基于氨基作为质子迁移桥梁的蛋氨酸分子旋光异构机理

采用密度泛函理论的B3LYP方法和微扰理论的MP2方法,研究两种最稳定构型的蛋氨酸分子(Met)基于氨基作为质子迁移桥梁的旋光异构反应.结果表明:基于氨基作为质子迁移桥梁的蛋氨酸分子旋光异构反应有2条通道a和b;构型1的主反应通道为通道a,决速步骤为第1基元反应,自由能垒为264.2kJ/mol,由质子从手性C直接向氨基N迁移的过渡态产生;构型2的主反应通道也为通道a,决速步骤为第2基元反应,自由能垒为266.1kJ/mol,由羧基异构后质子从手性C向氨基N迁移的过渡态产生;两种构型的Met分子旋光异构速控步骤的反应速率常数分别为3.04×10~(-34),1.41×10~(-34) s~(-1).     

~(11)碳-蛋氨酸与~(18)氟-脱氧葡萄糖在脑良性病变及低级别胶质瘤诊断中的比较

目的:鉴于11碳-蛋氨酸(11C-Methionine,MET)在良性病变和在低级别胶质瘤鉴别诊断价值的研究尚少,本研究目的是筛选出术前用11C-MET和18氟-脱氧葡萄糖(18F-FDG)两种显像剂进行脑正电子断层显像(PET/CT)成像对良性和低级别胶质瘤(共22例)进行回顾性研究,评价两种显像剂分别对上述两种病变的显示能力,病变边界勾画情况以及鉴别诊断价值,为11C-蛋氨酸在脑内良恶性病变的诊断提供依据.方法:本研究包括脑内占位病变22例(其中良性病变5例,新发低级别胶质瘤WHO I级和II级共17例).每例外科手术或活检前均行18F-FDG和11C-MET PET扫描(两次扫描间隔时间在1周以内),根据病灶及正常对照区(大脑对侧相应正常区域)勾画出的感兴趣区(region of interest,ROI)进行标准摄取值(Standard uptake value,SUV)平均值测量,计算良性及低级别胶质瘤的肿瘤/非瘤比(tumor/normal brain uptake ratio,T/NT比值)的平均值及标准差.对比两种显像剂在上述两组病变中T/N比值的差别并进行统计学分析.结果:(1)11C-MET在良性病变和低级别胶质瘤中的T/NT比值分别是1.59±0.28和1.52±0.48,组间差别无统计学意义(P0.05);18F-FDG在良性病变和低级别胶质瘤中的T/NT比值分别是0.91±0.48和0.77±0.65,组间差别无统计学意义(P0.05).(2)在本组所有22例病变中,11C-MET显示病变呈高代谢者19例,18F-FDG显示病变呈低代谢者17例.(3)11C-MET所示病灶边界清晰者17例,18F-FDG对病灶边界显示清晰者仅2例.(4)17例病灶显示清晰的患者11C-MET显示病变范围均大于18F-FDG.结论:虽然11CMET和18F-FDG两种显像剂均无法将良性病变与低级别胶质瘤区分开,但11C-MET对病灶侵犯范围及边界的显示均明显优于18F-FDG FDG,11C-MET还可检测和随访低级别胶质瘤(即惰性肿瘤)的生长情况,可为临床提供更多诊断、预后及治疗信息,因此,11C-MET可常规应用于脑内占位病变的显示,且其效果优于18F-FDG.     

天冬氨酸分子在水环境下手性转变机理的理论研究

使用密度泛函理论的B3LYP方法和微扰理论的MP2方法,溶剂效应采用离散与连续介质模型,研究了天冬氨酸分子在水环境下的手性转变.反应通道研究发现:天冬氨酸分子在水环境下的手性转变有4个反应通道a,b,c,d.a是以氨基N为桥实现质子转移;b是顺次以羰基O和氨基N为桥实现质子转移;c是只以羰基O为桥实现质子转移;d是羧基内质子迁移后,质子再以羰基O为桥从手性碳的一侧转移到另一侧.势能面计算表明:a通道是最佳通道,3个水分子构成的链作氢迁移媒介,使最高能垒降到108.9kJ·mol-1,对水分子作桥的质子迁移,远程效应不明显;对非质子转移反应,远程作用溶剂效应使能垒明显升高.结果表明:考虑到温度的涨落和分子频繁碰撞等因素,左天冬氨酸在生命体内可以少部分异构成右旋体;水环境下质子迁移反应,可以忽略溶剂的远程效应.