量子点在疾病诊疗中的应用

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作者 沈吉圣 齐莉莉 +2 位作者 王进波 柯智健 王齐超 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第8期1917-1931,共15页

量子点(quantum dots,QDs)是一种纳米级半导体晶体,因其独特的光学和电化学特性,在疾病诊疗领域极具潜力。在疾病诊断方面,QDs的高亮度和光稳定性使其在生物成像技术中能实现细胞、组织乃至单个生物分子的高分辨率成像,QDs作为荧光标记... 量子点(quantum dots,QDs)是一种纳米级半导体晶体,因其独特的光学和电化学特性,在疾病诊疗领域极具潜力。在疾病诊断方面,QDs的高亮度和光稳定性使其在生物成像技术中能实现细胞、组织乃至单个生物分子的高分辨率成像,QDs作为荧光标记物,可用于细胞追踪、生物传感以及癌症、感染性疾病免疫和相关疾病的检测,为早期准确诊断开辟新途径。在疾病治疗方面,QDs可作为多功能纳米载体,用于靶向药物递送,帮助药物实现靶向输送,显示药物传递和释放的踪迹,QDs还可以作为光敏剂或光敏剂的载体,选择性破坏恶性细胞、血管病变和微生物感染,减少对正常组织的损伤。尽管前景广阔,但QDs从研究到临床应用仍面临诸多挑战,如毒性、稳定性和规模化工业化生产等问题。通过表面修饰、封装技术及合成工艺的改进,研究人员正逐步解决这些问题。本文总结了QDs的类型,重点介绍了其在生物成像、生物传感器、病原体检测、药物输送和光动力治疗领域的最新研究进展,讨论了阻碍其临床应用的多重障碍,并探索了克服这些挑战的潜在解决方案。 展开更多

关键词 量子点 疾病诊断 疾病治疗

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量子点在生物医学中的应用 被引量：20

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作者 孟磊 宋增璇 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第2期185-187,共3页

半导体量子点是无机纳米结晶 ,构成于硒化镉核心和硫化锌外壳 .这种荧光标记物的发射光强是常用有机荧光染料的 2 0倍 ,稳定性是其 1 0 0倍 .量子点的发射波长取决于核心粒子的大小 ,而每一种单色量子点的发射波长窄而对称 .这些光学特... 半导体量子点是无机纳米结晶 ,构成于硒化镉核心和硫化锌外壳 .这种荧光标记物的发射光强是常用有机荧光染料的 2 0倍 ,稳定性是其 1 0 0倍 .量子点的发射波长取决于核心粒子的大小 ,而每一种单色量子点的发射波长窄而对称 .这些光学特性使量子点在医学诊断、药物的高速筛选以及基因和蛋白质的高通量分析方面具有广泛的应用前景 .基于量子点的稳定性和生物相容性 ,有可能通过标记不同颜色的量子点到不同的分子 。 展开更多

关键词 半导体 量子点 纳米晶体 硒化镉 硫化锌 生物分子 生物医学

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量子点在植物分子荧光标记中的应用 被引量：3

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作者 陈介南 王琼 +2 位作者 卢孟柱 章怀云 刘伯斌 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期153-161,共9页

半导体量子点具有独特的荧光性能,其研究内容涉及物理、化学、材料、生物等多学科,已成为多学科交叉研究的一个亮点。在植物学研究领域,量子点作为一种新型的荧光探针已逐渐显现了它的优势,可以取代传统有机荧光法,成为细胞和分子荧光... 半导体量子点具有独特的荧光性能,其研究内容涉及物理、化学、材料、生物等多学科,已成为多学科交叉研究的一个亮点。在植物学研究领域,量子点作为一种新型的荧光探针已逐渐显现了它的优势,可以取代传统有机荧光法,成为细胞和分子荧光标记的更理想选择。在阐述量子点的特性、制备方法及生物功能化修饰的基础上,系统综述量子点在植物分子荧光标记中的应用,并对量子点在植物细胞和分子生物学中的发展趋势和应用前景进行展望。 展开更多

关键词 量子点 荧光探针 分子标记 植物

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三螺旋链蛋白质运动模型的行波精确解组 被引量：4

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作者 蒲利春 刘立新 张雪峰 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期641-645,共5页

通过引入中间函数和运用Maple程序,得到了三螺旋链蛋白质运动模型的各向异性耦合的非线性Schr dinger方程组的行波精确解组,在分析行波精确解组算例特性和对应函数φn(ζ)特性的基础上,解释了三螺旋链蛋白质运动模型的运动特征,拓展了... 通过引入中间函数和运用Maple程序,得到了三螺旋链蛋白质运动模型的各向异性耦合的非线性Schr dinger方程组的行波精确解组,在分析行波精确解组算例特性和对应函数φn(ζ)特性的基础上,解释了三螺旋链蛋白质运动模型的运动特征,拓展了求解具有三螺旋链运动模型的生物大分子行波精确解组的新方法。 展开更多

关键词 三螺旋链蛋白质的运动模型 行波精确解组 算例 特性分析 Maple程序

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量子点荧光探针在生物成像中的应用进展 被引量：4

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作者 胡怡 蔡继业 《生理科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期280-282,共3页

量子点荧光探针是近几年发展起来的一种新型荧光标记物,拥有荧光染料及荧光蛋白所不能比拟的独特优势,已经在细胞功能研究及细胞表面和内部功能分子的探测、组织的成像和病灶的定位等方面得到了较为广泛的应用。本文对量子点的光学特性... 量子点荧光探针是近几年发展起来的一种新型荧光标记物,拥有荧光染料及荧光蛋白所不能比拟的独特优势,已经在细胞功能研究及细胞表面和内部功能分子的探测、组织的成像和病灶的定位等方面得到了较为广泛的应用。本文对量子点的光学特性、生物化修饰及其在生物成像等方面的应用进展进行了较为详细的介绍,并展望了其应用发展。 展开更多

关键词 量子点 荧光标记 生物成像

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α螺旋蛋白质螺旋链模型的精确解组 被引量：1

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作者 蒲利春 程艳 朱俊 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期488-493,共6页

文章运用Maple语言程序,在没有假设的条件下,得到了α螺旋蛋白质螺旋链运动模型方程组的行波精确解组,它涵盖了所有的耦合解组与非耦合解组,具有任意性。耦合解组的算例函数及其特性分析,解释了α螺旋蛋白质螺旋链运动模型的行波孤立子... 文章运用Maple语言程序,在没有假设的条件下,得到了α螺旋蛋白质螺旋链运动模型方程组的行波精确解组,它涵盖了所有的耦合解组与非耦合解组,具有任意性。耦合解组的算例函数及其特性分析,解释了α螺旋蛋白质螺旋链运动模型的行波孤立子解的耦合效应,揭示了增加、稳定和控制蛋白质活性和功能的方向,文章的研究方法,为求解生物大分子螺旋链运动模型的行波精确解组探索了溪径。 展开更多

关键词 蛋白质螺旋链运动模型 Maple语言 行波精确解组 算例函数及其特性分析

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蛋白质分子电子结构的第一性原理从头计算 被引量：8

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作者 郑浩平 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2000年第3期291-300,共10页

蛋白质分子电子结构的计算对生命科学和计算机药物设计有重要的科学意义和应用价值 ,但对计算方法和计算机也是巨大的挑战。团簇埋入自洽计算法是近年来发展起来的“第一性原理”、从头计算法。它采用局域化无相互作用单电子模型 ,结合... 蛋白质分子电子结构的计算对生命科学和计算机药物设计有重要的科学意义和应用价值 ,但对计算方法和计算机也是巨大的挑战。团簇埋入自洽计算法是近年来发展起来的“第一性原理”、从头计算法。它采用局域化无相互作用单电子模型 ,结合“分块 合拢”技术 ,使计算量大大减少。最近 ,应用该方法 ,对一个真实蛋白质分子 (南瓜种子中的胰蛋白酶抑止因子CMTI I)电子结构的首次“第一性原理”、全电子、全势场、从头计算获得成功。表明生物大分子电子结构的计算在现有计算机条件下已成为现实 ,使从本质上揭开生命奥秘成为可能。本文介绍了上述计算的基本理论、方法和结果。 展开更多

关键词 蛋白质分子 电子结构 团簇埋入自洽计算法

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α螺旋蛋白质螺旋链模型方程组的精确解 被引量：1

8

作者 岳萍 龚伦训 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2009年第2期213-216,共4页

采用修正映射法求解α螺旋蛋白质螺旋链运动模型的耦合非线性薛定谔方程组,得到该方程的耦合行波精确解,包括孤波解和Jacobi椭圆函数解.该法的优点是,不必预先给出函数的具体形式,就可以得到较多的函数解,可为进一步研究α螺旋蛋白质螺... 采用修正映射法求解α螺旋蛋白质螺旋链运动模型的耦合非线性薛定谔方程组,得到该方程的耦合行波精确解,包括孤波解和Jacobi椭圆函数解.该法的优点是,不必预先给出函数的具体形式,就可以得到较多的函数解,可为进一步研究α螺旋蛋白质螺旋链运动提供参考. 展开更多

关键词 α螺旋蛋白质螺旋链运动模型 精确解 孤立波 JACOBI椭圆函数

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细胞骨架微管中一种可能的量子计算 被引量：1

9

作者 蒋懿 邱锡钧 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2004年第6期621-625,共5页

微管是细胞骨架中的重要组成部分和功能组件,其中充满了液体水.该文基于腔量子电动力学描述了微管中水的电偶极子与电磁辐射场的相互作用,并论述了基于量子力学原理的量子计算,探讨了微管实现量子计算的一种可能机理.

关键词 微管 量子计算 量子逻辑门 CNOT门 腔量子电动力学

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视觉适应的全同粒子模型 被引量：1

10

作者 黄平 刘承宜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1221-1223,共3页

提出全同粒子模型进一步解释视网膜与视皮层之间的联系,根据辐射与物质相互作用的时间量子理论研究全同粒子系统的辐射跃迁.模型显示,全同粒子系统的亚辐射态对外界没有响应,超辐射态的辐射跃迁几率是粒子数的非线性函数.对视觉细胞与... 提出全同粒子模型进一步解释视网膜与视皮层之间的联系,根据辐射与物质相互作用的时间量子理论研究全同粒子系统的辐射跃迁.模型显示,全同粒子系统的亚辐射态对外界没有响应,超辐射态的辐射跃迁几率是粒子数的非线性函数.对视觉细胞与视色素各自的相干性和视觉明暗适应中视网膜与视皮层之间协同作用的初步解释支持全同粒子模型.因此,全同粒子模型对视觉适应成立,它与Retinex理论的结合将为视觉适应的进一步研究提供新的线索. 展开更多

关键词 视觉适应 RETINEX 量子理论

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小鼠脑电波信号的激励与传播模型及关联性分析

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作者 倪家正 陈亦望 程玉宝 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期470-478,共9页

为了分析小鼠视觉区脑电波(EEG)信号与呼吸运动之间的关联性,类比电磁场与二能级原子的相互作用,建立了描述呼吸相关脑电波信号激励与传播的双态量子系统与外场相互作用的半经典(EEG场经典描述)与全量子(EEG场量子化)模型,并证明了模型... 为了分析小鼠视觉区脑电波(EEG)信号与呼吸运动之间的关联性,类比电磁场与二能级原子的相互作用,建立了描述呼吸相关脑电波信号激励与传播的双态量子系统与外场相互作用的半经典(EEG场经典描述)与全量子(EEG场量子化)模型,并证明了模型的正确性。基于相干性理论建立了脑电波信号关联的高阶相干分析模型.在睡眠状态,归一化互相干函数的平均幅值在0.3左右,高阶自相干函数曲线相似性很高,可以断定睡眠状态EEG信号与呼吸运动接近实相关;在清醒状态,归一化互相干函数的平均幅值在0.1左右,高阶自相干函数曲线一致性降低,可以断定清醒状态EEG信号与呼吸运动为弱相关. 展开更多

关键词 量子生物物理学 量子光学 关联性分析 半经典模型 量子模型 脑电波

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水溶性量子点制备条件的优化及表面修饰 被引量：4

12

作者 王琼 陈介南 +2 位作者 章怀云 Koopman Ben 刘伯斌 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期83-86,97,共5页

以L-半胱氨酸为稳定剂在水溶液中合成CdSe纳米粒子,研究了水浴时间、水浴温度、不同L-半胱氨酸/Cd/Se比例、pH值等因素对其荧光光谱的影响,确定了最佳的合成方案。用CdS对其表面进行修饰,采用透射电镜、X射线衍射、光谱法等表征了CdSe/... 以L-半胱氨酸为稳定剂在水溶液中合成CdSe纳米粒子,研究了水浴时间、水浴温度、不同L-半胱氨酸/Cd/Se比例、pH值等因素对其荧光光谱的影响,确定了最佳的合成方案。用CdS对其表面进行修饰,采用透射电镜、X射线衍射、光谱法等表征了CdSe/CdS核壳结构颗粒的形成,结果表明该纳米粒子发光强度明显高于单一的CdSe量子点,光谱峰位置有所红移;合成条件会显著影响CdSe/CdS核壳结构量子点的荧光性能。 展开更多

关键词 量子点 L-半胱氨酸 核壳结构 表面修饰

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非平衡和平衡统计系综的一个统一框架 被引量：2

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作者 毕桥 何祖坦 方锦清 《复杂系统与复杂性科学》 EI CSCD 2010年第4期39-51,共13页

提出通过子动力学方程(简称SKE)来建立一个非平衡统计系综体系。利用所构建的理论框架来研究在弱相互作用和强相互作用的情况下的自旋玻色子模型,从而很容易的得到正则系统的约简密度算子。也讨论了一种建立在安德森模型上的强关联量子... 提出通过子动力学方程(简称SKE)来建立一个非平衡统计系综体系。利用所构建的理论框架来研究在弱相互作用和强相互作用的情况下的自旋玻色子模型,从而很容易的得到正则系统的约简密度算子。也讨论了一种建立在安德森模型上的强关联量子网络。 展开更多

关键词 子动力学 非平衡统计系综 非平衡统计物理 量子网络

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生物能量传递新模型中的孤立子特性研究 被引量：1

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作者 罗玉辉 庞小峰 刘盛纲 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期278-280,共3页

从庞提出的新的生物能量传递理论出发 ,用Runge Kutta方法和蛋白质分子的特征参数值对该理论的基本动力学方程进行了数值模拟 ,求出了孤立子在自由运动下、在相互碰撞时以及它在长时间运动后的特征。研究表明 ,在这些运动过程中 ,这个... 从庞提出的新的生物能量传递理论出发 ,用Runge Kutta方法和蛋白质分子的特征参数值对该理论的基本动力学方程进行了数值模拟 ,求出了孤立子在自由运动下、在相互碰撞时以及它在长时间运动后的特征。研究表明 ,在这些运动过程中 ,这个孤立子始终保持稳定状态。于是看到它能真正承担起在蛋白质分子传递生物能量的功能。 展开更多

关键词 生物能量 孤立子 Davydov理论 蛋白质

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细胞骨架微管管壁中电子的隧道效应 被引量：1

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作者 胡健 邱锡钧 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期70-73,共4页

该文基于细胞骨架微管结构的对称性,将其壁上的原丝纤维视为一维的动力学系统,采用"双势阱"模型和量子力学的基本方法,对发生在微管壁上的一根原丝纤维上电子的势垒穿透几率和由隧道效应引起的基态能级劈裂进行了理论计算,得... 该文基于细胞骨架微管结构的对称性,将其壁上的原丝纤维视为一维的动力学系统,采用"双势阱"模型和量子力学的基本方法,对发生在微管壁上的一根原丝纤维上电子的势垒穿透几率和由隧道效应引起的基态能级劈裂进行了理论计算,得到了一些有意义的物理结果. 展开更多

关键词 细胞骨架微管 原丝纤维 双势阱 隧道效应

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功能化量子点在肿瘤活体成像中的应用

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作者 朱小妹 王晓梅 +6 位作者 翟鹏 冯刚 林桂淼 陈强 梅树江 牛憨笨 许改霞 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第10期963-970,共8页

量子点表面经生物分子或药物分子修饰而具有生物功能.功能化量子点具有独特的光学性质和生物相容性,在生物医学光学诊断和治疗领域具有广泛的应用.本文简要介绍了功能化量子点制备及修饰方法,综合评述了量子点在肿瘤活体诊断和治疗中的... 量子点表面经生物分子或药物分子修饰而具有生物功能.功能化量子点具有独特的光学性质和生物相容性,在生物医学光学诊断和治疗领域具有广泛的应用.本文简要介绍了功能化量子点制备及修饰方法,综合评述了量子点在肿瘤活体诊断和治疗中的应用,包括活体淋巴结成像、血管动态成像、肿瘤成像和抗肿瘤药物示踪等,讨论了功能化量子点在肿瘤活体诊断和治疗中的应用前景以及面临的挑战. 展开更多

关键词 功能化量子点 淋巴结成像 血管成像 肿瘤成像 抗肿瘤药物示踪

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生命网络体系的熵和演化

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作者 何祖坦 毕桥 《复杂系统与复杂性科学》 EI CSCD 2011年第1期78-85,共8页

通过引入格林函数和子动力系综体系得出生命网络体系的复熵(complexentropy),并通过推迟或超前格林函数得出它们分别描述了限域子传播(传播子)衰减或增加的速率及其生命时间长短情况。构建的生命网络的新颖之处在于:找到了节点之间的关... 通过引入格林函数和子动力系综体系得出生命网络体系的复熵(complexentropy),并通过推迟或超前格林函数得出它们分别描述了限域子传播(传播子)衰减或增加的速率及其生命时间长短情况。构建的生命网络的新颖之处在于:找到了节点之间的关联作用影响实熵的正负,这就决定了演化方向和耗散的方向;而节点和环境间的相互作用影响着虚熵,这决定了生命网络中生命演化或耗散的趋势速率。 展开更多

关键词 复熵 生命网络体系 格林函数 子动力学

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在三通道α-螺旋蛋白质中传递生物能量的孤子的特性

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作者 刘眉洁 庞小峰 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期495-498,共4页

用庞小峰先生提出的生物能量传递的新理论和Runge Kutta数值模拟方法,研究了三通道α 螺旋蛋白质中激发的孤子的动力学特性,求出在0K和300K温度下该孤子稳定地沿蛋白质链传递。由此可见,它能担任在蛋白质分子中传递生物能量的功能。从... 用庞小峰先生提出的生物能量传递的新理论和Runge Kutta数值模拟方法,研究了三通道α 螺旋蛋白质中激发的孤子的动力学特性,求出在0K和300K温度下该孤子稳定地沿蛋白质链传递。由此可见,它能担任在蛋白质分子中传递生物能量的功能。从而再次证实了新理论的可利用性。 展开更多

关键词 生物能量 孤子 传递理论 蛋白质

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锌基量子点的合成、表面修饰及其生物化学传感应用 被引量：2

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作者 陈秋菊 谢奇龙 +3 位作者 马莉萍 王琼 胡云楚 王文磊 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期11052-11060,共9页

锌基量子点具有独特的光学特性、低毒性以及生物相容性好的优势,使锌基量子点在分析检测及生物标记中得到了广泛的应用。基于锌基量子点的研究进展,在阐述其合成方法、功能化修饰等基础上,系统论述了锌基量子点在生物化学传感领域的应用... 锌基量子点具有独特的光学特性、低毒性以及生物相容性好的优势,使锌基量子点在分析检测及生物标记中得到了广泛的应用。基于锌基量子点的研究进展,在阐述其合成方法、功能化修饰等基础上,系统论述了锌基量子点在生物化学传感领域的应用,并对其发展趋势和应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 锌基量子点 合成 修饰 生物化学传感

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氯乙基亚硝基脲烷化碱基导致DNA单链断裂的机理研究 被引量：1

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作者 刘婷婷 赵丽娇 钟儒刚 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期957-963,共7页

采用密度泛函理论(DFT)和Mφller-Pleset微扰理论(MP)方法对氯乙基亚硝基脲(CENUs)烷化DNA碱基导致单链断裂的机理进行了研究.对包括CENUs的分解、DNA碱基的烷化、糖苷键的水解、脱嘌呤位点的开环以及最终导致单链断裂的磷酸二酯的消除... 采用密度泛函理论(DFT)和Mφller-Pleset微扰理论(MP)方法对氯乙基亚硝基脲(CENUs)烷化DNA碱基导致单链断裂的机理进行了研究.对包括CENUs的分解、DNA碱基的烷化、糖苷键的水解、脱嘌呤位点的开环以及最终导致单链断裂的磷酸二酯的消除在内的多步反应过程进行了探讨.在B3LYP/6-31++G**水平上对各驻点(反应物、中间体、过渡态和生成物)进行了全几何结构优化;为了模拟细胞环境,采用自洽场连续极化模型(CPCM)在相同计算水平上对各驻点进行了水相中的单点能计算或全几何结构优化.分别在B3LYP/6-31++G**和MP2/6-311++G**水平上绘出反应势能曲线,结果显示,在整个反应过程中,磷酸二酯的消除反应能垒最高,而氯乙基重氮盐离子烷化DNA碱基的反应能垒最低.理论分析结果表明,CENUs一旦分解便很容易烷化DNA碱基,随后生成的氯乙基化鸟嘌呤会迅速从DNA链上脱去,尽管如此,脱嘌呤位点最终导致DNA单链断裂的一系列反应则是一个缓慢的过程,这与断链反应的动力学实验结果相符合. 展开更多

关键词 氯乙基亚硝基脲 DNA单链断裂 密度泛函理论 Mφller-Pleset微扰理论

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