大分子物质的质谱研究

1. 利用解吸化学电离质谱(DCI-MS)，研究了C_(60)与烷基甲醚和伯醇自身化学电离(self-CI)产物之间的气相离子-分子反应，观察到加成离子[C_(60)C_2H_5O]~+和质子化分子[C_(60)H]~+是C_(60)与烷基甲醚等离子体反应的主要产物；相反，没有检测到C_(60)与伯醇离子体系形成的相应加成产物。利用AM1半经验方法对[C_(60)C_2H_5O]~+的十四种可能结构进行了计算。结果表明最稳定的加成产物是[3+2]环加成产物，并提出了该加成产物的形成途径。2. 使用同样方法研究了C_(60)与丙烯酸甲酯离子体系发生的气相离子-分子反应，观察到加成离子[C_(60)C_3H_3O]~+和质子化分子[C_(60)H]~+为主要产物。利用AM1半经验方法对[C_(60)C_3H_3O]~+的八种可能结构进行了计算，结果表明三种环加成产物为最稳定结构。3. 合成了一系列L7和σ因子肽片段，并利用基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS)、电喷雾质谱(ESI-MS)和圆二色(CD)对高效液相色谱(HPLC)提纯的合成肽进行了表征。4. 利用ESI-MS研究了L7和σ合成肽与蛋白质G和蛋白质A的复合物，发现了该复合物产生的最佳条件及其稳定性；并结合亲和色谱，证明了L7和σ合成肽与蛋白质G或蛋白质A形成的复合物是具有特异性的非共价复合物。5. 通过竞争酶联免疫吸附实验（ELISA）、亲和色谱和MALDI-MS的联用，发现L7和σ肽与IgG的Fc片断在蛋白质G和蛋白质A的结合位置不同。6. 利用鸡多克隆抗L7抗体通过免疫键合印迹法发现L7和σ肽之间没有交叉反应性。

色谱法分离稀土元素和生物小分子的研究

本论文利用高效离心分配色谱仪进行了稀土元素抗、忆、斓的分离研究和菱角壳中黄酮类化合物的分离研究；探讨了氨基酸在双水相体系中的分配行为；利用气相色谱一质谱法测定了野生菱角壳中的多糖类化合物的组成；利用高效制备色谱法对野生菱角壳中的黄酮类和生物碱类化合物分别进行了制备分离的研究。1．首次采用新型梭酸类萃取剂CA-12（仲辛基苯氧基乙酸）的庚烷溶液作为固定相，以氯乙酸一氢氧化钠混合溶液为流动相，利用高效离心分配色谱（HPCPC）分离伉、铭、斓，考察了流动相酸度、流速及HPCPC转速对分离效率的影响，通过梯度PH洗脱，实现了杭、忆、悯的基线分离，并对CA-12萃取金属离子的机理进行了探讨，同时利用HPCPC，对黄酮类化合物进行了分离研究，优选出溶剂系统（正己烷一乙酸乙醋一甲醇一水）的最佳配比，实现了混合物的分离。2．首次对四种氨基酸在聚乙二醇（PEG）一磷酸盐双水相体系中的分配行为进行了研究。考察了PEG分子量、磷酸盐溶液的pH值对相图的影响，测定了两相的组成、密度和折射率等参数，并对缓冲溶液的pH值、盐离子的存在和氨基酸的支链结构对氨基酸在双水相中分配比的影响进行了探讨。3．用乙醇分级沉淀法，首次从野生菱角壳中提取出多糖化合物。通过Molisch试验、红外光谱、核磁共振波谱分析确定了多糖的存在，用气相色谱一质谱法，确定了菱角壳多糖化合物的单糖组成。首次从野生菱角壳中提取出黄酮类化合物和生物碱类化合物，利用高效制备液相色谱（HPLC），通过考察流动相的组成配比、流速、检测波长等分离条件对分离效果的影响，优选出最佳色谱分离条件和制备条件，分离制备出四个黄酮化合物和三个生物碱化合物单组分，经化学法、红外光谱、质谱法和核磁共振法等初步确定了黄酮类化合物和生物碱类化合物的基本结构单元。

毛细管电泳电化学发光检测技术研究与应用

我们实验室一直致力于新型电化学检测方法的研究与应用，我们希望检测技术除了灵敏，还需要具有结构简单、操作方便、更好的选择性等特点。三联毗陡钉〔Ru（bPy）32+］电化学发光（ECL）方法已经在HPLC和流动注射中，在免疫分析和DNA探针分析中应用，用于生化物质分析、临床分析、疾病诊断、DNA序列测定、PCR反转录定量分析等。我们进一步发展了这种技术，使其应用于毛细管电泳分析，简称CE-ECL，可以预台CE-ECL技术将在分析科学领域中显示其快速、高效、灵敏、经济等优点。以建立和完善毛细管电泳发光检测技术和研究其分析应用体系为本论文的重点，主要包括以下几方面的工作内容：1．设计制作了柱端毛细管电泳电化学发光检测池，建立了电极和毛细管尺寸、检测电位、电解质浓度和酸碱度等实验参数，以及实际样品预处理方法；2．首次将毛细管电泳电化学发光检测技术应用于临床药物分析，证明该种技术对于分析临床病人样本中的药物含量具有灵敏度高、选择性和数据重现性好等特点；3．实现了毛细管电泳电化学发光检测体系中正负离子在正高压进样条件下的电场放大进样效应，并对负离子的这种特殊的效应进行了解释；4．利用毛细管电泳电化学发光技术分析了癌症化学标识物一多胺，体现出该种方法灵敏、一选择性好，而且无需进行衍生的特点；5．设计了一种毛细管电泳与流动注射分析通用的电化学发光流通检测池，其主要的特点是娜丈更换毛细管电泳分离毛细管和流动注射进样管，从而切换工作模式。该设计提高了分析结果的重现性，其灵敏度和重现性优于已经报道的其它类型的检测池。6．利用微乳化方法合成纳米尺寸的包含电化学发光试剂的二氧化硅颗粒，电化学发光试剂在其中以团聚的颗粒形态存在，具有稳定的电化学性质。这种材料通过化学键合或层层静电组装的方式结合蛋白质或DNA等生物大分子之后仍具有一定的电化学发光活性，并且发光活性随生物大分子固定量以及种类而变化，从而在一定程度上可以作为生物大分子电化学发光检娜勺标记物。

毛细管电泳及微芯片毛细管电泳电化学发光对某些药物的研究

三联吡啶钌（Ru（bpy）32+）电化学发光（ECL）方法已经广泛与HPLC和流动注射联用，用于生化物质分析、临床分析、疾病诊断、DNA序列测定、PCR反转录定量分析等。我们进一步发展了这种技术，使其应用于毛细管电泳分析，简称CE-ECL，CE-ECL技术在分析科学领域中显示其快速、高效、灵敏、经济等优点。本文研究了毛细光电泳及微芯片毛细管电泳电化学发光检测在在某些药物方面的应用。1．毛细管电泳电化学发光检测研究药物和蛋白相互作用扩展了毛细管电泳电化学发光的应用。将此技术用于研究药物与人血清白蛋白的相互作用。三种治疗帕金森病的药物普环陡、丙环淀、苯海索为分析物。成功地分离了此三种分子量相近的药物，并计算了单个药物与人血清白蛋白作用的键合常数及三种药物同时与该蛋白作用的键合常数，研究了药物间的竞争作用。实验表明，苯海索，丙环陡，普环咤与人血清白蛋白的键合常数依次减小，与人血．清白蛋白的键合能力也依次减小。它们同时与人血清白蛋白作用时的键合值较它们单独与人血清白蛋白作用时的键合值小，说明竞争作用存在。但它们相对的键合能力不变。2．微芯片毛细管电泳电化学发光检测尿液中的林可霉素将微芯片毛细管电泳电化学发光用于分析研究抗生素林可霉素。实验中采用上层带微通道的PDMS，下层带ITO电极的玻璃底片组成的微芯片，三联毗咙钉为电化学发光试剂，成功地分离了抗生素林可霉素和另外一种抗生素克林霉素。并在叨s内快速直接地检测了尿液中的林可霉素，检测限为3.1μM，重现陛好、线性范围宽，表明此技术可直接应用于生物样品的分析。

化学计量学方法辅助多组分分析

近年来，随着生物学、生命科学、药物学、环境科学等学科的迅猛发展，使得人们对于分析化学的要求也越来越高。由于这些学科一般都涉及对复杂多组分体系的定性、定量及结构分析，传统的单组分分析手段已经无法满足需要，这就迫切需要新的分析理论和技术来解决日益复杂的分析问题。而化学计量学的出现和迅速发展，为广大化学工作者提供了强有力的理论工具和分析手段，使得他们能够根据具体问题的不同而采用适当的分析技术来解决传统方法无法解决的难题。论文工作围绕因子分析类方法和小波分析方法在多组分分析中的应用进行了较系统的研究，主要内容归纳如下：1）应用渐进因子分析法和固定尺寸移动窗口渐进因子分析法对模拟的重叠HPLC-DAD数据进行解析，并对两种方法的解析结果进行比较。2）应用子窗口因子分析法解析模拟的重叠HPLC-DAD数据。3）应用小波分析方法进行数据压缩、平滑和滤噪、背景扣除和基线校正、重叠信号的解析，得到了满意的结果。4）将二维小波变换与子窗口因子分析方法相结合，用于高噪声的模拟HPLC-DAD数据的解析。5）将启发渐进式特征投影法和局部正交投影法分别应用于丹参和川芍提取物的HPLC-DAD重叠峰解析，所得结果可以作为进一步定性定量分析的依据。

天然产物及相关复方配伍的质谱及液相色谱研究

质谱技术以其灵敏度高、样品需求量少、快速准确的特点在生物大分子体系和天然产物的化学成分研究中起着极为重要的作用。特别是软电离质谱技术的发展，大大简化了化合物的测定过程，提高了分析研究速度，为分析植物及食物中的结构信息提供了快速便捷的方法。HPLC-ESI-MSn是90年代发展成熟的分析技术，它集液相色谱的高分离能力与质谱的高灵敏度和高专属性于一体，已成为包括药物微量杂质、药物降解产物、药代代谢动力学研究、组合化学合成产物高通量分析以及天然产物的化学筛选在内的现代药学研究领域最强有力的分析工具之一。本文首先采用电喷雾多级串联质谱技术，系统地研究了负离子条件下黄酮普元、黄酮醇普元以及二氢黄酮普元等化合物的特征质谱行为，并对中药黄芬中三种黄酮昔化合物进行了研究。利用这些特征碎片离子，可以简便快捷的区分结构类似的黄酮类化合物及其同分异构体。通过对黄酮C一昔类化合物的电喷雾串联质谱（ESI-MSn）研究，提出黄酮C-苷类化合物的特征碎裂规律，证明〔M-H-60］-，〔M-H-90］-，〔M-H-120〕-为黄酮C-苷类化合物的特征离子。为鉴定植物粗提物中黄酮类化合物奠定了基础。之后我们进一步采用高效液相色谱与电喷雾质谱联用技术，在线区分混合物中的黄酮类化合物的同分异构体。根据黄酮类化合物的电喷雾质谱规律以及化合物的色谱保留时间分析鉴定了黄答中的七种黄酮类化合物。建立了一种有效检测黄芩（Scutellariabaicalensis Georgi）中黄酮类化合物的快速灵敏的分析方法，为建立黄答药材的质量控制标准提供了借鉴。对于黄酮类化合物灵敏、快速和准确的分析方法的建立，不仅为黄酮类化合物的结构的快速鉴定提供了一定的依据，而且对生药的鉴别和制剂的质控起到重要的作用。利用电喷雾多级串联质谱技术，对化学结构相似的黄酮营、二氢黄酮营和黄酮醇昔类化合物进行了对比研究。并且首次利用高分辨质谱FTICR-MS及SORI-CID技术对naringin进行了质谱研究。利用其超高分辩率、准确质量确证了中性碎片丢失，进一步证明了我们对其碎裂机理的推断。之后，我们通过金属离子与黄酮昔溶液混合后，采用电喷雾串联质潜法进行测定。实验表明通过人为加入某些金属离子如Li+，Na+和K+，特别是Li＋可以提高黄酮昔类化合物分析灵敏度，从而提供较多结构信息。并且在串联质谱中表现不同的碎裂行为，为黄酮类化合物结构分析提供补充信息。研究表明结合〔M-H］-，〔M＋Na〕+，〔M＋Li〕+离子串联质潜提供的信息，能够有效的鉴定黄酮普的结构。本文通过电喷雾串联质谱（ESI-MSn）和液质联机技术（HPLC-ESI-MS／MS）研究了原小聚碱型生物碱。首次利用高分辨质谱FTICR-MS和SORI-CTD技术对原小桨碱型生物碱进行了高分辨质谱研究，提出了各种碎片离子的碎裂途径，并总结了原小聚碱型生物碱的质谱碎裂规律，为鉴定此类型的生物碱提供了依据。之后通过电喷雾串联质谱研究了四种生物碱化合物质谱行为。最后我们利用液质联机技术（HPLC-ESI-MSn），通过与标准品的液相保留时间对照及原小聚碱型生物碱的质谱碎裂规律，建立了分析鉴定常用中药中原小聚碱型生物碱的快捷方法。并通过选择离子监控技术（SIM）提高了对于同分异构体的分离鉴定。通过色谱UV吸收峰定量研究了这四种药用植物中小璧碱和巴马汀的含量，为临床应用提供一定的化学基础，为建立中药质量控制标准及植物分类学提供一定的依据。采用HPLC法考察了常见的黄连药对组合煎煮对黄连中小聚碱、巴马丁煎出量的影响。为制药工艺的优化奠定了基础。之后我们以中药理论为指导，按药物性味对改良半夏泻心汤中各药进行分组，利用高效液相色谱分析了不同配伍条件下小璧碱、巴马丁煎出量的变化。为组方的合理性和科学性提供了一定的化学物质基础依据。

大豆超氧岐化酶和品质因素相关性研究

本文进行了大豆种子超氧岐化酶和大豆品质因素（脂肪酸）之间的相关性研究。在这一研究中，我们使用了三种方法：1、HPLC分离测定脂肪酸的组成。2、用聚丙烯酰胺凝胶电泳研究同功酶。3、建立了自旋捕捉方法分析超氧岐化酶的活性。我们对二十四种大豆进行了研究：虎林野生大豆、公主岭野生大豆、秣食豆、黑豆、金元1号、满仓金、小金黄、东农4号、大白眉、早丰1号、十胜长叶、阿姆索、九农9号、黑河3号、绥农4号、黑农26号、吉林3号、合丰23号、哈76-6296、辽宁3号、吉林20、铁丰18、长农4号和EVANS、结果表明大豆种子SOD的比活力和其油脂含量呈极显著负相关；和亚麻酸含量呈极显著正相关；和油酸含量呈极显著负相关；和棕榈酸含量呈显著正相关；和亚油酸含量基本无关；和不饱和脂肪酸和为负相关。其直线回归方程分别为：Yoil = 27.72270-193.04800X比活力 Y18:3 = 3.64289 + 86.69367X比活力 Y18:1 = 31.42366 - 206.61395X比活力 Y16:0 = 9.03986 + 73.46336X比活力 只考虑栽培大豆，它们均未达到5％的显著水平。同功酶的研究结果表明，同功酶可分三个谱带区：A、B和C区，A区为MN-SOO、B、C区均为Cu、Zn-SOD。其中：虎林野生大豆、公主岭野生大豆，秣食豆、黑豆均有两条Mn-SOD同功酶谱带，其余二十个品种栽培大豆均有一条。吉林3号、吉林20的B区只有一条Cu、Zn-SOD同功酶谱带，其余二十二种大豆均有三条。C区都为三条Cu、Zn-SOD同功酶谱带。A、B和C区的百分量和大豆含油量、脂肪酸进行相关分析。结果表明，只有栽培大豆的A区和亚麻含量为显著负相关，其它均没达到5％的显著水平。其直线回归方程为：YA = 43.3277 - 2.5481 X18:3对用HPLC分离脂肪酸的文献方法进行了改进，由文献的1小时改进到每个样品十八分钟。并对二十四种大豆的脂肪酸组成进行了分离测定，结果发现，野生大豆、半栽培大豆和黑豆的亚麻酸含量高于栽培大豆。对光照核黄素体系，DMPO捕捉O_2:的机理进行了探讨。通过SOD抑制O_2~-的DMPO捕捉加合物DMPO－OOH的生成，建立了用自旋捕捉方法分析SOD的活性，并对二十四种大豆种子SOD的活性进行了分析，结果发现，野生大豆，半栽培大豆和黑豆的SOD比活力偏高。

天花粉蛋白抗HIV-1构效关系研究及机制探讨

天花粉蛋白（Trichosanthin，TCS）是从葫芦科植物括楼（TrichosanthesKiriloii）球根中提取的一种由247个氨基酸组成的I型核糖体失活蛋白（RibosomeInactivatingProtein，RIP）。TCS具有广谱的生物学和药学活性，包括抗肿瘤、免疫抑制、中期引产以及抗病毒活性，TCS还具有抗白血病和淋巴瘤的作用。TCS能够抑制HI卜1在急性感染的T淋巴细胞和慢性感染的巨噬细胞中的复制。TCS抗HIV的机制还不清楚，一般认为与R1（RibosolneInactivating）活性有关。TCS的毒副作用限制了它在抗HIV／AIDS临床上的进一步应用。人们期望通过改造或修饰，在保留TCS抗HIV活性的同时，降低其神经毒副作用及所引起的变态反应。因此，研究TCS的抗HIV-1作用机制及构效关系，有利于拓宽TCS的临床应用适应症，也对RIP类化合物基础研究和应用研究具有重要的指导作用。本论文在实验室己有研究工作的基础上，对TCS抗HIV-1作用、机制及构效关系进一步研究。首先，采用MTT比色法检侧TcS对人T淋巴细胞系C8166、HIV-1慢性感染细胞系H9／HIV-1IIIB细胞毒性作用以及采用台盼蓝染色法检测了TCs对刺激转化的人外周血单个核细胞（PeriphejralBloodMononuclearCen，PBMC）的细胞毒性作用；以合胞体形成抑制实验检测了TCS对实验株HIV-1ms诱导C8166细胞致细胞病变的抑制作用；以捕捉HIV-1p24抗原ELISA方法检测TCS对实验．株HIV-1IIIB在急性感染C8166，细胞和慢性感染Hg细胞中复制的抑制作用、临床分离株HIV-1KMO18在PBMC中复制的抑制作用、耐药株HIV-174v在C8166细胞中复制的抑制作用。其次，利用荧光实时定量RT-PCR检测了TCS对HIV-IIIB吸附和融合宿主细胞的抑制作用；采用高效液相色谱（HighPerformanceLiquidChromatograPhy，HPLC）检测了TCS脱HIV-IRNA腺嘿呤作用；另外还检测了TCS对病毒颗粒的直接杀伤作用、TCS对HIV感染和未感染细胞融合的抑制以及对HIV重组逆转录酶活性的抑制作用。最后，利用以蛋白工程技术构建的14个TCD突变体研究其抗HIV的构效关系，其中活性中心突变体：结果表明，TCS不仅能够有效抑制实验株HIV-1mB在C8166细胞中的复制和HIV-1ms诱导宿主细胞的病变作用，还能抑制临床分离株HIV-1KM018在PMBC中的复制和耐药株HIV-174v在C8166细胞中的复制，但TCS对HIV-1在慢性感染H9细胞中的复制无直接抑制作用。TCS不能抑制HIV-1进入宿主细胞；对感染细胞和未感染细胞的融合没有抑制作用；TCS也不能抑制HIV-1重组逆转录酶活性；TCS对病毒颗粒的直接杀伤作用不大；但TCS能够使裸露的HIV-1RNA脱腺漂呤，可能TCS的脱缥岭活性或其它酶活性直接损伤病毒或者病毒感染细胞的核酸，而胞质腺嗦岭含量的增高则可以导致线粒体膜电位的降低、细胞色素C的释放、活性氧的增加和抗凋亡因子表达的下降，结果使感染细胞更多的凋亡，这可能是TCS抗HIV的一个机制。结果也表明，活性中心突变体TCSM（120-123）与TCSE160A/E189A，在失去绝大部分R工活"性的同时，也几乎完全失去抗HIV活性。、而另一个活性中心突变体TCSR122G，RI活性下降1的倍，却仍保留一定的抗HIV活性。TcSC末端删除突变体（TCSC2，TCSC4和TCSC14）抗HIV活性的下降（1.4-4.8倍）与其R1活性呈平行下降（1.2-3.3倍）。这些结果表明TCS抗HIV-1活性与其R1活性显著相关，但似乎又不是唯一的决定因素，因为我们发现二个分别在C末端加上末端19个氨基酸延伸肤或KDEL信号肤的突变体TCS饥触与TCSKDEL，虽然保留全部的RI活性，但却几乎完全失去抗HIV活性，表明有其它机制介入了TCS的抗HIV-1活性。TCS抗原决定簇位点突变后对TCS抗HIV-1活性没有显著影响，但当在抗原决定簇突变体所引入的Cys残基上加上PEG漱后，这些突变体则显著降低了抗HIV-1的活性。

脲酶抑制剂NBPT在土壤中的吸附和降解

含脲酶抑制剂的肥料作为缓/控释肥料在提高养分利用率和减少环境污染方面明显优于普通化学肥料，已成为世界肥料研究和应用的热点。大量实验显示，NBPT和PPD提高尿素或硝铵尿素（UAN）的利用率很有潜力。NBPT，N-丁基硫代磷酰三胺，是目前最有效的脲酶抑制剂之一。本论文借助高效液相色谱仪对NBPT在我国不同气候带五种土壤中的降解及在土壤环境中影响其降解因子进行了研究，并摸索了色谱条件：在流动相为甲醇+去离子水50+50(V:V)，流速为0.3 mlmin-1时，紫外检测器，检测波长为195 nm时，回收率达到82.8%~101%。变异系数为1.1%~4.85%。相关系数为r=0.9994，回归方程为y=43266.6x-1124.51。结果表明：NBPT在偏酸的江西红壤和湖北黄壤中降解较快，半衰期为4.8~5.2 d，而在辽宁棕壤和江苏黄棕壤中降解较慢，半衰期为7.2~7.6 d；在吉林黑土中降解半衰期为8.2 d。 在未灭菌的土壤中，NBPT的半衰期为4.8～7.6 d，远远小于在灭菌土壤中22.4 d的半衰期；NBPT在偏酸的江西红壤和江苏黄壤中降解较快，半衰期为4.8~5.2 d，而在棕壤和黄棕壤中降解较慢，半衰期为7.2~7.6 d；随着环境温度增高(2O℃上升至3O℃)，NBPT降解速度略有提升(半衰期由7.6 d缩短至6.5 d)；NBPT在黑暗条件下降解半衰期为4.5 d，而在光照条件下的半衰期为5.9 d。可见，几种试验因子对土壤中NBPT的降解均有不同程度的影响。其中土壤微生物是影响NBPT降解的主要因素，有利于土壤中微生物生长的环境因素，如偏酸的土壤、较高的环境温度，对土壤中NBPT的降解有促进作用,而葡萄糖则可能因为增加了土壤颗粒的团聚性，增加了土壤对NBPT的吸附而抑制了NBPT的降解。

苯并（a）芘的微生物降解及其酶蛋白应答研究

本文以苯并(a)芘为目标污染物，探讨了母体化合物BaP及其次生代谢产物的连续降解的方法、降解过程和微生物的酶蛋白应答，并运用种子（小麦、白菜和萝卜）根伸长生长实验，考查了BaP的不同降解时期次生代谢产物造成的复合污染整体效应，旨在探讨BaP及其次生代谢产物的降解影响因素，减少其环境累积，为BaP污染环境的全面修复提供实验依据和理论基础。 在实验条件下，运用HPLC鉴定出真菌FZSY-1降解BaP的同时生成了三个次生代谢产物BP1,6-quinone, BP7,8-diol 和 3-OHBP；同时鉴定出真菌FZSY-2降解BaP的同时生成了两个代谢产物BP1,6-quinone 和 3-OHBP。 驯化微生物与氧化剂（KMnO4）的耦合降解系统对BaP及其代谢产物的连续降解效果好于单纯微生物降解。三个次生代谢产物中，BP1,6-quinone在环境中最易累积。同时提出了微生物与氧化剂协同的作用可以有效促进环境中持久有机污染物（尤其是高浓度，小面积污染）的连续降解。对于FZSY-1与氧化剂（KMnO4）耦合降解BaP，在TW80存在下，与对照（未加TW80）相比，在降解的前期（3天取样），BaP及其代谢产物的降解相对滞后；而在降解的后期（12天取样），BaP及其代谢产物的降解高于对照。 在不同BaP浓度下，检测了四种酶，C120、C230、CAT和PPO。三株细菌的CAT酶活与BaP的浓度无关；三株细菌的C230酶活都比较高；三株细菌的PPO酶活均较低。加入共代谢底物(琥珀酸钠)后，与对照(未加入共代谢底物)相比，C120、C230酶活明显提高。 以BaP以及FZSY-1（BZSY-2）降解BaP不同时期的复合降解产物（BaP，M6，M12，CK）为目标污染物，它们对小麦种子根伸长的抑制作用顺序为：M6﹥BaP﹥M12﹥CK。BaP，M6，M12，CK对白菜和萝卜种子根伸长的抑制作用顺序和小麦相同；同一目标污染物（M6）对这几种供试种子（小麦、白菜和萝卜）根伸长的抑制作用顺序为小麦﹥白菜﹥萝卜；三种植物种子根伸长抑制作用均表现为：真菌的M6﹥细菌的M6，真菌的M12﹥细菌的M12。

虎杖对植物病原真菌的杀菌活性及有效成分研究

植物源杀菌剂的开发应用以及从植物中寻找杀菌活性物质作为先导化合物，是目前杀菌研究领域的热点之一。本文以蓼科植物虎杖（Polygonum cuspidatum Sieb.et Zucc.) 为材料，研究了虎杖提取物的杀菌活性和作用机理，确定了虎杖中的有效杀菌活性成分，并以此为先导化合物进行了衍生物合成与结构活性关系的研究。 不同溶剂提取物制备与杀菌活性测定结果表明，乙醇适合作为虎杖植物杀菌剂的提取溶剂，提取率高，对多种植物病原真菌具有广谱的杀菌和抑菌活性，除对黄瓜白粉病（Sphaerotheca fuliginea）表现出很好的防治效果外，对苹果腐烂病菌（Valsa mali）、玉米小斑病菌（Helminthosporium maydis）、葡萄炭疽病菌（Colletotrichum gloeosporioides）、小麦赤霉病菌（Fusarium graminearum）、油菜菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）、水稻纹枯病菌（Rhizoconia solani）等也具有很好的抑制作用。虎杖回流提取物对黄瓜白粉病的杀菌作用以保护作用为主，兼具一定的治疗作用，并且具有一定的内吸活性，持效期约为4-7 d。温室试验结果表明，虎杖乙醇回流提取物10%可溶性液剂对黄瓜白粉病的EC90值为172.83 mg/L，田间小区试验表明该制剂在800-1600 mg/L的浓度下，对黄瓜白粉病的防效达到76.3-93.4%，具有较好的应用前景。 对苹果腐烂病菌的抑菌作用机理表明，虎杖乙醇提取物对该病原菌有明显的抑制作用，能够抑制蛋白质、葡萄糖等菌体细胞内物质的合成，从而使病菌代谢速度减慢，抑制其生长。虎杖提取物还能够使几丁质酶和β-1,3葡聚糖酶这两种细胞壁相关水解酶的活性升高，降解细胞壁而破坏菌体结构，使菌体自溶。 过测定虎杖乙醇回流提取物对黄瓜体内等一些防御酶和病程相关蛋白活性的影响，表明在40 mg/L和400 mg/L浓度下，虎杖乙醇提取物能够使黄瓜叶片内的过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶等不同程度的升高，从而在一定程度上提高植物对病原真菌的抗病能力。 通过生物活性跟踪测定以及pH梯度提取法确定了虎杖中的主要杀菌活性成分为蒽醌类化合物大黄素（emodin）和大黄素甲醚（physcion），结构通过了HPLC-MS和1H NMR确认，并且通过HPLC确定了虎杖乙醇回流提取物中二者的含量分别为3.28%和1.11%。 以虎杖中的有效成份之一的大黄素为原料，通过羟基的甲基化反应合成了包括已知物大黄素甲醚在内的11个大黄素衍生物，其中5个化合物为首次报道，并进行了初步结构活性关系研究。结果表明通过对大黄素3-OH位置以短直链烷基取代，其衍生物对黄瓜白粉病的活性大大提高，其中以甲基取代的衍生物大黄素甲醚的活性为母体大黄素的16.7倍，而以取代苄基修饰的衍生物的活性没有明显提高。一些目标化合物的活性明显优于三唑酮。研究中还意外发现大黄素的甲基化衍生物三甲氧基大黄素在4000 mg/L时能够明显抑制甜菜夜蛾幼虫的取食与生长发育，而大黄素和大黄素甲醚则无此作用。

土壤氨基酸和氨基糖聚合物的矿化过程研究

土壤中氨基酸和氨基糖是土壤有机氮的重要组成部分，对土壤氮素供给和土壤碳、氮循环过程有重要贡献。研究氨基酸和氨基糖聚合物的矿化，对于减少氮素损失，提高氮肥利用率能够提供一定的理论依据。 当向土壤中(本试验为黑土)同时添加葡萄糖和(15NH4)2SO4时，在土壤微生物的作用下，(15NH4)2SO4会被用以合成土壤15N-氨基酸和氨基糖聚合物。新合成的这部分氨基酸和氨基糖聚合物与土壤中原有氨基酸和氨基糖聚合物的性质是否不同并且是否受到外源底物的调控。为了解决上述问题，本试验将采用Stanford and Smith的间歇好气矿化淋洗培养法，结合高效液相色谱/质谱、气相色谱/质谱联机技术(HPLC/MS，GC/MS)跟踪测定土壤中15N-氨基酸和氨基糖的同位素富集比例及其含量的变化，探讨土壤中新合成15N-氨基聚合物的矿化特征，通过研究添加葡萄糖、玉米秸秆和无机氮肥对土壤中新合成15N-氨基聚合物矿化过程的影响以及对有机氮聚合物解聚的动力－酶活性的影响，从而阐明土壤氨基聚合物矿化的碳源营养调控机制和氮源反馈调节机制及其解聚机理。研究结果表明： 1. 土壤中新合成的氨基酸和氨基糖聚合物与土壤原有氨基酸和氨基糖聚合物相比具有较高的循环速率，并且不同种氨基酸和氨基糖也分别表现出不同的矿化特征。较高循环速率的存在，将为调控其矿化过程奠定基础，因为只有快速循环的氮素才能够被调控，而且调控新合成有机氮的矿化过程，可以不断地满足作物生长对氮素养分的需求。 2. 土壤中新合成氨基聚合物的矿化受到不同外源底物调控。其中碳源(葡萄糖和玉米秸秆)能够抑制氨基聚合物矿化，但是活性碳源葡萄糖的抑制程度高于活性较低的碳源玉米秸秆，表明氨基聚合物矿化受到不同碳源活性调控。不同浓度以及不同形式氮源也能够调控土壤氨基聚合物的矿化，并且适量氮肥的加入能够抑制土壤中新合成氨基聚合物的矿化，存在氮肥的反馈抑制机制。 3. 土壤中蛋白酶、芳基酰胺酶和几丁质酶活性受到不同碳源和氮源的影响。其中碳源表现为促进作用，而氮源则表现为抑制作用。氮源对土壤酶活性的反馈抑制作用是控制土壤氮素转化的关键，而碳源只是起到维持土壤酶活性的作用。三种酶活性对外源底物的敏感性，将对于调控土壤氮素循环奠定一定的理论依据。 4. 不同处理酶活性与有机氮矿化之间表现出不同的相关性，说明酶与氮矿化之间的关系受到多方面因素影响。总体来看，蛋白酶、芳基酰胺酶和几丁质酶在水解土壤氨基酸和氨基糖聚合物的过程中起到重要作用，是有机氮聚合物重要的解聚酶。

镉暴露下鱼体磷脂的代谢组学研究及安全评价

食品安全一直是世界各国密切关注的社会问题，直接关系人民群众的身体健康和社会稳定。代谢组学已广泛应用于毒理学机制研究、药物安全性评价等领域。将代谢组学技术应用于食品安全评价领域是一项有益的探索研究。目前我国许多水域镉含量超标，导致鱼类等水产品对镉的蓄积，对人体膳食健康造成威胁。 本文以鲫鱼为受试动物，开展室内水箱养殖实验，设定50g•L-1、500g•L-1两个镉浓度水平，共养殖25天，其中暴露期20天和净化期5天。通过镉含量测定和鱼肉磷脂代谢组学分析得到以下结论： 1）以暴露浓度、暴露时间、鱼体组织部位为因素，发现了鲫鱼对水环境中镉的积累和分布规律； 2）针对鱼肉开展磷脂代谢组学分析，①定性分析，通过质谱图解析基本确认了鱼肉中主要的磷脂分子的脂肪酸组成。②定量分析，采用HPLC定量分析暴露0天（K组）、10天（B组）、20天（D组）共计30个鱼肉样本中的磷脂酰胆碱（PC）含量， 发现K组与B组、B组与D组之间有显著性差异（P＜0.05），K组与D组无显著性差异。表明暴露10天后PC含量普遍低于正常水平（暴露0天），暴露20天后PC含量基本恢复到正常水平。③模式识别分析，PLS-DA主成分分析可有效识别K、B、D三组样本。 3）分别从限量标准、膳食安全风险评估两个角度评价了鱼肉膳食安全风险。通过PC定量分析和主成分分析，发现鱼肉中PC总量可以作为指示鲫鱼受到镉暴露的生物标示物；通过磷脂代谢图谱与鱼肉镉含量PLS拟合模型分析有效表征和量化了鱼肉磷脂对镉暴露的代谢响应，探索性提出借助拟合模型，通过磷脂代谢图谱分析预测鱼肉样本的镉含量。 4）在食品安全风险评价方面，建议采用限量标准、膳食摄入量、代谢组学识别和模型预测分析等相结合的手段，对传统风险评估体系在继承的基础上加以科学性的扩充和完善。

文冠果壳苷提取工艺的研究

文冠果为我国独有的油料树种，研究发现，文冠果壳乙醇提取物具有良好的促智作用，文冠果壳苷（Xanthoceracide）为齐墩果烷型五环三萜皂苷，是文冠果壳乙醇提取物中活性最强的物质。大量的药效学实验证明其具有显著改善多种记忆障碍模型小鼠的学习能力，提高大脑的缺氧耐受能力，预防并治疗多发性栓塞引起的记忆保持障碍，降低谷氨酸造成的PC12细胞死亡数量，增强对神经细胞的保护作用；数例临床试验中，一些记忆力严重减退导致生活不能自理的老年人以及智力低下的儿童服用文冠果壳提取物或文冠果壳苷后，也有明显的康复效果或治疗效果；而急性毒性试验进一步证实，这些天然产物毒性低，仅仅1/50的LD50用量就能表现出明显的改善记忆障碍作用，这预示着文冠果壳乙醇提取物将有可能开发成有效的老年痴呆症特效药。 本研究采用薄层层析法（TLC）对文冠果壳提取物中的文冠果壳苷进行定性鉴别。显色剂为10%硫酸乙醇，操作方法简便，斑点清晰，Rf适中，重现性良好。采用分光光度法对文冠果壳总皂苷含量进行测定。用文冠果壳苷作为对照品，测定波长为546 nm，文冠果壳苷含量在0.004 mg·mL-1~0.02 mg·mL-1（r=0.9998）呈现良好的线性关系，方法检验合格。采用高效液相色谱法（HPLC）对文冠果壳苷进行含量测定，文冠果壳苷含量在0.02 mg·mL-1~0.2 mg·mL-1（r=0.9992）范围内线性关系良好，方法检验合格。 采用溶剂提取法，大孔吸附树脂分离，有机溶剂萃取，硅胶柱层析分离，结晶与重结晶等方法相结合，得到纯度达98.5%的文冠果壳苷，可作标准品为开发利用文冠果壳提供依据。 以出膏率和文冠果壳苷含量为考察指标，分别考察提取次数、提取温度、乙醇浓度、料液比以及提取时间等因素对提取效果的影响。采用正交试验优化文冠果壳苷的溶剂提取工艺，最终确定提取工艺为：用70%乙醇提取，料液比为1/7（W／V），提取时间为5 h，提取温度为60 ℃，提取次数为2次。采用中试放大试验验证该工艺条件，结果表明，该提取工艺简单，易操作，提取效果较好，具有较好的应用前景。

施肥和海洋微生物调控对桉树人工林土壤质量的影响

本文研究施化肥和海洋微生物制剂对桉树人工林土壤质量的影响。研究结果表明：施用不同的化肥对桉树人工林土壤质量影响具有明显差异；从海洋植物根际分离得到的微生物菌株制成的微生物制剂中的活性微生物菌株能够在桉树人工林土壤中定殖，对桉树生长具有一定促进作用。桉树凋落叶分解过程中是否释放化感物质是桉树人工林发展过程中人们普遍关注的问题之一，本论文也对该部分做了初步研究。 对施用长效尿素、芬兰复合肥、高峰复合肥三种不同化肥对桉树人工林土壤质量的的影响进行了初步研究，研究结果表明长效尿素在保障土壤氮素供应、促进土壤纤维素分离能力提高和增强土壤对磷元素吸收方面具有重要作用；芬兰复合肥在增强土壤呼吸作用和促进土壤酶活性提高方面优于长效尿素和高峰复合肥。 以两株海洋来源的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis 3512, Bacillus subtilis 3728)和一株海洋木霉(Trichoderma TF4)为研究材料，在实验室条件下对其生防机理进行了研究，研究表明:两株枯草芽孢杆菌通过产生脂肽和蛋白酶对植物病原菌产生抑制作用；海洋木霉TF4则能够产生HCN，IAA类植物生长激素，同时还具有一定的解磷能力，具有很好的应用前途，采用传统分类学方法和分子系统学方法鉴定为棘孢木霉(T.asperellum)。这三株海洋菌株制成微生物菌剂，在原位条件和盆栽条件下考察了其对桉树生物量和土壤质量指标的影响，研究结果表明将三株海洋微生物混合后添加少量三叶草作辅剂，能有效改善桉树人工林土壤质量，并促进桉树树高和胸径的增加，具备进一步研究和开发成产品的价值。 用高效液相色谱(HPLC)对桉树凋落叶中毒性物质进行分离、纯化，以小麦、绿豆、大速生菜为指示植物，对分离到的物质进行毒性跟踪，分离到一个毒性较强的组分，经1H氢谱和NMR鉴定为3–β甲酰基–乌索酸。