一氧化氮供体化合物的合成方法研究进展

一氧化氮(NO)作为生物信使或效应分子在体内发挥重要的生理作用,因其具有多种多样的生物活性在临床应用方面得到广泛关注.体内NO生成不足常与多种疾病的形成密切相关,NO供体化合物可以通过在体内释放NO治疗和预防多种疾病.随着NO供体化合物的广泛应用,其合成方法引起了国内外研究人员的高度重视.结合国内外学者对这方面的研究,对近10年NO供体化合物的合成方法研究进展进行综述.     

一氧化氮、一氧化碳与血红素的配位化学及其生理作用

NO和CO是新近发现的具有重要生理作用的生物活性小分子,其特定的生理效应主要是通过与生物体内血红素蛋白的配位作用产生的。本文比较了NO、CO、O2 与高铁血红素、亚铁血红素的配位化学性质,以及它们与亚铁血红素配位所产生的反位效应,简述了这些配位化学性质与生理作用的相关性。     

金属卟啉配合物与气体小分子的仿生作用研究

金属卟啉化学是现代化学中重要的分支之一。在自然界,金属卟啉(类似物)配合物构成了叶绿素、血红蛋白、及细胞色素等生物大分子的核心部分,参与生物体内信使气体分子的体内传输过程。本文综述了不同的金属卟啉配合物(MP)与气体小分子(O₂,CO_x,NO_x,H₂S等)的相互作用,此类作用对于气体小分子在体内的结合及运输起着重要的作用,同时为工业过程的设计及生物模拟提供了依据。随着在生物医学、能源、分析化学、合成催化、材料科学,以及气体的传输及固定等方面有着广泛的应用,新型MP的设计合成、结构特点和性质研究将得到不断发展。     

羟基取代的多环芳烃与一氧化氮的反应研究

内源性的一氧化氮(NO)是多种生理过程中必不可少的信使分子,它在神经系统递质传导、神经发育、脑血流调节以及免疫调节等过程中具有十分重要的作用。为揭示NO生理功能的化学本质,NO成为化学家近年来研究的重要课题之一。     

基于纳米材料光谱分析法检测抗坏血酸的研究进展

抗坏血酸(Ascorbic Acid,AA)是一种人们熟知的生物小分子,参与维系机体内各生理及生化过程的正常进行.许多研究表明,多种疾病如贫血、痛风及动脉粥样硬化等与其浓度变化相关.AA对体内诸多生物分子的吸收代谢及合成过程具有的重要影响,在保健品、食品、化妆品及药物制剂等领域具有广泛应用.AA检测方法众多,其中,光谱...     

儿茶酚胺类神经递质微环境效应的研究进展

儿茶酚胺包括肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺,是人体内一类重要的神经递质。因为含有邻苯二酚等多种活性基团,儿茶酚胺对电极表面附近环境的变化有着高度的敏感性,呈现出明显的微环境效应。本文从电化学实验和量子化学计算两个角度综述了儿茶酚胺类神经递质微环境效应的最新研究进展,重点介绍了电极表面的化学修饰情况和生理介质中的生物分子两种微环境因素对儿茶酚胺氧化能力的影响。大量的文献表明,化学修饰电极可改善儿茶酚胺在电极表面的分布与活性,对儿茶酚胺的电化学行为产生特有的催化效应。生理介质中的生物分子能够与儿茶酚胺及其氧化产物醌通过弱相互作用形成超分子,从而影响儿茶酚胺的电化学氧化能力。在此基础上,本文还对儿茶酚胺微环境效应的微观本质的研究前景进行了展望。     

高等植物叶绿体中光诱导生成NO的ESR证据

NO分子在生物细胞体系中是一个十分重要的信使分子,它具有调节细胞凋亡、松弛平滑肌、抑制血小板聚集与黏附、抑制病原体和肿瘤生长等多种生理功能^[1,2],因而备受生物学家的关注.众所周知,动物细胞中NO主要来源于一氧化氮合酶(NOS)的表达^[3];然而,直到最近才有研究证明植物细胞中存在参与调节植物生长和激素信号转导的NOS基因^[4].一般认为植物细胞中NO主要来源于硝酸盐还原酶(NR)^[5].我们曾在高等植物光系统中研究发现了与电子传递相关的活性氧生成机制^[6～8],但其间是否也会通过光诱导电子传递产生NO尚不清楚.Kozlov等^[9]曾报道在小鼠线粒体内存在与亚硝酸盐还原酶功能类似的还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)诱导电子传递生成NO的反应,本文采用电子自旋共振(ESR)方法验证了高等植物叶绿体内光诱导电子传递可产生NO的设想.     

基于荧光探针的单细胞一氧化氮分析研究进展

荧光分析法具有灵敏度高、选择性好、线性范围较宽、操作方便等优点,是生物、医学等研究领域强有力的分析工具。由于大多数生物活性物质本身没有荧光或荧光很弱,因此需要利用荧光探针对这些物质进行衍生,使之生成强荧光的物质,从而实现高灵敏检测。NO是生物体内重要的气体信号分子,广泛参与生物体的各种生理病理过程。单细胞NO分析有助于探究细胞的生物异质性,促进细胞免疫应答及相关疾病的发生发展过程的研究。本文从荧光探针与不同分析仪器(包括荧光显微镜、毛细管电泳和微流控芯片电泳)的结合入手,聚焦荧光探针的设计与开发,总结其在单细胞NO分析中的应用及最新进展。     

具有扭曲的分子内电荷转移的芳香酮衍生物的结构与光谱性能研究

设计合成了一系列基于芳香酮的具有分子内扭曲态电荷转移(TICT)特性的化合物,通过线性光物理性质与双光子吸收性质的表征,研究了分子结构中不同共轭基团和不同取代基位置对化合物光谱性能的影响,同时通过溶剂效应研究了化合物的分子内电荷转移性质。结合理论计算结果表明分子的共轭骨架和取代基的位置都能显著影响分子内电荷转移特征。其中芴酮系列的化合物表现出了较强的双光子吸收与聚集诱导荧光增强效应,在生物荧光成像领域有着潜在的应用价值。     

纳米颗粒与蛋白质分子的相互作用

纳米技术的快速发展和广泛应用前景,引起了人们对纳米生物效应和安全性问题的普遍关注。为保证纳米技术的健康持续发展,纳米颗粒与生物体的相互作用以及产生的生物学效应不容忽视。为充分了解纳米颗粒物产生的生物学效应,阐明纳米颗粒如何进入生物体以及与生物体相互作用的分子过程至关重要。在总结国内外相关研究的基础上,本文介绍了纳米颗粒进入机体的主要途径,并系统综述了纳米颗粒与蛋白质分子的相互作用及其表征方法,以及纳米颗粒与蛋白质相互作用对蛋白质结构功能和纳米颗粒生物效应的影响。     

一氧化碳有机荧光探针和光控释放剂研究进展

一氧化碳(CO)是人体内重要的气体信号分子,在多种重要的生理病理代谢活动中起着关键性的调控作用,被认为是具有广泛医学应用前景的药物活性分子.CO生理学效应与其浓度、空间分布密切相关.因此,生物体内特异检测CO以及可控性供给CO对于充分理解并有效利用其生理病理功能具有十分重要的意义.荧光检测和光控释放因其无侵入性、时空可...     

具有扭曲的分子内电荷转移的芳香酮衍生物的结构与光谱性能研究

设计合成了一系列基于芳香酮的具有扭曲的分子内电荷转移(TICT)结构特性的化合物,通过线性光物理性质与双光子吸收性质的表征,研究了分子结构中不同共轭基团和不同取代基位置对化合物光谱性能的影响,同时通过溶剂效应研究了化合物的分子内电荷转移性质。结合理论计算结果表明分子的共轭骨架和取代基的位置都能显著影响分子内电荷转移特征。其中芴酮系列的化合物表现出了较强的双光子吸收与聚集诱导荧光增强效应,在生物荧光成像领域有着潜在的应用价值。     

一氧化氮与人体生物功能

一氧化氮是近几年在生物体中发现的无机小分子化合物，具有广泛的生理功能，是一种新型细胞信使分子，在调节心血管系统、神经系统、免疫功能等方面起着重要作用。本文综述了ＮＯ在人体内的合成与代谢、生理功能及其机制。     

气体信号分子响应性高分子的合成及其应用

响应性高分子因其在纳米医药、检测诊断、组织工程等领域的应用受到了广泛关注。一氧化氮、一氧化碳和硫化氢等广泛存在于生物有机体中并对生理和病理过程具有重要调节作用,因此,能够对这些气体信号分子响应的高分子体系具有潜在的生物医用价值。本文简要概述了一氧化氮、一氧化碳和硫化氢等气体信号分子响应性高分子的研究进展,重点关注其设计理念、响应机制以及在荧光成像、药物输运等方面的应用潜能。分析了现有气体响应性高分子体系存在的瓶颈并展望了其发展趋势。     

香豆素类荧光探针对硫化氢检测的研究进展

硫化氢(H2S)是目前人们发现的第三类生物内源性“气体信使分子”。其及时检测对人类的健康有着非常大的意义。随着荧光探针技术的发展,有机小分子荧光探针受到广大学者的关注。其中,香豆素因其结构简单,荧光量子产率高以及易于功能化而备受青睐。本文根据探针的识别机理综述近三年来报道的香豆素类H2S荧光探针代表性研究成果,并对其进行了展望,为后续设计开发更具实用价值的H2S荧光探针提供一点有益的参考。     

含嘧啶环的新拟除虫菊酯的合成及其生物活性的研究

拟除虫菊酯是一类高效、低毒、广谱性杀虫剂。嘧啶环是生物分子和医药中有较好活性的基团。本文拟在菊酯分子中引入嘧啶杂环,并测试其生物活性。我们以β-二酮为起始原料,分别与尿素、甲酰胺和脒缩合关环形成嘧啶,并进一步合成含嘧啶环的新拟除虫菊酯。所合成化合物的生物试验表明其中一些化合物对家蝇具有较好的击倒效应和杀虫效能。     

一种新型一氧化氮比率型近红外荧光探针的制备及应用

该文以邻苯二胺修饰的［c］［1, 2, 5］噻二唑-5, 6-二胺作为一氧化氮（NO）识别基团和电子受体,芴衍生物作为荧光基团和电子供体,合成了一种新型检测NO的近红外荧光探针。通过紫外可见吸收光谱和荧光光谱研究探针分子的光谱学性质及检测NO的可行性。该探针与NO反应后生成苯并三氮唑结构,分子内电荷转移（ICT）效应加强,在近红外区的荧光明显增强。相较于传统的增强型或猝灭型NO荧光探针,该文制备的荧光探针通过比率计量荧光检测信号,实现了背景荧光低、抗干扰能力强的NO近红外荧光检测。该荧光探针受外界干扰小,且不与其他活性氧、活性氮反应,能够对不同浓度的NO产生快速、灵敏的荧光响应,对NO的检测线性范围为0～10 μmol/L,检出限为28.88 nmol/L。选择性实验表明,该探针对NO的响应具有专一性和抗干扰性。该文制备的比率型荧光探针能实现NO近红外荧光分析和检测,具有背景荧光低、抗干扰能力强的优点,可用于生物样品中NO的检测。     

为光调控核酸结构设计合成偶氮分子开关

为了设计高效稳定的偶氮分子开关,本文合成了一系列偶氮分子,并对其性质进行了鉴定。实验结果表明,在偶氮苯分子的对位或间位引入诱导拉电子基团可以得到好的分子开关。然后,本文设计合成了3,3’-二甲羟基偶氮苯并将其引入核酸序列中,发现这个偶氮分子开关可以有效的可逆光调控发卡构型核酸的结构,并且它的顺式构型在生理温度下具有很好的热稳定性。     

混配铂(Ⅱ)配合物堆积异构平衡的溶剂效应

在三元混配配合物中配体与配体之间的分子内芳环堆积是配体分子间的一种特殊作用形式 ,并且在溶液中存在着堆积异构平衡。这种由芳环堆积所产生的异构平衡也同样存在于生物体系内 ,并有着重要的生理效应[1 ,2 ] 。因而有关三元混配配合物分子内芳环堆积异构平衡的研究十分活跃[3～ 5] 。本文选定了羧酸系列配体 (ＣＡ)和另一配体 1 ,1 0 邻菲绕啉 (Ｐｈｅｎ)与铂 (Ⅱ)形成的三元混配配合物作为体系 ,系统研究了溶剂极性对三元混配配合物分子内芳环堆积异构平衡的影响。1　实验部分1 1　试剂和溶液标定氯铂酸钾 [Ｋ2 (ＰｔＣｌ4) ]、硝酸 (…     

β12-硼烯对NO的可控吸附:第一性原理研究

随着全球汽车保有量的逐年上升,汽车尾气使大气污染日益严重,如何高效清除汽车尾气中的一氧化氮(NO)成为当前亟待解决的课题.石墨烯材料的发现成功引领了制备类石墨烯二维材料的潮流,近几年硼烯材料被成功制备,为吸附NO气体带来了新的契机.本文使用密度泛函理论计算,研究了NO在β₁₂-硼烯表面的吸附性能.研究发现β₁₂-硼烯对NO分子的吸附作用较强,最稳定结构的吸附能可以达到-0.771 eV,吸附过程伴随着较多的电荷转移,使其可能作为检测NO气体的气敏材料.另外,本文还计算了外加电场对吸附体系的影响,以探究绿色化学框架下吸附剂的循环再利用.结果表明外加电场可以使NO在β₁₂-硼烯上的吸附由化学吸附转变为物理吸附,使得β₁₂-硼烯可以进行可逆吸附/解吸NO分子,因此β₁₂-硼烯有可能成为一种新颖的可循环利用的NO吸附材料.