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甲基亚硝基哌嗪第二活性区与DNA碱基烷化反应机理的MNDO研究
,戴乾圜
科学通报 , 1997,
Abstract: N-亚硝基化合物(NNC)在α-羟基化后生成重氮化物而与DNA结合发挥致癌作用是一已经被普遍接受的概念 但是仅用α-位的活性却在定性和定量两个方面均解释不了NNC的复杂的结构与致癌活性关系.越来越多的试验证据表明非α-位的代谢活化在NNC致癌机理中具有不可忽视的作用.我们曾对153种NNC的结构与致癌活性关系进行了定量模式辨认研究,结果表明:在NNC分子上经代谢产生两个亲电活性中心是形成最终致癌物的必要条件;并且,在α-位的第一活性中心与非α-位的第二活性中心之间的最适作用距离约为280pm;从而证明了NNC致癌作用符合于“双区理论”.根据双区理论,我们还探讨了N-亚硝基化合物中N-N键旋转能障与其致癌性的关系.对于甲基取代的亚硝基哌嗪及有类似结构的化合物比其母体化合物的致癌性有显著增强的现象,我们提出了:环上杂原子的邻基参与作用提高了甲基代谢产物的活性,形成第二亲电活性中心是重要影响因素的观点;这一观点在分析结构参数时发挥了巨大作用.由于确定这一邻基参与作用的机制对于深入探讨NNC致癌机理具有重要意义,本文采用MNDO方法对具代表性的化合物,3,5-二甲基亚硝基哌嗪的甲基代谢活化产物与DNA碱基的反应机理进行了研究.
π面氢键与多环芳烃代谢反应区域选择性关系的AM1研究
,戴乾圜
科学通报 , 1996,
Abstract: π面氢键在含芳环体系的分子识别中的作用已经受到广泛的注意,并在生物大分子构象研究中发挥了重要作用。我们在致癌作用的双区理论研究中注意到:多环芳烃的角环虽然具有较高的定域能,但是却优先于其他位置进行代谢。这很可能与多环芳烃和酶体系中的质子给予基团之间形成π面氢键有关。因此,本文使用AM1半经验分子轨道法对已经实验确认结构的氨-苯体系中π面氢键的作用进行了探讨;并且,在此基础上研究了π面氢键的存在对多环芳烃环氧化代谢反应区域选择性的影响。
π面氢键与多环芳烃代谢反应区域选择性关系的AM1研究
,戴乾圜
科学通报 , 1996,
Abstract:
甲基亚硝基哌嗪第二活性区与DNA碱基烷化反应机理的MNDO研究
,戴乾圜
科学通报 , 1997,
Abstract: N-亚硝基化合物(NNC)在α-羟基化后生成重氮化物而与DNA结合发挥致癌作用是一已经被普遍接受的概念但是仅用α-位的活性却在定性和定量两个方面均解释不了NNC的复杂的结构与致癌活性关系.越来越多的试验证据表明非α-位的代谢活化在NNC致癌机理中具有不可忽视的作用.我们曾对153种NNC的结构与致癌活性关系进行了定量模式辨认研究,结果表明在NNC分子上经代谢产生两个亲电活性中心是形成最终致癌物的必要条件;并且,在α-位的第一活性中心与非α-位的第二活性中心之间的最适作用距离约为280pm;从而证明了NNC致癌作用符合于“双区理论”.根据双区理论,我们还探讨了N-亚硝基化合物中N-N键旋转能障与其致癌性的关系.对于甲基取代的亚硝基哌嗪及有类似结构的化合物比其母体化合物的致癌性有显著增强的现象,我们提出了环上杂原子的邻基参与作用提高了甲基代谢产物的活性,形成第二亲电活性中心是重要影响因素的观点;这一观点在分析结构参数时发挥了巨大作用.由于确定这一邻基参与作用的机制对于深入探讨NNC致癌机理具有重要意义,本文采用MNDO方法对具代表性的化合物,3,5-二甲基亚硝基哌嗪的甲基代谢活化产物与DNA碱基的反应机理进行了研究.
1,3-丁二烯代谢产物与DNA交联的AM1计算研究
周志,戴乾圜,
科学通报 , 1999,
Abstract: 采用AM1半经验量化方法计算了环境污染1,3-丁二烯代谢产物在DNA大沟侧与碱基烷化股间交联反应,结果表明:其主要代谢产物1,2-环氧-3,4-丁烯和1,2,3,4-二环氧丁烷与腺嘌呤和胞嘧啶发生烷化反应的活性差别不大,难以用其反应活性解释其致癌活性的巨大差异;
1,3-丁二烯代谢产物与DNA交联的AM1计算研究
周志,戴乾圜,
科学通报 , 1999,
Abstract: 采用AM1半经验量化方法计算了环境污染物1,3-丁二烯代谢产物在DNA大沟侧与碱基烷化股间交联反应,结果表明其主要代谢产物1,2-环氧-3,4-丁烯(EB)和1,2,3,4二环氧丁烷(DEB)与腺嘌呤和胞嘧啶发生烷化反应的活性差别不大,难以用其反应活性解释其致癌活性的巨大差异;同时得到DEB发生一次烷化反应后,更易于发生第二次烷化反应,产生交联作用.这可能为两者基因毒性差异巨大的分子机制.DEB能与多种不同序列的DNA形成股间交联,有些产物互补碱对变形较大,但DNA基本结构仍保持;对比在小沟侧DEB只易与两种不同序列的DNA形成股间交联,且交联结构变形很小.此发生股间交联的几率差异和结构变形差异可能为DEB基因毒性的碱基序列选择性的内在原因
二正烷基亚硝胺第二活性区对致癌作用机理的理论研究
周志,,戴乾圜
环境化学 , 2015,
Abstract: 采用MNDO方法计算了对称二烷基亚硝胺β-,γ-和δ-位硫酸酯经SN2反应机制与DNA碱基腺嘌呤(A)发生烷化反应的速率控制步骤的势能曲线和活化能,以及β-位硫酸酯经邻基参与作用与腺嘌呤烷化反应过程的势能变化.结果表明,邻基参与作用有利地促进了烷基亚硝胺与DNA的烷化反应,提高了β-位硫酸酯烷化DNA的能力,以此可以解释β-位硫酸酯化的二烷基-N-亚硝基化合物的致癌活性大于γ-和δ-位硫酸酯化的二烷基-N-亚硝基化合物的致癌活性.使得β-位有可能成为亚硝胺的第二亲电活性区.
1,3-丁二烯与DNA交联致癌机理的研究——代谢产物与鸟嘌呤反应及与DNA交联作用的AM1计算
周志,戴乾圜,
环境化学 , 2015,
Abstract: 采用AMI方法计算了环境致癌物1,2-环氧3,4-丁烯(EB)和1,2,3,4二环氧丁烷(DEB)与DNA鸟嘌呤反应过程速率控制步骤的活化能及DEB与DNA片段生成烷化交联产物的结构和能量、结果得出用烷化反应的难易程度难以解释DEB的致突性比EB大100倍的实验事实;强致突的DEB可与鸟嘌吟发生两次烷化反应,生成DNA交联产物,交联后的DNA结构稳定、变形小而EB则不能交联.这可能为两者基因毒性差异巨大的分子机制.
1,3-丁二烯与DNA交联机理的研究——代谢产物在DNA大沟股间交联反应的AM1计算
周志,戴乾圜,
环境科学 , 1999,
Abstract: 采用AM1方法计算了环境致癌物1,3-丁二烯(BD)的代谢产物1,2-环氧-3,4-丁烯(EB)和1,2,3,4-二环氧丁烷(DEB)与DNA腺嘌呤和胞嘧啶烷化反应过程速率控制步骤的活化能,以及DEB在DNA大沟侧与不同序列DNA片断生成烷化股间横向交联产物的结构和能量。结论认为:用烷化反应的难易程度难以解释DEB的致突性比EB约大100倍的实验事实;强致突的DEB可与碱基发生2次烷化反应,生成DNA交联产物;而EB则不能交联,这可能为2者基因毒性差异巨大的分子机制;同时DEB在DNA大沟侧可与多种不同的DNA序列发生股间横向交联,对比在小沟侧只与2种序列交联,此发生股间横交联几率的差异合理地解释了DEB致突的碱基选择性。
N-磷酰化氨基酸生成分子内磷酸羧酸混酐反应机理的MNDO研究
((,(赵玉芬,(戴乾圜
科学通报 , 1998,
Abstract: N-D磷酰化氨基酸在温和条件下即可发生磷上酯交换反应,羧基上的酯化反应,与氨基酸反应成肽及与核苷反应形成聚核苷酸等。这些化学性质在生命起源研究中具有重要意义。最近的表明:分子内磷酸羧酯混酐可能是这几类反应的共同中间体,这类中间体性质活泼难以从反应中直接观察到。
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