化学通报杂志

化学通报杂志2025年第9期

• 表面增强拉曼光谱技术在肾脏疾病检测的应用进展

  罗芯蕊,黄 路,刘 潜

  近年来,表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)技术与纳米技术有效结合,在生物传感领域中成为一种前景可观的新技术。流行病学报告中,临床肾脏疾病患病率逐年增加,SERS技术因其显著优势,被挖掘出在肾脏疾病的早期预警及辅助诊断中的潜能,常用于对肌酐、尿酸、蛋白质、无机小分子、核酸等各种生物标志物的痕量检测。本综述中,我们介绍了近5年肾脏疾病研究中利用SERS技术对不同样品(如尿液、血液、细胞等)中不同生物标志物痕量分析的一系列工作,为肾脏疾病的早期筛查和诊断治疗提供了一些基础数据,期望为后续SERS技术在肾脏疾病诊疗研究中提供新的思考。

• 富镍层状氧化物的失效机理及稳定性提升策略

  苏泰,李洋,张早红,张锴,詹锋,潘家鸿

  富镍层状氧化物LiNixCoyMn1-x-yO2 (NCM, x ≥ 0.8) 作为新一代锂离子电池的正极材料，有望将能量和功率密度推向更高水平，得到学术界和工业界的广泛关注。然而，过高的镍含量会引起表面残碱过高、阳离子混排严重、多次相转变、表面结构劣化、微裂纹形成以及热稳定性降低等一系列问题，导致其容量快速衰减，这严重限制了富镍层状正极材料的广泛应用。本文先简单回顾了NCM的发展历程，随后针对富镍正极材料所存在的问题及失效机理进行分析，进而从元素掺杂、微观结构工程以及颗粒单晶化方面介绍最具代表性的改性策略及其改性机理，最后对NCM改性策略的研究方向进行展望，以期为推动正极材料进步提供有益的参考与借鉴。

• 磁性MOFs衍生多孔碳材料吸波性能研究进展

  梁镜烽,冯芷琳,黄理渊,陈莲芬

  当今社会电子通讯技术与5G网络的迅猛发展，在为生活带来便利的同时，电磁波污染问题也日益突出，不仅影响高精密仪器运作，还对人体健康造成威胁。因此，开发新型电磁波吸收材料成为研究热点。金属-有机框架(MOFs)衍生的多孔碳材料具有高比表面积和孔隙率、结构多样性和可设计性以及孔径可调性，使得其表现出优异的吸波性能。本文以MOFs的中心金属作为出发点，对磁性金属MOFs衍生的多孔碳材料及其复合材料的研究现状与吸波机理进行了介绍。详细地总结了其在电磁波吸收领域的研究进展，并对未来的发展做出了期待与展望。

• 纳米金属氧化物氧空位缺陷抗菌机制及调控研究进展

  蒲俊美,王荣夫,蒋明,何永美,湛方栋,梁新然,贺思腾,邱洁,祖艳群,李小艺

  致病微生物的恶性增殖和广泛传播，使得开发新型高效的抗菌材料迫在眉睫。以环境友好兼备低成本的纳米金属氧化物代替传统的高污染高成本的抗霉剂为突破口，纳米金属氧化物的氧空位缺陷诱导环境中氧分子通过电子还原反应生成活性氧（ROS），从而氧化损伤灭活致病菌，达到绿色高效杀菌的目的。可控构建与精准调控氧空位缺陷为显著增强纳米金属氧化物的抗菌性能开辟了新方向。本文系统评述了氧空位缺陷驱动生成的ROS物质在纳米金属氧化物与微生物相互作用过程中扮演的角色及作用机制；重点梳理了在纳米级的各种形态金属氧化物材料晶体或界面上进行的氧空位缺陷构建、调变和分析。基于对现有调控氧空位缺陷瓶颈的批判性分析，本文提出建立氧空位缺陷-电子结构-抗菌性能的构效关系，进而拓展设计具有环境自适应性的智能氧空位缺陷调控-再生的体系，为发展兼具高生物安全性、持久抗菌活性及广谱抑菌功能的下一代智能抗菌材料提供新思考。

• 用于研究细胞铜凋亡过程中活性物质的小分子荧光探针

  邓佳旺,苗青

  铜凋亡作为一种新型的细胞死亡机制,已被证实与多种疾病的发生密切相关。深入研究铜凋亡过程中细胞内活性因子的动态变化,对于精准揭示其作用机制以及疾病的早期诊断和治疗具有重要意义。荧光分析法凭借其高灵敏度、高选择性等优势,在生物活性分子检测与追踪等方面具有巨大的应用潜力。近年来,小分子功能性荧光探针的开发为监测细胞铜凋亡过程提供了新的工具。本文综述了可用于监测铜凋亡过程中活性氧/活性硫(ROS/RSS)、线粒体膜电位(MMP)、线粒体粘度、溶酶体铜离子浓度等与细胞生命活动相关的生物指标动态变化的荧光探针最新研究成果,总结和展望了此类小分子荧光探针的性能与应用。

• PDMS在柔性电导方面的研究进展

  刘研博,赵春山

  随着柔性电子材料的迅猛发展,其在个性化健康监测、临床诊断、假肢与人机接口等领域的重要性日益凸显,对其环境适应性和机械损伤自修复能力的要求也不断提高。在众多柔性电子材料中,聚二甲基硅氧烷(PDMS)因其优异的化学稳定性、生物相容性及机械柔性,被广泛应用于柔性电子设备的构建。本文综述了 PDMS 在柔性电导领域的研究进展,重点探讨了 PDMS 的自修复设计策略、导电填料的选择及其应用现状。同时,文章分析了现阶段 PDMS 在柔性电子中的挑战,并展望了其未来发展方向。

• 金催化原位有机金物种结构演化的研究进展

  刘倩,张晓昕,谢丽,宋钊宁

  催化活性物种的结构演变广泛存在于过渡金属催化反应中。由于金的强亲金相互作用和亲碳性,在金催化体系中往往存在单核、双核、高核有机金物种之间的结构转变,并对催化机制产生重要影响。本文介绍了不同形态金催化剂的常见催化机理,综述了催化反应原位偕双金物种和有机金簇合物的结构演化行为及其对应于自身结构所产生的独特催化作用,提出了未来对明确真实催化活性物种结构及其与底物作用方式两方面的研究想法,也为其它过渡金属催化体系中此类结构演化研究提供了新视角。

• 分子组装技术在化妆品天然功效原料改性方面的应用研究进展（英文）

  王漪,李丽,邵浩凡,袁焕祥,梁海燕

  化妆品中的天然功效原料含有丰富的活性成分，然而天然原料通常生物利用度不高、溶解度低、稳定性差，如高分子量会阻碍透皮吸收或者低水/油溶解度会使其难以掺入配方，需通过剂型创新技术提升其性能和应用范围。分子组装是一个涉及非共价相互作用的复杂过程，其中分子间的氢键、疏水作用、静电相互作用以及范德华力等非共价键合力驱动不同结构分子的有序自组装。将化妆品功效原料通过超分子组装、脂质体封装、纳米乳液包裹等分子组装技术修饰后，具有溶解度高、透皮吸收好、生物利用率高等优点，因此，分子组装技术有望解决化妆品功效原料利用率低、添加量少的缺点。目前对通过分子组装技术改性的化妆品功效原料进行系统介绍和进展总结的较少，基于此，本文综述了超分子组装、脂质体封装和纳米乳液包裹的分子组装技术在化妆品原料改性中的优势和研究进展，以期对制备不同功效的化妆品提供一些参考。

• 镧系铈配合物信号探针合成及microRNA-21高灵敏传感检测

  王 存,张瑶瑶,张玉乾,许韶菡,龚涛,文容,廖宇航,杨怡萌,任彦荣

  本文以2,2":6",2"-三联吡啶-4-羧酸（Hmctpy）和硫瑾（Thi）为有机配体，镧系Ce3+为金属配位中心，通过水热法合成了系列铈双配体配位化合物（Ce-dCOPs）电化学信号探针。电化学活性Thi分子直接以配体的形式结合到Ce-dCOPs中，避免了检测过程中信号分子的脱落，极大的提高了传感器的稳定性。此外，在一定电压扫描过程中，Ce3+会转化成Ce4+，Ce3+/Ce4+对Thi具有高效的催化活性，因此避免了检测底液中添加底物，减少了外界的干扰，增加了检测的准确。紧接着，原位将纳米金包裹到Ce-dCOP（AuNPs@Ce-dCOP）表面，克服配合物导电性差的缺点。最后，以AuNPs@Ce-dCOP为信号探针，催化发夹自组装（CHA）信号放大策略，本文成功构建了用于乳腺癌标志物microRNA-21（miRNA-21）高灵敏检测的生物传感器。在100.0 amol·L-1～1.0 nmol·L-1的浓度范围内，miRNA-21的检测限低至86.1 amol·L-1（S/N = 3）。实际样品血清中miRNA-21的回收率在99.96%～106.00%之间，表明本研究既为肿瘤标志物的检测提供了一个简单、有效的检测方法，也为电化学信号探针的合成提供了思路。

• 两面针碱简化骨架四唑硫醚衍生物的设计合成与抗肿瘤活性研究

  粟晓微,张宁,许茵悦,严振硕,黄玲玲,霍丽妮

  [1]本研究以间甲基苯甲酰氯、对甲基苯甲酰氯等四种芳香酰氯为起始原料,通过酰化、钯催化环化及脱保护基的多步反应成功构建了菲啶酮母核(4a-4d)。随后,基于药效团拼接原理,选用1,4-二溴丁烷与1,6-二溴己烷作为连接子,通过亲核取代反应将巯基四唑结构单元引入菲啶酮母核,从而设计并合成了40个结构新颖的两面针碱-四唑硫醚杂合体(8a-8t、9a-9t)。目标化合物的结构通过1H NMR、13C NMR、HR-MS及X-单晶衍射等多种现代波谱技术进行了系统表征。采用CCK-8法对目标化合物进行了体外抗增殖活性测试,结果显示大部分化合物对人肝癌细胞HepG2、人肺癌细胞H460以及人宫颈癌细胞HeLa表现出良好的抑制作用。其中,化合物8p和8r对H460细胞株显示出较强的抑制活性,其抑制率分别为77.46%±7.64%和76.47%±1.71%,优于阳性对照药物5-氟尿嘧啶(45.08%±2.85%)。此外,这些化合物对正常肝细胞LO2表现出较低的细胞毒性,显示出良好的选择性。分子对接研究表明,化合物8p、8r、9a和9f能够与DNA拓扑异构酶I形成较为稳定的相互作用,提示其抗肿瘤活性可能与其对DNA拓扑异构酶I的作用机制相关。

• 多取代含硫杂环衍生物的构建新策略研究

  付建平,韩晓丹

  在有机碱催化下,采用调控串联环化反应底物电子共轭效应分别成功构建了四氢噻喃和四氢噻吩化合物,通过对反应催化剂类型、反应溶剂、反应温度、催化剂用量等影响因素的筛选,确定了反应的最佳条件,并以较好产率获得了多种五/六元含硫杂环化合物。本研究为含硫杂环化合物的多样性合成提供了一种简洁高效,兼具步骤和原子经济性的新路径。

• 大学化学基础课教材著录参考文献的必要性及教育价值

  朱玉军,高胜利

  著录参考文献对于促进知识交流与传承具有重要意义。针对大学化学基础课教材未足够重视著录参考文献的现状，提出在教材编写中重视和著录参考文献的必要性。同时，指出大学化学基础课教材编写中应当重视著录的5类参考文献：体现我国化学研究成果的文献，体现化学知识在生产生活中应用的文献，必要的化学基础研究前沿文献，必要的化学史及经典文献，优质的化学教学研究文献。同时，分析了参考文献的教育价值。

• 纪育沣:有机化学领域的杰出先驱

  刘玉荣,黎杏蓉,陈昕昕

  纪育沣（1899-1982），中国杰出的有机化学家，1955年当选中国科学院化学部学委委员。文章详细回顾了纪育沣的学术生涯，包括其在有机化学、药物化学及天然产物研究领域的杰出成就，特别是在嘧啶化合物研究中的开创性工作。文章还探讨了纪育沣对国家化学发展的重要贡献，以及他的学术精神和爱国情怀对后世的深远影响。