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基于二硫键的三重刺激响应可控润湿性表面的构建

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高分子材料科学与工程 2022年第3期38卷 122-128页

作者：王文豪刘伟孙芳北京化工大学化学学院北京100029 北京化工大学安庆研究院安徽安庆246000

合成了一种双-[3-(三甲氧基硅)丙基]-二硫化物(TPDS),并将其接枝到具有优异光热转化能力的聚多巴胺改性表面(PDA-Glass),获得了二硫键功能化表面(2S-PDA-Glass)。利用X射线光电子能谱仪对该表面进行了表征,采用水接触角测定仪表征了2S-P... 详细信息

合成了一种双-[3-(三甲氧基硅)丙基]-二硫化物(TPDS),并将其接枝到具有优异光热转化能力的聚多巴胺改性表面(PDA-Glass),获得了二硫键功能化表面(2S-PDA-Glass)。利用X射线光电子能谱仪对该表面进行了表征,采用水接触角测定仪表征了2S-PDA-Glass在980 nm近红外光、365 nm紫外光及50℃温度刺激下可控润湿性。结果表明,接枝于表面上的二硫键在3种刺激源下均可发生断裂,被还原成亲水的巯基,导致表面水接触角由78°下降到55°左右;而表面巯基被三氯化铁氧化后又重新形成二硫键,表面水接触角可再次升至78°左右,实现了多重刺激响应的可控润湿性。使得材料可以在不同的环境中自由选择刺激源,应用范围更为广泛。

关键词：光热转化可控润湿性表面二硫键多重刺激响应

基于二硫键和氢键的自修复聚氨酯弹性体的制备、改性及其应用

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化工进展 2023年第2期42卷 934-943页

作者：席慧敏钱坤俞科静李杰张中威熊自明张耀良江南大学生态纺织教育部重点实验室江苏无锡214122 陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室江苏南京210007 江苏长江爆破工程有限公司研发部江苏镇江212011

以聚丙二醇(PPG)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段构建聚氨酯主链,然后将1,4-丁二醇(BDO)和2,2’-二氨基二苯二硫醚(DTDA)作为扩链剂嵌入聚氨酯主链中,制备一种具有高强度、刺激条件温和且能快速修复的基于二硫键和氢键协同作用... 详细信息

以聚丙二醇(PPG)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段构建聚氨酯主链,然后将1,4-丁二醇(BDO)和2,2’-二氨基二苯二硫醚(DTDA)作为扩链剂嵌入聚氨酯主链中,制备一种具有高强度、刺激条件温和且能快速修复的基于二硫键和氢键协同作用的聚氨酯(PU)弹性体。采用红外光谱、拉曼光谱、热分析、力学测试及光学显微观察对其结构和性能进行表征,研究了软硬段比、修复时间和修复温度对PU力学性能和自修复性能的影响。实验结果发现,所制备的PU具有很高的断裂伸长率(2398%)、断裂强度(8.84MPa)以及抗穿刺性能。同时PU在温和的刺激条件下具有优异的自修复性能,其修复效率与修复时间和修复温度呈正比,硬段质量分数为44.26%的试样经70℃加热3h后,断裂强度可恢复到原始试样的92.7%。再处理试验的结果表明,该PU可以通过热压实现循环利用,回收率高达98.8%。此外,该自修复PU弹性体可作为柔性基底应用于可穿戴传感器来监测人体肢体运动。

关键词：聚氨酯二硫键氢键自修复可穿戴传感器

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基于拉曼光谱的羊毛二硫键及构象含量分析

纺织学报 2024年第2期45卷 45-51页

作者：向宇周爱晖王思翔季巧文馨可袁久刚江南大学纺织科学与工程学院江苏无锡214122 福建纤维检验中心福建福州350001

拉曼光谱可提供快速、简单、可重复且无损伤的定性分析。采用激光共聚焦显微拉曼光谱仪对羊毛的二硫键以及构象进行了无损分析。研究激光波长、激光强度、扫描时间、物镜大小、形态结构对羊毛微观结构测量结果的影响,优化了激光拉曼光... 详细信息

拉曼光谱可提供快速、简单、可重复且无损伤的定性分析。采用激光共聚焦显微拉曼光谱仪对羊毛的二硫键以及构象进行了无损分析。研究激光波长、激光强度、扫描时间、物镜大小、形态结构对羊毛微观结构测量结果的影响,优化了激光拉曼光谱对羊毛的测试条件;分别采用超声波、还原以及氧化等不同方法处理纤维,并对比分析羊毛二硫键以及构象变化。结果表明,羊毛较优的拉曼测量条件为激发波长785 nm、扫描时间20 s、激光强度50 mW和50倍物镜观察。通过对比不同方法处理后纤维的拉曼光谱图可发现:超声波处理羊毛后β折叠构象含量降低;二硫苏糖醇处理羊毛后在2569 cm^(-1)处出现了巯基的吸收峰,羊毛二硫键相对含量降低至28.9%,二硫键由分子内的GGG构型转变为分子间的GGT和TGT构型,蛋白质大分子由α螺旋构象转化为β折叠构象;过氧化氢处理羊毛后在1044 cm^(-1)处产生新的S—O吸收峰,β折叠构象含量降低。

关键词：羊毛拉曼光谱二硫苏糖醇过氧化氢纤维结构二硫键

联合酶解法结合UPLC Q-TOF高分辨质谱检测重组水蛭素蛋白的二硫键结构

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中国医药工业杂志 2023年第11期54卷 1636-1645页

作者：徐金华赵丽丽柳常青张贵民刘忠山东新时代药业有限公司山东临沂273400 哺乳动物细胞高效表达国家工程实验室山东临沂273400 鲁南新时代生物技术有限公司山东临沂273400 鲁南制药集团股份有限公司山东临沂276000

采用联合酶切法结合UPLC Q-TOF高分辨质谱解析重组水蛭素蛋白的复杂二硫键交联结构。首先从蛋白水平验证重组水蛭素蛋白是否含有游离半胱氨酸,包括高分辨质谱表征相对分子质量和定量检测游离巯基;然后利用单一酶解法标注每个或每组二硫... 详细信息

采用联合酶切法结合UPLC Q-TOF高分辨质谱解析重组水蛭素蛋白的复杂二硫键交联结构。首先从蛋白水平验证重组水蛭素蛋白是否含有游离半胱氨酸,包括高分辨质谱表征相对分子质量和定量检测游离巯基;然后利用单一酶解法标注每个或每组二硫键在蛋白序列中所处的位置;最后根据单酶所测结果,设计混合酶切的方式确定具体的二硫键配对方式,并利用二硫苏糖醇还原法加以验证,最终确证重组水蛭素蛋白的二硫键位置。结果显示,重组水蛭素蛋白存在10个半胱氨酸,共形成5对二硫键,分别为Ṩ1(Cys1-Cys2)、Ṩ2-Ṩ3(Cys3-Cys5/Cys4-Cys6或Cys3-Cys6/Cys4-Cys5)、Ṩ4(Cys7-Cys9)和Ṩ5(Cys8-Cys10)。

关键词： UPLC Q-TOF高分辨质谱二硫键蛋白类药物联合酶解

基于亚胺键和二硫键室温自愈合水性聚氨酯的制备及性能

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精细化工 2022年第12期39卷 2449-2455,2466页

作者：袁野杨建军吴庆云吴明元张建安刘久逸安徽大学化学化工学院、安徽省水基高分子材料高性能化工程实验室安徽合肥230601

以水杨醛和2,2-二氨基二苯二硫醚为原料,合成了含有芳香二硫键的水杨醛缩2,2-二氨基二苯二硫醚双席夫碱(简称席夫碱),将合成的席夫碱和聚四氢呋喃醚二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丁酸和1,4-丁二醇反应,制备了一系列席夫碱自... 详细信息

以水杨醛和2,2-二氨基二苯二硫醚为原料,合成了含有芳香二硫键的水杨醛缩2,2-二氨基二苯二硫醚双席夫碱(简称席夫碱),将合成的席夫碱和聚四氢呋喃醚二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丁酸和1,4-丁二醇反应,制备了一系列席夫碱自愈合水性聚氨酯(SWPU)。通过1HNMR、FTIR对合成的席夫碱和SWPU胶膜进行了表征,采用划痕自愈合测试和自愈合测试对SWPU胶膜自愈合能力进行了评价。结果表明,合成了具有芳香亚胺键和芳香二硫键的水性聚氨酯。SWPU-2(其中,希夫碱为反应单体物质的量的8.1%)胶膜的划痕自愈合效果和自愈合率最佳,室温下愈合12 h后,划痕消失;室温下愈合24 h后,愈合率可以达到95.8%。

关键词：二硫键席夫碱水性聚氨酯室温自愈合功能材料

二硫键Cys139-Cys206影响人胰蛋白酶的稳定性

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中国生物化学与分子生物学报 2020年第5期36卷 583-591页

作者：王之可马强李强刘晓李素霞华东理工大学生物反应器国家重点实验室上海200237 上海雅心生物技术有限公司上海200231

胰蛋白酶是一种丝氨酸蛋白酶,可特异切割精氨酸及赖氨酸C端肽键。重组人源阳离子胰蛋白酶(recombinant human cationic trypsin:rht1)的稳定性明显高于重组人源阴离子胰蛋白酶(recombinant human anionic trypsin:rht2)。比较ht1和ht2... 详细信息

胰蛋白酶是一种丝氨酸蛋白酶,可特异切割精氨酸及赖氨酸C端肽键。重组人源阳离子胰蛋白酶(recombinant human cationic trypsin:rht1)的稳定性明显高于重组人源阴离子胰蛋白酶(recombinant human anionic trypsin:rht2)。比较ht1和ht2的氨基酸序列和三维结构,二者的氨基酸序列同源性为95%,rht1比rht2多1对二硫键Cys139-Cys206。为解释该二硫键对其稳定性的作用,构建rht1的Cys139-Cys206二硫键缺失突变体rht1-dC139S-C206S和rht2的增加该对二硫键的突变体rht2-S139C-S206C。进行了重组表达和纯化,并测定rht1、rht2及两个突变体的酶学性质,对比其稳定性。结果发现,与野生型rht1、rht2相比,突变体的酶学动力学参数km和kcat值与最适pH均未有较大差异。但在pH3~12条件下的稳定性,rht1-dC139S-C206S比rht1低46.6%;rht2-S139C-S206C比rht2高30.3%。对比其热稳定性,40℃保温4 h,rht1残余活性为92.4%,而rht1-dC139S-C206S降为60%。60℃保温4 h,rht2-S139C-S206C残余活性为83.3%,而rht2完全失活。表明了该二硫键Cys139-Cys206对人胰蛋白酶稳定性的重要性。进一步进行结构模拟和分析,解释了该对二硫键对稳定性影响的机制。

关键词：二硫键重组人源阳离子胰蛋白酶重组人源阴离子胰蛋白酶稳定性突变体

链间二硫键增强抗前胃泌素释放肽单链抗体稳定性

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中国生物化学与分子生物学报 2022年第10期38卷 1418-1425页

作者：郭玉凤刘佳玉许静张婷张超孔晓娜周小林王伟中国辐射防护研究院放射医学与环境医学研究所太原030006 化学生物学与分子工程教育部重点实验室山西大学生物技术研究所太原030006

前胃泌素释放肽(pro-gastrin-releasing peptide,ProGRP)是小细胞肺癌的特异性标志物,^(131)I标记的抗ProGRP单克隆抗体对小细胞肺癌具有明显的抑制作用。抗ProGRP单链抗体的制备具有重要的应用前景。本研究以抗ProGRP单克隆细胞株E-B_(... 详细信息

前胃泌素释放肽(pro-gastrin-releasing peptide,ProGRP)是小细胞肺癌的特异性标志物,^(131)I标记的抗ProGRP单克隆抗体对小细胞肺癌具有明显的抑制作用。抗ProGRP单链抗体的制备具有重要的应用前景。本研究以抗ProGRP单克隆细胞株E-B_(5) cDNA为模板,扩增获得VH和VL序列,并对其进行序列比对和同源建模,分析引入链间二硫键的突变位点。通过基因合成获得单链抗体Scfv_(ProGRP)和单链二硫键稳定抗体Sdsfv_(ProGRP)基因,并将其分别构建在质粒pET-28a,获得重组表达质粒pET28a-His-Scfv_(ProGRP)和pET28a-His-Sdsfv_(ProGRP)。重组表达质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),诱导表达出的ScFv_(ProGRP)和SdsFv_(ProGRP)以包涵体的形式存在。包涵体经变复性后进行纯化,获得ScFv_(ProGRP)和SdsFv_(ProGRP)的纯度分别为87.38%和95.73%。酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测显示,0.021 mg/mL ScFv_(ProGRP)和0.026 mg/mL SdsFv_(ProGRP)可以与抗原ProGRP特异性结合。SdsFv_(ProGRP)稳定性高于ScFv_(ProGRP)。结果表明,重组表达的抗ProGRP单链抗体识别ProGRP,具有免疫学活性,链间二硫键增强了抗前胃泌素释放肽单链抗体稳定性,研究为ProGRP人源化单链抗体的制备提供了新的数据。

关键词：前胃泌素释放肽二硫键单链抗体原核表达稳定性

二硫键优化透明质酸介导的肝癌靶向纳米探针的制备及体外靶向作用

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中华放射学杂志 2019年第8期53卷 603-608页

作者：刘国顺杨惠康李雯曦熊炜烽黎蕾谌丹丹郭媛江新青华南理工大学第二附属广州第一人民医院放射科 510180 华南理工大学第二附属广州第一人民医院老年病科 510180 解放军184医院放射科江西省鹰潭市335000

目的探讨二硫键优化透明质酸介导的肝癌靶向纳米探针的构建方法和理化性质,并评价对肝癌细胞治疗作用的体外生物学特性及MRI的可行性。方法利用点击化学反应将含二硫键的端炔基聚己内酯(alkyne-SS-PCL)与端叠氮基透明质酸(HA-N3)合成透... 详细信息

目的探讨二硫键优化透明质酸介导的肝癌靶向纳米探针的构建方法和理化性质,并评价对肝癌细胞治疗作用的体外生物学特性及MRI的可行性。方法利用点击化学反应将含二硫键的端炔基聚己内酯(alkyne-SS-PCL)与端叠氮基透明质酸(HA-N3)合成透明质酸-二硫键-聚己内酯(HA-SS-PCL),再通过透析方法将阿霉素(DOX)及超顺磁性氧化铁(SPIO)包载于HA-SS-PCL内核中,制成透明质酸-二硫键-聚己内酯@阿霉素/超顺磁性氧化铁(HA-SS-PCL@DOX/SPIO),测量其粒径、DOX及SPIO负载率。利用四唑盐比色法(MTT),以碱性磷酸盐(PBS)为对照组,评价HA-SS-PCL对人肝癌细胞HepG2及正常肝细胞LO2的安全性,透明质酸-聚己内酯@阿霉素/超顺磁性氧化铁(HA-PCL@DOX/SPIO)及HA-SS-PCL@DOX/SPIO对人肝癌细胞HepG2的细胞毒性。采用免疫荧光及流式细胞术观察HA-PCL@DOX/SPIO及HA-SS-PCL@DOX/SPIO组人肝癌HepG2细胞表面CD44受体表达情况。通过体外MRI成像,以PBS为对照组,观察SPIO浓度为10、20、40、80μg/ml时,HA-PCL@DOX/SPIO及HA-SS-PCL@DOX/SPIO纳米探针T2WI信号强度变化情况。两组间计量资料的比较采用t检验,多组间计量资料的比较采用单因素方差分析。结果成功构建纳米探针HA-SS-PCL@DOX/SPIO,其粒径为(126.9±6.3)nm,呈大小均一的球形结构,该纳米探针对DOX及SPIO负载率分别为61.4%、58.7%。MTT试验显示,HA-SS-PCL即使在浓度为500μg/ml时,HepG2及LO2细胞存活率仍>80%;当DOX浓度为10.00μg/ml时,HA-PCL@DOX/SPIO组HepG2细胞存活率为66.6%,HA-SS-PCL@DOX/SPIO组HepG2细胞存活率为55.2%。免疫荧光及流式细胞检测HA-PCL@DOX/SPIO及HA-SS-PCL@DOX/SPIO组均具有较强的荧光,后者荧光强度更强,分别为139.70±8.52、245.06±13.21。体外MRI成像示HA-PCL@DOX/SPIO及HA-SS-PCL@DOX/SPIO较对照组其T2信号强度均有明显下降(F值分别为613.591、569.234,P均二硫键优化透明质酸介导的肝癌靶向纳米探针理化性质优良,在体外细胞水平对人肝癌细胞HepG2具有较好的靶向性及MRI显像功能。

关键词：磁共振成像二硫键透明质酸纳米探针

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单克隆抗体生产过程中二硫键还原成因及预防方法

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中国生物工程杂志 2022年第6期42卷 66-75页

作者：张莘迪范长伟宋晓清徐翠云黄凤杰中国药科大学生命科学与技术学院南京211198 上海复宏汉霖生物技术股份有限公司上海200233

单克隆抗体生产过程中二硫键的还原是生物制药领域中的一个常见技术难题,可产生低分子量碎片,影响产品质量,导致蛋白纯度降低、稳定性下降,影响药物的安全性和有效性。抗体二硫键还原实质上是由细胞内的硫氧还蛋白系统和谷胱甘肽系统引... 详细信息

单克隆抗体生产过程中二硫键的还原是生物制药领域中的一个常见技术难题,可产生低分子量碎片,影响产品质量,导致蛋白纯度降低、稳定性下降,影响药物的安全性和有效性。抗体二硫键还原实质上是由细胞内的硫氧还蛋白系统和谷胱甘肽系统引起的可逆氧化还原反应,并与具体生产过程参数有关。近年来,随着抗体药物和哺乳动物细胞培养工艺规模的发展,二硫键还原问题频繁发生。为解决此问题,研究人员不断尝试并建立了多种预防方法以保证产品质量。概述了抗体二硫键结构、二硫键还原的主要成因及生产过程中的形成因素,重点阐述了消除或减缓抗体二硫键还原的方法、对策,并列举了几种可行的过程分析技术,以期为单克隆抗体药物生产制造工艺的进一步优化提供参考。

关键词：抗体二硫键氧化还原工艺开发过程分析技术