TNNI3K抑制剂3D-QSAR的研究及虚拟筛选

通过一系列肌钙蛋白I相关激酶抑制剂苯磺酰胺衍生物构建了其3D-QSAR模型,研究其结构与活性关系。所得CoMFA、TopomerCoMFA模型的交叉验证相关系数q2分别为0.622、0.768,非交叉验证系数r2分别为0.952、0.981,外部验证相关系数R2pred分别为0.823、0.754,说明模型具有良好的预测性能和稳定性。采用Topomer Search对ZINC数据库进行虚拟筛选,共得到25个分子,其预测活性均高于活性最高的模板分子。最后通过分子对接筛选得到11个分子可作为TNNI3K抑制剂进一步研究。     

HIV-1 gp41蛋白与其抑制剂NB-2的结合模式

为了设计以HIV-1跨膜蛋白gp41为靶点的抑制剂,采用分子对接、分子动力学模拟及自由能计算方法研究了gp41与其抑制剂NB-2的结合模式,利用从头药物设计方法,通过改造NB-2的结构,设计了有效的gp41选择性抑制剂,并用分子对接方法评价了这些新化合物的结合模式和能力.从分子对接结果得到2种主要的NB-2与gp41的结合模式.分子动力学模拟和自由能计算结果表明,结合模式1优于模式2,所以模式1是比较合理的结合模式.从结合模式1出发设计了103个新的化合物,这些化合物具有已知gp41抑制剂所没有的结构特征且大部分化合物比NB-2与gp41的结合自由能低.得到的结合模式合理解释了NB-2与gp41的相互作用.     

基于网络药理学研究黄酮类化合物治疗胃癌的作用机制

通过网络药理学方法分析从实验室提取的6个黄酮类化合物治疗胃癌的作用机制,通过SwissADME数据库分析6个黄酮类化合物的药代动力学参数并利用Swiss Target Prediction数据库预测其有效靶点,利用GeneCards数据库获得胃癌靶点,用Venn软件获取交集。通过String数据库获取蛋白互作网络信息,利用Cytoscape3.8.0软件进行PPI和化合物-疾病-靶点网络的可视化及分析,筛选黄酮类化合物治疗胃癌的关键靶点,用R语言进行GO功能、KEGG通路富集分析,最后利用AutoDock软件进行分子对接验证黄酮类化合物与PI3K-Akt通路相关蛋白的结合能力。从黄酮化合物中筛选出228个活性靶点,胃癌相关靶点12 309个,交集靶点为203个。通过网络筛选了SRC、PIK3R1等10个核心靶点,通过富集分析共筛选出163个GO功能条目与156条KEGG信号通路,通过分子对接验证结合能力较好。黄酮类化合物具有多组分、多靶点、多途径、多通路治疗胃癌的特点,预测了黄酮类化合物抗胃癌的作用机制,为新药的研究开发提供思路与理论依据。     

基于密度泛函理论的细胞色素P450 1A2抑制剂的定量构效关系

在B3LYP/6-31G＊水平上采用高斯09全优化计算了50个P450 1A2抑制剂的量子化学参数,应用基于预测的模型变量选择方法（VSMP）选择描述子最佳子集,建立了最高轨道占有能（EHOMO）和分子体积（Vm）与萘、内酯衍生物及其他化合物对细胞色素氧化酶P450 1A2抑制剂的两变量线性QSAR模型,结果表明：所选的2个分子结构描述符与50个抑制剂的活性之间具有很强的线性关系（相关系数r2=0.907 0）和内部预测能力（留多法交叉验证相关系数q2=0.751 7）。同时,将50个化合物分成奇数集和偶数集各自进行筛选建模,并彼此进行外部预测,对全部样本集、奇数集和偶数集样本模型进行了y-Randomization检验,结果表明描述符EHOMO和Vm建立的模型均非常稳定并具有很高的预测能力。     

斑马鱼A型γ-氨基丁酸受体同源模建及分子对接

为了研究杀虫剂氟虫腈对斑马鱼的毒性机理,以秀丽隐杆线虫谷氨酸受体[在蛋白质数据库（ProteinDataBank,PDB）登记号为3RHW]作为模板,通过蛋白质同源模建的方法构建了斑马鱼A型γ-氨基丁酸受体跨膜段,利用分子动力学和拉氏图验证了模型的合理性．将构建的模型与氟虫腈及其衍生物进行分子对接．氟虫腈及其衍生物与跨膜蛋白对接结果在分子水平上解释了氟虫腈对斑马鱼的毒性机理：10个不同构象的氟虫睛与跨膜蛋白对接各个打分和结合自由能都比较稳定,氟虫腈垂直地定位于跨膜段的胞质端,跨膜蛋白上28位天冬酰胺和38位精氨酸与氟虫腈分子产生氢键;苯环上的取代基CF3,CI,CI和吡唑环上取代基SOCF2或SO2CF3是产生毒性作用的重要基团;基于氟虫腈结构虚拟筛选的化合物与跨膜蛋白的对接结果也进一步验证了,上述结论．     

苯甲酰胺类磷酸二酯酶(Ⅳ)抑制剂的设计、合成与生物活性研究

设计并合成磷酸二酯酶(Ⅳ)(PDE4)抑制剂,研究其酶水平的抑制活性,筛选活性较好的化合物进一步研究.通过Discovery Studio 2019设计了系列苯甲酰胺类新型小分子抑制剂;以3,4-二羟基苯甲醛为起始原料,通过醚化、氯化和氨基化等反应,合成得到了11个目标化合物;化合物经初筛后测定了其IC50值.共合成1...     

基于网络药理学探究防己茯苓汤治疗肾病综合征的成分与机制

为了探究防己茯苓汤（FJFL）治疗肾病综合征（NS）的作用机制,结合网络药理学和分子对接的方法,通过TCMSP数据库和SwissTargetPrediction在线靶点平台获取FJFL的活性成分及其潜在作用靶点;从GEO数据库和DisGenet数据库获取NS的疾病靶点;采用STRING数据库对“复方-疾病”的共同靶点进行蛋白互作分析,并在Cytoscape软件上构建核心靶点网络;在DAVID数据库上对核心靶点进行基因本体论（GO）分析和京都基因和基因组数据库（KEGG）分析,获取FJFL治疗NS的核心通路机制。最后,利用Autodock Vina对核心化合物和核心靶点进行分子对接。结果表明FJFL包含106个主要活性成分以及309个药物靶点,与1 835个NS疾病靶点相交联后得到72个共同靶点;经MCODE分析得到一个包含30个靶点的核心网络。KEGG分析表明靶点涉及21条相关信号通路网络,包括VEGF信号通路、NF-κB信号通路、HIF-1信号通路等,分子对接显示核心化合物与靶点网络具备良好的对接可能性,其中最优对接结果为NOS3＿quercetin。进一步研究表明Kaempfero...     

NH3(H2O)3氢键团簇的理论计算研究

用经验势与ab initio理论相结合的方法寻找了团簇NH3(H2O)3的稳定结构。对由经验势计算所得的100个初始结构,进一步用HF和MP2的理论方法,在6-31 G(d,p)和6-311 G(d,p)基组水平上对其进行几何优化、能量计算和频率计算。分析了氢键的特征以及团簇的结合能,并得到团簇的5种能量较低的稳定结构。计算结果表明:不同情况的氢键分布能够产生多个能量相近、空间结构不同的异构体;团簇中最稳定的异构体呈平面环状结构,分子间氢键键长在1.772~2.030之间。     

基于改进的CoMFA方法研究新生霉素抑制剂的定量构效关系

为了改善药物开发过程中由于候选分子类药性差而导致药物开发失败的现状,通过克服比较分子场分析(CoMFA)自身描述符的局限性,对70个新生霉素小分子进行大量的描述符计算,每个小分子得到6 122个描述符,并对所得描述符进行筛选,将最终获得的4个关键描述符引入标准CoMFA模型中,以获得有助于判断目标小分子是否具有类药性的改进的CoMFA模型.结果显示,所得最优模型是同时添加了POS_05_-O-和极性可及面积(polar surface area,PSA)两个描述符的.通过对该改进的CoMFA模型进行统计分析,发现该模型的Q~2、R_(ncv)~2和R_(pre)~2均比标准CoMFA模型提高.所得模型的等高线图为分子改造提供了建议,并验证了模型的可靠性.分析POS_05_-O-和PSA描述符在70个小分子中的分布,发现有20个小分子既含有POS_05_-O-描述符,且PSA在90~110,占高活性分子的91%,表明这2个描述符的确有利于提高小分子活性,同时也有利于分子的口服生物利用度.     

氢键对硝基三唑引发键强度的影响

采用B3LYP与MP2(full)方法在6-311++G**,6-311++G(2df,2p)和aug-cc-pVTZ基组水平上,研究了HF与14种硝基三唑及其甲基衍生物形成分子间氢键相互作用后C-NO2引发键离解能的变化.结果表明,形成复合物后,C-NO2键强度增强,硝基负电荷增多.ΔBDE值与分子间氢键相互作用能成良好的线性关系.电子密度转移到C-NO2键,使C-NO2键强度增强,可能导致炸药感度的降低.     

纳米二氧化钛胶体对脱墨浆中DCS絮聚去除的GC-MS研究

采用GC-MS表征絮聚前后DCS组分变化的方法研究了纳米TiO2胶体对脱墨浆中DCS絮聚去除的机理.结果表明,该脱墨浆中DCS可硅烷化主要组分为树脂酸、脂肪酸、苯二甲酸酯类物质、2,2-双（4-羟苯基）丙烷和甾醇类等物质;纳米Ti O2胶体对上述多数组分有较强的絮聚去除能力,去除机理主要为“桥连絮聚”作用,且去除效果随组分分子极性增大而增强,随分子结构的位阻屏蔽作用增强而减弱.     

双酚A与双酚B的理论研究

利用量子化学密度泛函理论,采用B3LYP方法在6-311++G(d,p)水平上计算了双酚A的分子结构和电子结构。通过对双酚A的几何构型、键级、光谱、净电荷布局等进行分析,结合前线轨道理论探究了分子的稳定性和反应活性,同理推导了双酚B的相关性质。利用不同的计算方法探究2种分子的热力学性质,同时给出不同温度的热力学性质参数,为进一步的实验研究做有益的理论补充。     

CX3NO2（X=H,F,Cl）分子结构稳定性的ab initio研究

本文用STO—3G研究了CX_3NO_2(X=H、F、Cl)分子结构稳定性。研究表明:同一分子中重叠型和交叉型稳定性相似;CHCl_2NO_2的酸性较CHF_2NO_2强。     

抗HIV融合抑制剂的定量构效关系

利用三维定量构效关系研究抗HIV融合抑制剂和受体(跨膜蛋白gp41)的结构-活性关系.基于具有活性的抑制剂,用易位体比较分子场分析方法(topomer comparative molecular field analysis,Topomer CoMFA)方法建立抑制剂结构与活性之间关系的数学模型,并利用统计分析,评价与分析模型的预测能力,结果表明该模型具有较好的预测能力.研究结果可为未知化合物的活性预测、苗头化合物的结构改造、新化合物实体的设计提供理论指导.     

用分子形状指数和苯环因子预测有机物在鱼体中的生物富集因子

通过分子形状指数(~mK)及苯环因子(G)建立有机物生物富集因子(B_(CF))的良好QSAR模型,计算了165种非离子性有机物的分子形状指数(~1K、~2K).基于分子母体及取代基的结构特征——苯环因子(G).将~1K、G与122种非离子性有机物在鱼体中的生物富集因子(1gB_(CF))拟合,建立数学模型,相关系数(R)取0.955.该模型通过Jackknife法检验具有总体稳健性,对其他有机物的生物富集因子具有良好的估算与预测能力.结果表明,分子形状指数与苯环因子不仅对于非离子性有机物在鱼体中的生物富集因子的表征具有合理性与有效性,而且与其疏水性参数具有良好的相关性.     

HBBH与离子-π作用的B3LYP和MP2(full)研究

采用B3LYP和MP2(full)的方法,研究了缺电子B B双键与离子(H+,Li+,Na+,Be2+和Mg2+)形成的复合物离子-π作用的特性.分子间相互作用能由大到小的顺序为HB BH…H+,HBBH…Be2+,HB BH…Mg2+,HBBH…Li+,HBBH…Na+.HBBH(1Δg)与离子间相互作用能比HC≡CH与相应离子间的相互作用能强.利用自然键轨道(NBO)的分析,原子在分子中(AIM)理论及电子云密度转移方法揭示了离子-π作用的本质.BB的π轨道的电子云转移到金属离子,形成离子-π作用.HBBH…H+复合物呈现一定的共价性.     

氟利昂R12及其替代物的分子构型和特征光谱研究

采用密度泛函理论对氟利昂R12及其替代物R134a在B3LYP/6-311G++(d,p)基组水平上进行结构优化和特征光谱计算.首次在该高精度基组下优化得到了R12和R134a的键长、键角和二面角等分子构型参数,且通过进一步的计算,得到了这两种分子的红外光谱和拉曼光谱.其中R12红外光谱的计算结果与美国国家标准局数据库(NIST)提供的实验结果基本吻合,说明了计算结果的准确性.另外通过从头算CIS方法对能量进行计算,得到了R12和R134a的紫外可见吸收光谱.计算结果可为进一步保护大气臭氧提供有用的数据参考.