基于巯基-β-环糊精手性识别多巴对映体研究

利用氨基化离子液体修饰的氧化石墨烯(IL-r GO)、电沉积纳米金(dp Au)和巯基-β-环糊精(β-CDSH)构建手性传感界面,并采用差分脉冲伏安法(DPV)研究该传感界面对多巴对映体的手性识别。其中,氨基化离子液体修饰的氧化石墨烯和电沉积纳米金能有效促进电子的传递,催化多巴的氧化还原反应;而巯基-β-环糊精作手性选择剂,识别多巴对映异构体。实验发现,D-多巴在传感界面的电流响应信号明显大于L-多巴,且峰电流差值达到88μA,说明研制的传感体系与D-多巴的作用更强。在1.0×10-5mol/L至5.0×10-3mol/L浓度范围内,D-多巴和L-多巴的峰电流与其浓度呈线性响应,检出限分别为2.1×10-6 mol/L和3.3×10-6mol/L(S/N=3)。该传感器制备简单、响应快速、检测灵敏,可用于手性化合物的识别研究。     

环糊精对苯海索对映体手性识别的分子模拟研究

本文利用α-、β-和γ-CD 3种环糊精及它们的高磺化衍生物为受体,苯海索(BH)分子的2个对映体为配体进行手性识别的计算机模拟研究,结果发现:它们之间的结合力以范德华力为主,不同环糊精分子与BH对映体分子之间结合力大小为:β-CD>γ-CD>α-CD。为了提高它们之间的手性识别能力,对苯海索分子进行结构修饰,在其羟基上连接不同的基团,用β-CD分子为受体,当加入硫酰基时手性识别能力的预测结果比未加入前增强4.34倍。同时在生理条件下对含有硫酰基的BH对映体分子与β-CD分子形成的包合物进行分子动力学模拟研究,结果发现它们之间形成的包合物稳定。结论:在苯海索对映体分子中的羟基上连接硫酰基后,β-CD分子与含有硫酰基的BH对映体分了之间的结合力与手性识别能力显著增强。     

β-环糊精对α-环己基扁桃酸异构体手性识别作用的计算机模拟研究

运用量子力学PM3方法模拟α-环己基扁桃酸((R/S)-CHMA)与β-环糊精(β-CD)的主客体相互作用,探讨(R/S)-CHMA在β-CD上的手性识别机理。模拟结果能够准确预测色谱出峰顺序从而能从原子层次上对手性识别机制给予理论解释。PM3方法的计算结果表明:(S)-CHMA与β-CD形成的结合物比(R)-CHMA与β-CD形成的结合物稳定。从模拟包结物的构型可以看出(R/S)-CHMA与β-CD结合方式完全不同:(R)-CHMA是将苯环插入β-CD空腔形成包结物,而(S)-CHMA是将环己基插入β-CD空腔形成包结物。此外,(S)-CHMA除了自身的分子内氢键外,与β-CD分子之间还存在分子间氢键作用;而(R)-CHMA与β-CD之间没有分子间氢键作用。从而说明疏水作用以及弱的分子间氢键作用是造成手性识别的主要驱动力。     

石英微天平对β-环糊精衍生物分子的识别

在石英晶体谐振器的金电极表面修饰末端含巯基的 β -环糊精衍生物 (β-CDd) ,用石英晶体微天平 (QCM )在线监测苯系和萘系衍生物与之发生包结反应的过程 ,探讨了温度、浓度、取代基数目和位置对包结反应平衡常数和速率常数的影响。结果表明 :所形成的包结配合物的化学计量均为 1∶1;形成动力学过程符合Langmuir吸附方程 ;β -环糊精对客体分子大小、取代基数目、位置等都有良好的选择识别功能。     

依达拉奉-β-环糊精包合物的分子模拟研究

环糊精主客体包合物在药剂学方面具有众多的应用,药物分子形成环糊精包合物后具有缓释、控释、提高疗效和降低毒副作用等功能。为了消除普通依达拉奉药物的不良反应,本文用分子动力学模拟和量子化学计算2种方法模拟了依达拉奉的β-环糊精包合物的动态稳定性,并分析了该包合物的相对稳定结构。通过对分子模拟结果的分析,揭示了依达拉奉的2种β-环糊精包合物的相对稳定性,得出了依达拉奉的β-环糊精包合物的最稳定结构为:依达拉奉分子的杂环位于β-环糊精的窄口处。根据量子化学计算对单体和包合物的化学热力学分析,进一步得出了包合物的稳定能和优势稳定结构,并对分子动力学模拟的结果进行了验证。     

柔性对接算法用于β-环糊精和胆汁酸的分子识别研究

为了研究β-环糊精与胆汁酸形成包结物的稳定性和分子识别机制，采用自行研制的柔性对接算法对β-环糊精和不同胆汁酸的分子识别进行了分子力学模拟，并和刚性对接方式进行了比较。结果表明：柔性对接优化得到的结构比相应的刚性对接得到的结构更合理；包结物的稳定性随着胆汁酸所含羟基数目的增加而降低；对于含有相同羟基数目的胆汁酸，羟基的位置及其取向对包结物的稳定性也存在影响；范德华能和去溶剂化能是影响包结物稳定性的主要因素。     

自由能微扰法用于α-环糊精对氨基酸的手性识别研究

利用基于NAMD的自由能微扰方法(free energy perturbation,FEP)计算了α-环糊精与4种氨基酸对映体的相对结合自由能。结果表明：计算结果与实验结果可得到相同的结论,即α-环糊精对L型氨基酸具有较高的选择性,且识别能力的顺序与实验结果也基本一致。因此,相对结合自由能计算可作为α-环糊精对氨基酸对映体手性识别的依据。     

基于β-环糊精的马钱子碱超分子电化学传感器的研究

将β-环糊精与纯石墨粉进行混合,以β-环糊精为主体分子,制备得到了质量比为1∶2时是最佳配比的马钱子碱超分子电化学传感器。将该传感器放置于马钱子碱溶液中,取出冲洗后再放入KCl支持电解质中扫描,其浓度在5.0×10-6～1.0×10-4mol/L范围内,与其峰电流呈线性关系,线性回归方程y(mmol/L)=0.02098x-0.02059,相关系数r=0.9935,检出限为1.0×10-7mol/L。在自来水中标准加入回收实验表明,其平均回收率为97.2%。用5.0×10-5mol/L的马钱子碱重复测定5次,其相对标准偏差是3.84%。     

2-苯乙醇-α-环糊精包合物的分子模拟研究

用分子动力学的方法模拟了2-苯乙醇的α-环糊精包合物在真空中的动态结构和运动轨迹.通过对分子模拟结果的分析,揭示了2-苯乙醇的两种α-环糊精包合物的相对稳定性,并根据PM3量化计算的包合稳定能、包合作用的结果得出了2-苯乙醇的α-环糊精包合物的最稳定结构为A型,即2-苯乙醇的羟乙基在α-环糊精窄口处.最后利用紫外光谱的变化规律给予了实验验证.分子模拟的统计分析结果表明,苯乙醇与α-环糊精形成的A构型包合物不仅物理稳定性最好,而且化学稳定性也最佳.     

β-环糊精对去甲羟安定异构体手性识别作用的计算机模拟研究

首先考察去甲羟安定插入β-环糊精的方式.然后采用Dock和Gold分子对接软件计算机模拟β-环糊精识别去甲羟安定异构体分子,并分析比较两种对接方法的结果.结果:从插入过程的能量分析,去甲羟安定插入环糊精的方式是从大口方向插入;Gold模拟结果与Connors和Lichtenthaler的观点一致,也和去甲羟安定手性拆分的实验结果柑当,而Dock刚性对接在解释分子间手性识别缺乏合理性,因此借助Gold模型来解释环糊精对去甲羟安定异构体分子的识别作用,并通过能量分析,发现Oxazepam手性识别的主要驱动力为氢键作用.     

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.     

羟丙基-β-环糊精对甲氧苄啶包合过程研究

采用Chem3D Ultra 8.0和SYBYL进行分子模拟以及相溶解度法探讨羟丙基-β-环糊精对甲氧苄啶包合的可能性,在此基础上用溶剂搅拌法制备甲氧苄啶羟丙基-β-环糊精包合物;单因素实验考察有机溶媒浓度、主客分子物质的量比、温度、搅拌时间、搅拌速度、pH值对包合性能的影响;选择影响较大的因素进行正交实验,以甲氧苄啶的回收率、包合率和载药率为指标,优选出最优工艺条件;并采用薄层色谱法和差示扫描量热法对包合物进行表征和确认。结果表明甲氧苄啶能被羟丙基-β-环糊精包合;最优工艺为主客分子物质的量比为3:1,反应体系pH为7.5,搅拌时间为4 h;薄层色谱法和差示扫描量热法均验证了包合物的形成。甲氧苄啶包合物溶解度较甲氧苄啶原药增加约26倍。     

β-环糊精包合物的量子化学计算

用量子化学从头计算法对6种β－环糊精包合物进行了计算，结果表明，包合物的稳定性来自于主客体分子间的非键相互作用，环糊精包合物主客体之间无电荷转移迹象，包合物的稳定性与客体的尺寸和氯键生成能力有关。     

介孔二氧化硅/β-环糊精修饰传感器测定柔红霉素

以介孔二氧化硅、超分子β-环糊精修饰玻碳电极制备新型柔红霉素电化学传感器。采用X-射线衍射、原子力显微镜及场发射扫描电镜对修饰材料及修饰电极进行表征;以循环伏安法和电化学交流阻抗等方法研究修饰电极的电化学特性。由于介孔二氧化硅较大的比表面积和β-环糊精对柔红霉素的特异性结合,该修饰电极对于柔红霉素有较好的电流响应。在优化实验条件下,该传感器对柔红霉素的响应范围分为两部分：1.0×10-6~5.0×10-5 mol/L,线性相关系数r=0.9950;5.0×10-5~2.5×10-4 mol/L,线性相关系数r=0.9990。检测限为2.0×10-7 mol/L (信噪比S/N=3)。     

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。     

环糊精-卟啉与二苯乙烯衍生物包结作用的分子动力学模拟研究

为了考察环糊精-卟啉与二苯乙烯所形成包结物的稳定性对环糊精-卟啉催化二苯乙烯环氧化选择性的影响,本文采用分子动力学方法研究了环糊精-卟啉与一系列二苯乙烯衍牛物所形成的包结物,并从主客体之间的相互作用能、相对距离的变化及包结结构3个方面考察了包结物的稳定性.计算结果表明,不同的二苯乙烯衍生物与环糊精-卟啉所形成包结物的稳定性不同,二苯乙烯两端的取代基与卟啉两端环糊精空腔的几何尺寸越匹配,环糊精-卟啉与二苯乙烯衍生物所形成包结物的结合稳定性越强,越有利于环糊精-卟啉对二苯乙烯进行选择性催化环氧化.     

β环糊精衍生物——DNA光解酶模型化合物的合成

本文比较了β环糊精衍生物不同合成方法,阐释本方法的优点。采用核磁共振、紫外-可见光谱等鉴定其为目标化合物。     

The study of chiral recognition between β-cyclodextrin and α-cyclohexyl-mandelic acid stereisomers by computer simulation

运用量子力学PM3方法模拟α-环己基扁桃酸((R/S)-CHMA)与β-环糊精(β-CD)的主客体相互作用,探讨(R/S)-CHMA在β-CD上的手性识别机理.模拟结果能够准确预测色谱出峰顺序从而能从原子层次上对手性识别机制给予理论解释.PM3方法的计算结果表明:(S)-CHMA与β-CD形成的结合物比(R)-CHMA与β-CD形成的结合物稳定.从模拟包结物的构型可以看出(R/S)-CHMA与β-CD结合方式完全不同:(R)-CHMA是将苯环插入β-CD空腔形成包结物,而(S)-CHMA是将环己基插入β-CD空腔形成包结物.此外,(S)-CHMA除了自身的分子内氢键外,与β-CD分子之间还存在分子间氢键作用;而(R)-CHMA与β-CD之间没有分子间氢键作用.从而说明疏水作用以及弱的分子间氢键作用是造成手性识别的主要驱动力.     

单[6-脱氧(1,10-癸二硫醇)巯基]β-环糊精分子印迹自组装敏感膜-声表面波传感器研究

利用自组装、分子印迹技术在声表面波传感器延迟线上制备了用于甲氟磷酸异丙酯检测的单[6-脱氧(1,10-癸二硫醇)巯基]β-环糊精分子印迹自组装敏感膜;采用原子力显微镜技术对敏感膜的结构进行了表征,验证了成膜效果;对传感器的检测性能进行了评价,传感器对1.7mg/m,的甲氟磷酸异丙酯的响应频率变化为2 170 Hz,进行五次连续检测的标准差和离散系数分别为0.157 kHz、0.070;吸附动力学研究得到ka=1.017×10 5mol-1·l·s-1、kd=2.434×10-3 s-1、kA=4.178×107mol-1·l.