氯化铵水溶液的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法,使用Material Studio软件中的COMPASSⅡ力场,模拟了温度为298 K时质量分数分别为1%、5%、10%、20%及28%的氯化铵溶液中离子的动力学性质.发现随着浓度增加,水分子周围不再有明显的第二配位圈,NH_4~+和Cl~-配位数都减少,离子水化数、水化半径也随之减小.水分子中的H比NH_4~+中的H对N_((NH4))的影响作用要强的多.在氯化铵水溶液,NH_4~+中的N及H都是由周围水分子中的氧原子来靠近,而Cl~-则由周围水分子中的氢原子去靠近. NH_4~+及Cl~-的加入确实破坏了溶液中的氢键,但是NH_4~+与水分子间也生成了新的氢键,并且生成的数量大于被破坏的数量,但是氢键力却变弱了,这是之前研究当中没有人提过的现象.随着浓度增大,H_2O、NH_4~+及Cl~-的扩散系数逐渐降低,而降低幅度排序为NH_4~+ Cl~- H_2O.     

氯化铵水溶液的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法,使用Material Studio软件中的COMPASSⅡ力场,模拟了温度为298 K时质量分数分别为1%、5%、10%、20%及28%的氯化铵溶液中离子的动力学性质.发现随着浓度增加,水分子周围不再有明显的第二配位圈,NH_4~+和Cl~-配位数都减少,离子水化数、水化半径也随之减小.水分子中的H比NH_4~+中的H对N_((NH4))的影响作用要强的多.在氯化铵水溶液,NH_4~+中的N及H都是由周围水分子中的氧原子来靠近,而Cl~-则由周围水分子中的氢原子去靠近.NH_4~+及Cl-的加入确实破坏了溶液中的氢键,但是NH_4~+与水分子间也生成了新的氢键,并且生成的数量大于被破坏的数量,但是氢键力却变弱了,这是之前研究当中没有人提过的现象.随着浓度增大,H_2O、NH_4~+及Cl-的扩散系数逐渐降低,而降低幅度排序为NH_4~+ Cl~- H_2O.     

疣荔枝螺微粒体细胞色素P450酶系的光谱分析

从疣荔枝螺内脏团制备得到微粒体,用UV mini-1240分光光度计对细胞色素P450酶系的三种主要成分:细胞色素P450、细胞色素b5,NADPH-细胞色素P450还原酶进行了测定,并对微粒体酶液进行SDS-PAGE电泳测试,证明了疣荔枝螺体内含有细胞色素P450酶系的三种酶.     

非迭代冻结密度近似方法在计算氢键相互作用的合理性研究

为计算相互作用较弱的分子碎片之间的耦合能,Harris从密度泛函理论出发,提出了一种简化方法,即冻结密度近似(FDA)方法.对该方法在描述分子间氢键作用的合理性进行了验证.对水分子间的HO┉H氢键、甲酰胺与水分子间的NH┉O氢键、二氟甲烷和水分子间的OH┉F氢键,以及DNA中的碱基(AT,GC)之间的N—H┉O,N—H┉N等类型的氢键的计算表明:若电子交换关联采用非定域自旋密度近似,FDA的计算结果同其他abinitio方法的计算结果以及实验结果都符合得很好.FDA在计算过程中既不需要求解泊松方程,也不需要进行反复的自洽迭代,所以运算速度较快,在研究生物大分子体系中的氢键相互作用方面具有一定的使用价值 关键词： 冻结密度近似 氢键 密度泛函     

铵水间质子交换的再研究:不受扩散约束的化学交换

对铵盐水溶液中铵离子与水分子间的质子交换进行了再研究. 以核磁共振(NMR) 波谱学方法测定了不同pH值, 不同温度和含不同共存盐浓度的氯化铵水溶液中质子交换速率, 组分自扩散系数及NMR自旋晶格弛豫时间. 结果显示铵水间的质子交换并不受交换主体分子或离子自扩散的约束. 交换机理包括化学键和氢键的交换. 在溶液中, 水分子以氢键为桥 梁连接铵和其因水解而产生的碱性部分--氨. 在氢交换的过程中, 氨从水分子接受一个氢 成为铵, 同时另外一端的铵提供一个氢给水分子而变成氨, 或者一个氢从水分子转移到氨而同 时另外一个氢从铵转移到水. 在铵水质子交换的过程中没有净的电荷转移. 在低pH条件下, 由水解产生的氨的浓度降低, 亦即铵-水-氨复合物减少, 结果氢交换的可能性降低. 这解释了生物氢交换体系中的一种常见的在低pH值条件下氢交换变慢的现象.     

Simulation Study on the Structure and Dynamics of Water in Sodium Tetrafluoroborate/Water

应用分子动力学模拟方法研究了室温条件下四氟硼酸钠(NaBF₄)/水混合体系中水分子的微观结构、IR光谱以及转动动力学. 考察了混合物体系中水分子的摩尔分数浓度分别为6.25%、25.0%、50.0%、75.0%、90.0% 和99.6%时体系的结构和动力学性质. 研究显示在不同水分子含量的混合物中水分子以自由分子存在,随着混合物中水分子摩尔分数的增加,水分子的转动和弯曲振动带红移,而O-H伸缩振动蓝移,混合物中水分子内和分子间的氢键和非谐性相互作用增强,分子平动和转动变得困难和缓慢,研究结果与实验观测一致.     

水分子链受限于单壁碳纳米管结构的密度泛函理论研究

本文采用第一性原理的密度泛函理论,主要以(6,6)Armchair型,(11,0)Zigzag型单壁碳纳米管为研究对象,研究了水分子链在碳纳米管内部吸附的稳定结构,以及结合能随其结构的变化.结果表明:当水分子链受限于碳纳米管内部时,引起碳纳米管直径收缩,这主要是由于水分子链与碳纳米管之间的氢键作用以及范德华弱相互作用所引起的.随着碳纳米管半径的增加,两种单体之间的结合能逐渐减小,但当碳纳米管半径增加至6.78时,其结合能又有所增加,这是由于在优化过程中,水分子链单体之间的氢键作用大于水分子链与碳纳米管之 关键词： 水分子链/单壁碳纳米管 密度泛函理论 结构稳定性     

变温过程中二甲基亚砜与水之间氢键行为的拉曼光谱研究

测量了在降温过程中体积比为1∶1的二甲基亚砜(DMSO)水溶液的拉曼光谱,并对DMSO水溶液的拉曼光谱进行了归属。对实验数据进行分析发现: 在降温过程中DMSO分子与水分子的分子间氢键、DMSO分子与DMSO分子和水分子与水分子间氢键的作用行为引起了DMSO的SO双键和水分子的O—H键的拉曼谱带的变化。进一步分析表明：在27～-30 ℃降温过程DMSO与水之间氢键加强,-30～-60 ℃降温过程水与水之间氢键代替DMSO与水之间的氢键。这为丰富水溶液的氢键理论提供了实验依据。     

醇类抑制剂对甲烷水合物形成的影响

在本工作中,甲烷水合物的生长动力学是通过甲醇、乙醇、乙二醇三种不同醇类抑制剂存在下的分子动力学模拟研究的.模拟结果发现,三种醇类都可作为甲烷水合物的抑制剂,醇类分子中的亲水性羟基极大地破坏了水合物笼的结构,并且羟基可以与局部的液态水分子形成氢键,从而增加了形成水合物笼型结构的难度,导致甲烷水合物的生长速率降低.对于甲醇分子,甲醇分子的亲水性羟基与水分子形成氢键从而破坏了水分子结构,而亲油性甲基对周围的水分子具有簇效应,两者都会降低水合物生长速率;对于乙二醇和乙醇分子,它们只含有羟基,特别是乙二醇分子含有两个羟基,其对H₂O分子有很强的吸附作用,导致水合物生长速率降低.在抑制效果方面,甲醇分子最优,乙二醇稍微优于乙醇.     

细胞色素P450蛋白酶催化下环己胺脱氨基反应机理的理论研究

在细胞色素P450蛋白酶催化的一系列二级胺和三级胺的脱烷基、脱氨基反应中,环己胺的脱氨基反应有着重要的生理意义,该反应中涉及Cα-H键氧化过程的机理细节在过去几十年中一直存在较大争议,且迄今尚未见相关理论计算报道.针对P450催化的环己胺脱氨基反应,一系列的密度泛函理论(DFT)计算结果及以相关计算数据为基础进行了动力学同位素效应计算结果显示:环己胺底物首先经过一个酶促的Cα-H键氧化反应生成一种甲醇胺,之后又通过一个水分子的辅助在非酶环境中进行了脱氨基反应,生成环己酮和氨气.其中第一步Cα-H键氧化反应涉及了氢原子传递(HAT)过程以及后续无垒的氧反弹过程,且四重态和二重态的能量十分接近,从而证明了Cα-H键氧化反应涉及了"双态反应"(TSR)机理,同时相关的动力学同位素效应计算结果也显示了较大的KIE(动力学同位素效应)值,符合HAT的机理特征.     

阿特拉津与蛋白质结合反应及其在测定蛋白质中的应用

用共振光散射光谱(RLS)和紫外-可见电子吸收光谱研究了阿特拉津与牛血清蛋白(BSA)之间的相互作用。研究表明,在酸性条件下,阿特拉津与牛血清蛋白依靠范德华力和N/O—H…π氢键生成结合物,从而使阿特拉津的紫外吸收有整体红移的趋势,并且产生强烈的共振散射光增强现象。共振光散射光谱特征和强度与溶液的pH、阿特拉津的浓度、反应温度等有关。在优化的实验条件下, 阿特拉津与牛血清蛋白体系的共振光散射强度与牛血清蛋白的浓度呈线性关系, 据此建立了一种简单、灵敏测定牛血清蛋白的新方法。 该方法的检出限(3σ)为12 ng·mL-1,线性范围为0.05～100 μg·mL-1。该法用于人工混合样品中牛血清蛋白的测定,取得了令人满意的结果。     

Mechanical Characterization of Protein Crystals

The mechanical properties (critical stress intensity factor, hardness and Young's modulus) of 4 crystalline materials (two proteins, lysozyme and glucose isomerase and two non‐proteins, glutamic acid and potassium sulphate) were measured with an indentation technique. It was found that the mechanical properties of lysozyme crystals depend on their state – dried, partly dried and moisture saturated – and their surroundings. The hardness, Young's modulus and the critical stress intensity factor of lysozyme crystals were observed to be much lower than those for the tested non‐proteins, leading to the conclusion that crystalline lysozyme is comparatively more fragile and softer. In combination the mechanical properties of lysozyme and the non‐proteins indicated that these materials were fairly brittle. Mechanical properties for crystals of the other protein, glucose isomerase, could not be quantified by indentation. However, qualitatively crystalline glucose isomerase was found to be more ductile and less fragile than crystalline lysozyme. The experimental findings were interpreted in terms of relative susceptibility to attrition and secondary nucleation in stirred industrial crystallizers.     

蛋白饲料原料粗蛋白含量近红外光谱模型转移研究

建立良好的蛋白饲料近红外光谱定量分析模型及实现在不同仪器间的模型共享,能极大提高模型的利用效率,满足饲料行业快速发展的需要。针对蛋白饲料原料粗蛋白含量近红外分析模型适用性问题,首次采用光谱差值转移、直接校正和分段直接校正法进行了三台不同类型的近红外光谱仪之间的模型转移研究。实验样品为四种蛋白饲料原料：玉米蛋白粉、菜粕、酒糟和鱼粉。实验仪器包括MATRIX-Ⅰ傅里叶变换型近红外光谱仪(主仪器),Spectrum 400傅里叶变换型近红外光谱仪(从仪器1)和SupNIR-2750光栅扫描型近红外光谱仪(从仪器2)。研究表明,同一样品体系在主仪器和从仪器2上所得光谱数据的差异性相对较小,且均与从仪器1所得光谱数据的差异性相对较大。除分段直接校正法对玉米蛋白粉从仪器2的预测结果无促进作用之外,其他模型的预测均方根误差和系统偏差均明显低于转移前。玉米蛋白粉、菜粕和酒糟样品采用三种方法转移后的模型预测相对分析误差(RPD)均大于3.0,预测效果良好。鱼粉样品模型转移后的预测RPD均大于2.5,预测效果较好。三种方法对于蛋白饲料原料不同仪器间的光谱差异进行了有效校正。该研究结果对于蛋白饲料品质近红外快速分析模型的广泛应用具有重要意义。     

仁东大蒜蛋白质的测定

采用碱提酸沉法提取分离大蒜蛋白,最佳提取条件为浸提碱液pH=7.2,浸提最佳时间为30min,沉淀的最佳pH=4.2.采用考马斯亮蓝G-250法测定大蒜中蛋白质的含量,结果表明蛋白质-色素结合物在590nm波长下的吸光度与蛋白质含量呈正比,线性范围为1.67-16.67μg/mL.标准溶液和试样的RSD分别为0.35％...     

蛋白质光谱探针的研究进展

评述了自2000年来蛋白质光谱探针的研究进展,评述的内容包括对蛋白质光谱探针的分类、蛋白质与探针分子相互作用模型、相互作用力以及蛋白质分子的构象研究四个方面,对未来蛋白质光谱探针的研究方向进行了展望。