DMF竞争性抑制大豆脂氧酶好氧催化及其松弛底物抑制的综合作用

在大豆脂氧酶催化亚油酸的氧化反应中加入溶剂二甲基甲酰胺DMF(lgP为-1.01)可将底物亚油酸浓度提升到232 mmol/L而不产生底物抑制作用, 并使平衡产率从38.93%提高到66.09%. 在有底物存在时, 质量分数为5%的DMF基本不影响酶活; 此时体系具有最大的Kss与Ki值, 表明5%DMF对底物抑制作用的松弛效应最强, 而对酶的抑制作用最小.     

过氧化物酶催化反应的底物结构的研究

研究了２３种物对过氧化物酶催化过氢氧化佳味醇反应的竞争性抑制作用，提出抑制常数Ｋｉ值的计算方法，并通过对各种物质抑制常数大小的比较和分析，提出了过氧化物酶催化氧化还原反应的最佳底物结构。     

微量热法研究过氧化氢酶底物抑制动力学

过氧化氢酶是需氧生物体内抗氧化酶系的重要组分。过氧化氢酶催化过氧化氢分解是一个两底物酶促反应,依照Chance提出的机理,反应速率方程具有一级反应方程的形式。此反应在高浓度底物存在的情况下,表现出明显的不可逆底物抑制。本研究用热动力学方法研究了这一反应,提出了一种不可逆底物抑制机理,并应用该机理求出了相关动力学参数。在310.15K,pH=7.0时k0=9.6×10^5L·mol^-1^·s^-1,k1/k2=2.9×10^6。实验结果证明此机理正确有效。     

植物体系中甲酯酶的底物专一性的理论研究

酶对天然底物的高度专一性是酶的特点之一. 然而关于酶是如何对底物具有高度专一性以及识别能力, 我们的理解仍然缺乏. 本文以植物体系中发现的一组甲酯酶(MESs)对一些底物[包括水杨酸甲酯(MeSA), 茉莉酮酸甲酯(MeJA)和吲哚-3-乙酸甲酯(MeIAA)]的催化反应为例, 报道了同源建模和理论计算对茉莉酮酸甲酯酶(AtMES10)和水杨酸结合蛋白2(SABP2)的研究结果. 基于简单的锁-钥匙理论(底物与酶结合时不发生基团的碰撞或严重排斥), 以底物对接到酶的活性部位(即底物中—COO的一部分占据可被催化丝氨酸亲核进攻的位置) 为原则, 可以在空间上为酶对底物的专一性提供解释. 模拟结果表明, SABP2可对MeSA有高活性, 对MeJA和MeIAA有低或无活性; AtMES10可对MeJA有高活性, 而对MeSA和MeIAA有低或无活性, 这与实验结果相一致. 因此, 相关酶的结构预测与计算机模拟对了解酶的底物专一性具有重要的意义.     

以葛根素为辣根过氧化物酶底物的新体系及其分析应用

以一种天然活性成分葛根素(Puerarin)为辣根过氧化物酶(HRP)底物建立了葛根素-辣根过氧化物酶-过氧化氢反应新体系. 在反应体系中 HRP 催化H₂O₂ 氧化葛根素(弱荧光)形成二聚体产物(强荧光), 该产物在315 nm 的激发光下能发射波长为478 nm的强荧光, 并且反应体系荧光强度增加与HRP量在一定浓度范围内呈线性相关. 根据此关系和竞争型免疫定量原理, 以兔布氏杆菌抗体为分析对象建立了基于葛根素的酶联荧光免疫传感分析新方法. 对葛根素性质的研究结果证实, 葛根素在空气中稳定、对温度稳定, 对H₂O₂＋HRP 敏感性优于传统底物如对羟基苯乙酸、Amplex Red和高香草酸. 优化了酶联荧光免疫传感分析方法的实验条件如HRP-BrAb 用量、温度等. 运用新体系测定了兔血清样品的布氏杆菌抗体, 该方法线性范围为1.3～120 ng/mL, 检测限为1.3 ng/mL (3σ), 相对标准偏差为3.8%.     

表面等离子体子共振传感器研究谷胱甘肽过氧化物酶模拟物与底物的结合作用

采用表面等离子体子共振(SPR)传感装置,固定入射角,以波长为变量,以CCD为检测系统,用对金有较强吸附作用的谷胱甘肽(GSH)为基底膜,研究了GSH分别与谷胱甘肽硫转移酶(GST)与小分子GPX模拟酶2-位-碲桥联-β-环糊精(2-TeCD)的动力学过程,计算得GSH与GST的结合常数为2.82×106L/mol;GSH与2-TeCD的结合常数为3.92×102L/mol。结果表明:本方法可以用来评价小分子GPX模拟酶与底物的结合程度,简便快捷,不需标记样品,可以实时监测反应过程,作用后酶与底物易于分离,分离后的酶可以继续使用等优点。     

白藜芦醇作辣根过氧化物酶底物的布氏杆菌抗体酶联免疫传感器研究

一种纯天然产物白藜芦醇用作辣根过氧化物酶(HRP)底物。对其化学性质的研究证实,白藜芦醇在空气中较稳定,对HRP、H2O2的电化学响应性能优于传统HRP底物,对人体无毒害。白藜芦醇在HRP催化下可被H2O2氧化成醌,产物醌在电极上于-376 mV处可被还原,其电流的大小与HRP的浓试在一定浓度范围内呈线性相关。将兔布氏杆菌抗原包埋在石墨-石蜡基质中制备了测定兔布氏杆菌抗体的电化学酶联免疫传感器,该传感器测定兔布氏杆菌抗体的线性范围为3×10-4~1.65×10-2g/L;检出限为1×10-4g/L;RSD为4.6%。本方法制备免疫传感器的电化学性能稳定,抗原活性保持良好。     

漆酶与酚类模式底物的结合及反应活性的理论研究

通过生物信息学分析、分子动力学模拟及量子化学计算,对21种邻对位取代酚类模式底物与漆酶的结合能力以及反应活性进行了探讨.生物信息学结构比对分析发现漆酶的活性口袋含有Asp/Glu206,Asn/His208,Asn264,Gly392和His458等保守的氨基酸残基(氨基酸残基编号以Trametes versicolor漆酶为例,PDB:1KYA);采用MM-GBSA方法计算了21种酚类模式底物与T.versicolor漆酶的结合自由能.分子力学计算结果表明,漆酶与底物的结合力主要来自Asp206和Asn264等残基与底物分子形成的分子间氢键,并且Phe265残基和酚类底物的芳香环形成π-π相互作用.量子化学计算表明,芳环上取代基的推拉电子效应显著影响协同电子转移的底物去质子化过程,其中推电子能力较强的—NH2,—OH,—OCH3和—CH CHCH3等基团能够明显增强酚羟基反应活性,而吸电子的—CONH2和—Cl则具有相反的效应.     

pH调控合成溴氧铋纳米片的底物依赖光催化特性

近年来,半导体光催化技术已广泛用于去除水中有机污染物.在各类光催化剂中,具有合适禁带宽度的溴氧铋(BiOBr,2.7 eV)材料吸引了众多研究者兴趣.通常情况下,半导体光催化降解有机污染物性能主要与光催化材料的结构性质,如物相组成、颗粒粒径、材料表面结构等相关.研究已经证实了TiO2光催化降解有机污染物具有底物依赖的特性,但是BiOBr的有机物降解特性与底物性质的关系研究尚未见文献报道.为发展高效的BiOBr太阳光催化污染净化技术,研究有机底物与BiOBr光催化降解性能的关系具有重要意义.本文分别在pH =1和pH =3条件下采用水热法合成了BiOBr纳米片(BOB-1和BOB-3),并通过X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),紫外-可见漫反射(DRS)等技术表征了所制备半导体光催化材料.结果表明,在不同pH条件下均能合成具有高结晶度的四方相BiOBr, BOB-1和BOB-3均由不规则的纳米片组成, BOB-3纳米片宽度大约为0.6–1.5μm,厚度大约27–44 nm,而BOB-1纳米片宽度大约为0.7–2.0μm,厚度大约50 nm.选区电子衍射观察到了BOB-1和BOB-3清晰的晶格条纹,晶格间距为0.20和0.28 nm,分别对应着四方晶系的(020)面和(110)面.选取罗丹明B(RhB)和水杨酸(SA)为典型有机底物分子,研究了BOB-1和BOB-3纳米片的底物依赖光催化特性.结果表明, BOB-1吸附SA和RhB 1 h后,吸附率分别仅为0.2%和0.8%,而BOB-3对SA和RhB的效率分别可达9.1%和12.7%;光催化降解两种底物分子的结果表明, BOB-1和BOB-3降解RhB的速率分别为4.00以及16.10 g·min–1·m2,而降解SA的速率分别为和2.35 g·min–1·m2.可见, BOB-1显示了高效降解SA的能力,而, BOB-3则表现出更强的降解RhB活性.电化学Mott-Schottky和电动电位测试结果表明, BOB-1比BOB-3有更正的价带电位和更低的表面电荷.捕获实验(KI捕获空穴, K2Cr2O7捕获电子,氩气捕获超氧负离子,异丙醇捕获羟基自由基)表明光生空穴与超氧负离子是BOB-3降解RhB的主要活性物种,而BOB-1降解SA主要是光生空穴作用,电子顺磁共振(ESR)测试进一步证实了以上结果.光电流密度测试结果表明,可见光作用下RhB可被激发到RhB*,导致BOB-3的电子空穴对分离效率高;而当电解质中存在SA时,催化剂的表面羟基与SA形成氢键,致使光生电子与空穴分离效果变差,因而光电流减少.本文提出了pH调控合成溴氧铋纳米片的底物依赖光催化降解RhB和SA机理,与BiOBr导带电位、底物分子吸附量、底物分子物理化学性质相关. BOB-1和BOB-3纳米片催化剂在可见光激发下能产生光生导带电子和价带空穴,这些光生载流子可迁移到催化剂表面.染料分子RhB在可见光作用下能发生光敏化作用生成激发态RhB*, RhB*可以将电子注入BOB-3催化剂的导带,导带上的光生电子与RhB*注入电子与吸附在其表面的氧气共同作用生成更多的超氧负离子,从而高效降解RhB.由于BOB-1比BOB-3有更正导带电势,导带电子无法直接还原氧气生成超氧负离子,仅能依靠光生空穴直接氧化RhB,导致BOB-1表现出降解RhB性能弱;对于无色的底物SA,吸附较多SA的BOB-3催化剂上的表面羟基与SA之间形成氢键作用,抑制了光生电子与空穴对的分离,导致BOB-3在可见光光催化降解SA活性弱,而BOB-1表面吸附SA较少,同时BOB-1有更负的价带电位,利用光生空穴与吸附在催化剂表面的SA反应,从而表现出高效降解SA的性能.     

4-羟基苯乙烯基吡啶为辣根过氧化物酶底物的酶荧光免疫传感体系测定布氏杆菌抗体

合成了一种新型辣根过氧化物酶(HRP)荧光底物-4-羟基苯乙基吡啶(pHSP),并首次将它运用于酶联荧光免疫传感体系.对pHSP化学性质的研究证实,pHSP在空气中较稳定,对HRP,H2O2的荧光响应性能优于传统HRP荧光底物,如对羟苯乙酸、Amplex Red和佳昧醇等.在pH 5.8的Britton-Robinson缓冲溶液中,pHSP本身只有极弱的荧光,在HRP-IgG催化下可被H2O2氧化成二聚体产物,该二聚体在300 nm的激发光下能发射波长为437 nm的强荧光,并且反应体系的荧光增加与HRP量在一定浓度范围内成线性相关.根据此原理,建立了兔布氏杆菌抗体的酶联荧光传感分析新方法.运用制备的传感装置测定兔布氏杆菌抗体的线性范围为6.3×10-11～1×10-8mol·L-1,抗体检出限为6.3×10-11mol·L-1,相对标准偏差为4.1%(n=11).pHSP的二聚体产物水溶性很低,利用设计的装置较好地解决了传统测定溶液体系方法灵敏度不高的问题.     

氨基酸羟胺钒配合物的合成、表征及对PTP1B酶的抑制活性

合成了2种羟胺氧钒配合物--缬(亮)氨酸羟胺氧钒, 并通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、热重分析及X射线单晶衍射对其结构进行了表征. 采用PTP1B酶筛选模型评价了它们及相关配合物的PTP1B酶抑制活性. 实验结果表明, 这2种配合物同属于三斜晶系, P1空间群, 中心钒原子与7个配位的氮氧原子形成扭曲的五角双锥构型, 进而通过氢键作用形成三维晶体结构. 这2种配合物对PTP1B酶都表现出抑制活性, 亮氨酸羟胺氧钒在浓度为20 μg/mL时对PTP1B酶的抑制率达到90.51%.     

4-羟基苯乙烯基吡啶为HRP底物的酶荧光免疫传感体系测定布氏杆菌抗体

本文合成了一种新型辣根过氧化物酶（HRP）荧光底物—4-羟基苯乙基吡啶（pHSP）,并首次将它运用于酶联荧光免疫传感体系。对pHSP化学性质的研究证实,pHSP在空气中较稳定,对HRP、H2O2的荧光响应性能优于传统HRP荧光底物如对羟苯乙酸、Amplex Red和佳味醇等。pHSP本身只有极弱的荧光,在HRP催化下可被 H2O2氧化成二聚体产物,该二聚体在300 nm的激发光下能发射波长为437 nm的强荧光,并且反应体系的荧光增加与HRP量在一定浓度范围内成线形相关。根据此原理,建立了兔布氏杆菌抗体的酶联荧光传感分析新方法。运用制备的传感装置测定兔布氏杆菌抗体的线形范围为110-5 1.6 10-3 g/L,抗体检出限为110-5 g/L,相对标准偏差为4.1%（n=11）。 pHSP的二聚体产物水溶性很低,利用设计的装置较好地解决了传统测定溶液体系方法灵敏度打折的问题。     

酶促反应抑制动力学的微量热法研究──氟离子对漆树漆酶催化氧化邻苯二胺的抑制

提出一个适合各类可逆性抑制的热动力学方程,并根据各量之间的关系提出了可逆竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制的热动力学判据以及计算表观米氏常数K_m,app和抑制常数K_i等酶促反应生化常数的热动力学公式,并实际应用于NaF对漆树漆酶催化氧化邻苯二胺抑制的微量热法测定。实验初步得出此抑制为非竞争性抑制,求出其K_m,app、K_i值。     

脂蛋白脂酶激活剂艾溴利平类似物的合成

合成了两个新型的艾溴利平类似物——N-2 -硝基-4-氯苯基-4-[(膦酸二乙酯基)甲基]苯甲酰肼(5,总收率28.1％)和N-2-四氮唑基-4-氯苯基-4-[(膦酸二乙酯基)甲基]苯甲酰胺(7,总收率30.5％).以对氯甲基苯甲酸为原料,经酯化、水解和酰氯反应制得中间体4-[(膦酸二乙酯基)甲基]苯甲酰氯(4);4与2-硝基-4-氯苯肼盐酸盐反应合成了5.4先与2-氨基-5-氯苯腈反应制得N-2-氰基-4-氯苯基-4-[(膦酸二乙酯基)甲基]苯甲酰胺(6);6再与叠氮化钠反应合成了7.其结构经1 H NMR和IR表征.     

微量热法研究单底物酶促反应的产物抑制作用

本文建立了有产物抑制的单底物酶促反应动力学的对比进度方程和热力学的数学模型。根据此模型, 可由反应的热谱曲线方便地解析出动力学参数(K~m, K~i和V~m)和摩尔反应焓(△~rH~m), 并同时确定产物的抑制类型。用微量热法研究了精氨酸酶催化水解L-精氨酸的热动力学, 确定水解产物L-鸟氨酸属于竞争性可逆抑制剂, 298.15K和pH 9.4时L-鸟氨酸与精氨酸酶作用的抑制常数K~i=1.22×10^-^3mol·L^-^1。实验结果验证了本文有产物抑制的单底物酶促反应热动力学研究法的正确性。     

便携式检测仪检测呋喃丹和对氧磷的研究

基于胆碱酯酶被抑制前后反应速率不同的原理,研制了便携式荧光探针农药残留检测仪,并对检测条件进行了优化,获得呋喃丹和对氧磷的检出限分别为3．0和12μg／L,线性范围分别为3．0—37．8μg／L和12-350μg／L,该检测仪具有操作简便,检测怏速,可用于现场检测等优点,在对蔬菜和水果样品检测中,获得呋喃丹的回收率在87％～114％之间。     

溶剂量子化学特性对鱼油多不饱和脂酰甘油酯非水相酶促合成作用的影响

鱼油多不饱和脂酰甘油酯非水相酶促合成率与底物摩尔比例、反应温度、溶剂分子性质及溶剂系统中的最初水分含量有密切关系。溶剂分子的量子化学特性对非水相酶促酯化反应具有极为重要的影响。酯化率依溶剂分子最高占有轨道能量的增高及前沿轨道能差的减少而增加。溶剂分子电荷密度、静电势及前沿轨道系数对酯化率无显著影响。说明溶剂分子内不存在作用中心，溶剂分子主要是为非水相酶促酯化反应提供易于形成酶一底物电荷转移复合物的诱导场环境。     

噻二唑类Schiff碱配合物的合成及其对超氧阴离子自由基的抑制活性

用2-氨基-5-巯基-1，3，4-噻二唑与水杨醛及氯乙酸合成了Schiff碱及与Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的配合物，并由元素分析、红外光谱、紫外可见光谱和摩尔电导等对其进行了表征．核黄素-蛋氨酸光照法进行的活性实验表明配体及配合物均对超氧离子有一定的抑制效果．     

中国毛虾流感病毒神经氨酸酶抑制活性肽的研究

以中国毛虾为原料, 以抑制流感病毒神经氨酸酶(NA)活性为初筛指标, 通过控制酶切位点制备了具有抑制NA活性的酶解液. 利用凝胶层析和高效液相色谱等技术分离纯化出高活性的抑制肽, 其IC₅₀ 值为96.1 μmol/L.经串联质谱测定该抑制肽序列为EISYIHAEAYRRGELK, 紫外光谱分析结果证明该抑制肽能与NA结合.基于反向对接, 应用SYBYL软件模拟抑制肽与NA活性区域结合, 确定了抑制肽与NA的结合位点. 细胞毒性实验测得该抑制肽对细胞的最大无毒浓度(TC₀)为1.26 mg/mL.在红细胞凝集实验中, 随着抑制肽浓度增大, 病毒的凝集价显著降低, 证明抑制肽的抗病毒作用具有多靶点.     

基于药效团的血管紧张素转换酶抑制肽的结构优化

采用Discovery Studio2．0中的药效团模型生成方法,产生了基于化学特征的ACE抑制肽的药效团模型．所选择的认为最好的药效团模型（Hypo1）含有5个化学特征（1个阴离子中心、1个氢键受体、1个氢键给体、2个疏水中心）．我们先前采用实验的方法,从蚕蛹蛋白中获得具有ACE抑制活性的六肽分子,本文结合产生的ACE抑制肽药效团模型和分子对接研究,对该六肽分子进行结构优化,以识别六肽中对ACE抑制活性起关键作用的结构部分．结果显示,药效团模型的方法可有效用于ACE抑制肽的结构优化．