相转移法合成巯基乙酸酯的研究

巯基乙酸选择性抑制机理的分子模拟研究1. 引言- 巯基乙酸的概述和应用- 研究巯基乙酸选择性抑制机理的意义和目的- 研究现状综述2. 材料和方法- 模拟方法介绍- 巯基乙酸和目标蛋白的结构信息- 模拟参数设置和步骤3. 结果- 巯基乙酸和目标蛋白的相互作用- 影响选择性的结构特征探究- 弱化选择性的突变对比分析4. 讨论- 结果的意义和解释- 实验结果的启示- 研究限制和未来展望5. 结论- 总结研究目的和方法- 结论和展望- 对相关领域的贡献和价值巯基乙酸（Mercaptoacetic Acid, 简称MAA）是一种广泛应用的有机分子，可用于医药、农药、染料等多个领域。

最初由化学家R. Fittig于1879年合成，其化学结构为 CH2(COOH)SH。

MAA在医药和生物制品制造中常用于去除重金属离子等杂质，因其良好的络合性，在化学分离技术中也有广泛应用。

此外，MAA还可用于制备光敏剂、反应活性单体、有机荧光剂等。

然而，MAA也被发现具有对某些酶有选择性的抑制作用。

特别是在乙醇代谢途径中的酒精脱氢酶（Alcohol dehydrogenase, ADH）的AB亚型。

由于ADH的亚型在不同的种族中有差异，MAA的选择性抑制也呈现出一定的种族差异，这使得MAA被认为是一种潜在的种族特异性药物。

为了深入研究MAA选择性抑制酒精脱氢酶的机制和种族差异，越来越多的科研人员采用计算机模拟的方法来研究其分子结构与生物活性之间的关系。

这种方法通过对关键结构和功能位点进行细致的分析和模拟，可以揭示MAA选择性抑制酒精脱氢酶的机制、特征和影响，同时也为开发新型的特异性药物提供了思路和方法。

为此，本文将综述MAA选择性抑制酒精脱氢酶的研究现状，介绍计算机模拟的方法和步骤，探究MAA和酒精脱氢酶的相互作用和影响选择性的结构特征，并讨论实验结果的启示和限制。

本文的研究目的在于深入了解MAA选择性抑制酒精脱氢酶的机理和特征，为开发新型特异性药物提供参考和指导，同时也为相关领域的研究和发展做出贡献。

量子点的制备及应用研究进展朱专赢;吴昌达;娄童芳;杜学萍;屈建莹【摘要】综述了量子点的制备方法以及在分析检测、生物、药学、光电器材、指纹显现等领域的应用。

指出量子点是一种新型的荧光纳米材料，因其具有独特的光电性质而引起了广泛的关注；并就它的发展方向及应用前景进行了展望。

%A review is given about the synthesis of quantum dots and their applicationin analy-sis and detection ,biology ,pharmacy ,optical device and fingerprint collection .It is pointed out that quantum dots are a new kindof fluorescence nanomaterials ,and they are drawing a great deal of attention owing to their unique optical and electricalproperties .Moreover ,suggestions are also provided about the development trend and application prospect of quantum dots .【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】5页(P537-541)【关键词】量子点;制备;应用;研究进展【作者】朱专赢;吴昌达;娄童芳;杜学萍;屈建莹【作者单位】河南大学化学化工学院，河南开封 475004;河南大学化学化工学院，河南开封 475004;河南大学化学化工学院，河南开封 475004;河南大学化学化工学院，河南开封 475004;河南大学化学化工学院，河南开封 475004【正文语种】中文【中图分类】O621.22量子点(QDs)又称半导体纳米晶,是一种由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素组成的纳米颗粒,直径约1～100 nm[1-3]. 由于QDs具有较小的尺寸，使其具有特殊的小尺寸效应[4]、表面效应[5]、量子尺寸效应[6]及宏观量子隧道效应[7]. 量子点表现出独特的光学特性,如量子产率高、荧光寿命长、消光系数大、光耐受性强、发射光谱窄和激发光谱范围较宽等[8-9]. 量子点的制备和应用引起了人们广泛的研究兴趣[10],在生物医学[11-13]和光电子[14]领域都拥有广阔的应用前景.1 量子点的制备量子点的制备方法有很多种，如电化学沉积法、气相沉积法、微乳液法、溶胶法等，其中溶胶法是最常用的制备方法. 溶胶法包括有机相合成法和水相合成法.水相合成法又可细分为传统水相法、水热法、微波辅助水相法等.1.1 有机相合成法早期的量子点合成通常是采用有机相合成法. 1990年,BRUS等[15]在有机相中合成出了质量好、发光效率高的CdSe量子点. 1993年，MURRAY等[16]通过有机金属前驱体Cd(CH3)2和S、Se、Te等前驱体在三辛基氧膦(TOPO)溶剂中反应，直接合成高质量的CdE(E=S, Se, Te)量子点. 2001年，PENG [17]对传统有机相合成法进行改进，用金属氧化物CdO代替有毒的有机镉金属化合物作为反应前体，一步合成了CdS, CdSe,CdTe量子点. 随后，他又提出非络合溶剂合成方法，大大降低了量子点合成的难度[18].2005年，YANG等[19] 提出了一种绿色的合成方法，他们不用有机膦和空气中敏感的化合物，进一步改善和简化了CdSe的合成途径. 2007 年，PRADHAN等[20]提出了更加绿色的合成量子点的方法. 后来，YANG[21]在有机体系中制备出了发光性能优异的Mn掺杂的CdS/ZnS核壳式量子点. DAI等[22]用橄榄油既作配体又作溶剂合成了分散性良好的ZnSe量子点和纳米花. 2009年DENG等[23]用液体石蜡替换TOPO溶剂合成了ZnxCd1-xSySe1-y(0≤x≤1; 0≤y ≤1)合金量子点.1.2 水相合成法1.2.1 传统水相法1994年，VOSSMEYER T等[24]首次使用巯基化合物1-硫代甘油为稳定剂在水溶液中合成了CdS量子点. 陈启凡等[25]用传统水相合成法合成了半胱氨酸包覆的CdTe量子点，并将它用于生物体DNA的检测. 1998年ZHANG等[26]以巯基乙酸为稳定剂通过Cd2+与NaHTe在水相中的反应合成出了水溶性量子点. 2003年,ZHUANG等[27]用巯基乙酸为稳定剂制备了Mn掺杂ZnS量子点,并且研究了不同反应条件对量子点荧光强度的影响. 2007年，QIAN等[28]在水相中制备出不同尺寸和组成的CdHgTe量子点. 2009年，LAW等[29]在水溶液中制备出了CdTe/ZnTe核壳量子点，并将它成功应用于生物成像.1.2.2 水热法2003年，ZHANG等[30]利用水热法合成了CdTe纳米粒子，并对各个反应条件进行了研究. MAO等[31]采用水热法以巯基丙酸作稳定剂一步合成CdTeS合金量子点，并用于生物成像方面的研究. 2009年，ZHAO等[32]以N-乙酰-L-半胱氨酸作为稳定剂合成了核壳结构的CdTe/CdS量子点.1.2.3 微波法KOTVO等[33]首次使用微波辅助法合成量子点. 2005年，REN等[34]以巯基丙酸为稳定剂，利用微波辅助法合成出来一系列的CdTe量子点. 利用微波辅助法，CdTe/CdS[35]、CdTe/CdS/ZnS[36]、CdSe/ZnS[37]等一系列的核壳结构的量子点相继被合成出来. 微波辅助法合成量子点目前已经成为一种发展趋势.2 量子点的应用2.1 量子点在分析检测中的应用2.1.1 测定金属离子的含量XIA等[38]在水介质中合成了巯基乙酸包覆的量子点,进一步采用变性的牛血清蛋白修饰CdS量子点，采用荧光猝灭法测定Hg2+，此方法检出限为4.0×10-9 mol·L-1.李梦莹等[39]用半胱氨酸作修饰剂，水热法合成CdS量子点，基于荧光猝灭作用，实现了对痕量Hg2+的定量检测.FERNNDEZ-ARGÜELLSEM T等[40]开发了CdSe量子点测定Cu2+的方法. 他们用两种不同的稳定剂(2-巯基乙基磺酸和2-巯基乙酸)修饰CdSe量子点，发现2-巯基乙基磺酸修饰的CdSe量子点对Cu2+具有更高的灵敏度，检出限为0.2μg·L-1. 董海涛等[41]将合成的CdTe量子点-铕复合纳米荧光粒子用于Cu2+的测定，实验发现，Cu2+可使BHHCT-Eu3+和CdTe量子点的荧光猝灭，但Cu2+对BHHCT-Eu3+的猝灭程度较小，纳米粒子中两种荧光物种荧光强度比值随Cu2+浓度呈良好的线性关系. 他们考察了各种金属离子对复合纳米粒子荧光强度的影响，发现除Ag+离子外，其他金属离子对纳米粒子的荧光影响均较小.2.1.2 测定药物含量张犁黎等[42]在碱性溶液中使用硫代乙酰胺制备CdS荧光纳米粒子. 该纳米粒子的荧光强度能被药物成分柳氮磺吡啶所猝灭，建立了一种高选择性测定柳氮磺吡啶的荧光分析新方法，检测下限达到0.1 mg·L-1. 此方法已用于对药物中柳氮磺吡啶的测定，方法甚佳. 董学芝等[43]于水相中合成了CdS量子点，基于左氧氟沙星对CdS与牛血清白蛋白复合物的荧光有明显的猝灭作用，建立了一种检测左氧氟沙星的方法. 结果表明，在左氧氟沙星浓度为0.2～20 mg·L-1时，左氧氟沙星-CdS-BSA体系的荧光猝灭程度与左氧氟沙星的浓度存在良好的线性关系，检出限为0.03 mg·L-1. 此方法已成功用于盐酸左氧氟沙星片剂和胶囊的测定，与传统方法相比，结果令人满意.2.2 量子点在生物、医药学领域中的应用2.2.1 荧光量子点探针的应用PAN[44]等用叶酸修饰可生物降解的聚丙交酯-维生素E琥珀酸酯(PLA-TPGS)纳米粒子，并将量子点包裹进该纳米粒子中，制备出一种新型荧光探针，该荧光探针具有靶向作用和降低细胞毒性的优点. 该荧光探针还可用于叶酸受体高表达的乳腺癌细胞MCF-7的成像，荧光强度较大. BALLOU等[45]将PEG包裹的QDs作为荧光探针通过尾静脉注入小鼠体内，间隔不同时间解剖后观察QDs在体内的荧光稳定性，结果表明PEG修饰后的QDs不仅具有水溶稳定性，可以有效降低探针在网状内皮系统的非特异性吸附，而目在肝脏、淋巴结和骨髓中至少可以保留1个月，同时可以增加QDs在循环中的半衰期，有助于实现QDs在活体内长时间实时动态示踪观察.2.2.2 荧光量子点在活体肿瘤细胞成像中的应用GAO等[46]采用聚乙二醇( PEG)包覆的QDs标记前列腺特异性膜抗原( PSMA) 的抗体，经小鼠尾部静脉注射，实现了对表达PSMA 前列腺癌细胞的靶向成像，探测了QDs 在动物体内的生物分布、非特异性摄取、细胞毒性等.TAKEDA等[47]成功制备了HER2抗体与CdSe量子点复合的产物，该产物可使活体原发性肿瘤成像. 实验结果表明，该复合物可靶向传递到表面表达HER2蛋白的乳腺癌细胞上，并提高荧光标记的特异性，可以很好的识别特定肿瘤细胞.2.3 量子点在指纹显现中的应用2000年，美国的 MENZEL 等[48-49]首次报道了CdS量子点用于易拉罐表面的指纹显现，开创了量子点作为新材料在指纹显现方面应用的先例. 随后，MENZEL 等[50]利用 PAMAM(聚酰胺-胺型树形分子)作为模板，通过树形分子的空间限阈效应来控制包裹在树形分子内的 CdS量子点的生长，合成的CdS/PAMAM聚合物用甲醇作为溶剂稀释后，成功地用于铝箔和聚乙烯样品上的潜指纹显现. 他们认为，CdS/PAMAM表面的氨基或羧基等官能团能与指纹残留物作用使CdS/PAMAM沉积到指纹纹线上，在紫外光照射下，通过CdS/PAMAM聚合物的荧光显现指纹. 熊海等[51]在有机相中合成了InP量子点，通过相转移、紫外光照复合等过程得到了巯基乙酸修饰的InP/ZnS量子点，其荧光发射波长从450 nm红移至575 nm，在紫外光照下可以清晰显现出指纹图像. 该方法可用于不同背景颜色的多种客体(如透明胶带、黑色塑料袋、锡纸等)表面指纹的鉴定.2.4 量子点在光电学元器件中的应用2008年，GUO等[52]采用热注入法制备出均一的六边形环状黄铜矿结构的CuInSe2，并采用成膜高温热硒化法，制备出结构为Mo/CuInSe2/CdS/ZnO/ITO的电池器件，能量转换效率为3.2%. 随后，GUO等[53]将制备的Cu(In1-xGax) S2纳米晶“墨水”制成薄膜后，采用加热硒化法，制备出Cu( In1-xGax) ( Se1-ySy)2薄膜，将该薄膜作为吸收层，得到能量转换效率为4.76%的太阳能器件. 除太阳能电池之外，纳米晶还可用在发光二极管和光探测器等器件中，ZHONG等[54]利用CuInSe2/ZnS纳米晶作发光层成功制备了红光和近红外发光的发光二极管. ZHANG等[55]利用红光量子点ZnCuInS/ZnS和蓝绿光有机物作为发光层制备了白光发光二极管.结语：量子点以独特的物理和化学特性而成为研究的热点，制备量子产率高、生物相溶性好的量子点和简单化的合成方法将成为量子点合成的发展趋势. 量子点在化学、生物、医药、材料等方面都得到了一定的应用，扩展量子点的应用范围也将成为量子点研究的一个重要方向.参考文献：[1] GAO Xiao Hu, YANG Lily, PETROS J A, et al. Invivo molecular and cellular imaging with quantum dots [J]. Curr Opiniotech, 2005, 16(1): 63-72.[2] MICHALET X, PINAUD F F, BENTOLILA L A, et al. Quantum dots for live cells in vivo imaging and diagnostics [J]. Science, 2005, 307(5709): 538-544.[3] HAHN M A, TABB J S, KRAUSS T D. Detection of single bacterial pathogens with semiconductor quantum dots [J]. Anal Chem, 2005, 77(15): 4861-4869.[4] HALPERIN W P. Quantum size effects in metal particles [J]. Rev Mod Phys, 1986, 58(3): 533-606.[5] NAKAMURA S, MUKAI T, SENOH M. Candela-class high-brightness InGaN/AlGaN double-heterostructure blue-light-emitting diodes [J]. Appl Phys Lett, 1994, 64(13): 1687-1689.[6] EYCHMÜLLER A. Stucture and photophysics of semiconductor nanocrystals [J]. 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巯基乙酸生产工艺研究刘新胜【摘要】以氯乙酸与硫脲为原料,采用硫脲法合成了巯基乙酸,讨论了物料配比、反应温度、反应时间、水解反应中NaOH和BaCl2的用量、水解时间等因素对收率的影响,确定了最佳反应条件.结果表明氯乙酸与硫脲物料配比为1:1,反应温度为80℃,反应时间为1 h,水解反应中分别加入理论计量的NaOH和BaCl2,反应时间为45 min时,能够获得较好的收率.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2016(044)024【总页数】3页(P68-70)【关键词】巯基乙酸;合成工艺;硫脲【作者】刘新胜【作者单位】宁夏医科大学基础医学院,宁夏银川 750004【正文语种】中文【中图分类】O657.7+1;O657.63巯基乙酸(SHCH2COOH)又名硫代乙醇酸、氢硫基乙酸(简称TGA)，具有广泛的用途。

由巯基乙酸制得的巯基乙酸单甘油酯或单乙醇胺酯可作为有效的头发卷发剂[1]。

巯基乙酸酯作为聚氯乙烯树脂加工时的稳定剂[2-4]，具有低毒或无毒性，能使产品的透明性和热稳定性得到提高，广泛用于聚氯乙烯上水管道、水泵等产品的加工、食品包装、食品加工厂的设备管道等。

巯基乙酸可与多种金属离子形成络合物[5-6]，显示出特殊颜色，常被用作分光光度分析试剂。

此外，巯基乙酸还可用作聚合反应催化剂[7]、金属精密加工中的防锈剂、聚丙烯加工成型时的结晶成核剂、涂料及纤维的改性剂、石油勘探缓蚀剂、润滑油添加剂等[8]。

随着工业需求的扩大，为了提高巯基乙酸的收率，探讨巯基乙酸的合成方法及生产工艺条件具有重要的意义。

本文采用硫脲法合成了巯基乙酸，对实验最佳条件进行了探讨，并对实验结果进行了分析与讨论。

1.1 实验所用主要仪器、药品及试剂1.1.1 实验仪器723型可见分光光度计(1 cm玻璃比色皿)，上海精密科学仪器有限公司；电热鼓风干燥箱，上海福玛实验设备有限公司；数显恒温水浴锅，常州国华电器有限公司；电子精密天平(0.001 g)，梅特勒—托利多仪器(上海)有限公司。

巯基乙酸生产工艺巯基乙酸，也称为2-巯基乙酸，是一种广泛应用于医药、动物饲料、食品、化妆品等领域的化工产品。

那么，如何生产巯基乙酸呢？在此，我们将从工艺流程、反应原理、设备配置、产品纯化等方面详细介绍。

首先，巯基乙酸的生产工艺流程一般分为前处理、反应、后处理等三个步骤。

前处理一般包括原料清洗、粉碎、干燥等处理，以保证原料质量。

反应步骤分为两个阶段，第一阶段进行硫化反应，得到2-巯基乙酯；第二阶段则进行酸水解反应，将2-巯基乙酯转化为巯基乙酸。

后处理则包括产品的纯化、干燥等步骤，以便向下游客户提供高质量的巯基乙酸产品。

其次，巯基乙酸生产的反应原理主要涉及硫化反应和酸水解反应两个步骤。

在硫化反应中，将硫和乙醇与甲基丙烯酸酯混合后，在加热条件下反应，即得到2-巯基乙酯。

在酸水解反应中，将2-巯基乙酯添加到酸性催化剂的溶液中，水解生成巯基乙酸，反应结束后进行酸碱中和，得到所需的巯基乙酸。

进一步地，巯基乙酸的生产设备一般包括反应釜、加热器、冷却器、塔式蒸馏器、分离器等设备。

反应釜主要用于硫化反应过程，加热器和冷却器用于控制反应温度；塔式蒸馏器和分离器用于产品的分馏和纯化，保证最终产品达到所需的纯度标准。

最后，巯基乙酸的纯化方法一般采用多级蒸馏法和板式塔提纯法。

采用多级蒸馏法可以将含杂质的原始产品进行一次蒸馏，得到初级产品，在进一步的多级蒸馏过程中逐渐提高产品的纯度。

使用板式塔提纯法，则可以通过不同的温度、压力控制和流速控制将巯基乙酸进行蒸馏，使其得到最终的高纯度产品。

综上所述，巯基乙酸的生产工艺流程分为前处理、反应、后处理三个步骤，反应原理涉及硫化反应和酸水解反应两个步骤，生产设备包括反应釜、加热器、冷却器、塔式蒸馏器、分离器等设备，纯化方法一般采用多级蒸馏法和板式塔提纯法。

这些步骤的细节与参数调节，需要根据实验室试验和生产实践的结果，进行设计和优化调整。