血液透析过程中用瓜环去除尿素的可行性研究

瓜环因其特殊的空腔结构特征,可以包合其它的小分子,在主客体化学以及药物缓释等方面具有潜在的价值。本文旨在探索瓜环这种结构性质应用在血液透析过程中的可行性。首先利用分子力学方法初步判断和筛选出0 K下稳定的尿素-瓜环包合物;然后,进一步用分子动力学模拟研究这些包合物在常温(300 K)下的包合稳定性:最后,对常温下稳定的尿素-瓜环包合物再用Gaussian量子化学计算研究它们在常温下的动态结构稳定性和热力学稳定性。瓜环[5]与尿素分子具有较大的空间位阻,能形成较多的氢键,但是形成的包合物不够稳定;相反,瓜环[6]与尿素分子具有较小的空间位阻,形成的氢键较少,但是能自发形成的较为稳定包合物。可见对于尿毒症患者血液中过量尿素的清除,瓜环[6]可能是最好的吸附剂。可见,用瓜环[5]和瓜环[6]共同作用来清除尿毒症患者血液中过量的尿素是可行的。     

真空条件下辅酶Q_(10)的β-环糊精包合物的动力学模拟

首先通过分子力学法,确定辅酶Q10(CoQ10)的7个β-环糊精(β-CD)包合物(CoQ10-7-β-CDs)的最稳定优势构型.并进一步用分子动力学法模拟真空状态,一定时间内包合物的动态结构,并统计分析CoQ10包合前后结构的变化对性质的影响.结果表明CoQ10分子可以通过范德华力、库仑作用和氢键一起作用于β-CD分子形成1:7的稳定的D型包合结构.包合后,CoQ10分子的C=O双键和醌环上的C=C双键增长,侧链上的C=C双键缩短,其活性部位的抗氧化能力增大,而分子骨架的稳定性增强.     

温度变化对钾离子跨膜通道蛋白传输能力的影响

为了研究温度变化对生物膜跨膜传输能力的影响,本文以钾离子跨膜通道蛋白为研究对象,利用Gromacs分子生物学模拟软件包和Gromos96(53a6)分子力场,通过分子动力模拟技术和伞状采样方法详细研究了300K和275K两个温度条件下钾离子跨膜通道蛋白对单个钾离子的传输机理和Potentials of Means Force自由能在整个传输过程中的变化曲线。分析伞状采样的计算结果表明,温度的下降对钾离子跨膜通道蛋白的传输能力具有较大影响,300K时,钾离子在跨膜通道蛋白中的传输过程是热力学自发过程;然而,当温度下降到275K后,跨膜通道蛋白前沿空腔对钾离子的捕捉能力明显下降,选择性位点的能垒和传输通道的自由能普遍上升,导致跨膜通道蛋白出口的自由能高于其入口的自由能,最终使钾离子跨膜通道蛋白对钾离子传输方向发生逆转。同时该结果还可以对冷害发生的机理和防治给予重要的启示:说明温度下降后,果蔬体内物质传输能力的下降和停滞是造成冷害发生的一个主要原因。     

低温干燥过程中LEA-motif对热敏性药物胰岛素的活性保护研究

用LEA蛋白特征重复片段作为干燥活性保护剂,研究其对热敏性胰岛素的干燥保护效果和作用机理。结果表明,LEA-motif保护的胰岛素的三维活性结构保持良好,并且氨基酸残基振动明显减弱,LEA-motif保护的胰岛素六聚体冻干后的效价稳定,说明LEA蛋白特征重复片段对热敏性蛋白药物有良好的干燥活性保护效果。     

真空条件下扑热息痛的α-环糊精包合物的分子动力学模拟

真空状态下,扑热息痛药物分子(客体)和α-环糊精(主体)形成的包合物,在一定时间内动态微观结构分子动力学模拟的研究结果表明:扑热息痛分子可以通过两端亲水,中间疏水的三重作用,与α-环糊精形成稳定包合形式,由于空穴狭小,致扑热息痛分子的运动大受限制;计算结果表明:扑热息痛和α-环糊精包合后势能明显下降,原因为两者之间的范德华相互作用和氢键作用。本文还给出了主客体包合物的时间平均构象。最后,分子动力学模拟结果,通过UV光谱和理论UV光谱实验的对比得到了验证。     

尿素(520)晶面可控结晶的分子动力学模拟

由于尿素结晶呈白色针状,晶貌单一,且传统结晶工艺不可控,严重影响药物的一致性评价结果。采用分子动力学模拟方法,从分子水平上研究不同种类的添加剂对尿素晶体生长的调控作用,揭示添加剂对药物晶体生长的调控机制。结果表明:(1)六种添加剂(海藻糖、蔗糖、葡萄糖、山梨醇、赖氨酸、精氨酸)在101.325kPa、290 K下相较于无添加剂时都能不同程度地抑制(520)晶面的生长;(2)添加剂对尿素晶面(520)的吸附能越负,其抑制晶面生长效果越好,其中海藻糖抑制(520)晶面生长效果最好;(3)添加剂分子携带基团的种类与数目决定与晶层的相互作用的强弱,特别是海藻糖、蔗糖双糖类分子含有8个羟基,与晶层上的尿素分子氢键相互作用强,与溶液层中的溶质形成竞争性吸附,能更好抑制(520)晶面生长。     

食品环境中单核细胞增生李斯特菌菌膜形成、转移及防控措施研究进展

单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）是主要的食源性致病菌之一。单核细胞增生李斯特菌菌膜在食品环境中的形成与转移对食品的污染是目前广泛关注的难题。针对于单核细胞增生李斯特菌菌膜预防与控制措施的研究能够避免食品环境受到污染,从而保证食品的安全。本文整理了食品环境中检出的单核细胞增生李斯特菌菌膜形成能力,并且综述了单核细胞增生李斯特菌菌膜形成及转移因素的研究进展,最后从单核细胞增生李斯特菌菌膜的预防与控制两个方面进行较为全面的概述。加入更多菌株并且模拟更多实际情况进行单核细胞增生李斯特菌菌膜研究能够更好地了解菌膜的形成与转移情况,并为更便捷地清除菌膜提供理论依据。今后应研究更多实际情况下具有代表性的单核细胞增生李斯特菌菌株,从而更好地了解菌膜形成与转移,其次探究单核细胞增生李斯特菌菌膜形成机理及相关因素对菌膜的影响机制,为实施高效的菌膜防控措施提供依据。     

Bukn还原型硫辛酸抗氧化活性的理论研究

硫辛酸是一种强抗氧化剂,本文运用量子化学计算,模拟了还原型硫辛酸即二氢硫辛酸(DHLA)和谷胱甘肽(GSH)在真空、水和四氯化碳3种溶剂环境中发生氧化反应的过程,来研究它们在这3种溶剂条件下的抗氧化活性。以GSH作对比,分析得出DHLA上的巯基抗氧化活性较强,且其作用机理为2个S-H键同时发生断裂。此外,通过对比分析真空和溶剂环境中的键解离焓、质子解离焓和HOMO、LUMO能级差值,发现溶剂环境极性越大,越容易发生电子转移反应:极性越小,越易发生自由基反应。     

硫普罗宁药物的葫芦脲包合物稳定性研究

近年来,随着超分子化学的迅猛发展,环糊精、葫芦脲等物质在药学方面的应用日趋受到关注。色谱技术的发展,也使得药物分子的分离纯化技术有了很大提升。本文利用分子动力学模拟和Gaussian量子化学计算,分析硫普罗宁对映体的葫芦脲[n](n=7,8)包合物在常温下的动态结构稳定性和热力学稳定性,以期研究葫芦脲在亲和色谱分离时作为固定相的可能性。在真空条件下,通过分析包合物在常温时的动态结构、包合物的氢键作用和热力学分析结果可知,葫芦脲[月](n=7,8)可以包合硫普罗宁对映体,2个硫普罗宁对映体-葫芦脲[7]包合物的稳定性高于2个硫普罗宁对映体-葫芦脲[8]包合物。因此,葫芦脲[7]可以用于亲和富集2个硫普罗宁对映体,但不能有效地拆分硫普罗宁对映体;而葫芦脲[8]对2个硫普罗宁对映体包合作用尽管稍小,但差异性非常明显,故葫芦脲[8]有望作为1个有效的亲和色谱手性剂使用,用于拆分硫普罗宁对映体。     

苯丁酸氮芥的七、八元瓜环包合物的稳定性研究

苯丁酸氮芥是一种良好的抗癌药物,但其在水溶液中溶解度低和易水解的特点,使得它的疗效和发展受到限制,瓜环可以包合小分子物质并改善小分子的理化性质,本实验采用分子模拟的方法对瓜环和苯丁酸氮芥包合物的稳定性进行了研究。首先利用分子力学的方法,确定苯丁酸氮芥与七、八元瓜环包合物的最稳定优势构型,在此基础上模拟一定时间内包合物的动态结构,统计苯丁酸氮芥包合前后结构的变化,计算结果表明:由于范德华力和氢键的作用,苯丁酸氮芥和瓜环包合后势能明显下降,证明了七、八元瓜环包合苯丁酸氮芥的包合物动力学上可以稳定的存在。