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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

用于光热转化的CuBDC-NH_(2)/PmPD混合基质膜的制备与应用

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高等学校化学学报 2024年第2期45卷 147-152页

作者：唐海燕自丽梦张冰付昱东北大学理学院化学系沈阳110819

采用简单高效的软喷雾技术制备了一种具有优良光热转化性能的金属有机框架(MOFs)基混合基质膜(MMM).在含有2-氨基对苯二甲酸(H_(2)BDC-NH_(2))和间苯二胺(mPD)的混合溶液表面均匀喷涂少量铜离子,铜离子同步引发MOFs的自组装和单体聚合,... 详细信息

采用简单高效的软喷雾技术制备了一种具有优良光热转化性能的金属有机框架(MOFs)基混合基质膜(MMM).在含有2-氨基对苯二甲酸(H_(2)BDC-NH_(2))和间苯二胺(mPD)的混合溶液表面均匀喷涂少量铜离子,铜离子同步引发MOFs的自组装和单体聚合,在气/液界面形成大面积的CuBDC-NH_(2)/PmPD MMM.该方法不仅简单高效,而且由于铜离子的双重作用,可以一步合成MOF分布均匀的混合基质膜.所得MMM具有良好的完整性,表现出优异的太阳能水蒸发能力,可用于高效海水淡化.

关键词：金属有机框架混合基质膜太阳能水蒸发软喷雾

基于金纳米粒子聚集与杂交链式扩增的microRNA传感

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应用化学 2024年第1期41卷 109-117页

作者：舒杨杨曼李志豪王建华东北大学理学院化学系分析科学研究中心沈阳110819

MicroRNA(miRNA)是癌症早期诊断的标志物,在生理和病理过程中发挥着关键作用,因此对miRNA的实时准确监测具有重要意义。目前,用于miRNA测定的信号放大/扩增策略多依赖于辅助酶的参与。本文建立了一种基于金纳米粒子(AuNPs)聚集和杂交链... 详细信息

MicroRNA(miRNA)是癌症早期诊断的标志物,在生理和病理过程中发挥着关键作用,因此对miRNA的实时准确监测具有重要意义。目前,用于miRNA测定的信号放大/扩增策略多依赖于辅助酶的参与。本文建立了一种基于金纳米粒子(AuNPs)聚集和杂交链式反应(HCR)无酶扩增的高灵敏、特异性miRNA检测方法。为此,设计了一个辅助发夹探针(HP)和两个通用发夹探针(H1/H2),均为单链DNA(ssDNA)且具有粘性末端,可稳定水溶液中的AuNPs而有效防止盐诱导其聚集。靶miRNA与HP环区杂交,启动HCR触发双链DNA(dsDNA)聚合物的形成。dsDNA聚合物无粘性末端,对AuNPs的稳定能力减弱,从而产生盐诱导的AuNPs聚集,导致金胶体溶液由酒红色至蓝色的变化。据此可对miRNA进行光度法检测。该策略无需依赖酶促反应、分离过程及化学修饰,操作简单。通过设计HP环区序列,即可实现对不同靶标的检测,具有通用性。

关键词：金纳米粒子杂交链式反应聚集比色法

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

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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

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

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

HNCOCa^(+)的光谱和成键:基质隔离和计算研究

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 361-368,I0053-I0058,I0104页

作者：蒋鑫孙蓓蓓王冠军王丽娜曾小庆周鸣飞复旦大学化学系上海市分子催化和功能材料重点实验室上海200438

金属(异)氰化物是星际介质中金属化合物的主要组成部分.它们的氧化物-金属(异)氰酸作为潜在的星际分子也备受关注.然而,作为金属(异)氰酸的前体,阳离子HNCOM^(+)的研究却非常有限.本文通过红外光谱、同位素取代和量子化学计算,对HNCOCa^... 详细信息

金属(异)氰化物是星际介质中金属化合物的主要组成部分.它们的氧化物-金属(异)氰酸作为潜在的星际分子也备受关注.然而,作为金属(异)氰酸的前体,阳离子HNCOM^(+)的研究却非常有限.本文通过红外光谱、同位素取代和量子化学计算,对HNCOCa^(+)进行了详细研究.为了进行对比,还探索研究了HNCOBe^(+)和HNCOBa^(+)阳离子.结果表明,金属阳离子与HNCO反应可以生成HNCOCa^(+)和HNCO-Be^(+),但未观测到HNCOBa^(+)的生成.HNCOCa^(+)中非对称和对称NCO伸缩振动频率(2362.6和1330.4 cm-1)高于自由的HNCO分子(2268.5和1320.3 cm^(-1)),但比HNCOBe^(+)(2426.4和1355.2 cm^(-1))低.这些频率的变化是由HNCOBe^(+)和HNCOCa^(+)中NCO单元内的电荷极化导致.成键分析表明,HNCO-Be^(+)键倾向于共价性质(54%),而HNCO-Ca^(+)键则具有较高的静电性质(57%).在HNCO-Ba^(+)键中,占主导的静电相互作用(64%)导致了低的O-Ba键能,这解释了其在实验中未被制备的原因.

关键词：钙 HNCO 成键分析基质隔离振动光谱