芳香氮化物-CHCl3系列复合物密度泛函法研究

报道对芳香氮化物吡咯（Ｃ４Ｈ５Ｎ）、苯（Ｃ６Ｈ５ＮＨ２）、对位氯代吡啶（Ｃ５Ｈ４ＮＣｌ）、吡啶（Ｃ５Ｈ５Ｎ）及吡咯负离子（Ｃ４Ｈ４Ｎ＾－）与三氯甲烷（ＣＨＣｌ３）形成的系列弱作用复合物的理论计算结果。把复合物看作是一个超分子在密度泛函Ｂ３ＬＹＰ／６－３１１Ｇ（ｄ,ｐ）的水平上进行计算,探讨该系列复合物的稳定性规律、电荷转移及主要几何参数变化等规律,计算结果表明：此类芳香氮化物与三氯甲（ＣＨ３ｌ３）     

Ru(bpy)32+配合物及bpy上双取代基效应的DFT法研究

报道Ru(bpy)32+配合物取代基效应的量子化学密度泛函(DFT)法研究的结果。探讨Ru(bpy)32+的三个配体bpy(2,2′-联二吡啶)被取代基(-NH2,-OH,-NO2)对位双取代后对配合物电子结构及相关性质,如配位键长、光谱性质等的影响规律,为该类配合物的合成及性质分析提供理论参考。     

抗癌性钌配合物[HL][trans-RuⅢCl4L2](L=4H-1，2，4-triazole)水解机理的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,并结合导体极化连续模型(CPCM)研究了具有抗肿瘤活性的"Keppler型"钌配合物[Htrz][trans-RuⅢCl4(4H-1,2,4-triazole)2](1)的水解反应过程。首先,在B1B95/(LanL2DZ+6-31G(d))理论水平上对水解反应中各平衡构型在气相条件下的有关结构进行全几何优化及振动频率分析。然后,在更高的基组水平LanL2DZ(f)+6-311++G(3df,2dp)上对优化的结构进行单点能计算,并考虑溶剂效应。计算得到水解反应过程中相应的结构特征和详细的反应势能面。对于第一步水解,水溶液中配合物1的活化能垒为116.6 kJ.mol-1,比已经报道的配合物[ImH][trans-RuⅢCl4(Im)2](ICR)的活化能垒高得多,进一步证实了降低含氮杂环中N原子碱性,可增强配合物在水溶液中的稳定性的水解规律。对于第二步水解,如同已经研究的多数"Keppler型"抗肿瘤钌配合物一样,反应在热力学上优先生成顺式双水解产物。     

抗癌性喹唑啉类二氢叶酸还原酶抑制剂三维定量构效关系

在对一系列抗癌性7,8-二烃基-1,3-二氨基吡咯-[3,2-f]喹唑啉类二氢叶酸还原酶抑制剂的二维定量构效关系（2D—QSAa）研究基础上,应用比较分子场分析法对该类配合物进行了三维定量构效关系（3D—QSAR）研究．建立了具有良好的统计学性能及预报能力的3D．QSAR模型,非交叉验证相关系数为0．993,交叉验证相关系数为0．619,估算的标准误差0．208,统计方差比193．4．该模型表明立体场因素的影响比静电场因素大很多,此结果与我们已经报道的2D—QSAR模型结果相一致．然而,3D—QSAR模型提供了可视化的立体场、静电场因素对活性的影响．3D—QSAR研究对实验上提出的二氢叶酸还原酶与药物分子的疏水键合作用机理得到了进一步的理论解释．     

NAMI-A乙基取代衍生物水解机理的DFT研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,并结合导体极化连续模型(CPCM)研究了[(N-EtIm)H][trans-RuⅢCl4(DMSO)(N-EtIm)](N-EtIm=N-乙基咪唑)分别在中性及酸性条件下的水解反应过程.同时,为提高溶剂化能的精确度,在中性条件下水解反应的计算中采用3个水分子的溶剂化模型.计算得到水解反应过程中相应的结构特征和详细的热力学能量及速率常数.首先,在中性条件下,对于第一步水解,液相中配合物的活化能垒为109.9kJ/mol,速率常数为3.3×10-7 s-1,与实验中测得的第一步水解反应的速率常数(4.4×10-7 s-1)一致.对于第二步水解,反应的活化能垒为117.9kJ/mol,这符合实验中观察到的第二步水解比第一步水解反应慢的现象.其次,计算结果表明,酸性条件下,DMSO基团易于水解,Cl-水解困难,这也与实验结果相吻合.     

抗癌性7,8-二烃基-1,3-二氨基吡咯-[3,2-f]喹唑啉定量构效关系研究

用密度泛函理论（DFT）、分子力学（MM+）及统计方法，对一系列抗癌性二氢叶酸还原酶抑制剂－7,8-二烃基-1,3-二氨基吡咯-[3,2-f] 喹唑啉进行定量构效关系（QSAR）研究。通过逐步回归分析建立了基于分子疏水性和立体参数的QSAR方程。得到的最佳QSAR方程只有疏水参数Clog P及Clog P² 两个描述符，但该方程可调控的相关系数平方R²_A 及交叉验证系数平方q² 分别为0.937和0.911，表明所建模型具有很好的统计意义及显著的预报能力。研究结果进一步表明：疏水性是影响该系列化合物抗癌活性的主要因素，化合物的活性与分子疏水参数呈经典的抛物线关系，最佳的Clog P值为4.3。本文QSAR研究结果可为该系列抗癌药物的作用机理分析及分子设计或结构修饰提供有用的理论参考。     

NAMI-A型钌配合物(HL)[trans-RuCl4L(dmso-S)] (L=1-methyl-1,2,4-triazole)水解机理的理论研究

用量子化学密度泛函方法结合导体极化连续模型研究了具有潜在抗肿瘤活性的NAMI-A型钌配合物(HL)[trans-RuCl₄L(dmso-S)](L=1-methyl-1,2,4-triazole,dmso-S=S-dimethyl sulfoxide) (1)的水解反应过程．计算得到该配合物水解反应过程中相应的结构特征和详细的反应势能面．对于第一步水解,液相中配合物1的活化能垒比已经报道的抗肿瘤药物(Him)[trans-RuCl₄(     

抗癌性钌配合物[HL][trans-Ru~ⅢCl_4L_2](L=2-NH_2-5-Me-STz)的水解机理

用量子化学密度泛函理论(DFT),并结合导体极化连续模型(CPCM)研究了具有潜在抗肿瘤活性的"Keppier型"钌配合物trans-[Ru~ⅢCl_4(2-NH_2-5-Me-STz)2](1)的水解反应过程.首先,在UB3LYP/(LanL2DZ+6-31G(d))理论水平上对水解反应中各平衡构型在气相条件下的有关结构进行全几何优化及振动频率分析;然后,在更高的基组水平LanL2DZ(f)+6-311HG(3df,2dp)上对优化的结构进行单点能计算,并考虑溶剂效应.计算得到水解反应过程中相应的结构特征和详细的反应势能面.对于第一步水解,液相中配合物1的活化能垒为92.9 kJ·mol~(-1),与已经报道的配合物trans.[Ru~ⅢCl_4(2-NH_2-Tz)_2](2)的活化能垒(96.3 kJ·mol~(-1))相接近,并与实验结果相符.对于第二步水解,反应在热力学上优先生成顺式双水解产物,恰如顺铂的水解反应机理一样,存在着所谓"顺式效应".即生成的顺式水解产物有利于其与生物分子靶标的键合,因此,顺式双水解产物在生物反应中有望成为重要的前体药物.本文研究结果有助于深入理解抗癌性Ru(Ⅲ)配合物与相关生物靶标的作用机理.     

苯并咪唑/苯并噻唑类T315I突变型Abl抑制剂的结合机理和分子设计

Despite the efficacy of imatinib therapy in chronic myelogenous leukemia, the development of drug-resistant Abl mutants, especially the most difficult overcoming T315I mutant, makes the search for new Abl T315I inhibitors a very interesting challenge in medicinal chemistry. In this work, a multistep computational framework combining the three dimensional quantitative structure-activity relationship (3D-QSAR), molecular docking, molecular dynamics (MD) simulation and binding free energy calculation, was performed to explore the structural requirements for the Abl T315I activities of benzimidazole/benzothiazole derivatives and the binding mechanism between the inhibitors and Abl T315I. The established 3D-QSAR models exhibited satisfactory internal and external predictability. Docking study elucidated the comformations of compounds and the key amino acid residues at the binding pocket, which were confirmed by MD simulation. The binding free energies correlated well with the experimental activities. The MM-GBSA energy decomposition revealed that the van der Waals interaction was the major driving force for the interaction between the ligands and Abl T315I. The hydrogen bond interactions between the inhibitors and Met318 also played an important role in stablizing the binding of compounds to Abl T315I. Finally, four new compounds with rather high Abl T315I activities were designed and presented to experimenters for reference.     

Molecular Modeling and Design of Arylthioindole Derivatives as Tubulin Inhibitors

对一系列具有抗人乳腺癌细胞系MCF-7生物活性的微管蛋白抑制剂─芳基硫代吲哚衍生物(arylthioindole),进行了三维定量构效关系(3D-QSAR)和对接(docking)研究. 在训练集中,建立了具有良好统计质量和预报能力的比较分子力场分析(CoMFA) 模型,其非交叉验证相关系数平方R₂为0.898,交叉验证相关系数平方q₂为0.654. 同时在测试集的验证中得到预测相关系数平方R₂(pred)为0.816, 进一步表明了该模型具有较高的预测能力. 此外,通过对接研究,获得了这些化合物与微管蛋白作用的键合方式和构象,发现该系列化合物的CoMFA力场分布与对接结合位点上的三维拓朴结构相一致. 根据CoMFA和对接分析的结果,细致地讨论和总结了有利于提高或改进该类化合物活性的主要因素,即在取代基R3、R4和R5上引进高电负性的基团,在取代基R6上引进带有高电负性且大体积的基团,以及在取代基R7上引进小体积的基团等都是有利的. 基于这些研究结果,在理论上还设计了5个新的具有较高活性的化合物.