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在明串珠菌构建高产甘露醇的细胞工厂

食品与发酵工业 2024年第7期50卷 9-16页

作者：刘成川金红星河北工业大学化工学院天津300401

甘露醇是一种具有多种功效的六糖醇,被广泛应用于医药、食品、化工和电子等行业。为构建高产甘露醇的明串珠菌,建立了将底盘细胞转化为高产目标产物菌株的理论:细胞工厂的“源-库”学说。通过2次同源重组,打破染色体中基因的操纵子和重... 详细信息

甘露醇是一种具有多种功效的六糖醇,被广泛应用于医药、食品、化工和电子等行业。为构建高产甘露醇的明串珠菌,建立了将底盘细胞转化为高产目标产物菌株的理论:细胞工厂的“源-库”学说。通过2次同源重组,打破染色体中基因的操纵子和重叠基因模式,并将甘露醇外排泵蛋白(mannitol efflux pump,MEP)基因序列和再生NADH的酶(甲酸脱氢酶)基因序列定点插入到染色体上。蔗糖为90 g/L时,打破mep基因的操纵子和重叠基因模式的菌株甘露醇产量比原始菌株(CGMCC1.10327)提高了9.5%。原始菌株染色体上敲入一个拷贝mep基因序列的菌株,底物蔗糖能添加到120 g/L,甘露醇产量也达到55.18 g/L。CCTCC M2020762菌株染色体上敲入一个拷贝甲酸脱氢酶基因序列的菌株,底物蔗糖能添加到145 g/L,甘露醇产量也达到101.6 g/L。使细胞工厂具备更强的“源”能(NADH再生等)和更大的“库”容(提高MEP活性),实现目标产物的超高产。

关键词：细胞工厂源-库明串珠菌甘露醇发酵合成生物学

Ce变质铸造汽车用AZ61镁合金的组织与力学性能

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热加工工艺 2024年第15期53卷 108-111页

作者：薛冰燕京理工学院工学院河北三河065201

对AZ61镁合金进行了不同Ce添加量的变质铸造试验,通过OM、硬度测试、拉伸试验等手段研究了Ce变质处理对AZ61镁合金组织与力学性能的影响。结果表明:未变质的AZ61镁合金铸态组织由α-Mg相和粗大网状β-Mg17Al12相组成。随着Ce加入量的增... 详细信息

对AZ61镁合金进行了不同Ce添加量的变质铸造试验,通过OM、硬度测试、拉伸试验等手段研究了Ce变质处理对AZ61镁合金组织与力学性能的影响。结果表明:未变质的AZ61镁合金铸态组织由α-Mg相和粗大网状β-Mg17Al12相组成。随着Ce加入量的增加,AZ61镁合金中β-Mg17Al12相析出量逐渐减少,稀土相逐渐增多,β-Mg17Al12相由连续粗大网状逐渐转变为颗粒状,Ce添加量1.0wt%的AZ61镁合金中β-Mg17Al12相最为细小。与未变质的AZ61镁合金相比,经Ce变质的AZ61镁合金的硬度、抗拉强度和伸长率均有了明显提高。随着Ce加入量的增加,AZ61镁合金的硬度、抗拉强度和伸长率均先升高后降低,Ce添加量1.0wt%的AZ61镁合金的力学性能最佳。

关键词： AZ61镁合金 Ce元素变质处理显微组织力学性能

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苯胺和甲苯二胺本质安全合成技术研究进展

化学工业与工程 2024年第2期41卷 35-46页

作者：丁晓墅任小亮刘伟郭力铭王淑芳赵新强王延吉河北工业大学化工学院

针对目前硝基苯、二硝基甲苯催化加氢生产苯胺、甲苯二胺工艺存在的安全隐患和催化剂金属原子利用率低等问题，基于原子尺度金属催化剂和液相有机氢载体构建具有本质安全、环境友好及贵金属减量化等特征的硝基苯、二硝基甲苯催化加氢反... 详细信息

针对目前硝基苯、二硝基甲苯催化加氢生产苯胺、甲苯二胺工艺存在的安全隐患和催化剂金属原子利用率低等问题，基于原子尺度金属催化剂和液相有机氢载体构建具有本质安全、环境友好及贵金属减量化等特征的硝基苯、二硝基甲苯催化加氢反应体系。介绍了不锈钢基单原子铂金属催化剂制备方法及在硝基苯加氢反应中的应用，异丙醇为氢源的二硝基甲苯加氢-异丙醇脱氢耦合液相反应催化剂及合成甲苯二胺反应性能，活性金属烧结膜反应器及液相微连续流催化加氢合成苯胺、甲苯二胺反应性能，以及锆基材质上纳米管(坑)阵列铂催化剂制备及合成甲苯二胺反应性能等方面的研究结果；为苯胺、甲苯二胺的绿色安全生产提供了基础。

关键词：原子尺度金属催化剂甲苯二胺异丙醇微连续流本质安全

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顶空-气相色谱法测定伊班膦酸钠中多种残留溶剂

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色谱 2024年第5期42卷 481-486页

作者：周冉王飞林佳睿贾梦王妍石家庄学院化工学院河北石家庄050035 石家庄学院科研处河北石家庄050035

采用顶空-气相色谱建立了同时测定伊班膦酸钠原料药中5种残留溶剂含量的方法。以Agilent DB-624毛细管色谱柱(30 m×0.32 mm×1.8μm)为分离柱,考察了顶空平衡温度、平衡时间等对残留溶剂测定的影响。实验结果表明,在顶空平衡温度为80... 详细信息

采用顶空-气相色谱建立了同时测定伊班膦酸钠原料药中5种残留溶剂含量的方法。以Agilent DB-624毛细管色谱柱(30 m×0.32 mm×1.8μm)为分离柱,考察了顶空平衡温度、平衡时间等对残留溶剂测定的影响。实验结果表明,在顶空平衡温度为80℃、平衡时间为20 min的条件下,甲醇、丙酮、苯、甲苯、1-戊醇的质量浓度与峰面积之间存在良好的线性关系,相关系数r值均大于0.990。各溶剂的检出限依次为2.88、0.011、0.90、0.24、0.024 ng/mL,定量限依次为11.5、0.043、3.6、0.96、0.096 ng/mL。各溶剂的回收率为86.3%~101.9%,相对标准偏差(n=3)均小于2.49%。该方法操作简便、准确可靠,适用于伊班膦酸钠原料药中5种残留溶剂的同时快速测定。

关键词：顶空-气相色谱法残留溶剂 1-戊醇伊班膦酸钠

Ru-K-NaY催化草酸二甲酯脱羰基制备碳酸二甲酯

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化工进展 2024年

作者：张日东吕建华刘继东郭豹李文松河北工业大学化工学院

以NaY分子筛为载体，通过KNO3溶液对NaY分子筛进行预处理，记为K-NaY。之后采用过量浸渍的方法，制备了一系列不同Ru含量的Ru-K-NaY催化剂。并首次将其用于草酸二甲酯(DMO)脱羰基制备碳酸二甲酯(DMC)的反应。研究了Ru负载量和催化剂碱... 详细信息

以NaY分子筛为载体，通过KNO3溶液对NaY分子筛进行预处理，记为K-NaY。之后采用过量浸渍的方法，制备了一系列不同Ru含量的Ru-K-NaY催化剂。并首次将其用于草酸二甲酯(DMO)脱羰基制备碳酸二甲酯(DMC)的反应。研究了Ru负载量和催化剂碱量对反应的影响。采用XPS、BET和CO2-TPD等对Ru-K-NaY催化剂的表面和结构性能以及碱性性能进行了表征，确定了增加催化剂弱碱活性位点数量以及Ru0物种数量可以提高催化剂的催化活性，促进碳酸二甲酯的生成。以Ru-K-NaY作为催化剂，对反应条件进行了优化，在最佳反应条件下，DMO转化率和DMC选择性分别为83%和69%。最后研究了催化剂的稳定性，Ru-K-NaY催化剂循环使用5次后催化活性基本不变。

关键词：沸石催化剂催化剂载体碳酸二甲酯 Ru

稀土盐与泡沫分离强化乳酸乳球菌生产乳链菌肽

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食品与发酵工业 2024年

作者：艾慕凡刘伟杨春燕殷昊卢珂河北工业大学化工学院

乳链菌肽（Nisin）是一种重要的食品防腐剂，但其工业应用却受限于较低的生产效率。该研究拟采用稀土盐和泡沫分离强化乳酸乳球菌生产Nisin。利用摇瓶试验研究了8种稀土盐对菌体生长和Nisin生物合成的影响。以Nisin的回收率和发酵液的总... 详细信息

乳链菌肽（Nisin）是一种重要的食品防腐剂，但其工业应用却受限于较低的生产效率。该研究拟采用稀土盐和泡沫分离强化乳酸乳球菌生产Nisin。利用摇瓶试验研究了8种稀土盐对菌体生长和Nisin生物合成的影响。以Nisin的回收率和发酵液的总Nisin效价为指标，利用单因素试验和响应面优化试验获得了发酵与泡沫分离耦合操作的最佳工艺条件。结果表明，所选的8种稀土盐中，添加氯化铥(TmCl3)至发酵培养基能够大幅增加菌体生物量和Nisin产量。在发酵9 h添加1×10-4mol/L的TmCl3，发酵液的Nisin效价达到（5 643.23±156.57）IU/mL。在发酵与泡沫分离初始耦合时间18.50 h，气体分布器孔径300 μm和气体体积流率135 mL/min条件下，Nisin的回收率和发酵液的总Nisin效价分别为（89.43±2.35）%和（6 159.00±89.35）IU/mL。综上，适量添加稀土盐和执行泡沫分离，能够在促进菌体生长的同时缓解产物抑制，实现Nisin的高效生产。该研究提出的外源辅因子刺激和产物原位分离方法对于强化Nisin的工业生产具有重要意义。

关键词：乳链菌肽稀土元素泡沫分离响应面优化试验

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酶-化学级联催化制备(S)-烟碱

精细化工 2024年第1期41卷 127-136页

作者：刘茜琳高静马丽宋浩雷贺莹郑晓冰河北工业大学化工学院天津300400 河北亚诺生物科技有限公司河北石家庄052160

传统(S)-烟碱合成方法步骤复杂且依赖多种化学催化剂。为了实现(S)-烟碱的绿色合成,设计了酶-化学级联途径:首先,构建了亚胺还原酶(IRED)与甲酸脱氢酶(FDH)的偶联体系,以麦斯明为底物合成(S)-降烟碱;然后,将(S)-降烟碱经Eschweiler-Cla... 详细信息

传统(S)-烟碱合成方法步骤复杂且依赖多种化学催化剂。为了实现(S)-烟碱的绿色合成,设计了酶-化学级联途径:首先,构建了亚胺还原酶(IRED)与甲酸脱氢酶(FDH)的偶联体系,以麦斯明为底物合成(S)-降烟碱;然后,将(S)-降烟碱经Eschweiler-Clarke反应制备(S)-烟碱。通过大肠杆菌宿主分别对IRED和FDH进行表达,得到含酶细胞及酶液,考察了pH和温度对细胞中IRED和FDH酶活力的影响。优化酶催化制备(S)-降烟碱的反应条件,在30℃、pH 7.5条件下,添加质量浓度为30 g/L的麦斯明、600 U/L FDH细胞、900 U/L IRED细胞、0.6 mmol/L NADP^(+)和质量浓度为90 g/L的甲酸钠,(S)-降烟碱的产率>98%,对映体过量(e.e.)值>99%。最后,通过化学法将(S)-降烟碱甲基化得到(S)-烟碱,此步骤产率和e.e.值均达99%以上。

关键词： (S)-烟碱亚胺还原酶甲酸脱氢酶 (S)-降烟碱生物工程

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二元离子型配合物Eu(HFA)_(4)TPP掺杂PMMA薄膜的合成及性能

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应用化学 2024年第5期41卷 607-615页

作者：王元李焕荣河北工业大学化工学院天津300300

报道了一种光稳定性较好且高发光效率的二元离子型配合物Eu(HFA)_(4)TPP(HFA=六氟乙酰丙酮,TPP=四苯基膦),通过对比Eu(HFA)_(4)Na和Eu(HFA)_(4)TPP配合物的晶体结构和荧光性能,研究其构效关系,揭示了TPP+对配合物发光性能的影响机理。... 详细信息

报道了一种光稳定性较好且高发光效率的二元离子型配合物Eu(HFA)_(4)TPP(HFA=六氟乙酰丙酮,TPP=四苯基膦),通过对比Eu(HFA)_(4)Na和Eu(HFA)_(4)TPP配合物的晶体结构和荧光性能,研究其构效关系,揭示了TPP+对配合物发光性能的影响机理。在此基础上,进一步将Eu(HFA)_(4)TPP以高掺杂含量的思路与PMMA结合制备了相应的发光薄膜,Eu(HFA)_(4)TPP受聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)高分子链的包裹和挤压作用,有效扩展了激发光谱范围(240~450 nm),且薄膜的量子效率高达60.54%。并以此为主体构筑了以Eu(HFA)_(4)TPP/PMMA发光薄膜为主体的荧光太阳能聚光器(LSC),在几何聚光比G=1.87的情况下,Eu(HFA)_(4)TPP/PMMA薄膜对LSC光学转换效率贡献值为0.95%,在光伏领域具有潜在的应用前景。

关键词：稀土配合物发光薄膜光稳定性可见光激发荧光太阳能聚光器

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二苯甲酮腙电氧化制备二苯重氮甲烷的研究

有机化学 2024年第3期44卷 951-965页

作者：韩璐瑶胡硕真郭庆春郭红永高照群许颖张新胜华东理工大学化工学院上海200237 河北兰升生物科技有限公司河北石家庄052260

研究了二苯甲酮腙电催化氧化合成二苯重氮甲烷.针对二苯重氮甲烷的不稳定特性,通过非均相电解体系设计,优选卤化合物、电解质种类、反应溶剂的极性以及电极材料、控制电流密度和反应温度等措施,抑制过氧化副产物二苯甲酮、水解副产物二... 详细信息

研究了二苯甲酮腙电催化氧化合成二苯重氮甲烷.针对二苯重氮甲烷的不稳定特性,通过非均相电解体系设计,优选卤化合物、电解质种类、反应溶剂的极性以及电极材料、控制电流密度和反应温度等措施,抑制过氧化副产物二苯甲酮、水解副产物二苯甲醇及偶联副产物二苯甲酮吖嗪的生成,以74%的高收率获得二苯重氮甲烷.此外,还初步探究了二苯甲酮腙电氧化机理.

关键词：间接电合成非均相电解二苯重氮甲烷碘化合物