金属离子与生物大分子的相互作用

一、前言在生物体内,金属离子参与许多重要的生命过程,多种金属(如Fe、Cu、Co、Mo、Zn、Ca、Mg、K、Na等)离子是维持生命活动所必不可少的。许多与金属离子有关的生命过程     

小分子与生物大分子间非共价相互作用分析方法研究进展

对小分子与生物大分子间非共价相互作用分析方法的研究进展作了较详细的评述。重点介绍了光谱、电化学、核磁共振、质谱等方法在小分子与生物大分子间相互作用研究中的应用及进展,总结了这些分析方法的优缺点,引用文献56篇。     

双酚A及其类似物与生物大分子相互作用的研究进展

研究双酚A及其类似物(BPs)与生物大分子的相互作用机制对了解有毒物质在人体中的吸收、分布、代谢和毒性等具有重要的意义,为揭示BPs对人体的内分泌干扰机制和毒性机制等提供参考依据,在化学、生物学、医学、环境科学、生命科学等领域起着重要的作用。本文综述了2010年来研究BPs与血清白蛋白、脱氧核糖核酸等生物大分子之间的结合过程,包括结合机制、结合常数、结合位点、结合距离、结合作用力,及其对生物大分子结构的影响等,并分析了该研究方向的发展趋势和前景。     

生物大分子与小分子、离子的结合

处理生物大分子与小分子或离子的结合平衡时必须考虑到生物大分子具有多重结合部位、构象变化等特点。本文介绍了确定生物大分子对小分子或离子的结合部位数、结合常数、协同效应系数的一些方法。     

离子液体中的生物催化反应

本文综述了近年来离子液体中生物催化反应的研究进展。离子液体作为新的绿色溶剂,用于生物催化反应具有以下特点:在离子液体中酶有良好的稳定性、选择性和反应活性。离子液体可溶解极性大的反应物, 产物易分离,酶和离子液体可重复使用。对离子液体中的生物催化进行了展望。     

核磁方法研究离子液体与丙酮的相互作用

运用核磁共振手段, 研究了室温离子液体1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C8mim][BF4])在不同比例的离子液体／丙酮混合体系中1H和13C的化学位移及13C的自旋-晶格弛豫时间(T1). 结果表明, 离子液体[C8mim][BF4]的阳离子芳环上的氢原子, 以及与氮原子直接相连的甲基和亚甲基上的氢原子都与丙酮羰基上的氧原子有相互作用, 从而减弱了离子液体阴阳离子间的强相互作用, 使离子液体的运动加快, 黏度降低.     

羟基功能化离子液体与溶菌酶相互作用的研究

采用荧光光谱和紫外吸收光谱研究了羟基功能化离子液体1-(1,2-二羟基丙基)-3-甲基咪唑氯盐([2,3-dhpmim]Cl)、1-(1,2-二羟基丙基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([2,3-dhpmim]BF4)、1-(1,2-二羟基丙基)-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([2,3-dhpmim]PF6)与溶菌酶的相互作用。研究发现此3种离子液体对溶菌酶的荧光猝灭均为静态猝灭;同步荧光显示离子液体与溶菌酶肽链上的色氨酸残基作用,色氨酸残基微环境发生改变;结合常数和结合位点数按照[2,3-dhpmim]Cl、[2,3-dhpmim]BF4、[2,3-dhpmim]PF6顺序依次增大,并随温度的升高而增大。     

不同离子液体反应介质在生物催化中的应用研究进展

离子液体(ILs)因其独特物理化学性质成为新型反应溶剂和催化剂,在生物催化反应中有着广阔的应用前景。根据不同ILs的水溶性,其与水可形成4种反应介质,即微水ILs单相体系、亲水性ILs-水单相体系、疏水性ILs-水两相体系和ILs微乳液体系。本文分别介绍了不同ILs反应体系中生物催化剂的催化活性、稳定性和选择性,综述了这些体系中的生物催化反应研究进展。     

手性药物与生物大分子相互作用中对映选择性的表征方法研究进展

手性药物在临床上有着重要的影响,已成为人们关注的一个重点问题。本文对手性药物小分子与生物大分子间相互作用中对映选择性分析方法的研究进展作了概述,重点介绍了分子光谱分析法、等温滴定量热法、手性传感器、原子力显微镜、分子对接模拟等方法在手性药物小分子与生物大分子间对映选择性相互作用表征方法中的应用与进展。     

离子液体聚合物的研究进展

离子液体聚合物是一类高分子链上至少含有一个离子中心,重复单元与常见离子液体结构类似,具有特殊性能的高分子,应用于诸多领域。本文综述了离子液体聚合物在离子导体、吸附及分离、稳定剂以及催化剂等方面应用的最新研究进展,重点介绍了离子液体聚合物作为离子导体在锂离子电池和染料敏化太阳电池中应用的研究现状,最后展望了离子液体聚合物的发展前景。     

咪唑类离子液体与酪氨酸相互作用及机理的密度泛函理论研究

Ionic liquids (ILs) are thermally and chemically stable and have adjustable structures, which gives them the potential to be used as green, efficient biomolecular solvents. Given the critical role of ILs in dissolving biomolecules, the mechanism of interaction between them deserves further study. Herein, density functional theory (DFT) calculations, using the SMD implicit water solvent model, were employed to study the interaction and mechanism between a hydrophobic zwitterionic amino acid (Tyr) and a series of imidazolium ILs with different alkyl chain lengths and methylation sites. The contributions of hydrogen bonding (H-bonding), electrostatic effects, induction, and dispersion to the intermolecular interactions were determined by combining the symmetry-adapted perturbation theory (SAPT), the atoms in molecules (AIM) theory, and reduced density gradient (RDG) analysis. The results indicate that the H-bonding between the IL cation and Tyr is stronger than that between the IL anion and Tyr; however, the binding between either ion and Tyr is dominated by electrostatic effects. By contrast, the difference between the induction and dispersion forces is small when methylation occurs on the C2 site of the imidazolium cation; whereas, it is significantly large when methylation takes place on the N3 site. This is rationalized by the interaction patterns that vary based on the methylation site. H-bonding and π⁺-π stacking interactions between the imidazole and benzene rings are dominant during C2-methylation, while H-bonding and C_Alkyl-H…π interactions between the alkyl chain and benzene ring are dominant during N3-methylation. Increasing the side alkyl chain length has different effects on the interaction energy to cations with different methylation sites. During N3-methylation, when the side alkyl chain length increases from 4 to 12, there are significant van der Waals interactions between the Tyr benzene and the side alkyl chain. However, these van der Waals interactions are inapparent when methylation takes place on the C2 site. Finally, the synergetic effect of the H-bonding and the interaction between the benzene and the side alkyl chain for C2-methylation is greater than the H-bonding and the interaction between the imidazole and benzene rings for N3-methylation, when the side alkyl chain length n > 9. Therefore, the interaction strength and mechanism in these imidazolium-Tyr complexes can be regulated by changing the methylation site and the side alkyl chain length of the cation. Further study of ion-pair and Tyr reveals that the change tendency of the interaction energy of IL-Tyr systems is consistent with that of cation-Tyr cases, and the ion pair further stabilizes the binding with Tyr. These results illustrate the interaction mechanism of IL-Tyr systems and provide a novel strategy for the design and screening of functional ILs for amino acid extraction and separation in the future.     

离子液体在氟化反应中的应用进展

离子液体作为一类新型绿色溶剂,具有制备简单、稳定性好、溶解能力强、挥发性小、安全性强等优点,因此在有机单元反应包括酯化、氧化、还原、重排反应等中的应用相当广泛,有着十分诱人的应用前景.虽然其在氟化反应中的应用研究开始得较晚,但发展很快,目前在重氮化氟化、亲核氟化、亲电氟化以及电化学氟化等方面都取得了较大的进展.本文综述了近年来离子液体在氟化反应中应用的最新进展情况,并对其未来发展方向和应用前景进行了展望.     

离子液体在CO_2捕集中的应用进展

离子液体具有蒸汽压极低、热稳定性好、热容低和可以根据目标需求进行设计等特性,能克服传统CO2捕集工艺的诸多不足,因而成为目前CO2捕集溶剂的研究热点。本文主要综述了普通离子液体、功能化离子液体、支撑型离子液体膜、聚合型离子液体和离子液体复配溶液在CO2捕集方面的应用研究进展,评述了各种方法的优势和缺点,并在此基础上提出...     

离子液体研究进展

离子液体作为一类新型的环境友好的“绿色溶剂”，具有很多独特的性质，在很多领域有着诱人的应用前景。本文对离子液体的合成，结构，性能及应用等方面的研究进展进行了综述。     

The Sonogashira Reaction in Ionic Liquids

Summary.  The Sonogashira reaction of iodobenzene with phenylacetylene in several room temperature ionic liquids was studied. A regeneration of the catalytical system immobilized in 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([bmim]PF₆) has been also investigated. The reactivity of different iodoarenes with terminal alkynes in [bmim]PF₆ was studied as well. Corresponding author. E-mail: toma@fns.uniba.sk Received September 2, 2002; accepted September 9, 2002     

咪唑氟硼酸类离子液体熔点与分子内相互作用能的关系

运用密度泛函理论B3LYP方法及6-311++G(d,p)基组对11种咪唑氟硼酸离子液体进行了研究.选择相应化合物的离子体系{[XIM][BF4]n}(n-1)-(n=2,3)作为研究对象,即研究体系由一个烷基咪唑阳离子XIM+和2-3个BF4-阴离子构成,对其进行结构优化.在优化得到的最低能量构型的基础上计算了分子内阳离子与阴离子间的相互作用能,同时考虑了基组重叠误差的修正.结果表明所研究离子体系的离子间相互作用能与离子液体的实验熔点之间存在明确的线性关系,并且所得到的线性方程与氨基酸阳离子型离子液体中存在的线性关系相近.我们的工作为今后借助量子化学方法设计功能化离子液体提供了一定的理论基础.     

Recent Research Progress on the Toxicity of Ionic Liquids

作为一种新型的“绿色”溶剂,离子液体以其低挥发、溶解性好、性质稳定等特点而得到较多的研究,并已在化学、生物、环境和化工等领域得到广泛的应用。然而,有关离子液体潜在毒性的研究工作却很少,不利于离子液体的深入研究、开发与应用。本文综述了有关离子液体毒性研究的最新进展,介绍了离子液体毒性的研究方法与特性参数,论述了离子液体对生物体的毒性和对生态环境的破坏作用,讨论了影响离子液体毒性的各因素,并展望了离子液体的未来研究方向。     

离子液体在电化学中的应用

离子液体作为绿色替代溶剂在电化学中的应用涉及电解、电镀、电催化、电池和电容技术等 ,在全球环境问题日益严峻的今天 ,电化学及其技术将显示重要作用。本文就离子液体这一新型的反应介质及其在电化学中的应用和研究进展加以阐述     

离子液体参与原子转移自由基聚合的研究进展

主要阐述了近年来离子液体作为溶剂、单体或者配位剂在原子转移自由基聚合中的应用研究情况.从对聚合反应速率的大小的影响,聚合产物分子量多分散系数的变化,聚合物分子链功能性的设计,以及反应体系中催化体系的分离与循环使用等方面总结了离子液体的参与对原子转移自由基聚合的影响,并简要总结了导致各种变化的原因.最后展望了离子液体应用于原子转移自由基聚合技术的前景,并指出离子液体自身研究的发展是二者结合的关键问题.