环二肽分子的同步辐射光电离质谱研究

环二肽是最小的环肽，广泛存在于动物、植物、真菌和细菌中，具有抗菌、抗癌、抗凝血等多种生物活性。本项目将利用同步辐射光电离质谱技术研究四个环二肽分子[Cyclo(Leu-Pro)、Cyclo(Pro-Pro)、Cyclo(Phe-Cys)和Gliotoxin]的化学特征。通过测试不同光子能量下环二肽的同步辐射光电离质谱和光电离效率谱（PIE）；获得特定碎片离子的出现势、母体分子的电离能；归属碎片信息，结合量子化学计算，推断出环二肽母体离子相应的解离路径和开环特征；对比具有不同结构的环二肽分子的质谱，分析环状取代基、杂原子对2,5-二酮哌嗪环开环的影响。通过电喷雾质谱、多级质谱结合理论计算，分析具有不同结构的环二肽分子内质子的解离、捕获、转移以及反应物或过渡态的电子特征。2,5-二酮哌嗪结构是环二肽类分子典型的骨架结构，其化学特性的研究具有探究环二肽类药物作用机制和新药开发的双重意义。

环二肽是最小的环肽，广泛存在于动物、植物、真菌和细菌中，具有抗菌、抗癌、抗凝血等多种生物活性。本项目中我们详细研究了环二肽cyclo(Gly–Gly), cyclo(Ala–Ala) 和cyclo(Gly–Val)的同步辐射光解离路径通过红外解析真空紫外光解离质谱技术和量子化学理论计算方法；阐明其解离过程中自由基裂解规律，为深入理解环二肽的生物特征和化学特性提供了重要的数据。测试了Cyclo(Leu-Pro)、Cyclo(Pro-Pro)、Cyclo(Phe-Cys)和Gliotoxin的光机理质谱；完成了解离途径途径的量化计算；分析了环状取代基、杂原子对2,5-二酮哌嗪环开环的影响；这些结果对认识环二肽、设计和改造环二肽的结构及其在新药物研发中的应用提供基础理论支持。.拓展了环肽的研究，重点分析了具有重要生物学意义的基于CxxC基序的环四肽与金属铜离子的结合作用；详细分析了环肽检测铜离子的配位原理，指出了环肽作为环境中金属检测基质的优缺点。.经济发展的同时引起了一系列的环境问题，水污染已成为我国主要的环境污染事件，水中有害物的存在严重影响人们的健康。因此快速、灵敏的检测这些污染物，是当前迫切需要解决的关键问题。做为本项目的扩展延伸研究，申请人利用DOFLA技术，发展了用于特异性检测环境污染物的荧光探针；有效地实现了对环境中有害物咖啡因和双酚A的特异性检测。为后续工作的开展奠定了基础。此外，利用DOFLA 技术发展了生物大分子（蛋白质和DNA G-四联体）特异性识别的荧光探针为体外和体内检测和成像提供了有效的工具。.在本项目的支持下，先后完成SCI论文6篇，分别发表在《氨基酸》、《科学报告》(2篇)、《分析化学学报》、《生物无机化学》、《化学会评论》上；参加国内、国际会议6次，会议报告3次。培养研究生一名。