新型桶形芋螺毒素BtIIIB的分离纯化、氨基酸序列测定及二硫键定位研究

采用凝胶色谱、高效液相色谱等方法从栖息于我国南海的桶形芋螺的毒液中纯化出一个新的芋螺毒素BtIIIB.采用氨基酸组成分析、质谱分析和Edman降解测定BtIIIB为15肽,其氨基酸序列为:CCELPCHGCVPCCWP.结构中含有6个半胱氨酸,形成3对分子内二硫键.采用部分还原的方法,分步还原毒素中的二硫键,用氰基化试剂衍生生成巯基,然后在碱性条件下将衍生的产物进行裂解,用MALDI-TOFMS测定裂解后片段的分子量,确定了其二硫键的配对方式为Cys1-Cys13,Cys2-Cys9,Cys6-Cys12的部分交叉式结构,是芋螺毒素中比较特别的配对方式.     

新型桶形芋螺毒素BtⅢB的分离纯化、氨基酸序列测定及二硫键定位研究

采用凝胶色谱、高效液相色谱等方法从栖息于我国南海的桶形芋螺的毒液中纯化出一个新的芋螺毒素BtⅢB.采用氨基酸组成分析、质谱分析和Ednan降解测定BtⅢB为15肽,其氨基酸序列为:CCELPCHGCVPCCWP.结构中含有6个半胱氨酸,形成3对分子内二硫键.采用部分还原的方法,分步还原毒素中的二硫键,用氰基化试剂衍生生成巯基,然后在碱性条件下将衍生的产物进行裂解,用MALDI-TOF MS测定裂解后片段的分子量,确定了其二硫键的配对方式为Cys1-Cys13,Cys2-Cys9,Cys6-Cys12的部分交叉式结构,是芋螺毒素中比较特别的配对方式.     

一种新型独特芋螺毒素的分离与结构鉴定

从中国南海的一种食虫芋螺独特芋螺(Conus caracteristicus)的毒液中分离得到一种新的芋螺毒素, 对其进行了结构鉴定和化学合成. 结果表明, 这是一种新的T-超家族芋螺毒素.     

μ-芋螺毒素及其类似物的定量构效关系研究

μ-芋螺毒素是肌肉型钠离子通道的专一性阻断剂,本文主要采用PLS（PartialLeastSquare）多元数学分析方法对μ-芋螺毒素及其17个类似物进行了定量构效关系研究,建立了QSAR模型,其模型的交叉验证值R2＝0．813,Y实验值与Y预测值的相关系数0．903．计算结果表明,对分子活性影响比较大的是13位精氨酸残基和分子中的电荷变化,增加分子的正电荷,将提高分子的活性,其次是19,2,12,9,和17位氨基酸残基．     

含有D型氨基酸的新型毒肽——芋螺马芬在pH 5的溶液结构

Conomarphin, a novel conopeptide containing D-amino acid, was identified from the venom of Conus marmoreus and classified into M-superfamily of conotoxin. In this article, we reported the 3D structure of conomarphin at pH 5 determined using 2D 1H NMR method in aqueous solution. Twenty converged structures of this peptide were obtained based on 205 distance constraints, 8 dihedral angle constraints, and 2 hydrogen bond constraints. The root mean square deviation (RMSD) values of the backbone atoms were (0.074依0.029) nm. The refined structure of conomarphin at pH 5 contained a short 310-helix at C-terminal of the peptide. It was also characterized by a loose loop centered at Ala6. Comparison of structural and electrostatic potential between conomarphin at pH 3 and pH 5 were presented. Although the solution structure of conomarphin at pH 5 shared part of the same secondary structure element with the structure of conomarphin at pH 3, it adopted a distinctive backbone conformation with the overall molecule resembling a“flexcual arm”when viewed fromthe front. Structural differences imply that this conopeptide is rather pH sensitive and its bioactivity in vivo might be related to the acidity.     

ω-芋螺毒素的定量构效关系与虚拟筛选

ω-芋螺毒素属于海洋生物活性多肽,由24-31个氨基酸残基组成.特异性作用于电压敏感的钙离子通道(VGCCs),能够直接开发成药物或作为先导化合物进行新药开发.本文应用新型氨基酸残基结构描述符cscales和遗传偏最小二乘算法,对ω-芋螺毒素进行定量构效关系(QSAR)研究,并设计、构建了容量为2244个化合物的N-型和P/Q-型VGCC拮抗剂虚拟组合多肽库,然后分别采用QSAR模型预测和相似性搜索方法对组合多肽库进行了虚拟筛选.研究结果表明,建立的N-型和P/Q-型VGCC拮抗剂QSAR模型均具有较好的预测能力,交叉验证相关系数(CV-r2)均大于0.89.主成分分析和聚类分析结果表明,虚拟组合多肽库中化合物具有较好的结构多样性和差异性.通过虚拟筛选,得到了具有高预测活性的6个N-型和19个P/Q-型钙离子通道拮抗剂,为进一步的合成和活性评价奠定了理论基础.同时,本文建立的多肽QSAR预测模型和虚拟筛选策略,为其它多肽类化合物的定量构效关系研究和虚拟筛选提供了参考.     

α-芋螺毒素构效关系与分子设计

α-芋螺毒素(α-conotoxins)是从芋螺毒液中提取到的一类活性多肽. 与其它家族的芋螺毒素相比, 它们含二硫键少, 结构相对简单, 由于作用于神经肌肉接头的N-乙酰胆碱受体(nAChRs)的不同亚型, 拮抗乙酰胆碱, 可作为鉴定nAChRs亚型及其亚基的有效工具, 已成为芋螺毒素结构改造的最佳先导化合物. 利用HyperChem软件包的量子化学半经验方法AM1对8个具有代表性的α-芋螺毒素进行了量子化学计算, 研究了它们的电子结构及构效关系. 结果表明, 空间结构的相似性使它们作用于同一受体, 局部结构差异而导致的电子结构的较大差别是它们能作用于不同受体亚型的重要原因. 在此基础上, 以α-芋螺毒素GI为模型设计了7个类似物并进行了量子化学计算, 比较了类似物与GI在空间结构及电子结构方面的特征.     

部分还原和分步序列测定法定位虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ二硫键

结合部分还原和分步序列测定法确定了虎纹捕鸟蛛毒素-的二硫键配对方式.在pH=3和40℃的条件下与还原剂三羧甲基磷酸(TCEP)反应10min,利用RP-HPLC分离并分别收集含有一对和两对二硫键被还原的中间体,分别与0.5mol/L碘乙酰胺溶液(pH=8.3)反应1min,使游离巯基烷基化后,测定各中间体的氨基酸序列,从而确定虎纹捕鸟蛛毒素-的3对二硫键分别为Cys2-Cys17,Cys9-Cys24和Cys-Cys31(1-4,2-5和3-6).     

ω-芋螺毒素的定量构效关系与虚拟筛选

ω-芋螺毒素属于海洋生物活性多肽, 由24-31 个氨基酸残基组成. 特异性作用于电压敏感的钙离子通道(VGCCs), 能够直接开发成药物或作为先导化合物进行新药开发. 本文应用新型氨基酸残基结构描述符cscales和遗传偏最小二乘算法, 对ω-芋螺毒素进行定量构效关系(QSAR)研究, 并设计、构建了容量为2244 个化合物的N-型和P/Q-型VGCC拮抗剂虚拟组合多肽库, 然后分别采用QSAR模型预测和相似性搜索方法对组合多肽库进行了虚拟筛选. 研究结果表明, 建立的N-型和P/Q-型VGCC拮抗剂QSAR模型均具有较好的预测能力, 交叉验证相关系数(CV-r²)均大于0.89. 主成分分析和聚类分析结果表明, 虚拟组合多肽库中化合物具有较好的结构多样性和差异性. 通过虚拟筛选, 得到了具有高预测活性的6 个N-型和19 个P/Q-型钙离子通道拮抗剂, 为进一步的合成和活性评价奠定了理论基础. 同时, 本文建立的多肽QSAR预测模型和虚拟筛选策略, 为其它多肽类化合物的定量构效关系研究和虚拟筛选提供了参考.     

半胱氨酸肽片段连接法合成ω-芋螺毒素MVIIA

ω-芋螺毒素MVIIA是已上市的镇痛药Ziconotide的有效成分.采用标准Fmoc保护策略在聚苯乙烯树脂上合成ω-MVIIA比较困难,是固相合成中的"困难肽".本研究将ω-MVIIA分为N-端15肽硫酯和C-端10肽两个片段采用标准Fmoc保护策略分别合成,再通过半胱氨酸肽片段连接得到全长的ω-芋螺毒素MVIIA肽链.该方法提高了合成ω-芋螺毒素MVIIA产率.该研究为"困难肽"的合成提供了较好的参考方法.     

Synthesis and Characterization of an Analgesic Potential Conotoxin Lv32.1

In our work of screening analgesic peptides from the conotoxin libraries of diverse Conus species, we decoded a peptide sequence from Conus lividus and named it Lv32.1 (LvXXXIIA). The folding conditions of linear Lv32.1 on buffer, oxidizing agent, concentration of GSH/GSSG and reaction time were optimized for a maximum yield of (34.94 ± 0.96)%, providing an efficient solution for the synthesis of Lv32.1. Its disulfide connectivity was identified to be 1–3, 2–6, 4–5, which was first reported for the conotoxins with cysteine framework XXXII and different from the common connectivities established for conotoxins with six cysteines. The analgesic effect of Lv32.1 was determined by a hot plate test in mice. An evident increase in the pain threshold with time illustrated that Lv32.1 exhibited analgesic potency. The effects on Na_v1.8 channel and α9α10 nAChR were detected, but weak inhibition was observed. In this work, we highlight the efficient synthesis, novel disulfide linkage and analgesic potential of Lv32.1, which laid a positive foundation for further development of conotoxin Lv32.1 as an analgesic candidate.     

(S)-N-Boc-α-氨基庚(辛)二酸单酯和双酯的制备

以(S)-N-Boc焦谷氨酸乙酯为原料, 经DIBAL-H还原得到半缩醛, 然后经Wittig反应得到相应的烯烃, 最后氢化制得(S)-N-Boc-α-氨基庚二酸二(单)酯, 总收率为85.1%(二酯)和86.1%(单酯). 另外, 以(S)-N-Boc-哌啶-2-甲酸为原料经酯化和氧化得内酰胺, 然后经还原、Wittig反应、氢化得到(S)-N-Boc-α-氨基辛二酸二(单)酯, 总收率为72.5%(二酯)和72.4%(单酯). 产品用¹H NMR, MS表征.     

新型1,3-二丁基咪唑离子液体中脂肪酶催化折分(R,S)-1-苯乙醇

设计合成6种采用不同1,3-二丁基咪唑阳离子和六氟磷酸(PF6-)或双三氟甲烷磺酰亚胺(TFSI-)阴离子的离子液体.以脂肪酶催化拆分1-苯乙醇为模型反应,分别考察介质、水含量和温度对反应的影响.结果表明,在1,3-二异丁基咪唑六氟磷酸盐([D(i-C4)Im][PF6])离子液体介质中酶的活性和反应性明显高于其它离子液体和正己烷.因此,[D(i-C4)Im][PF6]被确定为反应介质.在最佳条件下,初始反应速率是1.93μmol?mg-1?min-1,1-苯乙醇的转化率达50%,对映体过量值eep99%,酶的半衰期为348h,酶重复使用10次后活性没有明显减少.此外,圆二色谱、内源荧光光谱和光学显微镜研究表明,酶在[D(i-C4)Im][PF6]中保温6d后氨基酸残基的裸露程度略有增加,但其二级结构仍保持稳定,且以天然的折叠球形态存在.     

利用薯蓣皂甙元完整骨架形式合成1α,25-二羟基维生素D3

首次利用薯蓣皂甙元的完整骨架经16步反应以7.6%的总收率合成了骨化三醇(1α,25-二羟基维生素D₃)的光化反应前体. 3-苄基保护的薯蓣皂甙元经还原开E/F环产生3,16,26-胆甾三醇-3-苄醚(5). 除去化合物5 C-16羟基后, 其C-26羟基经消除和羟基化反应转移到C-25位. 目标分子A/B环结构单元通过薯蓣皂甙元A/B环的官能团转化被构筑. 按照已知的光化反应, (1S,3R)-胆甾-5,7-二烯-1,3,25-三醇能被转化成为1α,25-二羟基维生素D₃.     

新型手性N,N′-双支套索冠醚的合成及其应用

(S)-苯丙氨醇和原氯乙酸三乙酯作用得到的手性酰胺醇和手性噁唑啉分别与1,7-二氮-12-冠-4反应, 得到了两种手性N,N′-双支套索冠醚N,N′-二[(S)-N-(1-羟甲基-2-苯基乙基)乙酰胺-2]-1,7-二氮-12-冠-4 (1a)和N,N′-二[(S)-4-苄基-噁唑啉-2-亚甲基]-1,7-二氮-12-冠-4 (1b). 前者应用于D/L-肉碱的手性分离; 后者的铜配合物用于重氮醋酸酯对烯烃的不对称环丙烷化反应.     

N,N'-二茂铁甲基-(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺的合成及其在烯烃的不对称双羟基化反应中的应用

(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺和甲酰基二茂铁经缩合和还原两步反应, 以90%的产率合成了N,N'-二茂铁甲基-(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺, 并以其为配体催化烯烃的不对称双羟基化反应, 获得了较高的对映选择性(71%～86% ee).     

对氨基苯磺酸两步法修饰多壁碳纳米管

用混酸处理多壁碳纳米管, 利用侧壁生成的羧酸基团, 在N,N-二环己基碳酰亚胺的作用下, 使对氨基苯磺酸接枝到碳纳米管表面. 以浓硫酸为磺化剂, 室温下制备了磺化聚醚醚酮(SPEEK). 然后采用溶液共混法制备了磺化聚醚醚酮/接枝多壁碳纳米管复合膜. 采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)等技术对碳纳米管的结构和性能进行了表征. 红外谱图表明对氨基苯磺酸上的氨基与碳纳米管表面的羧基发生了反应, 生成酰胺基团. 热重曲线表明碳管表面接枝的有机基团的比重达到40%. 拉曼光谱显示处理前后碳管的I_D/I_G值变化不大, 表明碳管的石墨结构的含量基本不变. 复合膜的力学性能测试结果表明, 对氨基苯磺酸接枝的碳管可以提高膜的拉伸强度.     

麝香草的新单萜配糖物的分离与合成

从麝香草(Thymus vulgaris L)的甲醇萃取物中分离出三个单萜配糖物. 用核磁共振光谱确定了它们的结构为对伞花-9-基-β-D-葡糖苷(1), 5-β-D-葡糖苷百里氢醌(2)和2-β-D-葡糖苷百里氢醌(3). 其中1是新化合物, 用以对伞花-9-醇为原料的对映体选择性合成方法确定了化合物1的8位的立体化学为R型.