糖簇分子和糖树状分子及其生物学活性

糖簇分子和糖树状分子是近年来发展起来的一类新型糖缀合物,其目的是模拟天然存在的“多元效应”。本文主要综述了目前已知糖簇分子和糖树状分子所具有的生物活性及其潜在的应用领域。     

电活性分子L-B膜修饰CdSe薄膜电极的光电化学研究

用电活性分子——硬脂酸二茂铁酯L-B膜修饰了薄膜CdSe电极,在单色光650nm光照下用循环伏安法研究修饰的薄膜电极的光电化学性能。研究结果指出经多层L-B膜修饰后,薄膜CdSe电极的,I-V性能和光稳定性都有明显改善。用界面能级关系讨论了硬脂酸二茂铁酯L-B膜在光照的CdSe薄膜/Fe(CN)₆^4-溶液界面起传递电荷的中介作用,加速了界面的电荷转移。     

非电活性分子的活体电化学分析进展

发展非电活性分子的活体电化学分析方法,对于解析这些物质在生理过程和病理过程中的作用具有重要研究意义. 本综述从三种分析策略出发,简要介绍了最近活体电化学传感器的研究进展：1）设计和筛选高选择性配体,通过将特异性的化学反应转换成电化学信号,发展了新型的非电活性分子的活体分析;2）利用微型孔道里的整流效应,结合特异性配体,建立了非电活性分子的新型分析平台;3）结合微电极阵列技术及同时分析多种输出信号的新型分析模式,实现活体中的多种非电活性物质的同时分析.     

新型单取代两亲性酞菁锌的制备及其光动力活性研究

设计并制备了一种组成和结构单一的新型两亲性酞菁锌光敏剂. 采用固相合成法合成出2-单羧基取代酞菁锌, 并使之与五聚赖氨酸偶联成五聚赖氨酸2-羰基酞菁锌. 综合运用各种分析及光谱方法对所得化合物进行表征和确认. 研究了在光照下五聚赖氨酸2-羰基酞菁锌对3种肿瘤细胞(人源肝癌细胞Bel7402、人源胃癌细胞BGC823和人源白血病细胞K562) 与一种正常细胞(人源胚肺成纤维细胞HELF)的杀灭活性. 该光敏剂不仅克服了酞菁锌在水中溶解度低的问题, 且因所偶联的五聚赖氨酸对肿瘤细胞有靶向作用, 具有较高的杀灭肿瘤细胞活性.     

光/热成像用活性醚化物阻溶/促溶剂的分子设计

本文提供了低分子量酚类化合物与乙烯基烷基醚合成醚化率百分之百的高酸解活性醚化物(以下简称活性醚化物)的一般合成方法,并对其合成条件的优选进行了讨论.建立了原料酚类化合物与成像性能密切相关的参数,如羟当量,临界碱水不可溶羟当量,临界碱水可溶羟当量,表征原料酚类化合物阻溶、促溶能力比的M_P/A值,按照成像要求所设定的碱水易溶、碱水可溶、碱水微溶、碱水不溶(难溶)的AS_TW参数.测定或推算出活性醚化物的平均醚当量、与分子量相关的校正醚当量、活性醚化物的M_E/A_E值以及M_E/A_E值与M_P/A值的比值(即DL值)等多项参数.围绕上述参数的建立,提出了一些经验计算公式,根据所建立的参数值以及多年来从事光/热成像实验的实践,提出了光/热成像用活性醚化物分子设计的有关规则.     

淫羊藿多糖的分子特征及免疫活性研究

用超声复合酶提取、离子交换凝胶分离、分子筛凝胶纯化得到3个淫羊藿叶多糖组分(EPs-1,EPs-2和EPs-3).3个多糖组分的分子特征通过气相色谱、高效凝胶渗透色谱进行了表征,并采用体外淋巴细胞增殖和巨噬细胞吞噬活性实验对多糖的免疫活性进行了评价.3个多糖组分EPs-1,EPs-2和EPs-3的总糖含量分别为90.36%,94.51%和89.19%.EPs-1,EPs-2和EPs-3主要由半乳糖醛酸(GalA)、半乳糖(Gal)、鼠李糖(Rha)、木糖(Xyl)、阿拉伯糖(Ara)和甘露糖(Man)组成,其平均相对分子质量分别为81.64×10~3,60.53×10~3,21.85×103;3个多糖都能够促进脾淋巴细胞增殖和激活巨噬细胞活性.这些结果说明淫羊藿多糖可以作为天然的免疫活性调节剂应用于医药和功能食品.     

Sirt1及Sirt2与活性分子INA的作用机制研究

应用分子模拟理论与方法研究了人类沉默信息调节因子2相关酶类Sirtuin家族成员Sirt1及Sirt2与一种活性分子(命名为INA)的作用机制.同源模建了Sirt1的三维结构,通过分子对接手段得到Sirt1(NAD+)-INA及Sirt2(NAD+)-INA的两种复合物体系,进行了分子动力学模拟.并且分别计算了两种体系中关键氨基酸残基与INA的结合自由能值,由此推测出Sirt1(NAD+)-INA、Sirt2(NAD+)-INA体系结合位点分别为Val72,Ser73和Arg272及Phe235,Leu264和Gly305,确证了两种体系的结合模式.模拟结果表明,在Sirt1(NAD+)-INA体系中,INA与催化底物NAD+距离较近,可以相互作用,具有较高活性;在Sirt2(NAD+)-INA体系中,INA与催化底物NAD+距离较远,与在Sirt1体系中比较,INA对Sirt2体系的活性较弱,结果与实验一致.本文的研究,对今后以去乙酰化酶Sirt1,Sirt2为靶点的新药开发具有一定指导意义.     

活性/可控自由基聚合制备奎宁分子印迹微球及识别性能研究

以奎宁分子为模板,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,二硫代四乙基秋兰姆(TED)为活性/可控引发剂,将可逆加成—断裂链转移自由基聚合与沉淀聚合相结合,制备微米级的球形奎宁分子印迹聚合物。并用扫描电镜和激光粒度扫描对聚合物粒子进行表征,结果显示,活性/可控聚合制备的分子印迹聚合物呈均匀的球形,其平均粒径最大可达2.3μm。对不同底物的结合实验表明,与传统沉淀聚合物相比,该分子印迹聚合物表现出更高的络合容量和分子选择性。     

共轭芳烃分子的定域电负性标度及亲电反应活性

本文基于MO理论的基本结果提出了一个标度共轭分子定域电负性的公式: LE_j=-0.168(sum from i to 占 n_i C_(ij)~2E_i/sum from i to 占 n_iC_(ij)~2+1.23)运用此式计算了部分共轭芳烃分子的定域电负性,并讨论了其亲电取代反应的区域选择性,得到了与实验一致的结论。     

取代喹啉类化合物抗菌活性的3D-QSAR研究及分子设计

通过比较分子力场分析方法(Co MFA)研究取代喹啉类化合物对金黄色葡萄球菌抑菌活性(p M)的三维定量结构-活性相关(3D-QSAR)。12个化合物建立了预测模型,7个化合物作为验证集(含模板分子)。训练集的Co MFA模型显示立体场、静电场对生物活性贡献依次为49.8%、50.2%。该模型的交叉验证相关系数R2cv=0.650,非交叉验证相关系数R2=0.918,对测试集中的7个化合物的生物活性进行了预测,显示出较强的稳定性和良好的预测能力。通过分析Co MFA三维等势图发现,在取代喹啉类化合物抑菌机理中,R4取代基的强吸电性起主要作用,其次是其他取代基的疏水性作用。应用上述规律进行分子设计,获得了3个在理论上具有较高抑菌活性的新的取代喹啉衍生物,期待实验的验证。     

吡唑啉-β-二酮类分子设计合成和抑菌活性

利用系统搜索和模拟退火程序对1－苯基－3－甲基－4－（4－氯苯甲酰基）－吡唑啉－5－酮和1－苯基－3－甲基－4－（4－硝基苯甲酰基）－吡唑啉－5－酮两个吡唑啉β－二酮分子进行分子力学计算和分子动力学研究。采用纸碟法测定它们的广谱抗菌活性。利用Gaussian94程序进行量子化学从头算，计算结果与抑菌活性测定结果相吻合。     

分子轨道图形理论的应用--Ⅺ.估算π-键级及判定偶AH反应相对活性的分子矩方法

提出了估算局部分子矩的树图方法 ,用此及分子轨道图形理论中的π_电子能量的分子矩表示公式 ,得到估算π 键级的拓扑方法 ,进而又获得用分子矩判定偶AH分子相对反应活性点的公式 .     

1,3-取代吲哚-2-酮衍生物的合成与肿瘤细胞毒活性研究

以苯胺为原料,通过肟化、环合生成二氢吲哚-2,3-二酮,再对其进行N-烷基化、亲核加成和磺酰化反应得到目标化合物5a～5g和7a～7e。通过¹H NMR、¹³C NMR确认其结构。采用噻唑蓝（MTT）法测试了目标化合物对乳腺癌细胞MDA-MB-231、鼠黑色素瘤细胞B16、鼠结肠癌细胞CT26三种肿瘤细胞的体外抑制活性。结果表明,化合物7d、7e具有明显的肿瘤细胞毒活性,其中化合物7d对MDA-MB-231的细胞毒活性比阳性药五氟尿嘧啶更强,IC₅₀为4.63±0.14μmol/L。本文结果可为进一步研究具有肿瘤细胞毒活性的吲哚酮类衍生物提供参考。     

电活性聚芳醚酮类环状分子的合成和性质

将电活性苯胺四聚体链段引入聚芳醚酮类刚性大环分子中, 得到了含电活性苯胺链段的聚芳醚酮类大环状分子低聚物C-1, 并通过循环伏安和紫外滴定法证明了这种新型环状分子具有电活性.     

MoO3/TiO2 和WO3/TiO2 光催化分子氧氧化甲烷的活性

以Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备的、表面积和孔径相近的含水ＭｏＯ３／ＴｉＯ２、ＷＯ３／ＴｉＯ２为催化剂,光催化分子氧氧化甲烷,初步研究表明,催化剂的活性高于ＴｉＯ２,且有少量的甲醇生成。     

两种昆虫抗冻蛋白抗冻活性差异的分子基础

云杉蚜虫(Choristoneura fumiferana)体内可产生一种抗冻蛋白(AFP), 能够保护其在寒冷的冬季安全越冬, 这类昆虫抗冻蛋白(简称 CfAFP)存在多种异构体, 其中CfAFP-501和CfAFP-337均呈现相似的左手β-螺旋结构. 实验测定, 相比CfAFP-337仅多出两个插入螺旋环的CfAFP-501的抗冻活性竟然是CfAFP-337的3倍左右. 蛋白异构体CfAFP-501显著增强的抗冻活性和它的插入环数不成比例, 当然也不能简单归因于两个插入环所导致的与冰晶作用部位及接触面积的增加. 为了探讨两种昆虫抗冻蛋白异构体抗冻活性差异的分子基础, 深入了解抗冻蛋白作用特点的普遍规律, 分别使用分子力学、分子动力学模拟和量子力学方法来系统研究蛋白及其切割体与冰晶结合的结构特征及相互作用. 结果表明, CfAFP-501中多数螺旋环比CfAFP-337具有更强的冰晶相互作用和破坏冰晶中水分子的成键的能力, 由于螺旋长度增加导致CfAFP-501中各b-螺旋环之间协同效应的增强, 是其具有显著增强的抗冻活性的主要来源. 这种协同作用对具有b-螺旋结构的抗冻蛋白起十分关键的作用和重要贡献.     

生物合理设计光系统Ⅱ抑制剂研究--Ⅷ. 丙烯酸酯(酰胺)类化合物的分子设计、合成及其生物活性研究

运用分子模拟方法研究了丙烯酸酯(酰胺)类化合物与D1蛋白间的相互作用.　结果表明它们的结合主要包括 氢键相互作用, van der Waals力相互作用及π-堆积相互作用.　发现化合物分子中酯键醇基部分中电负性原子能否与D1蛋白SER 268形成氢键作用是其表现出良好抑制活性的重要因素.　因此推测D1蛋白中SER 268可能是另一重要的结合位点.　在此基础上设计并合成了新型结构的丙烯酸酯(酰胺)类化合物.　生物活性测定结果表明,它们如期表现出良好的Hill反应抑制活性.     

新型依布硒啉类MetAP2酶抑制剂的合成、分子对接与抑癌活性

以2-氯硒基-苯甲酰氯（1）为原料,在二氯甲烷溶液中与不同类型的胺（2a~2r）反应,合成了18个依布硒啉衍生物3a~3r(3i为新化合物),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR-MS(ESI)表征。利用分子对接技术预测了化合物3a~3r与甲硫氨酸氨肽酶2（MetAP2）5D6E蛋白的亲和活性,并采用MTT法研究了化合物对食管癌细胞（EC109）的体外增殖抑制活性。结果表明：浓度为100 μg·mL^-1时,2-(2-氯乙氧基-乙基)-1,2-苯并异硒唑-3(2H)-酮（3r）对EC109的增殖有良好的抑制活性,抑制率32%。     

含1,2,4-三唑双席夫碱衍生物的合成、抗菌活性及分子对接

以3, 5-二氨基-1,2,4-三唑与取代苯甲醛为原料成功合成了5种1,2,4-三唑双席夫碱衍生物（D1-D5）。采用菌丝生长速率法和分子对接技术研究了化合物对小麦赤霉病菌的体外抗真菌活性。结果表明,除化合物D3外,其余4种化合物的活性均优于对照药物氟康唑,其中化合物D1的抑制效果约为对照药物的1.8倍,可作为抗小麦赤霉病菌的先导化合物进一步研究。分子对接的结果与生物活性一致,即对接结合能越小,抗小麦赤霉病菌的活性越强,且氢键是维持药物分子与受体蛋白稳定结合的关键因素。为克服病原菌的耐药性问题,研究了活性最强的化合物D1和D2与氟康唑复配体系的抑菌作用,结果发现,m(D1)∶m（氟康唑）=1∶2、m(D2)∶m（氟康唑）=1∶1、1∶2、1∶4和4∶1时,共毒系数（CTC）值大于120,表现为增效作用,故化合物D2有望成为一种具有应用前景的复配用剂。     

培氟沙星均三唑硫醚衍生物抗肝癌活性的CoMFA模型与分子设计

基于比较分子力场分析(CoMFA)方法建立24种培氟沙星均三唑硫醚衍生物抗肝癌活性(pM)的三维定量构效关系(3D-QSAR)。训练集中20个化合物用于建立预测模型,测试集10个化合物(含模板分子及新设计的5个分子)作为模型验证。所建立的3D-QSAR模型的交叉验证系数(R_cv²)、非交叉验证系数(R²)分别为0.705、0.940,说明模型具有较强的稳定性和良好的预测能力。该模型中立体场、静电场贡献率依次为74.8%、25.2%,表明影响抗肝癌活性(pM)的主要因素是取代基的疏水性和空间契合,其次是库仑力、氢键及配位。基于三维等势图,设计了5个具有较高抗肝癌活性的分子,有待医学实验验证。