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微生物宏蛋白质组从样品处理、数据采集到数据分析

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色谱 2024年第7期42卷 658-668页

作者：吴恩慧乔亮复旦大学化学系上海200433

微生物与人体疾病、健康密切相关,如何理解微生物群落的组成及其发挥的功能是一大亟需研究的问题。近年来,宏蛋白质组学已经成为研究微生物组成与功能的重要技术手段。然而,由于微生物群落样本的复杂性与高度异质性,样品处理、质谱数据... 详细信息

微生物与人体疾病、健康密切相关,如何理解微生物群落的组成及其发挥的功能是一大亟需研究的问题。近年来,宏蛋白质组学已经成为研究微生物组成与功能的重要技术手段。然而,由于微生物群落样本的复杂性与高度异质性,样品处理、质谱数据采集与数据分析成为宏蛋白质组目前面临的三大挑战。在宏蛋白质组分析中往往需要针对不同类型的样品进行前处理优化,采取不同的微生物分离富集、提取和裂解方案。与单一物种蛋白质组相类似,宏蛋白质组学中的质谱数据采集模式有数据依赖性采集(data-dependent acquisition,DDA)模式和数据非依赖性采集(data-independent acquisition,DIA)模式。DIA数据采集模式可以完整地采集样品的肽段信息,具有很强的发展潜力。但是由于宏蛋白质组样品的复杂性,其DIA数据解析已成为阻碍宏蛋白质组深度覆盖的一大难题。在数据解析方面,最重要的步骤在于蛋白质序列数据库的构建。数据库的大小和完整性不仅对鉴定数量有很大影响,还会影响物种和功能水平上的分析。目前宏蛋白质组数据库构建的金标准是基于宏基因组的蛋白质序列数据库。同时,基于迭代搜库的公共数据库过滤方法也已被证明具有很强的实用价值。从具体的数据解析策略角度,以肽段为中心的DIA数据解析方法占据了绝对的主流。随着深度学习和人工智能的发展,其会极大地推动宏蛋白质组数据解析的准确度、覆盖度与分析速度。在下游生物信息学分析方面,近年来开发了一系列注释工具,可以在蛋白水平、肽段水平、基因水平上进行物种注释来获得微生物群落组成。与其他组学方法相比,微生物群落的功能分析是宏蛋白质组学的一个独特特征。宏蛋白质组已经成为微生物群落多组学分析中的重要组成部分,并且仍在覆盖深度、检测灵敏度、数据解析完整度等方面具有很大的发展潜力。

关键词：宏蛋白质组学样品前处理数据库数据分析策略

杯芳烃抗氧剂在高密度碳氢燃料JP-10中的抗氧化性能研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第6期52卷 873-882页

作者：杨昱欣雷全陈鑫阳戴怿童方文军郭永胜浙江大学化学系浙江杭州310058

高密度吸热型碳氢燃料在热、催化等作用下会与溶解氧发生氧化反应,导致使用性能降低,进而威胁飞行安全。杯芳烃在与常用的酚类抗氧剂分子结构相似的前提下,拥有更好的热稳定性,可以在苛刻的工作环境中对燃料起到抗氧化作用。本实验合成... 详细信息

高密度吸热型碳氢燃料在热、催化等作用下会与溶解氧发生氧化反应,导致使用性能降低,进而威胁飞行安全。杯芳烃在与常用的酚类抗氧剂分子结构相似的前提下,拥有更好的热稳定性,可以在苛刻的工作环境中对燃料起到抗氧化作用。本实验合成了具有油溶性的C-十一烷基间苯二酚杯[4]芳烃(C_(11)-C[4]R),考察其在高密度碳氢燃料JP-10中的抗氧化性能,并与商用抗氧剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(L-1010)和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(L-1076)等的抗氧化效果进行对比。高压差示扫描量热仪(PDSC)评价结果显示,四种抗氧化剂的效果排序为:C_(11)-C[4]R>BHT>L-1010>L-1076。还采用静态釜加速氧化法研究了JP-10的氧化反应历程,提出了C_(11)-C[4]R在JP-10中的抗氧化机理。

关键词：杯芳烃抗氧剂 PDSC 抗氧化机制

基于2-硫代巴比妥酸构筑零维原子簇{[Cu_(6)(H_(2)tba)_(6)]·2DMF·xSolvent}、二维层状{[Sc(H_(2)tba)_(3)(DMF)]·2DMF}_(n)和三维网状{[Fe(H_(2)tba)_(2)(H_(2)O)_(2)]·2DMF}_(n)

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无机化学学报 2024年第1期40卷 263-269页

作者：王超何东美管裕许嘉怡郑利民林悦健陈珍霞梁凯东华大学化学与化工学院上海201620 复旦大学化学系上海200433

分别以Cu(ClO_(4))_(2)·6H_(2)O、Sc(ClO_(4))_(3)·6H_(2)O和Fe(ClO_(4))_(3)·9H_(2)O为金属盐,2-硫代巴比妥酸(H_(3)tba)为配体,通过扩散反应得到了3种不同结构的配合物{[Cu_(6)(H_(2)tba)_(6)]·2DMF·xSolvent}(1)、{[Sc(H_(2)tba)_(3)(DMF)]·2DMF}_(n)(2)和[Fe(H_(2)tba)_(2)(H_(2)O)_(2)]_(n)(3),并用红外光谱、元素分析、热重分析和粉末X射线衍射对配合物进行了表征。单晶X射线衍射结构分析表明配合物1是一个具有三方反棱柱构型的六核铜原子簇合物,配合物2是一个具有二维层状结构的化合物,配合物3是一个具有三维网状结构的配位聚合物。配合物1在390 nm光照激发下在735 nm处有强的荧光发射峰。

关键词： 2-硫代巴比妥酸配位聚合物荧光性质

结合课程特点开展课程思政的教学实践:以高效液相色谱法实验为例

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色谱 2024年

作者：杨慧丽唐钢锋雷杰复旦大学化学系

针对课程思政案例易重复,以及课程思政考评难的问题,本文以仪器分析实验中的经典实验高效液相色谱法为例,介绍了结合课程特点开展课程思政的教学实践。实验的具体内容为测定食品中的防腐剂和甜味剂;普适性和专属性两类课程思政案例的具... 详细信息

针对课程思政案例易重复,以及课程思政考评难的问题,本文以仪器分析实验中的经典实验高效液相色谱法为例,介绍了结合课程特点开展课程思政的教学实践。实验的具体内容为测定食品中的防腐剂和甜味剂;普适性和专属性两类课程思政案例的具体实践过程,包括案例意义、案例导入、案例实施、案例拓展和效果考核,普适性案例以仪器分析实验的重要性为例,专属性案例以高效液相色谱仪的国产化之路为例。此外,阐述了在仪器分析实验课程内,根据课程进度和学生实际情况,适时调整课程思政的内容,分阶段融入课程思政的重要性。除了价值引领和思想教育的功能,本文同时强化了课程思政在促进专业知识学习和创新能力培养方面的作用,并主张通过专业知识的掌握和创新能力的提高来评价课程思政的效果。

关键词：课程特点课程思政仪器分析实验创新意识仪器设计思想

基于炔基亚砜与炔酰胺/炔醚的交叉偶联/[3,3]-硫鎓离子重排串联策略构筑四取代呋喃（英文）

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有机化学 2024年

作者：孟书玉郭闻涛王全瑞复旦大学化学系

本文报道了一种无需过渡金属催化的四取代呋喃类产物的合成策略。在三氟化硼乙醚络合物的作用下，炔基亚砜与炔酰胺或炔醚发生反应，经交叉偶联、[3,3]-硫鎓离子重排、5-exo-dig杂环化关环的串联步骤生成四取代呋喃。产物中呋喃环α-位... 详细信息

本文报道了一种无需过渡金属催化的四取代呋喃类产物的合成策略。在三氟化硼乙醚络合物的作用下，炔基亚砜与炔酰胺或炔醚发生反应，经交叉偶联、[3,3]-硫鎓离子重排、5-exo-dig杂环化关环的串联步骤生成四取代呋喃。产物中呋喃环α-位的烷硫基可通过进一步的后修饰反应，转化为所需的其它烷基或芳基取代基。

关键词：杂环化 -重排硫鎓离子串联反应四取代呋喃

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聚氨酯涂层的疏水改性研究进展

中国腐蚀与防护学报 2024年第4期 823-834页

作者：王汀高坤钟赛男张昭浙江大学化学系

聚合物涂层具有成本低廉、易于制备、使用方便、种类丰富等优点，被广泛用于运输和基础设施等领域金属材料表面的防腐防污。其中，聚氨酯(PU)是一种具有良好机械性能、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性等优异性能的聚合物材料。然而传统PU涂层... 详细信息

聚合物涂层具有成本低廉、易于制备、使用方便、种类丰富等优点，被广泛用于运输和基础设施等领域金属材料表面的防腐防污。其中，聚氨酯(PU)是一种具有良好机械性能、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性等优异性能的聚合物材料。然而传统PU涂层的耐水性不佳，严重影响其在潮湿环境下的稳定性和使用寿命，因此对PU涂层进行疏水改性以增强其耐水性成为了具有广泛应用前景的研究方向。本文总结了用于PU涂层疏水改性的方法和研究进展，并对其进一步的应用前景进行了展望。

关键词：聚氨酯疏水涂层防腐蚀

高性能锂离子电池硅阳极碳包覆涂层的研究进展（英文）

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新型炭材料(中英文) 2024年

作者：徐泽宇邵海波王建明浙江大学化学系

近年来，能源需求的快速增长极大地促进了锂离子电池的发展。硅阳极以其极高的理论容量、相对较低的Li嵌入电压和丰富的硅资源而备受关注。然而，充放电过程中巨大的体积膨胀和脆弱的固体电解质界面（SEI）膜阻碍了硅基阳极的商业应用。... 详细信息

近年来，能源需求的快速增长极大地促进了锂离子电池的发展。硅阳极以其极高的理论容量、相对较低的Li嵌入电压和丰富的硅资源而备受关注。然而，充放电过程中巨大的体积膨胀和脆弱的固体电解质界面（SEI）膜阻碍了硅基阳极的商业应用。将Si材料与各种碳材料相结合，有利于增强材料结构稳定性和优化电极界面特性。本文介绍了作为硅阳极三维保护涂层的不同碳材料，概述了其主要制备方法。迄今为止，碳材料作为硅阳极保护涂层仍存在一些不足，有必要对碳保护涂层进行改性处理。重点介绍了碳保护涂层改性的最新研究进展，提出了硅阳极三维碳涂层的潜在替代材料。本综述将为高性能锂离子电池硅阳极三维保护涂层的设计提供一定的指导和参考。

关键词：锂离子电池硅阳极三维碳涂层碳改性储锂性能

面向吸热型碳氢燃料结焦抑制的冷却通道研究进展

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推进技术 2024年

作者：方文军叶虞滢戴怿童糜基张一冉邵崇坤郭永胜浙江大学化学系

吸热型碳氢燃料在解决飞行器热管理问题中展现出巨大的应用潜力，但其在高温裂解过程中不可避免地会产生结焦，需要通过改变燃料组成、使用添加剂或处理冷却通道等结焦抑制技术来减少结焦。本文着重综述不同结构、材料组成和表面处理的... 详细信息

吸热型碳氢燃料在解决飞行器热管理问题中展现出巨大的应用潜力，但其在高温裂解过程中不可避免地会产生结焦，需要通过改变燃料组成、使用添加剂或处理冷却通道等结焦抑制技术来减少结焦。本文着重综述不同结构、材料组成和表面处理的冷却通道对抑制碳氢燃料结焦的作用，主要体现在：优化冷却通道结构，改善燃料流动状态，可以提高传热效率，减少结焦；调控基底材料组成，降低催化生焦活性，有利于结焦抑制；通过机械抛光、涂层和预氧化等表面处理方法，覆盖金属表面催化活性位点，降低焦炭前驱体与催化位点接触概率，达到抑制催化结焦的目的。同时，给出了优化结构设计、开发新型材料以及联用多种表面改性技术等方向的建议，期望为吸热型碳氢燃料的工程应用提供一定参考。

关键词：碳氢燃料结焦抑制冷却通道表面处理综述

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光酶催化混乱性反应的研究进展

合成生物学 2024年

作者：夏孔晨徐维华吴起浙江大学化学系

光催化具有条件温和、可再生、反应性强等优点，然而由于自由基的高活性往往导致其选择性难以调控，从而限制了光催化在不对称有机合成中的广泛应用。酶催化虽具有高选择性和专一性的优势，但这也导致其存在反应类型单一和底物谱窄等缺... 详细信息

光催化具有条件温和、可再生、反应性强等优点，然而由于自由基的高活性往往导致其选择性难以调控，从而限制了光催化在不对称有机合成中的广泛应用。酶催化虽具有高选择性和专一性的优势，但这也导致其存在反应类型单一和底物谱窄等缺陷。将反应性强的光催化与选择性高的酶催化相结合的光酶催化则可以提供一种全新的合成模式，实现优势互补，更加符合现代绿色有机合成的要求。狭义的光酶催化反应，也就是光酶协同反应一般包括以下四类：天然光酶反应，人工光酶反应，光催化与酶催化的偶联反应以及光酶催化混乱性反应。近年来，光酶催化的研究蓬勃发展，解决了许多传统有机合成中难以实现的问题，尤其是在不对称合成领域已占据重要地位。例如，脂肪酸光脱酸酶可以催化长链脂肪酸脱羧转化为相应烃类；结合光敏辅因子和蛋白骨架的人工光酶大大拓展了酶的应用范围，催化更多样化非天然有机化学品的生物合成；光催化剂催化光化学反应与通常酶催化反应的偶联方式可以实现一些复杂的有机合成过程；以及近年来一些含有光敏辅因子的氧化还原酶在光激发下催化新分子混乱性反应的功能。尽管已有许多文献对相关研究进行了总结，但是自2023年以来，光酶催化混乱性研究不断突破，涌现出许多全新的光酶催化反应类型和反应机理，立体选择性和区域选择性的精准调控更是满足了不对称合成的重大需求。对于这个飞速发展的领域，系统归纳其成果仍显得至关重要。因此本综述聚焦在光激发下光敏辅因子依赖型酶催化的混乱性反应最新研究成果，根据不同催化反应类型，分别介绍光酶通过自由基途径实现不对称脱卤、氢化、分子内环化、分子间C-C/C-N/C-S键交叉耦合等非天然反应。这些反应由于酶和底物的不同，展示了不同机理。例如在氧化还原起始过程中，包括单电子还原起始和单电子氧化起始两种类型；在自由基终止过程中，可能采用单电子还原终止和单电子氧化终止，而单电子还原终止方式中也存在氢原子转移和电子转移/质子转移耦合过程等不同情况。机理的多样性也为拓展更多的光酶催化混乱性反应提供了可能。在未来，新型的光酶催化方法将在快速发展的基因工程、合成生物学、酶工程，以及流动化学、人工智能等学科和技术的推动下，涌现出更多高效、高选择性的新分子新功能反应，显著拓展光酶催化方法在有机合成，尤其是绿色不对称合成领域中的应用范围。

关键词：光酶催化非天然反应不对称合成