共振瑞利散射光谱法同时测定手性对映体的研究进展

自然界广泛存在具有手性的有机对映异构体,还有很多人工合成的手性化合物.这些手性化合物的物理化学性能相似相近,但其旋光性、生物活性和环境行为迥然各异.对这些有机对映体的手性识别和分离分析则是分析化学中很有吸引力的课题.人类对手性化合物的认识和手性识别经历了感性和理性的飞跃,尤其是对其手性识别从操作到理论分析,产生了许多手段和方法.但是适应不同要求的分离分析仍然在快速发展,尤其是不经分离而同时测定手性对映体的方法还在不断探索中.笔者拟用高灵敏度的共振瑞利散射光谱法为主的分子光谱分析方法进行深入研究,拟建立一种快速简捷高效的同时测定手性对映体的现代分析方法.     

手性分子与NMR谱

目的 研究手性分子与核磁共振(NMR)谱图之间的关系,为手性化合物研究提供参考.方法 通过举例分析,阐述手性分子与NMR谱图之间的关系.如毗邻一个手性中心的亚甲基中的2个质子化学位移并非等价,-CH2-基团实际上是-CHaHb-结构.此方法可以用来确定ee%(对映体过量)值.结果 给出了应用手性衍生试剂、手性溶剂化试剂和手性位移试剂来确定ee%值的方法;此外,对手性螺环化合物的1H NMR谱图也进行了讨论.结论 对于手性分子与NMR谱图之间关系的研究,可为通过NMR谱图表征手性分子提供参考.     

基于从头算的孤立条件下α—丙氨酸分子手性转变理论研究

使用从头算的HF方法,采用6-31G(d)基组,优化了S与R型α—丙氨酸分子的分子几何,计算了优化构型下的电子结构.依据优化后的构型,对α—丙氨酸分子对映体进行了手性转变可能路径的分析.首先,在HF/6-31G(d)水平下进行了手性转变过程的过渡态探索与中间体的几何构型优化,找到了手性转变的可能路径,并得到了反应能垒;而后,又在HF/6-31G(d)水平下对过渡态进行了IRC计算,验证了过渡态的可靠性.     

还原氧化石墨烯/硫堇复合物修饰的手性表面对色氨酸的选择性识别

制备还原氧化石墨烯/硫堇复合材料, 并将其修饰到玻碳电极表面, 利用牛血清蛋白分子存在两个活性位点以及手性对映异构体与其作用点不同的特点, 将上述修饰电极与牛血清蛋白作用, 用于色氨酸(Trp)对映体的选择性识别. 采用循环伏安法（CV）及电化学阻抗谱（EIS）对电极的制备及反应过程进行表征. 结果表明, 在相同实验条件下, 该手性表面对色氨酸对映体（D/L-Trp）表现出不同的电化学信号, 即该手性表面与D/L-Trp间的反应具有立体选择性, 且与L-Trp的作用更强.     

手性流动相高效液相色谱法拆分D,L-色氨酸

在对称C18高效液相色谱柱上,采用手性配体流动相法对D,L-色氨酸对映体进行了拆分。实验结果表明:利用泵前预混的方式,以手性配体试剂与甲醇作为手性流动相,其配比为86.5∶13.5(V/V)时,可以得到D,L-色氨酸对映体的基线分离。该方法与手性固定相拆分相比,具有低成本优势。同时研究了手性流动相的进样方式、组成、流速、柱温等因素对色氨酸拆分效果的影响,确定了手性配体流动相法拆分D,L-色氨酸对映体的如下热力学性质:ΔHD=-22.48kJ/mol、ΔSD=-0.0565kJ/(mol·K)、ΔG298.15D=-5.66kJ/mol及ΔHL=-22.26kJ/mol、ΔSL=-0.0526kJ/(mol·K)、ΔG298.15L=-6.58kJ/mol。     

限域BN纳米管中苯丙氨酸分子的手性转变机理

基于密度泛函理论中的B3LYP方法, 在6-31+G(d,p)基组水平上理论研究限域BN纳米管中苯丙氨酸（Phe）分子手性对映体的转变过程. 通过寻找反应过程中各过渡态和中间体的极值点基本结构, 绘制BN纳米管限域条件下Phe分子手性转变路径上各反应势能面. 结果表明： 在BN纳米管限域条件下, S-Phe@BNNT分子手性1C原子上的12H原子以羧基上的9O原子为桥梁, 转移至手性1C原子的另一侧, 实现了从S-Phe@BNNT到R-Phe@BNNT[KG*8]分子手性对映体的转变.     

限域BN纳米管中苯丙氨酸分子的手性转变机理

基于密度泛函理论中的B3LYP方法, 在6-31+G(d,p)基组水平上理论研究限域BN纳米管中苯丙氨酸（Phe）分子手性对映体的转变过程. 通过寻找反应过程中各过渡态和中间体的极值点基本结构, 绘制BN纳米管限域条件下Phe分子手性转变路径上各反应势能面. 结果表明： 在BN纳米管限域条件下, S-Phe@BNNT分子手性1C原子上的12H原子以羧基上的9O原子为桥梁, 转移至手性1C原子的另一侧, 实现了从S-Phe@BNNT到R-Phe@BNNT[KG*8]分子手性对映体的转变.     

手性卟啉的合成及其手性识别

对合成的5-(4-氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉进行了结构修饰,制备了L-亮氨酸衍生的手性锌卟啉(1a)和(1R,2R)-环己二胺衍生的手性锌卟啉(1b),并研究了其对α-羟基羧酸、氨基醇、二胺和二醇对映体的手性识别性能.结果表明:主体1a和1b对手性二胺有很好的手性识别作用.在低浓度下,主体1a和1b的结合...     

三唑类手性农药高效液相色谱分离的研究

采用正相高效液相色谱研究了三唑酮、烯唑醇、腈菌唑、粉唑醇、多效唑和双苯三唑醇6种三唑类手性农药在Chiralcel OD-H和Chiralcel OJ-H手性柱上的对映体分离,通过优化分离条件,实现了几种手性农药对映体的拆分,并探讨了流动相极性对分离的影响。在此基础上对比了2种纤维素手性固定相的手性拆分效果,探讨了相应的手性识别机理。     

环境分析中的手性识别方法展望

环境中广泛存在着众多的天然和人工合成的手性对映体,手性对映体主导着自然界的奇妙和生命的奥秘.在环境分析中需要探索手性对映体污染物的作用和变迁,自然环境中的手性环境能自然开启手性识别和激活手性,而人为介入的手性识别需要高灵敏度和高选择性相结合的分析手段.许多高灵敏度且简便易行的光谱分析方法,借助有机染料、纳米粒子或量子点等手性选择性试剂,或合成设计某些光散射探针试剂可形成高效的选择性手段.筛查手性选择性试剂或手性光散射探针试剂与荧光、散射相结合的手性识别则是一项创新工作.发展不经分离而同时测定手性污染物的新分析方法是一项有意义的探索.     

烯唑醇与血清蛋白的立体选择性作用机制

手性药物与血清蛋白的结合通常表现出立体选择性。采用UV-Vis吸收光谱、荧光光谱和分子对接技术研究了R-烯唑醇和S-烯唑醇与人血清蛋白(HSA)/牛血清蛋白(BSA)的结合差异。结果表明:血清蛋白与R-烯唑醇的结合能力强于S-烯唑醇;烯唑醇对血清蛋白的荧光猝灭机制为静态猝灭;R-烯唑醇和S-烯唑醇与HSA相互作用的总能量分别为-26.4 kJ/mol和-23.6 kJ/mol,与BSA的对接能量分别为-27.6 kJ/mol和-23.3 kJ/mol,说明R-烯唑醇与血清蛋白形成的复合物更稳定。研究结果可为后续开展烯唑醇的立体选择性作用机制研究提供依据。     

角鲨烯合成酶抑制剂的高通量虚拟筛选

以SQS抑制剂CP 320473为先导物, 在60%结构相似性的基础上, 先通过AutoDock Vina软件进行分子对接, 再选取结合能量最低的新化合物进行分
子对接研究. 结果表明： zinc_8442249比先导化合物CP 320473的抑制效果更好; SQS活性位点的Lys52通过与氢键与抑制剂结合, 在抑制过程中具有重要作用.     

Curcin和curcin C与腺嘌呤互作位点的比较分析

麻疯树核糖体失活蛋白curcin和curcin C均具有抗肿瘤活性，但后者的活性水平显著高于前者，为了探索造成这一差异的结构基础，本文采用在线的同源建模预测软件SWISSMODEL，对两种麻疯树核糖体失活蛋白curcin、curcin C的三维结构模型进行预测，采用SYBYL对预测模型进行能量最小化优化，采用PROCHECK、VERIFY 3D和ERRAT软件对优化前后的模型进行质量评估，随后采用AutoDock软件将预测的模型与腺嘌呤进行分子对接分析.结果显示，两种蛋白采用与Ricin A类似的方式与腺嘌呤相互作用，但在相互作用的氨基酸残基种类、数量以及形成的氢键和疏水相互作用上还是存在差异，其中，curcin C与腺嘌呤具有最强的结合能力，curcin则最低.     

基于网络药理学和分子对接探讨智脑胶囊改善阿尔茨海默病的作用机制

借助网络药理学和分子对接技术,探讨智脑胶囊改善阿尔茨海默病的干预机制。通过TCMSP、TCMID等多个数据库寻找与智脑胶囊相关的化学成分及其作用靶点;利用GeneCard等数据库获取阿尔茨海默病的作用靶点;运用Venny2.1网站筛选出药物与疾病的交集靶点;使用STRING平台和Cytoscape软件进行拓扑分析得到智脑胶囊治疗阿尔茨海默病的核心作用靶点;采用Metaspace数据库对潜在核心作用靶点进行GO(gene ontology)及KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析;利用AutoDock软件使用分子对接验证活性化合物与核心靶点的结合能力。结果表明：在智脑胶囊中共筛选出44个活性成分和292个有效靶点,智脑胶囊与阿尔茨海默病共同靶点58个;蛋白质-蛋白质相互作用得出关键靶点包括AKT1、IL-6、TNF等;GO分析共包含1 419条,KEGG得到175条代谢通路,主要包括脂质与动脉硬化、TNF信号通路;分子对接显示关键成分与靶点具有良好的结合能力。研究表示智脑胶囊可能通过脂质与动脉硬化和TNF信号通路等途径来减轻...     

基于网络药理和分子对接预测复方紫银软膏治疗糖尿病足溃疡的作用靶点

利用网络药理和分子对接技术,探讨复方紫银软膏治疗糖尿病足溃疡的活性成分和潜在分子机制.采用中药系统药理学分析平台（TCMSP）数据库获取方中七味药的化学成分及其相关靶点.在GeneCards、OMIM、TTD、DrugBank数据库中搜集糖尿病足溃疡相关靶点,提炼出二者的交集靶点.运用Cytoscape 3.9.1软件和String数据库绘制“药物-成分-靶点-疾病”可视化网络,并筛选出核心成分和关键靶点.借助Metascape数据库对靶点进行GO和KEGG分析,运用Autodock软件以及Pymol软件进行分子对接验证和展示.结果发现,复方紫银软膏治疗糖尿病足溃疡的关键活性成分为槲皮素、绿原酸、芹菜素、山柰酚、木犀草素.从靶蛋白的角度,排名前5位的是PTGS2、HSP90AB1、PTGS1、AR、DPP4;GO富集分析提示主要包括炎症反应、细胞因子和蛋白酶受体结合等生物过程. KEGG通路主要涉及AGE-RAGE、MAPK信号通路和PI3KAkt等信号通路.分子对接结果表明复方紫银软膏中主要活性成分与关键靶点PTGS2、HSP90AB1、PTGS1、AR和DPP4具有较稳定的结合活性...     

麻疯树核糖体失活蛋白Curcin和Curcin C与腺苷及腺嘌呤的互作方式分析

麻疯树核糖体失活蛋白Curcin和Curcin C均具N-糖苷酶活性，然而两者的体外翻译抑制能力却具有明显差异，这暗示着两者的N-糖苷酶活性也存在差异.为了探究造成这一差异的结构基础，本研究使用trRosetta对两种蛋白进行了三级结构的预测，通过PROCHECK和Qmean对预测得到的三级结构模型进行了质量评估，利用Chem3D对小分子配体腺嘌呤和腺苷进行了结构优化，借助UCSF Chimera对Curcin及Curcin C活性位点的氨基酸组成进行了预测.最终使用分子对接软件AutoDock将预测得到的模型与小分子腺嘌呤及腺苷进行分子对接.对接结果显示，两种蛋白与腺嘌呤的相互作用模式具有较高的相似性，但Curcin的关键氨基酸Arg并未参与到与配体的相互作用.此外Curcin C与腺嘌呤和腺苷之间的结合能都低于Curcin,且其和腺苷与腺嘌呤之间结合能的差值也要高于Curcin.这一结果暗示着Curcin和Curcin C之间的活性差异与其活性位点处的结构特征有关，Curcin C中的关键氨基酸Arg与腺嘌呤及腺苷的结合位点更为靠近，从而导致Curcin C与底物之间的结合能更低，...     

西沙必利在新型键合手性柱上的拆分及其在血浆中的含量测定

建立一种用新型键合纤维素手性固定相拆分西沙必利对映体的高效液相色谱方法,并利用此方法测定血浆中西沙必利的含量.使用Chiralpak IC色谱柱（250 mm×4.6 mm,5μm）,流动相为正己烷-异丙醇-二乙胺（体积比80∶ 20∶0.1）,流速0.8 mL/min,检测波长273 nm,柱温25℃.取血浆200 μL,加入西沙必利标准溶液10 μL,碱化后用正庚烷-异戊醇（体积比95∶5）提取,40℃氮气吹干.结果表明：西沙必利对映体在新型键合直链纤维素衍生化合物手性固定相上能够完全分离,分离度为1.65;其血浆提取回收率达87％,线性范围为10～ 160 μg/mL,最低检测限为5 μg/mL,RSD＜4.0％.本方法可方便地实现西沙必利对映体的分离及其在血浆中的含量测定,为临床上西沙必利的血药浓度监测及药代动力学研究提供了便捷、灵敏的分析手段.     

高效液相色谱手性固定相法拆分喹禾灵对映体

采用高效液相色谱法,在直链淀粉-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)(Sino-Chiral AD)手性柱上,对喹禾灵外消旋体进行拆分,考察流动相正己烷中,不同的醇类添加剂、醇类添加剂浓度及温度对手性分离的影响,当流动相为V正己烷∶V乙醇(95∶5)、流速为0.5mL·min-1、25℃时喹禾灵在Sino-Chiral AD柱上获得完全分离,分离度Rs达2.17.