新型2-(2,2,3,3-四甲基环丙基)噁唑啉的合成

2,2,3,3-四甲基环丙烷甲酸和手性氨基醇经酰化反应制得6个N-β-羟基烷基酰胺(3a～3f)。以DDQ/PPh3为羟基活化剂,3a～3f经分子内脱水环合合成了6个2-(2,2,3,3-四甲基环丙基)噁唑啉,其结构经1 H NMR,13 C NMR,IR和HR-MS表征(其中5个为新化合物)。     

大分子拥挤条件下光诱导辣根过氧化物酶还原的光谱研究

稀溶液中光诱导辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase, HRP)能够发生还原反应,但这一研究忽略了生物体细胞内因存在各种分子而高度拥挤的真实环境。本文采用紫外可见、荧光、同步荧光及圆二色光谱法,研究了大分子拥挤环境中光诱导HRP的还原过程及外界环境对其光还原的影响。UV-Vis光谱和同步荧光光谱结果表明,采用403 nm单色光照射时,HRP在拥挤试剂葡聚糖70(Dextran70)中还原程度较好,而HRP在聚蔗糖70(Ficoll70)拥挤环境下不发生光还原反应;采用280 nm单色光照射时,在拥挤试剂Dextran70和Ficoll70中HRP光还原反应程度增加,且HRP的光还原程度在Ficoll70溶液中远高于在Dextran70溶液中;光诱导HRP还原的最适温度在Dextran70和Ficoll70环境中分别为4 ℃和24 ℃;HRP在Dextran70溶液中的最佳光还原浓度是100 g/L,在Ficoll70环境中HRP还原程度随着Ficoll70浓度的增加而增大;CD光谱结果表明拥挤环境中HRP被光还原后,蛋白的二级结构基本没有变化。     

抗艾滋病药物司他夫定与血液蛋白相互作用的研究

研究药物和血液中载体蛋白的相互作用对阐明药物在体内的转运、分布、代谢和药效等具有重要意义。运用稳态荧光、紫外-可见吸收光谱、动力学瞬态发射光谱和循环伏安法研究了抗艾滋病(HIV)药物司他夫定(stavudine,D4T)对人血清白蛋白(HSA)、牛血清白蛋白(BSA)和血红蛋白(Hb)三种血液蛋白的荧光猝灭机制,均为静态猝灭;得出不同温度(300 K,310 K,320 K)下D4T和载体的结合常数K_a(K_a的大小顺序为Hb＞HSA＞BSA)和结合位点数n(n均为1);分析二者结合过程的热力参数ΔH,ΔS和ΔG,三种血液蛋白均为ΔG＞0,ΔH＞0,说明D4T和载体的结合是一种自发的放热过程,同时由ΔH＜0,ΔS＜0,推测出D4T与HSA,BSA和Hb之间的结合力都为氢键和范德华力;根据Frster非辐射能量转移理论(FRET)分析了供体(蛋白)和受体(D4T)之间发生能量转移的可能性并计算了结合距离R₀和r,其中r＜7 nm且0.5R₀＜r＜1.5R₀,表明从HSA,BSA和Hb到D4T之间发生能量转移的可能性很大。同时利用同步荧光,三维荧光和圆二色谱法得出,D4T与载体结合时对载体(HSA,BSA和Hb)的二级结构无影响,且三级构象变化不大。通过本文实验可知,HSA,BSA和Hb三种血液蛋白均可作为运输D4T到靶位置的良好载体蛋白,这些结果为更深入研究D4T药物分子设计和抗HIV作用的应用提供有利的实验依据。     

6,7-二氧代-4-芳胺香豆素的设计、合成及分子对接研究

茶酚-氧位-甲基转移(COMT)酶抑制剂在治疗帕金森病中起到重要作用.通过对现有COMT酶抑制剂托卡朋和恩托卡朋结构与活性关系分析,推断含有儿茶酚结构的香豆素类化合物可能具有潜在的COMT酶抑制活性,因此设计合成了一类新型的6,7-二氧代-4-芳胺香豆素,通过理论计算,研究了此类化合物对COMT酶抑制活性.结果表明,设计的10种6,7-二氧代-4-芳胺香豆素与COMT酶的对接效果均较好,其中具有甲氧基乙基保护的儿茶酚结构化合物6,7-二[2-(甲氧基)乙氧]-4-(苯胺)香豆素(6b4)和6,7-二[2-(甲氧基)乙氧]-4-[(3-乙炔基)苯胺]香豆素(6b5)与COMT酶的对接效果尤为显著.     

圆柱形纳米孔道内受限溶液I2/Ar的分子动力学模拟研究

利用分子动力学模拟方法, 考察了受限于圆柱形纳米孔道内I2/Ar溶液的振动传能及扩散动力学. 计算得到了溶质振动弛豫时间T1、溶剂轴向扩散系数Dz随孔道半径变化的规律. 结果表明: T1随着孔道半径的增大而减小; 而Dz随着孔道半径的增大而增大; 与预期的一致, 随着孔道半径的增大, 孔道的限制作用逐渐减小, T1与Dz趋近于相应的非受限溶液体相值. 此外, 通过考察溶质、溶剂与孔道的相互作用, 在原子、分子层次上揭示了限制作用对传能与传质影响的机制.     

系列β-榄香烯糖苷衍生物的合成

以β-榄香烯为先导化合物, 经其13-位氯代物2合成乙酸酯3, 随后水解得β-榄香烯-13-醇(4), 进而通过两种糖苷化方法与系列代表性单糖及双糖对接, 得到相应的β-榄香烯糖苷衍生物9a～9e. 所有糖苷化反应均立体选择性地生成β-构型糖苷. 目标产物的结构经IR, 1H NMR, 13C NMR, HRMS等光谱确证.     

抗肿瘤生物碱Lamellarin N和Lamellarin L的研究进展

Lamellarins是一类从海洋无脊椎动物中分离的具有生物活性的吡咯生物碱,其中Lamellarin N(LMN)是Lamenllarin类化合物中的一员.LMN对一系列肿瘤细胞具有很高的细胞毒性,抑制蛋白激酶等活性,与具有强生物活性的Lamellarin D(LMD)相比更胜一筹.由于Lamellarin L(LML)结构和活性与LMN非常相似,因此对其提取分离、合成、生物活性及抗肿瘤细胞机理进行了综述.     

光谱法研究高铁肌红蛋白活性中心与咪唑的配位反应

采用紫外-可见(UV-Vis)、常规荧光、同步荧光等光谱法研究了高铁肌红蛋白(metMb)与咪唑的轴向配位反应的光谱性质。结果表明,metMb-咪唑配位体系的形成使得metMb的Soret带和Q带均发生红移;并对7位和14位2个Trp残基微环境极性的影响是不同的;同时还引起metMb活性中心铁卟啉597 nm处荧光增强,并且体系荧光强度与加入咪唑的浓度成线性关系,由此计算了不同温度下反应的配位数、结合常数及热力学参数;metMb与咪唑配体之间的配位反应是按物质的量比1∶1进行的;温度升高不利于配位反应的进行;热力学参数表明,此配位反应是自发进行的,焓变是整个配位反应的主要动力。     

光谱法研究高铁肌红蛋白活性中心与一氧化氮的配位反应

蛋白质与配体作用的瞬时性对调节生物功能的正常发挥至关重要。采用紫外-可见吸收光谱法(UV-Vis)和圆二色光谱法(CD)研究了高铁肌红蛋白(metMyoglobin,metMb)与一氧化氮的配位反应过程,论证了metMb与NO配位反应机理以及影响配位反应的因素。结果表明：metMb能与NO发生配位反应,420,534和568 nm处特征峰的出现,表明metMb与NO结合并生成一种新的配合物——亚硝基高铁肌红蛋白(nitrosylmetmyoglobin,metMbNO)。随着时间的推移,溶液中NO浓度逐渐减小,metMbNO配合物中Fe—N配位键在大量H₂O分子的进攻下断裂,NO慢慢地脱离,metMbNO配合物完成解离过程并重新生成metMb。实验中还发现metMb与NO配位反应的进行受到缓冲介质类型、离子强度、pH及温度等外界因素的影响。并且在0.01 mol·L-1磷酸盐缓冲液近中性条件时,metMb与NO配位反应最先达到平衡;当温度较低为280 K时,更易于metMb与NO配位反应的进行。此外,CD数据表明NO只与metMb血红素中心的铁原子发生配位反应而对蛋白二级结构影响甚微。探讨metMb与NO配位反应机制对于进一步研究生物体内NO功能的发挥有着重要的指导意义。     

氢卟啉, N-/Neo-混杂卟啉结构和吸收光谱性质的密度泛函理论研究

卟啉类化合物是一类重要的光化学材料,其衍生物特殊的光电特性在各个领域中得到了广泛的应用。利用密度泛函理论(DFT)研究了(free base porphyrin, FBP)及其异构体(neo-confused porphyrin, NECP)和(n-confused porphyrin, NCP)三种卟啉环的几何结构和分子轨道能级。采用TDDFT方法计算真空和溶剂场极化连续模型下三者的吸收光谱。计算表明由于N原子位置变化,FBP,NECP和NCP在Soret带和Q带两个特征吸收峰也有不同。按FBP,NECP和NCP顺序,分子轨道能级LUMO依次降低,HOMO轨道依次升高,从而造成吸收光谱红移。HOMO和HOMO-1轨道能级的分裂造成了FBP和NECP的Soret带的多个吸收峰,而NCP的LUMO和LUMO+1 的能级差与其HOMO和HOMO-1能级差几乎相等造成Soret带只有一个最高吸收峰。计算结果表明不同溶剂(苯、氯仿、乙腈和水)条件下三者的Soret带和Q带特征吸收峰均有显著变化。为此重点讨论了N原子位置的变化及在不同性质溶剂下FBP,NCP和NECP三类化合物Soret带/Q带吸收光谱性质的变化规律和机理。