13位取代苦参碱衍生物抗癌活性的定量构效关系研究

采用密度泛函理论B3LYP方法计算了13个13位取代苦参碱衍生物的电子结构,研究了化合物结构与抑制人肝癌细胞HepG2抗癌活性的定量构效关系(QSAR).结果表明:(1)13位取代的苦参碱类衍生物的最低空轨道能ELUMO越低,最低空轨道与最高占据轨道的能隙ΔE越小,化合物抗癌活性越高;(2)分子的能量Etotal、面积S以及体积V越大,其极化度P越大,活性越大;(3)分子的油水分配系数logP越大,活性越大,即分子的疏水性增大活性增强.综合得到了显著性较好的QSAR方程:-lgIC50=97.008-11.759ΔE+818.602QC2-2.132×10-4Etotal,可用于预测该类衍生物抑制人肝癌细胞HepG2的活性并进行分子设计.     

顺磁共振法对靛玉红与靛蓝的研究

中国医科院认为,中成药当归芦荟丸肯定有治疗慢性粒细胞白血病的药效,其成分为靛玉红与靛蓝,临床证明:靛玉红总疗效达82.6％,无论疗效还是毒性,均较西药马利蓝为佳,故许多药学工作者对其进行了大量的研究,而靛蓝对该病却无疗效,我们用顺磁共振技术,从实验出发,对两者的共振谱进行了研究,得到一些可喜的结果。     

抗癌性吲哚喹唑啉衍生物的定量构效关系

用量子化学密度泛函理论(DFT)、分子力学(MM＋)及回归分析方法,对一系列抗癌性吲哚喹唑啉衍生物进行了定量构效关系(QSAR)的研究.通过回归分析,筛选了影响抗癌活性的主要因素,建立了定量构效关系方程.结果表明,化合物的最低未占据分子轨道(LUMO)与最高占据分子轨道(HOMO)之间的能量差(ΔεL-H)、分子的疏水性(lgP)以及环D上的总电荷(ΣQD)和环D上R1取代基的第一个原子的净电荷(QFR1)是影响化合物抗癌活性的主要因素.所得模型对化合物抗癌活性有较好的预测效果. 同时, 与ΔεL-H密切相关的LUMO轨道能量及共轭平面面积对药物的DNA-结合及其活性起着十分重要的作用,可通过选取具有较强的拉电子性质同时又能与本系列化合物的骨架形成更大共轭体系的取代基R1,设计抗癌活性较高的化合物.     

新型均三氮苯类衍生物构效关系的模式识别研究

用量子化学密度泛函理论(DFT)、分子力学(MM)及模式识别方法,对34个新型均三氮苯类衍生物进行了结构活性关系研究.结果表明,影响此类衍生物分子除草活性的主要因素有C(1)上所带的电荷Qc(1),分子总能量E,分子生成热Ef,溶剂可及面积SGrid,分子体积V和C(3)上所带的电荷Qc(3)等参数.通过在C(1)上加上吸电子基,降低C(1)上的电荷,以及在C(3)上连接单取代氨基可以提高除草活性.所得模型对化合物生物活性有较好的预测效果.     

N_（1′）－甲基靛玉红肟的结构和性质研究

报道了Ｎ_１′－甲基靛玉红肟的合成、晶体结构及性质．体外美蓝试验结果表明，它的抗白血病活性明显优于靛玉红，其水溶性和脂溶性都较靛玉红有所增强．用Ｘ射线衍射法测得其晶体结构，组成为Ｃ_（１７）Ｈ_（１３）Ｎ_３Ｏ_２，Ｎ_ｒ＝２９１．２１，空间群Ｐ２_１／ｃ，晶体学数据：ａ＝１．５２２６（４），ｂ＝０．６５２４（３），ｃ＝１．６５６２（５）ｎｍ；β＝１０３．６９（４）°，Ｚ＝４．最终偏离因子为０．０４３．分子近似平面型．     

N1—甲基靛玉红肟的结构和性质研究

报道了Ｎ１－甲基靛玉红肟的合成、晶体结构及性质，体外美蓝试验结果表明，它的抗白血病活性明显优于靛玉红，其水溶性和脂溶性都较靛玉红有所增强，用Ｘ射线衍法测得其晶体结构，组成为Ｃ１７Ｈ１３Ｎ３Ｏ２，Ｍｒ＝２９１．２１，空间群Ｐ２１／ｃ，晶体学数据：α＝１．５２２６（４）、ｂ＝０．６５２４（３），ｃ＝１．６５６２（５）ｎｍ；β＝１０３．６９（４）°，Ｚ＝４，最终偏离子因为０．０４３，分子近似平面型。     

氰酸根桥联双核铜配合物磁构效关系的密度泛函研究

在密度泛函理论的框架下,采用对称性破损态方法,以{Cu2(C2H4N2)2(N, N-μ-NCO)2}2+为模型化合物,研究氰酸根EO方式桥联双核铜配合物的磁构效关系,进一步证实了通过CuNCu间的三中心d-p-dσ反键的超交换作用与磁偶合构效关系的本质联系. 计算了氰酸根桥联配合物磁交换偶合常数J与桥联角θ的关系,并与叠氮酸桥联配合物进行了比较.     

蒲公英黄酮抗氧化活性的构效关系分析

蒲公英作为传统的中药材,具有抗氧化、抗肿瘤、抗菌、抗炎等多种药用价值。黄酮是蒲公英发挥抗氧化作用的重要活性成分。蒲公英黄酮抗氧化性能的实验研究备受关注,然而从分子水平对蒲公英黄酮结构与抗氧化活性之间的内在关系缺乏系统的研究。本文借助于密度泛函理论,针对蒲公英中5种重要的黄酮化合物(槲皮素、芦丁、木犀草素、芹菜素、香叶木素),通过优化结构参数、捕获DPPH自由基的热力学能量分析,NBO电荷分布、半醌自由基的自旋密度分析等方面深入探讨了蒲公英黄酮化合物抗氧化活性的构效关系及内在规律。结果表明：5种蒲公英黄酮化合物抗氧化活性为芦丁>槲皮素>木犀草素>>香叶木素>芹菜素,酚羟基的位置是影响蒲公英黄酮抗氧化活性差异的主要因素。蒲公英黄酮不同位点抗氧化活性的高低与其酚羟基上H原子的电荷分布、黄酮自由基的稳定性成正比关系,自由基单电子的离域程度和分子内氢键的稳定化作用共同决定了B环4’-OH是蒲公英黄酮的关键活性位点。     

微分脉冲伏安法测定靛玉红的研究

在含10 % (φ)丙酮的0.10mol/LNa2HPO4 底液中 ,可获得灵敏的靛玉红还原峰 ,峰电位为 -0.600V(vsAg/AgCl)。峰电流与靛玉红的浓度在3.8×10-8 ～2.6×10-6 mol/L范围内呈线性关系 ,检出限为2.1×10-9mol/L。该文还初步探讨了靛玉红的电化学行为。     

抗癌活性鬼臼毒素衍生物的合成与构效关系研究

合成了１３个新的鬼臼毒素衍生物５－１７，经元素分析ＩＲ，ＭＳ，ＥＳＲ和＾１ＨＮＭＲ分析确证了其组成和结构，并对它们进行了抑制小鼠淋巴白血病Ｐ３８８和人胃腺癌ＳＧＣ－７９０１细胞体外筛选，发现新化合物５，７－１０对两种瘤株均有显著抑制活性，４′－Ｏ－去甲基鬼臼毒素５，１０－１３的抗癌活性大于相应的４′－甲氧基类似物６，１４－１７，用“－Ｏ－”桥取代Ｃ－４位的“－ＮＨ－”桥可导致抗癌活性降低。     

硝基芳烃对圆腹雅罗鱼毒性的DFT研究

对30种硝基芳烃化合物进行DFT-B3LYP/6-311G**水平全优化计算, 据所得量子化学参数分类建立了硝基苯类和硝基苯胺类化合物对圆腹雅罗鱼急性毒性(－lgEC₅₀)的定量构效关系(QSARs)模型. 结果表明, 硝基苯类化合物的毒性主要由硝基基团的电荷(Q_-NO2)和前线轨道能级差(ΔE)决定; 硝基苯胺类化合物的毒性则由分子最低未占轨道能级(E_LUMO)和ΔE决定. 苯环上取代基的类型、数目和取代位置直接影响到标题化合物的毒性大小, 强吸电子基如硝基会降低Q_-NO2和E_LUMO大小, 使化合物毒性增强, 且邻对位硝基取代的毒性高于间位取代; 相反, 给电子基团氨基的存在则会使化合物的毒性降低. 总之, 硝基是这两类化合物致毒的主要基团, 将硝基包覆或还原为氨基应为此类化合物解毒的重要途径. 最后以1,4-二硝基苯为例, 模拟了其活性亚硝基中间产物与蛋白质中还原性巯基间的反应, 并将其与硝基苯和1,3-硝基苯的反应活化能进行了比较, 讨论了不同取代基数目和位置对分子活性的影响, 结果与QSAR模型分析一致, 进一步验证了硝基芳烃化合物的致毒历程, 研究结果对品优高能炸药的分子设计也有助益.     

S2O2分子稳定结构的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论中的B3LYP方法,在6-311+G(3df)和Aug-cc-pVTZ水平上,研究了单态S2O2分子的各种可能的异构体及其相对稳定性。结果表明,具有C2v对称性的三角平面分叉异构体的热力学稳定性要高于目前实验上唯一被发现的具有C2v对称性的cis-OSSO异构体,同时trans-OSSO的稳定性与顺式异构体十分接近,这2种异构体应该可以在实验上被观察到。同时本文还讨论了3个最稳定构型的前线分子轨道和链型OSSO的内扭转势能。     

抗高血压药物的构效关系研究进展

我国对抗高血压药的研究始于20世纪50年代。随着研究的不断深入,抗高血压药物朝着高效、长效、高度心血管选择性、多器官保护作用以及低副作用方向发展,不断在原有化合物模型的基础上对化合物进行结构修饰,发展了单环及多环含氮杂环类抗高血压药物。文章从结构与活性的角度分析了近年来国内外杂环类抗高血压药及其衍生物的构效关系。     

用密度泛函理论研究一种新型有机硅化合物异构体的振动光谱

在B3LYP/6-31＋G(d)的水平上, 对两种含有手性Si原子的新型有机硅单体Si₂(CH₃)₂H₂N₂(C₂H₅)₄和Si₄(CH₃)₄H₄N₂(C₆H₅)₂的几种异构体进行了研究, 在全参量几何构型优化的基础上, 进行了简谐振动频率计算, 同时对所研究的体系进行了热力学性质和低能激发态的含时密度泛函理论(TDDFT)计算. 理论计算表明, 构象异构体之间的红外光谱差异不大, 热力学和低能激发态性质也相似; 顺/反结构相似的异构体之间红外光谱差异不大, 但热力学和低能激发态性质却呈现差异; 旋光异构体或顺/反结构相差较大的异构体之间, 红外光谱和热力学及低能激发态性质有明显的差异. 从理论上解释了实验红外光谱中Si—H振动峰的裂分是由异构体的存在所致, 并找到裂分峰所对应的异构结构. Si—H键振动频率与其键长相关.     

具有除草活性的吡唑啉并四嗪酮衍生物的设计、合成与定量构效关系的研究

设计合成了一系列未见文献报道的4-乙氧羰基-1,7-二氢-1-取代苯基-5-(未)取代吡唑啉[5,1-d][1,2,3,5]四嗪-7-酮衍生物, 其结构均经过¹H NMR、IR和元素分析表征. 生测结果显示, 与已报道的化合物相比, 它们表现出较好的除草活性. 定量的结构与活性关系研究表明, 它们的除草活性与取代基的立体效应参数和疏水性参数呈现很好的相关性, 相关系数r大于0.8. 当作用对象为油菜时, 化合物的活性可能主要与取代基R¹的摩尔分子折射和取代基R²的疏水性参数有关. 当取代基R¹的摩尔分子折射参数为1.452时, 相应化合物可能具有对油菜最高的除草活性; 当作用对象为稗草时, 化合物的活性主要与取代基R²疏水性参数和Taft (Es)参数有关.     

4种黄酮小分子对DPPH自由基的清除作用及构效关系研究

通过紫外可见光谱测定了4种黄酮小分子芦丁、牡荆素、山奈素、金丝桃苷对DPPH自由基的清除率、稳定性及半抑制浓度(IC50),并以常用的天然抗氧化剂抗坏血酸作为对照,考察了其抗氧化效果,探讨了黄酮类化合物的抗氧化性与结构的关系。结果表明：不同的抗氧化剂清除DPPH自由基达到平衡的时间不同,芦丁所需时间最长。4种黄酮小分子及抗坏血酸均对DPPH自由基有清除效果,并存在一定的量效关系。对DPPH自由基的清除能力从大到小依次为金丝桃苷、抗坏血酸、芦丁、山奈素、牡荆素。结构分析表明,B环邻二酚羟基是黄酮类化合物抗氧化所必需的基团,其羟甲基化及A环羟基糖苷化不利于黄酮类化合物的抗氧化活性。而C环3-OH的糖苷化对抗氧化活性有利,且单糖苷优于双糖苷。     

神经肽FF的构效关系研究

多肽在机体中具有重要的生理功能,并且它具有化学合成和修饰的便利性,因此它吸引了越来越多的化学、生物学及其交叉领域研究人员的研究兴趣。神经肽FF(NPFF)作为阿片调节肽在阿片耐受等药理学方面具有重要的调节作用,然而迄今为止仍缺乏NPFF受体高选择性的激动剂和拮抗剂,从而阻碍了NPFF药理学功能及其作用机制的研究。本文简述了NPFF的发现,并综述了近几年来在NPFF的前体、受体和生理学功能等方面所取得的最新进展,结合本实验室的工作重点介绍了NPFF构效关系方面的研究,并展望了该研究方向今后的发展趋势。     

三嗪类化合物溶解度参数及毒性构－效关系

测定了１２种三嗪类化合物的水溶解度，辛醇水分配系数和对发光菌的毒性，并用分子连结性指数建立了预测三嗪类化合物的溶解度，辛醇水分配系数及对发光菌毒性的定量结构活性相关方程，其中１０种化合物文献中未见报道。