Synthesis,Crystal Structure,and Magnetic Properties of a New Dinuclear Iron Complex with Schiff Base Ligand

A new dinuclear iron(Ⅲ) complex has been synthesized and structurally characterized by X-ray crystallography: [FeⅢ2(L)(C6H5COO)(SO4)(CH3OH)2]·CH3CN·CH3OH(1, H3 L = N,N'-bis(salicylidene)-1,3-diamino-2-propanol). Complex 1 belongs to orthorhombic space group Pna21 with a = 11.4400(8), b = 22.9705(2), c = 12.5712(9) , V = 3303.5(4) 3, Z = 4, F(000) = 1576, Dc = 1.531 g·cm–3, Mr = 761.36, μ = 1.007 mm–1, S = 1.014, the final R = 0.0505 and wR = 0.1018. The crystal packing is stabilized by intermolecular O–H···O hydrogen bonds, forming an extended one-dimensional chain structure. The temperature dependence of magnetic susceptibility measurement shows that antiferromagnetic interaction is propagated between the metal centers. Fit as dinuclear arrangement gave parameters of J = 19.7 cm-1, g = 1.89 and R2 = 0.9999.     

光激发四苯基卟啉钴氧化还原反应机理研究

金属卟啉在光激发条件下会呈现出重要催化特性和光学性质。四苯基卟啉亚钴(Co~Ⅱ TPP)性质稳定,难以通过强氧化剂氧化至四苯基卟啉钴(Co~ⅢTPP)。本文分别利用全波长氙灯与355nm激光脉冲诱导Co~Ⅱ TPP,探究其分子内的氧化还原过程。研究发现,Co~Ⅱ TPP的Soret带最大吸收峰随光照时长的递增出现红移,且吸收强度呈现先下降后上升的趋势,最大吸收峰位置由415nm逐渐红移至433nm,其Q带最大吸收峰位置由532nm逐渐红移至545nm。两种光源诱导Co~Ⅱ TPP均出现稳态吸光度的降低,分子内的活性中心钴离子由Co~(2+)氧化到Co~(3+)。咪唑使得Co~Ⅱ TPP受光诱导后更易出现稳态吸收峰红移。Co~Ⅱ TPP的瞬态吸收光谱有3个瞬态吸收峰,激光激发含咪唑的Co~Ⅱ TPP溶液仅在396nm出现单个瞬态吸收峰。数据表明光激发时,电子从卟啉的π成键分子轨道向具有配体特征的π~*反键分子轨道迁移,发生金属对配体的电荷迁移,生成稳定的高价态Co~Ⅲ。     

游离芳香氨基酸和半胱氨酸对光诱导高铁肌红蛋白还原的影响

肌红蛋白(Myoglobin,Mb)中血红素辅基不仅具有储氧功能,也能吸收特定波长的光而影响蛋白功能表达。实验发现,部分游离的氨基酸对光诱导高铁肌红蛋白(metM b,Fe(III)-Mb)的还原过程及还原程度都有重要作用,因此,本文采用紫外-可见吸收光谱、圆二色谱、三维荧光光谱法,在光照体系中加入拥挤试剂来模拟细胞内拥挤环境,研究芳香氨基酸[色氨酸(Trp)、苯丙氨酸(Phe)、酪氨酸(Tyr)、半胱氨酸(Cys)]对metM b还原的影响。结果表明,含-OH或-SH的氨基酸(Tyr、Cys)能使metM b发生较好的光还原,无-OH或-SH基团的氨基酸(Trp、Phe)对metM b的光还原作用较弱,氨基酸促进metM b光还原的整个过程可能是分子间电子转移的过程。metM b在拥挤环境聚蔗糖70(Ficoll 70)中的光诱导还原程度比在稀溶液中高,拥挤试剂Ficoll70对蛋白的二级结构起保护作用,能够稳定血红素微环境。     

用于一氧化氮检测的小分子荧光探针研究进展

生物小分子NO以其重要的生理学和病理学作用受到科学家们的广泛关注。高选择性、高灵敏度、低毒性NO分子荧光探针的设计和开发,在环境检测、食品安全及人体内NO检测等领域具有重要意义。本文以小分子荧光探针对NO的识别机制为主线,从唑环的形成、螺内酰胺开环、还原脱氨、二氢吡啶的芳构化、NO与金属络合物的反应、与非金属Se的反应和亚硝胺的形成出发,综述了近年来NO小分子荧光探针的研究进展。对NO探针设计及其识别性能研究方面的工作进行了总结,并讨论了NO荧光探针今后的设计思路和重点研究方向。     

嘧啶衍生物与人血清白蛋白的相互作用

在模拟生理条件下,运用荧光光谱、激光闪光光解(LFP)和分子对接等技术研究了8种具有抗肿瘤活性的嘧啶衍生物(PDs,其中PDs A 5-FU为成药,PDs B-H为实验室自制)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用.利用Stern-Volmer方程和激光闪光光解技术分析了PDs对HSA的荧光猝灭机制,PDs A和B为静态猝灭,PDs G和H为动态猝灭.用双倒数曲线法得出5种PDs与HSA的结合常数Ka和结合位点数n,在测定条件下5种PDs与载体结合位点数均为1,且均以弱结合力结合,通过热力学参数ΔH,ΔS和ΔG推测出PDs B,C和E与HSA之间的作用力为静电作用力和疏水作用力,PDs A和D与HSA之间的作用力是氢键和范德华力,分子对接结果与其一致.根据F9rster非辐射能量转移理论(FRET)分析了HSA和PDs之间的结合距离(r),其结果均小于4 nm,符合能量转移理论.进一步利用同步荧光、三维荧光和圆二色光谱考察了PDs与HSA结合过程中HSA空间构象的变化,结果显示,仅PDs A和C对HSA的芳香族氨基酸周围的疏水性略有增强作用.体外实验结果表明,HSA可以作为优良的载体来运输和储存PDs A~E,这为嘧啶衍生物的后续研究提供了可参考的实验数据.     

GPR40 受体苯丙酸类激动剂三维定量构效关系研究

苯丙酸类化合物是G蛋白偶联受体40(GPR40)潜在的生物活性药物。本文基于比较分子力场分析法(Co MFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA),分别建立了40个已知活性的GPR40受体苯丙酸类激动剂的三维定量构效关系(3D-QSAR)模型,研究该类激动剂与生物活性之间的关系。CoMFA和CoMSIA模型的交叉验证系数(q~2)分别为0. 527和0. 500,拟合验证系数(r~2)分别为0. 901和0. 860,两个3D-QSAR模型预测值与实验值基本一致,表明模型具有良好的可信度和预测能力。根据两个3D-QSAR模型提供的立体场、静电场、疏水场、氢键供体场和氢键受体场所提供的信息提出优化该类抑制剂结构的药物设计思路,为指导设计更高活性的GPR40激动剂以及GRR40新分子激动活性的预测提供理论依据。     

紫外吸收光谱法研究Asp44在稳定肌红蛋白结构中的作用

为了了解肌红蛋白Mb表面44位天冬氨酸(Asp)残基对稳定蛋白结构的影响,用聚合酶链式反应(PCR)定点突变的技术将Mb基因上的第44位天冬氨酸的密码子GAT突变成赖氨酸的密码子AAA,获得突变体D44K。突变体蛋白在大肠杆菌BL21-DE3中成功表达并且得到纯化。用紫外-可见光谱研究野生型肌红蛋白及其突变体D44K的耐热、耐酸的变性过程。结果表明,用碱性氨基酸赖氨酸(Lys)取代酸性氨基酸Asp44残基,增强了肌红蛋白耐热、耐酸能力,说明Asp44具有稳定肌红蛋白结构的作用。为进一步研究蛋白表面氨基酸对蛋白质结构、功能的影响提供重要的试验依据。     

紫外光诱导氧合型肌红蛋白氧化反应及机理

肌红蛋白通常在无光条件下可进行输氧、储氧等重要功能,实验中我们发现紫外光照射可促进氧合肌红蛋白(MbO₂)的氧化反应,证实其在光照时部分生理功能会发生变化。紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱数据显示,光照射时MbO₂的Soret带最大吸收波长蓝移、Q吸收带544和580 nm处还原峰强度下降,说明紫外光光照促进O₂解离, MbFe(Ⅱ)可被氧化至MbFe(Ⅲ)。四种波长光对光照氧化的影响程度为254 nm > 280 nm >430 nm > 409 nm;通入CO气体时氧合肌红蛋白较难发生光照氧化反应,即Fe的第六配位强度影响反应程度;溶液中的H⁺或OH^-对光照氧化反应有促进作用; 254、280 nm波长光照射时,苯丙氨酸(Phe)、酪氨酸(Tyr)、色氨酸(Trp)三种游离氨基酸均促进光照氧化反应的进行,而409、430 nm波长光照射时三种游离氨基酸对光照氧化反应的影响较小。以上数据表明体内光诱导MbO₂氧化反应过程中蛋白质内的Fe(Ⅱ)能否被光照激发形成未成对电子处于激发态是O₂离去和二价铁被氧化的关键。