两性霉素B与鞘磷脂单分子层的相互作用

选取哺乳动物生物膜中的重要脂质分子鞘磷脂(SM)作为单分子膜的基本组分, 采用Langmuir-Blodgett(LB)膜技术研究了不同比例的两性霉素B/鞘磷脂单层膜的表面压力-平均分子面积(π-A)曲线以及基于π-A曲线的混合性分析, 同时通过原子力显微镜(AFM)研究了其表面形态的变化. 结果表明, 组分间的摩尔比和表面压力对混合单层膜稳定性、混合性以及分子间相互作用具有重要影响.     

乌苏酸/DPPC 混合单层膜相互作用的研究

乌苏酸(UA)为五环三萜羧基酸类化合物, 是一种中药有效成分. 它进入细胞的过程与膜脂分子有密切关系. 选用生物膜系统中的膜脂分子二棕榈酰基磷脂酰胆碱(DPPC)为代表, 通过LB(Langmuir-Blodgett)膜技术获得乌苏酸与DPPC 混合单层膜的表面压力/平均分子面积(π-A)曲线. 分析了混合单层膜的平均和过量分子面积、弹性系数等热力学参量, 并用原子力显微镜进行了研究. 比较了乌苏酸/DPPC 与胆固醇/DPPC 混合单层膜的异同. 实验结果表明: 乌苏酸能促使DPPC 的凝聚; 乌苏酸/DPPC 两组分的物质的量比与混合单层膜的膜压对单层膜的压缩性、稳定性和热力学特性有影响, 对单层膜中不同组分间的混合性以及分子间的相互作用具有重要的影响.     

胆固醇与磷脂酰乙醇胺/磷脂酰胆碱混合膜的热力学特性及其单层膜形态的AFM观察

研究了不同比例下胆固醇(Chol)对磷脂酰乙醇胺/磷脂酰胆碱(PE/PC,1∶1物质的量比)混合膜的影响,并在表面压力-平均分子面积(π-A曲线)等温线基础上,通过对过量平均分子面积(ΔAex)和过量吉布斯自由能(ΔGex)的计算分析,研究了不同比例Chol与PE/PC(1∶1物质的量比)三元混合膜的热力学特性.实验结果表明:Chol在一定程度上加速了混合膜的相变,增强了膜的凝聚性;当XChol=0.2,0.6,0.8时,过量平均分子面积和过量吉布斯自由能在所研究的表面压力下都为负值,分子之间相互作用力表现为引力,促使混合膜的凝聚,而在XChol=0.4时,过量平均分子面积和过量吉布斯自由能在15,20,25,30 mN/m下为正值,分子之间相互作用力表现为斥力,促使熵的增加,并且在20 mN/m压力下出现极值.实验中利用LB膜技术制备了不同比例Chol与PE/PC(1∶1物质的量比)混合膜,并在原子力显微镜下对其结构形态进行了观测.     

鞘氨醇与DPPC, DPPE单层膜的热力学特性及形态观察

鞘氨醇(sphingosine)是生物体内合成鞘脂的母体化合物, 是生物膜中的重要组分之一. 通过分析表面压力和平均分子面积(π-A)等温线数据分别研究了鞘氨醇与二棕榈酰基磷脂酰胆碱(DPPC)和二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺(DPPE)二元组分单层膜的热力学特性, 并在恒定膜压下制备不同摩尔比例的混合脂膜用原子力显微镜进行观测. 实验结果表明: (1)鞘氨醇与DPPC组成的系统中, XD-Sph＝0.2, 0.4, 0.6时, 过量分子面积与过量吉布斯自由能在所研究的表面压力下表现为负值, 而当XD-Sph＝0.8时, 表现为正值; (2)鞘氨醇与DPPE组成的系统中, 当表面压力 π＜25 mN•m－1时, 过量分子面积与过量吉布斯自由能在所研究的组分比例下表现为负值, 当π≥25 mN•m－1时为正值. 混合单层膜的分子面积与表面吉布斯自由能决定了分子间的相互作用, 当为负值时分子间相互作用表现为吸引力, 出现凝聚现象; 为正值时分子间相互作用表现为排斥力, 促使单层膜出现相分离现象. 过量吉布斯自由能值越小, 单层膜的热稳定性越高. 弹性系数曲线分析和AFM图片观测进一步验证了理论分析的结果.     

髓鞘碱性蛋白对细胞膜脂质分子DPPC、DPPE单层膜影响机理研究

本文通过Langmuir单层膜的表面压力-平均分子面积(π-A)曲线的测定与分析,分别对髓鞘碱性蛋白(MBP)与细胞膜中不同头部基团脂质分子二棕榈酰基磷脂胆碱(DPPC)和二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺(DPPE)在空气/液体界面上的相互作用过程进行了系统研究.实验结果表明:(1)当界面上脂质含量一定时,亚相中随着MBP浓度的增大,DPPC、DPPE单层膜的等温线向平均分子面积较大的方向移动;(2)在单层膜表面压力为10 mN/m时,一个MBP分子分别结合140±3个DPPC分子和100±3个DPPE分子,随着表面压力增大,当MBP分子分别与两种磷脂分子相互作用时,MBP插入到磷脂单层界面的个数逐渐减少;(3)随着蛋白质浓度的增加,脂分子形成的单层膜变得较为疏松,且MBP分子易于插入到分子头部较小的DPPE单层膜中;(4)蛋白质的存在使DPPC单层膜的表面压力逐渐减小,且蛋白质浓度越大表面压力降低越多,DPPC被MBP带入到亚相中越多;(5)对于DPPE单层膜,蛋白质通过与DPPE相互作用插入到界面膜中,引起表面压力增大,且蛋白质浓度越高,压力变化量越大.     

脂筏微区超分子聚集体结构的稳定性

生物膜中脂筏微区结构的动态特征与稳定性决定着生物膜的功能。通过从动物细胞提取脂筏,实验不但观测到质膜微囊烧瓶状凹陷结构,而且还观测到大量的球状和椭球状结构.通过模拟脂筏微区结构,重点对二元体系和三元体系的超分子聚集体结构的多形性进行了研究和探索。研究发现随着表面压力的增加,鞘磷脂和胆固醇双层膜出现了紧密聚集不规则的微区结构,在 SM/Chol/DOPC双层膜中,SM/Chol形成的微区结构漂浮在液态DOPC小颗粒上部。当 DOPE加入到SM/Chol中,三种成份形成不稳定的双层膜结构.Ceramide促进了SM/Chol结构发生重排,微区形状从原来的不规则向着紧密聚集的圆形结构演变;混合单层膜的分子面积与表面吉布斯自由能决定了分子间的相互作用, 当过量分子面积与过量吉布斯自由能为负值时,分子间相互作用表现为吸引力, 出现凝聚现象; 为正值时,分子间相互作用表现为排斥力, 促使单层膜出现相分离现象. 过量吉布斯自由能值越小, 单层膜的热稳定性越高.通过动物细胞提取脂筏与体外模拟脂筏相结合的方法,从超分子水平阐述了脂筏微区结构与功能的生物学意义,为生物膜的研究提供了理论依据和实验支持。     

鞘氨醇／胆固醇单层分子膜的热力学特性及表面形态的AFM观测

脂筏是近年来在生物膜研究中发现的一种富含鞘脂、胆固醇和特殊蛋白质的动态微区结构,其结构和功能的改变,会引发多种疾病．本文利用LB膜技术模拟脂筏的动态微区结构,通过测量表面压力与平均分子面积（π-A）曲线数据,计算出鞘氨醇／胆固醇LB单层膜的过量分子面积（△A（ex））、表面过量吉布斯自由能（△G（ex））、活度系数（f1和f2）以及弹性模量（Cs^-1）,系统的研究了二元组份混合单层膜的热力学特性,并用原子力显微镜对鞘氨醇与胆固醇混合膜的形态进行观察．热力学分析表明过量分子面积和过量吉布斯自由能相对理想状态都具有负偏差作用,这说明分子间相互作用表现为吸引力,且单层膜的稳定性、弹性模量和活度系数的数值明显的依赖于胆固醇与鞘氨醇的比例．AFM观察结果表明,纯鞘氨醇单分子膜表现为小的颗粒体结构;当鞘氨醇与胆固醇按不同摩尔比混合时,随着胆固醇摩尔比例的增加,混合膜呈现出从链状结构向较大的片层与网状共存结构的转化．最终纯胆固醇形成高度紧密的膜结构．AFM实验有力的支持了理论分析的结果．     

磷酯酰乙醇胺与硬脂酸和十八醇二元混合体系单层膜的热力学特性和AFM观测

利用表面压力-平均分子面积(π-A)曲线的关系, 分别研究了在水/空气界面上形成的磷酯酰乙醇胺(PE)与硬脂酸(SA)和十八醇(OD)二元混合体系的热力学特性. 根据对弹性模量(C_S^-1)、过量分子面积(A_ex)以及表面过量吉布斯自由能(ΔG_ex)等热力学参数的数据计算, 定量分析了混合单层膜分子之间的相互作用. 实验结果表明, PE/SA和PE/OD单层膜两种组分之间摩尔比对其热力学参数有影响. 热力学分析表明, 在X_SA=0.2, 0.8和X_OD=0.8处, PE/SA和PE/OD二元混合体系的热力学参数[过量分子面积(A_ex)和表面过量吉布斯自由能(ΔGex)]相对理想状态均表现为负偏差作用, 说明分子之间的作用为引力作用. 相反, PE/OD二元体系在X_OD=0.2, 0.4, 0.6处, 表现为正偏差作用, 这说明分子之间的作用为斥力作用. AFM观测为PE/SA和PE/OD单层膜热力学特性的理论分析提供了有力的支持.     

DOPC/DPPC单层膜中分子间的相互作用及形态特征

利用Langmuir-Blodgett(LB)技术制备了不同表面压力下的1,2-二油酸-甘油-3-磷脂酰胆碱(DOPC)/1,2-二棕榈酸甘油-3-磷脂酰胆碱(DPPC)(摩尔比为1:1)和DOPC/DPPC/Chol(摩尔比为2:2:1)单层膜, 对单层膜内分子间的相互作用进行了热力学分析, 并用荧光显微镜和原子力显微镜对其形态进行了观测.热力学分析表明, DOPC与DPPC分子在单层膜结构中相互作用为排斥力, 诱导单层膜出现相变; DOPC, DPPC与胆固醇(Chol)间的相互作用均为吸引力, 当表面压力(π)大于18 mN/m时, DPPC与胆固醇的作用力大于DOPC.荧光显微镜观测表明, DOPC/DPPC单层膜出现明显相分离现象, 富含DPPC微区成“花形”结构, 且随着表面压力的升高微区逐渐增大, “花瓣”增多; 当胆固醇加入到DOPC/DPPC体系时, 单层膜相态由液相与凝胶相共存转变为液态无序相与液态有序相共存结构, 富含DPPC的微区形状从“花形”转变成“圆形”.原子力显微镜对单层膜的表征验证了荧光显微镜的观测结果, 表明胆固醇加入到DOPC/DPPC体系中对单层膜排列具有明显的影响, 压力和溶液状态等是影响脂膜结构的重要因素.     

纳米通道单分子检测P53蛋白与DNA的弱相互作用

利用基于α-溶血素(α-HL)的纳米通道单分子检测技术在单分子水平上探测位于肿瘤抑制蛋白P53 DNA结合域的多肽分子(P53-P)与含有p21^waf1/cip1基因结合域的双链DNA (B40)之间弱相互作用. 在电场力的作用下, 单个P53-P/B40复合物被α-HL纳米通道捕获并限制在其前庭中. 通过空间限域作用, P53-P与B40之间的弱相互作用被放大为具有显著电压依赖性的复合物-α-HL间强烈的相互作用, 从而产生极易分辨的离子流特征阻断信号. 统计分析特征阻断信号显示P53-P与B40之间的弱相互作用使得B40产生微小的构型变化. 分子对接模拟进一步证明, P53-P能够插入B40的小沟并使得小沟间距变窄. 因此, 基于α-HL的纳米通道单分子检测技术可以作为研究单个生物大分子间弱相互作用的超灵敏分析方法.     

二氧化碳和丙烯直接合成甲基丙烯酸的NiPMo/TiO2催化剂的研究

用溶胶-凝胶法以磷钼酸(MPA)的镍盐溶液水解钛酸四丁酯制备了NiPMo/TiO2催化剂.使用ICP、 XRD、 TG-DTA、 IR、 TPD-MS和微反应技术研究了催化剂的化学组成、热稳定性、化学吸附性质和催化反应性能.杂多钼酸盐与TiO2通过O2-在TiO2表面发生了键合.在623 K下,杂多阴离子仍保持原有的Keggin结构.CO2在Lewis酸位Ni(Ⅱ)和Lewis碱位Ni-O-Mo的桥氧协同作用下生成CO2卧式吸附态Ni(Ⅱ)←O-(CO)←(O--Ni).丙烯有多种吸附态在催化剂上吸附.在563 K、 1 MPa和空速1500 h-1的反应条件下,丙烯的摩尔转化率为3.2%,产物MAA选择性为95%.     

Toward new camptothecins. Part 6: Synthesis of crucial ketones and their use in Friedländer reaction

In the context of the preparation of camptothecin and luotonin A analogs, the synthesis of some key keto-precursors and their use in Friedländer condensation are described. This paper also focuses on the stability of these keto intermediates and emphasizes the major differences between indolizinones and pyrroloquinazolinones series. Noteworthy is also the report of some original structures isolated as by-products of some experiments.     

CoFe2O4自形成磁性液体场致结构化对磁化的影响

The Langevin paramagnetic theory can’t describe the relation between magnetization of ferrofluids and applied magnetic field. The structuralization of ferrofluids, which is considered the main influence factor of the magnetization, is regarded. The part of magnetization works is deposited when the structure is forming. This action influences the magnetization of ferrofluids directly or indirectly. On the base of the “compressing” model, the Langevin function that usually describes the magnetization of ferrofluid is modified, and a well-fitted curve is obtained. An equation of the relation between the equivalent volume fraction after being “compressed” and the intensity of magnetic field is discovered, which approximately describes the process of magnetization. The relation between the approximate initial susceptibility and the volume fraction can be obtained from modified formula.     

Highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of 2,4-dichloropyridine enabling a novel approach to 2,4-bisanilinopyridine (BAPyd) libraries

The highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of the cheap and readily accessible reagent, 2,4-dichloropyridine with a range of anilines and heterocyclic amines is described. This new methodology is robust and provides a facile access to 4-chloro-N-phenylpyridin-2-amines on 0.25 mol scale. These intermediates undergo a further Buchwald–Hartwig amination at higher temperature to enable rapid exploration of the chemical space at C-4 and to provide a library of 2,4-bisaminopyridines.     

KMnO4-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines: Synthesis of amides and sulfonamides

KMnO₄-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines producing secondary amine was introduced, which was trapped by electrophiles (acyl chloride and sulfonyl chloride) to form amides and sulfonamides. The reaction could take place at mild condition, tolerating a wide range of function groups and affording products in moderate to excellent yields.     

Chemistry of heterocyclic compounds at the A. E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, over 50 years (Review)

The review contains a concise historical account and information on the most significant researches undertaken by the staff at the A. E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences on the Chemistry of Heterocyclic Compounds. Dedicated to Academician of the Russian Academy of Sciences B. A. Trofimov on his 70th jubilee. Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 10, pp. 1443–1502, October, 2008.     

Sulfur-directed metal-free and regiospecific methyl C(sp3)–H imidation of thioanisoles

Regiospecific and direct imidation of the methyl C(sp³)–H bond of thioanisoles is realized under mild and metal-free conditions with N-fluorobis(benzenesulfonyl)imide as an oxidant and nitrogen source. Proposed mechanism suggests that thionium ion intermediates and a Pummerer-type reaction are involved. The imidation has advantages such as high step-economy, excellent functionality tolerance, and regiospecificity, giving structurally diverse imidation products.     

Selective syntheses of 2H-1,3-oxazines and 1H-pyrrol-3(2H)-ones via temperature-dependent Rh(II)-carbenoid-mediated 2H-azirine-ring expansion

The Rh(II)-catalyzed reaction of 2-carbonyl-substituted 2H-azirines with ethyl 2-cyano-2-diazoacetate or 2-diazo-3,3,3-trifluoropropionate provides an easy access to 2H-1,3-oxazines and 1H-pyrrol-3(2H)-ones. These compounds can be selectively prepared from the same starting material using temperature as the only varied parameter. The 2-azabuta-1,3-diene intermediate, a common precursor for both heterocyclic products, isomerizes into 2H-1,3-oxazine under kinetic control, while 1H-pyrrol-3(2H)-one is the sole product of the reaction at elevated temperatures. According to DFT-calculations a one-atom oxazine ring contraction involving ring-opening to a 2-azabuta-1,3-diene intermediate, followed by a 1,5- and 1,2-prototropic shift leads to the consecutive formation of imidoylketene and azomethine ylide, which then further undergo cyclization to the pyrrole derivative.     

Synthesis of 1-benzyloxypyrazin-2(1H)-one derivatives

Different approaches for the synthesis of 1-benzyloxypyrazin-2(1H)-one derivatives from simple amino acids have been investigated. A library of 33 precursors for the preparation of N-hydroxy pyrazinones was obtained in moderate to good yields.