维质量分数对纤维取向和纤维剩余长度的影响趋势保持一致。

关键词：再生碳纤维 PP 复合材料界面纤维取向和分布纤维剩余长度

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低水头槽道水轮机性能与设计数值研究

低水头槽道水轮机性能与设计数值研究

作者：薛晨阳哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着世界能源形势的日趋紧张,利用废水发电成为解决能源危机的有效方式。槽道水轮机是实现废水发电的关键设备,它安装在废水槽道内,具有水头低,流量大的特点。目前已有的水轮机能适应较低水头的并不多,而且均需要依据水轮机设计流道,在... 详细信息

随着世界能源形势的日趋紧张,利用废水发电成为解决能源危机的有效方式。槽道水轮机是实现废水发电的关键设备,它安装在废水槽道内,具有水头低,流量大的特点。目前已有的水轮机能适应较低水头的并不多,而且均需要依据水轮机设计流道,在已有废水槽道内的性能却尚无专门研究,国内外也没有成型的设计方法。本文以渤海湾某电站废水发电可行性论证为工程背景,选取了几种较为合适的母型,基于CFD数值分析软件CFX分析比较了几种母型在槽道中的性能,选出了最合适的母型,并依据本槽道的特点进行了方案设计,最后对设计方案的性能进行了详细分析。本文主要研究内容包括:(1)详细的总结了各种水轮机的工作原理,确定了贯流式水轮机、水平轴潮流水轮机、垂直轴潮流水轮机适合废水槽道;(2)基于CFD数值分析方法,对三种水轮机进行数值模拟,并从功率和效率、空化性能、所受载荷三个方面分析比较,确定了以贯流式水轮机为母型的转轮最适合废水发电;(3)应用升力设计法,针对渤海湾电站废水槽道,进行了水轮机的设计和优化,验证了升力设计法应用于槽道水轮机设计的可行性;(4)分析了影响槽道水轮机性能的特征参数,提出了槽道水轮机性能曲线的组成,并绘出了已设计的水轮机在不同工况下的特性曲线;(5)在数值模拟中加入空化模型,分析了额定流量下空化对槽道水轮机效率及功率的影响;(6)利用Ansys-Workbench软件实现单向流固耦合,校核了水轮机叶片在最大流量下的强度,验证了在最大流量下其结构强度符合要求。本文对用于废水发电的槽道水轮机进行了初步研究,为今后分析设计此类水轮机提供参考。

关键词：槽道水轮机数值模拟性能对比升力法设计性能分析

共振隧穿二极管Ⅰ-Ⅴ特性的一致性测试与研究

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仪器仪表学报 2006年第Z2期27卷 1189-1191页

作者：毛海央张文栋熊继军薛晨阳中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室&电子测试技术国防重点实验室太原030051

共振隧穿二极管(RTD)具有类似于硅的压阻特性。为了定量表达RTD的压阻特性,对其Ⅰ-Ⅴ特性一致性的研究显得十分必要。文中设计一个恒温、恒压实验测试系统,测试同一个RTD结构在不同时间的Ⅰ-Ⅴ特性。实验结果表明,RTD结构的电阻在不同... 详细信息

共振隧穿二极管(RTD)具有类似于硅的压阻特性。为了定量表达RTD的压阻特性,对其Ⅰ-Ⅴ特性一致性的研究显得十分必要。文中设计一个恒温、恒压实验测试系统,测试同一个RTD结构在不同时间的Ⅰ-Ⅴ特性。实验结果表明,RTD结构的电阻在不同时间的最大相对漂移量小于3％。随后测试仪器的测量误差,发现其中1％的相对漂移量由测试仪器造成。

关键词：共振隧穿二极管 Ⅰ-Ⅴ特性一致性压阻特性

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基于拉曼光谱的微结构应力测试方法

中国机械工程 2005年第Z1期16卷 461-463页

作者：桑胜波薛晨阳熊继军张文栋中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

讨论了利用拉曼光谱来定量分析由单晶硅和多晶硅材料构成的微机械结构应力测试方法,说明了该方法的基本原理,推导了单晶硅应力σ与相对拉曼频移△ω及多晶硅应力τ与相对拉曼频移△ω的关系,使基于硅体系的拉曼应力测试公式体系化.应用... 详细信息

讨论了利用拉曼光谱来定量分析由单晶硅和多晶硅材料构成的微机械结构应力测试方法,说明了该方法的基本原理,推导了单晶硅应力σ与相对拉曼频移△ω及多晶硅应力τ与相对拉曼频移△ω的关系,使基于硅体系的拉曼应力测试公式体系化.应用拉曼光谱测试方法对微加速度计悬臂梁和微谐振器支撑梁进行了应力测试.

关键词：拉曼光谱单晶硅多晶硅应力拉曼频移

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黄精种子萌发及组织培养体系的建立

黄精种子萌发及组织培养体系的建立

作者：薛晨阳吉林农业大学

学位级别：硕士

黄精(Polygonatum sibiricum Red.)为可以药食两用的多年生草本植物,属于百合科黄精属,其广泛分布于河北、内蒙古、陕西和东北等地区。黄精常以地下根茎入药,具有补气养阴、益肾健脾的功能,因此得到了研究者的广泛关注。在自然条件下黄... 详细信息

黄精(Polygonatum sibiricum Red.)为可以药食两用的多年生草本植物,属于百合科黄精属,其广泛分布于河北、内蒙古、陕西和东北等地区。黄精常以地下根茎入药,具有补气养阴、益肾健脾的功能,因此得到了研究者的广泛关注。在自然条件下黄精种子繁殖周期长,发芽率低,导致野生黄精资源难以满足市场需求,因此人工栽培成为获取黄精的渠道之一。人工栽培主要利用黄精的根茎培养进行无性繁殖,在培育过程中黄精品质下降,药效减弱。采用组织培养可以保留种质资源品质、避免优良遗传基因流失、提高植物有效活性成分含量。层积处理对打破种子休眠有一定作用,探究层积处理过程中种子内部物质生理变化可以为黄精种子解除休眠提供数据支持和依据。基于此,本论文以辽宁本溪市当年的黄精为材料,对黄精的组织培养和黄精种子萌发生理两方面进行研究。主要研究结果如下:种子萌发生理方面:(1)利用外源激素处理、化学试剂处理、物理方法和层积处理对黄精种子的萌发率进行考察,发现Na OH溶液、KNO溶液、水杨酸和浓硫酸对其萌发无显著作用;赤霉素和6-苄氨基嘌呤对其萌芽有显著影响,且最有利于种子萌芽的浓度为150 mg/L GA,100 mg/L 6-BA;对黄精种子进行赤霉素和低温层积混合处理10.0 mg/L GA和低温层积混合处理14周可以极大地促进种子萌发,效果最显著,有助黄精种子打破休眠状态,为人工播种栽培奠定稳定的基础。(2)黄精种子含有丰富的淀粉和糖,属于淀粉性种子。在层积处理过程中黄精种子的淀粉含量呈先减少后增加的趋势,而可溶性糖呈先增加后减少的变化;淀粉酶呈先增加后减少再增加的趋势,这是因为在淀粉酶的作用下大分子化合物淀粉水解为可溶性糖,导致淀粉含量减少,可溶性糖含量增加。淀粉水解过程的变化不但为黄精种子萌发创造条件,也为其发芽储蓄能量。此外在层积过程中可溶性蛋白质含量在逐渐增加而粗脂肪含量却呈下降趋势,这说明层积有助于黄精种子的蛋白质物质代谢;粗脂肪含量的减少为种子发育提供了营养。组织培养方面:(1)对黄精种子经过赤霉素和低温层积混合处理发芽得到的种子幼苗做外植体,进行愈伤组织诱导。结果发现,黄精不同组织的愈伤能力与细胞的分化能力相关,具体表现为根茎芽>种子幼苗>根茎>茎>叶;相较于半插入式,平放式的外植体接入方式更有利于黄精愈伤组织;且培养基的类型不同,黄精愈伤组织的诱导诱导率也大不一样。不同培养基愈伤诱导率由高到低依次排列为:MS>1/2MS>B5>N6>White。25℃、24 h/d暗培养为黄精愈伤组织的最佳培养温度和光照时长;对于单一激素培养而言,0.20 mg/L NAA和1.5 mg/L,6-BA为各自激素的适合培养黄精愈伤组织的最佳浓度;NAA 0.2 mg/L和6-BA 1.5 mg/L混合使用时黄精愈伤组织的诱导率最高。(2)基于上述实验结果,探究黄精愈伤组织的增殖处理条件如何优化,结果发现:将0.9 g/L黄精愈伤组织接入到:MS+0.5 mg·L-1 NAA+1.5 mg·L-1 6-BA,蔗糖浓度为25 g/L,p H为6.0的培养基中,12h/d的光培养人工气候箱内培养,25d更换一次培养基,可以得到增殖效果最佳的黄精愈伤组织。(3)黄精不定芽最适诱导培养基的条件为MS+1.00mg/L 6-BA+0.70mg/L IBA;黄精不定芽最佳增殖培养基为MS+1.00 mg/L 6-BA+0.50 mg/L IBA,在p H值为6.0,温度为26℃、光照12h/d的人工气候箱中培养,为黄精不定芽最适增殖条件。

关键词：黄精愈伤组织增殖不定芽种子打破休眠种子萌发生理

高海拔地区复合脱硫橡胶沥青流变性能及老化行为研究

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高海拔地区复合脱硫橡胶沥青流变性能及老化行为研究

作者：薛晨阳重庆交通大学

学位级别：硕士

随着新时代西部大开发战略的纵深推进,西部高海拔地区旅游交通基础设施亟待完善,该地区沥青路面不但要考虑低温开裂及老化的作用,还需要考虑路面抗车辙性能。当前高海拔地区沥青路面采用较多的仍是SBS改性沥青,但SBS改性沥青成本较高,... 详细信息

随着新时代西部大开发战略的纵深推进,西部高海拔地区旅游交通基础设施亟待完善,该地区沥青路面不但要考虑低温开裂及老化的作用,还需要考虑路面抗车辙性能。当前高海拔地区沥青路面采用较多的仍是SBS改性沥青,但SBS改性沥青成本较高,抗老化、抗低温开裂性能略显不足。橡胶沥青正是满足高海拔地区沥青路面特殊需求的改性沥青材料,且废旧轮胎的再利用有助于减少“黑色污染”,契合我国“双碳”发展目标。由于传统橡胶沥青存在黏度大、易离析的特点,制约了其在高海拔地区的推广应用。因此本文通过脱硫橡胶沥青技术及进一步复合改性,制备得到各项性能均衡的复合脱硫橡胶沥青,并对其耦合老化行为进行研究,把握老化性能变化规律,明晰老化机理。基于宏观与微观指标之间的联系,建立化学-流变学老化预测模型。本文的主要研究内容与结论如下:(1)脱硫橡胶沥青制备工艺。分别采用不同制备方法(180℃化学法、200℃化学法、240℃高温法),不同反应时间(2h、4h、6h),不同胶粉掺量(15%、20%、30%、40%),不同基质沥青(京博70#基质沥青、中石化70#基质沥青)制备得到多种脱硫橡胶沥青,并基于显微试验、动态剪切流变试验和旋转黏度试验对不同脱硫橡胶沥青的相容性、高温流变性能以及施工和易性进行对比研究,遴选出适用于高海拔地区的脱硫橡胶沥青制备工艺。研究结果表明,制备方法采用200℃化学法较为适宜,反应时间宜选用6h,胶粉掺量宜采用15%,基质沥青类型对脱硫橡胶沥青的影响不大。(2)脱硫橡胶沥青复合改性。为弥补脱硫橡胶沥青损伤的高温性能,选取六类复合改性方案(2%SBS、3%SBS、2%SEBS、3%SEBS、10%岩沥青、20%岩沥青)对脱硫橡胶沥青进行复合改性。对比研究发现,六类复合改性中2%SBS复合改性能够显著改善脱硫橡胶沥青的高温流变性能和疲劳性能,同时在一定程度上改善低温性能和存储稳定性,虽然黏度会发生轻微增长,但是仍然满足施工要求,并且2%SBS复合脱硫橡胶沥青还具备较好的环保效益及经济效益。(3)老化性能。对复合脱硫橡胶沥青进行不同时间的光、热、水耦合老化处理,对比分析不同老化时间对复合脱硫橡胶沥青性能的影响。并将传统橡胶沥青、SBS改性沥青、基质沥青、普通脱硫橡胶沥青与复合脱硫橡胶沥青的抗老化性能进行对比。研究结果表明,复合脱硫橡胶沥青老化性能的变化主要发生在老化初期(0-4天),老化时间超过8天后性能变化放慢,复合脱硫橡胶沥青在五类沥青中抗老化性能最优。(4)老化机理。为探讨复合脱硫橡胶沥青的老化机理,对其老化过程中的微观形貌和化学结构进行了分析,并基于红外显微光谱成像系统提取得到各相态化学结构指标。研究结果表明,复合脱硫橡胶沥青16天耦合老化过程中微观形貌的变化以SBS交联为主,各相态化学结构的变化各异。化学结构的变化主要发生在老化前中期。通过宏观指标与微观指标的相关性分析,建立了能够反映复合脱硫橡胶沥青老化状态的化学-流变学预测模型。

关键词：复合脱硫橡胶沥青流变性能耦合老化红外显微光谱成像老化机理

不同氮水平下瘤突苍耳、苍耳及其杂交种形态、光合及生长特征比较

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生物多样性 2018年第6期26卷 554-563页

作者：薛晨阳许玉凤曲波沈阳农业大学生物科学技术学院沈阳110161 辽宁省全球变化与生物入侵重点实验室沈阳110161

入侵种与本地种杂交可能会改变其入侵性。为探讨入侵种与本地种杂交是否能促进植物入侵,我们通过盆栽实验比较了高、中和低3种氮水平下入侵植物瘤突苍耳(Xanthium strumarium)、本地近缘种苍耳(***)及两者杂交种(***♀×***♂)的形态、... 详细信息

入侵种与本地种杂交可能会改变其入侵性。为探讨入侵种与本地种杂交是否能促进植物入侵,我们通过盆栽实验比较了高、中和低3种氮水平下入侵植物瘤突苍耳(Xanthium strumarium)、本地近缘种苍耳(***)及两者杂交种(***♀×***♂)的形态、光合及生长特征的差异。结果表明,杂交种的总生物量在中氮和高氮水平下显著低于瘤突苍耳而高于苍耳。然而,杂交种的茎粗在低氮水平下显著高于两个亲本,叶绿素总含量和蒸腾速率在高氮水平下显著高于瘤突苍耳,相对生长速率在低氮和高氮水平下显著高于两个亲本。此外,在3种氮水平下瘤突苍耳的株高均显著小于苍耳,而杂交种的株高在中氮和高氮水平下均与苍耳无显著差异。这些特性有可能提高了杂交种对资源的捕获和利用能力,使其不仅能适应贫瘠的养分环境,还能在有利条件下扩大自身优势。杂交带来较高的生长速率可能与瘤突苍耳的入侵性相关。

关键词：瘤突苍耳苍耳入侵植物杂交

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镉胁迫下瘤突苍耳和苍耳的生长与富集特征

镉胁迫下瘤突苍耳和苍耳的生长与富集特征

作者：薛晨阳沈阳农业大学

学位级别：硕士

外来生物入侵已经成为了当今社会重点关注的问题。镉是目前造成土壤污染的主要重金属元素之一,为探讨外来入侵植物是否能入侵重金属镉污染的区域。本研究以入侵种瘤突苍耳(Xanthium strumarium)和本地近缘种苍耳(Xanthium sibiricum)为... 详细信息

外来生物入侵已经成为了当今社会重点关注的问题。镉是目前造成土壤污染的主要重金属元素之一,为探讨外来入侵植物是否能入侵重金属镉污染的区域。本研究以入侵种瘤突苍耳(Xanthium strumarium)和本地近缘种苍耳(Xanthium sibiricum)为研究材料,通过种子萌发与幼苗生长试验(0、10、40、80、120 mg·L)以及盆栽模拟试验(0、2.5、5、10、40、80、120 mg·kg),判断外来入侵植物瘤突苍耳对重金属镉的耐受性和富集性,进一步丰富外来入侵植物瘤突苍耳的入侵机制。种子萌发和幼苗生长试验结果显示,镉促进了瘤突苍耳种子和苍耳种子的萌发;瘤突苍耳种子萌发率、发芽势、发芽指数均显著高于苍耳;瘤突苍耳幼苗子叶长度和根长均显著高于苍耳;瘤突苍耳幼苗子叶叶绿素含量在高浓度(80和120 mg/kg)处理下高于苍耳,但子叶愈创木酚过氧化物酶活性并未高于苍耳。以上试验结果说明,镉胁迫下瘤突苍耳种子对重金属镉的耐受性高于苍耳,一方面这可能是由于抗氧化酶系统中其它的抗氧化酶发挥了作用;另一方面,瘤突苍耳种子比苍耳更大,能储存更多的营养物质,而本试验中基础液均采用蒸馏水,排除了不同离子对植物生长发育的影响,植物生长发育状况取决于植物自身,这或许增强了其对重金属镉的耐受性。盆栽模拟试验结果显示,苗期和花期阶段,所有处理浓度下,瘤突苍耳的根、茎、叶及总干重均显著高于苍耳,两个生长阶段生物量特征表现出相同趋势,高的生物量可以增强植物的耐受性;苗期和花期阶段,瘤突苍耳比叶面积随着镉胁迫程度的增加而增加,苍耳则呈现下降趋势,高的比叶面积有助于植物接受更多的光能,提高植物的光和利用效率;苗期阶段,瘤突苍耳光合色素含量在高浓度镉胁迫下(40,80,120 mg·kg)均显著高于苍耳,但是花期阶段,瘤突苍耳叶绿素含量在所有浓度下均显著低于苍耳,一方面可能是由于苍耳花期早于瘤突苍耳,从育苗到花期收获,苍耳历时66天,瘤突苍耳则为88天,因此苍耳叶片受重金属镉毒害时间短,叶绿素含量仍维持在一个较高水平;另一个原因则是由于苍耳叶片中镉含量很低,受到的毒害程度较瘤突苍耳更小。瘤突苍耳和苍耳的转运系数均小于1,同时地上部镉含量并未达到临界特征,因此不属于重金属镉的超富集植物。在高浓度镉(80,120 mg/kg)污染条件下,瘤突苍耳对重金属的转移能力强于苍耳。综上所述,瘤突苍耳对重金属镉的耐受性和转移能力较苍耳更强,有可能入侵重金属镉污染的区域。

关键词：瘤突苍耳苍耳入侵植物镉胁迫

日本琵琶甲提取物jkw-14对三阴乳腺癌细胞的抑制作用及机制研究

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日本琵琶甲提取物jkw-14对三阴乳腺癌细胞的抑制作用及机制研究

作者：薛晨阳深圳大学

学位级别：硕士

昆虫是自然界中种类最丰富、数量最多的生物类群。对昆虫化学防御机制的研究已有数十年,防御机制中涉及到蛋白质或肽之外,还有一些具有有趣化学结构的非肽防御性小分子,后者已有许多被表征,并显示了在药物发现中的潜力。然而,与来自植... 详细信息

昆虫是自然界中种类最丰富、数量最多的生物类群。对昆虫化学防御机制的研究已有数十年,防御机制中涉及到蛋白质或肽之外,还有一些具有有趣化学结构的非肽防御性小分子,后者已有许多被表征,并显示了在药物发现中的潜力。然而,与来自植物或微生物的代谢物不同,昆虫自身代谢物及其衍生物质中的小分子化合物及其在药物发现中的潜在作用在很大程度上被忽略了,因此,发掘来自昆虫的小分子化学物质有望为现代药物的研究开发提供重要原料和信息。日本琵琶甲(Blaps japanensis Marseul)属鞘翅目(Coleoptera)拟步甲科(Tenebrionidae)琵琶甲族(Blaptini)琵琶甲属(Blaps)昆虫。日本琵琶甲又称臭壳子、臭屁虫、打屁虫等,在云南民间应用广泛,尤其是彝族治疗疑难杂症处方中常用的药用昆虫,具有抗菌、消炎、解毒、消包块、抗惊痫、抗肿瘤等作用。目前国内外对日本琵琶甲虫化学成分及生物活性研究较少,已有的研究表明其含有一些对苯二酚类和脂溶性成分等,提取物和化学防御物质中的醌和喹啉衍生物有着明显的抗菌活性;还有一些化合物具有抗肿瘤活性的化合物,可明显抑制MCF-7、A549、Hep G2、U251和Bel-7402等多种肿瘤细胞株的细胞生长。因此,日本琵琶甲虫作为一种药用昆虫,从其分离纯化出的单体化合物中筛选出具有抗肿瘤活性的先导小分子化合物,对抗肿瘤药物研发特别是特异靶点药物研发都具有重要的研究价值。乳腺癌(breast carcinoma)是指发生在乳腺上皮组织的恶性肿瘤。它是全世界最常见的一种女性恶性肿瘤,其发病率约占全身恶性肿瘤的7%-10%。2018年世界范围内约有210万人被新诊断为乳腺癌,约占所有女性癌症患者的25%。三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)是指雌激素受体(estrogen receptor,ER)、孕激素受体(progesterone receptor,PR)和人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor 2,HER2)的表达均为阴性的乳腺癌,约占所有乳腺癌分子分型的10%～17%。目前针对乳腺癌的治疗手段包括手术治疗、新辅助化疗、辅助化疗、内分泌治疗和靶向治疗等。由于三阴性乳腺癌患者缺少ER、PR和HER2的表达,故患者无法采用内分泌治疗及抗HER2的靶向治疗。因此,亟需寻找三阴性乳腺癌新的治疗靶点和靶向治疗药物。本课题首先采用MTT/CCK8检测细胞毒性的方法对从日本琵琶甲代谢物及其衍生物分离纯化出的93个单体化合物进行了抗肿瘤活性筛选,初筛获得的6个化合物对乳腺癌细胞MDA-MB-231、肺癌细胞PC9表现出明显的细胞杀伤作用。我们继续研究了其中一个化合物jkw-14对三阴乳腺癌细胞系增殖、凋亡、侵袭转移等的影响及其作用机制,结果表明,化合物jkw-14可在体外抑制三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231、BT549的增殖、转移,明显诱导细胞凋亡。通过RNA-seq结果分析,我们发现KEGG富集的FOXO信号通路(FOXO signaling pathway)、泛素介导蛋白降解(Ubiquitin mediated proteolysis)、细胞周期(cell cycle)等信号通路与肿瘤发生发展的过程相关。进一步,我们采用体外pull down实验和质谱技术(LC-MS/MS)表明化合物jkw-14可与乳腺癌细胞中的波形蛋白vimentin发生相互作用。Vimentin作为上皮间质转化(Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT)信号通路的一个经典生物标志物,与肿瘤的发生发展密切相关。已有研究报导表明Vimentin敲低可明显降低乳腺癌细胞的侵袭转移能力,提示化合物jkw-14可能通过直接与vimentin结合从而抑制三阴性乳腺癌的侵袭转移进而影响乳腺癌的进程,可能为三阴性乳腺癌的靶向治疗提供潜在的候选活性先导化合物。

关键词：日本琵琶甲虫化合物jkw-14 三阴性乳腺癌抑癌作用 vimentin