利用体内~（19）FNMR研究5─氟尿嘧啶在小鼠肝脏及肿瘤组织中的代谢过程

利用体内１９ＦＮＭＲ研究了５─氟尿嘧啶在小鼠肝脏及植入肿瘤组织中的代谢过程．５─氟尿嘧啶在肝脏中的生物半衰期为１５～２０ｍｉｎ，而在Ｓ１８０肿瘤中的生物半衰期为５０─６０ｍｉｎ．除５─氟尿嘧啶的信号外．在肝脏中观测到了５─氟尿嘧啶的分解代谢产物ＦＵＰＡ和ＦＢＡＬ，而在肿瘤中则只有合成代谢产物氟代核苷酸的信号．实验结果表明．核磁共振是研究药物在体内代谢过程的有力方法．     

气相质谱法对小鼠体内甲苯二异氰酸酯代谢产物的鉴定分析

应用气相质谱测定小鼠体内甲苯二异氰酸酯(TDI)的代谢产物,并鉴别了其在机体中的代谢途径。TDI色谱条件为Supelco PTETM-5色谱柱(30 mm×0.25 mm×0.25 μm),起始柱温90 ℃保持30 min,以40 ℃·min-1升至280 ℃,保持5.25 min;汽化室温度250 ℃;载气为氦气,流速为1.0μL·min-1。TDI体内代谢产物色谱条件为30+2mX0.25+0.02mm 94%甲基、4%乙烯基键合相弹性石英毛细柱,起始温度30 ℃保持5 min,以8 ℃·min-1升至280 ℃,保持5 min。汽化室温度250 ℃;载气为氦气,流速1.0μL·min-1。质谱条件为电离方式EI,电离能量70eV,连接管温度280 ℃,扫描范围35～350μ;进样量1.0μL。结果表明2,4甲苯二异氰酸酯在血液、尿液、粪便中都被代谢成为2,4甲苯二胺。GC-MS法可有效分离并鉴定TDI体内代谢产物。     

D-T中子活化实验中89Rb半衰期的实验测量研究

加速器中子活化实验是核专业本科实验教学中的重要实验之一.本文在利用14 MeV快中子辐照238U诱发裂变截面实验过程中引导学生挖掘实验数据,测量了裂变核素(89Rb)的重要核参数—半衰期.本工作运用低本底HPGe-γ谱仪测定裂变产物的一系列γ射线能谱,解谱得到89Rb的特征γ峰计数,从而确定89Rb的半衰期.数据分析中应用89Rb核素两条γ射线分别独立得到89 Rb的半衰期为15.30±0.09 min和15.25±0.07 min.测量结果在与文献数据符合较好的基础上,提高了测量精度.     

代谢组NMR分析与药物毒理研究

代谢组学是定量研究生物体内源性代谢物整体及其变化规律的科学,是系统生物学的一个重要组成部分. 通过代谢组分析,可以较为全面地认识给定生物系统受内因或外因的影响后其生物化学过程变化的规律. 目前,代谢组分析检测技术主要包括核磁共振波谱技术及色谱-质谱联用技术. 代谢组数据分析和挖掘技术主要包括非监督与监督的多变量分析模式识别方法. 目前已被广泛应用于病理生理、基因功能、药物毒理和环境毒理等领域. 该文简要综述了代谢组NMR分析中的实验设计、NMR谱的获取、模式识别技术和代谢组学在药物毒理评价中的应用.      

硫前列酮影响小鼠代谢的NMR研究

前列腺素E2（PGE2）作为一种体内广泛分布的活性物质,通过与其特异性受体EP1,EP2,EP3和EP4结合实现信号跨膜转导,参与许多重要的生理病理过程. 硫前列酮作为PGE2的类似物,通过激活EP1和EP3受体发挥其生理作用,但相关的代谢基础还不甚清楚. 该研究运用基于核磁共振（NMR）技术的代谢组学方法研究了EP1和EP3受体激活剂硫前列酮对小鼠血清和肝脏代谢组的影响. 结果表明,中高剂量硫前列酮处理32天会导致小鼠肝脏代谢组中的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、二磷酸尿苷、磷酸腺苷和胆汁酸的明显增加,同时肝糖原、葡萄糖、苯丙氨酸、酪氨酸、尿苷、肌苷、烟碱酸和氧化型谷胱甘肽明显减少. 恢复3周后,高剂量硫前列酮处理小鼠会导致肝脏代谢组中的胆碱水平比对照组高. 这些结果表明EP1和EP3受体激活剂硫前列酮会对小鼠肝脏的糖、核酸和氨基酸等代谢产生影响. 同时,未发现硫前列酮对血清代谢组产生明显影响,这可能与血液循环系统维持机体内环境相对稳定有关. 以上研究结果为认识PGE2- EP1/3信号通路在代谢中的作用提供了基础数据.     

19F磁共振波谱分析CD基因在人结肠癌细胞的表达

为了研究¹⁹F-NMR波谱分析胞嘧啶脱氨酶（CD）基因在人结肠癌细胞中表达的可行性,通过逆转录病毒介导方法,将编码大肠杆菌的CD基因转染到人结肠癌细胞系SW1116. 通过RT-PCR、MTT方法和¹⁹F-NMR波谱分析了CD基因在人结肠癌细胞中的表达状况. 结果显示转基因的肿瘤细胞SWCD₂中表达CD基因,对前药5-氟胞嘧啶（5-FC）的敏感性较亲本肿瘤细胞SW1116明显增高,50%细胞生长抑制率（IC₅₀）为66 μmol/L, 而SW1116 细胞IC₅₀为16 mmol/L. ¹⁹F-NMR波谱分析显示,转导CD基因细胞在774 μmol/L 5-FC浓度培养24 h后的样品,在δ -91.7和δ -93.3显示了2个双峰,分别是5-FC和5-氟尿嘧啶(5-FU)的¹⁹F-NMR的信号,提示5-FU是SWCD₂细胞内的CD酶催化5-FC的代谢产物. 这些结果表明¹⁹F-NMR分析是一种能够用于检测CD基因在人结肠癌细胞中表达的新方法,它将有助于对临床基因治疗方案实施监测.      

微波消解-氢化物-ICP-AES联用技术研究Se(Ⅳ)在小鼠衰者模型体内的生物代谢

硒作为人和动物体内必需的微量元素,其在生命代谢过程中的特殊作用日益受到广泛关注。本文以D半乳糖作用下人工训练的小鼠衰老模型为实验对象,经腹腔注射不同剂量的亚硒酸钠(Na_2SeO_3)水溶液后,应用微波消解-氢化物发生-ICP-AES联用技术分析Se(Ⅳ)在相应小鼠体内血浆、肝脏、脑等重要生命器官中的代谢分布,并同未注射Se(Ⅳ)的衰老模型组及对照组进行比较,同时结合小鼠相应生命组织内的主要含硒酶(GSH-Px)的活性指标进一步讨论了硒在哺乳动物体中的抗衰老作用。     

基于NMR的绒癌化疗耐药机制的代谢组学研究

绒癌是一种发生于育龄妇女的恶性滋养细胞肿瘤.经甲氨蝶呤、5-氟尿嘧啶等单药或多药联合化疗后,其治愈率通常高达90%.然而耐药仍是绒癌治疗失败的主要原因.目前绒癌耐药的机制尚不明确,前人多从蛋白和转录水平阐述,鲜有涉及代谢物层次的研究.本文采用基于核磁共振（NMR）的代谢组学方法,研究了甲氨蝶呤耐药株JEG3R与敏感株JEG3绒癌细胞及其培养基在代谢物水平上的差异.结果发现JEG3R耐药极可能与糖代谢异常相关,主要表现为耐药株细胞中山梨糖醇的累积,提示醛糖还原酶可能在耐药过程中起重要作用;其次,耐药株细胞中乳酸积累、丙氨酸流入三羧酸循环途径增强;此外,耐药株细胞相比敏感株细胞中氨基酸、核苷酸及磷酸胆碱等必需营养物质的显著性改变,且其变化与绒癌增殖速率正相关.本研究为绒癌的耐药机制研究补充了代谢层次的数据,为后续从分子生物学水平上揭示耐药机制提供了新思路.     

热纤梭菌中心代谢产物的归属及初步代谢组分析

热纤梭菌(Clostridium thermocellum)是一种能够高效利用木质纤维素的嗜热厌氧革兰氏阳性菌,是目前利用整合生物加工技术生产纤维素乙醇的最重要的候选菌株之一.代谢物组可以反映细胞和环境因子相互作用,是系统生物学的重要组成部分.目前,尚无使用核磁共振(NMR)方法对热纤梭菌的代谢组进行研究的报道,而对热纤梭菌代谢物的归属是进行代谢组研究的基础.该文通过1H NMR和2D NMR技术,对热纤梭菌的中心代谢产物进行了归属.在归属过程中,发现了若干特殊的重要代谢产物,包括纤维糊精、磷酸烯醇式丙酮酸、赤藓糖-4-磷酸等.这些代谢物对热纤梭菌的胞内代谢具有特殊的意义.利用已归属的代谢物,对热纤梭菌的野生型和乙醇耐受菌株进行初步的代谢组分析表明,热纤梭菌乙醇耐受性的获得,可能与纤维二糖主动合成纤维糊精途径、非氧化磷酸戊糖途径的增强及糖酵解路径的抑制密切相关.     

生物样品维生素PP及其代谢产物分析方法的研究进展

维生素PP在维持细胞正常生命活动中起着很重要的作用.血浆以及尿液维生素PP及具代谢产物的浓度水平可用于疾病的早期诊断,如糖尿病、肥胖以及帕金森等病症.准确测定人体生物样品中维生素PP及其代谢产物浓度的变化,在疾病早期诊断和治疗中具有重要的意义.综述了生物样品中维生素PP及其代谢产物的分析方法,如高效液相色谱法、毛细管电...     

Thymidine-modulated 5-fluorouracil metabolism in liver and RIF-1 tumors studied by 19F magnetic resonance spectroscopy.

19F Magnetic resonance spectroscopy was used to study the impact of the biochemical modulator thymidine (TdR) on the 5-fluorouracil (5FU) metabolism in the livers and radiation-induced fibrosarcoma (RIF-1) tumors of 5FU-treated C3H mice. The liver spectra measured after administration of 5FU (65 or 130 mg/kg IP) showed the 5 FU resonance and its catabolites alpha-fluoro-beta-ureidopropionic acid and alpha-fluoro-beta-alanine. At the latter dose, fluoronucleotide signal was also detected. The liver spectra of TdR-pretreated (500 mg/kg, IP) mice showed additional signals of fluoronucleotide and fluoronucleoside at both 5FU doses, while alpha-fluoro-beta-alanine was not detected. TdR pretreatment increased the half-life of 5FU in livers from 24 +/- 2 to 126 +/- 46 SEM min at the 5FU dose of 65 mg/kg and from 28 +/- 2 to 95 +/- 22 min at the 130 mg/kg dose (P less than .1 and P less than .01, respectively). TdR-pretreated mice had higher 5FU anabolite (fluoronucleotide + fluoronucleoside) levels in their RIF-1 tumors than nonpretreated mice that received the same 5FU doses (56 +/- 15 SEM vs. 0 arbitrary units at the 5FU dose of 65 mg/kg, and 88 +/- 21 vs. 10 +/- 3 arbitrary units at 130 mg/kg 5FU; P less than .0001). The percentage drop in tumor volume was enhanced in the mice that received TdR, from 27 +/- 4 SEM to 52 +/- 2 at the 5 FU dose of 65 mg/kg and from 24 +/- 3 to 65 +/- 4 at the 130-mg/kg dose (P less than .0001, both).     

活体动物代谢过程的31P NMR研究——方法与初步结果

利用表面线圈探头测得了小鼠大脑,大腿肌肉和肝脏的体内³¹P NMR谱图。观察到PCr,ATP,PME,PDE,P_i等化合物的共振峰,并确定了各谱峰的化学位移。由大脑的P_i化学位移计算得到其细胞内pH值为7.15.用差谱方法解决了因定位不准而造成的肝脏谱图不纯。观察了小鼠大脑在缺氧状态下的代谢变化过程。当O₂浓度降至2%时,PCr开始下降,降到1%时,P_i明显升高。从空气变化到1%的O₂含量,致使小鼠死亡,小鼠大脑的pH值从7.16降到6.46。     

5‐Fluorouracil solutions: NMR study of acid–base equilibrium in water and DMSO

A comprehensive analysis of solutions of 5‐fluorouracil (5FU) in water and an organic medium (dimethylsulfoxide, DMSO) was carried out using quantum chemical methods and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. The details of anionic form generation in the solution of 5FU with an equimolar amount of potassium hydroxide were studied by ¹³С, ¹Н, ¹⁵N and ¹⁹F NMR. Interpretation of NMR spectral data was carried out using quantum chemical calculations at the TPSSTPSS/6‐311+G(d,p) level of theory. Specific solvation of 5FU and 1THF‐5FU was modeled in approximation using the five‐water cluster model and solvate complex including two DMSO molecules. It was established that in an alkaline medium in DMSO 5FU occurred mainly as a type of an anion with a deprotonation on N(1) position of a pyrimidine ring whereas in water alkaline solution—as a mixture of two anions with a deprotonation on N(1) and N(3) positions with a predominant content of the latter form. For the quantitative definition of the deprotonation forms of 5FU the technique based on the data of theoretical and experimental NMR ¹³C spectroscopy, tested on a model compound 1‐(tetrahydrofuranyl‐2)‐5‐fluoro‐pyrimidinedione‐2,4 (tegafur, THF‐5FU), was offered. The N(3) anion was found from spectral data to be more thermodynamically stable than the N(1) anion by 2.40 kJ mol^?1 (calculated value 2.24 kJ mol^?1) in an alkaline–water solution. Both alkaline–water and alkaline–DMSO solutions of THF‐5FU (THF‐5FU/KOH = 1/1) were characterized by the ratio of the equilibrium concentrations of the anion and diketo‐tautomer as 9:1 and 4.3:1, respectively. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

应用氢谱发现微量天然产物中甾醇类化合物及其定量的初探

在研究黄海繁茂膜海绵的天然产物时，发现5β-CHOLESTAN-3β-OL在其体内大量存在；通过¹H NMR谱发现还有少量CHOLESTEROL的存在. 在GC-MS谱图中，并未分析得到CHOLESTEROL. 通过标准品5β-CHOLESTAN-3β-OL和CHOLESTEROL混合物的¹H NMR谱图，对难分离的甾类化合物用¹H NMR谱定量进行初探.     

新的4′-去甲表鬼臼衍生物的2D NMR研究

采用¹H-¹H COSY、NOESY、¹H-¹³C HMQC及HMBC二维NMR技术鉴定了2个新合成的4β-5- 氟尿嘧啶取代-4′-去甲表鬼臼毒衍生物, 并对它们的¹H和¹³C NMR 谱峰进行了全归属.     

Langendorff灌流心脏的31P NMR谱测定

测定了Langendorff灌流大鼠和兔心脏的³¹P NMR谱.观测到PCr、ATP、SP、P_i以及PME和GPC等含磷代谢物的共振峰,各谱峰之间实现了很好的分辨.在3~5min的累加时间内测得的图谱具有较好的S/N,可用于以上含磷代谢物的定量测定,以高能含磷化合物ATP和PCr相对峰强度以及冠脉流量的变化对灌流大鼠心脏代谢的稳定性进行了考察,结果表明,在本实验条件下大鼠心脏的能量储存至少可稳定2h,用所建方法以3min的时间间隔对同一大鼠心脏缺血21min及再灌注12min过程中心脏的³¹P NMR谱进行了连续跟踪测定,并初步观测了缺血及再灌注过程中心肌细胞内ATP、PCr与P_i之间的消长关系.     

3-氧化木糖与硝基甲烷加合产物的结构确定

以3-氧化木糖为原料,通过Henry反应与硝基甲烷加成,得到两种硝基糖化合物1,2-O-异丙叉基-3-C-硝甲基-5-对甲苯磺酰基-α-D-呋喃核糖(1)和1,2-O-异丙叉基-3-C-硝甲基-4-甲烯基-α-D-呋喃核糖(2),其中化合物2为新型的硝基糖化合物.通过应用1D NMR和2D NMR测试了化合物2的1H NMR、13C NMR、1H-1H COSY、gHSQC和gHMBC,对化合物2的1H和13C进行了全归属.     

低温NMR探头的应用

在过去10年中研发新核磁共振探头一直是制造者争夺的活跃领域. 最近，因其灵敏度的巨大提高，低温冷却探头得到人们格外的关注. 利用这一技术可大量节省谱仪机时. 对于低γ核可直接测定天然丰度样品而不必标记，这远比节省机时更为重要. 本文评述了针对5～10 Hz优化2 mg天然丰度噁唑烷酮抗菌素eperezolid的 CIGAR-HMBC-¹H-¹⁵N谱的比较，一个是采自美国瓦里安公司的5 mm低温探头，另一个是采自瓦里安公司传统室温3 mm 梯度三共振探头. 利用低温探头大约10 min就可记录到大部份¹H-¹⁵N远 程相关，26 min可观察到几乎所有的远程共振. 而在同样条件下使用3 mm传统梯度反式三共振探头无法得到有用的谱图，要想取得相同的结果须累加约18 h.     

一种新的NMR法测定溶液中碱土金属混合物的方法原理

本文研究了碱土金属离子-锶、钡及钙可以形成在NMR标尺上是稳定配合物的条件。找到了最适合得到这样的配合物的配体-C222穴醚。研究并归属了碱土金属离子以及碱金属-钠、钾及锂配合物在氯仿中的¹³C NMR谱。检测出了可用于分析自由配体及其与碱土金属配合物的¹³C NMR信号,还研究了不同比例混合物的碱土金属及碱金属在氯仿中的¹³C NMR谱,得到了当自由配体过量时在钡、钙及锶每种金属浓度为1×10^-3M的谱中可观测到相当于自由配体及每种离子配合的配体的分立信号。这些信号的积分值的精度可以定量地表征金属离子的浓度,所得结果为首次观测到的。它可以作为用¹³C NMR波谱建立新的无机分析方法。文中并阐明了作溶液中碱土金属混合物NMR测定方法的具体条件,并讨论了将这一方法扩展到包括一系列碱金属在内的更复杂的混合物的可能性。试验在VARIAN XL-200波谱仪上进行。     

牛磺熊去氧酮胆酸分子结构的1H、13C NMR研究

应用多种二维核磁共振波谱方法研究并证实了熊胆汁中由牛磺熊去氧胆酸氧化生成的衍生物是牛磺熊去氧酮胆酸,同时详细介绍了根据2D-MAXY和MAXY-TOCSY谱进行谱峰归属和结构分析的过程.