人早幼粒白血病细胞HL-60胞内pH的31P核磁共振研究

建立了无损伤性测定HL-60细胞胞内pH的31P-NMR方法.细胞内无机磷(Pi)的化学位移对pH非常敏感,随pH变化而变化,通过测定其化学位移进而能间接确定细胞内的pH.HL-60细胞的31P核磁共振谱由Pi、ATP等的共振峰组成.根据Pi峰的化学位移对HL-60细胞内pH进行了测定.HL-60细胞内Pi峰的化学位移为5.78±0.01,计算得到细胞内pH值为6.16±0.01.31P核磁共振能在测定细胞胞内pH的同时,观测到细胞内多种含磷小分子代谢物, 是一种无损伤研究细胞内pH及代谢的有效方法.     

31P-NMR研究白血病细胞系Molt-4细胞内pH

用31P-NMR建立了无损伤性测定人淋巴瘤白血病细胞系Molt-4细胞胞内pH的方法.Molt-4细胞的31P核磁共振谱由无机磷(Pi)、ATP等的共振峰组成.通过测定Molt-4细胞内Pi化学位移进而能间接确定细胞内的pH,细胞内无机磷(Pi)的化学位移对pH非常敏感,随pH变化而变化.Molt-4细胞内Pi峰的化学位移为5.65±0.08(n=3),计算得到细胞内pH值为6.68±0.05.31P核磁共振能在测定细胞胞内pH的同时,观测到细胞内多种含磷小分子代谢物,是一种无损伤研究细胞内pH及代谢的有效方法.     

人宫颈癌细胞(Hela)内的31P核磁共振研究

建立了无损伤性³¹P NMR研究细胞内物质的实验方法, 并对人宫颈癌细胞(Hela)的³¹P NMR谱中含磷小分子代谢物的谱峰进行了分析; 细胞内无机磷(Pi)的化学位移对pH非常敏感, 通过测定其化学位移可间接确定细胞内的pH, Hela细胞内Pi峰的化学位移为5.88±0.01 (n＝3), 计算得到细胞内 pH值为7.05±0.01; 通过测量Hela细胞的³¹P NMR谱中ATP的α磷和β磷及γ磷的化学位移差值, 得出Hela细胞内Mg^2＋与ATP结合的复合物MgATP和整个ATP量的比值, 计算得到Hela细胞内游离Mg^2＋浓度为(253.3±0.13) mmol/L (n＝3), 与其它分析方法相比, ³¹P NMR测定细胞内游离Mg^2＋浓度具有对细胞样品无损伤的优点.     

细胞内游离离子及离子通道的核磁共振研究

生物细胞内游离离子及离：子通道(Ca^2 、Mg^2 、Na^ 、K^ 以及Na^ ／Ca^2 和Na^ ／Li^ 交换等)在生理病理过程中起着重要作用。用于这些方面研究的生物核磁共振方法主要包括有：^31PNMR、^19NMR、^7Li NMR及^23Na NMR等。^31P NMR主要用于对细胞内小分子代谢物、pH及游离Mg^2 的分析测定；^19F NMR是利用氟代指示剂间接地测定细胞内游离Mg^2 和Ca^2 的浓度，进而对钙镁离子通道进行分析研究；^7Li NMR、^23Na NMR等方法分别用于研究Li^ 、Na^ ／Li^ 交换、Mg^2 ／Li^ 交换、Na^ 及K^ 等。为了更好地理解和阐释细胞内离子的调控机制，本文对近几年核磁共振技术在这些方面的应用进行了综述。     

人宫颈癌细胞(Hela)内的31P核磁共振研究

建立了无损伤性³¹P NMR研究细胞内物质的实验方法, 并对人宫颈癌细胞(Hela)的³¹P NMR谱中含磷小分子代谢物的谱峰进行了分析; 细胞内无机磷(Pi)的化学位移对pH非常敏感, 通过测定其化学位移可间接确定细胞内的pH, Hela细胞内Pi峰的化学位移为5.88±0.01 (n＝3), 计算得到细胞内 pH值为7.05±0.01; 通过测量Hela细胞的³¹P NMR谱中ATP的α磷和β磷及γ磷的化学位移差值, 得出Hela细胞内Mg^2＋与ATP结合的复合物MgATP和整个ATP量的比值, 计算得到Hela细胞内游离Mg^2＋浓度为(253.3±0.13) mmol/L (n＝3), 与其它分析方法相比, ³¹P NMR测定细胞内游离Mg^2＋浓度具有对细胞样品无损伤的优点.     

Cos-7细胞胞内pH的31 P核磁共振测定

生物细胞内pH的测定对于细胞内代谢、游离离子及离子通道的研究有重要的意义,而且一些酶的活性也与细胞内pH密切相关。猴的肾细胞cos-7细胞常用于外源基因的转染表达,研究这一细胞株细胞内的pH,可为基因转染提供可靠的依据。本文采用^31P核磁共振对cos-7细胞胞内的pH进行了分析测定。     

31PNMR研究水生动物细胞死亡过程的动力学性质

由于细胞凋亡的研究有助于理解胚胎发育、免疫耐受、细胞群体稳定等重要生命现象, 并对治疗疾病具有潜在的价值, 故已成为研究的热点[1～5]. 已有文献报道, 细胞的死亡形式与细胞内ATP(三磷酸腺苷)的含量有关, 在细胞凋亡的过程中, 细胞内ATP的含量必须保持一定的水平[6,7]. 如在研究人的T-细胞死亡过程中, 发现当ATP的含量降低时, 细胞死亡的方式是坏死而不是凋亡[1,8]. 对于在细胞死亡过程中能量代谢物质的动态变化, Davis等[9]在对神经系统PC12细胞的凋亡过程的研究中发现, 尽管ATP的含量保持不变, 但Pi(无机磷)进入ATP和蛋白质的量明显减少, 进入磷酸肽的量明显增加. 以上结果表明, 可以利用31P NMR研究细胞的死亡过程. 本文首次利用31P NMR观测水生动物不同部位细胞死亡过程中ATP, PCr(磷酸肌酸), Pi和磷脂等能量代谢物质的含量变化并得到变化的速率常数, 所得结果有助于人们了解细胞死亡过程中能量代谢物质的变化规律和判断细胞死亡的快慢.     

一种香豆素pH荧光染料的开发及应用

香豆素类化合物具有良好的荧光光谱,已广泛运用于抗肿瘤、抗氧化、抗炎等研究。前期研究中,作者发现3-苯并咪唑-7-羟基香豆素可作为荧光探针监测细胞内pH值变化（pKa = 7.20,pH 6.50 ~ 8.30）。因此,该文通过在3-苯并咪唑-7-羟基香豆素C－3位苯并咪唑上引入甲氧基给电子基团,得到化合物3-（6-甲氧基-1H-苯并咪唑）-7-羟基香豆素（BC）,并通过核磁共振氢谱（1H NMR）、核磁共振碳谱（13C NMR）和高分辨质谱（HR－MS）确定了探针化合物的结构,考察了其荧光属性及pH值变化对检测的影响。结果表明,该探针具有较高的选择性和抗干扰能力,在pH 5.5 ~ 10.0范围内（pKa = 8.36）,其荧光强度随着pH值的增大而增强。此外,BC可被成功应用于标记HeLa细胞内pH值的变化,展现出较好的生物医学应用前景。     

聚[(甲氧基乙氧基乙氧基)1.0(乙氧基吡咯烷酮)1.0]膦腈的合成及性能研究

用三氯化铝催化六氯三聚膦腈开环聚合制得线性聚二氯膦腈(PDCP), 通过PDCP磷原子上的亲核取代反应, 合成了新的水溶性高分子聚[(甲氧基乙氧基乙氧基)_1.0(乙氧基吡咯烷酮)_1.0]膦腈(P3), 用³¹P NMR, ¹H NMR, ¹³C NMR和IR对其结构进行了确证, 用DSC测定了其玻璃化转变温度T_g和熔融温度T_m, 用蒸汽压渗透法(VPO)测定了其数均分子量. 改进了聚二(乙氧基吡咯烷酮)膦腈(P2)的合成方法. 体外降解实验表明, P3具有和P2类似的pH响应性降解行为, 降解速率在pH=5.0时最快, 而在pH=7.4和8.0时较慢. P3在所测试的3个pH缓冲溶液中均比P2降解慢. 用³¹P NMR、薄层色谱(TLC)和滴定法对降解产物进行了检测, 初步推断了P3在不同pH介质中的水解机理, 其在pH=5.0的缓冲溶液中的降解, 除侧链断裂外, 聚膦腈的骨架也裂解; 而在pH=7.4和8.0时的降解仅为侧链的断裂. 用噻唑蓝(MTT)比色法进行的体外细胞毒性评价实验表明, P3及其在pH=5.0的缓冲溶液中降解49 d后的产物均对细胞表现出了很好的生物相容性, 而且其降解产物在浓度为800 μg/mL时还表现出一定的促进细胞增殖作用.     

糖尿病大鼠脑能量代谢改变的核磁共振磷谱研究

应用链脲佐菌素(Streptozocin,STZ)制备糖尿病(Diabetes mellitus,DM)大鼠模型,采用离体的核磁共振磷谱(31P Magnetic resonance spectroscopy,MRS)方法检测糖尿病大鼠脑组织的生化改变。全脑的31P MRS谱图结果显示,STZ诱导1周后,磷酸单酯和磷酸二酯的含量无明显改变,表明糖尿病大鼠脑中并没有发生膜性结构的改变。二磷酸腺苷峰增高,磷酸肌酸(Phosphocreatine,PCr)和三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,ATP)含量无明显改变,但是PCr/ATP降低,说明PCr作为能量缓冲底物维持能量平衡。此外,pH值降低,表明在糖尿病大鼠脑中细胞内环境改变。当糖尿病发展到15周时,磷脂膜代谢和脑能量代谢紊乱。31P MRS不仅能够无创性提供磷脂代谢情况及能量状况,还可以测得细胞内pH值等方面的生化信息,有助于理解糖尿病脑病的发病机制,并为临床的早期诊断和治疗提供理论依据。