含脲β-乳球蛋白A冷、热变性的DSC法研究

在蛋白质溶液热力学研究领域,有两种温度变化诱发的变性。一种是最常见的温度增加诱发的热变性,它的进行伴有热量吸收和焓、熵增加。另一种是30多年前由Brandts用间接数据长程外推所预言的冷变性,也就是说,随着温度降低,蛋白质分子从天然态的紧密有序结构诱变成无序结构。冷变性的进行伴有热量放出和焓、熵减少。变成无序结构将增加混乱度,但熵反而减少。这一切使得冷变性现象似乎不可理解。这个热力学上的佯谬引起学术界的极大兴趣。和NMR,CD,UV等波谱法不同,量热法可直接地、不依赖模型地测定变性焓。因     

二氢叶酸还原酶热致构象变化的研究

二氢叶酸还原酶(EC1.5.1.3)存在于所有生物体内,它是细胞中DNA复杂的合成化学中必不可缺少的组分。该酶的抑制剂氨甲喋呤是临床上已应用的抗癌药物,因此对该酶构象变化的研究引起了人们的普遍关注。我们用示差扫描量热法(DSC)研究了温度在290～390K范围内二氢叶酸还原酶的热致构象变化。实验观察到:当以10K/min的升温速度加热酶的冻干粉样品时,在332.5K附近出现一个大的吸热转变,当温度下降至起始温度再进行第二次温度扫描时,该转变峰能够再现,表现出高度可逆性。当在冻干粉样品中加入一定量重蒸水时,从DSC热谱图上可以看到在低温区约313K处有一个像馒头状的吸热峰,峰的形状和峰出现的温度与酶的冻干粉有明显的不同。本文报道了二氢叶酸还原酶热致构象变化的热力学参数,并对实验中观察到的现象作了初步的讨论。     

Zn-5%Al热浸镀层非晶合金形成机理初探——I.差示式扫描量热法(DSC)分析

<正>用气体还原法在钢基表面上热浸镀Zn+5%Al+(0.01%～0.2%)RE合金是一种较新的热浸镀工艺,由于该镀层优良的耐蚀性能,极佳的成型性以及良好的生产工艺条件,从而引起国际上广泛关注,并迅速投入工业化生产.国内对该课题也开始了长期的研制与开发工作.作者用电解活化助镀溶剂法成功的研制出了生产该镀层的新工艺,并投入了工业化生产.从已大量使用该产品的电力和铁路部门来看,的确其耐蚀性能等技术指标明显好于传统的热浸镀纯Zn层产品.探索Zn+5%Al+(0.01%～0.2%)RE(下简称Zn+5%Al)热浸镀合金层为何具有良好的耐蚀性能一直是科技界关注的热点,国内外已有大量的学者对其耐蚀机理进行了广泛研究,     

DSC在非开挖管道修复专用材料开发中的应用

文章阐述了非开挖修复管道技术及其优点,并用DSC法研究了环氧树脂体系的固化时间及温度等条件,证明了此法具有用量少、速度快等优点.     

水热条件下四方相BaTiO3的合成

BaTiO_3陶瓷是一种重要的介电材料,广泛用于热敏电阻,多层陶瓷电容器以及电光器件中.陶瓷材料的性能在很大程度上取决于所用粉体材料的性能.因而,数十年来BaTiO_3的合成一直是一个很重要的研究课题,传统方法是将氧化物或盐经多次混和研磨、灼烧,而近年来研究中心则已转移到低温合成方法上,低温合成方法的优点在于可以获得高纯、均一的超细粉体.其中尤以水热法更为成功,水热法是将Ba(OH)_2与TiO_2粉体或胶体、Ba-Ti醋酸盐凝胶在OH~-存在的条件下于80～250℃的水介质中加热.这类方法可制得超细BaTiO_3,但是所得BaTiO_3在室温下呈立方相,因而是顺电性的,必须经过1100℃以上的高温处理才能得到室温下为四方结构的铁电相.四方相BaTiO_3粉料可用热压烧结而制成陶瓷,从而避免了长时间的高温灼烧,使晶粒长大和气孔扩张得到控制.因此,水热条件下四方相Ba-TiO_3的低温直接合成是一项很有意义的工作1 实验BaTiO_3细粉是采用Ba(OH)_2·8H_2O和市售TiO_2粉末在(?)30mm×430mm的管式高压釜中制得的.高压釜作分段加热,以建立适宜的上、下温度梯度.反应温度为300℃,反应时间为8h.制得的粉体用醋酸溶液将pH值调至7.5,以去离子水多次洗涤后,在120℃下于空气中烘干.样品作了X射线衍射(XRD;日本理学,RAX-10)、X射线荧光(     

DSC在“非开挖管道修复”专用材料开发中的应用

文章阐述了非开挖修复管道技术及其优点,并用DSC法研究了环氧树脂体系的固化时间及温度等条件,证明了此法具有用量少、速度快等优点。     

莱氏衣原体膜上ATPase的热变性行为——差示扫描量热法及热凝胶分析

莱氏衣原体作为一类缺少细胞壁的简单的原核生物,常被用来作为生物膜研究的模型。菜氏衣原体膜的差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)曲线,是确认生物膜存在由晶态转变为液晶态的一个有力的证据。但对菜氏衣原体膜精细DSC图谱尚无人进行研究。近几年来高灵敏度的差示扫描量热仪法的出现,为研究生物膜的结构和功能提供了一个有力的工具,它能清晰地显示膜上主要蛋白的热转变峰,用这种方法得到了许多天然膜结构的精细DSC图谱。我们在过去对菜氏衣原体膜上ATPase研究的基础上,利用     

磷脂酰甘油的热致相变与水稻抗冷性

磷脂酰甘油(PG)只占植物类囊体类脂的3%—5%,在冷敏感植物中,PG因具有较多的饱和脂肪酸(>5%),而决定了整个膜在零上低温下的相变,不同种间PG脂肪酸组成的差异来自3-磷酸甘油转酚酶三种同工酶之一(AT_1)的转酰基选择性差异.1992年Murata成功地将南瓜和拟南芥菜的AT_1基因分别转入烟草中,从而使烟草PG脂肪酸组成因转基因而改变.分别类似于南瓜和拟南芥菜的组成,转基因烟草的耐低温性同时亦因此而改变.至此自1972年以     

高分子的单链折叠与宏观相变

利用超灵敏微量差示扫描量热仪(US-DSC), 研究了聚(N-异丙基丙烯酰胺) (PNIPAM)在稀溶液和亚浓溶液中的折叠与聚集. 随温度的升高, 在稀溶液中, PNIPAM链同时发生链内折叠与链间聚集, 而且链内折叠所占的比重随浓度的降低而变大. 在亚浓溶液中, PNIPAM链在低温下已经塌缩, 当温度升高时, PNIPAM链只发生有限的链间聚集. 在极稀溶液中, PNIPAM链随温度升高而发生单链折叠. 通过浓度和加热速率外推至 0, 得到了PNIPAM单链折叠的焓变, 该焓变高于链间聚集的焓变, 说明高分子单链折叠不同于宏观相变.     

Zn-5%Al热浸镀层非晶合金形成机理初探——I.差示式扫描量热法(DSC)分析

用气体还原法在钢基表面上热浸镀Zn 5%Al (0.01%～0.2%)RE合金是一种较新的热浸镀工艺,由于该镀层优良的耐蚀性能,极佳的成型性以及良好的生产工艺条件,从而引起国际上广泛关注,并迅速投入工业化生产.国内对该课题也开始了长期的研制与开发工作.作者用电解活化助镀溶剂法成功的研制出了生产该镀层的新工艺,并投入了工业化生产.从已大量使用该产品的电力和铁路部门来看,的确其耐蚀性能等技术指标明显好于传统的热浸镀纯Zn层产品.探索Zn 5%Al (0.01%～0.2%)RE(下简称Zn 5%Al)热浸镀合金层为何具有良好的耐蚀性能一直是科技界关注的热点,国内外已有大量的学者对其耐蚀机理进行了广泛研究,     

蜂毒素插膜过程构象变化的研究

蜂毒素(Melittin)是蜜蜂毒液中的一种多肽,由26个氨基酸组成,分子量2840.蜂毒素具有强烈的溶胞作用,据报道大约1μg/ml的蜂毒素即可引起红细胞溶血.此外蜂毒素还可以在膜上形成电压门控的离子通道,高浓度的蜂毒素可以引起脂双层的微团化(Micellization)并导致膜融合.关于蜂毒素执行生理功能的机制目前尚无定论,已有的实验证据表明,蜂毒素与生物膜的作用是其发挥生物学功能的前提.     

非平衡定态下吸附过程的热力学分析

从非平衡热力学理论出发,指出了有温差存在的非平衡吸附定态存在的可能性和所处的状态,分析得到了非平衡定态下体相和吸附相间的化学势差,并求出了相应的吸附熵和等量吸附热.计算了定态下吸附熵和等量吸附热相对平衡态的改变量,并与用平衡热力学计算得到的结果进行了比较.结果表明用非平衡热力学计算得到的吸附熵和等量吸附热的改变量不仅与温差还与吸附状态有关,而平衡热力学的结果只是温差的函数,与吸附状态无关.主要原因是把吸附和气体温度变化看作一个整体,考虑了两者间的影响,而平衡热力学方法则把定态吸附过程看作两个不相干的过程,未考虑两者间的影响.     

阿托品诱导DPPG脂质体形成交插结构

交插结构可能是生物膜系统中普遍存在的一种结构,它可能在膜中构成几个结构域(domain)来调节膜脂的流动性、通透性等物理性质,也可能通过改变结合于交插脂双层的膜蛋白的结构来行使生理功能。许多药物可以诱导非交插脂双层形成交插结构,例如可卡因和pindolol诱导磷脂酰胆碱、山莨菪诱导磷脂酰甘油形成交插脂双层结构。阿托品是与山莨菪碱同族的生物碱,是一种抗胆碱药物,它具有抑制腺体分泌、扩大瞳孔、解除胃肠和支气管平滑肌痉挛、解救有机磷中毒等功能。本文利用差式扫描量热(DSC)和荧光标记法研究了阿托品对二棕榈酰磷脂酰甘油(DPPG)的作用,证明阿托品可诱导DPPG脂质体形成交插结构。     

碘代苯甲酸异构体的热力学研究

磺代苯甲酸是广泛用于有机分析和有机合成的基本化学试剂.近些年来在药理学和治疗学方面亦获得某些重要应用,定量研究有关这类化合物化学反应的能量关系,需要它们准确的热力学性质数据,如熔化焓,升华焓等作依据.这些重要的基础数据,对各种涉及以气态作标准参考状态的热力学研究,均是不可缺少的基本参量.     

磁场对水的浸湿性影响的量热法研究

目前,磁处理水及水系在工农业和医学等领域均程度不同地得到了应用,并取得了愈来愈明显的效果。但为什么水及水系经磁场处理后会发生某些异常变化和特殊作用,至今尚不清楚。用已有的磁化学和水化学理论来解释这些现象时,碰到一些困难和矛盾。为此,长期以来人们对此看法不一。随着磁技术在生产实践中愈来愈广泛地得到应用,完全否定的观点少见了。但如何揭示它固有的内在规律将是科技人员面临的一个十分艰巨的任务。一方面需要大     

微波吸收法计算弛豫过程的热力学参数

测定液体弛豫过程的热力学参数——弛豫时间(?) ,焓变△H,熵变△S,自由能△F的方法最早由Conway提出,以后又经过了Zaghloul,Kaatze,Steinhoff,Barajas和Hu等人的发展,已经成为一种成熟的方法.这种方法的核心是建立介电常数.ε’(w,t)和ε”(w,t)关于△H,△S,△F以及 (?)的数学模型,然后通过在不同温度下测定的ε’(w,t)和.ε”(w,t)拟合出热力学参数.但是由于拟合时需要的数据组较多,也就是说测定ε’(w,t)和ε”(w,t)的温度范围较大,所以拟合出的参数误差较大.另一方面,由于拟合时计算量大,实验中的测量误差经过累加,也使得拟合误差进一步增加.本文提出了一种计算弛豫过程热力学参数的新方法.这种方法首先是建立微波吸收法计算弛豫过程的热力学的数学模型,然后通过微波吸收的实验数据,用解方程的方法直接解出热力学参数.解出一组热力学参数数据((?),△H,△S,△F)只需两组数据.由于计算量明显减少,实验数据误差对计算结果的影响明显降低.本文提出的方法中由测量及计算引起的最大误差降为8%左右.     

摩擦磨损过程的非平衡态热力学研究

摩擦学是一个高度交叉的综合性的边缘学科.影响摩擦磨损过程的因素不仅众多,而且存在复杂的非线性相互作用.与其他技术基础学科相比,摩擦学理论对工程的指导作用远远处于落后的地位,因而必须转换角度,从综合和系统的观点加强定量模型的研究.非平衡态热力学研究的发展为这一研究提供了理论基础.本文提出以熵平衡关系和超熵产生不等式为基础,以熵为表征参数的学术观点.在此基础上对摩擦磨损过程进行了系统的分析.并按照熵平衡关系将摩擦磨损过程分解为热传导、扩散、粘滞性流动和摩擦化学反应四个子过程,回顾和总结了相应的研究状况,指出了进一步研究的方向.     

钒的稳定相和亚稳相低温热力学研究

利用文献中的实验数据, 钒的稳定相热力学被多项式模型和德拜模型评估. 通过带限制条件的非线性最小二乘算法确定多项式模型和德拜模型中的参数. 在温度区间[0, 298.15 K]内, 热容C_p(T)和吉布斯自由能G(T )-H(298.15 K)的表达式被给出. 而钒的亚稳相热力学只能由德拜模型外推, 给出其对应的热容C_p(T )表达式.     

应用SDSL-EPR技术研究溶液中牛血清白蛋白的运动性及构象变化

应用位置定向自旋标记-电子顺磁共振(SDSL-EPR)技术研究牛血清白蛋白(BSA)的运动性、构象特征及其加入芹菜素(Apigenin)后的变化.采用MTSL对BSA的第34位半胱氨酸(Cys)进行标记;通过EPR检测计算旋转相关时间τc及强弱固定化之比S/W研究运动性的变化;通过功率饱和实验检测该位点的易趋性,研究构象特点及其变化.在BSA溶液中加入Apigenin后,τc及S/W值明显降低,说明其Cys位点运动性变快;易趋性检测结果显示,34位Cys位点位于蛋白质表面,加入Apigenin后,该位点构象发生改变,且微环境由亲水性变为疏水性.实验揭示BSA同Apigenin能够相互结合,且引起BSA自由Cys位点的运动性和构象的改变.     

基于不可逆热力学的膜换湿过程研究

利用非平衡热力学理论研究了膜换湿过程的热质耦合现象, 建立了相应的物理数学模型, 求得了非平衡热力学模型中各特征参数的具体表达式, 分析了各特征参数与膜两侧温度和浓度的依变关系, 为传质通量和传热通量的分析计算奠定了基础. 探讨了膜两侧温差、浓度差以及膜平均温度对透膜通量及热流束的影响情况, 结果表明: 当膜平均温度相同时, 膜两侧浓度差越大或温差越小对应的透膜传质通量就越大; 当膜两侧的浓度差和温差相同且浓度差产生的质量流占主导地位时, 膜平均温度越高, 对应的透膜传质量也越大; 透膜质量流引起的吸附热占总热流的比值与膜两侧的温差、浓度差以及膜基准温度有关, 且膜两侧温差越小, 吸附热占总热流的比重就越大.