诺贝尔化学奖类大学生创新实验--Suzuki偶联反应制备DPP类荧光染料

以丁二酸二异丙酯和对溴苯甲腈为原料,经闭环和偶联反应合成了吡咯并吡咯二酮(DPP)类分子,与1-溴-2-甲基丁烷经亲核取代反应,进而经Suzuki偶联反应与9-蒽硼酸反应制备了DPP类染料分子。化合物结构经1HNMR、13C NMR和HRMS等表征,并且DPP类染料分子具有强的荧光特征,在氯仿溶液和固态下的荧光量子效率可分别达88.4%和78.9%。

基于介孔二氧化硅的多功能纳米药物输送体系研究进展

介孔二氧化硅因具有有序介孔结构、比表面积大、生物相容性好及表面易于修饰等特点,在生物医药等领域显示出了极大的应用前景,目前,基于介孔二氧化硅的纳米药物输送体系已成为众多科研工作者研究的热点.本文讨论了靶向修饰及成像等多功能化的介孔二氧化硅药物输送体系的研究进展,同时详细介绍了一系列具有特定形态结构(如中空/摇铃状、纳米管等)的介孔二氧化硅基载药体系的制备、表面修饰及其在药物输送、释放等领域的应用研究.最后,对目前介孔二氧化硅基药物输送体系(主要包括具有特定形态结构的介孔二氧化硅药物载体、多功能复合药物载体及可生物降解的介孔二氧化硅药物输送体系等)在实际应用中存在的问题进行了分析并对其未来的发展前景进行了展望.

诺氟沙星与氧氟沙星同时与牛血清白蛋白分子作用的荧光光谱

氧氟沙星(OFX)、诺氟沙星(NOR)皆能使牛血清白蛋白(BSA)的荧光猝灭.当2种药物共存时可进一步使BSA荧光猝灭,借此利用荧光光谱法研究了诺氟沙星、氧氟沙星药物间的相互作用.研究结果表明2种药物间存在相互作用,使药物与蛋白的结合稳定性减小;BSA的荧光猝灭属于静态猝灭,药物与BSA结合位点数n近似为1.依据F rster能量转移理论,测定了药物与蛋白之间的结合距离r,结果表明:药物间相互作用的存在使r值增大,药物与蛋白结合稳定性减小.荧光同步光谱研究表明药物间的相互作用影响了BSA构象,使BSA分子伸展,疏水性降低.

荧光法简单快速预测药物-血浆蛋白结合率

以抗生素药物头孢匹胺钠(CPMS)为例,在模拟人体生理条件下,研究了不同温度下牛血清白蛋白(BSA)与CPMS的相互作用。由该反应的结合常数及结合位点数建立了预测该药物血浆蛋白结合率的理论模型,由实验数据分析了CPMS浓度与BSA浓度动态变化时药物蛋白结合率的全程规律。研究结果表明,药物与蛋白结合率随蛋白质与药物浓度的改变处于动态变化中。根据文献报道的药物与蛋白反应的结合常数及结合位点数预测了药物血浆蛋白结合率,并与文献数据进行了比较,结果满意。

几种淀粉样短肽自组装过程的傅里叶变换红外光谱研究

对多种衍生于β-淀粉样蛋白的淀粉样短肽体系的自组装过程进行了研究。研究发现,这几种淀粉样短肽体系能够形成多种纳米结构,包括纳米管、纳米片、纳米球、和纳米纤维。利用傅里叶变换红外光谱技术对这些淀粉样短肽体系的自组装过程进行了实时跟踪,通过对多肽酰胺Ⅰ带和侧链红外吸收区域的精细分析并结合原子力显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等微观形貌表征,深入探究了这些淀粉样短肽的自组装机制。

硫酸头孢匹罗与牛血清白蛋白结合反应的发光机理

在人生理条件下,利用荧光猝灭法、同步荧光法及共振光散射法,分别研究了不同温度下硫酸头孢匹罗(CPS)与牛血清白蛋白(BSA)间的结合反应。结果表明:随着CPS浓度的增加,BSA的荧光、共振散射光依次降低,其荧光猝灭为静态猝灭过程并伴随非辐射能量转移作用。反应的结合常数为104数量级,结合位点数约为1;结合位点位于BSA的亚结构ⅡA中;结合距离r<7 nm。CPS与BSA间作用力主要是静电引力;Hill系数nH<1,表明CPS有弱的负协同作用。同步荧光光谱表明CPS对BSA构象产生影响,使BSA腔内疏水环境的极性增强,疏水性减弱。

头孢匹胺钠与牛血清白蛋白的相互作用机理及共存金属离子的影响

研究了不同温度下牛血清白蛋白(BSA)与头孢匹胺钠(CPMS)的相互作用及常见金属离子(Mg2+、Zn2+、Cu2+、Fe3+、Co2+、Ni2+)对BSA-CPMS体系的影响。结果表明:CPMS能使BSA的荧光发生猝灭,其过程为静态猝灭并伴有非辐射能量转移;CPMS通过静电引力与BSA结合,结合常数为104数量级,结合位点数约为1;结合主要作用于BSA的亚结构ⅡA中,结合距离r≈2.60 nm。同步荧光光谱和圆二色谱(CD)均表明CPMS使BSA构象发生了变化。

头孢噻肟钠和氯霉素与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱分析

在pH=7.40 Tris-HCl缓冲溶液中,应用荧光光谱法分别研究了298,303,308 K时,头孢噻肟钠(CTX)、氯霉素(CHL)对牛血清白蛋白(BSA)荧光的猝灭反应。结果表明:药物与BSA的结合稳定常数Ka随温度增加而降低,两种药物对BSA的荧光猝灭皆为静态猝灭过程。标记竞争实验表明CTX、CHL在BSA中的结合位置主要位于亚域ⅡA的位点Ⅰ。在BSA-CTX(BSA-CHL)体系中再加入CHL(CTX)时,可使BSA的荧光进一步猝灭,Ka减小,三元体系的Hill系数均小于1,表明一种药物的存在将影响另一种药物与BSA的结合,两种药物之间具有负协同作用。用热力学参数确定了药物与BSA的作用力类型。

利用铕(Ⅲ)-诺氟沙星-十二烷基硫酸钠的光致发光及稀土敏化荧光法测定硫酸新霉素的浓度

室温下,在pH=7.4的氨-氯化铵缓冲溶液中,铕(Ⅲ)与诺氟沙星反应形成稳定络合物,产生稀土敏化荧光,其最佳激发、发射波长分别为λex=340 nm、λem=612 nm,表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的加入使其荧光强度进一步增加。在该反应体系中加入适量硫酸新霉素溶液,铕(Ⅲ)与诺氟沙星络合物的激发、发射峰位置不变,但荧光强度降低,据此建立了灵敏的测定硫酸新霉素的荧光分析方法。硫酸新霉素的浓度在0.909～22.72 mg/L范围内符合线性关系。该方法的检出限为0.40 mg/L,可用于片剂及滴眼液中硫酸新霉素含量的测定,快速、简便、结果满意。6次平行测定的回收率为90.5%～102.3%,相对标准偏差为1.4%～3.5%。

荧光光谱法研究拜复乐与小牛胸腺DNA的作用机理

用荧光光谱法研究了拜复乐(MXFX)与小牛胸腺DNA(ctDNA)之间的相互作用。在pH=7.4的TrisHCl缓冲溶液中,MXFX的荧光激发峰和发射峰分别位于291 nm和462 nm。ctDNA的加入对MXFX的荧光有静态猝灭作用,这种荧光静态猝灭作用是由ctDNA和MXFX结合引起的,作用力为氢键或范德华力,结合常数为1.28×105L/mol(25℃)。采用离子强度的影响、碘离子猝灭及溴乙锭竞争作用实验研究了MXFX与ctDNA间的相互作用,结果表明MXFX与DNA的结合是MXFX嵌入到DNA中相邻2个碱基对之间,属于嵌入结合模式。

壳聚糖/羟基磷灰石对Zn(Ⅱ)的吸附动力学及热力学研究

采用原位复合法制备了壳聚糖/羟基磷灰石复合吸附剂(CS/HA),研究了该吸附剂对水溶液中Zn(Ⅱ)的吸附热力学及动力学.动力学研究表明:在实验条件下吸附量与时间的关系符合伪二级动力学方程,求出了吸附活化能.热力学研究表明:在实验条件下,CS/HA对Zn(Ⅱ)的吸附符合Langmuir等温吸附方程,得到了ΔHθ,ΔSθ,ΔGθ等一些热力学参数.

在DNA网络模板上原位合成金纳米颗粒

报道了一种利用DNA网络为模板原位合成金纳米颗粒的方法。利用AuCl4-阴离子和DNA碱基间的配位作用,使AuCl4-结合到预先制备好的DNA网络模板上,然后还原AuCl4-,在DNA模板上原位合成具有良好分散性的金纳米颗粒。通过在水溶液中以DNA为稳定剂的金纳米颗粒的成功合成,间接证明了DNA网络上合成的颗粒物为金纳米颗粒。原子力显微镜表征说明,DNA网络的疏密程度以及还原时间对金纳米颗粒的尺寸影响甚小,纳米颗粒平均粒径为2～3 nm。报道的表面原位合成金纳米颗粒的方法在纳米电子器件以及电化学催化等领域具有良好的应用前景。

以羧酸为酰化试剂的Friedel-Crafts酰基化反应

分别介绍了以脂肪族和芳香族羧酸为酰化试剂的Friedel-Crafts酰基化反应,重点比较了各种催化剂的优缺点,指出以羧酸为酰化试剂、以环境友好的固体酸为催化剂的Friedel-Crafts酰基化反应是今后芳香酮类化合物合成的发展方向.

基于金纳米粒子的催化发夹DNA组装检测microRNA

结合金纳米粒子和催化发夹DNA组装,发展了一种检测microRNA(miRNA)的新方法.首先,在金纳米粒子表面修饰荧光素标记的发夹DNA探针P1,P1荧光被金纳米粒子猝灭.当加入目标miRNA分子时,其与P1杂交并形成P1-miRNA中间体,同时打开P1发夹结构.继而P1-miRNA与P2发夹探针结合,形成稳定的P1-P2双链结构,导致P1上的荧光素远离金纳米粒子而释放荧光,同时顶替下miRNA.随后,miRNA又可以引发金纳米粒子表面多个P1与P2探针的组装,如此循环,实现了对miRNA的放大检测.方法中miRNA在50pmol/L^2nmol/L之间呈现良好的线性关系,最低检出限为39pmol/L.方法简便,成本低,应用于HeLa细胞和HepG 2细胞中miRNA的检测,结果满意.

淀粉样纤维结构的侧链红外光谱探针研究

探讨了如何应用侧链红外光谱探针技术研究淀粉样纤维的微观结构。首先对淀粉样多肽和蛋白的侧链红外光谱探针标记方法进行了探讨。之后,我们深入讨论了如何通过对探针光谱区和酰胺Ⅰ带光谱区的联合分析构建淀粉样纤维的微观结构模型。我们还对应用红外光谱指认平行与反平行的beta-折叠结构的光谱判据以及指认红外光谱探针微观水化程度的光谱判据进行了论述。

麦芽糖在CdS量子点表面吸附的荧光光谱

用巯基丙酸作稳定剂,合成了水溶性好、单分散的Cd S量子点,利用麦芽糖对Cd S量子点的荧光猝灭效应,研究了麦芽糖在Cd S量子点表面的吸附行为.结果表明:量子点的荧光猝灭效应受到p H值和量子点浓度的显著影响,并且与吸附在量子点表面的麦芽糖分子数有关,麦芽糖分子在Cd S量子点表面吸附符合Langmuir等温吸附方程.c/ΔF与浓度c成很好的直线关系,浓度的变化范围达到3个数量级.根据Langmuir等温吸附方程式,在较低的浓度范围内,ΔF与浓度c也成很好的直线关系,利用这种直线关系可以建立麦芽糖的定量分析方法,检出限达到nmol级.

硫代黄素T与溶菌酶淀粉样纤维结合的荧光停流动力学

蛋白淀粉样纤维与多种疾病有关,如阿尔茨海默病、帕金森病、Ⅱ型糖尿病等.荧光染料硫代黄素T(ThT)广泛地应用于淀粉样纤维的定性和定量测定.但从目前的研究来看,ThT与淀粉样纤维结合的动力学机理研究尚非常少见.本研究应用荧光停流动力学技术对盐酸胍诱导的溶菌酶淀粉样纤维和ThT的结合动力学进行了研究,提出ThT与溶菌酶淀粉样纤维结合的动力学符合双位点平行反应机理模型.本研究对深入理解荧光染料分子与蛋白淀粉样纤维的作用有借鉴意义.

Quaterrylene-环糊精肿瘤光热治疗剂的大鼠肾-尿代谢研究

光热治疗(photothermal therapy,PTT)是将光能转化为热能而达到治疗效果的一种新的治疗手段,然而代谢问题是其临床应用研究亟待解决的关键问题.基于quaterrylene-环糊精衍生物(QDI-CD)良好的光热治疗效果,研究了其在sprague-dawley(SD)大鼠中的代谢情况,发现给药量为1 mg/只时,QDI-CD的平均代谢率为(48.74±11.80)%.将SD大鼠尿液经分离后,高分辨质谱(HRMS)结果显示QDI-CD分子的结构与代谢前一致.

淀粉样纳米组装体结构的红外光谱探针研究

探讨了如何应用红外光谱探针技术研究淀粉样纳米组装体的微观结构和模型构建。我们首先讨论了如何通过对探针光谱区和酰胺Ⅰ带光谱区的联合分析获得淀粉样纳米组装体在四级结构和二级结构上的微观结构细节。之后我们探讨了如何利用这些重要的结构细节并结合其他一些辅助技术进行淀粉样纳米组装体的模型构建。

基于硫化镉量子点的荧光猝灭效应测定微量钴离子

以巯基丙酸作稳定剂制备了单分散的硫化镉量子点。在pH=7的反应介质中,钴离子对硫化镉量子点的荧光有很强的猝灭作用,且钴离子的浓度在1.0×10-5~2.5×10-4 mol·L-1内与硫化镉量子点的荧光猝灭强度(ΔF/F)之间的关系符合Stern-Volmer方程,方法的检出限(3s)为1.3×10-6 mol·L-1,据此提出了测定微量钴含量的方法。加标回收率在93.8%~105%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于4.0%。