ω-芋螺毒素的定量构效关系与虚拟筛选

ω-芋螺毒素属于海洋生物活性多肽,由24-31个氨基酸残基组成.特异性作用于电压敏感的钙离子通道(VGCCs),能够直接开发成药物或作为先导化合物进行新药开发.本文应用新型氨基酸残基结构描述符cscales和遗传偏最小二乘算法,对ω-芋螺毒素进行定量构效关系(QSAR)研究,并设计、构建了容量为2244个化合物的N-型和P/Q-型VGCC拮抗剂虚拟组合多肽库,然后分别采用QSAR模型预测和相似性搜索方法对组合多肽库进行了虚拟筛选.研究结果表明,建立的N-型和P/Q-型VGCC拮抗剂QSAR模型均具有较好的预测能力,交叉验证相关系数(CV-r2)均大于0.89.主成分分析和聚类分析结果表明,虚拟组合多肽库中化合物具有较好的结构多样性和差异性.通过虚拟筛选,得到了具有高预测活性的6个N-型和19个P/Q-型钙离子通道拮抗剂,为进一步的合成和活性评价奠定了理论基础.同时,本文建立的多肽QSAR预测模型和虚拟筛选策略,为其它多肽类化合物的定量构效关系研究和虚拟筛选提供了参考.     

指甲花醌(Lawsone)的化学反应性质理论预测

为分析指甲花醌(Lawsone)分子的化学反应性质,分别在B3LYP/6-31+G(d,p)和B3LYP/6-311++G(2d,3p)水平上,进行了其分子结构优化,并以导体连续极化模型(CPCM)作为溶剂化模型,计算了在气相和水溶液中其电离能、分子的硬度和亲电性、收敛的福井函数及总能量等单点反应性指数性质,以确定和区分在不同反应状态下反应性能的变化。结果表明,气相和溶剂化状态下,C11和C16位原子均易发生亲电反应,且C16原子的亲电性最强,可与汗迹中的氨基酸优先发生反应,通过复杂机制产生检测指纹的橙红色荧光物质,用于微量氨基酸的检测。文中采用的两种基组和福井函数值均能够较准确地预测该分子反应性质变化的趋势,其中较大的基组B3LYP/6-311++G(2d,3p)的结果,更能显著区分不同位置反应性能的差别。     

分子旋光度的密度泛函计算及Soman绝对构型确定

手性化合物绝对构型的确定一直是有机化学特别是手性药物合成研究过程中经常遇到的问题之一. 利用密度泛函DFT/B3LYP量子化学计算方法, 通过计算两种已知旋光度分子的旋光度, 确认计算条件和验证计算结果的可靠性, 并将此方法应用于Soman旋光度的计算. 结合文献报道的Soman分子实验旋光度测定结果, 首次采用理论计算方法确定了梭曼(Soman)分子四个异构体的绝对构型, 分别为P(R),C(S)-Soman→P(＋)C(＋), P(R),C(R)-Soman→P(＋)C(－), P(S),C(S)-Soman→P(－)C(＋), P(S),C(R)-Soman→P(－)C(－).     

大庆油田采气井管柱CO2腐蚀速度分布规律及影响因素分析

对大庆油田采气分公司升深2-17井CO2腐蚀后的报废油管管柱进行了现场实测,绘出了N80油管管柱CO2腐蚀速度随气井井深分布规律曲线,并对该曲线进行了理论分析;所得结论,对气井油管管柱CO2腐蚀的预测评估,以及采取相应的有效预防措施具有很大的指导作用。     

基于概念密度泛函理论磷酸酯类反应性物质毒性预测

磷酸酯类反应性物质是乙酰胆碱酯酶不可逆抑制剂。本文应用概念密度泛函理论(CDFT),采用四组条件(B3LYP/6-311++G(2d, 3p)/gas,B3LYP/6-311++G(2d, 3p)/CPCM/water,MP2/6-311++G(2d, 3p)/gas,MP2/6-311++ G(2d, 3p)/CPCM/water),对20多个磷酸酯反应性物质进行反应性描述指数计算,包括分子的化学势μ,绝对硬度η、亲电性指数ω、分子的前线轨道能量等分子整体描述参数,以及原子福井函数、自然键轨道(NBO)电荷、Wiberg键级、NBO键级等分子局域描述参数。通过对反应性描述指数以及定量构性关系(QSPR)方程预测结果的比较分析,得出结论：大多数化合物亲电进攻的反应中心发生在磷原子上;磷酸酯类化合物侧链乙胺基叔氮的质子化,将显著增强反应中心磷原子的亲电进攻能力;B3LYP/6-311++G(2d, 3p)/gas为最合理的计算条件;应用反应性描述指数建立的QSPR模型明显优于常规的2D-QSPR模型,能够用于乙酰胆碱酯酶不可逆抑制剂的精确毒性预测。     

循环水槽多层孔板消波装置开发及消波特性数值模拟

基于k-ε湍流模型,在STAR-CCM+平台上建立数值波浪水池,开发透水式多层开孔板消波装置并研究其消波特性.波浪水池利用流体体积(Volume of Fluid, VOF)方法追踪自由液面,采用STAR-CCM+的VOF WAVE模块造波,出口边界设置阻尼消波区.通过对一系列指定波浪的模拟,验证了数值水池的准确性.改变波长、波高、水流的流速和方向,可得到消波装置在不同波流条件下的反射与透射系数.结果表明:反射系数和透射系数均随波长增加而增大;反射系数随波高增加而增大,透射系数随波高增加而减小;波流共同作用工况下,反射系数和透射系数远小于波浪单独作用工况;在模拟波流条件下,所开发的消波装置消波性能显著.     

α2A肾上腺素受体的同源模建及与Yohimbine的对接研究

通过对比多个与α2A-肾上腺素受体同属G-蛋白偶联受体的视紫红质蛋白序列,选择以相似性最大的牛视紫红质蛋白为模板,同源模建了α2A-肾上腺素受体的跨膜结构,并在结构中找到了体积为0.090 nm3,已被报导的活性残基包围的活性位点.运用分子力学与动力学方法研究了此结构突变前后与抑制剂Yohimbine的对接情况,得到了与文献报道相吻合的结果.同时对接研究结果发现,在α2A-肾上腺素受体的结合位点周围的一个由色氨酸和两个苯丙氨酸组成的局部疏水区对抑制剂有稳定作用,并且天冬氨酸113作为氢键受体也对稳定抑制剂有重要作用.     

武夷菌素对玉米纹枯病菌 Rhizoctonia solani生长发育的影响

玉米纹枯病近年来已成为我国很多玉米主产区最重要的病害,而武夷菌素（w uyiencin）是来源于不吸水链霉 Streptomyces ahygroscopicus var. wuyiensis的一种微生物源类杀菌剂．本研究测试了武夷菌素对玉米纹枯病菌生长发育的影响,结果表明在含有武夷菌素的PDA培养基上,玉米纹枯病菌生长缓慢,菌丝分支致密且部分菌丝尖端出现原生质体渗透;菌丝致病力下降．随着武夷菌素质量浓度的增高,菌丝受抑制程度加重,在培养后期,菌株形成的菌核数量和质量均显著下降．当武夷菌素质量浓度为50 m g／L时,玉米纹枯病菌菌落直径减少75％以上,菌丝致病力降低达99％,形成的菌核数量和质量分别降低67％和61％．武夷菌素可显著抑制玉米纹枯病菌的生长发育,在玉米纹枯病的控制中具有重要的应用潜力．武夷菌素对田间玉米纹枯病的有效防治有待进一步研究．     

电喷雾离子迁移谱检测氨基酸及多肽的研究

建立了氨基酸及多肽的电喷雾离子迁移谱检测方法.采用自制的电喷雾离子迁移谱装置,在室温条件下以甲醇为溶剂,空气为漂移气体,流速为1000 mL/min,电喷液流速为2 mL/min,测试了甘氨酸、胱氨酸、组氨酸、精氨酸4种氨基酸及缓激肽片段(1~7)和P物质2种多肽的离子迁移谱,计算出上述化合物的约化迁移率.离子迁移谱图反映出化合物的结构信息,具有指纹谱特征.此装置在1 min的检测时间内对P物质的检测灵敏度达到855 ng/mL.结果表明,电喷雾离子迁移谱可用于氨基酸及多肽类化合物的现场快速鉴定.     

亚热带城市乡土树种小叶榕的蒸腾、降温及其减碳效益研究

基于蒸腾扩散系数, 对几种亚热带城市典型植物的蒸腾降温潜力进行评估, 并对小叶榕进行持续观测, 定量地研究其蒸腾降温特征和节能减碳效益, 得到如下结论。1) 在研究区域内的几种典型植被中, 小叶榕作为乡土树种, 在相同的环境条件下表现出最强的蒸腾降温潜力。2) 单株小叶榕的日均蒸腾水量为32.48 kg, 总体上呈现夏秋高、春冬低的特点; 同时, 小叶榕能有效地缓解热岛效应, 尤其是在热岛效应严重的夏季夜间, 其蒸腾降温作用使得观测区域86%的时间为无热岛状态。3) 单株小叶榕每年通过蒸腾降温作用间接减少的二氧化碳排放量达到1442.10 kg。