Design and Synthesis of Glycosylated Aromatic Nitrogen Mustard Derivatives

Antibody-directed enzyme prodrug therapy(ADEPT) is a new strategy for the treatment of cancer that has arisen in recent twenty years, the main merits of which are that it can improve the selectivity of anticancer drugs and reduce the side effects in remote tissue. In the present study, two prodrugs-glycosylated aromatic nitrogen mustard derivatives were synthesized. Glucose and lactose were converted into glycosyl donors-trichloroacetimidate; the obtained glycosyl donors were glycosylated with p-nitrophenol(glycosyl donors) to form β-glucosyl p-nitrobenzene and β-lactosyl p-nitrobenzene that were protected by acetyl in a stereoselective manner; the two products were reduced by zinc dust and then treated with ethylene oxide, afforded two glycosylated nitrogen mustard derivatives that were protected by acetyl; the last step was to deacetylate and then afforded the two target compounds that could be used as prodrugs of ADEPT for further Anti-tumor research.     

蛋白质的结构预测和分子设计

蛋白质的结构预测及分子设计是适应基因工程的需要发展起来的对蛋白质的空间结构进行研究并在此基础上提供蛋白质改造方案的方法。通过对已知的蛋白质结构数据进行总结、分析,结合分子力学、分子动力学等计算方法可以进行某些种类的结构预测。在对蛋白质的结构与功能研究的基础上可以提出改造方案,从而进行有目的的分子设计。     

β微管蛋白中紫杉醇(Taxol)结合腔的性质分析

采用多拷贝同时搜寻法(MCSS), 并结合现有微管抑制剂的SAR及3D-QSAR对β微管蛋白中Taxol(紫杉醇)结合腔的性质进行了分析. 结构研究结果表明, Taxol结合腔以疏水性质为主, 并指出官能团分布的具体位置: 在Phe270上方(Leu361-Pro272-Leu273-Leu228之间)的弧形区域、Asp26羧基下方及其与Glu22羧基之间、M-loop的中部, 以及Asp224内侧且靠近Arg276的胍基的位置. 而Asp224的内侧又是新提出的结合位点. 研究结果符合现有微管抑制剂的SAR, 为现有抗肿瘤药物的结构改造以及小分子微管抑制剂设计提供了理论依据.     

胆汁酸的薄层层析——数理统计法用于层析溶剂系统的选择

本文选择氯仿、乙醇、乙酸乙酯、醋酸和水等五种溶剂作为胆汁酸薄层层析的展开剂,采用正交设计法[L_(16)(4~5)]安排实验,对胆固醇、胆酸、脱氧胆酸、甘氨胆酸、甘氨脱氧胆酸、牛磺胆酸、牛磺脱氧胆酸和卵磷脂等八种化合物的R_f值及层析谱斑点的集中情况,用直观分析和方差分析法处理,得到了单向一次薄层层析全部分离胆汁的溶剂系统,较文献报道方法为佳。     

三氮宾分子的磁性设计

采用量子化学ＧＡＵＳＳＩＡＮ９４ａｂｉｎｉｔｉｏＵＨＦ方法和ＳＴＯ－３Ｇ基组设计一系列三氮宾分子，讨论分子的几何结构和取代基对其磁性的影响，计算结果表明，这些分子都具有铁磁性并有高自旋基态，有效交换积分值随代基的变化而变化，其中一种具有较代的总能量和高的有效交换积分值的分子，可期望被合成。     

HIV-1整合酶与抑制剂LCA的结合模式及抗药性研究

Ⅰ型人体免疫缺陷病毒(HIV-1)整合酶(integrase, IN)是病毒生命周期中一个重要的酶, 也是研究抗HIV新药的一个重要靶点. 运用多构象分子对接和分子动力学(molecular dynamics, MD)模拟, 研究了野生型整合酶核心区及G140S点突变的突变态整合酶核心区与抑制剂L-菊苣酸(L-chicoric acid, LCA)的结合模式, 并基于该结合模式探讨了G140S突变态整合酶对抑制剂LCA的抗药性. 结果表明: LCA结合到G140S突变态整合酶核心区中的位置与结合到野生型整合酶核心区的位置不同, 结合位置的差异导致LCA抑制作用的部分丧失; IN功能Loop区的柔性以及Mg²⁺离子与三个关键残基D64, D116和E152之间的相互作用有助于IN发挥生物学功能; G140S突变态整合酶核心区中的E152与LCA的排斥作用、K159与LCA结合能力的变弱以及Y143指向IN的口袋区是产生抗药性的重要原因. 这些模拟结果与实验结果吻合, 可为基于IN的抗HIV药物分子设计提供一些有用信息.     

综合设计性专业实验:离子液体[BMIM]Br的制备及在柴油脱硫中的应用

在微波辅助下合成、纯化了离子液体溴化1-甲基-3-丁基咪唑[BMIM]Br，测定了产率和纯度，并使用FTIR和1HNMR进行了产物结构表征；以[BMIM]Br为萃取剂对催化裂化和加氢裂化柴油进行超声辅助萃取脱硫，并测定了脱硫率；在反应条件优化、测试方法优化、脱硫选择性等方面设置了多个开放性设计实验。该实验项目融合精细化工和石油化工方向，在促进学生知识体系跨界，全面训练综合实验技能，培养学生解决实际问题能力以及科研能力形成等方面作用明显；实验项目以模块化设置，符合"绿色实验"原则。     

CoMFA 3D-QSAR Analysis of Epothilones Based on Docking Conformation and Alignment

Epothilones belong to a class of novel microtubule stabilizing and anti-mitotic agents, which have a paclitaxel-like mechanism of action. A three-dimensional quantitative structure-activity relationship （3D-QSAR） model was built for epothilones by the method of comparative molecular field analysis （CoMFA） combined with the flexible docking technology. The docking CoMFA model gave a good cross-validated value of q2=0.784 with an optimized component of 6 and the conventional correlation coefficient of r^2=0.985. The statistical results show that the model has good ability to predict the activity of the studied compounds. At last, the docking CoMFA model was analyzed through contour maps complemented with MOLCAD-generated active site potential surface in the α,β-tubulin receptor, which can provide important information for the structure-based drug design.     

喜树碱类抗肿瘤药物作用模式的柔性分子对接研究

研究采用柔性分子对接技术，将15个喜树碱类化合物对接到拓扑异构酶I (Topo I)-DNA切割复合物中，从原子水平和分子力场角度阐明了喜树碱类抗肿瘤药 物与DNA，Topo I的相互作用机制。研究发现，喜树碱分子插入Topp I-DNA复合物 的切割位点，并与Asn722，Asp533，Lys532和Lys720形成氢键作用网络。定量构效 关系研究进一步表明喜树碱分子可以与Topo I-DNA切割复合物形成电荷迁移作用。 该对接模型系统解释了喜树碱类化合物的构效关系、定点突变等诸多实验事实，为 下一步设计、合成新型高效的喜树碱类衍生物打下了坚实基础。