精氨酸酶Ⅰ与丁基苯酞的相互作用

利用代谢物组学推测出精氨酸酶Ⅰ作为丁基苯酞的作用靶点的可能性, 然后用分子对接和分子动力学模拟研究了单一手性的左旋(L)和右旋(D)丁基苯酞与精氨酸酶Ⅰ的相互作用, 结果发现, L-丁基苯酞与精氨酸酶Ⅰ形成的复合物比较稳定. 随后的酶学实验也证实, L-丁基苯酞对精氨酸酶Ⅰ有明显的激活作用, 而D-丁基苯酞对其活性无明显影响.     

L-缬氨酸对精氨酸酶Ⅰ抑制作用的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟与酶学实验相结合的方法,研究了L-缬氨酸(L-Val)对野生型和突变型精氨酸酶Ⅰ的酶促反应动力学的影响.精氨酸酶Ⅰ的活性口袋附近有一个较大的空穴C2,分子动力学模拟结果显示,突变Ile156Arg缩小了空穴C2的容积,而实验结果表明,L-Val对突变型精氨酸酶Ⅰ抑制剂的半抑制浓度(IC_(50))由3.06 mmol/L升高到6.26 mmol/L,增加了1倍,因此精氨酸酶Ⅰ可能存在一个位于空穴C2的调节位点,并且L-Val可以结合于此干扰精氨酸酶Ⅰ的活性.     

手性溶剂诱导非手性物质手性的研究进展

手性溶剂诱导非手性物质产生手性是目前合成手性物质的主流方法之一。与传统的手性物质合成方法相比,手性溶剂诱导法不仅避免了使用昂贵的手性试剂,还能扩大合成手性物质的结构范围,具有潜在的应用前景。目前,手性溶剂诱导方法适用范围已经涵盖了有机小分子、低聚物和聚合物体系。本文主要对手性溶剂诱导方法发展的历史背景,手性溶剂诱导小分子及低聚物的手性,手性溶剂诱导非手性聚合物产生超分子手性,主要包括π-共轭聚合物和σ-共轭聚合物这几个方面展开了综述。     

分子对接研究β-受体阻滞剂及其类似物毛细管电泳手性识别机理

利用分子对接软件AutoDock程序计算了羟丙基-β-环糊精与β-受体阻滞剂心得安及5种类似物相互作用的结合自由能.结果表明:结合自由能的大小与迁移时间长短的顺序一致;结合自由能差异值的绝对值的大小与手性选择性因子、分离度大小顺序一致,正确反映了羟丙基-β-环糊精对β-受体阻滞剂心得安及5种类似物对映体的R/S识别顺序...     

介孔二氧化硅对映选择性吸附的手性印迹调控

使用手性阴离子表面活性剂作为超分子模板, 采用共结构导向法制备手性介孔二氧化硅(CMS), 并运用圆二色谱(CD)对CMS对映选择性吸附结果进行检测, 比较了有无共结构导向剂(CSDA)在介孔表面的排列对吸附选择性的影响. 结果表明, 当使用构型相反的手性超分子模板剂对原合成CMS材料的介孔内表面进行修饰时, 可诱导结构共导向剂N?三甲氧基硅基丙基?N, N, N?三甲基氯化铵(TMAPS)发生手性相反的排列进而导致完全相反的对映选择性吸附. 实验证明此方法合成的CMS的对映选择性吸附及分离能力主要是由修饰在介孔表面的TMAPS螺旋排列形成的手性印迹所导致. 此手性超分子模板诱导TMAPS手性印迹的策略具有一定的普适性, 可对原合成介孔材料对映选择性吸附进行原位调控, 对于拓展其在立体选择性识别、 不对称催化及药物输送等方面的应用具有一定的指导意义.     

锌卟啉对氨基酸甲酯手性分子识别的理论研究

用Tripos力场和分子力学方法研究了手笥锌卟啉的最低能量构象,并用分子动力学模拟了锌卟啉对氨基酸甲酯的识别过程,发现锌卟啉与D-氨基酸酯结合能力强于L-氨基酸,这与热力学实验结果一致.     

手性芳酰胺类分子钳对氨基酸衍生物的对映选择性识别

在微波辐射条件下,以联苯二甲酸为间隔基,L-氨基酸甲酯为手臂,合成了3个新型芳酰胺手性分子钳。这些化合物的结构经1HNMR,IR,MS和元素分析确证。利用差紫外光谱滴定法考察了其与D/L氨基酸甲酯的对映选择性识别性能。结果表明,分子钳2a~2c对所考察的氨基酸甲酯均具有识别能力,其对D-氨基酸甲酯的识别优于对L-氨基酸甲酯的识别。从主客体间的大小形状匹配及几何互补关系等方面对这些受体的识别能力及对映选择性进行了讨论。     

非手性聚合物体系中超分子手性的存储及自修复

从非手性组装基元出发构建超分子手性材料一直是手性研究领域的一个挑战性课题,其不仅可以避免复杂的合成步骤与使用昂贵的手性原料,而且可以从本质上理解手性材料中手性的起源究竟是什么.一般的手性诱导均依赖于非共价键相互作用作为手性传递的媒介,但这一弱相互作用很容易受到外界环境例如温度、光照以及溶剂的影响从而导致手性组装结构被破坏.近日,苏州大学张伟等在非手性侧链型液晶聚合物体系中,结合手性诱导与共价键交联的方式实现了超分子手性的长久记忆,并且这一有序结构仍可对外界条件的改变做出响应.即使手性被短暂擦除,其也可依赖存储于共价交联网络中的手性信息实现手性自修复(chiral self-recovery).这一工作有望为未来多功能手性材料的设计提供新的思路.     

手性光学开关研究

手性是自然界的普遍现象,有关超分子手性的研究由于超分子体系中分子间非共价相互作用的可调性逐渐引起了人们的研究兴趣。本文综述了手性光学开关研究的最新进展,介绍了如何设计分子体系,由手性分子制备手性光学开关;基于超分子思想,介绍了由非手性分子参与形成的手性光学开关,并最终制备出完全由非手性分子组装得到的手性光学开关。     

新型手性锌卟啉对氨基酸酯的分子识别

合成并表征了一种新型用Boc保护的L-酪氨酸修饰的手性锌卟啉Zn（L-BocTyr）TAPP（主体）. 运用紫外可见光谱滴定法, 研究了主体化合物与四对氨基酸酯对映体的识别反应. 主体与各客体缔合常数均为K_D>K_L, 且按K(PheOMe)>K(LeuOMe)>K(ValOMe)>K(AlaOMe)的顺序依次减少. 主体化合物对氨基酸酯的识别作用是由主-客体之间手性匹配产生的. 识别体系的焓熵补偿关系揭示出该识别体系是焓驱动的过程，在识别过程中客体氨基酸酯分子构象自由度损失较大.通过圆二色光谱的研究，确定在进行识别反应时，D型氨基酸酯比L型氨基酸酯更易与主体反应，形成的化合物更趋于稳定. 我们认为圆二色产生的机理是由主体侧链中羰基的电子过渡态与卟啉平面的电子过渡态之间相互偶合所致.通过量子化学计算, 进一步揭示识别反应的本质特征. 在理论计算中，首先运用模拟退火的方法搜索了主体、主－客体体系的最低能量构象, 并在此最低能量构象的基础上进行Gaussian 98的理论计算. 通过所得理论计算结果证实, D型氨基酸酯与主体所形成的配合物更稳定. 理论计算较好地解释了实验事实.     

手性药物的对映体选择性释放

手性和手性物质的重要性已不言而喻,手性药物的开发也已成为主要发展趋势,但目前仍有部分手性药物以消旋体的形式出售和使用。如何合理、有效地使用这些消旋体药物,一直是值得深入研究的课题。对映体选择性释放将手性拆分和控释两个概念结合于一体,有望为消旋体药物的使用提供新的途径。基于本课题组的研究,本文综述了近年来对映体选择性释放研究领域所取得的主要进展。为便于讨论,本文根据构成药物控释载体的手性分子或结构(手性因素),将手性药物释放体系分为有机材料(水凝胶和粒子等)、无机材料和分子印迹材料等控释体系。关于对映体选择性释放以及释放过程中的对映选择性作用的研究,可进一步提升我们对于手性、手性物质和手性作用的认识。     

手性杯芳烃及其超分子手性

杯芳烃是由苯酚单元通过亚甲基连接而成的空腔型分子,具有衍生位点多,构象丰富等特点,被称为第三代主体分子。在分子层次,依手性因素的结构特点不同,可将手性杯芳烃分为具有手性亚单元的杯芳烃、固有手性杯芳烃和桥手性杯芳烃。在超分子层次,杯芳烃自身或杯芳烃与其他分子或离子在溶液中、晶态中或二维表面可通过非共价键力形成多种拓扑结构的纳米手性聚集体。研究手性杯芳烃和基于杯芳烃的超分子手性组装体的合成、结构和性能,不仅在理解手性起源、手性结构等方面具有理论意义,而且有望获得以分子识别为基础的手性传感器、手性催化剂、手性分离材料、手性载体和手性纳米材料。本文综述近十年来有代表性的分子手性杯芳烃和以杯芳烃为组分的超分子手性聚集体的设计、合成、结构和功能。着重展示杯芳烃骨架在形成新颖分子手性和超分子手性上的优势,以及杯芳烃单元在实现特定功能如手性识别时发挥的作用。相信随着杯芳烃合成技术和杯芳烃超分子设计的发展,必将进一步发挥杯芳烃的结构优势,涌现出更多性能优异的手性杯芳烃功能分子和超分子手性杯芳烃功能材料。     

不含手性碳的手性化合物及其绝对构型——剑桥结构数据库实例分析

利用英国剑桥结构数据库中的实例并结合相关三维可视化软件,介绍了含有氮/磷等手性杂原子、轴手性、平面手性、螺旋手性、超分子手性等手性因素的手性化合物及其绝对构型,以加深对手性概念的认识和理解。     

手性化合物的命名

在总结各种手性化合物命名的基础上,加入了硅,氮,磷,硫,砷手性化合物的命名,着重阐述了新型手性分子的命名法则,并配以实例说明。     

手性分子与手性拓扑指数

应用自制的有机化合物结构解析专家系统ESESOC, 对与28个外消旋类化合物(特殊的氨基酸)分子手性中心有关的对称性问题进行了判别, 如对称面、对称点和对称轴等. 同时用的开发的程序对这些化合物的构型进行了自动识别和标示. 在此基础上, 以手性拓扑指数为参数, 利用Fisher意义下的分析和人工神经网络法, 对这些化合物的对映体进行了高效液相色谱分离中先后淋洗出的的对映体进行分类判别. 结果表明, 人工神经网络法优于Fisher意义下的判别分析.     

手性分子的色谱分离

对映体(又称手性异构体,旋光异构体)的存在是自然界的一种普遍现象,在有机化学,生物化学,药物化学等领域尤为突出。就医药工业而言,已知药物中约有30％～40％是手性的,而这些手性药物中只有约20％以纯的对映体销售,剩下的大部以消旋混合物的形式进入市场。这些消旋物进入人体后,和人体内部不对称的糖,酶,蛋白质等作用,在药物运动学,药物动力学和毒性模式等代谢途径上都有明显的差别,其后果至今尚不清楚。随着生命科学,特别是生物化学和药物化学的发展,对于光学纯的物质的需要越来越大,因此,对映体的分离已引起人们普遍的关注,率先把光学纯生物药物制品投入市场已成为欧、美、日有关厂     

Interaction Between Arginase I and Butylphthalide

利用代谢物组学推测出精氨酸酶Ⅰ作为丁基苯酞的作用靶点的可能性,然后用分子对接和分子动力学模拟研究了单一手性的左旋(L)和右旋(D)丁基苯酞与精氨酸酶Ⅰ的相互作用,结果发现,L-丁基苯酞与精氨酸酶Ⅰ形成的复合物比较稳定.随后的酶学实验也证实,L-丁基苯酞对精氨酸酶Ⅰ有明显的激活作用,而D-丁基苯酞对其活性无明显影响.     

分子对接预测手性化合物在蛋白质固定相色谱柱上的保留行为

利用分子对接技术预测了2种蛋白质固定相分别与4对手性化合物的相互作用情况。 结果表明,预测结合自由能(ΔG)的大小与对映体（R-(+)型和S-(-)型）的出峰顺序一致;结合自由能差值的绝对值(Δ(ΔG))与实验分离因子(α)大小顺序一致。 说明分子对接可以反映蛋白质对不同的手性化合物的识别能力和化合物R-(+)型和S-(-)型的出峰顺序。     

超分子化学方法研究环糊精的手性识别

本文论述了环糊精（ｃｙｌｄｅｘｔｒｉｎ，ＣＤ）的主体结构，并引进了超分子化学和概念，讨论了基于ＣＤ的特殊结构及在手性分离中的分子识别机理。     

超分子手性聚苯胺-金复合纳米酶的构建及其对映选择性催化

对映选择性催化是生物体内普遍存在的反应,与生命的产生代谢有着非常紧密的联系。设计研发具有高对映选择性催化效果的纳米酶在各类生物医药相关领域都至关重要。目前,关于纳米酶的研究大都集中在提高其催化活性,而涉及纳米酶对映选择性的研究相对较少。已有对映选择性酶催化报道表明,手性纳米酶主要通过手性分子修饰纳米颗粒来构建。考虑到天然酶的选择性不仅仅取决于氨基酸等手性分子的手性,而且与蛋白质空间排列和折叠所产生的超分子手性微环境密切相关,因此构建具有超分子手性微环境的纳米酶也成为设计具有优异对映选择性纳米酶的有效途径。此外,为了进一步提高手性纳米酶的对映选择性,深入理解手性纳米酶选择性因子的影响因素也成为一个重要研究方向。基于此,本文构建了一种由不含任何手性分子的M-聚苯胺(M-PANI)扭曲纳米带和三种不同尺寸(3、10和16 nm)的金纳米颗粒(AuNPs)组成的超分子纳米复合材料。扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱和X射线光电子能谱结果证实了M-PANI-Au超分子纳米复合材料的成功制备。同时,圆二色光谱显示M-PANI-Au超分子复合材料具有清晰的手性信号,表明它们在手性纳米催化方面具有潜在应用。以手性R-/S-3, 4-二羟基苯丙氨酸(R-/S-DOPA)对映体的催化氧化为模型反应,该类纳米酶对R-DOPA的催化选择性均高于对S-DOPA。进一步研究表明,得益于超分子手性聚苯胺载体和3 nm AuNPs之间的强手性传递作用,3 nm Au NPs(2.59)负载的M-PANI比10 nm Au NPs(1.46)和16 nm NPs(1.58)负载的M-PANI具有更高的选择因子。这一发现阐明了手性转移是调控对映选择性催化的关键影响因素,为负载型超分子手性纳米酶的构建和设计提供了方向和指导。