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含胺类骨架的仿肽设计与离子识别研究

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摘要

第一章 前言

第一节 以阳离子为主导的生物体内的主客体化学

1.1.1 金属离子识别与神经退行性疾病

1.1.2 金属药物

第二节 阴离子识别原理及其相关应用

1.2.1 阴离子的特点

1.2.2 非共价相互作用

1.2.3 阴离子识别的应用价值

第三节 论文选题

第二章 含组氨酸仿肽对阳离子识别作用的研究

第一节 仿肽受体的设计

2.1.1 组氨酸与组胺

2.1.2 EDTA骨架的特性

2.1.3 含组氨(酸)仿肽的合成路线

第二节 质谱法研究含组氨(酸)仿肽对金属阳离子的识别作用

2.2.1 ESI-HRMS检测主体P(EH2)与P’(EH’2)对Cu2+的识别作用

2.2.2 ESI-HRMS检测主体Pi(ETA-H2)与P’i(PTA-H2)对Cu2+的识别作用

2.2.3 ESI-HRMS检测主体Pii[ETA-(W,H)]与P’ii[PTA-(W,H)]对金属阳离子的识别作用

第三节 13C NMR滴定法研究含组氨(酸)仿肽对金属阳离子的识别作用

2.3.1 主体P’(EH’2)对金属Cu2+识别作用的13C NMR滴定实验

2.3.2 主体Pi与P’i对金属Cu2+识别作用的13C NMR滴定实验

2.3.3 主体Pii与P’ii对金属Ca2+识别作用的13C NMR滴定实验

第四节 荧光滴定法研究含组氨(酸)仿肽对金属阳离子的识别作用

2.4.1 主体Pii与P’ii对金属离子的荧光滴定实验

第五节 本章小结

第三章 含色氨酸仿肽对阴离子识别作用的研究

第一节 组氨酸和色氨酸的相互作用

第二节 含色氨酸仿肽的阴离子识别性能研究

3.2.1 主体Pii、P’ii、Piii和P’iii对阴离子的1H NMR滴定实验

3.2.2 主体Pii和P’ii对阴离子的荧光滴定实验

3.2.3 主体分子Pii,P’ii,Piii和P’iii对阴离子的紫外滴定实验

3.2.4 主体分子Pii,P’ii,Piii和P’iii对阴离子的-ESI测定结果

3.2.5 主体分子Pii,P’ii,Piii和P’iii对各阴离子的比色传感研究

第三节 本章小结

第四章 实验部分

第一节 仪器与试剂

4.1.1 主要仪器

4.1.2 试剂

第二节 仿肽主体分子的合成

4.2.1 以EDTA为骨架的主体分子P与P’的合成

4.2.2 以三胺为骨架的主体分子Pi~P’iii的合成

第三节 仿肽类主体分子的表征

4.3.1 化合物P’(EH’2)的表征

4.3.2 化合物Pi(ETA-H2)的表征

4.3.3 化合物P’i(PTA-H2)的表征

4.3.4 化合物Pii[ETA-(W,H)]的表征

4.3.5 化合物P’ii[PTA-(W,H)]的表征

4.3.6 化合物Piii(ETA-W2)的表征

4.3.7 化合物P’iii(PTA-W2)的表征

第四节 化合物对金属阳离子识别作用的研究

4.4.1 缓冲溶液的配置

4.4.2 化合Pii与P’ii对金属阳离子的荧光滴定实验

4.4.3 化合Pii与P’ii对金属阳离子的ESI测试

第五节 化合物对阴离子识别作用的研究

4.5.1 缓冲溶液的配置

4.5.2 化合Pii与P’ii随pH变化的荧光测试实验

4.5.3 化合Pii与P’ii对阴离子的荧光滴定实验

4.5.4 化合Pii、P’ii、Piii和P’iii对阴离子的1H NMR滴定实验

4.5.5 化合Pii、P’ii、Piii和P’iii对阴离子的紫外滴定实验

4.5.6 化合Pii、P’ii、Piii和P’iii对阴离子的ESI测试

参考文献

附录

致谢

个人简历

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摘要

蛋白作为结构复杂的活性生物大分子,与单个小分子相比,其结构的复杂性决定了生理活性的多样性和特殊性。金属离子可作为蛋白的配位中心,与蛋白的功能有着密切联系。在对阿尔兹海默症(Alzheimer's Disease=AD)的研究过程中,人们发现部分过渡金属离子如Fe3+,Cu2+,Zn2+在大脑皮层内浓度异常,而具有咪唑基的组氨酸(Histidine,H)对金属离子,特别是Cu2+具有极强的配位能力,很可能是导致AD疾病的重要因素之一。
  仿肽是天然多肽链的分子模拟物,是以非天然的分子框架为单元,连接以多个氨基酸而合成的一种化合物。具有较大摩尔吸光系数,含有吲哚基的色氨酸(Tryptophan,W),在与金属离子配位后,会产生不同程度的荧光强度的变化。因此,利用组氨酸咪唑基的配位性和色氨酸吲哚基的荧光特征,本论文工作以EDTA及三胺类分子为骨架,合成了含有H/H、H/W以及W/W配对结构仿肽类分子。利用HPLC-MS、NMR滴定、紫外滴定、荧光滴定等方法,研究此类仿肽分子对阴、阳离子的识别功能。
  研究表明,以EDTA为骨架,以组氨或组氨酸配对的功能仿肽,对金属Cu2+具有极强的识别功能,在过量Cu2+存在的条件下,可形成双核配合物;而以三胺为骨架的仿肽分子,尽管对金属阳离子的识别能力较弱,但同时具有氢键供体与受体性质的咪唑残基,在对酸性及碱性阴离子的识别过程中,发挥着重要作用。

著录项

  • 作者

    张超;

  • 作者单位

    南开大学;

  • 授予单位 南开大学;
  • 学科 化学;有机化学
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 杨池明;
  • 年度 2016
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TB347;
  • 关键词

    含胺类骨架; 功能仿肽; 分子设计; 离子识别;

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