醛衍生物范文（精选4篇）
醛衍生物 第1篇
醛鞣剂是分子结构简单、相对分子量较小的有机鞣剂,与铬鞣、植鞣相比,醛鞣革最突出的优点是醛鞣剂与皮胶原形成共价交联后所表现出的优异的耐水洗、耐汗、耐溶剂、耐碱及耐氧化等化学稳定性,所以醛及其衍生物鞣剂是目前研究开发最为活跃的鞣剂之一。
目前,人们认为具有鞣性的醛类鞣剂有:甲醛、乙醛、戊二醛、改性戊二醛、糠醛、双醛淀粉鞣剂、丙烯醛、2-丁烯醛、乙二醛、一甘醇双醛、二甘醇双醛等;醛衍生物鞣剂有:醛酸鞣剂、噁唑烷鞣剂、氰胺树脂鞣剂、脲醛树脂鞣剂、砜型合成鞣剂等。
1 醛鞣剂
1.1 甲醛
甲醛是醛类化合物中最简单的化合物,它在常温下是气体,沸点为-21 ℃,有难闻的刺激性气味,易溶于水,常以其水溶液的状态保存。
由于甲醛羰基上连有2个氢原子,因而化学性质活泼,具有很高的反应能力,能参与很多反应。甲醛主要与皮胶原蛋白质的碱性氨基酸(赖氨酸、羟赖氨酸、精氨酸)中大部分中性氨基(—NH2)、亚氨基(RNH)发生反应。可以与一条肽链上的—NH2、RNH发生单点结合,也可以与两条肽链或多条肽链上的—NH2发生肽链间的双点结合,起到“缝合”作用[1]。
PNH2+OCH2undefinedPCH2+H2O
2PNH2undefinedPNHCH2NHP+H2O
甲醛鞣革具有以下的特点[2]:① 甲醛鞣革的收缩温度为80～85 ℃,耐酸、耐碱、耐氧化剂及还原剂的作用,也耐汗、耐水洗;② 甲醛鞣革颜色纯白,遇光不变色。但甲醛鞣革也存在缺点,如革身扁薄,不耐陈化、容易变脆,对湿热作用的稳定性较小等,甲醛鞣革还能使染料与皮革的结合牢度降低。更重要的是甲醛的毒性,高浓度甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害。甲醛还有致畸、致癌作用。长期接触甲醛的人,可能引起鼻腔、口腔、鼻咽、咽喉、皮肤和消化道的癌症。因此,我国对于皮革和纺织品中的甲醛含量做了严格的限制,如国家规定:与人体直接接触的纺织品中的甲醛含量应<75 mg/kg。所以甲醛作为鞣剂单独鞣制皮革或毛皮的工艺必将被淘汰。
1.2 戊二醛
戊二醛又称胶醛,是带有刺激性气味的无色透明油状液体,易溶于水,有微弱的醛气味。戊二醛不但可用作皮革的鞣剂,也是一种高效的消毒剂。
戊二醛的分子两端各有一个醛基,为双官能醛,与甲醛相似,它与皮胶原反应主要发生在碱性氨基酸上。但由于它是双醛,其反应活性、结合量、交联性能都比甲醛要高的多,因此可以在皮纤维之间形成更加稳定的共价键交联。生皮与戊二醛作用后收缩温度可以达到86 ℃以上[3]。
戊二醛鞣革具有以下特点:① 鞣制速度快、结合量高。甲醛可以被裸皮吸收1/3,2.5 h后收缩温度才能达到78 ℃;而戊二醛能被裸皮吸收70%,1 h后的收缩温度就可以达到80 ℃。② 戊二醛所鞣皮革柔软丰满,手感好,耐汗,耐水洗,耐化学溶剂,耐氧化性能优越,水洗后革会略变硬,但经机械作用后又能恢复其柔软度;③ 戊二醛鞣革的使用性能接近铬鞣革,而且其耐曲折性和耐汗性优于铬鞣革。但在长期的使用过程中发现,无论是存放的戊二醛溶液还是被戊二醛作用后的生皮都会变黄,鞣制毛皮时会使毛被的色泽较深。一种推测是可能由不饱和的醛及聚合物所引起,研究[4]表明,戊二醛的水溶液中含有大量的不饱和物、水合物及环状衍生物等都是变黄的起因。另一方面是,醛基的极性较弱,与生皮亲合力差,要达到良好的作用,其pH值应在6.5～8.0,这使得在革制造中常出现反应状况不佳,吸收不好的情况。
1.3 改性戊二醛
为了降低戊二醛的价格,消除戊二醛鞣革色泽黄的缺点,我们可以采取多种方法对其进行改性,生产出改性戊二醛鞣剂。常用的方法是使用甲醛、甲醇等改性剂对戊二醛进行改性,不但可改变气味,也可改变鞣制后颜色,同时因封闭部分醛基,因而在渗入过程中不会发生强烈反应,但在H+或OH-条件下则会慢慢释放出醛基,使之与内层胶原活性基结合,因此鞣制作用缓和,里外均一。另外,范浩军等人用含α-氢的有机酸和甲醛改性戊二醛[5],沈一丁等人用线性丙烯酸树脂改性戊二醛[6],也取得了很好的效果。
一般认为,改性戊二醛鞣制机理主要是醛基可以与胶原氨基进行交联,同时也可以与酪氨酸和组氨酸残基发生不可逆结合,还与羟基、胍基反应形成氢键,但与羧基不能形成牢合[7]。改性戊二醛鞣剂无异味,具有温和的鞣制作用,保留了戊二醛鞣剂鞣革柔软、丰满、粒面细致、染色均匀等优点,且鞣后皮革颜色浅淡,不发黄,成本比戊二醛低。
1.4 糠醛
糠醛是一个重要的由农副产品中制得的产品,为无色液体,具有与苯甲醛类似的气味,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,在空气中容易变黑。
糠醛的化学性质与甲醛和苯甲醛相似,它具有醛和不饱和的呋喃杂环的双重化学性质。其结构中含有醛基上的羰基和呋喃环中的双键及醚结构,因此具有很大的活性[8]。糠醛在无机酸的作用下,能与皮蛋白中的自由氨基反应并有可能生成一个与胶原有多点结合的网状大分子[9]。
糠醛鞣革在经过晾干、陈化之后,其耐水性和收缩温度有明显的提高,但成革手感的弹性很差,达不到质量要求。因此,单独使用糠醛鞣革没有实际意义,而多是采用糠醛预鞣、铬鞣的方法。
1.5 双醛淀粉鞣剂
早在20世纪60年代,美国就提出了双醛淀粉预鞣的专利。双醛淀粉是采用高碘酸对淀粉进行选择性氧化的产物,它是一种白色粉状固体,多以水溶液状态使用。
双醛淀粉具有醛一般的反应性,能与醇、胺、羟胺和肼等反应,用于鞣革时利用醛基对羟基、氨基、亚氨基的反应,特别是交联反应,对革产生鞣制作用[10]。
双醛淀粉鞣革色泽洁白,粒面细致,耐水、耐酸碱性能优良。手感丰满,断裂伸长率增加。单独的双醛淀粉鞣性较差,可用于毛皮和白湿皮的鞣制,也可用于其它鞣剂以其用于皮革的预鞣和复鞣。
2 醛衍生物鞣剂
2.1 脲醛树脂鞣剂[10]
脲和甲醛的水溶液在中性或微碱性(pH值7～8)条件下加热,依摩尔比的不同可获得一羟甲基化合物、二羟甲基化合物。
对于鞣革过程而言,应用脲的一羟甲基化合物、二羟甲基化合物及其低分子聚合物比较适宜,它们都易溶于水,相对分子质量小,容易渗透到裸皮结构中去,在酸性催化剂作用下,在皮内转变成不溶于水的高分子化合物,产生鞣制和填充作用。
鞣制时,既可以使用预制好的羟甲基脲单体水溶液,也可以直接加入尿素和甲醛,使它们在皮内进行加成和缩聚反应。在较高温度下鞣制的皮革较柔软,颜色纯白,耐光,耐酸碱。但由于鞣制过程中缩合反应常不完全,在成革储存过程中还要继续缩合,释出甲醛,促使皮纤维脆裂,所以这种鞣剂不能单独作为鞣剂应用。
2.2 双氰胺、三聚氰胺-甲醛树脂鞣剂[10,11]
双氰胺和甲醛在中性或微碱性介质中,可以发生缩合反应变成羟甲基化合物,能制得阳离子型树脂,也可以制得阴离子型树脂。水溶性双氰胺树脂,可制成粉状产品保存。在水溶液中,由于树脂缩合易凝胶化,稳定性较差。
羟甲基化双氰胺和革的反应类似其它高分子离子型化合物和革的反应,可利用酸、盐及一些合成鞣剂的作用使它们变成不溶解的物质而沉积于皮革纤维内。
氰胺树脂具有良好的复鞣填充性能,明显的增厚、增白,提高耐光性能及促进油脂吸收和强化染色效果等功能。
2.3 噁唑烷合成鞣剂
噁唑烷又称氧氮杂环戊烷,是醛与β- 氨基醇类的缩合物,也可以看作是醛的衍生物。它的结构不复杂(如图1所示),但其衍生物非常多,具有双官能团结构,与生物蛋白质有很好的反应活性。由于其反应活性比较高,有相当一部分的噁唑烷不稳定,它们易发生分解、转化、聚合。在20世纪初,刚被提取合成出来的噁唑烷就被用于医药方面。现在它的用途越来越广,如用于单或双组分聚氨酯体系、环氧化树脂体系、丙烯酸树脂体系等聚合物体系的除水剂、潜固化剂、化学稀释剂;用作腐蚀抑制剂、除甲醛剂、脱色剂、皮革助鞣剂等[12,13,14,15]。
噁唑烷是一种有机小分子,双官能团结构使其能与酚和生物蛋白质起交联反应,因而具有良好的鞣革性能。目前关于双环噁唑烷的鞣革反应机理还不太清楚,一般认为单环噁唑烷鞣革是先水解开环,再同皮胶原结合。首先是可逆性的开环作用,水解开环后,N+与胶原的羟基形成离子键结合。OH-与氨基可形成共价键结合,此外还可与胶原的咪唑基形成共价结合,与胶原中的酪氨酸的酚环发生缩合反应[16]。
噁唑烷鞣革有如下特点:① 成革色泽洁白、革不泛黄、柔软、丰满,很适宜于制造白色革和毛皮。鞣制毛皮,毛不沾色,收缩性小。单独鞣革综合性能较差,可用于预鞣和复鞣;② 可与胶原的氨基等产生不可逆的共价结合,成革手感好,有较好的物理性能,成革耐水洗性能优良,耐汗性好;③ 可在很宽的pH值范围内发挥鞣性,收缩温度可达87 ℃;④ 可提高铬的利用率,减少废液中的铬含量。噁唑烷的最佳用途是用于鞣制较薄的服装革,成革具有良好的强度。
2.4 醛酸鞣剂
醛酸鞣剂是最近几年的一个研究热点,醛酸鞣剂中含有醛酸双官能团,醛基可以和皮纤维形成稳定的共价键结合,使生皮的收缩温度有效提高,同时,醛酸化合物对皮胶原进行化学改性,在皮胶原大分子链侧上引入—COOH,增加了铬鞣剂与皮胶原纤维的结合点,促使其对铬鞣剂的高吸收从而达到减少铬鞣剂用量的目的[16,17,18],因此醛酸鞣剂又可以作为一种高效的铬鞣助剂。现在常用的醛酸鞣剂有:乙醛酸、丙烯酸-丁烯醛共聚物鞣剂、改性戊二醛醛酸鞣剂、戊二醛-乙醛酸合成醛酸鞣剂[6,19,20]。
2.5 砜型合成鞣剂
砜型合成鞣剂是由萘磺酸、二羟基二苯砜及甲醛缩合而成的一种性能优良的高档鞣剂。砜型合成鞣剂鞣性优良,可以用于主鞣,收缩温度可以达到80 ℃,并具有非常强的增厚能力,鞣革有优良的物理机械强度,其性能优于栲胶,从而使之成为薄的高档稀有动物皮如蛇皮、蜥蜴皮、鱼皮鞣制的首选材料。由于砜结构耐光,白色,其缩合物不影响铬鞣革的性能,因此也是一种优良的铬鞣革复鞣剂。但由于其单体结构中的缩合反应点位阻大,而且砜基的亲电反应活性也低,该单体又不溶于水,在水相条件下极难被溶解,造成稀释后单体的沉淀,达不到理想的效果[23]。
3 结论
醛类及其衍生物鞣剂在皮革中的应用十分广泛,在皮革鞣剂中占有相当重要的地位,但是不可忽视的是这些鞣剂或多或少都存在一些缺点,单独鞣制时一般都难以完全满足人们的要求,因此在实际应用中需要与其它鞣剂结合使用,或者将其改性为性能更加优良的鞣剂后再单独使用。
摘要：醛及其衍生物鞣剂所鞣皮革颜色洁白,具有收缩温度高、耐水洗、耐汗、耐溶剂性能优良等特点,因此在制革工业中有着十分广泛的应用。本文对目前比较常用的醛及其相关衍生物鞣剂的鞣革性能特点、与纤维作用机理进行了详细阐述。
竹炭去甲醛被夸大了 第2篇
竹炭产品的广告中声称，竹炭对甲醛有很强的吸附能力，并宣称有实验佐证。国家室内环境与室内环保产品质量检验监督中心主任宋广生表示，竹炭的确有一定吸附能力，因为竹炭中有很多大小以微米计算的微孔结构，就像水能够渗透进沙子一样，甲醛、水等这些成分都可以渗进竹炭这些微孔里。不过功效却并没有相关竹炭广告中宣称的那么神。
一些竹炭广告所谓的“实验证据”其实是竹炭产品的吸附试验。福建师范大学化学与材料学院杨磊等人在《竹炭对甲醛的吸附性能研究》中就做过类似试验，测得的每克竹炭高达68毫克的甲醛吸附量。不过试验是将竹炭置于近乎饱和的甲醛蒸汽中进行的，这样的环境，随便扔进一块木头也能熏成甲醛味，并不等于生活中竹炭就有这么强的吸附力。
试验还指出，竹炭对甲醛的最佳吸附条件为3个小时，超过这个时间，就容易脱附。就像海绵吸满了水就没办法再吸了，反而会从竹炭的微孔中挥发出去。
中国科学院植物研究所丁浩、一然在《竹炭吸甲醛·除污可能变污染》一文中就有这方面的数据，如果把吸满甲醛的竹炭放进清洁的房间中，3个小时内每克竹炭中的甲醛含量就能下降到1.6毫克，尤其是在夏日高温的情况下，竹炭吸附甲醛的能力有明显下降，而释放甲醛的速度却有很大的提高。也就是说一旦把这些吸饱了甲醛的竹炭放到没有甲醛污染的空房间里，反而变成了污染源。
一些竹炭广告有意将这些问题遮蔽起来，过于神话了竹炭的除甲醛功能。
醛衍生物 第3篇
1 材料与方法
1.1 细胞
人舌鳞癌Tca8113细胞系由重庆医科大学生命科学院提供,常规培养。
1.2 材料和仪器
ALDEFLUOR®盒(Stem Cell Tecnologies);Trizol总RNA抽提试剂(Invitrogen公司);PCR- SelectTM cDNA Subtraction kit(Clontech公司);TaqTM酶、pMD18- T载体(购自宝生物工程大连有限公司);QIAGEN II Gel Extraction Kit(QIAGEN公司);其他试剂均为进口或国产分析纯;BD FACSAriaⅡ流式细胞分析仪(Becton Dickinson)。
1.3 Tca8113细胞系中ALDH表达的检测
参照 ALDEFLUOR®试剂盒说明书进行细胞染色后,流式细胞仪检测并收集高低荧光强度(ALDHhigh和ALDHlow)细胞。
1.4 抑制性消减杂交文库的建立
以ALDHhigh亚群细胞总RNA为实验方(tester),ALDHlow亚群细胞总RNA为驱动方(driver),构建ALDHhigh细胞特异性表达基因cDNA文库。
1.4.1 ALDHhigh和ALDHlow两亚群细胞总RNA的提取
将ALDHhigh和ALDHlow细胞按照Invitrogen公司的Trizol说明书进行操作。
1.4.2 抑制性消减杂交
抑制性消减杂交参照Clontech公司的PCR- SelectTM cDNA消减试剂盒说明书并按实际情况如下操作:①分别取2 μg ALDHhigh细胞的总RNA和ALDHlow细胞的总RNA 反转录合成ds cDNA,前者称为测试方(tester),后者称为驱动方(driver)。②用四碱基内切酶RsaⅠ对合成的tester和driver双链cDNA分别进行酶切产生大小合适的平头末端cDNA片段。并只在测试方的5' 端连上接头1和接头2。③分别向连接接头1和接头2的检测方中加入过量驱动方cDNA片段,于杂交缓冲液中进行第一轮杂交反应,反应结束后,将2 个反应体系混合,再加入过量变性的驱动子cDNA片段,进行第二轮杂交反应,产生可作为PCR扩增模板的差异基因片段。④以试剂盒中的PCR primer1为引物进行2 次PCR扩增,第二次PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳检测并拍照。
1.4.3 PCR产物的纯化和克隆
将第二次PCR产物用QIAGEN胶纯化试剂盒进行纯化,纯化后的产物与PMD- 18T载体连接,以转化大肠杆菌DH5a感受态细胞。将转化后的大肠杆菌涂在涂有X- gal和IPTG的含氨卞青霉素的LB 90 mm平板上培养。
1.4.4 转化子鉴定
重组的转化子通过PCR法进行鉴定:先从已建立的平板上用灭菌的牙签随机挑转化的单菌落20 个,接种于2 ml LB培养基中,37 ℃、200 r/min培养过夜,取20 μl菌液离心后作为模板,以primer1为引物进行PCR扩增。琼脂糖凝胶电泳鉴定大肠杆菌中有无插入片段并拍照。
1.5 测序及生物信息学分析
随机挑选120 个克隆,送测序公司(北京六合华大基因公司)测序。
测序结果分析:在GenBank中用BLAST进行同源性分析;对相似度较高的基因采用Gene Set Analysis Toolkit V2在线分析系统进行基因本体论(Gene Ontology,GO)分析。
2 结果
2.1 ALDH在Tca8113细胞系中表达的检测
荧光强度高的ALDHhigh细胞占Tca8113细胞的1.3%左右(图 1A),在加入醛脱氢酶抑制剂DEAB的对照组中,荧光强度较高的ALDHhigh细胞在散点图上消失(图 1B)。按照实验需求,我们收集ALDHhigh细胞和ALDHlow细胞各2×105细胞左右。
A: ALDHhigh 细胞含量; B:经DEAB处理后ALDHhigh 细胞含量
2.2 总RNA的质量分析及二次PCR后的鉴定
分光光度计测得ALDHhigh和ALDHlow的总RNA A260/A280的比值分别为1.93和1.92,表明纯度良好。1%琼脂糖凝胶, TBE缓冲液,120 V、20 min电泳图显示质量良好(图 2A)。二次PCR扩增之后,出现从0.1～2 kb不等的弥散条带(图 2B)。
2.3 重组转化子的琼脂糖鉴定电泳图
PCR产物的电泳结果显示:克隆的片段均匀随机分布在200～700 bp范围,且无假阳性克隆(图 3)。
2.4 测序结果和生物信息学分析结果
对120 个克隆进行测序,其中6 个克隆没有测序结果,对剩余114 个序列利用NCBI的GenBank BLAST 2.0进行相似性序列分析,结果显示:其中42 个重复序列分别代表13 个不同的基因,重复克隆包括2 种形式,即同一基因相同位置序列的克隆和同一基因不同位置序列的克隆;最终我们获得的可分析的差异表达基因序列为27 个,利用NCBI提供的相关信息初步确定了这些基因的名称、GeneBank ID、相似性、染色体位点等生物学信息(表 1)。
A:质量分析(Quality analysis); B:鉴定(Identification)
对27 条差异表达基因进行基因本体(gene ontology,GO)分析,包括生物过程分类(biological process classification)、分子功能分类(molecular function classification)和细胞组分分类(cellular component classification)(图 4)。
3 讨论
本实验分选干细胞样亚群细胞的方法为ALDEFLUOR分析法:ALDEFLUOR试剂系统是一种非免疫方面的鉴定方法,它是基于高表达于骨髓造血系统[8]、外周血[9]和神经系统[10]的干细胞和祖细胞的ALDH活性来进行功能上的分选。因动物体内成瘤模型实验也称异体移植成瘤实验,是鉴定肿瘤干细胞的金标准[11],根据相关文献报道推测,相对于CD44[6]、CD133[7]、SP[8]而言,ALDHhigh细胞致瘤性最强。所以本实验采用ALDHhigh和ALDHlow细胞作为本实验的实验对象,对于接下来的肿瘤干细胞样亚群细胞与非肿瘤干细胞样亚群细胞的差异基因分析可能更具有参考价值。
本实验应用抑制性消减杂交技术建立的克隆菌落,经 PCR鉴定后都有插入片段且无假阳性克隆,这显示本文库是一个高质量文库。
测序及生物信息学分析:从克隆平板中随机挑选120 个克隆,经测序、Blast比对后,得到相似性较高的27 个已知基因(表 1),从中可以发现CD44在ALDHhigh
注: SLC25A13: Homo sapiens solute carrier family 25, member 13 (citrin); KLHL2:Homo sapiens kelch- like 2, Mayven (Drosophila), transcript variant 3, mRNA; NPC1:Homo sapiens Niemann- Pick disease,type C1; EID1:Homo sapiens EP300 interacting inhibitor of differentiation 1, mRNA; WAPAL:Homo sapiens wings apart- like homolog (Drosophila), mRNA; NOTCH2:Homo sapiens notch 2; BARD1:Homo sapiens BRCA1 associated RING domain 1; ITPR1:Homo sapiens inositol 1,4,5- triphosphatereceptor, type 1; FRG1:Homo sapiens FRG1 gene, complete cds; MCCC2:Homo sapiens methylcrotonoyl- CoA carboxylase 2 (beta); RPLP0:Homo sapiens ribosomal protein,large, P0, transcript variant 1, mRNA; DOCK8:Homo sapiens dedicator of cytokinesis 8, transcript variant 3, mRNA; GLIS3:Homo sapiens GLIS family zinc finger 3; PACRG:Homo sapiens PARK2 co- regulated on chromosome 6; COL7A1:Homo sapiens collagen, type VII, alpha 1, mRNA; EGFR:Homo sapiens epidermal growth factor receptor; NAV2:Homo sapiens neuron navigator 2, transcript variant 4, mRNA; RB1:Homo sapiens retinoblastoma 1, mRNA; TTC12:Homo sapiens tetratricopeptide repeat protein 12 gene, complete cds, alternatively spliced; NCOR1:Homo sapiens nuclear receptor corepressor 1, transcript variant 3, mRNA; SMAD1:Homo sapiens SMAD family member 1, transcript variant 2, mRNA; KLHL13Homo sapiens kelch- like 13 (Drosophila), RefSeqGene on chromosome X; PRPF39:Homo sapiens PRP39 pre- mRNA processing factor 39 homolog (S. cerevisiae), mRNA; SEPT9:Homo sapiens septin 9, transcript variant 4, mRNA; ATP2B4:Homo sapiens ATPase, Ca2+ transporting, plasma membrane 4, transcript variant 1, mRNA; FLJ31104:Homo sapiens hypothetical LOC441072, partial miscRNA; CD44:Homo sapiens CD44 molecule (Indian blood group)
细胞中特异性表达,曾报道CD44[6]有可能为头颈部鳞癌干细胞的标志物。基因本体(gene ontology,GO)分析:Blast比对得到的27 条基因能被GO 识别的基因总共有25 条,未能匹配的2 条基因为NPC1和SEPT;GO发现在生物过程(biological process)分类中,这些基因主要参与细胞的代谢过程、生物调控、发展过程、免疫应答等,其中还发现这些基因与细胞的增殖、生长和再生有关,提示这些基因可能与肿瘤干细胞亚群的高增殖能力这一生物特性相关;分子功能(molecular function)分类显示:这些基因主要与蛋白质结合、核酸结合、转录调节等相关;细胞组分(cellular component)分类显示:这些基因主要与细胞核、大分子复合体、腔膜等相关。在这3组分类中,同一基因可能涉及不同功能。
本实验筛选出的27条基因在舌鳞癌中的功能还未确定,我们下一步考虑从以下方面进行更深层次的研究:将ALDHhigh细胞这一干细胞亚群特有的全长cDNA构建真核表达载体转染到肿瘤ALDHlow细胞和正常黏膜上皮细胞,以研究这些肿瘤干细胞特异性基因对肿瘤和正常组织生物学行为的影响;用基因敲除的方法敲除这些肿瘤干细胞特有基因,看在动物模型上,其致瘤能力有没有改变,并为将来的临床治疗奠定实验理论基础。
摘要：目的:构建舌鳞癌Tca8113细胞中高醛脱氢酶活性(high aldehyde dehydrogenase activity,ALDHhigh)细胞特异性表达基因cDNA文库并进行相应的生物信息学分析。方法:应用抑制性消减杂交(SSH)技术,以ALDHhigh细胞RNA为测试方、低醛脱氢酶活性(ALDHlow)细胞RNA为驱动方,构建文库;应用BLAST、Gene Set Analysis Toolkit V2等软件进行生物信息学分析。结果:随机挑选20个集落进行PCR分析,克隆片段均匀分布在200 bp～700 bp,无假阳性克隆,成功构建文库;对120个克隆测序并进行BLAST分析,得到27个差异表达基因;功能聚类发现部分与细胞增殖、生长繁殖、再生等生物行为相关。结论:成功构建的ALDHhigh细胞特异性表达基因cDNA文库,为下一步找出ALDHhigh干细胞特性相关基因提供帮助。
关键词：人舌鳞癌Tca8113,抑制性消减杂交技术,肿瘤干细胞,醛脱氢酶,生物信息学
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化学纯化柠檬醛方法比较 第4篇
1 试验部分
1.1 主要试剂与仪器
山苍子油(含柠檬醛70%左右,上海邦成化工有限公司);亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、乙醚、正己烷、环己烷、甲苯均为分析纯。
真空泵;索氏提取器;恒温槽磁力搅拌器;电子天平; 6890-N型Agilent气相色谱仪(美国安捷伦公司)
1.2 气相色谱条件
DB-1701弹性毛细管柱;进样口温度220℃;柱温250℃;柱头压力45 KPa(恒压);进样量0.2 μL;分流进样方式(分流比20 ∶1) ;载气(H2)流量20 ml/min;检测器FID;检测器温度230℃
1.3 实验原理
在亚硫酸负离子(SO32-)中,硫原子带有孤对电子,具有强的亲核性。柠檬醛分子中的羰基是一个极性不饱和基团(碳原子带部分正电荷,氧带部分负电荷),与α、β碳原子形成共轭体系,具有α, β不饱和羰基化合物的性质,其中的β碳原子和羰基上的碳原子带有正电性,因而亚硫酸钠和柠檬醛发生亲核加成反应,生成易溶于水的磺酸盐, 与未反应的油相 (杂质) 分开。这个反应是可逆的,在强碱作用下磺酸盐又可以水解生成柠檬醛。当溶液PH值大于11.2时,部分的物质B可发生不可逆环化反应生成物质E,反应方程式如下:
在亚硫酸氢根(HSO3-)中,硫原子也有强的亲核性,能同柠檬醛发生加成反应。柠檬醛与亚硫酸氢钠在其饱和溶液中生成白色沉淀,同未反应的油相(杂质)分开,用稀强碱或稀强酸处理沉淀,也可以将柠檬醛释放出来。反应方程式如下:
柠檬醛与亚硫酸氢钠形成的盐(D)与柠檬醛(A)之间存在着动态平衡,当环境温度大于60℃时,化学平衡倾向于生成柠檬醛(F)的方向。只要将生成的柠檬醛(F)移出,就可以破坏原有的化学平衡,使反应进行彻底。反应方程式如下:
1.4 实验方法
方法1 将定量的亚硫酸钠和碳酸氢钠的混和物溶解于蒸馏水中,室温下搅拌至完全溶解,待溶液冷却到室温后,在剧烈搅拌下加入定量的山苍子原油(含75%柠檬醛),在氮气保护下继续搅拌几个小时。静置分层,直至水相澄清,分出未反应的油相,再用乙醚萃取水相2次,弃去乙醚,在缓慢搅动的水相中滴加10%氢氧化钠。反应结束后,静置分层,分出其中的有机相,水相分别用30 mL乙醚萃取两次,萃取后的乙醚相与有机相合并。在常压下蒸去乙醚,用无水Na2SO4干燥,用气相色谱法测定其含量,计算收率。
方法2 将亚硫酸氢钠溶于定量的蒸馏水中,再加入5ml醋酸,然后将山苍子原油(含70%柠檬醛)溶解于定量的乙醇(99.5%)中,控制反应体系温度在10 ℃左右,将亚硫酸氢钠溶液缓慢滴加于溶有山苍子油的乙醇溶液中,不断搅拌,有白色结晶物析出。待反应结束后,将沉淀过滤,分别用40 mL乙醚洗涤3次,然后把沉淀溶于10%氢氧化钠溶液中,并不断的缓慢搅动,反应结束后,静置分层,分别用30 mL乙醚萃取水相2次,萃取后的乙醚相与有机相合并,在常压下蒸去乙醚,用无水Na2SO4干燥,用气相色谱法测定其含量,计算收率。
方法3 山苍子油(含70%柠檬醛)溶解于定量的乙醇(99.5%)中并控制环境温度在10 ℃左右,将亚硫酸氢钠溶液缓慢滴加于山苍子油的乙醇溶液,同时激烈搅动,待白色结晶物析出后过滤,用乙醚洗涤沉淀3次。沉淀在40 ℃烘箱中干燥,将沉淀研细,放入索氏提取器中反应。反应结束后,在70℃的条件下旋转蒸发除尽提取液,即得到柠檬醛。用气相色谱法测定其含量,计算收率。
2 结果与讨论
2.1 实验方法对比
从图1和图2的比较中可以看出,方法3将山苍子油中的柠檬烯等杂质基本除尽。图中的B(橙花醛)和C(香叶醛)互为顺反异构体,是柠檬醛的主要成分[6]。
从表1可以看出:比较第1次和第2次实验结果可以得出,加入NaHCO3可以提高柠檬醛的收率;过量的Na2SO3可以提高柠檬醛的收率,当Na2SO3与柠檬醛的物质的量比大于2时,柠檬醛的收率可以达到最大值,但要控制溶液的pH值在一定范围内;反应时间大于7 h,反应可以进行的比较彻底;反应体系温度在10℃～25℃之间时,温度对柠檬醛纯化的影响不大。
从表2可以看出:过量的NaHSO3有利于提高柠檬醛的收率,当NaHSO3与柠檬醛的物质的量比大于1.5时,纯化柠檬醛的收率不再提高;适量乙醇的加入能明显缩短反应时间,提高柠檬醛的收率和纯度。
从表3得知: 当温度高于60℃时,柠檬醛才开始分解;回流的温度越高反应完成需要时间越短;过高的回流温度降低了柠檬醛的纯度。
从上述的实验可以看出,柠檬醛化学纯化方法的收率很难超过75%。研究发现,体系pH在8.3～8.8之间,Na2SO3与柠檬醛反应,有利于生成溶于水的物质C,物质C在氢氧化钠的作用下可以生成柠檬醛,从而实现提纯精制的目的。当体系pH>11 .2时,Na2SO3与柠檬醛反应部分生成物质B,并不可逆地环化生成能溶于水的胶状物质E,从而造成收率下降,所以实验中用碳酸氢钠与亚硫酸钠的缓冲体系,维持体系pH值为8～9之间,有利于物质C的生成。因此不论在方法1还是在方法2中,有Na2SO3存在的体系中,加入强碱(10%NaOH),不可避免的要产生易溶于水的胶状物质E,使柠檬醛的收率下降。由于柠檬醛与Na2SO3和NaHSO3溶液反应为非均相反应,在反应的过程中,充分的搅拌是非常必要的。有文献报道[3],在方法1中,加入适量的相转移催化剂PEG600,柠檬醛的收率可以提高到90 %。
在方法2中,加入一定量的乙醇,避免了块状的柠檬醛亚硫氢酸盐沉淀生成,使其反应更充分,利于有机溶剂将未反应的杂质洗涤除尽,从而提高了柠檬醛的纯度。据文献[4]报道,加入少量的醋酸,可以抑制NaHSO3分解,减少物质C的生成,在一定程度上提高了柠檬醛的收率。由于购买的NaHSO3有部分分解生成Na2SO3,使柠檬醛生成柠檬醛亚硫酸盐溶于水,是方法2中柠檬醛的收率低于方法1的一个原因。乙醇的加入,使生成的柠檬醛亚硫酸氢盐溶解,是柠檬醛收率下降的另一个原因。在强碱处理柠檬醛亚硫酸氢钠盐的过程中,要缓慢滴加碱,搅拌不能太剧烈,尽量缩短新生成的柠檬醛同含有Na2SO3和碱水相接触的时间,因为在此条件下,易生成溶于水的物质E。
在方法3中,选择合适的回流相是非常必要的 ,在索氏提取管中溶液的温度要保证柠檬醛的盐能够迅速的分解,同时提取瓶中的温度不能太高,因为在高温(>110℃)环境中,柠檬醛长时间的被加热易发生聚合、氧化和异构化等化学反应,用高沸点的溶剂做回流溶剂,虽然缩短了反应时间,但柠檬醛的纯度有所降低。回流相的用量要适量,以保证蒸馏与回流之间的平衡。如果实验室中要快速的得到高纯的柠檬醛,可以将纯净的柠檬醛亚硫酸氢钠盐(D)溶于75℃以上的蒸馏水中,就可以得到高纯度的柠檬醛,只是柠檬醛的收率较低,在15%左右。
3 结论
本实验提供了纯化柠檬醛的一种新方法,避免传统化学方法中强碱的使用,减少了副产物的生成,从而提高了柠檬醛的纯度。本实验也避开了工艺条件要求较高,设备造价贵的精馏法,同样可以得到纯度大于98%的柠檬醛。 将传统的方法2的收率45%提高到了65%,在方法3中,正己烷是较好的回流相,反应时间为2 h。
摘要：采用不同于传统纯化柠檬醛的方法,避开了化学纯化方法中使用强碱和物理方法中采用减压精馏的方式,利用索氏提取原理,在比较低的温度下(60℃),获得了高纯度的柠檬醛(98%以上)。与传统的化学纯化方法相比,柠檬醛的收率和纯度均有提高。
关键词：山苍子油,柠檬醛,纯化,索氏提取
参考文献
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