铜离子(II)抑制Aβ 多肽聚集机理的分子模拟

大脑中淀粉样β多肽(Aβ)的纤维化沉积是Alzheimer氏症(AD)的一个关键性病理事件. 体外实验发现, 近生理浓度的锌离子即有很强的诱导Aβ 聚集的能力. 铜离子在一定条件下能够强烈地抑制锌离子诱导的Aβ 聚集. 铜离子作为体内锌离子的潜在抑制剂引起了人们的关注. 本文通过分子模拟法研究了铜离子抑制Ab聚集的可能机理. 在单环模式中发现Y10残基有明显的促螺旋化作用, [Cu-H13(Nπ)-Y10(OH)]配合物形成了局部准3.010螺旋结构. 在多环模式中发现Q15和E11残基的侧链协同配位使体系能量大幅降低, 变构效应显著. 配合物[Cu-3N-Q15(O)- E11(O1)]和[Cu-H13(Np)-Y10(OH)]由于变构为准螺旋构象, 极可能以可溶形式存在于溶液中. 另外, 发现氢键作用是Ab 聚集的主要驱动力. 以上结果将有助于进一步加深对铜离子与AD致病机制之间关系的理解并制定相应的“抗淀粉样沉积”的治疗策略.     

淀粉样蛋白聚集纤维化的抑制作用研究

总结了不同抑制剂对淀粉样蛋白聚集及纤维化的抑制作用,主要介绍了金属配合物作为淀粉样蛋白抑制剂的研究,并概述了淀粉样蛋白相互作用体系的热力学研究进展.     

氧化异阿朴菲-褪黑素杂合体的合成、抗β淀粉样蛋白聚集及抗氧化活性

基于多靶向策略设计合成了氧化异阿朴菲-褪黑素杂合化合物,测试了它们的抗胆碱酯酶性能及相应的抑制动力学、抗氧化能力和抑制乙酰胆碱酯酶诱导的β-淀粉样蛋白(Aβ)聚集能力。实验结果表明,所合成的化合物对乙酰胆碱酯酶具有中等强度抑制力,其抑制IC50值在微摩尔浓度水平,属于非竞争性抑制剂;对乙酰胆碱酯酶诱导的Aβ淀粉样蛋白聚集的抑制率达到79.3%～84.7%;抗氧化能力是trolox的1.1～1.5倍。     

化学调控淀粉样蛋白聚集及其在阿尔兹海默症诊断和治疗中的研究进展

阿尔兹海默症(AD)又称老年痴呆症,由德国医生阿尔兹海默于1906年第一次公开报道.目前AD已成为现代社会仅次于心血管病、癌症和脑中风的人类健康第四大杀手,而且目前用于照顾AD患者的费用已高于心血管病、癌症和脑中风这三种疾病的总和.因此,寻找针对AD的有效治疗手段刻不容缓.大量研究表明,过量β-淀粉样蛋白(Aβ)的产生、聚集以及由此导致的一系列氧化损伤在发病过程中起着核心作用.文中综述了本课题组近年来在AD机理、诊断和治疗等方面取得的部分研究进展,主要包括Aβ-金属/蛋白/无机药物试剂作用的机理研究、靶向抑制剂和多功能治疗剂的设计与生物学效应,以期为构建更高效的治疗体系探索一条新途径.     

以次磷酸钠为还原剂化学镀铜的电化学研究

通过电化学方法研究了以次磷酸钠为还原剂, 柠檬酸钠为络合剂的化学镀铜体系. 应用线性扫描伏安法, 检测了温度、pH值、镍离子含量对次磷酸钠阳极氧化和铜离子阴极还原的影响. 结果表明, 升高温度能够加速阳极氧化与阴极还原过程; pH值的提高可促进次磷酸钠氧化, 但抑制铜离子还原; 镍离子的存在不仅对次磷酸钠的氧化有强烈的催化作用, 而且与铜共沉积形成合金. 该合金有催化活性, 使化学镀铜反应得以持续进行.     

Cu(Ⅱ)离子诱导的β-淀粉样蛋白聚集抑制剂筛选及分子构效关系分析

阿尔茨海默症药物的开发对该疾病的治疗非常重要。利用纳米金为探针研究了13种化合物抑制Cu~(2+)诱导的β-淀粉样蛋白聚集的能力,筛选出了10种有效的抑制剂,并获得了抑制剂抑制能力与其分子结构间的关系,利用筛选出的抑制剂实现了β淀粉样蛋白聚集过程的抑制和H_2O_2产生量的减少,对阿尔茨海默症的研究具有重要意义。     

8-氨基喹啉类铜离子螯合剂的合成及螯合选择性研究

阿尔茨海默(AD)脑内氧化还原活性金属离子稳态失衡,尤其是铜离子的稳态失衡,是引起氧化应激,从而导致AD脑内氧化损伤的重要原因.为了开发选择性的铜离子螯合剂,以开发抑制AD氧化应激先导化合物,以2-甲基-8-硝基喹啉为原料,经过硝基还原、C2位氧化(官能团化)、还原胺化、加成等反应合成了具有四配位螯合作用的喹啉衍生物.通过调节侧链的长度及配位原子的位置,对化合物的络合能力、对Cu(II)和Zn(II)的选择性进行了研究.其中,TDMQ29对铜离子有特异选择性, log Kapp[CuII-TDMQ29]为15.7,而log Kapp[ZnII-TDMQ29]为5.8,对铜离子的络合常数比对锌离子的络合常数高出10个数量级.     

硫黄素T对淀粉样β-蛋白质40聚集成核动力学的双重影响

荧光染料硫黄素T常用于淀粉样纤维聚集过程的定性定量检测。虽然有研究表明,某些抑制淀粉样蛋白质聚集的小分子抑制剂会与硫黄素T相互作用,影响其测试结果。但硫黄素T如何影响淀粉样蛋白质的聚集成核动力学尚不清晰。本文以淀粉样β-蛋白质40 (Aβ40)为模型,系统研究了硫黄素T对Aβ40聚集成核的影响。研究发现：硫黄素T能够显著改变Aβ40的聚集成核动力学,且影响程度与硫黄素T的浓度密切相关。即在低浓度硫黄素T存在下,Aβ40成核速率的延迟时间先随着硫黄素T浓度的升高而缩短,后随着硫黄素T浓度的升高延迟时间反而延长。但延伸的速率却随硫黄素T浓度的升高而缓慢增大。另外,硫黄素T基本不会影响Aβ40的二级结构和纤维形态。同时,等温滴定微量热实验结果表明,硫黄素T结合Aβ40之间的主要作用力为疏水相互作用。据此,本研究提出硫黄素T对Aβ40聚集成核动力学的双重影响机理。这些结果有助于进一步了解硫黄素T与淀粉样蛋白质的作用特点,为今后硫黄素T在Aβ40聚集成核动力学实验中的使用提供参考。     

硫黄素T对淀粉样β-蛋白质40聚集成核动力学的双重影响（英文）

荧光染料硫黄素T常用于淀粉样纤维聚集过程的定性定量检测。虽然有研究表明,某些抑制淀粉样蛋白质聚集的小分子抑制剂会与硫黄素T相互作用,影响其测试结果。但硫黄素T如何影响淀粉样蛋白质的聚集成核动力学尚不清晰。本文以淀粉样β-蛋白质40(Aβ40)为模型,系统研究了硫黄素T对Aβ40聚集成核的影响。研究发现:硫黄素T能够显著改变Aβ40的聚集成核动力学,且影响程度与硫黄素T的浓度密切相关。即在低浓度硫黄素T存在下,Aβ40成核速率的延迟时间先随着硫黄素T浓度的升高而缩短,后随着硫黄素T浓度的升高延迟时间反而延长。但延伸的速率却随硫黄素T浓度的升高而缓慢增大。另外,硫黄素T基本不会影响Aβ40的二级结构和纤维形态。同时,等温滴定微量热实验结果表明,硫黄素T结合Aβ40之间的主要作用力为疏水相互作用。据此,本研究提出硫黄素T对Aβ40聚集成核动力学的双重影响机理。这些结果有助于进一步了解硫黄素T与淀粉样蛋白质的作用特点,为今后硫黄素T在Aβ40聚集成核动力学实验中的使用提供参考。     

BMIMPF_6离子液体中铜沉积的电化学行为

首先通过两步法,以甲基咪唑、氯代正丁烷和六氟磷酸钾为原料合成了基础液1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF_6),然后向基础液中加入氯化铜,研究了铜电沉积的电化学行为.采用循环伏安测试法研究了二价铜离子在该体系中的氧化还原电化学历程,并分析了其动力学参数及可逆性.采用计时电流测试法研究了该体系中铜的形核生长机制.使用扫描电子显微镜[SEM(配置能谱仪,EDS)]及X射线衍射仪(XRD)对该体系中沉积层的生长形貌及成分进行了分析.结果表明,铜在该体系中的氧化还原为非可逆过程,其中第一还原阶段为可逆过程,第二阶段的第三步为不可逆过程,其对应的扩散系数为3.743×10~(-6)cm~2/s;该体系中铜的电结晶机理为受扩散控制的三维瞬时形核生长;铜沉积层在形核后堆积长大呈花斑状,形成铜单质沉积层.     

应用先进光谱技术研究无机离子的环境界面化学

发生在环境界面的吸附-解吸和氧化-还原等反应对于污染物在环境介质间传输、转化以及归趋起着重要的调控作用。传统的研究方法虽然可以在实验室模拟并进而描述污染物环境界面过程,但是不能揭示界面反应机制,限制了对污染物环境界面行为的认识。近二十年来,各种谱学技术(例如X射线吸收精细结构和傅里叶红外光谱等)应用于环境界面反应的研究,推动了这一领域研究的发展,特别是在分子水平研究污染物的环境界面过程。通过现代光/波谱技术原位分析,可以实时获取界面反应的定量与结构信息,从而更准确地判断反应机制,极大促进了对污染物在多介质环境界面迁移转化规律的认识。本文将在概述环境界面化学反应的基础上,针对无机离子在环境界面的反应过程,重点介绍几种关键光/波谱技术(X射线吸收精细结构光谱、傅里叶红外光谱、拉曼光谱、核磁共振谱和穆斯堡尔谱等)在环境界面化学研究中的应用,并展望其在环境界面过程研究中的应用前景。     

ICP-MS的KED模式测定磷酸加王水复溶土壤样品中的二十种金属元素

在研究锗测定时,磷酸先溶解样品,后加入王水复溶,可同时测定锂、铍、钪、钒、铬、钴、镍、铜、锌、锗、钼、镉、钡、镧、铈、钨、铊、铅、钍和铀元素。研究ICP-MS的最佳测量模式、最佳工作状态,以铑为内标校正仪器的漂移。通过选择高、中、低几个国家一级水系沉积物和土壤标准物质随同样品一起实验溶解建立标准曲线,消除消解、分取、定容中带来的不确定误差和基体干扰,选择8个土壤标准物质为实验样本。最终结果表明,该实验方法准确度(ΔlgC)小于0.1,精密度(RSD)小于8%,该方法满足测定要求,适用于地质普通样品的多金属检测。#$NL     

Bestimmung von Fe, Co, Cu, Zn, Se, Rb und Cs in NBS-Ochsenleber, Blutplasma und Erythrocyten durch INAA und AAS

Zusammenfassung Der Gehalt von Fe, Co, Cu, Zn, Se, Rb und Cs wurde in Blutplasma und in Erythrocyten von sechs Normalpersonen mittels der instrumentellen Neutronenaktivierungsanalyse und der flammenlosen Absorptionsspektrometrie (Cu) bestimmt. Zur Überprüfung der Richtigkeit wurde der NBS-Standard 1577, Ochsenleber, verwendet. Die erhaltenen Resultate für Elemente mit höheren Gehalten (Fe, Cu, Zn) liegen weitgehend im Bereich der bisher veröffentlichten Daten. Bei Elementen mit kleineren Gehalten (Co, Se, Rb, Cs) liegen unsere Werte in dem unteren Bereich oder darunter. Für diese Elemente wurden in Blutplasma und in Erythrocyten (hier bezogen auf Trockenmasse) die folgenden Mittelwerte ermittelt: Für Co 0,22 ±0,14 ng/ml, 0,59±0,23 ng/g, für Se 103±18 ng/ml, 401±29 ng/g, für Rb 167±36 ng/ml, 12,1±2,5 g/g und für Cs 0,88±0,18 ng/ml, 13,0±5,7 ng/g.

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Determination of Fe, Co, Cu, Zn, Se, Rb and Cs in NBS Bovine Liver, blood plasma and erythrocytes by INAA and AAS

Summary The content of the above elements has been determined in blood plasma and in erythrocytes of six normal persons by instrumental neutron activation analysis and flameless atomic absorption spectrometry (Cu). The over-all accuracy of these techniques was checked by using the NBS standard 1577, Bovine Liver. The results obtained for elements of higher content (Fe, Cu, Zn) are essentially in the range of other published data. However, our results for elements occurring with lower contents (Co, Se, Rb, Cs) are in agreement with the lowest values of the published data and in some cases they are even significantly below these. For these elements, the following contents have been determined in blood plasma and in erythrocytes (here related to dry weight): for Co 0.22±0.14 ng/ml and 0.59±0.23 ng/g, for Se 103±18 ng/ml and 401±29 ng/g, for Rb 167 ±36 ng/ml and 12.1±2.5 g/g and for Cs 0.88 ±0.18 ng/ml and 13.0±5.7 ng/g, respectively.

Diese Arbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.Dem Kernforschungszentrum danken wir für den Erlaß der Bestrahlungskosten.Herrn Dr. med. K. Spenger sind wir für die Mitwirkung bei der Blutentnahme und für wertvolle Diskussion dankbar.     

Attenuation of Scopolamine-Induced Amnesia via Cholinergic Modulation in Mice by Synthetic Curcumin Analogs

Alzheimer’s disease is an emerging health disorder associated with cognitive decline and memory loss. In this study, six curcumin analogs (1a–1f) were synthesized and screened for in vitro cholinesterase inhibitory potential. On the basis of promising results, they were further investigated for in vivo analysis using elevated plus maze (EPM), Y-maze, and novel object recognition (NOR) behavioral models. The binding mode of the synthesized compounds with the active sites of cholinesterases, and the involvement of the cholinergic system in brain hippocampus was determined. The synthesized curcumin analog 1d (p < 0.001, n = 6), and 1c (p < 0.01, n = 6) showed promising results by decreasing retention time in EPM, significantly increasing % SAP in Y-maze, while significantly (p < 0.001) enhancing the % discrimination index (DI) and the time exploring the novel objects in NORT mice behavioral models. A molecular docking study using MOE software was used for validation of the inhibition of cholinesterase(s). It has been indicated from the current research work that the synthesized curcumin analogs enhanced memory functions in mice models and could be used as valuable therapeutic molecules against neurodegenerative disorders. To determine their exact mechanism of action, further studies are suggested.     

中文化学名词醇醛酮醚酯之由来

1932年民国教育部颁布的《化学命名原则》为中文化学名词确立了统一的标准,并对于“元素及化合物定名取字”提出“取字应以谐声为主,会意次之,不重象形”的定名总则。它确立的中文化学名词醇、醛、酮、醚、酯是意译名,这似乎与其音译为主的命名原则相悖。本文讨论了醇、醛、酮、醚、酯的各种历史译名,并分析了它们被《原则》采纳的原因。     

Direct benzylic functionalization of pyridines:Palladium-catalyzed mono-α-arylation of α-(2-pyridinyl)acetates with heteroaryl halides

Herein,we report a Pd-catalyzed mono-a-arylation reaction for pyridine benzylic functionalization.This approach serves as an efficient alternative to synthesize di-heteroaryl acetates in good yields and selectivities.Moreover,the method is applicable to heteroa ryl substrate combinations,and exhibits great functional group tolerance.A streamlined protocol also enables the rapid synthesis of diheteroaryl ketones.The synthetic value was also demonstrated by scale-up experiments.     

DC discharge in an alternating magnetic field as excitation source in emission spectroscopy

Summary The experimental study of the behaviour of a dc discharge in an alternating magnetic field is described. The lower electrode (anode) is a horizontally located chamber electrode. The alternating magnetic field causes oscillations along the lower electrode axis so that the oscillating arc can equably heat the anode. The axial distribution of the spectral line intensities for lead, bismuth, mercury, cadmium, tin and antimony is investigated. The intensity distributions are studied for near-to-cathode and near-to-anode regions of the discharge. The detection limits obtained for pure conditions show that the effects of chamber electrodes and of double arc could be achieved by means of a relatively simple technique.

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Ein Gleichstrombogen im Wechselmagnetfeld als Anregungsquelle in der Emissionsspektrographie

Zusammenfassung Untersuchungen über das Verhalten eines Gleichstrombogens in einem Wechselmagnetfeld werden beschrieben. Die untere Elektrode (Anode) ist eine horizontale Kammerelektrode. Das Wechselmagnetfeld verursacht Bogenschwingungen entlang der Achse der unteren Elektrode und ermöglicht dadurch deren gleichmäßige Heizung. Die axiale Verteilung der Linienintensitäten von Blei, Bismut, Quecksilber, Cadmium, Zinn und Antimon wurde für beide Elektroden untersucht. Die berechneten Nachweisgrenzen zeigen, daß die Wirkung der Kammerelektrode und des Doppelbogens mit einfachen Mitteln erreicht werden kann.

     

New methods for the determination of elements in trace amounts

Summary Recent methods for the determination of elements on trace amounts are discussed, which have been mainly developed in the author's laboratories. The review comprises the following sections: reagents and reactions, charge transfer reactions, candoluminescence, molecular emission spectroscopy in flames, enzymatic methods, gas-liquid chromatography of metal chelates, mass spectrometry of metal chelates.

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Neue Methoden zur Bestimmung von Elementen in Spurenmengen

Zusammenfassung Verfahren werden besprochen, die in den letzten Jahren hauptsächlich in den Laboratorien des Autors entwickelt wurden. Der Überblick umfaßt folgende Kapitel: Reagentien und Reaktionen, Charge-Transfer Reaktionen, Candoluminescenz, Molekular-Emissions-spektroskopie in Flammen, enzymatische Methoden, Gas-Flüssigkeits-Chromatographie von Metallchelaten und Massenspektrometrie von Metallchelaten.

Lecture presented at Euroanalysis I Conference, 28. 8.–1. 9. 1972 in Heidelberg, Germany.