无定形药物固相表征技术的研究进展及应用
负载固相的铑基催化剂应用于烯烃氢甲酰化反应的研究进展
2018年第37卷第4期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1433·化 工 进展负载固相的铑基催化剂应用于烯烃氢甲酰化反应的研究进展高李杰1,孟凯2,姜伟丽1,周广林1,周红军1,余长春1(1中国石油大学(北京)新能源研究院,生物燃气高值利用北京市重点实验室,北京102249;2山东省纤维检验局,山东 济南 250021)摘要:负载固相的催化剂因其简便的分离循环操作以及可观的催化性能而广受关注,但存在反应活性较差、金属流失量较大、催化剂制备成本较高等问题。
本文首先从不同负载材料的角度综述了近年来该类催化剂最新的研究进展,主要探讨了载体的表面性质、催化剂的制备方法、膦配体等对催化性能的影响;最后介绍了新型的单原子催化剂所取得的突破性进展。
分析表明:具有“类均相”特点的多孔有机聚合物的催化活性很好,而超支化聚合物功能化的磁性纳米催化剂的稳定性更佳。
另外还对负载型铑催化剂未来的研究方向进行了展望:需要进一步加深对多孔有机聚合物的化学结构的理解,以便对其更好地表征;借助一些先进的表征技术如高角环状暗场扫描透射电镜和密度泛函理论的计算来深入研究载体结构对单原子催化剂的催化性能的影响。
关键词:催化剂载体;氢甲酰化反应;多相反应;烯烃;纳米粒子中图分类号:O643.3 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)04–1433–09 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1096Research progress of immobilized Rh-based catalysts on solid supportsfor olefin hydroformylationGAO Lijie 1,MENG Kai 2,JIANG Weili 1,ZHOU Guanglin 1,ZHOU Hongjun 1,YU Changchun 1(1Institute of New Energy ,Beijing Key Laboratory of Biogas Upgrading Utilization ,China University of Petroleum ,Beijing 102249,China ;2Shandong Fiber Inspection Bureau ,Jinan 250021, Shandong, China )Abstract: Due to its simple separation ,easy recycling and excellent catalytic performance, the immobilized Rh-based catalyst on solid supports attracts much attention. However ,there are some problems such as poor reactivity ,large amount of metal loss and high cost on catalyst preparation. In this paper ,the recent progress of these catalysts in recent years is summarized from the perspective of different supported materials. The effects of the surface properties of the supported catalysts, their preparation methods and the phosphine ligands on the catalytic performance are discussed. Finally ,the breakthroughs in the new single-atom catalysts are introduced. The results show that the catalytic activity of porous organic polymers is very good ,while the stability of hyperbranched polymer functionalized magnetic nano-catalysts is better. Future research should be committed to understanding the chemical structure of porous organic polymers in order to better characterize them ,and the effect of the carrier structure on the catalytic performance of single-atom catalysts with the assistance of some advanced characterization techniques such as high-angle annular dark field scanning transmission electron microscopy and density functional theory calculations.Key words :catalyst support ;hydroformylation reaction ;multiphase reaction ;olefin ;nanoparticle1 氢甲酰化反应氢甲酰化反应是工业应用最广泛的均相催化反收稿日期:2017-06-07;修改稿日期:2017-12-19。
药物晶型 无定形 水合物 无水物
药物晶型、无定形、水合物和无水物是药物的固态形态之一,它们在药物制备和药物性质方面都具有重要的影响。
本文将分别对药物晶型、无定形、水合物和无水物进行详细的介绍,以便读者更好地理解这些药物固态形态的特点和应用。
一、药物晶型在固体药物中,晶型是指药物分子在晶格中的排列方式。
药物晶型的不同会对药物的物理性质、化学活性、生物利用度等产生巨大的影响。
主要晶型包括多晶型和单晶型两种。
1. 多晶型多晶型指的是同一种药物在结构上存在多种结晶形式。
多晶型的存在可以使药物的稳定性和溶解度发生变化,从而影响其在制剂中的使用效果。
2. 单晶型单晶型指的是一种药物只存在一种结晶形式。
单晶型的药物通常具有更稳定的性质,并且更容易进行制剂加工,因此在药物研发中具有较高的价值。
二、无定形无定形是指一种物质没有规则的结晶结构,其原子、分子的排列无规则。
在药物研发中,一些药物由于生产过程的影响,会形成无定形的固态形态。
无定形的药物通常具有较大的比表面积和较高的活性,但其稳定性和溶解度却常常较差,因此在制剂加工中需要特殊处理。
三、水合物水合物是指某种物质中包含结合水分子的结晶形式。
水合物广泛存在于化学品和药物中,其存在会影响药物的稳定性和溶解度,且在制剂中的使用也需要特别的注意。
四、无水物无水物是指某种物质中不含有结合水分子的固态形式。
无水物的存在会对药物的稳定性和溶解度产生重要影响,因此在药物研发和制剂加工中都需要针对其特性进行研究和控制。
结语药物晶型、无定形、水合物和无水物是药物固态形态中常见的形式,它们在药物的制备和性质上均具有重要的影响。
了解和研究这些药物固态形态的特点,不仅有助于提高药物的质量和稳定性,还有助于拓展新的药物研发方向。
希望读者通过本文的介绍,能够对药物固态形态有更清晰的认识,从而推动药物研发和制剂加工的进步。
零一、药物晶型1.1 多晶型与单晶型在药物研发中,晶型对于药物的性质和稳定性具有重要的影响。
多晶型的存在使得药物在制剂中的性能可能会有所变化,这对于药物的加工和使用都提出了要求;而单晶型的药物由于结晶结构较为有序,因此在稳定性和制剂加工方面有着明显的优势。
药物晶型定量分析方法的研究进展2500
药物晶型定量分析方法的研究进展 2500摘要:从18世纪苯甲酰胺两种晶型的发现,到创新药“优势药物晶型”的寻找,以及仿制药“一致性评价”的铺垫,晶型研究已成为药物研发过程中的重要内容之一。
这其中从技术层面来说,药物晶型的研究可以为药品的质量起到保驾护航的作用;从商业层面来说,晶型的充分研究可以为晶型药物带来更长的专利保护,以获得更久的市场垄断。
故,熟识药物晶型技术与晶型药物评价等相关内容,对于药学工作者来说,尤为重要!引言物质的状态可以有多种描述方式,对于固体药物的存在状态,除以外观形状和状态进行大体描述外,准确专业的描述方法是应用不同检测技术获得一组参数来确定物质的存在状态,即药物的晶型状态。
药物的晶型包括药物分子排列不同形成的各种状态,也包括与其他分子共同存在时形成的共晶状态。
在药物晶型研究中,与活性成分(API)形成共晶的常用物质主要有溶剂、酸或碱(成盐时也可以形成共晶),或其他小分子。
寻找“优势药物晶型”,为当前药物晶型研究重点。
优势药物晶型物质状态可以是物质的一种或多种晶型状态,故可选择一种晶型作为药用晶型物质,亦可按一定比例选择两种或多种晶型物质的混合状态作为药用晶型物质使用。
一、药物晶型的鉴别解析药物晶型的定量定性,当前已有多种方法,定性鉴别在药学研究中占比较大,当前较为成熟的方法主要有XRD、DSC、TGA、IR、RM等。
单晶X射线衍射法(SXRD)SXRD属绝对晶型鉴别方法,可通过供试品的成分组成(化合物,结晶水或溶剂)、晶胞参数(a,b,c,α,β,γ,V)、分子对称性(晶系,空间群)、分子键和方式(氢键,盐键,配位键)、分子构象等参量变化实现对固体晶型物质状态鉴别。
方法适用于晶态晶型物质的鉴别。
粉末X射线衍射法(PXRD)晶型鉴别时利用供试品衍射峰的数量、位置(2θ或d)、强度(相对或绝对)、各峰强度之比等参量变化实现对晶型物质状态的鉴别。
方法适用于晶态与晶态、晶态与无定型态、无定型态与无定型态等各种晶型物质的鉴别。
单原子催化剂制备方法的研究进展
单原子催化剂制备方法的研究进展目录1. 内容综述 (2)1.1 单原子催化剂的优势及应用前景 (3)1.2 文献综述 (5)2. 单原子催化剂制备方法综述 (6)2.1 工艺分类 (7)2.1.1 溶液相法 (9)2.1.2 气相法 (9)2.1.3 固相法 (11)2.2 各类方法的原理及特点 (12)2.2.1 溶液相法 (14)2.2.2 气相法 (15)2.2.3 固相法 (16)2.3 影响单原子催化剂性能的因素 (17)2.3.1 金属种类 (19)2.3.2 载体材料 (20)2.3.3 催化剂结构及尺寸 (22)3. 先进制备技术及发展趋势 (23)3.1 原位合成技术 (25)3.2 人工智能辅助催化剂设计 (26)3.3 多功能单原子催化剂 (28)3.4 单原子催化剂的规模化制备 (30)4. 总结与展望 (31)4.1 单原子催化剂研究面临的挑战 (33)4.2 基于单原子催化剂的未来发展方向 (34)5. 文献引用 (35)1. 内容综述单原子催化剂(SACs)是指在载体表面上仅含有一个活性中心的催化剂系统,其特点是活性中心原子之间的距离非常大,从而避免了金属原子间的直接接触并抑制了金属粒子的团聚,确保了催化剂的高活性、稳定性和很好的选择性。
SACs 由于其独特的物理和化学性质,在能源转换、环境净化、生物合成等领域展现出巨大的应用潜力,已成为催化科学研究的热点之一。
SACs的制备方法主要包括浸渍法、化学气相沉积法、脉冲激光沉积法、电化学沉积法、模板法、自组装法、生物自组装法等。
每种方法都有其特定的特点和适用条件,浸渍法通过将金属前体溶液与载体原料混合,在适当的条件下使金属前体转化成单原子状态,该方法操作简便、成本较低,是目前研究中使用最为广泛的制备方法之一。
化学气相沉积法则利用气态的金属有机前体在高温下生长单原子层或单原子纳米粒子,适用于制备具有较高分散性和可控单原子活性中心的催化剂。
聚乳酸β晶型的研究进展
聚乳酸β晶型的研究进展郝妮媛;刘阳;邹俊【摘要】β晶型聚乳酸(β-PLA)由于其优异的耐热性和抗冲击性等性能已成为聚乳酸改性研究的热点.文中综述了近年来β晶型聚乳酸的研究发展状况,介绍了左旋聚乳酸(PLLA)和立构复合聚乳酸(SC-PLA)的β晶型的结构及其表征技术,并阐述了不同工艺条件、退火及成核剂对生成β-PLLA的影响.此外,还重点介绍了PLLA和右旋聚乳酸(PDLA)立构复合形成β晶,并对未来的研究发展趋势做了展望.【期刊名称】《江苏科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(029)001【总页数】8页(P38-45)【关键词】聚乳酸;β晶型;立构复合【作者】郝妮媛;刘阳;邹俊【作者单位】江苏科技大学材料科学与工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学材料科学与工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学材料科学与工程学院,江苏镇江212003【正文语种】中文【中图分类】TQ323.4聚乳酸(PLA)是一种半结晶性的热塑性聚酯,具有优良的机械性能、生物降解性和生物相容性,其性能与聚酯 (PET)、聚苯乙烯 (PS)等石油基塑料类似,被产业界认为是最具发展前途之一的绿色可再生性生物塑料.但是,PLA的耐热和抗冲击性等性能远低于其他塑料,在一定程度上限制了其应用范围.PLA的晶型、晶体的结构形态以及结晶度对其性能起关键作用[1-2].因此,研究PLA 晶型、晶体的结构形态及结晶行为,无论是在理论还是实际应用中都有十分重要的意义.PLA根据结晶条件不同可以生成α[3-5],α’[6-7],β,γ[8]4 种晶型结构.其中α晶型是最常见也是最稳定的,β晶型是热力学上亚稳定、动力学上不利于生成且需要一些特殊条件才能获得.但是,β-PLA能够克服PLA存在的冲击性能差、热变形温度低的问题.目前获得β-PLA的方法主要有:①纺丝法;②固相共挤法;③热拉伸法;④摩擦法;⑤成核剂诱导法;⑥立构复合法.采用前4种方法能生成高含量的β晶,但是不稳定,且工艺条件也比较苛刻.成核剂诱导法虽然简单有效,但生成的β晶含量较少.立构复合法不仅制备工艺简单,而且可以使PLA的熔点提高约50℃,改善了PLA在耐热方面的不足.文中综述了近年来β-PLA的研究发展状况,介绍了PLLA和SC-PLA的β晶型的结构及其一些表征技术,并阐述了不同工艺条件、退火及成核剂对生成β-PLLA的影响.此外,还重点介绍了PLLA和PDLA立构复合形成β晶,并对未来的研究发展趋势做了展望.1 PLA的β晶型结构1.1 PLLA的β晶型结构PLLA的β晶型最早由Eling等[9]发现.随后,Hoogsteen等[5]研究表明β晶是斜方晶,晶胞参数为a=1.031nm,b=1.821nm,c=0.900 nm,α=β=γ=90°,分子链构象为左旋的 31螺旋,熔融温度(175℃)比α晶(185℃)低10℃,热稳定性稍逊于α晶,但也属于稳定的晶型.在此基础上,Brizzolara等[10]提出了更广泛的β晶型分子模型,认为β晶是具有两条相互平行的分子链的斜方晶系.此外,Puiggali等[11]提出β晶属于三方晶系,晶胞参数为a=b=1.052nm,c=0.881 nm,α =β =90°,γ =120°,结构单元中含有3条3折叠的螺旋链,该结构使PLLA在快速结晶的条件下能够随意改变上下两条分子链取向.Cartier等[8]也发现PLLA分子链在其晶胞中是折叠螺旋构象.根据现有文献报道,对PLLA的β晶型结构尚未形成定论,有待进一步研究.图1是PLLA的β晶型结构示意图.图1 PLLA的β晶型结构模型Fig.1 Crystal structure model of β-form of PLLA 1.2 SC-PLA的β晶型结构PLLA和PDLA等比例共混形成立构复合物(SC-PLA),熔点(210℃~230℃)比PLLA约高50℃[12].Brizzolara 等[10]指出 PLLA 和 PDLA 立构复合形成β晶,晶胞参数为a=0.916 nm,b=0.916 nm,c=0.870nm,α =109.2°,β=109.2°,γ =109.8°,属于三斜晶系晶胞.Okihara等[13]通过X-ray等手段对立构复合体的晶体进行研究分析,如图2,每个晶格呈等边三角形,其中包含一根PLLA或者PDLA且呈31螺旋构象的分子链,从而组成了立构复合β晶.在这种31螺旋构成的β堆积中,左旋和右旋的分子链间隔排列形成互补的结构,使得链堆积更加紧密,这种紧密的堆积使得分子间的范德华力更加强烈,从而提高了 SC -PLA 的熔点[14-19].Zhang等[16]使用FTIR观察到SC-PLA熔融结晶的过程中,CH3和C=O的伸缩振动峰都发生了微小的低频位移,表明形成SC-PLA 的分子链间的强烈相互作用归因于CH3…O=C之间的氢键作用,并且低频位移在结晶的诱导期内已经发生,表明CH3…O=C氢键作用为SC-PLA结晶成核提供驱动力.图2 PLLA/PDLA立构复合晶型结构模型Fig.2 Structural model of the stereocomplex of PLLA/PDLASlager等[17]用 AFM 观察 PLLA/PDLA 的共混体系时,发现了呈等边三角形状的立构复合体单晶结构,如图 3.这一结果与 Tsuji等[18]用 TEM,SEM等手段得到的研究结论一致(图4).图3 PLLA/PDLA立构复合等边三角形单晶的AFM图Fig.3 AFM photographsof equilateral-triangle-shaped single crystal of PLLA/PDLA stereocomplex图4 氰化甲烷稀溶液中形成的PLLA/PDLAFig.4 TEM photographs and electron diffraction patterns of PLLA/PDLA stereocomplex2 PLA的β晶型的表征2.1 小角X射线衍射和广角X射线衍射PLLA和PDLA的α晶型,其分子链通过103螺旋堆积形成一种准正晶系,在广角X射线衍射(WAXD)谱图中,其吸收峰出现在2θ等于15°,17°和19°的位置[14],分别对应于α 晶型的 (010),(110)/(200)和(203)生长面.而PLLA的β晶型是斜方晶,分子链构象为左旋的31螺旋,WAXD上的特征峰出现在29.8°[21-23],对应于β 晶型的 (003)生长面.当PLLA和PDLA经过立构复合化后,SC-PLA发生了晶型转变,两条31螺旋的分子链间隔平行排列构成β晶型[14],WAXD 上的特征峰出现在2θ 等于12°、21°和24°的位置[14],分别对应于SC晶体β晶型的 (010),(203)和(204)生长面.通过WAXD平板照片分析如图5所示,在PLLA中α晶表现为尖锐的反射,而β晶是类似涂抹层线的漫反射,β晶相对α晶无序程度较高.Eling[9]等通过小角X射线衍射(SAXS)分析,α晶是折叠链层状结构,而β晶是微原纤状结构,并认为两种结构都有利于增强纤维.Tsuji等[18]利用SAXS研究了SC-PLA颗粒的形态,假定其结晶为片状结构.图5PLLA包含Fig.5 WAXD patterns of PLLA containing2.2 差示扫描量热分析差示扫描量热分析(DSC)对PLA的晶型最普遍也最有效的一种表征手段.PLLA或PDLA的α晶型在185℃附近出现熔融峰,而PLLA的β晶型熔融温度(175℃)比α晶(185℃)低10℃,热稳定性稍逊于α 晶,但也是一种稳定的晶型[5].沈兆宏等[20]发现130℃时,拉伸制品在DSC熔融段中两个熔融峰已明显发生分离,Sawai等[21-22]认为此时诱导了晶型转变,低温的熔融峰为β晶的熔点,高温的熔融峰是α 晶的熔点.Singh[23]等通过CNT诱导 PLLA形成了β晶,在DSC图形中β相的熔融温度~155℃比α 相熔融温度172℃低17℃.Zhou 等[24-25]通过DSC分析计算出了PLLA纤维中α晶和β晶的相对含量和结晶度,其中β晶的含量和结晶度都较低,加入纳米粘土后有所提高.另外,Tsuji等[12-14]发现 PLLA 和 PDLA 二者混合后,在230℃附近出现了新的熔融峰,使PLLA 的熔点提高了约50℃,表明有一种新的物质生成,这就是SC-PLA的β晶熔融峰.2.3 红外与拉曼据文献可知,拉曼和红外光谱对分子排列较为敏感,能够用于辨别PLA的103(α晶)和31(β晶)螺旋结构.Cohn等[26-27]观察 PLLA 的偏振红外光谱,发现在光谱带923 cm-1的吸收峰是103螺旋构型α晶,而在光谱带912 cm-1的吸收峰是31螺旋构型β晶.陈兴等[28]通过对高取向PLLA薄膜的偏振红外光谱分析,归属了PLLA的β晶型在整个中红外区的特征光谱,建立了其光谱与结构的对应关系.而Kister等[29]观察了PLLA与PDLA立构复合化前后红外与拉曼光谱的吸收峰在强度和波长上的变化,并区分出了PLLA的103螺旋构型和SC-PLA的31螺旋构型.Zhang等[16]通过 FTIR 研究表明,SCPLA分子链间的强烈相互作用归因于CH3…O=C之间的氢键作用.3 PLLA形成β晶的影响因素目前,通过纺丝法、固相共挤法、热拉伸法、摩擦法和成核剂可以诱导PLLA形成β晶,改善PLLA的力学性能.因此,为了得到高含量的β晶,实际加工过程中应注意工艺条件的控制.3.1 加工条件温度、应力场会影响PLLA结晶速率、结晶形态和晶型转变.研究发现,无定形PLLA在低温(80℃,90℃,100℃)拉伸时,结晶速率快,且形成高度取向的晶体.当拉伸比为6时,结晶度最大,拉伸比增至10时,因纤维变形,减小了晶体尺寸,结晶度有减小的趋势.但在拉伸比2~10范围内,不引起晶型转变[1].Hoogsteen[5]等人发现,PLLA 在低温和低拉伸比率下产生α晶,而在高温、高拉伸比的情况下α晶会转变为β晶.在此基础上,Leenslag等[30]在拉伸温度为204℃,拉伸比为20的工艺条件下,制备了只有β晶生成的高强PLLA纤维(σb=2.1MPa,E=16GPa),研究还发现β晶的形成不仅与拉伸温度和拉伸倍率有关,而且还受到分子量及其分布的影响.Takahashi等[31]对PLLA膜进行拉伸时发现,在α,β晶转变过程中,随着拉伸速率的逐渐增加,α晶逐渐转变为β晶,且当温度在140~170℃范围时可得到较高产率β晶,140℃时晶型转化率最高.在拉伸过程中,拉伸应力和结晶硬化是影响转变的主要因素.而在挤出过程中,剪切应力比拉伸应力更易导致PLA晶体由α晶转变到β晶.在口模温度为130℃下挤出时,晶型转变最为显著[22].对于α晶与β晶之间的相互转变,Montes De Oca等[32]认为主要是受到了晶胞中沿着螺旋轴方向的螺旋链的相互剪切作用.3.2 退火退火是将样品在低于熔点温度以下进行热处理,其作用是使材料内部分子运动,消除其中应力和缺陷,使结构接近热力学状态,退火对β→α晶转变影响极大.Zhou等[33]通过熔融静电纺丝制备了含有β晶的PLLA亚微米纤维,在100℃进行退火处理后,β晶特征峰随着退火时间的增加逐渐消失,这是由于退火后少量的β晶向α晶转化.接着,又在120℃对PLLA纤维和PLLA纳米复合纤维退火3h[25-26],通过XRD图形观察到PLLA 纤维的β 晶特征峰逐渐向α晶特征峰转移,进一步表明β晶的稳定性比α晶低,而PLLA纳米复合纤维的β晶特征峰明显提高,说明纳米粘土的加入在一定程度上提高了β晶的稳定性.Cho等[34]也研究了退火对PLLA纤维结晶和性能的影响,实验表明在80℃进行退火时,β晶随着退火时间的增加而增加.因此,退火温度和时间对PLLA的β晶型的影响还需要进一步研究.3.3 成核剂一般情况下成核剂诱导PLLA都是形成α晶型,只有在特定条件下才能诱导β晶形成.目前,能够诱导PLLA产生β晶的成核剂相对较少,并且诱导的β晶在PLLA 基体的含量也较少.张竞等[35]通过原位聚合制备了稀土/聚乳酸复合材料,发现稀土成核剂不仅可以大幅度提高聚乳酸的结晶速率、结晶度及热稳定性,而且诱导产生了β晶.而Wu等[36]将不同含量的高岭石纳米管 (HNT)与PLLA熔融共混制备纳米复合材料,结果发现HNT诱导PLLA形成了不同晶相.通过DSC分析猜测可能是β晶型,但是还需要进一步研究.Singh等[23]第一次在CNT表面形成了PLLA的β晶,分析表明多壁碳纳米管(MWCNT)和硬脂醇官能化的多壁碳纳米管(FMWCNT)为PLLA链β结晶提供了模板,而FMWCNT的诱导效果更好.在PLLA中加入少量的PDLA,生成的SC-PLA也可以为PLLA的结晶提供异相成核位置,起到成核剂的作用[37].PDLA的质量百分含量在0.25%~15%的范围内都能有效起到成核作用[38].4PLLA和PDLA立构复合形成β晶早期研究发现,等物质的量比PLLA/PDLA体系可形成立构复合物(即两种互补有规聚合物间具有选择性的相互作用而形成一种新的缔合物)[14-18,39-41].关于 SC - PLA 的制备方法已有诸多报道,主要集中在溶液共混、乳酸为原料直接缩聚和以丙交脂为原料开环聚合,也可以通过纺丝和熔融共混制备.4.1 溶液共混Ikada等[14]首次报道了光学异构体聚乳酸(PDLA与PLLA)之间形成β晶型的SC-PLA,研究表明PDLA和PLLA等比例混合或者比例越接近时,体系就越倾向于形成立构复合体.Fukushima等[42]也将PLLA与PDLA聚合物共混得到立构复合物,从而改善了PLA的耐热性能以及耐水解性能.Zhang等[43]首次用不同分子量的PLLA和PDLA共混制备了高取向高结晶度的聚乳酸立构复合体.并且发现,在高温退火时,PLLA以及PDLA分子链可以在已形成的立构复合体上继续定向生长.该研究为制备高取向高结晶度的聚乳酸立构复合体在加工上提供了理论指导.4.2 共聚Spinu等[44]提出了在PDLA与PLLA之间形成立构复合型结构的新方法,即将LLA和DLA分别与PDLA和PLLA共混聚合,采用这种方法可以成功地获得高立构复合型结构的PLA材料.目前,PLA与其它聚合物的共聚产物形成了多种新型立构复合物.例如,Ouchi等[45]使用聚缩水甘油作为大分子引发剂,利用LLA和DLA的开环聚合合成了不同接枝链段长度的支化聚乳酸,其中支化PLLA/支化PDLA的立构复合物薄膜具有很高的最大应力和杨氏模量,使得其断裂应变很大.Silvino等[46]采用Mg/Ti的混合醇盐体系作为引发剂,对LLA和DLA进行嵌段共聚,合成了分子量不同的PLLA-b-PDLA立构复合物,其中一种共聚物的熔融温度甚至达到250.1℃.Biela等[47]还合成了具有多臂的星形结构SC-PLA,臂的数量对SC-PLA的热稳定性具有强烈的影响.国内赵辰阳和石文鹏等[48-49]采用开环聚合的方法合成了三臂支化(PLLA-PDLA)嵌段共聚物.结果表明,三臂支化PLLA-PDLA嵌段共聚物的异构体分子间(内)易生成立构复合链段,且易生成β晶型的SC-PLA晶体,熔点高于200℃,是一种新型耐热PLA材料.马艳等[50-51]也用同样的方法合成了三枝化PPO-PDLA-PLLA嵌段共聚物,这种共聚物仅发生立构复合聚乳酸结晶,且结晶能力稳定,其熔融温度达到207℃.4.3 纺丝随着技术的发展,将PLLA和PDLA共混物进行纺丝制备聚乳酸立构复合体也是一种有效的方法.Takasaki等[52]采用等摩尔 PLLA 和 PDLA 共混物高速熔融纺丝,得到含有立构复合β晶的高度取向纤维,并且具有很高的热稳定性.Fruhashi等[53]也对等摩尔共混的PLLA与PDLA的共混物进行了熔融纺丝,结果表明拉伸条件及热处理条件对纤维中的SC-PLA结构的含量影响非常大.Fundador等[54]对PLLA/PDLA混合溶液进行静电纺丝,获得了高度半结晶的SC-PLA纳米纤维,其耐热性和降解性相对于PLA纤维都明显改善.在此基础上,Monticelli等[55]制备了 SC -PLA/POSS-OH 和 SC-PLA/POSS-NH两种新型纳米结构,不仅改变了聚合物的结构,而且改善纤维的形态和热降解性,拓展了SC-PLA/POSS纤维的潜在应用.4.4 熔融共混目前,熔融共混方法的报道较少,且熔融共混温度对SC-PLA的热性能和结晶结构的影响尚不完全清楚.陈璐等[56]对PLLA和PDLA进行熔融共混和模压成型,并进行二次熔融共混,获得一系列存在复杂晶体结构的共混物.结果表明由于SC-PLA的β晶的存在,使PLLA/PDLA共混物的耐热性能提高,退火热处理后耐热性能得到进一步提高,这对于开发高耐热聚乳酸及其加工应用具有重要的应用价值.5 结论与展望PLA的α晶型最为常见和稳定,而β晶型处于热力学上亚稳定、动力学上不利于生成且需要一些特殊条件才能获得.目前国内外学者采用纺丝法、固相共挤法、热拉伸法、摩擦法、成核剂诱导法和立构复合法获得了PLA的β晶.纺丝法、固相共挤法、热拉伸法以及摩擦法都能诱导PLLA形成高含量的β晶,改善PLLA的力学性能,但是操作繁琐,工艺条件也比较苛刻,不利于大规模工业化生产.成核剂诱导法虽然简单有效,但是在PLLA基体中产生的β晶含量较少,对改善PLLA的性能没有达到显著的效果,且成核剂的成本较高.立构复合法不仅制备工艺简单,而且形成的SC-PLA克服了PLA存在的冲击性能差、热变形温度低等问题,同时其它性能如耐水解性等也得到了一定程度的提升,各种新型立构复合物的制备与研究更是大大拓展了其应用领域,成为了研究重点.β成核剂诱导聚丙烯形成β晶是近年来国内外学者研究的热点,并且通过β成核剂改性的聚丙烯制品具有优异的抗冲击性、耐热变形性和高气孔率.由此设想,若能发现高效的β成核剂,诱导PLA形成高含量β晶,这将对PLA的β晶型诱导机理、β晶型结构与性能的关系以及工艺条件对β晶型影响的研究有着重要的理论指导意义,并且有助于提高PLA制品的性能,开发新品种.参考文献(References)[1]李旭娟,李忠明.聚乳酸结晶的研究进展[J].中国塑料,2006,20(10):6-12.Li Xujuan,Li Zhongming.Research advances in poly(lacticacid)crystallization [J].China Plastics,2006,20(10):6-12.(in Chinese) [2] Saeidlou S,Huneaulta M A,Li H B,et al.Poly(lacticacid)crystallization [J].Progress in Polymer Science,2012,37(12):1657-1677.[3] De S P,Kovacs A J.Molecular conformation of poly(S-lactic acid)[J].Biopolymers,1968,6(3):299 -306.[4] Tadakazu Miyata T,Toru Masuko T.Morphology of 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基于实时无标记细胞分析技术时间维度特征的体外抗肿瘤活性评价新策略
网络出版时间:2024-03-0918:59:30 网络出版地址:https://link.cnki.net/urlid/34.1086.R.20240306.1728.054◇实验方法学◇基于实时无标记细胞分析技术时间维度特征的体外抗肿瘤活性评价新策略刘芳彤1,邢淑雁2,刘孝云3,4,5,6,叶冬雪3,4,5,6,杨 佳2,张国英2,容 蓉2,4,杨 勇3,4,5,6(山东中医药大学1.中医药创新研究院、2.药学院、3.实验中心,4.中医药经典理论教育部重点实验室,5.中医药基础研究山东省重点实验室,6.山东省中医药抗病毒工程研究中心,山东济南 250355)收稿日期:2023-12-05,修回时间:2024-01-15基金项目:国家自然基金资助项目(No21807066)作者简介:刘芳彤(1997-),女,硕士生,研究方向:中医药抗病毒的药效及机制,中医药抗肿瘤的生物疗法探索,E mail:li ufangtong2021@163.com;容 蓉(1970-),女,博士,教授,研究方向:中药及复方活性成分与质量控制,通信作者,E mail:rosierong@163.com;杨 勇(1972-),男,博士,教授,研究方向:中医药抗病毒的药效及机制,中医药抗肿瘤的生物疗法探索,通信作者,E mail:yy7204@163.comdoi:10.12360/CPB202401010文献标识码:A文章编号:1001-1978(2024)03-0592-07中国图书分类号:R284 1;R329 2;R734 2;R979 1摘要:目的 基于实时无标记细胞分析(realtimecellulara nalysis,RTCA)技术,以黄芩苷、黄芪甲苷、橙皮苷和顺铂为例进行抗A549、H1299肺腺癌活性分析,建立一种反映时间维度变化特征的EC50评价新策略。
方法应用RTCASoftwarePro数据分析及GraphPadPrism、OriginPro做图,分别采用终点法和时间维度表征黄芩苷、黄芪甲苷、橙皮苷、顺铂受试液/药的体外抗A549、H1299肺腺癌活性。
环糊精包合物超分子体系的制备与表征研究进展
动物医学进展,021 ,42(3)=6-101Progress in Veterinary Medicine环糊精包合物超分子体系的制备与表征研究进展姜兴粲,李冰,张继瑜o(农业农村部兽用药物创制重点实验室/甘肃省新兽药工程重点实验室/中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,甘肃兰州730050)摘要:环糊精包合物超分子体系是将一种分子包嵌于环糊精(CD )分子空穴结构中形成的包合体,具有空穴结构的包合分子称为主体分子,被包嵌的分子称为客体分子,由于其无毒、高生物降解性等优点,在食 品、化妆品和药品领域应用广泛。
天然环糊精通常被分为a 、和7-CD ,环糊精及其衍生物作为一种药物制 剂的中间体,主要用于增加溶解度、提高稳定性、液体药物固体化、降低刺激性和提高生物利用度等,是一种热门的新制剂技术。
论文对包合物超分子体系的制备与表征研究进行综述,旨在为新制剂的开发提供参考.关键词:包合物;制备;表征中图分类号:S859.5;S859.1环糊精(cyclodextrin, CD )是由D -吡喃葡萄糖 单元通过a-1,4键连接形成的环状低聚糖,它们有 一个疏水的中心空腔和一个亲水性的外表面,可以 封装各种无机/有机分子,形成主客体包合物,常作文献标识码文章编号=007-5038(2021)03-0096-06为增溶剂、渗透剂,将药物分子包合使药物的物理化学性质(例如溶解度、溶出速率、稳定性和生物利用 度)得到改善[-2],显示出巨大的配方开发潜力。
环糊精包合物制剂的表征方法主要有粉末X收稿日期=2020-03-16基金项目:"十二五”国家科技支撑计划项目(2015BAD1 101);国家现代农业产业技术体系专项项目(CA R-37)作者简介:姜兴粲(1994 —),男,山东菏泽人,硕士研究生,主要从事兽医药理学与毒理学研究.o 通讯作者※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来 ※来Progress on Pathogenetic Mechanism of Porcine DeltacoronavirusJIANG Shan 1, ,LI Xiu-li 1'2 ,ZHANG Li 1, ,WANG Li-li 1'2 ,LI Fu-qian g 1'2 ,LU Chao 1,2 ,ZHENG Li 12 , YAN Ming-hua 12(1.Tianjin. Institute of Animal Husbandry and Veterinary Science , Tianjin ,300381, China ;2.Tianjin. Scientific Observation Experiment Station for Veterinary Medicine and Diagnosis Technology ,Ministry of Agriculture and Rural Affairs , Tianjin ,00381 »China )Abstract :Porcinedeltacoronavirus (PDCoV )isoneofthemajorentericpathogeniccoronavirusesthatcausediarrheainpigs.Atpresent ,thepathogenetic mechanismsofPDCoV mainlyfocusonenteringintohostce l s ,escaping innate immune response of host ce l s , inducing hostce l apoptosis ,and other molecular mechanisms that, affect. PDCoV replicat.ion.To date ,little is known regarding its pathogenetic mechanism , andthereisnoe f ectivevaccineordrughasyetbeenapprovedforthepreventionorthetreatmentofPD-CoVinfection.Furtherstudyonthe molecular mechanismsabove ,understandingthestructureofPDCoV encodedproteinsandtheir multiple molecular mechanismsthata f ectPDCoV replication ,andexploringmiRNA and miRNA-related molecular mechanisms that, affect. PDCoV replication might, provide significant.theoreticalbasisforfurtherunderstandingofthepathogeneticmechanism ofPDCoVaswe l asthedevel- opmentofe f ectivevaccinesanddrugsforthepreventionandthetreatmentofPDCoVinfectioninthefu-ture.Additiona l y ,thecomparativestudyofthegenaralandspecificcharacteristicsofpathogenetic mecha- nismsamongdi f erentcoronaviruseswi l alsobeofvitalandprofoundsignificanceforthedevelopmentofantiviraldrugsorvaccinesofcoronaviruses.Key words : Porcine deltacoronavirus ; escaping innate immune response ; cell apoptosis ; cell entry姜兴粲等:环糊精包合物超分子体系的制备与表征研究进展97射线衍射技术、扫描电镜技术、核磁共振氢谱(1h NMR)技术和热分析技术。
蛋白多肽类药物和单抗药物免疫原性评价方法及研究进展
DOI: 10.3969/j.issn.1673-713X.2021.03.009·综述·蛋白多肽类药物和单抗药物免疫原性评价方法及研究进展王慧敏,闻镍,王晓霞,刘丽,刘会芳免疫原性是指药物刺激机体产生特异性抗体或致敏淋巴细胞的性质[1]。
许多生物药物在体内都具有免疫原性,对动物或人给予蛋白多肽类药物或单克隆抗体(简称单抗)药物后可能会引起机体产生抗药物抗体(anti-drug antibody,ADA)。
ADA 会对药物暴露、药物代谢动力学特征、药效、药物毒性作用等造成影响,主要包括:ADA 与药物结合,可能增加或减少药物的清除、影响血浆半衰期和组织分布、改变药物的暴露水平和药代动力学特征;ADA 降低药物暴露水平可能使非临床毒理研究中药物毒性作用被部分掩盖,影响对药物毒性作用的评价及对临床研究中起始剂量的评估;中和抗体(neutralizing antibody,NAb)会中和药物的活性,降低药物的药效作用;ADA 与药物及内源性同系蛋白结合后,可能会导致该蛋白缺陷综合征,引起相应毒性作用;对药物的免疫应答可能会导致过敏反应、自身免疫等,ADA-药物免疫复合物沉积可能引起免疫病理变化和相关不良反应。
因此,在非临床药代动力学、药理和毒理研究中评价免疫原性有助于对研究结果作出更加合理的解释,是生物药申报临床试验的重要内容。
同样,免疫原性评价也是蛋白多肽类药物和单抗药物临床研究中重要的评价项目,是监管部门关注的重要内容。
在生物类似药物研发中,也是进行相似性比对的主要指标之一。
EMA、FDA、NMPA 相关技术指导原则中都要求检测此类药物的免疫原性,检测的要求越来越严。
蛋白多肽类和单抗药物免疫原性评价主要包括判定ADA 的存在与否、ADA 水平(抗体滴度)、是否具有中和能力、抗体产生比例和发展变化情况等。
有多种方法和技术可用于ADA 检测。
蛋白多肽类和单抗药物由于给药剂量大、半衰期长,循环中的高浓度药物给免疫原性的评估带来了很大挑战。
药物分析文献综述
2016-20 17学年第1 学期文献综述名称高效液相色谱法手性固定相分手性药物研究进展专业2016级药物化学学号161320217姓名李松子导师柯美荣指导老师林子俺时间2016年12月19日高效液相色谱法手性固定相分手性药物研究进展摘要手性(chirality)是指化合物的分子式和结构式相同,因分子空间排列不同导致两个分子互为镜像和实物的现象。
手性药物(chiral drug)是指药物分子结构中引人手性中心后得到的一对互为实物与镜像的对映异构体(enantiomer) 这些对映构体的理化性质基本相似,仅旋光性质有所差别。
目前在约2000种常用药物中有近500种药物以外消旋体的形式存在。
外消旋体药物中可能只有一种对映异构体有药效,其镜像分子却有毒副作用或药效相反或无药效:如左旋巴比妥酸盐抑制神经活动而右旋巴比妥酸盐却兴奋神经;右旋甲状腺素钠可降低血脂而左旋甲状腺素钠对心脏有毒副作用;抗菌药左旋氧氣沙星的药效高于其右旋体数倍对映异构体也对香料化学和农业化学方面有重要作用:如S-型的香芹酮有香菜味,而R-型却具有荷兰薄荷香味;农药溴氰菊酯的8个异构体中,(3R,1R,S)异构体的杀虫活性是(3S, lS,R)的70多倍。
手性药物的分离分析在生物和化学领域一直是研究热点。
色谱法利用固定相与外消旋体之间的作用力不同使流动相洗脱时各组分保留时间不同而实现分离的目的。
色谱法以其优良的识别能力成为目前应用最广泛的手性拆分方法,尤其在性药物的分离分析和纯度检测等方面。
常用的手性色谱分离技术包括高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、毛细管电色谱法(CEC)等根据侍分离化合物的分子结构选择合适的手性色谱非常重要。
在用HPLC法分离手性物质时,可以通过改变色谱柱的流动相和固定相来改变改善HPLC的分离效果。
根据手性固定相的不同来源,可分为天然、半合成和全合成三大类。
本文介绍国内外近几年手性固定相拆分手性药物的研究进展,包括几种经典类型及一些新型手性固定相。
药物无定形的定量分析
在药物研发和生产过程中,了解 和控制药物的晶型是非常重要的, 因为不同的晶型可能导致不同的
药效和安全性。
对于某些药物,无定形状态可能 是其唯一的稳定形态,因此对其 质量控制和稳定性研究非常重要。
02
药物无定形分析方法
红外光谱法
总结词
红外光谱法是一种常用的药物无定形分析方法,通过测量物质对红外光的吸收 特性来推断其结构。
形体内外药效评价体系,为药物研发提供更加准确和可靠的数据支持。
03
药物无定形在临床治疗中的应用前景
随着药物无定形研究的不断深入和技术的不断成熟,未来药物无定形在
临床治疗中的应用将更加广泛,为患者提供更加安全、有效、方便的药
物剂型选择。
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药物无定形的定量分析
• 药物无定形介绍 • 药物无定形分析方法 • 药物无定形在药物制剂中的应用 • 药物无定形的研究进展与展望
01
药物无定形介绍
药物无定形的定义
药物无定形是指药物在固态下没有明 确的晶体结构的状态,其分子在空间 中呈无序排列。
药物的无定形状态可以影响其溶解度 、稳定性、生物利用度等性质,从而 影响药物的疗效和安全性。
X射线衍射法
总结词
X射线衍射法是一种通过测量X射线在物质中的衍射角度来推断其晶体结构的方法。
详细描述
X射线衍射法利用X射线在晶体中的衍射现象,测量衍射角度,并根据布拉格方程计算晶格常数和晶面间距。通过 与已知标准品的衍射数据对比,可以确定药物的无定形状态。该方法具有较高的精度和可靠性,适用于结晶度和 纯度分析。
制备技术的挑战
药物无定形的制备技术仍面临诸多挑战,如粒径控制、结晶抑制、生产效率等,需要进 一步研究和优化。
解码生物药物的隐秘密码:4D非标记定量蛋白质组学的前沿技术与应用
解码生物药物的隐秘密码:4D非标记定量蛋白质组学的前沿技术与应用生物药物的研发和应用一直是现代医药领域的重要课题,而蛋白质作为生物药物的关键组成部分,其特性和定量分析对于药物研究和开发具有重要意义。
近年来,4D 非标记定量蛋白质组学技术的发展为我们解码生物药物的隐秘密码提供了新的工具和方法。
一、什么是4D非标记定量蛋白质组学技术?。
1.1 蛋白质组学的概念和基本原理。
蛋白质组学是研究生物体内所有蛋白质在一定条件下的表达水平、相互作用以及功能的综合科学。
它基于质谱技术,通过对蛋白质样本进行消化、质谱分析和数据处理,实现对蛋白质组的全面分析和定量。
1.2 4D非标记定量蛋白质组学技术的定义和特点。
4D非标记定量蛋白质组学技术是一种基于质谱的蛋白质组学方法,通过对样品中不同时间点、不同条件下的蛋白质进行定量分析,实现对蛋白质组动态变化的观察和解析。
其特点包括高灵敏度、高通量、高精确度和高时空分辨率等。
图1。
二、4D非标记定量蛋白质组学技术的关键步骤。
2.1 样品制备与前处理。
样品制备是4D非标记定量蛋白质组学技术的关键步骤之一,包括蛋白质提取、样品净化和富集等。
这些步骤的选择和优化对于后续的质谱分析和定量结果具有重要影响。
2.2 蛋白质消化和肽段分离。
蛋白质样品经过酶切消化后产生的肽段是进行质谱分析和定量的主要对象。
常用的消化酶包括胰蛋白酶和内切酶等。
肽段的分离可以通过液相色谱技术实现,以便进行后续的质谱分析。
2.3 质谱分析和数据采集。
质谱分析是4D非标记定量蛋白质组学技术的核心步骤,常用的质谱技术包括液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)和高分辨质谱等。
在质谱分析过程中,需要对样品进行分离、离子化和碎裂,然后通过质谱仪器进行检测和记录。
2.4 数据处理与定量分析。
数据处理是4D非标记定量蛋白质组学技术中不可或缺的步骤,包括峰提取、峰匹配、定量标准建立和结果统计等。
通过对质谱数据的处理和分析,可以获得蛋白质的定量信息和差异表达分析结果。
分子印迹聚合物的制备及其在固相萃取中的应用---优秀毕业论文参考文献可复制黏贴
绪论引言分子印迹技术(Molecular Imprinting Technique, MIT)是20世纪80年代迅速发展起来的一种化学分析分离技术,即制备在空间结构及结合位点上与目标分子完全匹配的聚合物的实验技术。
分子印迹技术涉及化学、高分子、生物、医药、材料等多学科交叉,在化学仿生传感器、模拟抗体、模拟酶催化、膜分离技术、对映体和位置异构体的分离、固相提取、临床药物分析等领域展现了良好的应用前景[1]。
固相萃取(solid phase extraction, SPE)是一种基于色谱分离的样品前处理方法,是指液体样品在正压、负压或重力作用下通过装有固体吸附剂的固相萃取装置,从而将特定的化合物吸附并保留在SPE柱上的实验方法。
主要应用于环境样品痕量检测、药物分析与分离、生物与临床样品分析及其他如食品工业等方面,是一个被非常看好的并具发展潜力的新型分离技术。
1.2分子印迹技术1.2.1分子印迹技术原理及方法分子印迹聚合物(Molecular Imprinted Polymers, MIPs) 是模板分子(Template)以共价键或非共价键形式与功能单体(Monomers) 结合,并在引发剂作用下与交联剂(Crosslinker) 发生聚合,洗去模板分子之后,形成在空间结构及结合位点上与目标分子完全匹配的几何空间空穴,该空穴在形貌和作用力方面对模板分子都有着记忆和识别特性。
印迹过程图示见图1。
1.2.1.1 分子印迹法-预组装法预组装法(Pre-organized approach )也叫共价印迹法,是由德国的 Wulff 教授研究小组[2]于20世纪70年代初期创立。
共价印迹法是指在进行聚合反应以前,功能单体和模板分子之间是通过共价键相互联结的,该共价联结的产物在保持共价联结固定的情况下,进行聚合反应,聚合完成后,上述的共价联结则通过分解反应,使聚合物中的模板除去,即得到分子印迹聚合物。
当此印迹聚合物和客体分子相遇时,则又可形成相同的共价联结。
β-环糊精类液相色谱固定相及其手性拆分应用研究进展
环 糊 精 类 色 谱 固定 相 一 般 是 将 卢 C 或 其 一D
衍生物键合到硅胶基 质上 , 硅胶先经过 硅烷化试
剂 预 处 理 , 用 的硅 烷 化 试 剂有 一 常 氨丙 基 三 乙氧
基 硅烷 ( H 5 ) 一 水 甘 油 醚 氧 丙 基 三 甲氧 基 K 50 、 缩
硅烷 ( H5 0 和 T 甲基丙 烯酰 氧 基丙 基 三 甲氧基 K 6) .
硅 烷 ( H 7 ) -D经 过 修 饰 后 , 连 有 氨 基 、 K 50 。 C 常 羟 基 、 基 或 环 氧 基 官 能 团 , 与 硅 烷 化 硅 胶 键 烯 可
合 ; 有采 用 硅 烷 化 试 剂 将 — D 衍 生 化 , 在 无 也 C 再
硅胶 , 其余 的羟基分别采用萘基氨基 甲酸酯化、 乙 酰化 、 甲基 化 进 行 全 衍 生 , 分离 了 1 手 性 对 映 2种 体 。邱月 琴等 ¨ 采用异 氰 酸丙基 三 乙氧基 硅 烷做
第2 4卷第 8期 21 0 2年 8月
化 学 研 究 与 应 用
Ch mia s a c n p ia in e cl Re e rh a d Ap l t c o
Vo. 4 , . 1 2 No 8 Aug 201 ., 2
文章 编 号 :0415 (02 0 —190 10 .66 2 1 )816 -7
定相 , 手性化合物具有 良好 的拆分 能力 。本文介绍 了 环糊精 的结构 和性质 , 对 综述 了各种衍生 化 的卢 环糊 一
精 液相色谱键合 固定 相及其在手性化合物拆 分 中的应用 。 关 键词 :一 J 环糊精 ; B 高效液相色谱 固定 相 ; 性拆 分 ; 手 衍生化
中 图 分 类 号 :6 7 7 0 5 . 文 献 标 识 码 : A
纳米CoWO4材料的形貌调控方法及应用研究进展
㊀收稿日期:2021-05-26基金项目:辽宁省教育厅一般项目(LQN202016)ꎻ辽宁大学大学生创新创业训练项目(D202011291423047482)ꎻ辽宁大学大学生创新创业训练项目(x202010140243)作者简介:徐亮(1980-)ꎬ女ꎬ辽宁兴城人ꎬ副教授ꎬ研究方向:制药废水的分析与处理.㊀∗通讯作者:徐亮ꎬE ̄mail163.com.㊀㊀辽宁大学学报㊀㊀㊀自然科学版第48卷㊀第4期㊀2021年JOURNALOFLIAONINGUNIVERSITYNaturalSciencesEditionVol.48㊀No.4㊀2021纳米CoWO4材料的形貌调控方法及应用研究进展徐㊀亮∗ꎬ刘妮萍ꎬ吴学签ꎬ王思幻ꎬ宋香霖(辽宁大学药学院ꎬ辽宁沈阳110036)摘㊀要:纳米半导体材料钨酸钴(CoWO4)具有特殊的晶体结构以及磁性㊁电化学性质㊁催化活性㊁光致发光等性能.CoWO4性能的多样性是由于晶体结构㊁粒径㊁比表面积以及带隙能等表面形貌参数不同造成的.相应的ꎬCoWO4的合成方法不同ꎬ其制备产物的表面形貌参数也各异.文章比较了7类不同CoWO4的制备方法ꎬ总结了合成条件的改变对其形貌的影响ꎻ列出了3类CoWO4最常用的改性方法ꎬ对比了改性后CoWO4的形貌及性能差异ꎻ最后提出了不同形貌CoWO4应用前景.关键词:钨酸钴ꎻ形貌调控ꎻ应用中图分类号:TQ138ꎻQ643.3㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1000 ̄5846(2021)04 ̄0305 ̄07ResearchProgressofMorphologyControlMethodsandApplicationsofNanoCoWO4MaterialsXULiang∗ꎬLIUNi ̄pingꎬWUXue ̄qianꎬWANGSi ̄huanꎬSONGXiang ̄lin(SchoolofPharmaceuticalSciencesꎬLiaoningUniversityꎬShenyang110036ꎬChina)Abstract:㊀Cobalttungstate(CoWO4)ꎬananometersemiconductormaterialꎬhasattractedtheattentionofmanyscientistsduetoitsspecialcrystalstructureꎬmagneticꎬelectrochemicalꎬcatalyticactivityandphotoluminescenceproperties.ThepropertiesofCoWO4isduetothedifferentsurfacemorphologyparameterssuchascrystalstructureꎬparticlesizeꎬspecificsurfaceareaandbandgapenergy.CorrespondinglyꎬthesurfacemorphologyparametersofthepreparedproductsvarywiththedifferentsynthesismethodsofCoWO4.InthisreviewꎬthemorphologiesofsevenkindsofCoWO4preparedbydifferentmethodsarecomparedforthefirsttimeꎬandtheinfluenceofsynthesisconditionsontheirmorphologiesarealsosummarized.InadditionꎬthreemostcommonlyusedmodificationmethodsofCoWO4arelistedꎬandthemorphologyparametersofthemodifiedCoWO4arecompared.FinallyꎬthemainapplicationsofCoWO4areintroducedꎬandtheinfluenceofdifferentmorphologyofCoWO4ontheirapplicationandapplicationprospectaresummarized.㊀㊀Keywords:㊀Cobalttungstateꎻmorphologicalcharacteristicsꎻapplication0㊀引言纳米半导体材料钨酸钴(CoWO4)是第一行过渡金属元素的钨酸盐ꎬ属于黑钨矿家族的矿物群ꎬ晶型结构为P2/c单斜相纳米晶体[1]ꎬ如图1所示.作为一种p型半导体[2]ꎬCoWO4具有粒径分布小㊁带隙能窄㊁稳定性高㊁低成本㊁生态友好等优点[3-4].其特殊的晶体结构和多样的性质(如磁性㊁电化学性质㊁催化活性㊁光致发光(PL)等[5])ꎬ可用于合成气生产的氧气载体材料ꎬ微波介电陶瓷和光伏电化学电池[2ꎬ6]发光材料ꎬ光纤ꎬ磁性材料[7]ꎬ超级电容器ꎬ以及环境净化光催化剂[8]和常规的氧化催化剂等.图1㊀CoWO4的晶体结构虽然CoWO4是一种适应性强的半导体材料ꎬ但在实际应用中也存在一些问题ꎬ如晶型不合适㊁氧化空位少[9]㊁比表面积小㊁载流子数少和电荷分离较差[10]等问题导致其电流密度小㊁电容率低㊁氧化还原反应活性位点少ꎬ限制了其在电化学电容器方面的使用[11]ꎻ此外ꎬ其粒径大㊁比表面积小[8]㊁电子-空穴对复合速率高㊁带隙能宽[12]等问题ꎬ使CoWO4对太阳光的利用率差ꎬ对污染物的降解效率缓慢㊁降解率低.在合成过程中也存在制备工艺复杂ꎬ温度较高或对设备要求苛刻ꎬ不适合大规模生产.纳米晶体的性质取决于组成㊁尺寸㊁形状㊁比表面积(BET)㊁带隙能等参数[6]ꎬ而不同的制备途径对CoWO4的这些形貌参数会产生重大影响.文章总结不同合成方法和改性技术对其形貌参数的影响及其应用进展.1㊀形貌调控1.1㊀不同CoWO4合成方法的形貌特征CoWO4的合成有很多种方法ꎬ包括高温下的常规固态反应ꎬ共沉淀ꎬ喷雾热解ꎬ低温熔融盐路线和水热/溶剂热方法㊁溶胶-凝胶法和聚合络合物法等[2ꎬ4ꎬ6ꎬ13].目前ꎬ报道过的CoWO4形态主要是一维纳米颗粒㊁微晶㊁核-壳纳米线ꎬ以及复杂的三维纳米复合物[14]和CoWO4微环等(如图2所示).不同合成方法制备出的CoWO4形貌特征如表1所示ꎬ形状大部分是球形㊁类球形㊁棒状等一维纳米结构ꎬ少部分是三维结构.近几年也有人通过新型的合成方法制备出形态特别的CoWO4ꎬ如田进军等[15]合成出一种鸡冠花状CoWO4纳米材料ꎬ极大地提高了其电化学性能.Ahmed[10]和Wang等[16]通过模板法制备了带介孔的钨酸钴纳米颗粒ꎬ因其高比表面积㊁大孔体积㊁均匀的孔结构使其具有更好的可见光驱动光电化学水氧化性能.微波法合成的粒径较小ꎬ溶胶-凝胶法合成的粒径较大ꎻ而微波法合成的CoWO4比表面积较大ꎬ可以作为优良的吸附剂使用.603㊀㊀㊀辽宁大学学报㊀㊀自然科学版2021年㊀㊀㊀㊀图2㊀CoWO4的不同形态表1㊀不同合成方法制备出CoWO4的形貌特征合成方法形状粒径/nmBET/(m2 g-1)优点缺点水热法椭圆形纳米晶体[17]70 合成温度低ꎬ粒度可控产量低ꎬ需要特定的高压釜声化学法+水热法球形纳米颗粒[2]35~403.1可为结构单元的重排提供足够的能量ꎬ很容易获得具有特殊纳米结构的新型材料需要特定的高压釜溶剂热法纳米棒组成的空心花状结构[18]宽度10~20长度100~30012.39可合成出三维结构纳米材料时间长ꎬ不适合大规模生产沉淀法球形纳米颗粒25[5]19.0[8]大规模㊁简便㊁成本低煅烧温度高能量损失大熔融盐法类球形纳米颗粒[5]45 粒度可控㊁工艺简单㊁合成温度低 溶胶-凝胶法[19]类球形纳米颗粒植物明胶284动物明胶150 易于化学计量学控制㊁化学均匀性好㊁环境友好合成粒径较大ꎬ步骤繁琐ꎬ对仪器设备有要求ꎬ不利于大规模应用微波法[20]类球形纳米颗粒1~1040~110合成粒径小ꎬ合成温度低对设备有要求㊀㊀不同反应参数对纳米颗粒的表貌也有很大影响[6].如在沉淀法中ꎬFarhadAhmadi等[6]通过加入十二烷基硫酸盐(SDS)作为表面活性剂ꎬ减小了CoWO4的粒径ꎬ增大了比表面积ꎬ70min后对甲基橙的光催化降解率最大ꎬ达到70%.HongfeiJia等[21]发现在350ħ或更低温度下的样品均为非晶态ꎬ而在400ħ的温度下制备的样品为结晶态ꎬ非晶态CoWO4比晶态表现出更高的催化活性.KouroshAdib等[22]采用不同浓度和进料流量的钨酸盐水溶液ꎬ通过控制搅拌温度来改变CoWO4的粒径大小ꎬ结果表明在Co2+浓度为0.005mol/L㊁WO2-4浓度为0.1mol/L㊁Co2+进样流量为40.0mL/min㊁温度为60ħ时合成出的钨酸钴粒径最小.在熔融盐法中[5ꎬ23]ꎬNaNO3和LiNO3的混合物作熔盐介质ꎬ盐与CoWO4前驱体的质量比为6ʒ1ꎬ保持时间8hꎬ反应温度270ħꎬ得到了直径为45nm的纳米盐ꎬ而且随着盐与CoWO4前驱体的质量比㊁保持时间不断增加ꎬ晶体的粒径也会逐渐增大.各制备方法在合成过程中也各有优缺点ꎬ常规的固态反应方法由于反应温度高和重复的煅烧 703㊀第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀徐㊀亮ꎬ等:纳米CoWO4材料的形貌调控方法及应用研究进展㊀㊀粉碎循环而消耗大量能量[3]ꎬ溶胶-凝胶法㊁微波法等新型方法制备产物纯度高ꎬ易于化学计量控制ꎬ对环境友好ꎬ但是对设备要求高ꎬ不适合大规模应用.熔融盐法由于产粉粒度可控ꎬ工艺简单ꎬ合成温度低ꎬ最适合生产应用.1.2㊀改性后的CoWO4形貌特征粒径㊁比表面积㊁孔径㊁价带位置等参数对材料的性能影响很大ꎬ且单催化剂在应用过程中存在缺陷ꎬ如在光催化应用中存在光吸收有限㊁电子-空穴复合速率快和吸附速率低等问题ꎬ故有必要对单催化剂进行改性.CoWO4的改性通常包括金属负载㊁杂质掺杂[24]㊁质子化㊁优化多孔结构[25]ꎬ与其他半导体形成异质结[26]表面杂化ꎬ表面氧空位产生[27]等ꎬ表2列举了3类CoWO4改性后的部分形貌参数特征.表2㊀改性后CoWO4的形貌特征改性方法铁掺杂[28]形成p ̄n异质结CoWO4/g ̄C3N4[12]形成Z型异质结CdS/CoWO4[29]形状纳米棒CoWO4纳米颗粒锚定在g ̄C3N4纳米片的表面上CoWO4纳米颗粒负载在CdS棒上粒径/nm50~10055.2120~50带隙能/eV 1.852.23㊀㊀在众多CoWO4改性的文献中ꎬ研究形成p ̄n异质结占大多数.之所以p ̄n异质结成为热点是因为p ̄n异质结可以在p型和n型半导体之间提供内部电场ꎬ具有正向导电性ꎬ可改善CoWO4的电化学性能ꎬ其次ꎬ这种界面电场可以大大改善光生载流子的不充分调节ꎬ在内部电场的作用下ꎬp型和n型半导体中的光生电子和空穴ꎬ分别迁移到p型半导体的价带(VB)和n型半导体的导带(CB)ꎬ改变了价带位置ꎬ极大地促进了电子-空穴对的分离和迁移[30]ꎬ在CoWO4的应用中起着重要作用.其优点主要体现在:1)p ̄n异质结比纯的CoWO4纳米尺寸小ꎬ如WO3/CoWO4异质结的直径约20~40nm[31]ꎻ2)带隙能量比单纯CoWO4低ꎬCoWO4/g ̄C3N4复合材料的带隙能量为1.85eVꎻ3)吸收波长的范围宽[27]ꎬ比表面积大ꎬ这些性质的改善都有利于提高CoWO4的性能.此外除了二元掺杂外ꎬ还有一些三元纳米复合材料ꎬ如TiO2/Fe3O4/CoWO4[32]㊁Fe3O4/ZnO/CoWO4[33]等均为p ̄n异质结的复合光催化剂.2㊀CoWO4的应用2.1㊀磁性材料CoWO4作为一种P型半导体ꎬ具有磁性[34]ꎬ是一种反铁磁性材料.JiweiDeng等[17]用水热法制备的CoWO4粒径为20~50nmꎬ反铁磁体的临界温度(TN)值为40Kꎬ而S.Shanmugapriya等[35]利用声化学法制备的CoWO4粒径为20~30nmꎬTN值为20Kꎬ可见晶粒尺寸对磁性能有重大影响ꎬ晶粒较小时可降低反铁磁转变温度ꎬ同时在低温时表现出超顺磁性效应.当CoWO4形态为核-壳结构时ꎬ在TN以下ꎬ壳表面上未补偿的自旋增加ꎬ加上化合物的晶粒尺寸减小ꎬ可增强磁化强度.2.2㊀电化学超级电容器超级电容器作为一种电化学储能装置ꎬ具有高功率密度ꎬ高倍率能力和长周期等优点[36].过渡态钨酸盐是最有前途的材料之一ꎬ它具有优异的超电容性能ꎬ良好的倍率性能ꎬ大的比电容和出色的循环性能[20].CoWO4作为二元金属氧化物ꎬ具有电荷储存水平高的Co3+/Co2+氧化电对ꎬ可提供比双电层高几倍的比电容ꎬ有望成为超级电容器的电极材料[36].XutengXing等[36]通过湿化学法合成了非晶态CoWO4ꎬ粒径仅有3~6nmꎬ并发现非晶态纳米粒子具有尺寸小㊁粒度分布窄等特点ꎬ且这些特点有助于CoWO4的高电化学性能.同时发现CoWO4非晶态比CoWO4晶态更容易发生氧化还原反应ꎬ且表现出低电阻和良好的循环寿命.P.K.Pandey803㊀㊀㊀辽宁大学学报㊀㊀自然科学版2021年㊀㊀㊀㊀等[37]通过喷雾热解法合成了CoWO4薄膜ꎬ将其作为光伏电化学电池(PVEC)中的阳极进行了一系列实验ꎬ结果发现薄膜结构可提高其光学性能和导电性能[37].除薄膜结构外ꎬ上面提到的介孔结构的钨酸钴纳米颗粒也可极大提高其电化学性能.2.3㊀电催化剂H2O电化学转化H2和O2的应用非常重要ꎬ因为它与能量转换和存储设备(如水电解㊁燃料电池㊁金属空气电池等)相关ꎬ是一种可再生清洁能源[9ꎬ38].CoWO4作为过渡金属元素Co的氧化物衍生物ꎬ是一种可用于碱性溶液氧释放(OER)的新型高效电极材料.V.K.V.P.Srirapu[38]的实验中对比了CoWO4和NiWO4的电化学双层电容(Cdl)ꎬ结果表明两种电极材料的比表面积可影响Cdl值ꎬ进而对电催化活性产生影响.YujinHan等[9]通过对[Co4(H2O)2(PW9O34)2]10-(POM)进行退火处理ꎬ合成了纳米颗粒的CoWO4WOC(水氧化催化剂)ꎬ发现退火温度为400ħ所合成的无定型CoWO4纳米颗粒表现出最好的催化活性.可见材料的比表面积和晶型结构都会影响电催化性能.2.4㊀光/声催化剂近年来工业发展以及药物的大量使用造成环境污染严重ꎬ光催化作为一种简便易得的清洁材料ꎬ越来越受到研究者们的青睐ꎬ这是由于特殊能带结构的半导体光催化剂可诱发产生氧化能力较强的羟基自由基ꎬ具有较强的氧化能力ꎬ可实现对废水中有机污染物的深度处理[39].CoWO4具有可行的氧化还原耦合态(Co2+/Co3+)和优异的电导率10-7~10-3S cm-2ꎬ与混合或原始金属氧化物材料相比ꎬ表现出优异的催化性能[21].TizianoMontin等[8]发现影响材料光催化性能的因素有:材料的比表面积㊁价带和导带的位置以及电子-空穴复合的速率.基于光催化的原理ꎬ由于超声波比光的穿透能力强ꎬCoWO4也表现出良好的声催化活性[40].JingQiao等[41]制备了SrTiO3/Ag2S/CoWO4复合材料声催化降解四环素ꎬ该催化剂有效地促进光致电子-空穴对的分离ꎬ并获得更多的正价带和负导带ꎬ极大地提高了其降解性能.3㊀总结与期望综上所述ꎬ各种经典合成方法如水热法㊁溶剂热法㊁熔融盐法等制备出的CoWO4ꎬ具有不同的化学结构和形貌特征ꎬ拓展了其应用领域.其中ꎬ微波法合成的CoWO4p ̄n异质结具有比表面积大㊁电子空穴对复合率低等特征ꎬ可极大提高光/声催化活性.沉淀法或湿化学法制备非晶态的CoWO4p ̄n异质结ꎬ具有尺寸小㊁粒度分布窄㊁比表面积大㊁带隙能低㊁氧化还原活性位点多等优点ꎬ可应用于CoWO4电化学超级电容器.此外ꎬ制备介孔CoWO4也是提高其性能的重要手段ꎬ通过利用模板法所制备的p ̄n异质结具有更好的可见光驱动光电化学水氧化性能.总之ꎬ在以后CoWO4的应用中ꎬ应根据其发展趋势ꎬ在充分考虑材料结构㊁性能的基础上ꎬ开发稳定性高ꎬ形貌可调ꎬ制备工艺简洁的CoWO4新材料.参考文献:[1]㊀LandeeCPꎬWestrumEFJr.ThermophysicalmeasurementsontransitionmetaltungstatesⅡ.Heatcapacitiesofantiferromagneticnickelandcobalttungstates[J].TheJournalofChemicalThermodynamicsꎬ1976ꎬ8(5):471-491.[2]㊀AlborziAꎬAbediniA.Synthesisꎬcharacterizationꎬandinvestigationofmagneticandphotocatalyticpropertyofcobalttungstatenanoparticles[J].JournalofMaterialsScience:MaterialsinElectronicsꎬ2016ꎬ27(4):4057-4061.[3]㊀XuXWꎬShenJFꎬLiNꎬetal.Facilesynthesisofreducedgrapheneoxide/CoWO4nanocompositeswithenhanced903㊀第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀徐㊀亮ꎬ等:纳米CoWO4材料的形貌调控方法及应用研究进展㊀㊀electrochemicalperformancesforsupercapacitors[J].ElectrochimicaActaꎬ2014ꎬ150:23-34.[4]㊀ChukwuikeVIꎬSankarSSꎬKunduSꎬetal.Nanostructuredcobalttungstate(CoWO4):Ahighlypromisingmaterialforfabricationofprotectiveoxidefilmoncopperinchloridemedium[J].JournaloftheElectrochemicalSocietyꎬ2019ꎬ166(16):C631-C641.[5]㊀SongZWꎬMaJFꎬSunHYꎬetal.Low 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̄schemeSrTiO3/Ag2S/CoWO4compositeanditsapplicationinsonocatalyticdegradationoftetracyclines[J].SeparationandPurificationTechnologyꎬ2019ꎬ211:843-856.(责任编辑㊀郭兴华)113㊀第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀徐㊀亮ꎬ等:纳米CoWO4材料的形貌调控方法及应用研究进展。
药物靶标发现的主要技术的重新探索
药物靶标发现的主要技术的重新探索药物靶标发现是药物研发过程中的重要一环,它涉及到从某种疾病的发生机制中找到潜在的药物靶点,并通过与该靶点的相互作用来发展新型药物。
随着科学技术的不断进步,药物靶标发现领域也在不断演进。
本文将重新探索药物靶标发现的主要技术,从而帮助读者更全面地了解这一领域。
一、基因组学:1. DNA测序技术的革命性发展为药物靶标发现提供了更多的可能性。
通过全基因组测序,科研人员可以快速识别与疾病相关的基因变异,并进一步确定靶点。
2. 转录组学是基因组学的一项子领域,其通过研究体内基因的表达谱来辅助药物靶标的发现。
转录组学技术如RNA测序(RNA-seq)可以帮助科研人员识别在特定疾病过程中显著上调或下调的基因,从而确定潜在的药物靶点。
二、蛋白质组学:1. 相较于基因组学,蛋白质组学能够提供更多与疾病直接相关的信息。
蛋白质组学技术如质谱仪能够通过分析样本中的蛋白质组成和修饰情况,来鉴定与特定疾病相关的蛋白质。
2. 蛋白质互作组学可以帮助科研人员研究蛋白质之间的相互作用网络,进而找到与疾病发生发展相关的蛋白质靶点。
这些蛋白质靶点不仅可以作为药物研发的目标,还可以帮助揭示疾病的发展机制。
三、化学生物学:1. 化学合成方法的改进为药物靶标发现提供了更多的药物化合物。
结构生物学技术如X射线晶体学和核磁共振谱分析可用于解析药物与靶点之间的结合模式,进而优化药物分子的设计。
2. 高通量筛选技术使得科研人员能够快速筛选大量的化合物,以寻找与特定疾病相关的潜在药物靶点。
这些化合物可以通过多种生物化学、细胞生物学和动物模型等方法进行验证。
药物靶标发现的主要技术在不断进步和演变中。
基因组学、蛋白质组学和化学生物学等领域的技术手段不断提高,为药物研发提供了更多的可能性。
这些技术将进一步推动药物靶标发现的深入探索,并有望带来更多创新性的药物治疗方法。
本文的观点和理解:药物靶标发现的重新探索体现了科技的不断进步对医药领域带来的巨大影响。
纳米氧化锌的研究进展
纳米 ZnO 的制备方法有物理方法和化学方 法。物理方法是将常规的粉体经机械粉碎、球磨 而制得。其特点是方法简单,但产品纯度较低,颗 粒分布不均匀。化学方法是从原子或分子成核, 生成纳米级的超微细粒子,这里主要介绍制备纳 米 ZnO 的化学方法。 1.1 固相反应法
以 Na2CO3 和 ZnSO4·7H2O 为原材料,分别研 磨,再混合研磨,进行室温固相反应[6],首先合成 前驱体 ZnCO3,然后于 200C 热分解,用去离子水 和无水乙醇洗涤,过滤,干燥后制得纯净的 ZnO 产品,粒径介于 6. 0 ~ 12. 7nm。石晓波[7]等以草 酸和醋酸锌为原料,用室温固相反应首先制备前 驱物二水合草酸锌,然后在微波场辐射分解得到
第 15 卷第 5 期 2003 年 10 月
化学研究与应用 ChemicaI ReSearch and AppIicatiOn
文章编号:1004-165(6 2003)05-0601-06
纳米氧化锌的研究进展
VOI. 15,NO. 5 Oct. ,2003
辛显双,周百斌!,肖芝燕,徐学勤,吕树臣
(哈尔滨师范大学理化学院,黑龙江 哈尔滨 150080)
摘要:本文对纳米氧化锌的制备技术进行了全面介绍并客观地指出其优缺点,概括了常用的表征方法,着重对 纳米氧化锌的应用与研究前沿作了系统的阐述,并展望了纳米氧化锌的应用前景。 关键词:纳米氧化锌;制备;表征;应用;展望 中图分类号:O614.241 文献标识码:A
纳米 ZnO 是当前应用前景较为广泛的高功 能无机材料。由于其颗粒尺寸的细微化,比表面 积急剧增加,表面分子排布、电子结构和晶体结构 都发生变化,具有表面效应、小尺寸效应、量子尺 寸效应和宏观量子隧道效应等。从而使纳米 ZnO 具有一系列优异的物理、化学、表面和界面性质, 在磁、光、电、催化等方面具有一般 ZnO 所无法比 拟的特殊性能和用途,由它构成的二维薄膜和三 维固体也不同于常规薄膜和块状固体材料[1 ~ 5]。 本文对 ZnO 的制备方法、结构的表征及用途进行 了综述,并对纳米氧化锌的应用前景进行了展望。
氮化碳的合成、表征和应用研究
氮化碳的合成、表征和应用研究一、本文概述氮化碳,一种具有独特物理化学性质的无机非金属材料,近年来在材料科学领域引起了广泛的关注。
由于其优异的性能,如高硬度、高热稳定性、良好的化学稳定性以及独特的电子结构,氮化碳在多个领域具有潜在的应用价值。
本文旨在深入探讨氮化碳的合成方法、表征手段以及应用研究进展,以期为氮化碳的进一步研究和应用提供有益的参考。
我们将概述氮化碳的基本性质和研究背景,以便读者对其有一个全面的了解。
我们将详细介绍氮化碳的合成方法,包括物理法、化学法以及近年来新兴的纳米合成技术等,并对各种方法的优缺点进行评估。
接着,我们将探讨氮化碳的表征手段,包括结构分析、性能测试等方面,以便准确评估其质量和性能。
我们将综述氮化碳在各个领域的应用研究进展,包括陶瓷、涂层、电子器件、催化剂等,以期为其未来的应用提供指导。
通过本文的阐述,我们期望能够为读者提供一个关于氮化碳合成、表征和应用研究的全面视角,为其进一步的研究和开发提供有益的启示和借鉴。
二、氮化碳的合成方法氮化碳(CNx)是一种非传统的碳氮化合物,其合成方法众多,主要包括热解法、化学气相沉积法、激光诱导法、离子注入法以及高压合成法等。
热解法:热解法是一种常用的氮化碳合成方法,其基本原理是在高温下,通过含碳和含氮前驱体的热解反应生成氮化碳。
该方法可以通过控制反应温度、气氛和压力等参数来调控产物的组成和结构。
然而,由于反应温度高,易导致产物晶粒粗大,限制了其在纳米材料领域的应用。
化学气相沉积法:化学气相沉积法是一种在气相中发生化学反应,将反应产物沉积在基底上形成薄膜的方法。
在氮化碳的合成中,含碳和含氮的前驱体在反应室中通过高温反应,生成的氮化碳分子被输运到基底表面并沉积成膜。
该方法具有制备大面积、连续且均匀的氮化碳薄膜的优点,因此在材料科学和纳米技术等领域具有广泛的应用。
激光诱导法:激光诱导法利用高能激光束激发含碳和含氮的前驱体,使其在极短的时间内完成化学反应,生成氮化碳。
药物无定形态的特点及其在制剂开发中的应用
按照药物分子的堆积状态的不同,药物状态除了晶体药物,还包括无定形药物。
晶体药物分子呈现长程短程皆有序,晶体药物因分子堆积的方式的差异,造就了其多晶型现象。
而无定形态则长程无序,短程有序,因为无定形态药物分子堆积的短程无序性,决定了其处于热力学不稳定的状态,具有较高的表面自由能。
根据热力学的基本原理,高能态要向低能态进行转化,也就使药物无定形态易于向药物晶体状态进行转晶,这样也对无定形药物开发造成了困难。
当然,其无序的堆积状态也提高药物的润湿性,打破了晶体药物之间的晶格能,可以提高难溶性药物在溶剂中的溶解度。
溶解度的提高,进而将影响难溶性药物制剂的溶出速率。
溶出的提高,将会影响药物的释放与吸收,间接提高难溶性药物在人体的暴露量,提高药物的疗效。
可是,尽管难溶性药物无定形态提高了溶出,也需格外关注无定形溶出过程的稳定性。
因为药物无定形溶出的同时,水化作用亦同时进行。
药物无定形接触溶剂后,无定形态玻璃化转化温度将降低,这也将造成无定形态易于向晶体状态转化,一旦发生转晶,溶出也将降低。
同时,药物无定形的水化作用,也会使药物无定形在溶出介质中,形成凝胶,阻止了无定形粉末的溶出。
举例:通过熔融冷却法制备了辛伐他汀(simvastatin,SIM)、卡维地洛(carvedilol,CAR)和厄贝沙坦(irbesartan,IRB)的无定形态,凝胶形成导致这3种无定形药物的溶出显著低于其晶态。
药物无定形态凝胶化并不一定表明发生转晶,这个需要加以区分,必要时可以对症下药,药到病除。
与晶体药物相比,药物无定形态除了热力学不稳定,表面自由能能,溶解度与溶出速率高之外,引湿性也相对较高,特对是对于药物分子中极性基团较多的情况。
药物分子中极性基团易于与水通过氢键结合,增加了药物无定形态的引湿性。
药物无定形态引湿性的提高,也增加了它的不稳定性。
水分子具有塑化作用,可以降低药物无定形的玻璃化转化问题,提高其转晶的可能性。
据有关研究,吲哚美辛在不同的湿度条件下,可以转化成不同的药物晶型。
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无定形药物固相表征技术的研究进展及应用
王亚男;李芳;程锦;王咏;徐嘉;辛俊勃;施秦
【期刊名称】《药学与临床研究》
【年(卷),期】2022(30)3
【摘要】无定形药物在提高难溶性药物溶解度、改善其溶出及生物利用度方面具有显著优势,故而广泛应用于药物制剂领域。
但无定形药物处于能量较高的非稳态,易发生结晶,从而失去其在溶解度和溶出速率等方面的优势。
因此,在无定形药物制剂的制备和储存过程中,为控制质量需要对其进行相应表征。
目前,已有包括光学技术、热分析技术、光谱学技术等在内的多种技术被广泛用于无定形药物制剂的研究领域。
本文简述无定形药物制剂的多种新发展的表征技术,包括偏光显微镜-控温热台联用、表面光栅衰减、X射线粉末衍射-同步辐射光源技术联用、热分析技术、宽频介电谱、纳米红外光谱分析、拉曼光谱成像、固态核磁共振、荧光分析、X射线光电子能谱等技术,并重点介绍近几年该领域的研究进展及其应用,以期为无定形药物制剂研究和开发提供借鉴。
【总页数】7页(P246-251)
【作者】王亚男;李芳;程锦;王咏;徐嘉;辛俊勃;施秦
【作者单位】江苏医药职业学院药学院
【正文语种】中文
【中图分类】R943;R927.1
【相关文献】
1.分子印迹固相萃取技术在水产药物残留分析中应用进展
2.固相萃取分离/富集技术与分光光度法联用(固相光度法)研究进展
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5.固相微萃取技术在滥用药物分析中的应用进展
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