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作者：石松林华南理工大学

学位级别：硕士

溶解性有机质（DOM）是具有大量活性官能团的复杂有机混合物,具有异质性和多样性,对有机污染物在环境中的归趋有重要的影响。准确获取有机污染物的溶解性有机碳（DOC）-水分配系数(K)对评估其环境风险具有重要的意义。然而,有机污染物... 详细信息

溶解性有机质（DOM）是具有大量活性官能团的复杂有机混合物,具有异质性和多样性,对有机污染物在环境中的归趋有重要的影响。准确获取有机污染物的溶解性有机碳（DOC）-水分配系数(K)对评估其环境风险具有重要的意义。然而,有机污染物的种类繁多,逐一实验测定它们的K十分困难。因此,开发有效预测有机化合物K的模型十分必要。目前,多参数线性自由能关系（pp-lfer）模型已被广泛应用于预测有机化合物在不同环境介质中的平衡分配系数。然而,近年来发展的K pp-lfer模型的稳健性和准确性普遍受到数据集小、测量方法不可靠、数据选择标准不明确以及实验溶质参数缺失等因素的限制。因此,本研究的目的是基于高质量的实验分配数据和理论溶质参数建立预测有机化合物在不同来源DOM中平衡分配的Kpp-lfer模型,并从模型的角度进一步理解不同来源DOM的异质性。同时,开发出更可靠的估算化合物理论溶质参数的方法,并评估新的理论溶质参数自身及其预测环境重要参数的准确性。主要研究成果如下:（1）基于可靠的K实验数据集和ABSOLV参数分别构建了不同来源DOM的平衡分配pp-lfer模型,揭示了不同来源DOM的化学异质性。通过全面的文献检索,尽可能多地收集K实验数据,根据标准对数据进行筛选,建立了可靠的K实验数据集。基于该数据集和经过仔细评估的ABSOLV参数分别为总DOM（包含所有来源的DOM）、Aldrich HA、Roth HA、土壤孔隙水DOM、沉积物孔隙水DOM、天然水生DOM、天然陆生DOM、天然DOM和商业DOM开发了pp-lfer模型,并对模型进行了评估。本研究建立的模型具有良好的稳健性和准确性,总DOM模型的均方根误差（RMSE）为0.538,特定来源DOM的RMSE为0.196～0.860。同时,本研究模型的预测准确度高于前人文献的模型。模型的系统参数合理地描述了土壤孔隙水DOM与沉积物孔隙水DOM、天然水生DOM与天然陆生DOM、天然DOM与商业DOM在极化性、偶极性、氢键接受和贡献能力以及空穴形成能等方面的差异。以上研究结果为预测有机污染物在不同来源DOM中的分配系数提供了有效的工具,并有助于进一步理解不同来源DOM的异质性。（2）提出了基于量子化学计算估算化合物理论溶质参数的新方法,对量子化学参数自身及其预测环境重要参数(特别是K)的准确性进行了评估。新方法基于量子化学密度泛函理论和SMD溶剂化模型,估算出了两套量子化学参数QC-SMD-AP和Adjusted QC-SMD-AP。相比于QC-SMD-AP,Adjusted QC-SMD-AP与实验溶质参数的一致性更高。对包括辛醇-水在内的24种溶剂-水体系分配系数,基于Adjusted QC-SMD-AP与已有的pp-lfer方程直接预测（RMSE=0.389～0.580）或基于QC-SMD-AP重新构建pp-lfer模型的预测性能（RMSE=0.275～0.502）均高于基于ABSOLV的预测性能,再次验证了量子化学参数的准确性。再者,基于已有量子化学参数的79个化合物,初步探究了量子化学参数预测K的准确性。初步结果表明,对于已有的pp-lfer方程,Adjusted QC-SMD-AP相比于ABSOLV的预测准确性更好;对于重新构建的pp-lfer模型,基于QC-SMD-AP构建的模型比基于ABSOLV构建的模型具有更高的拟合优度和更小的RMSE。以上研究结果为溶质参数的准确预测提供了新方法,拓宽了pp-lfer模型的应用范围,有助于有机污染物的环境风险评估。

关键词：有机质异质性平衡分配 lfer 理论溶质参数量子化学

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Synthesis of Al₂S₃/MoS₂ Nanocomposite by Electrochemical Method: Correlation for Photodegradation of Trichloroacetic Acid, Chloroacetic Acid, Acetic Acid and Study of Antibacterial Efficiency

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Modern Research in Catalysis 2023年第1期12卷 1-24页

作者： Hiremarali Sathyanarayana Sindhushree Kodenakoppalu Mahadevappa Chaithra Rayapura Thimmegowda Radhika Bellale Marigowda Venkatesha Department of Chemistry Yuvaraja’s College University of Mysore Mysuru India Department of Chemistry Maharani’s Science College for Women Mysuru India

Al2S3/MoS2 nanocomposite has been synthesized through electrochemical method and characterized by UV-Visible spectroscopy, XRD, SEM and EDAX data. UV-Visible spectroscopy measurements reveal that the Al2S3/MoS2 nanocomposite has maximum absorption at 353.04 nm and this peak position reflects the band gap of particles and it is found to be 2.51 eV which was calculated using Tauc plot. X-Ray diffraction (XRD) reveals crystaline size to be 49.85 nm which was calculated using Williamson-Hall (W-H) plot method. Photocatalytic degradation of acetic acid, chloroacetic acid and trichloroacetic acid has been studied by volumetric method using NaOH solution. Photocatalytic degradation of chloroacetic acid and acetic acid follows first order kinetics. The photodegradation efficiency for Al2S3/MoS2 nanocomposite was found to be ≈97.8%. A Taft linear free energy relationship is noted for the catalysed reaction with ρ* = 0.233 and indicating electron withdrawing groups enhance the rate. An isokinetic relation is observed with β = 358 K indicating that enthalpy factor controls the reaction rate. The result of this paper suggests the possibility of degradation of organic compounds, industrial effluants and toxic organic compounds by photodegradation process by ecofriendly Al2S3/ MoS2. The antibacterial activity of Al2S3/MoS2 nanocomposite was investigated. These particles were shown to have an effective bactericide.

关键词： Electrochemical Method Al2S3/MoS2 Nanoparticles Carboxylic Acids lfer Antibacterial Activity

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脂质体毛细管电泳法评价小分子药物的膜渗透性

脂质体毛细管电泳法评价小分子药物的膜渗透性

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作者：蒋慧重庆大学

学位级别：硕士

小分子药物进入体内发挥药效需要透过一系列的生物薄膜。因此,药物的膜渗透性预测在药物研发过程中具有重要意义。脂质体可以模拟天然生物膜结构,其稳定性好、细胞亲和力强,常作为准固定相或者固定相用于毛细管电泳(CE)分析中。而以脂... 详细信息

小分子药物进入体内发挥药效需要透过一系列的生物薄膜。因此,药物的膜渗透性预测在药物研发过程中具有重要意义。脂质体可以模拟天然生物膜结构,其稳定性好、细胞亲和力强,常作为准固定相或者固定相用于毛细管电泳(CE)分析中。而以脂质体溶液为运行介质的脂质体毛细管电泳法可以作为一种简便有效、稳定可行的药物体外筛选模型用于研究药物与生物膜的相互作用。本论文分别采用脂质体作为准固定相添加至缓冲液中的脂质体电动色谱法(Liposome electrokinetic chromatography,LEKC)和将脂质体共价固定于毛细管内壁的固定化脂质体毛细管柱色谱法(Immobilized liposome capillary column chromatography,ILCCC)研究小分子药物和仿生膜之间的相互作用,评价药物的膜渗透性。本论文主要有四个章节的内容,包括两个章节的实验研究。第一章为文献综述。首先介绍了几种常用的药物渗透性评价方法,对其定义、原理、优缺点及相关文献研究进行简要概述。其次,关于脂质体毛细管电泳法主要介绍了脂质体的来源、优势、形成原理及影响脂质体制备的因素,并阐述了该方法的测定原理以及该方法在药物膜渗透性预测中的应用现状和不足之处。然后,简述了与药物的膜渗透性和理化性质有关的线性自由能关系(the linear free energy relationship,lfer)的相关应用和比较不同的药物渗透性评价方法之间的d值分析法。最后提出了本论文研究的内容及意义。第二章实验研究选择天然提取的磷酸胆碱(大豆卵磷脂,soybean lecithin,SPC)或合成的磷酸胆碱(1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱,1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine,DSPC)和胆固醇(Chol)制备脂质体并表征其形貌,分别建立了稳定有效的LEKC法测定中性和离子型药物的脂水分配系数(the logarithm of lipid-water partition coefficients,log K)。进一步通过LEKC法比较了天然磷脂和合成磷脂测定的log K,发现关于SPC/Chol和DSPC/Chol两种脂质体获得的log K之间呈良好的线性关系(R=0.89)。此外,分析了LEKC体系与其他相关研究体系(辛醇—水体系、固定化人工膜色谱柱法(Immobilized artificial membrane,IAM)、Caco-2细胞模型和软件预测值)之间的线性关系,结果表明DSPC/Chol脂质体或SPC/Chol脂质体的LEKC法测得的log K与Caco-2细胞模型的数据值之间具有良好的线性关系,R分别为0.81和0.72。另外,lfer结果表明驱动药物在脂质体分配的主要药物性质参数是溶质体积和氢键碱性参数,并且两种脂质体LEKC体系与其他色谱体系的归一化系数非常接近。因此本章建立的LEKC法是一种有效可行的药物膜渗透性评价方法。第三章实验研究提出了新型的共价键合脂质体毛细管柱的制备方法。首先,选择SPC或DSPC分别与Chol和磷脂酰乙醇胺(1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine,PE)制得SPC/PE/Chol或DSPC/PE/Chol脂质体。其次,利用聚多巴胺(PDA)膜的粘附性和戊二醛(GA)的交联性将含有氨基的脂质体共价固定于毛细管柱内壁,成功构建了基于CE的ILCCC法用于研究药物在柱色谱中的保留行为。通过红外光谱、扫描电镜、钙黄绿素泄露和光学荧光显微实验表征发现脂质体以球状形态共价键合于毛细管内壁。采用ILCCC法测定分析物的电泳迁移率,结果表明该柱的重复性和稳定性良好。然后以固定化SPC/PE/Chol或DSPC/PE/Chol脂质体毛细管柱测定十七个不同类型药物的保留因子(log k),结果表明两者所测得的log k之间线性拟合结果较好(R=0.86)。此外,分析了ILCCC体系的测定值与其他相关研究体系(辛醇—水体系、固定化人工膜色谱柱法(IAM)、LEKC和软件预测值)之间的线性关系,发现SPC/PE/Chol ILCCC、DSPC/PE/Chol ILCCC体系与IAM色谱体系的拟合结果较好,R分别为0.86和0.78,说明作为磷脂类似物涂层柱的两个体系在研究药物-膜相互作用存在一定的相似性。最后ILCCC和IAM体系通过lfer分析所得的归一化系数接近且d值小。本章建立的ILCCC法是一种用于研究药物膜渗透性的简便可行方法,具有可重复使用、样品消耗量少、稳定性高等优点。第四章是实验总结和展望。本论文研究建立的LEKC和ILCCC方法兼具脂质体的细胞膜各向异性、流动性和CE的易自动化、分析快速和样品消耗

关键词：脂质体毛细管电泳膜渗透性 lfer

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