蘇鐵蕨活性成分研究以及brainicine B及其異構(gòu)體的合成研究

本項(xiàng)目以發(fā)現(xiàn)新穎的和具有良好生理活性的黃烷醇衍生物為研究目標(biāo)，系統(tǒng)研究了蘇鐵蕨的化學(xué)成分，從蘇鐵蕨中分離鑒定了49個(gè)化合物，包括4個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的黃烷醇衍生物brainins A-D和1個(gè)新的蛻皮甾酮類化合物，抗氧化實(shí)驗(yàn)表明新黃烷醇衍生物和部分酚性化合物具有良好的DPPH自由基清除能力。研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)蘇鐵蕨含有較多的蛻皮甾酮類化合物，而在采用一些植物病原真菌發(fā)酵改性蘇鐵蕨時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)燕麥鐮孢菌發(fā)酵后，蘇鐵蕨中的蛻皮甾酮含量達(dá)到了30.25%，比原藥材提高了90%，且其對(duì)豬油的氧化保護(hù)活性接近陽(yáng)性對(duì)照品（顯著強(qiáng)于原藥材）。于是我們系統(tǒng)研究了經(jīng)燕麥鐮孢菌發(fā)酵后的蘇鐵蕨的化學(xué)成分，從中分離鑒定了15個(gè)化合物，包括4個(gè)蛻皮甾酮類化合物。化學(xué)成分研究總共從蘇鐵蕨中分離鑒定了64個(gè)化合物，包括5個(gè)新化合物，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。 本項(xiàng)目的另一個(gè)研究目標(biāo)是合成brainicine B。brainicine B的結(jié)構(gòu)在前期鑒定中略有偏差，后修正結(jié)構(gòu)為brainin A（已在本項(xiàng)目2011年的年度總結(jié)報(bào)告中說(shuō)明，并發(fā)表在2011年的Chinese Chemical Letters上）。申請(qǐng)人采用槲皮素為起始原料嘗試了多種方法按照既定路線合成目標(biāo)化合物，成功完成了槲皮素中羥基的選擇性保護(hù)以及黃烷醇C2=C3的還原，但是后續(xù)的羰基還原難以進(jìn)行，最終沒(méi)有能夠完成brainicine B的合成。在整個(gè)研究過(guò)程中申請(qǐng)人合成了23個(gè)黃酮衍生物，包括15個(gè)新化合物。并發(fā)現(xiàn)了一些非常有趣的化學(xué)反應(yīng)，包括6'-哌啶基槲皮素和1個(gè)新骨架結(jié)構(gòu)的雙黃酮的合成，并探討了黃酮酚羥基保護(hù)的難易順序，豐富了黃酮類化合物的衍生化研究。 本項(xiàng)目總共發(fā)表研究論文6篇，其中SCI收錄5篇，還有4篇文章已投稿SCI收錄期刊（Steroids, Natural Product Research, Journal of Bioscience and Bioengineering和 Food Analytical Methods）。此外，通過(guò)本研究已有1名博士和2名碩士畢業(yè)，另有1名碩士即將畢業(yè)，達(dá)到了任務(wù)書中的研究目標(biāo)。 2100433B

蘇鐵蕨為烏毛蕨科蘇鐵蕨屬植物，為古老的孑遺植物。主治感冒、燒傷、外傷出血、蛔蟲病等。前人對(duì)其研究報(bào)道較少。本課題組在對(duì)蘇鐵蕨的研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了3個(gè)新穎的黃烷醇類化合物，并對(duì)其抗腫瘤活性和抗氧化活性進(jìn)行了初步研究，發(fā)現(xiàn)其中brainicine B具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性和抗氧化活性，顯示有進(jìn)一步研究的必要性。本項(xiàng)目擬深入研究蘇鐵蕨的化學(xué)成分，期望得到更多的該類型黃烷醇類化合物，并深入研究其活性。同時(shí)，由于brainicine B有兩個(gè)手性碳未能確定構(gòu)型且天然來(lái)源不足，本項(xiàng)目擬以易得的槲皮素為起始原料合成brainicine B及其可能的四個(gè)異構(gòu)體，協(xié)助確定其絕對(duì)構(gòu)型，解決brainicine B天然來(lái)源不足的問(wèn)題，并探討其構(gòu)型與活性的關(guān)系。本項(xiàng)目將對(duì)開發(fā)蘇鐵蕨資源，尋找新型抗腫瘤、抗病毒活性成分提供科學(xué)依據(jù)。

本項(xiàng)目研究變次數(shù)B樣條的性質(zhì)及其在CAD中的應(yīng)用. 與B樣條相比, 變次數(shù)B樣條的優(yōu)點(diǎn)突出, 困難也突出. 優(yōu)點(diǎn)是: 在保持B樣條的優(yōu)點(diǎn)的條件下, 不用高次多項(xiàng)式表示低次多項(xiàng)式, 可以減少冗余數(shù)據(jù), 節(jié)省計(jì)算量. 困難是這類基不能用現(xiàn)有方法構(gòu)造. 因此其研究過(guò)程是新方法的創(chuàng)造過(guò)程, 是原創(chuàng)性研究經(jīng)驗(yàn)的積累過(guò)程. 本項(xiàng)目旨在創(chuàng)造新方法,克服困難, 為變次數(shù)B樣條建立一套與B樣條理論相類似的理論框架, 使其成為CAD系統(tǒng)中造型的新標(biāo)準(zhǔn). 首先, 從基的構(gòu)造入手, 要為其構(gòu)造一組具有權(quán)性、全正性、局部支撐性的B基, 并深入發(fā)掘這組基的重要性質(zhì). 接著, 研究以這組B基表示的變次數(shù)B樣條曲線曲面的構(gòu)造方法以及CAD系統(tǒng)所期盼的重要幾何性質(zhì), 為其在CAD系統(tǒng)中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ). 最后, 研究變次數(shù)T樣條的構(gòu)造方法, 并編制變次數(shù)B樣條(T樣條)一系列重要算法,將其納入CAD造型軟件. 2100433B

本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)比考察低溫城市污水處理廠和實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)的活性污泥特性，研究活性污泥顆粒形態(tài)、粒度、沉降性能、脫水性能和活性污泥OUR、ORP、表面電荷、DHA-TTC、EPS等理化、生化特性及其影響因素。利用定量PCR技術(shù)、16SrDNA測(cè)序、DGGE和FISH技術(shù)等，研究活性污泥菌群的理化、生化特征及變化規(guī)律，功能菌群菌種自身的演化規(guī)律。利用原子力顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡等技術(shù)，研究活性污泥菌群的形態(tài)、微生物各種功能菌群在活性污泥中分布的變化特征以及生物相轉(zhuǎn)化特征。利用原子吸收光譜、氣相色譜、液相色譜等檢測(cè)儀器，分析檢測(cè)活性污泥微生物的有機(jī)物代謝產(chǎn)物，探討活性污泥代謝有機(jī)物的途徑；分析檢測(cè)氮的各種形態(tài)，探討活性污泥代謝氮的途徑；分析檢測(cè)磷的各種形態(tài)，探討活性污泥代謝磷的途徑。揭示活性污泥功能菌群代謝機(jī)理，同時(shí)建立低溫環(huán)境下活性污泥特性綜合模型，為低溫城市污水處理提供理論依據(jù)。

在本課題的研究過(guò)程中，按照任務(wù)書制定的研究計(jì)劃，成功的進(jìn)行了在大位阻配體支持下鋁硒主族(鍺，錫)，鋁硒過(guò)渡金屬(鈦，鋯)雜雙金屬化合物的合成與表征。合成并且表征了2個(gè)Al-Se-Ge和2個(gè)Al-Se-Sn類型的雜雙金屬硒化物，1個(gè)Al-Se-Zr, 和1個(gè)Al-Se-Ti雜雙金屬硒化物，并且取得了其中一個(gè)的X射線單晶衍射結(jié)構(gòu)。低溫核磁證據(jù)表明在-30oC以下生成了Al-S-Ln類型的雜雙金屬硫化物，但繼續(xù)升溫后，化合物分解。主要因?yàn)镾-Ln的σ鍵型以及硫原子相對(duì)較小的電負(fù)性導(dǎo)致Al-S-Ln結(jié)構(gòu)片段在非低溫下熱穩(wěn)定性不夠。之后以LAlH2 (L = HC(CMeNAr)2, Ar = 2,6-iPr2C6H3)為原料，與有機(jī)硼酸反應(yīng)，合成了多個(gè)具有Al-O-B結(jié)構(gòu)片段不同雜環(huán)的新型有機(jī)鋁氧雜環(huán)化合物，并且給出了反應(yīng)機(jī)理的實(shí)驗(yàn)證據(jù)；發(fā)現(xiàn)并解析了一類非常新穎的卡賓活化的有機(jī)硼酸三聚反應(yīng)類型。