研究溶液中非顺磁金属离子络合的一种新方法——NMR弛豫增宽法

研究金属离子在水溶液中与配位体的配位络合是当今生物无机络合研究的一个热点。迄今为止,应用NMR方法研究溶液中金属离子的配位络合只有三种,即测量NMR化学位移变化、测量T_1值与测量顺磁弛豫谱线增宽的方法。在这三种方法中,对研究配位最简单、直观与明显的方法就是顺磁弛豫谱线增宽的方法。但这方法的弱点是适应范围较窄,仅限于一些顺磁金属离子。对非顺磁金属离子的络合研究,这种弛豫增宽法由于这种金属离子缺乏     

测络合物离解常数的核磁共振方法研究

目前NMR手段已广泛应用于研究金属离子络合物的络合平衡.根据金属离子或配体的NMR参数随浓度的变化,来测得络合物的离解常数.络合平衡过程是一种动态平衡过程,如果这种过程相对于NMR时间标度是慢交换过程,就可以直接从NMR谱的积分强度计算出络合平衡常数.遗憾的是,绝大多数络合平衡的动态过程都是快交换过程,这就给NMR方法测定络合平衡常数带来一些困难.     

水环境中溶解有机物对铜生物可利用性的影响

具有生物毒性的铜是水体重要的金属污染物之一,而溶解有机物(dissolved organic matter,DOM)的存在能够降低金属铜对生物的危害.本文综述了水环境DOM的来源、特征和形成消耗过程,并归纳了已知组成、细菌和浮游植物3种不同来源的DOM与金属铜之间的络合作用,探讨了水环境DOM影响金属铜生物可利用性的因素及机制.已有研究表明DOM对金属铜生物可利用性的影响主要体现在两方面:(1)DOM能够降低或提高铜的生物毒性,海洋环境存在DOM维持铜生物毒性的平衡机制;(2)DOM通过降低食物链底端对金属铜的吸收,限制铜进入食物链.DOM对金属铜生物可利用性影响主要通过与自由铜离子(Cu2+)产生络合或螯合作用实现,同时还受DOM自身特征以及分子大小的影响.随着研究技术的发展,现在研究可以从分子结构或官能团的角度更准确地评价DOM对金属的影响.本文最后总结了目前DOM对金属铜生物可利用性影响研究中新技术的应用、面临的问题和挑战以及未来的发展方向.     

二苯基-15-冠-5加速钠离子和钾离子在微米管支撑的微-水/1,2-二氯乙烷界面上的转移反应

玻璃微米管针尖可用于支撑微米级的水/1,2-二氯乙烷(W/DCE)界面, 并用来研究二苯基-15- 冠-5(DB15C5)加速钠离子和钾离子转移反应的机理和求算其络合物的稳定常数. 在两种极限情况下, 即水相中金属离子浓度远大于有机相中DB15C5的浓度(DB15C5扩散控制过程)和有机相中DB15C5的浓度远大于水相中金属离子浓度(金属离子扩散控制过程), 循环伏安研究表明, 加速钠离子转移反应均发生1:1(金属离子:载体)的界面络合转移过程, 相应的一级络合常数分别为log β1 = 8.97 ± 0.05 和log β1 = 8.63 ±0.03. 而对于加速钾离子转移反应, 当DB15C5扩散控制时发生的是一个1:2的界面络合转移过程, 当钾离子扩散控制时, 在电位窗内却观察到两个过程: 一个较低电位的1:2的界面络合转移过程和一个较高电位的1:1界面络合转移过程. 两种极限条件下所求算的钾离子和DB15C5的二级络合常数分别为log β2 = 13.64±0.03和log β2 =11.34±0.24.     

二苯基-15-冠-5加速钠离子和钾离子在微米管支撑的微-水/1,2-二氯乙烷界面上的转移反应

玻璃微米管针尖可用于支撑微米级的水/1,2-二氯乙烷（W/DCE）界面,并用来研究二苯基-15-冠-5（DB15C5）加速钠离子和钾离子转移反应的机理和求算其络合物的稳定常数.在两种极限情况下,即水相中金属离子浓度远大于有机相中DB15C5的浓度（DB15C5扩散控制过程）和有机相中DB15C5的浓度远大于水相中金属离子浓度（金属离子扩散控制过程）,循环伏安研究表明,加速钠离子转移反应均发生1∶1（金属离子:载体）的界面络合转移过程,相应的一级络合常数分别为logβ1=8.97±0.05和logβ1=8.63±0.03.而对于加速钾离子转移反应,当 DB15C5扩散控制时发生的是一个1:2的界面络合转移过程,当钾离子扩散控制时,在电位窗内却观察到两个过程:一个较低电位的1∶2的界面络合转移过程和一个较高电位的1∶1界面络合转移过程.两种极限条件下所求算的钾离子和DB15C5的二级络合常数分别为logβ1=13.64±0.03和logβ2=11.34±0.24.     

5′核糖核苷酸与硫酸铝钾的络合反应

关于碱基、核苷和核苷酸与不同金属离子或其他化合物的络合反应已有不少报道.这些络合反应大致可分为三类:第一类是碱基与重金属离子如Hg~(2+)、Ag~+的络合反应;第二类是核苷、核苷酸和RNA 与硼酸离子或有机硼酸的络合反应;第三类络合反应是5′核苷酸与某些金属离子如Cu~(2+)、Co~(2+)和Zn~(2+)等的络合反应.本文报道5′核糖核苷酸与硫酸铝钾的络合沉淀反应.此络合反应发生在     

金属离子水解时多核络合形成曲线的线性特性

虽然有了一些分析与计算多核络合物稳定常数的方法,但研究溶液中多核络合物的形成及其稳定性仍是一个复杂的问题。在本工作中我们将考察金属离子水解时的多核络合形成曲线的线性特性,它也是与溶液中实际形成的多核络合体系的稳定性密切相关的。设在溶液中存在配位体A与金属离子B,它们形成单核与多核络合物A_pB_q(为书写方便     

丁二酸的电离常数及其与碱金属和碱土金属离子的络合常数

R.K.Cannan 和 A.Kibrick 曾经用 pH 法测定了某些一元和二元羧酸的电离常数及其与二价金属离子的络合常数。他们在计算这些常数时假定钠或钾离子和羧酸根并不生成络离子,这一假定通常是被大家所接受的。但由于作者之一与何世煇在研究     

金属离子对共轭聚合物固体薄膜的荧光猝灭效应

研究了聚合物P1(金属识别单元为2, 2′-联吡啶)和P2(金属识别单元为1, 10-菲咯啉)的固体薄膜与金属离子作用时的荧光猝灭效应, 发现对于大部分过渡金属离子, 聚合物P2具有明显增强的猝灭响应. P1中反式构象的2, 2′-联吡啶两吡啶环呈20°的二面角, 在构象转变受限的固体薄膜中金属离子络合需要克服一定的扭曲阻力, 而P2中平面结构的1,10-菲咯啉在金属离子络合时则不需要构象转变. 因此, P2可能更适合固体薄膜的器件应用, 例如金属离子传感.     

分子识别响应型智能膜的研究进展

分子识别响应型智能膜兼备分子识别特性和膜过程能耗低效率高的优点,可以实现特定分子识别型控制释放、以及化学或生物物质的高精度分离等.本文主要综述了分子识别响应型智能膜的设计方法与应用,重点介绍了3类分子识别响应型智能膜及其应用:基于主客体作用分子识别响应型智能膜、基于耦合作用分子识别响应型智能膜以及基于螯合作用分子识别响应型智能膜,为新型分子识别响应型智能膜材料的研制以及分子识别响应智能膜过程的强化与应用提供了有价值的参考.     

金属离子水解的规律性

关于金属离子水解程度的规律性,许多人从离子极化概念出发进行了研究.近期,温元凯、甘昌汉等人提出两个经验公式.然而前者复杂,后者物理意义不够明确.由于误差较大,规律性不太明显.我们在分析已有的金属离子水解常数实验数据和前人对金属离子水解过程的讨论后,认为金属离子的水解是由该离子和水分子之间的相互作用而引     

几种氨基酸对铜、金的淋滤作用的实验研究

在一些以沉积岩系为矿源层的层控矿床的成矿过程中,生物遗体降解产生的氨基酸可能对于成矿物质的活化迁移方面起了重要的作用.但目前研究者的注意力多集中于脂肪酸、腐殖酸对金属的络合作用,致使关于氨基酸对金属的络合、淋滤作用的可用的数据很少.为此本文用模拟实验方法研究了几种含氨基酸溶液对岩石中铜、金的淋滤络合作用并讨论了其地球化学意义.     

核酸酶催化磷酸二酯键水解断裂作用的配位化学模拟

在生物体内发生着核酸的合成与降解, 涉及核酸上磷酸二酯键的生成与断裂.磷酸二酯键的断裂模式有氧化性断裂和水解性断裂, 水解性断裂的产物有可能用连接酶再连接. 近年来, 磷酸二酯键水解断裂的配位化学模拟取得了很大进展. 在所发现的具有水解断裂核酸能力的金属配合物中, 有单核金属配合物, 也有双核金属配合物, 涉及的金属离子有过渡金属离子, 也有镧系金属离子, 但反应速率同天然酶相比仍差几个数量级. 用多核金属配合物来模拟核酸酶对磷酸二酯键的水解断裂应当是一个有前途的研究方向.     

《生物无机化学》

生物无机化学是由无机化学与生物学、医学等学科交叉所形成的一门独立的、系统的新兴学科．近年来，生物无机化学取得了许多突破性进展，人们对无机物，尤其是对金属离子在生命过程中的作用有了更加深入的了解．生物无机化学家除了在长期关注的金属酶、金属蛋白等体系取得了重大进展外，对金属离子在大脑和神经系统中的功能研究也取得了突破．编写本书的目的就是使读者在了解生物无机化学基本范畴的基础上对该领域的最新进展情况有所了解．     

液-液相分离与生物分子凝集体

真核细胞中有大量的含有高浓度生物大分子的无膜区室,比如P颗粒、压力颗粒、p62颗粒等,涉及生殖细胞命运特化、应激反应、选择性自噬等各种细胞过程.它们被统一称作"生物分子凝集体",使生化反应相对独立,高度有序和高效地进行.近些年的研究表明,大多数生物分子凝集体为多价相互作用驱使的"液-液相分离".围绕体外重构的相分离,以及它们与体内生物分子凝集体的联系,我们对生物大分子相分离的形成与调控、组成与功能的理解愈加深入,相分离与生物分子凝集体也成为生物学及相关交叉领域的研究热点.     

络合物化学在医药方面的应用

近20年来络合物化学发展突飞猛进,在阐明生命过程中金属离子所起作用以及探索利用金属络合物进行诊断和治疗疾病方面也取得了可喜成果。从分子水平上研究微量金属在正常生理生化过程和病理、药理作用中的功能,解释酶的结构及其作用机理,由于环境污染、职     

稀土组分影响测定误差的研究

关于不同稀土组分造成测定误差的研究,如以铀试剂工显色铈、钇族稀土元素作校正曲线,误差约在±10％以内。为消除该误差来源,本文研究1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-呲唑酮-[5](PMBP)与钇及镧系元素的螯合作用,实验发现随着PMBP浓度增大,对各个稀土元素的螯合力增强,并有明显差异。本文利用该差异,按15个稀土元素在地壳中的不同丰度     

用络合滴定法测定钪的新方法

用容量法分析钪时常用的络合剂为氨基多羧酸,特别是EDTA。用DTPA络合滴定法测定钪在文献中尚未见报道,我们研究了用     

脱氧核酶在生物检测及基因治疗中的研究进展

脱氧核酶(DNA zyme)是通过体外筛选技术获得的有酶活性的单链DNA分子.随着越来越多的脱氧核酶被筛选出来,科学家对其功能性质的研究也逐渐深入.其中,RNA切割作用作为脱氧核酶最重要的一种特性,是目前研究热点.而脱氧核酶发挥RNA切割作用需要辅因子(金属离子、中性分子、细菌等),因此,基于此特性,DNAzyme不仅被广泛用于金属离子和生物分子检测,而且被应用于特异性切割mRNA阻断蛋白的翻译,从而用于多类临床疾病的治疗.本文系统总结了DNAzyme在金属离子和生物分子检测以及在基因治疗方面的研究进展,并对其在动物体内对目标分子的高灵敏度、低浓度特异性检测及发挥切割活性进而达到疾病治疗做出了展望.     

检测巯基物质的光学探针研究进展

巯基物质是生物体内主要的抗氧化剂,并以多种形式广泛存在.定量检测巯基物质在生化研究和相关疾病诊断方面意义突出.目前,利用高选择性、高灵敏度的光学探针开展巯基物质的检测研究已成为前沿课题之一.其中,荧光探针由于能够实现活体的原位、实时成像尤其受到关注.本文基于光学探针与巯基物质(主要包括谷胱甘肽、半胱氨酸和高半胱氨酸)的不同反应机理,就近年来该领域的研究新进展做了较系统的评述.所涉及的反应机理主要有:双键的麦克尔加成、苯环的亲核取代、金属的配位络合、巯基物质参与的氧化反应和成环反应、以及静电作用等.此外,还讨论了检测巯基物质的光学探针存在的问题,并展望了其发展趋势与应用前景.