新烟碱类杀虫剂生物活性的理论研究和结构修饰*

在B3LYP/6-311G基组水平下,运用密度泛函理论(DFT)的量子化学方法,对20种重氮乙烷新烟碱类杀虫剂分子的电子结构特征进行了研究,获得了它们的前线轨道能(EHOMO、ENHOMO、ELUMO、ENLUMO等)、原子电荷(Qi)、摩尔熵(Sm)、偶极矩(μ)等量化参数与物理性质。经最佳变量子集回归研究发现,重氮乙烷新烟碱类杀虫剂分子对果蝇n AChRs、哺乳动物α4β2亚型的亲和力常数(p KD、p KA)分别与ELUMO、QW、QF、QN等参数具有良好的线性关系。逐一或逐四剔除交互验证以及VIF、tα/2检验,所建2个QSAR模型具有良好的稳健性及预测能力。根据2个QSAR模型推断了重氮乙烷新烟碱类分子可能的杀虫机理。进一步研究发现,在重氮乙烷新烟碱类分子的吡啶环上的合适部位,选用不含复键的吸电子能力较强的取代基团对其进行结构修饰,有利于提高修饰后分子的生物活性。基于分子17,设计出4种经结构修饰后对果蝇n AChRs亲和力显著提高的重氮乙烷新烟碱类分子(分别是分子27,28,30和31),希望能得到实验的证实。     

植物酯酶应用于有机磷农药残留分析技术的研究进展

有机磷农药残留在食品中,进入人体危害人类健康.因此,快速而灵敏的检测技术是预防农药残留危害的前提条件.而酶抑制技术正是一项快速检验技术.本文作者介绍了农药残留分析的现状,详细分析了植物酯酶应用于农药残留分析技术的研究进展.     

AuNPs/Sol-gel复合膜法固定乙酰胆碱酯酶生物传感器检测有机磷农药

基于有机磷农药对乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AChE)的抑制作用,用金纳米粒子(Au nanoparticles,AuNPs)与壳聚糖/SiO2杂化溶胶-凝胶构成复合固酶基质,将AChE固定于玻碳电极表面,制备了电流型AChE生物传感器选用久效磷进行实验,以氯化硫代乙酰胆碱为底物,建立了电化...     

用"点击化学"法合成新型他克林-四氢异喹啉异二联体

从2-氯乙胺盐酸盐出发,经叠氮化与缩合反应制得9-(叠氮基乙基氨基)-1,2,3,4-四氢吖啶类衍生物(4a～4c);以6-庚炔-1-醇为原料,利用微波反应合成了2-(6.庚炔基)-6,7-二甲氧基-1-苯基-1,2,3,4-四氢异喹啉(7);4与7通过"点击化学"法合成了三个乙酰胆碱酯酶抑制剂-3个他克林-四氢异喹啉...     

乙酰胆碱酯酶/Nafion/普鲁士蓝修饰玻碳电极的制备及其在有机农药检测中的应用

制备了乙酰胆碱酯酶/Nafion/普鲁士蓝修饰的玻碳电极,测试了该修饰电极检测有机农药西维因(carbaryl)和敌百虫(trichlorfon)的性能指标。 利用原子力显微镜和电化学技术研究了电极的构造及其对于有机农药检测性能指标的影响。 结果表明,乙酰胆碱酯酶均匀地分散到Nafion/普鲁士蓝修饰的玻碳电极上。 在最优的实验条件下,构筑的修饰电极检测西维因和敌百虫的线性范围分别为0.01~0.5 μmol/L及2.0~10.0 μmol/L和0.02~1.0 μmol/L及2.0~8.0 μmol/L,检出限分别为5.0和10.0 nmol/L。 并对模拟的实际样品进行了检测,发现该方法有较高的检测灵敏度、较好的重复性和抗干扰性。     

查尔酮Mannich碱衍生物的合成与AChE抑制活性研究

以柚皮苷为原料,经酸催化水解、O-甲基化或O-异戊烯基化反应、碱催化的开环反应合成了天然查尔酮卡瓦胡椒素A(1)和查尔酮异戊烯基醚衍生物2;然后以查尔酮1和2为底物,分别通过Mannich反应对其3'位进行了胺甲基化修饰,合成了14个未见文献报道的新型查尔酮Mannich碱衍生物3~16.所合成化合物的结构已由核磁共振谱、红外光谱和质谱所证实,并对所合成的查尔酮及其Mannich碱衍生物进行了乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制活性测试,结果发现查尔酮Mannich碱衍生物3~5,9具有良好的AChE抑制活性.     

人类乙酰胆碱酯酶（ACHE）与抑制剂小分子的对接研究

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种中枢神经系统致死性神经原发性退行病变,是老年痴呆症中最常见的一种类型．乙酰胆碱酯酶抑制剂（AChEI）是目前治疗AD的主要药物．我们选择他克林、利伐斯的明、石杉碱甲、在研药物TV-3326、多奈哌齐和Anseculin,分别与AChE进行分子对接研究．结果表明：抑制剂与AChE结合能力的大小顺序为：他克林〈利伐斯的明〈石杉碱甲〈TV．3326〈多奈哌齐〈Anseculin,这与实验中测得ACHE1的IC50值反应活性大小一致．上述6类药物分子,Anseculin与AChE的相互作用能力最强．     

Enzymatic Promiscuity： Escherichia coli BioH Esterase-catalysed Aldol Reaction and Knoevenagel Reaction

Esterase BioH,which is obligatory for biotin synthesis in Escherichia coli,was found to exhibit a promiscuous ability to catalyse Aldol and Knoevenagel reactions with moderate to good yields.The reaction conditions including organic solvent,molar ratio of ketone to aldehyde,enzyme amount,and reaction time were investigated to evaluate the effect of different reaction conditions on yield.Target compounds were afforded in the best yield of 91.2％ for Aldol reaction and 54.7％ for Knoevenagel reaction.In addition,because the enzyme could be prepared with a low cost,this protocol could provide an economic route to conduct Aldol and Knoevenagel reactions,which expand the field of enzymatic promiscuity.     

含农药污水对乙酰胆碱酯酶结构影响的分子模拟

乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase, AChE)是一种重要的生态环境监测大分子标记物。环境中污染物对蛋白结构的影响是AChE环境监测效果的关键因素。本文以对硫磷作为农药的代表，通过分子模拟方法在分子水平下对AChE在纯水和含农药污水体系中的结构进行了研究。结果表明，在分子模拟过程中，AChE蛋白在纯水和污水体系中结构变化均不明显。AChE蛋白在污水体系中表面积的增加归因于对硫磷分子导致的蛋白疏水性表面积的增加。AChE蛋白二级结构所含残基数量在纯水和污水中均没有明显变化，但污水会导致蛋白中氢键数目增加，以及水分子与蛋白间氢键数目的减少。AChE蛋白与对硫磷分子间的范德华力与库仑作用力均为吸引力，范德华力为主要作用力。在含对硫磷农药污水中，蛋白结构中PHE284残基的波动大，是影响AChE结构的关键残基。     

果胶甲基酯酶PME参与调控大麦根尖铝毒敏感性

利用大麦耐铝品种和敏感品种来分析根尖果胶甲基酯酶（PME）在大麦铝毒敏感性中的调控作用.通过对耐铝性差异极其显著的2个大麦明品种2000-2与沪麦16经铝处理后的Morin荧光检测,观察到2000-2根尖荧光明显比沪麦16强,铝试剂比色法测定结果进一步表明,敏感品种根尖细胞壁上铝积累量比耐铝品种高,达到极显著差异（p〈0.05或0.01）.对根尖PME活性分析结果表明,与对照相比,铝处理4 h的2000-2根尖PME活性显著上升,但处理24 h后PME活性又显著下降;而沪麦16的PME活性与对照相比无显著性差异.这些结果表明细胞壁上铝积累与PME活性变化有密切的相关性,证实PME活性参与调控大麦铝毒敏感性.