胰岛素分泌，离子通道性质及新型吸附材料研究

论文摘要

糖尿病是由于体内胰岛素绝对或相对分泌不足而引起的以糖、脂肪、蛋白质和继发的维生素、水、电解质代谢紊乱，以及氧化平衡破坏的一种全身慢性终身性的代谢性疾病。随着糖尿病患者的数量增加和人类寿命的延长，探讨糖尿病的发病机制以寻求有效的治疗手段具有重要的理论意义和临床实用价值。本文研究了胰岛素分泌和容量调节阴离子通道性质。SBA-15介孔分子筛具有高度有序的孔道结构，较大的孔径和比表面积，以及良好的热稳定性，并且可以很好的控制吸附／解吸附。近年来，以介孔硅材料，特别是以介孔SBA-15硅分子筛作为硅源，键合不同的修饰基团，使SBA-15具有不同的性质，从而有着各种应用。本文还介绍了C8-SBA-15、C18-SBA-15、对叔丁基杯[4]芳烃-SBA-15和磁性Fe-SBA-15的制备、表征及应用。1)研究了不同葡萄糖浓度刺激下，不同水溶性维生素浓度对胰岛分泌胰岛素的影响。结果表明，维生素B1和维生素B6在0.25～1μmol／L浓度范围下对胰岛素分泌没有影响；生物素和泛酸在16.7 mmol／L的葡萄糖浓度下能刺激胰岛素的分泌；烟酸在16.7 mmol／L葡萄糖浓度时对胰岛素分泌有刺激作用；叶酸、维生素C、维生素B2以及混合B族维生素在16.7 mmol／L葡萄糖浓度时抑制胰岛素分泌。2)通过研究胰岛对门冬氨酸的通量来观察容量调节阴离子通道活性与胰岛分泌胰岛素的关系。在容量调节阴离子通道（VRAC）阻滞剂DCPIB存在下，门冬氨酸流出量和胰岛素分泌量均减少；高氯离子浓度下，门冬氨酸流出量基本不变，而胰岛素的分泌量下降；低氯离子浓度下，门冬氨酸流出量增大，胰岛素的分泌量也增大；在高蔗糖浓度下，门冬氨酸流出量不变，胰岛素的分泌量下降。3)应用考察肝细胞对门冬氨酸的吸收来研究肝细胞的容量调节阴离子通道性质。在高氯离子浓度下时，促进了肝细胞对门冬氨酸的吸收；DCPIB为1μmol／L时，抑制了肝细胞对门冬氨酸的吸收。4)用简捷有效的方法对SBA-15修饰了C8和C18基团。应用了红外，X-粉末衍射，表面积分析，扫描电镜，透射电镜来表征烷基化的介孔分子筛SBA-15。并用动态吸附试验来考察修饰材料C8-SBA-15和C18-SBA-15对邻苯二甲酸酯吸附能力。C8-SBA-15和C18-SBA-15对邻苯二甲酸二乙酯的动态吸附值分别是9.65、10.52 mg／g，分别是SBA-15吸附邻苯二甲酸二乙酯的3.9倍和4.3倍。5)制备了对叔丁基杯[4]芳烃-SBA-15，并用红外，X-粉末衍射，表面积分析来表征合成的新材料。同样应用动态吸附试验来研究修饰材料对叔丁基杯[4]芳烃-SBA-15对己烯雌酚和双酚A两种激素的吸附能力。在pH=7时，对叔丁基杯[4]芳烃-SBA-15对己烯雌酚和双酚A吸附量最大，达到了71、16 mg／g，而且分别是SBA-15对它们吸附量的34.8倍和2.9倍。6)使用湿法灌注、煅烧及氢气还原法制备了磁性Fe-SBA-15，用了红外，X-粉末衍射，表面积分析，扫描电镜，透射电镜，磁性能力测定，原子吸收光谱和光电子能谱来表征磁性材料，并应用磁分离的方法分离测定水溶液中的芳香类化合物。20 mg Fe-SBA-15吸附5mL浓度为1ppm的苯、甲苯、乙苯水溶液，吸附效率分别为90.6％、88.7％和85.4％。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 糖尿病基础介绍
• 1.1.1 胰腺
• 1.1.1.1 胰外分泌腺
• 1.1.1.2 胰内分泌腺
• 1.1.2 肽类激素的生物化学与生理作用
• 1.1.2.1 胰岛素
• 1.1.2.1.1 胰岛素结构
• 1.1.2.1.2 胰岛素的生理作用
• 1.1.2.2 胰高血糖素
• 1.1.2.3 胰岛素样生长因子
• 1.1.3 糖尿病分类
• 1.1.4 葡萄糖诱导的胰岛素分泌机制
• 1.2 离子通道学
• 1.2.1 离子通道概念及特征
• 1.2.2 离子通道分类
• 1.2.3 氯通道
• 1.2.3.1 氯通道分子结构
• 1.2.3.2 氯通道生理功能
• 1.2.3.2.1 细胞膜上氯通道生理功能
• 1.2.3.2.2 细胞内氯通道生理功能
• 1.2.4 容量调节阴离子通道（VRAC）
• 1.2.4.1 渗透压调节（Osmoregulation）
• 1.2.4.2 细胞体积适应
• 1.2.4.3 细胞调节体积减小
• 1.2.4.4 细胞调节体积增大
• 1.2.4.5 渗透膨胀激活VRAC机理
• 1.2.5 离子通道与药理学
• 1.2.6 离子通道与糖尿病的关系
• 1.3 介孔分子筛
• 1.3.1 介孔分子筛分类
• 1.3.1.1 按照化学成分分类
• 1.3.1.2 按照孔道是否有序分类
• 1.3.2 有序介孔分子筛的分类及特点
• 1.3.3 有序介孔分子筛的合成及合成机理
• 1.3.3.1 典型的介孔分子筛合成
• 1.3.3.2 有序介孔分子筛的合成机理
• 1.3.3.2.1 液晶模板机理
• 1.3.3.2.2 协同作用机理
• 1.3.4 介孔SBA-15分子筛的合成
• 1.3.5 介孔SBA-15分子筛的化学修饰
• 1.3.5.1 有机官能团的介孔SBA-15分子筛修饰
• 1.3.5.1.1 后合成法
• 1.3.5.1.2 直接合成法
• 1.3.5.2 含有其它金属的介孔SBA-15分子筛修饰
• 1.3.5.2.1 后合成法
• 1.3.5.2.2 直接合成法
• 1.3.6 介孔分子筛的结构表征
• 1.3.6.1 X-ray粉末衍射（X-ray powder diffraction,XRD）
• 1.3.6.2 扫描电镜（Scanning electron microscopy,SEM）
• 1.3.6.3 透射电镜（Transmission electron microscopy,TEM）
• 1.3.6.4 气体吸附-脱附（Adsorption-desorption）分析
• 1.3.6.5 其它表征技术
• 1.3.7 介孔SBA-15分子筛的应用
• 1.3.7.1 介孔SBA-15分子筛在化工领域的应用
• 1.3.7.2 介孔SBA-15分子筛在生物科学中的应用
• 1.3.7.3 介孔SBA-15分子筛在功能材料领域的应用
• 1.3.7.4 介孔SBA-15分子筛在分离科学中的应用
• 参考文献
• 第二章 微量水溶性维生素对胰岛分泌胰岛素的影响
• 2.1 前言
• 2.2 实验材料和方法
• 2.2.1 实验动物
• 2.2.2 实验试剂
• 2.2.3 实验仪器
• 2.2.4 溶液配制
• 2.2.4.1 Hanks溶液
• 2.2.4.2 维生素溶液
• 2.2.4.3 培养液
• 2.2.5 胰岛提取及培养
• 2.2.6 胰岛素测定
• 2.2.7 数据处理
• 2.3 结果
• 2.4 讨论
• 2.5 结论
• 参考文献
• 第三章 容量调节阴离子通道对胰岛分泌胰岛素影响
• 3.1 前言
• 3.2 实验材料和方法
• 3.2.1 实验动物
• 3.2.2 主要实验试剂和仪器
• 3.2.3 配制溶液
• 3.2.3.1 基础培养液
• 3.2.3.2 孵化液
• 3.2.4 胰岛提取
• 3.2.5 胰岛培养与孵化
• 3.2.5.1 胰岛培养
• 3.2.5.2 胰岛孵化
• 3.2.5.3 胰岛素的测定
• 3H]Aspartate的测定'>3.2.5.4 D-[2,3-³H]Aspartate的测定
• 3.2.5.5 数据处理
• 3.3 结果
• 3.3.1 不同葡萄糖浓度的影响
• 3.3.2 阻滞剂DCPIB的影响
• 3.3.3 容量调节氯离子通道
• 3.3.3.1 高渗氯离子刺激的影响
• 3.3.3.2 低渗氯离子刺激的影响
• 3.3.4 高渗蔗糖刺激
• 3.4 讨论
• 3.5 结论
• 参考文献
• 第四章 肝细胞膜容量调节阴离子通道性质研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验材料和方法
• 4.2.1 实验动物
• 4.2.2 主要实验试剂和仪器
• 4.2.3 配制溶液
• 4.2.3.1 提取肝细胞所需溶液
• 4.2.3.2 孵化液配制
• 4.2.3.2.1 等渗孵化液
• 4.2.3.2.2 高渗孵化液
• 4.2.3.2.3 低渗孵化液
• 4.2.4 肝细胞提取
• 4.2.5 肝细胞孵化
• 3H]Aspartate的测定'>4.2.6 D-[2,3-³H]Aspartate的测定
• 4.2.7 数据处理
• 4.3 结果
• 4.3.1 不同细胞数量
• 4.3.2 不同渗透压
• 4.3.3 DCPIB和Curcumin共存
• 4.4 讨论
• 4.5 结论
• 参考文献
• 8、C₁₈-SBA-15的制备、表征及应用'>第五章 C₈、C₁₈-SBA-15的制备、表征及应用
• 5.1 前言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 实验材料和试剂
• 5.2.2 实验仪器
• 8-SBA-15和C₁₈-SBA-15的制备'>5.2.3 C₈-SBA-15和C₁₈-SBA-15的制备
• 8-SBA-15和C₁₈-SBA-15的表征'>5.2.4 C₈-SBA-15和C₁₈-SBA-15的表征
• 8-SBA-15和C₁₈-SBA-15的应用'>5.2.5 C₈-SBA-15和C₁₈-SBA-15的应用
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）
• 5.3.2 X-ray粉末衍射（XRD）
• 5.3.3 氮气吸附-脱附分析
• 5.3.4 扫描电子显微镜（SEM）
• 5.3.5 透射电子显微镜（TEM）
• 8-SBA-15和C₁₈-SBA-15吸附邻苯二甲酸酯'>5.3.6 C₈-SBA-15和C₁₈-SBA-15吸附邻苯二甲酸酯
• 5.4 小结
• 参考文献
• 第六章 对叔丁基杯[4]芳烃-SBA-15的制备、表征及应用
• 6.1 前言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 实验材料和试剂
• 6.2.2 实验仪器
• 6.2.3 对叔丁基杯[4]芳烃-SBA-15的制备
• 6.2.3.1 对叔丁基杯[4]芳烃的制备
• 6.2.3.2 对叔丁基杯[4]芳烃-SBA-15的制备
• 6.2.4 对叔丁基杯[4]芳烃-SBA-15的表征
• 6.2.5 对叔丁基杯[4]芳烃-SBA-15的应用
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 傅立叶变换红外光谱
• 6.3.2 X-ray粉末衍射（XRD）
• 6.3.3 氮气吸附-脱附分析
• 6.3.4 元素分析
• 6.3.5 p-tert-buty1-ealix[4]arene-SBA-15动态吸附己烯雌酚和双酚A
• 6.4 小结
• 参考文献
• 第七章 磁性Fe-SBA-15的制备、表征及应用
• 7.1 前言
• 7.2 实验部分
• 7.2.1 材料和试剂
• 7.2.2 实验仪器
• 7.2.3 磁性Fe-SBA-15的制备
• 7.2.4 Fe-SBA-15的表征
• 7.2.5 Fe-SBA-15的应用
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 傅立叶变换红外光谱
• 7.3.2 X-ray粉末衍射（XRD）
• 7.3.3 氮气吸附-脱附分析
• 7.3.4 扫描电子显微镜
• 7.3.5 透射电子显微镜
• 7.3.6 Fe-SBA-15的磁性测定
• 7.3.7 光电子能谱（XPS）
• 7.3.8 Fe-SBA-15吸附芳香化合物
• 7.4 小结
• 参考文献
• 展望
• 专业术语中英文对照
• 研究生期间发表论文
• 致谢