瓜环对氨基酸的分子识别研究

使用¹H NMR和UV-Vis光谱法研究了七、八元瓜环对九种天然氨基酸盐酸盐的分子识别作用. 结果表明, 瓜环对芳香侧基取代的L-酪氨酸、L-色氨酸、L-苯丙氨酸均能进行有效识别, 而侧链上不带芳香基团的氨基酸, 如L-组氨酸、L-谷氨酸、L-蛋氨酸、L-缬氨酸、L-白氨酸、L-丙氨酸, 与这些瓜环的作用相对较弱. 对于七元瓜环, 主客体间都以1∶1化学计量比形成包结物, 并得到它们相互作用的稳定常数; 八元瓜环与L-酪氨酸及L-色氨酸也以1∶1形成包结物, 而与L-苯丙氨酸以1∶2形成包结物. L-酪氨酸、L-色氨酸和L-苯丙氨酸荧光性质研究表明, 七、八元瓜环既可成为这些氨基酸荧光性质的增敏试剂, 也可成为它们荧光淬灭试剂, 这与氨基酸的结构有关.     

基于数值计算模拟的仿真核磁共振波谱仪开发

核磁共振（NMR）波谱是研究有机分子结构的重要工具之一，其设备昂贵、仪器数量有限、科研机时安排紧凑、教学实验机时有限；若学生的NMR理论和实验基础较为薄弱，则易发生误操作损坏设备或降低设备性能；另外，NMR实验涉及流程较多、教学耗时较长.因此，针对学生的NMR实验教学难以广泛开展.为将虚拟技术更好地用于辅助NMR实验教学，本文基于数值模拟仿真技术，开发了具备真实NMR波谱仪基本功能的仿真NMR波谱仪——VMRS1.0软件.VMRS1.0软件可实现真实NMR实验须进行的调谐匹配、匀场、锁场、射频脉冲调节、原始数据采集等操作步骤，以及快速傅里叶变换、相位校正、自动寻峰、积分、测距、化学位移校正等基本数据处理功能；除简单的1D ¹H和¹³C NMR波谱采集和数据处理外，还可模拟去偶、DEPT、HSQC等相对复杂的实验；另外，该软件可自行虚拟编辑¹H或¹³C NMR实验样品.VMRS1.0软件摆脱硬件条件的限制，实现了与真实NMR实验类似的教学效果，可以让学生通过反复操作调试，更充分地掌握NMR基本原理和实验技能，再配合在真实NMR谱仪上的少量实际操作，可达到更加令人满意的实验教学效果.     

核磁共振实验辅助设计专家系统

采用CLIPS作为事实推理核心,以Visual C++为界面开发工具,设计开发了核磁共振实验辅助设计专家系统软件．该软件可以根据用户提供的关于实验目的、样品特性和谱仪能等信息,建议所需进行的核磁共振实验．在用户反馈实验结果后,该系统可以进一步提出建议,如此循环往复．对于建议进行的实验,系统也给出脉冲序列、参数设置、注意事项等与实验相关的详细信息．本系统对于核磁共振的教学也可以起到辅助作用．     

1, 3-双磷(膦)酰基丙烯类化合物的^1H、^3^1P NMR研究

本文报道了标题类化合物中十个化合物的^1H和^3^1PNMR的研究结果。其中分别运用了2DJ分解谱以及异核COSY谱等多种技术,解析了它们的^1H和^3^1P图谱,从而证实了合成反应的区域选择性和立体选择性。文章中,讨论了手性中心或其它因素而表现出的不等性;讨论了影响δ~P和J~p~H数值的各种因素:还报道了比较少见的^3^1P-^3^1P之间的远程偶合。其中,顺式产物的^4J~P~P数值(约9Hz)大于反式产物的^4J~P~P(约7Hz)。     

可聚合1,8-萘酰亚胺衍生物掺杂聚硅氧烷复合材料的合成及荧光特性

合成了3种可聚合的1,8-萘酰亚胺衍生物, 并研究了其在二甲基亚砜(DMSO)溶液中的光物理性质. 这些化合物表现出的光物理性质与其电子环境有关. 通过溶胶-凝胶法制备了可聚合1,8-萘酰亚胺衍生物与硅氧烷的共聚物. 尽管3种萘酰亚胺衍生物C-4位的取代基不同, 但在3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)固凝胶中摩尔分数为0.06%时荧光强度均最大. 利用 ²⁹Si MAS NMR对合成材料进行了表征, 结果表明, 硅氧烷的缩聚程度影响材料的荧光强度, 说明材料中荧光单元的分子运动对材料的荧光性能有重要影响.     

对－氯苯乙烯和丙烯酸甲酯梯度共聚物的微观结构表征

对由原子转移自由基聚合(ATRP)方法得到的具有“活性”聚合特征的对－氯苯乙烯(S)和丙烯酸甲酯(M)梯度共聚物结构进行了表征．通过¹H、¹³C 核磁共振(NMR)方法和对羰基¹³C峰峰面积的拟合积分研究了该共聚物的单体以及以M为中心的三元组序列结构的组成含量随转化率的变化．研究结果表明：共聚物链中S和M单体含量随着转化率的增加分别表现出减小和增大的变化趋势;三元组序列结构的含量变化中,SMS和MMM分别呈现出单调下降和上升的变化,而MM/MMS则随着转化率的增加达到一个最大值,然后呈现下降趋势．本文还尝试运用了以M为中心的五元组序列结构对羰基¹³C峰峰面积进行更精确的拟合积分,其拟合峰面积的计算结果显示了与上述三元组序列结果相同的变化规律．     

大鼠急性缺血心肌31P磁共振波谱的基础研究

利用³¹P磁共振波谱（MRS）检测了急性缺血心肌组织提取物中高能磷酸化合物的变化. 方法：成年SD大鼠在心肌梗塞后0、5、 20、45 min后进行取材,梗塞区、边缘区及正常区的心肌组织经高氯酸萃取后进行高分辨MRS检测. 结果：梗塞区,缺血5 min PCr/Pi比值下降到对照组的12 ％;20 min ATP/Pi 比值下降至0.05,Pi/EPP比值上升至0.8;45 min 梗塞区PDE/ATP上升至1.93,与45 min心肌的不可逆损伤超微结构相吻合. 边缘区各代谢产物出现改变的程度要小于梗塞区,大于正常区. 正常区也有能量代谢的改变. 结论：心肌组织的³¹P MRS能够反映心肌缺血后心肌不同部位的动态能量代谢改变. PDE/ATP是判断心肌不可拟性损伤的可靠指标.     

端氨基聚(醚-氨酯-酰胺)配体及磁共振成像造影剂研究

设计合成了一种端氨基聚(醚-氨酯)PEU-((CH2)6NH2)2(Ⅱ),以Ⅱ为原料制备端氨基聚(醚-氨酯-酰胺)PEU/DTPA共聚物造影剂配体(Ⅲ).Ⅲ的特点为(1)大分子配体的端基为—(CH2)6—NH2,柔性间隔基较长,可克服较大的空间位阻,与靶向性物质(如靶向多肽、蛋白质)反应;(2)原料Ⅱ为采用聚氨酯反应制备,亲水亲油链段长短、种类可控性好,实验条件简单;(3)端氨基可以在温和条件下与多肽等反应.大分子配体Ⅲ与Gd3+络合制备了相应的Gd3+配合物(Ⅳ),研究了Ⅳ的弛豫性能,磁共振成像(MRI)结果表明,合成的造影剂Ⅳ纵向弛豫速率(R1)与医用造影剂钆喷酸葡胺Gd-DTPA相比提高了38.40%,在裸鼠肝脏内信号增强率在0.1、6、12、24 h分别是Gd-DTPA最大信号增强的1.5、3、1.8和1.3倍,在体内的半衰期明显延长.用IR、NMR、GPC、官能团滴定、ICP等方法表征产物.     

2D NMR研究对称四甲基六元瓜环与5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶的相互作用

运用二维NMR实验研究了作为主体的对称四甲基取代六元瓜环(TMeQ[6])与作为客体的5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶(bmbpy)的相互作用. 2D ROESY谱上主客体分子间的NOE相关峰明确地给出了主客体的结合位置和结合物的空间结构: 客体的一个吡啶环进入了主体的内腔, 而另一个吡啶环则位于主体的一端端口外, 进入内腔的吡啶环平面位于主体的长截面上, 两个吡啶环之间为顺式构象. 2D EXSY谱呈现的客体两个吡啶上对应氢之间的交换峰表明: 高温下两个吡啶环交替进入主体的内腔, 分别结合于主体的两个端口, 形成了动态的平衡. 由2D EXSY的交换峰和对角线峰强度计算出了不同温度下的交换速率, 并由此得到了该交换过程的活化能为104.2 kJ/mol.     

2D NMR研究对称四甲基六元瓜环与5,5''-二甲基-2,2''-联吡啶的相互作用

运用二维NMR实验研究了作为主体的对称四甲基取代六元瓜环(TMeQ[6])与作为客体的5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶(bmbpy)的相互作用.2DROESY谱上主客体分子间的NOE相关峰明确地给出了主客体的结合位置和结合物的空间结构:客体的一个吡啶环进入了主体的内腔,而另一个吡啶环则位于主体的一端端口外,进入内腔的吡啶环平面位于主体的长截面上,两个吡啶环之间为顺式构象.2DEXSY谱呈现的客体两个吡啶上对应氢之间的交换峰表明:高温下两个吡啶环交替进入主体的内腔,分别结合于主体的两个端口,形成了动态的平衡.由2DEXSY的交换峰和对角线峰强度计算出了不同温度下的交换速率,并由此得到了该交换过程的活化能为104.2kJ/mol.