FeSOD天然酶活性中心的理论研究

通过密度泛函理论计算,探讨FeSOD天然酶氧化态、还原态和失活态的活性中心的电子结构,揭示具有较高的结构稳定性和催化超氧阴离子的活性的原因.为FeSOD模拟化合物的分子设计提供了重要的信息.     

卤素阴离子与氨分子复合物分子间氢键的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论(DFT)研究了卤素阴离子X-(X=F,Cl,Br,Ⅰ)与氨分子NH3复合物势能面上的稳定点,计算结果表明氨分子通过一个近似直线的单氢键结合到卤素离子上,优化的几何结构和自然键轨道(NBO)分析表明卤素离子X- (X=F,Cl,Br,Ⅰ)与NH3分子形成的复合物以离子偶极型(ion-dipole)分子的形式存在.     

量子化学发展综述

随着量子力学在化学领域的运用,使得化学家借助于量子理论逐渐认识了物质的结构,为化学的发展提供了指导意义,从而逐步形成了量子化学理论和相应的计算方法。在量子化学发展的里程上,经历了价键理论、分子轨道理论和密度泛函理论等发展,并最终诞生了用于量子化学Gaussian程序。     

量子化学法研究苯并芘分子的结构和性质

结合HF、B3LYP、B3PW91、MP2等不同经典量子化学方法,在6-311++G(d,p)水平上计算苯并芘的分子结构和电子结构,并对苯并芘分子的几何构型、Wiberg键级、光谱、静电荷布居等进行分析,结合前线轨道理论探讨分子的稳定性和反应活性.结果表明:苯并芘分子呈环状平面型,其中碳原子的活性不同,C(8)的反应活性最高,最容易接受亲电试剂的进攻.前线轨道分析表明:苯并芘分子以接受电子为主,计算得出ΔE L-H=3.048 eV,表明该分子具有适合的能带宽度,可作为有机发光材料的原料.同时计算其在不同温度下的热力学性质.MP2方法在能量计算方面体现出较精确的优势.     

天然MnSOD活性中心的密度泛函理论研究

本文用密度泛函理论对天然MnSOD的活性中心进行了计算,从电子组态、前线分子轨道、Mulliken重叠布居和NBO分析等方面解释了天然MnSOD的活性,为MnSOD模拟化合物的分子设计提供了理论依据。     

尿嘧啶-巴比妥酸分子间相互作用的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-311G**理论水平上研究了尿嘧啶(U)和巴比妥酸(B)分子间的相互作用,以期从理论上预测巴比妥酸类物质对核酸产生的影响。优化复合物构型得到5个B1-U、4个B2-U、4个B3-U稳定构型,经基组重叠误差和零点振动能校正后,比较各复合物的相互作用能,可以得出复合物的主要存在形式有B2-U-3、B2-U-1、B1-U-3和B1-U-1。从NBO的分析得知B1-U、B2-U、B3-U系列复合物的稳定性顺序与氢键强度一致,即氢键的强度决定了复合物的稳定性,分析自然键轨道能揭示相互作用的本质。     

线性金属配合物Cr3(dpa)4Cl2及其氧化态的Cr—Cr键的理论研究

用密度泛函理论对具有分子导线潜在应用前景的线性金属配合物Cr3(dpa)4Cl2的对称构型1,非对称构型2及其氧化态[Cr3(dpa)4Cl2]+3进行理论计算,并结合自然键轨道理论对配合物1～3的CrCr键进行分析.结果表明：(1)中性构型1和2中只形成Cr36+的dz2轨道组成的三中心三电子键,电子由两端向中间的Cr离域,电子由中间向两端的Cr离域,电子的离域更显著.由于离域和dpa-配体的螺旋盘绕作用,Cr36+的轨道中dxz和dyz轨道成份较小且绕金属轴(Z轴)发生不同程度的旋转,难以重叠形成键.(2)氧化态3中,因配体的螺旋作用,Cr的dxy轨道绕Z轴发生不同程度旋转而无法有效重叠形成键,故CrCr短键只存在1个键和2个键的三重键.(3)中性分子的HOMO轨道为非键轨道,电子云集中在两端Cr上,两端的Cr(2的长键端的Cr)是失电子形成氧化态3的中心.     

DFT/B3LYP方法探索C6H5(CH3)2SiOH的结构和化学键特性

二甲基苯基硅醇易通过蒸馏的方法进行分离提纯,进而制备高纯硅,但其化学键特性的实验数据较为缺乏,笔者运用密度泛函理论DFT/B3LYP方法,采用6-311++G**基组进行计算,首先对二甲基苯基硅醇的初始构型进行完全开放的几何构型全优化,之后结合能量分析、电荷分析和自然键轨道分析(NBO)考察了二甲基苯基硅醇平衡构型的分子性质,得出二甲基苯基硅醇分子的化学键特性：1）苯基和甲基对羟基上的O-H键影响甚微,但使Si-O键有所增强;2）Si与苯环上C原子间的键强度较弱,Si-O键相对较强,O-H键最弱;3）苯环上C原子间电子离域化程度相对较高,O的孤对电子流向Si-C反键轨道,可略为削弱Si-C键强度。填补了其化学键特性方面的空白,为涉及二甲基苯基硅醇的化学反应提供了理论基础。     

β二酮二亚胺Zn配合物桥联二聚体的理论研究

从理论上探讨和研究了LZn(μ-X)2ZnL(L={HC(CMeNPh)2})配位化合物的不同桥接基团衍生物的性质。采用B3LYP方法,选用6-31+G**基组对其进行了计算及分析。结果表明过渡金属与配体间存在广泛的电子给体-受体作用。在含有不同的桥接基团(X=F,OH,NH2,Cl,SH,PH2)的此类配位化合物间,当桥接基团分别为F,OH,NH2和Cl,SH,PH2时配位化合物四元桥环稳定性逐渐增强。同时从稳定性上讲,第2周期大于相应的第3周期桥联化合物。其中,带电荷数较低的PH2配位化合物有着较强的电子给体-受体作用,稳定化能较高。Wiberg键级也大于其他配位化合物,因而桥键比较稳定。     

（BCO）5M和[（BCO）5]2M（M=Li^＋,Na^＋,K^＋,Be^2＋,Mg^2＋,Ca^＋）的结构与性质

运用高精度密度泛函B3LYP／6-311＋G^＋方法，对（BCO）5M和[（BCO）5]2M（M=Li^＋，Na^＋，K^＋，Be^2＋，Mg^2＋，Ca^2＋）16种配合物的经典几何构型（正五角单锥（C5a），交错式（D5d）和重叠式（D5h））进行了理论计算．优化构型稳定，对称性高，同系配合物中，RB-C值在同一主族中从上到下依次减小，而同一周期中则从左到右依次增大，RB-M值的变化规律与之相反，所有配合物中，B均带负电荷，且都比基本配体1（[（BCO）5]^-）中的多，金属M所带正电荷（同一系列配合物中）随着主量子数的增大而增大，C则相反；同时随着质量数的增大，C和M所带正电荷均呈增大趋势．这些变化均与金属离子所带电荷和原子半径有关．分子轨道的分析阐述了配合物的成键本质，同时还从HOMO轨道能量预测出这些配合物的第一电离势，具有实际参考意义。     

酵母菌SOD发酵条件的研究

研究环境条件对酵母菌SOD发酵的影响。试验结果表明,初糖浓度、金属离子、pH值、装液量和培养时间等对酵母发酵的生物量和SOD含量有较大影响。在初步优化发酵条件下,细胞生物量为33 90g L,菌体SOD含量为1871 68U L,发酵液产SOD能力为6 34×104U L。     

超氧化物歧化酶修饰产物结构和性能研究

以β-环糊精的链状衍生物和环状衍生物分别修饰超氧化物歧化酶(SOD),生成SOD的两种修饰产物。采用化学分析方法测定衍生物的醛基、修饰产物的自由氨基以及SOD的活性,并利用红外光谱表征衍生物和修饰产物的结构。对修饰产物的性能研究发现,超氧化物歧化酶经β-环糊精环状衍生物修饰后耐酸性提高了3.6倍,热稳定性也有所提高,而链状衍生物修饰的SOD热稳定性降低了37%。红外光谱分析显示,两种修饰产物的红外谱图中均带有相应的环糊精衍生物的特征吸收带,表明β-环糊精对SOD的修饰是成功的。     

超氧化物歧化酶及其模拟研究

超氧化物歧化酶 (SOD)作为一种生物活性酶 ,在治疗由氧化应激所导致的疾病方面有着非常广阔的应用前景 .本文综述了国内外近年来有关 SOD的存在和结构、SOD活性的测定及模拟等方面的研究进展 .     

鸭血红细胞SOD的初步分离纯化与部分性质

经氯仿-乙醇分级分离,丙酮沉淀的方法,从鸭血红细胞中得到粗Cu,Zn-SOD。结果表明丙酮沉淀比活力为664.48 U.mg-1,提纯倍数为20.29,SOD活性在30~70℃时变化不明显,但超过后急剧下降,50℃下热稳定性较低,在pH值为3~8之间基本保持稳定。     

兔血铜锌超氧化物歧化酶的纯化及其性质

用乙醇－氯仿处理，丙酮分级沉淀，ＤＥＡＥ－纤维层析等方法，从兔血红细胞中纯化出铜锌超氧化物歧化酶，产率为５１％，比活力为１２４３０ｕ／ｍｇ．该酶经冷冻干燥后呈淡蓝色，天然状态，下该酶的分子量约为３００００，由相同的两个亚基组成，紫外扫描表明纯酶在２６５ｎｍ处有最大光吸收值，经聚丙烯酰胺凝胶电泳后，用蛋白染色及ＮＢＴ活性染色均显示出三条带，结果表明用该纯化方法得到的ＳＯＤ为均一性纯酶，氨基酸组成显示     

超氧化物歧化酶在斑马鱼早期胚胎中的表达特点

以斑马鱼早期胚胎为研究对象，通过免疫组织化学的方法研究了超氧化物歧化酶（SOD）在斑马鱼体节分化时期的表达特点。结果发现：在体节分化的不同时期，SOD在脊索细胞的胞质部位有不同强度的表达；SOD在脑组织中表达较强，到孵化期，在大脑区域的表达略强于间脑区域。提示SOD不仅存在于成体的抗氧化防线中，在胚胎早期发育过程中以SOD为代表的酶性抗氧化系统就开始逐步建立，维持胚胎组织器官细胞中的正常活性氧浓度，确保胚胎的正常发育。     

用柱色谱纯化牛红血球超氧化物歧化酶

比较了几种初步纯化超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）的方法,并进行了优化组合。研究了用软基质阴离子交换柱（ＤＥＡＥ－ＳｅｐｈａｒｏｓｅＣＬ－６Ｂ）和凝胶柱（Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ６Ｂ）分离纯化ＳＯＤ的工艺条件。利用建立的方法纯化了来自牛血的超氧化物歧化酶,整个工艺过程总活性回收率为６５％,比活为５４２９Ｕ／ｍｇ,纯化倍数提高至６１倍。     

铜离子对铜锌超氧化物歧化酶二聚作用的影响

观测了Cu^2＋在脱辅基SOD（apoSOD）二聚过程中的作用．探讨了过氧化氢和pH值对SOD二聚体形成的影响,以及缺锌多铜SOD（Cu^2＋SOD）诱导其他蛋白质聚集的作用．结果显示Cu^2＋SOD自聚集成二聚体,在SDS作用下不解聚;pH值为5．6～6．8最有利于Cu^2＋SOD二聚体的形成．而过氧化氢的存在导致Cu^2＋SOD二聚体解聚成单体．另一方面,发现Cu^2＋SOD能够诱导结构类似的apoSOD,Zn4SOD和Cu2Zn2SOD形成不被SDS解聚的二聚体,而对其他蛋白质没有影响,表明Cu^2＋SOD诱导蛋白质聚集时有一定的空间结构选择性．