基于二聚体单元的柠檬酸铋结构体系

作为最重的非放射性金属元素, 铋的高抗菌活性和低伴生毒性使得它在中世纪就被广泛应用于临床医疗. 其中, 柠檬酸铋类化合物对幽门螺杆菌感染具有非常高的疗效而被广泛用作治疗消化系统溃疡的临床药物. 因此, 柠檬酸铋类化合物的结构一直是人们研究的重点, 尤其是在酸性条件下(胃中酸度大约是pH 3)的结构分析能够更加准确地反映此类化合物的结构和药理作用之间的联系. 我们合成了四种柠檬酸铋型的配合物((H₂en)[Bi₂(cit)₂(H₂O)_4/3]·(H₂O)_x (1)、(H₂en)₃[Bi₂(cit)₂Cl₄]·(H₂O)_x (2)、(Hpy)₂[Bi₂(cit)₂(H₂O)_8/5]·(H₂O)_x (3) 和 (H₂en)[Bi₂(cit)₂]·(H₂O)_x (4)). 它们的晶体结构揭示了柠檬酸铋二聚体单元([Bi(cit)₂Bi]^2-)是此类化合物结构体系的构成基础. 配合物1, 2, 3和4分别包含三种、一种、五种和一种类型的 [Bi(cit)₂Bi]^2-单元. 配合物1, 3和4通过柠檬酸铋二聚体单元在三维方向的交叉链接, 形成了三维网状框架结构, 而在配合物2中, 由于低配位数的氯离子取代了桥联柠檬酸根离子, 所以只形成了一种二维的层状聚合结构. 在柠檬酸铋类配合物中, 柠檬酸铋组成网状框架所产生的负电荷必须由阳离子平衡. 吡啶离子([C₅H₆N]⁺)和乙二胺离子([H₃NCH₂CH₂NH₃]²⁺)分别在配合物1~4中起着平衡电荷的作用. 这种柠檬酸铋类配合物的共性使得小分子和离子通过扩散作用或者静电引力进入化合物的网状框架成为可能. 同时, 柠檬酸铋骨架的自身组装和形成网状结构的空腔大小也受一些因素的影响. 例如, 引入分子的离子化程度和大小、溶液酸度, 以及配合物晶体生长时间. 基于配合物1的晶体结构, 我们模拟了临床药物雷尼替丁柠檬酸铋钾(RBC)的结构, 发现雷尼替丁分子可以插入到柠檬酸铋网状结构形成的空腔中, 并与柠檬酸根及配位水分子形成氢键. 电喷雾质谱可以用来分析溶液中铋类化合物的组成. 因此, 通过对低pH值下的氨水-Bi(cit), 乙二胺- Bi(cit), 吡啶-Bi(cit)和雷尼替丁-Bi(cit)溶液的ESI-MS和MS/MS谱图分析, 我们观测到柠檬酸铋四聚体([Bi₄(cit)₄·5H]⁺)、三聚体([Bi₃(cit)₃·4H]⁺)和二聚体([Bi₂(cit)₂·3H]⁺)的信号, 并且它们在溶液中的丰度成逐渐递增趋势. 同时, 由于在中性水溶液中观测不到m/z 2000以内的信号, 说明柠檬酸铋化合物在中性水溶液中不会降解, 而在酸性水溶液中会逐步降解成二聚体单元. 综合晶体结构数据和电喷雾质谱分析, 我们认为柠檬酸铋类药物在胃中有可能先形成三维网状结构覆盖在溃疡的表面, 然后再在胃酸的作用下降解为二维结构直至二聚体单元. 同时, 由于柠檬酸铋的低毒性及可以形成带负电荷的多孔状聚合物, 因此可以作为一种药物载体, 运输有效药物成分到相关的生物标靶分子.     

砷、锑、铋类药物的应用历史和现状

近年来,由于对主族元素砷、锑、铋的生物功能研究的不断深入,人们已经从仅仅关注它们对人体的生物毒性到开始研究它们在化学药物领域的应用和潜力。本文简要的介绍了砷、锑、铋作为药物应用的历史,综述了近年来砷、锑、铋的化合物在抗癌、治疗白血病、抗寄生虫病和抗菌方面的一些应用,以及用于发现这些药物的靶分子和结合蛋白的现代生物技术。     

GIF S-亚硝基化的一些见解

Neural growth inhibitory factor （GIF）, a member of metallothionein family （metallothionein-3, MT3）, was well known by its distinct neural growth inhibitory activity, which is not shown by other MT isoforms. However, till now, people still did not know clearly how GIF exerts its biological functions. Since it has been reported that GIF might serve as NO scavenger and was related to the release of zinc, our study was focused on the interaction of GIF and NO. By studying the reactions of human GIF and human MTlg with SNOC-a type of NO donor, it was found that GIF was more reactive than MT-lg toward SNOC. In order to further figure out if the high reactivity of GIF in this reaction resulted from the acid-base catalysis, several mutants were constructed： E23K, E41G/E43A, E23K/E41G/E43A. By studying their basic properties and the reactions toward SNOC, it was found that the S-nitrosylation of GIF was not only related to the acid-base catalysis, but also to the accessibility of metal-thiolate clusters.     

胃泌素有关肽溶液构象的2D-NMR研究

用2D NMR深入研究了五肽、四肽胃泌素在 DMSO 中的构象。利用 COSY 谱、Relayed-COSY 谱、DQF-J 分解谱和 NOESY 谱归属了全部共振峰。计算了肽键平面的Φ角、旋转异构体分布和旋转异构体之间自由能差。根据 NOESY 谱得到了距离约束条件。结合Φ角及旋转异构体分布, 推导出五肽胃泌素分子的构象膜型。结果表明, 五肽、四肽胃泌素在 DMSO 中以半角构象存在, 在其主要的旋转异构体中 Trp 的吲哚环和 Met 的 S 原子具有类似5,1-benzothiazocine 三维结构, 可能是具有生物活性的原因。     

4,5-二(2',4'-二硝基苯硫基)-1,3-二硫杂环戊烯-2-酮的合成, 晶体结构及其激光倍频性质

首次合成了具有激光倍频性质的BNPT-DTO,并测定了结构.BNPT-DTO是电子给体-受体型手性分子,它的两个苯环几乎与二硫杂环戊烯的平面垂直,用1064nm YAG:Nd激光照射晶体产生532nm的倍频光,其强度与KDP的倍频光强度相当     

金属在生物和医学中的作用

金属元素在整个生命体系中起着重要的作用。金属离子与核酸、蛋白质等生物大分子的作用以及对神经系统的不正常的影响可以直接或间接地损伤DNA从而引起细胞的变异，进而导致各种疾病；同时我们可以根据这些特性研究金属离子的药物用于各种疾病的诊断和治疗。本文着重介绍了几种重要的金属和无机药物。     

铜/镍金属伴侣蛋白的研究进展

含铜/镍金属酶的成熟需要一系列的铜/镍金属伴侣蛋白,这些铜/镍金属伴侣蛋白分别参与铜或者镍的转运,对维持细胞体内铜/镍金属平衡至关重要,同时金属酶完成金属催化活性中心的组装也依赖于这类伴侣蛋白。近年来关于铜/镍金属蛋白的研究取得可喜的进展,这些研究为进一步认识体内铜/镍平衡体系提供了重要依据。本文首先简要地介绍铜的摄取和细胞内平衡体系,接着着重介绍三个重要的铜转运蛋白Atox1、Cox17和CCS关于结构和功能的进展,以及这些铜转运蛋白和药物相互作用的机理。然后详细介绍在氢化酶和脲酶成熟路径中参与了镍的摄取、调节、转运和存储,维持细胞内镍金属平衡的镍伴侣蛋白,并介绍了脲酶、氢化酶这两条成熟路径之间的联系。     

一种罕见的蛋白伴侣对尿素酶的活性抑制

关于常见的胃肠道致病源幽门螺旋杆菌如何在胃部同时克服强酸性及躲避免疫攻击的机理,目前尚未完全明了.在此,我们报道该菌中发现的一种GroES蛋白伴侣的罕见变种,其可在大肠杆菌中对幽门螺旋杆菌尿素酶的活性进行显著抑制.此功能有赖于此蛋白的四级结构及羧基端的金属结合.而令人惊讶的是,其羧基端的金属结合容量似乎与尿素酶的活性抑制并无明显关联.我们的发现,首次揭示了幽门螺旋杆菌在寄居胃部后可能的一种生存策略.     

甲酰替苯胺异构化的NMR研究

自Ernst1979年创立的二维核磁共振交换谱(2D-EXSY)以来,人们可以仅从一张谱获得复杂体系的动力学信息,勿需用变温等繁琐手段,大大简化了实验.因此该法已在有机化学、金属有机化学及生物化学等领域得到越来越广泛的应用.本文利用前文对2D-EXSY 所做的近似处理方法,对甲酰替苯胺的顺、反异构化进行了研究,并将所得到的结果同线形分析法所得的结果进行了比较,证明本法结果准确、可靠.     

4,5-二(2',4'-二硝基苯硫基)-1,3-二硫杂环戊烯-2-酮的合成, 晶体结构及其激光倍频性质

首次合成了具有激光倍频性质的BNPT-DTO,并测定了结构.BNPT-DTO是电子给体-受体型手性分子,它的两个苯环几乎与二硫杂环戊烯的平面垂直,用1064nm YAG:Nd激光照射晶体产生532nm的倍频光,其强度与KDP的倍频光强度相当