偶联作用

偶联作用（精选八篇）

偶联作用 篇1

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2007年4月—2007年11月在山西医科大学第一医院诊断为冠心病并择期行冠脉造影及介入治疗的住院患者90例,其中男性54例,女性36例,年龄42岁～85岁(64.04岁±2.33岁)。入院时询问病史,体格检查,常规做18导联心电图、超声心动图、静息同位素心肌显像,化验血糖、血脂、肝功能和肾功能等。

1.2 实验方法

根据年龄、性别、吸烟史、心电图、超声心动图、静息同位素心肌显像及各项化验指标将入选病例随机区组,分为A组、B组、C组,并分别对A组行冠脉造影术,B组、C组行冠脉造影加介入治疗术。3组分别于手术当日及术后次日晨空腹取肘静脉血2 mL于EDTA抗凝试管中,加入抑肽酶1 000 kU,10 ℃ 3 000 r/min离心10 min,分离血浆,-70 ℃保存。A组、B组手术当日抽血后并于术前2 h口服100 mL生理盐水预治疗,C组患者于同一时间口服生理盐水稀释至100 mL的维生素C 2.0 g预治疗。

1.3 指标测定

血糖及血脂测定由医院检验中心完成;人CF6放免试剂盒由美国康肽生物科技有限公司提供。CF6多克隆抗体与人CF6交叉反应性为100%,与大鼠、小鼠CF6交叉反应性分别为1%、2%,与人内皮素-1、血管紧张素Ⅱ、C-型利钠利尿肽-22等均无交叉反应。CF6放免的敏感性为ED50:1 pg/mL～270 pg/mL,样本酸化后按说明书进行测定。

1.4 统计学处理

计量资料以均数±标准差$(\overline{x}\pm s)$表示,计数资料以百分数表示,所有数据均采用SPSS 11.5统计学软件进行处理,采用 t 检验、方差分析、t 检验、χ2检验及Fisher 确切概率法等进行检验,P<0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 3组患者基本资料

3组患者年龄、吸烟、血糖、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、平均动脉压、性别等因素比较无统计学意义(P>0.05);总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)等危险因素比较有统计学意义(P<0.05)。详见表1。

2.2 3组手术相关参数比较

3组患者组间比较及B组、C组与A组比较在手术持续时间、球囊扩张平均压力、球囊扩张总次数、心电图ST段改变、球囊扩张总时间及平均植入支架数目等相关因素比较有统计学意义(P<0.05);B组与C组在手术持续时间及平均植入支架数目等比较有统计学意义(P<0.05)。详见表2。

2.3 3组患者血浆CF6水平比较

术前3组血浆CF6水平比较无统计学意义(P>0.05),术后B组CF6水平明显高于A组、C组(P<0.01),且A组、C组手术前后比较无统计学意义(P>0.05),B组术后血浆CF6水平明显高于术前(P<0.01)。详见表3。

3 讨论

CF6是线粒体ATP合酶柄区的一个亚单位,CF6于1998年由Osanai 等首次从自发性高血压大鼠(SHR)心、肝、肾等组织中提取纯化,是基本的能量转导物质,又是一种血管活性肽。人的CF6广泛存在于全身各组织,以心肌中含量最高[1],而且亦广泛分布于血管内皮细胞膜,其可能是循环中CF6的主要来源[2]。组织损伤(如心肌缺血、血管内皮损伤等) 导致细胞坏死和凋亡时可释放CF6 进入血液循环 [3,4]。

切应力可显著刺激血管内皮细胞释放CF6 ,且CF6释放与切应力强度及作用时间呈正相关,其可能是由活性氧簇介导的核因子NF-κB活化信号通路所完成的[5]。高血压病患者摄盐量调节CF6表达和释放及高葡萄糖水平诱导培养的人脐静脉细胞CF6表达和释放,可能亦由活性氧簇所介导[6,7]。

血液循环中的CF6可以通过抑制磷脂酶 A2(PLA2)的活性,从而抑制内皮细胞PGI2的合成[1];其还可以通过基因调控使细胞内源性NOS抑制剂——非对称二甲基精氨酸生成增多,降解减少,导致其在细胞内堆积,进而使内源性血管舒张因子一氧化氮(NO)合成减少[8]。以上情况可以使血管舒张因子/收缩因子失衡,导致冠状动脉和心肌内微血管收缩痉挛,进而使内皮损伤加重,引起局部炎性细胞和血小板聚集。而且CF6并不抑制血栓素A2(TXA2)的合成,使得PGI2/TXA2平衡改变,也增加血栓形成的危险。因此CF6可能冠心病发生和发展中起着重要作用。

本研究发现,冠心病患者单纯冠脉造影手术前后血浆CF6水平无明显变化(P>0.05),提示冠脉造影术没有改变冠状动脉血流动力学及心肌供血情况,未对血管内皮及心肌等造成损伤,故CF6的表达和释放未受到明显的影响。

冠脉造影加介入治疗术后血浆CF6水平较术前明显升高(P<0.01),提示介入治疗可以诱导CF6表达和释放。其可能机制有:介入治疗过程中导丝、球囊及支架通过时造成冠状动脉内皮摩擦受损,球囊和支架扩张时造成冠脉内膜挤压撕裂等机械损伤及血流阻断造成心肌短暂缺血,这些因素可能为介入治疗诱导CF6表达释放增加的主要原因。介入治疗还可致冠脉内切应力变化,及小分支闭塞和/或无血流、慢血流等现象发生而造成心肌缺血损伤;并且介入治疗后心肌缺血/再灌注时随着大量氧的涌入,致使活性氧簇大量产生,通过一系列自由基链式反应使膜脂质成分发生过氧化而造成内皮细胞损伤、功能失调、心肌抑顿和抑顿区大量细胞外胶原基质丧失,并促使心肌不可逆性损伤即心肌死亡,这些情况可能亦在介入治疗诱导CF6表达和释放过程中起着重要作用。

对患者冠脉造影及介入治疗前用维生素C预治疗,术后血浆CF6水平较术前无明显变化(P>0.05)。提示维生素C可以抑制介入治疗诱导的CF6表达和释放。维生素C作为一种水溶性还原剂,可以与谷胱甘肽等相互作用清除血浆中的活性氧簇;且维生素C有抑制核因子NF-κB活化的作用,而剪切力和盐摄入量诱导的CF6表达和释放正是NF- κB活化通路介导的。由此可推断维生素C可能通过直接清除血浆中的活性氧簇或/和通过抑制活性氧簇介导通路中的NF- κB活化通路而抑制CF6表达和释放。本实验中维生素C 抑制介入治疗诱导的CF6表达和释放可能也是通过阻断活性氧簇介导的信号转导通路而实现的,从而推断出介入治疗诱导的CF6表达和释放可能是由活性氧簇介导的,进而间接证实了活性氧簇是介导CF6表达和释放的重要信号物质之一。

本研究从临床角度证实了促使CF6表达和释放的原因,并初步探讨了介导CF6表达和释放的信号转导过程,为临床上针对CF6进行治疗,从而切断其在冠心病发生发展中的恶性循环,改善预后。但是其中间具体的信号转导过程及各步骤信号转导物质化学变化、其与体内其他生物活性物质的相互作用及其有效的针对性的治疗方法等仍需继续研究。

摘要：目的探讨介入治疗对血浆偶联因子6(CF6)的影响及活性氧簇在这个过程中的作用。方法选择符合纳入标准的冠心病患者90例,并根据临床情况进行随机区组,分为A、B、C3组,分别对A组行冠脉造影术,B组、C组行冠脉造影加介入治疗术。3组分别于手术当日及术后次日晨空腹取肘静脉血2mL于EDTA抗凝试管中,加入抑肽酶1000kU,10℃、3000r/min离心10min,分离血浆,-70℃保存。用放射免疫法测定血浆CF6浓度。A组、B组手术当日抽血后并于术前2h给予口服100mL生理盐水预治疗,C组患者于同一时间给予口服生理盐水稀释至100mL的维生素C2.0g预治疗。结果A组术前CF6水平为(192.07±53.15)pg/mL,术后为(201.37±63.01)pg/mL,C组术前CF6水平为(195.24±60.58)pg/mL,术后为(204.55±24.89)pg/mL,A组、C组手术前后CF6水平无明显变化(P>0.05);B组术前CF6水平为(203.13±61.99)pg/mL,术后为(243.57±36.97)pg/mL,较术前明显升高(P<0.01)。结论介入治疗可以诱导CF6表达和释放增加,活性氧簇可能是介导CF6的表达和释放的信号物质之一。

关键词：冠状动脉粥样硬化性心脏病,介入治疗,偶联因子6,活性氧簇

参考文献

[1] Osanai T,Kamada T,Fujiwara N,et al. A novel inhibitory effect on prostacyclin synthesis of coupling factor 6 extracted from the heart of spontaneously hypertensive[J]. J Biol Chem,1998,273:31778- 31783.

[2] Osanai T,Tanaka M, Kamada T,et al.Molecular coupling factor 6 is present on the surface of human vascular endothelial cells and is released by shear stress[J]. Circulation,2001,104:3132 - 3136.

[3]Foetuno MA,Ravassa S,Etayo JC,et al.Overexpression of Bax protein and enhanced apoptosis in the left ventricle of spontaneously hypertensiverats:Effects of AT1blockade withlosartan[J].Hy-pertension,1998,32:580-586.

[4] Tomita H,Osanai T. Troglitazone and 15-deoxy-delta(12,14)-prostaglandin-J2 inhibit shear-induced coupling factor 6 release in endothelial cells[J]. Cardiovasc Res,2005,67:134-141.

[5]Sharifi AM,Schiffrin EL.Apoptosisin vasculature of spontaneously hy-pertensive rats:Effect of anangiotensin converting enzymeinhibitor and acalciumchannel antagonist[J].AmJ Hypertens,1998,11:1108-1116.

[6]Osanai T,Sasaki S.Circulating couplingfactor6in human hyper-tension:role of reactive oxygen species[J].Hypertens,2003,21:2323-2328.

[7] Li X, Xing S. High glucose promotes the release and expression of novel vasoactive peptide,coupling factor 6, in human umbilical vein endothelial cells[J].Peptides, 2006,13:897-902.

偶联作用 篇2

左文朴1 裴建新1 庞浩

1黄志民1 黎贞崇1

韦宇拓2 黄日波1, 2

（1.广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心，广西 南宁 530003；2.微生物及植物遗传工程教育部重点实验室，广西 南宁 530005）

摘要：丙酮-丁醇发酵生产过程中产生大量废液，本研究以一株从自然环境中分离得到的酿酒酵母GXAS-BT9作为发酵菌株，利用丙酮-丁醇发酵的废液作为乙醇发酵的配浆用水，进行乙醇发酵。实验结果表明：GXAS-BT9菌株的乙醇发酵产率随着废液比例的升高而增加，即使使用100%废液作为配浆用水，玉米粉和木薯粉作为原料的的乙醇产率分别达到14.27%（v/v）和14.26%（v/v），比对照分别提高了14.7%和9.6%。本研究将丁醇发酵与乙醇发酵偶联起来，实现了水的循环利用，同时大大减少了污水的排放量。

【关键词】 丙酮-丁醇发酵 废水 乙醇发酵 偶联 中图分类号： 文献标识码：

文章编号：

Study of resuing the waste water of acetone-butanol fermentation by coupling alcoholic

fermentation Zuo Wen-pu1 Pei Jian-xin1 Pang Hao1 Huang Zhi-min1 Li Zhen-chong1 Wei Yu-tuo2

Huang Ri-bo1, 2

(1.National Engineering Research Center for Non-food Biorefinery, Guangxi Academy of Science, Nanning 530003, Guangxi;2.Key Laboratory of Microbial and Plant Genetic Engineering of Ministry of Education, Guangxi University, Nanning 530005, Guangxi)

解偶联蛋白2与衰老 篇3

衰老是一个动态过程，医学上又称为老化，是一系列生理、病理过程综合作用的结果[1]。衰老是生命发展的后一阶段，主要指有机体性成熟后所发生的与时间有关的各种改变。在此阶段中形态结构出现衰退现象，伴随着生理机能的逐渐丧失，同时有机体对环境的应激能力也相应减弱。它和老年是两个不同的概念，就是说，你可以年老，但不一定衰老，衰老其实也就是一种慢性疾病。衰老是一种自然规律，是不可避免的。但是，从古至今，人们一直在探讨衰老的机制，试图找到防止衰老的有效方法，从而能够有效地延缓衰老，提高人们的生活质量。然而，到目前为止，关于衰老的原因和衰老发生的机制，科学尚未做出准确的解释。到目前为止关于衰老的机制可概括为基因程控学说、细胞突变学说、差错程控学说、自由基学说、交联学说、神经内分泌学说、免疫衰老学说等。其中由英国学者Harman在1956年提出的自由基学说[2]，现已成为重要的衰老学说。自由基学说认为引起人类衰老的主要原因是细胞在代谢过程中不断产生的自由基，自由基是一类性质活泼、有极强氧化能力的化学物质，最常见的自由基有超氧化物、过氧化氢、羟自由基等，他们能通过氧化反应攻击遇到的任何分子，使细胞膜上的脂质过氧化，破坏细胞膜的正常结构，并可使蛋白质羰基化和巯基丢失，从而使酶的活性下降或消失;此外，自由基还可使脱氧核糖核酸(DNA)发生改变，这些都可导致生物体衰老、死亡。人体本身也能产生防御自由基损害的物质，如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等，它们可以制止自由基对机体的损伤作用。然而，随着年龄增加，产生这些物质的能力会逐渐降低，对自由基损害的防御能力下降，导致衰老加速。衰老通常伴随着整个机体内代谢率和能量消耗的降低。衰老组织中ATP减少，ROS产生增多。有实验表明衰老改变UCP2的表达。升高的UCP2转录和蛋白水平增加线粒体呼吸解偶联可以限制衰老骨骼肌和肝脏内线粒体能量的产生。因此，在衰老的过程中，UCP2代表一种新的潜在的分子调节器，对损伤的能量产生进行调节作用。

2 解偶联蛋白2 (UCP2)

解偶联蛋白(uncoupling protein 2, UCP2)是1997年发现并克隆的解偶联蛋白家族成员, 位于线粒体内膜上的阳离子载体蛋白，因其与UCP1有着59%氨基酸同源性被视为解偶联蛋白同族体，被命名为UCP2。UCP2广泛分布于人类和啮齿类动物的组织和器官中，如脑、心、肺、肝、肾、胃肠道、脾、胸腺、巨噬细胞、骨髓、骨骼肌、胎盘、脂肪组织和胰腺等。UCP2在正常状态下的生理功能还不十分清楚，人们根据它与UCP1氨基酸序列的相似性推测UCP2也应该具有质子漏的功能。由于UCP1的功能是解偶联产热，因此最初UCP2被发现时人们都将其功能与产热、体重调节等联系起来。后来发现处于饥饿状态的大鼠UCP2 mRNA和蛋白的表达都增加，而此时的生热作用降低;一些不需体温调节的冷血动物体内也有UCP2的表达;UCP2敲除的大鼠对寒冷刺激有着正常的反应并且不发生肥胖。到目前为止，许多实验证明UCP2不引起适应性的产热，而是引发质子漏，使氧化磷酸化解偶联。轻微的解偶联减少线粒体ROS产生，保护细胞免受损伤，减少胰岛素分泌，在能量平衡，抑制炎症，抑制细胞凋亡等方面都有作用。因此UCP2在衰老、变性疾病、糖尿病和大部分肥胖的治疗中是一个重要的潜在靶点。

2.1 UCP2与ROS

从化学结构来看自由基是指含有未配对电子的基团、原子或分子。活性氧(reactive oxygen species, ROS)是最主要的自由基，包括超氧阴离子 (O2-·) 、羟自由基(OH·)、过氧化氢分子(H2O2)、烷氧基(RO·)、烷过氧基(ROO·)、氢过氧化物(ROOH)和单线态氧1O2等。线粒体呼吸链在其传递电子的过程中，会有电子从链上漏出，与末端的氧直接结合生成超氧化物(superoxide)，超氧化物还可通过各种反应生成其它活性氧。当线粒体内膜超极化或者呼吸链上复合物功能障碍时，电子传递受阻，漏出增加，使O2还原成O2-呼吸链中间介质(半醌自由基)的半衰期延长，则ROS产生增加;质子电化学梯度超过一定限度后，线粒体内膜两侧的质子电势差与ROS的产生呈正比。

2.2 UCP2对ATP水平的影响

在人类衰老通常伴随着整个机体代谢率和能量消耗的减少。许多实验推测线粒体的功能和能量产生的损坏参与了年龄有关的机体功能的改变。衰老相关的肌肉功能障碍强有力的支持了组织中可获得的ATP减少。体外研究衰老的肝细胞线粒体膜电位下降也证明ATP合成能力受损，以及直接表明衰老肝脏中增加的解偶联，老化组织中ATP产生也被氧化磷酸化的解偶联所限制。目前的研究说明衰老伴随着组织UCP2表达的改变。在衰老的大鼠的骨骼肌和肝组织中，UCP2基因表达的mRNA和蛋白均增加。在体外UCP2促进质子漏出并且伴随着衰老而表达增加，因此提示氧化磷酸化解偶联的增加。在老化的骨骼肌和肝脏中，增加的UCP2表达可能限制ATP的产生。以上的实验显示衰老组织中增加的氧化磷酸化解偶联限制ATP的产生。因此，在衰老的过程中，UCP2代表一种新的潜在的分子调节器，对损伤的能量产生进行调节作用。

2.3 UCP2与细胞凋亡

大量文献显示，线粒体和衰老有着密切的关系，线粒体的数量，线粒体DNA的数量以及线粒体内部的结构和功能的变化都能影响衰老过程和进程。线粒体在衰老过程电子、质子漏、氧自由基的产生、氧化损伤线粒体DNA、影响ATP的生成以及与年龄相关的线粒体DNA突变是机体衰老的主要因素。

有些报道指出，身体内大多数与衰老有关的变化可以由慢性炎症引起。当发生慢性炎症时，身体组织就会被有毒的化学物质所吞噬，引起老年痴呆、动脉壁增厚、关节炎、糖尿病、激素失衡等。在前面提到，UCP2缺陷动物脊髓膜内T细胞增多，CD4细胞诱导的前炎性细胞因子产生增多，CD4、CD8细胞诱导大量ROS产生。UCP2基因敲除小鼠还能够通过提高巨噬细胞内ROS的产生抵抗细胞内弓形虫的感染。血细胞内缺乏UCP2能够加速动脉粥样硬化斑块的形成，也很有可能是因为增加的ROS对动脉壁细胞的损伤作用。UCP2可能通过ROS来调控炎症反应，参与衰老的变化，但其具体机制还不是十分清楚。

衰老过程是复杂的，影响衰老的因素也很多，随着分子水平的不断深入研究，人们对衰老会有更清楚的认识。而且随着技术的发展，对UCP2的研究也越来越深入，UCP2的作用会越来越多的被发现。UCP2对于衰老调节的研究将对衰老的预防起到一定的应用价值。

参考文献

[1]Turnheim, Klaus.When drug therapy gets old:pharmacokinetics and pharmacodynamics in the elderly EJ.Experimental Gerontology, 2003, 38 (8) :843-853.

偶联作用 篇4

关键词：Suzuki,催化,催化剂,膦配体,应用

Suzuki偶联反应是用以形成碳-碳键的重要工具。和其它过渡金属催化下的芳烃偶联反应相比, Suzuki反应具有明显的优势:温和的反应条件;对多种官能团的可容忍性;化学选择性及立体选择性很高;在水中即可进行该反应, 环境友好;有机硼试剂较有机锌试剂、格氏试剂、锡试剂相对温和, 对空气稳定, 且已商业化, 此外含硼副产物无毒 (对环境危害较小) , 易于除去[1]。因此, Suzuki偶联反应被广泛用于化学和制药业, 而且其应用逐年增加。

钯催化的Suzuki反应取得了令人瞩目的成果, 如经典钯催化剂Pd (PPh3) 4, 通常使用膦配体来稳定活性的钯中间体, 尤其是当空间体积庞大的单膦、二膦、二茂铁衍生物膦用作配体时钯催化剂的Suzuki反应结果更加优异。本文主要针对近年来膦配体在钯催化Suzuki偶联反应中的应用进展做一综述。

1、芳基膦配体

早期多数催化剂应用三苯基膦作为配体, 直到90年代中期, 虽然三 (甲基苯) 膦配体作为配体能得到较好的结果, 但Suzuki偶联反应较多的应用Pd (PPh3) 4催化剂。

90年代后期, Buchwald报道了一类很重要的以联苯为骨架的单膦配体结构, 此类配体具有耐氧化性, 在空气中可稳定存在, 有广泛的商业化应用。如下图1所示[2,3,4,5]。这类配体结合一个钯, 形成有效的催化剂催化Suzuki偶联反应。

芳基膦配体已被证明可广泛的应用于钯催化的偶联反应。以此配体为催化剂的Suzuki偶联反应的底物为:溴代芳烃, 三氟甲磺酸芳香酯, 钝化氯代芳烃, 芳烃甲苯磺酸盐, 各种各样的杂环体系和具有位阻的化合物。

2010年Gholinejad[6]报道了2-氨基苯二苯基膦 (L-11) 作为Suzuki-Miyaura反应多相钯催化剂配体, 水为溶剂, 没有加入任何有机溶剂的反应。通过2-氨基苯二苯基膦作为配体, Pd (OAc) 2为主催化剂, 结构不同的卤代芳烃 (I, Br, Cl) 与苯硼酸在水中反应可取得较高收率。优点:其配体简单易得, 可回收再利用七次, 无明显丧失其催化活性。

2011年Bourissou[7]报道了邻- (二均三甲苯硼基) 二苯基膦衍生物 (L-13、L-14) 具有较强的催化性能, Pd/L-13>Pd/L-14≈Pd/L-10。但是Pd/L-13体系较难催化具有立体位阻效应的底物, 它在催化4-溴苯甲醚和2-甲基苯硼酸偶联反应时收率为75%, 但是催化具有立体位阻效应的2, 4, 6-三 (异丙基) 溴苯和2-甲基苯硼酸时收率不足20%。

2、庞大的膦配体

2.1 单齿膦配体

2000年, Beller等[8]报道了大位阻的单齿膦配体二金刚烷基-正丁基膦配体L-15催化氯代芳烃的Suzuki偶联反应。后来, Beller应用二金刚烷基膦盐做配体参与偶联反应。

2.2 二齿膦配体

二苯基膦丙酸钠是一个含有P、O双齿配位原子的阴离子型水溶性膦配体, 它可以和镍、钯等过渡金属元素形成配合物[9]。

1999年, Guram等报道了以苯基为骨架的P, O双齿配体1和2, 配体2的催化活性较小。Pd (dba) 3/L-16对带有吸电子基或给电子基, 以及空间位阻较大的氯苯衍生物均有较好的催化活性 (收率:83%~97%) 。

2001年, Andersoon也报道了二齿膦配体L-18可以作为稳定的钯催化剂应用于Suzuki偶联反应[10], 同时在溴苯和碘苯的Suzuki反应中无Pd黑生成。二齿配体L-19也能应用于溴苯和苯硼酸的Suzuki偶联反应。

2005年Liang报道了二齿配体NP-Pd (Ⅱ) 配合物:{[NP]PdCl}2、[NP]PdCl (PCy3) , 它们能够高效的催化Suzuki偶联反应 (其中[NP]-为N- (2- (二苯基膦) 苯) -2, 6-二异丙基苯胺) 。NP-Pd (II) 配合物在高温下对空气和水稳定, 能广泛的催化卤代芳烃, 包括带有立体位阻效应、富电子的非活性底物及杂环底物。其中, [NP]Pd Cl (PCy3) 的活性高于{[NP Pd Cl}2, 而且在反应过程中无Pd黑形成。应用[NP]Pd Cl (PCy3) 催化活性氯代物的收率大于95%。

2.3 四齿膦配体

Santelli报道了四齿膦配体L-20, 对于催化空间位阻大的溴代杂环芳烃、溴代芳烃和带有吸电子基团的氯代芳烃的Suzuki偶联反应效果很好。这类配体不能提供高的σ-碱度 (能活化氯代芳烃) , 说明σ-碱度不是催化剂活性的先决条件。由于配体L-20的四个二苯基膦基处于戊环的同一面, 因此增大了与钯的配位能力, 同时增强了配合的稳定性。

2.4 二茂铁衍生物膦配体

近年来, 二茂铁类配体的合成和应用受到极大的关注, 其配体与钯催化剂催化卤代芳烃, 主要配体如下所示。

对配体L-21进行衍生, 在其底部引入5个甲基, 增大其空间位阻, 经优化后的配体L-22催化活性显著提高, 催化活性低的或空间位阻大的氯代芳烃的Suzuki偶联反应时产量很高 (82%~95%) , 通过去掉三甲基硅基形成配体L-23, 催化活性降低, 说明TMS对配体的催化活性贡献很大。

新型配体C3-对称性二茂铁膦配体L-24和Pd2 (dba) 3作为Suzuki催化剂催化带有吸电子基的氯代芳烃, 表现出较高的催化活性。但反应5小时后, 产生Pd黑, 即催化剂分解。

大分子的二茂铁膦配体1在空气中稳定, 可溶于常用溶剂如二氯甲烷、THF、甲苯。其在室温下催化带有吸电子基的氯代芳烃的Suzuki偶联反应取得较好的效果。

二茂铁基比苯基大, 而且具有较多的电子, 但同三烷基膦相比为缺电子, 即限制其应用。

3、结语

配体以膦配体最为常用, 包括各种简单的膦配体如R3P (R=Ph, i-Pr, t-Bu) 、dppm、dppe、dppp、dppf、1, 2- (Ph2P) 2C6H4、Buchwald配体等。

偶联作用 篇5

碳氮键的形成是化学变化中最重要的过程之一,利用这些反应可以将简单的反应前体转变为结构复杂的分子,而过渡金属催化的偶联反应是最为强大的手段之一。由于过渡金属催化的碳氮键偶联反应条件较为温和,适用范围广,产物易分离,对底物的兼容性较好,产率较高,己经被广泛地应用于有机化学的许多研究领域,例如天然产物,药物分子和生物活性化合物的合成等。尽管偶联反应已经取得了较大的发展,但在反应过程中还存在许多问题,例如一些催化剂催化效率不高,催化剂用量大,反应需要结构复杂的配体。

2.铜催化反应研究

(1)研究背景

C-N键广泛存在于各种医药、农药以及具有生物活性的天然产物中。采用过渡金属催化有机反应来构建C-N键是一种有效的合成策略。铜催化剂具有价格便宜、低毒等优点,因而近年来受到广泛的关注。

(2)反应条件的优化

为了得到最优的反应条件,首先考察水介质中各种铜催化剂(Cu、Cu O、Cu I、Cu Br、Cu Cl、Cu(OAc)2、Cu Br2等)对反应的催化性能,筛选出具有较好催化活性的铜催化剂,然后,考察常见配体和铜催化剂对反应的影响,并从催化剂用量、物料比、温度、压力、反应时间、原料混合程度等方面来探索水介质中碳氮键构建反应的技术路线。

(3)反应底物对反应的普适性

通过过渡金属铜催化剂对炔烃的C-N偶联反应的催化性能研究,考察反应底物对反应的普适性。

(1)各种溴取代炔烃与酰胺或含氮杂环在水介质中的偶联反应

(2)各种偕二溴取代烯烃与酰胺或含氮杂环在水介质中的偶联反应

(3)各种取代端炔与酰胺或含氮杂环在水介质中的偶联反应

(4)反应机理探讨

相同反应条件下,采用有机溶剂作为反应介质,来比较水介质对本反应的优势与促进机理,提出可能的简单反应途径。

3.实验部分

(1)溶剂和药品试剂的预处理

对比试验中需采用蒸馏、干燥等方法除去常见溶剂、药品中的水分和杂质。

(2)探索最佳反应条件

(1)考察不同铜源对反应的影响,筛选出最佳反应催化剂。(2)采用正交法来考察不同温度、配体、反应助剂等反应条件对反应的影响,得到最佳催化体系。

(3)反应底物的拓展

(1)考察不同取代基的诱导效应(吸电子、给电子)对反应的影响,芳环上不同位置(邻、间、对)取代基的端炔、偕二溴代烯烃、溴代炔烃类化合物对反应的普适性。(2)考察不同氮源(一级酰胺、二级酰胺、伯胺、仲胺和各种含氮杂环类化合物)对反应的普适性。(3)在产物的分离与表征中,用薄层液相色谱和柱色谱分离合成中间体以及目标产物,采用傅立叶红外光谱来表征中间体和目标化合物的特征吸收峰,核磁共振氢谱(1HNMR)、碳谱(13C NMR)来表征目标化合物结构特征。

(4)实验过程

我们首先以Cul(5 mol%)/DMEDA(20 mol%)作为催化体系,Cs2C03(2equiv)作为碱,在70℃氮气氛中以dioxane作溶剂反应7小时,分离得到了预期的产物2.3mg,产率41%。随着反应温度的升高目标化合物的产率有所提高,同时也分离得到了少量的均相偶联产物。实验结果表明在较低的温度下配体TMEDA与DMEDA对反应的促进作用相似。升高温度到801:时,采用TMEDA作为Sd体可以得到82%产率的交叉偶联产物。然而,进一步提高反应的温度却未能提高目标化合物的收率。当催化剂和配体的量都减半时,反应以45%的分离产率得到目标产物1<2-苯乙块基>1氢-咪唑。同样增加催化剂和配体的用量也没有得到更好的实验结果。我们进一步考察了不同的铜源和配体对反应的影响。在没有铜源和配体加入时,反应不能发生。

在25ml单颈圆底烧瓶中加入HCu Cl4.4H2O(50mg.0.1 2 m m o l,1 0%),K2C O3(3 3 2 m g.2.4 m m o l)I 2(457mg,1.8mol),DMF(7ml),室温下搅拌5min,加入末端炔(1.2mmol),瓶口接冷凝回流管,将装置置于120℃油浴锅中,磁搅拌,TLC跟踪反应。反应结束后,冷却,加入10ml无水乙醚,取少量GC。其余浓缩,真空除溶剂,快速柱层析,得产物,核磁确定结构。

最终实验产物。

1,4-Diphenylbutadiyne[T5.6-1,886-66-8]

1H N M R(5 0 0 M H z,C D C l3,T M S):δ7.5 4-7.52(m,4H),7.37-7.32(m,6H).MS(EI);m/z(%):

202(100)[M+],174(5),150(7),101(13),88(6).

1,4-Bis(4-ethylphenyl)buta-1,3-diyne[T5.6-2,35672-48-1]

1HNMR(500MHz,CDCl3,TMS):δ7.45(d,J=8.1Hz,4H),7.17(d,J=8.1Hz,4H),2.67(q,J=7.6Hz,4H),1.23(t,J=7.6Hz,6H).MS(EI):m/z(%):258(100)[M+],243(91),228.

1,4-dip-tolylbuta-1,3-diyne[T5.6-3,22666-07-5]

1HNMR(400MHz,CDCl3,TMS):δ7.41-7.44(d,4H,J=8Hz),7.14-7.16(d,4H,J=8Hz),2.37(s,6H).MS(EI):m/z(%):230(100)[M+],215(15).

1,4-Bis(4-fluorophrnyl)buta-1,3-diyne[T5.6-4,55606-94-5]

1HNMR(500MHz,CDCl3,TMS):δ7.52-7.50(m,4H),7.05-7.02(m,4H).MS(EI):m/z(%):238(100)[M+],218(8),119(12).

4.结论

(1)实验结果表明在较低的温度下配体TMEDA与DMEDA对反应的促进作用相似。

(2)在没有铜源和配体加入时,反应不能发生。

(3)通过(1HNMR)和ESI-MS对产物结构进行了表征,与文献报道的数据对比后,确定了化合物的结构。同时对实验条件进行了部分优化。考察水介质中各种铜催化剂对反应的催化性能,筛选出具有较好催化活性的铜催化剂Cu I,并且考察常见配体和铜催化剂对反应的影响。

摘要：过渡金属催化的偶联反应是形成碳-氮键最为有效的手段之一,己经被广泛地应用于有机化学的许多领域。近年来对偶联反应的研究和报导层出不穷,主要集中在寻找新的催化剂,配体和催化体系进行反应,扩大反应的应用领域。采用过渡金属催化有机反应来构建C-N键是一种有效的合成策略。铜催化剂具有价格便宜、低毒等优点,因而近年来受到广泛的关注。本论文以过渡金属催化的碳-氮键偶联反应为研究内容,为了得到最优的反应条件,首先考察水介质中各种铜催化剂(Cu、CuO,Cul,CuBr,CuCI,Cu(0Ac)_2,CuBr_2等)对反应的催化性能,筛选出具有较好催化活性的铜催化剂,然后,考察常见配体和铜催化剂对反应的影响,并从催化剂用量、物料比、温度、压力、反应时间、原料混合程度等方面来探索水介质中碳氮键构建反应的技术路线。在产物的分离与表征中,用薄层液相色谱和柱色谱分离合成中间体以及目标产物,采用傅立叶如外光谱来表征中间体和目标化合物的特征吸收峰,核磁共振氫谱(1HNMR)、破谱(13CNMR)来表征目标化合物结构特征。

关键词：铜催化,碳氮偶联,过渡金属

参考文献

[1]Hick,J.D,Hyde,A.M.;Martinez Evacuee,A.;Buchwald,S.L.Pd-Catalyzed A-Arrogation of Secondary A cyclic Amides:Catalyst Development,Scope,and Computational Study.J.Am.Chem.Soc.2009,131(46).16720-16734.

[2]Okayama.A,NATO,K.Benzedrine derivatives:EP0434432[P].1991.

偶联作用 篇6

关键词：铝酸酯,机械活化,木粉,聚乳酸

0 引言

木材是一类可再生资源,具有密度小、成本低、可降解等优势。近年来,木粉或木纤维被广泛用于填充热塑性树脂制备复合材料。但由于其表面存在大量羟基、羧基等亲水性基团,与疏水性热塑性塑料间界面相容性差,进而影响复合材料的整体性能[1]。为改善两相相容性问题,提高材料的综合性能,一种最简单有效的方法就是添加界面改性剂。近年来,研究最多的是偶联剂改性,主要包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、马来酸酐接枝类偶联剂[2,3]。与其他偶联剂相比,铝酸酯具有色浅、无毒、味小、适用范围广、无须稀释剂、使用方便以及价格低廉等优势,成为复合材料改性研究的热点。

考虑到木粉纤维间的紧密结晶结构等因素对其反应活性的影响[4],本研究拟将木粉进行机械活化预处理。在此基础上,研究机械活化和铝酸酯(UP-801)用量对木粉/PLA复合材料各项性能的影响,并借助FTIR、XRD分析手段初步探讨机械活化改性机理,以及采用SEM对复合体系的拉伸断面形貌进行分析,为木粉和PLA复合材料的应用提供界面相容技术。

1 实验

1.1 原料与设备

聚乳酸树脂(PLA),306D,宁波环球塑料制品有限公司;杨木木粉,80~100目,含水率为4.9%,黑龙江省拜泉县木塑复合材料原料基地;铝酸酯偶联剂(UP-801),南京优普化工有限公司。同向双螺杆挤出机(SHJ-20型),南京杰恩特机电有限公司;单螺杆塑料挤出机(SJ-20×25型),哈尔滨特种塑料制品有限公司;高速万能粉碎机(FW80),天津市泰斯特仪器有限公司;电热恒温鼓风干燥箱(DGG-9070型),上海一恒科学仪器有限公司。

1.2 木粉/PLA复合材料的制备

将干燥后原木粉(NWF)及0%~2%铝酸酯偶联剂(以木粉质量计)同时加入高速粉碎机,活化7min,分别得到机械活化木粉(MWF)、铝酸酯改性活化木粉(MWF/UP-801)。称取70份PLA和30份木粉,充分混合后,利用双螺杆挤出机造粒、单螺杆挤出成型,制备WF/PLA复合材料,并对样品进行各项测试和表征。

1.3 性能测试与表征

力学测试:拉伸强度和弯曲强度分别按照GB/T 1040-92和GB/T 9341-2000标准,采用CMT 5504型万能力学试验机(深圳新三思)进行测试。

FTIR测试:取微量改性木粉,与溴化钾压片后进行测试,实验仪器为美国Nicolet公司生产的Magna-IR型FTIR。参数设置为分辨率为4cm-1,扫描次数32次。同时,对原木粉进行扫描作为空白对照。

XRD测试:实验设备为日本理学D/max 220型X射线衍射仪。测试参数设置:电压40kV,电流30mA,扫描角度范围5~40°,步宽0.02°。采用Segal等[5]的经验公式计算木粉纤维的相对结晶度。

热性能分析(TGA):采用TGA 209F3(德国NETZSCH)热分析系统对复合材料的热稳定性进行表征。以10℃/min的速率从30℃升至600℃,氩气流速30mL/min,样品量约5mg。

SEM测试:取拉伸断裂后样品的横截断面,喷金,利用FEI公司QUANTA 200型SEM观察断面形貌,加速电压为20kV,放大倍数为500。

2 结果与讨论

2.1 不同处理方法对复合材料力学性能的影响

本实验考察不同处理方法对木粉/PLA复合材料力学性能的影响,结果如表1所示。由表1可知,机械活化、铝酸酯改性均能提高复合材料的力学性能,且机械活化可以强化铝酸酯的偶联反应,在偶联剂用量为1.0%时效果最佳(此时材料的弯曲强度、拉伸强度和断裂伸长率分别提高了11.4%、32.1%、19.6%)。这可能是由于偶联剂中烷氧基能与木粉纤维中羟基基团作用,其长链烷基可与聚合物发生缠绕,改变了两相界面相容性;机械活化破坏了木粉组分间的紧密结构,增加其比表面积[6],进而提高复合材料的力学性能。同时,机械活化也可能破坏纤维分子间氢键作用,使得自由羟基含量增多,增加了反应活性点[7],有利于木粉中羟基与偶联剂中烷氧基之间的化学反应,因而机械活化铝酸酯改性后效果更佳。复合材料的力学数据显示,机械活化时间一定时,复合材料的力学性能随偶联剂用量的增加先增大后减小。这是由于当偶联剂用量过多时,过多的偶联剂会在界面处形成应力层,进而降低材料的性能[8]。

2.2 FTIR分析

图1为原木粉、机械活化木粉、铝酸酯改性活化木粉及铝酸酯偶联剂的红外光谱图。比较图1(a)、(b)可以看出,机械活化木粉并无新的吸收峰产生,但3336cm-1和1027cm-1处对应的羟基(O-H)伸缩振动峰明显增加,强度增大,表明在机械作用下木粉纤维分子间氢键作用减弱,自由羟基增多,这有利于木粉与铝酸酯间的偶联反应[9]。图1(c)是经2.0%铝酸酯改性活化木粉的红外光谱图,与未经偶联剂改性木粉相比,改性后木粉在2915cm-1、2848cm-1处出现2个新的特征峰,归属于铝酸酯中的CH3、CH2特征峰,表明铝酸酯与木粉表面发生一定的键合作用[10]。因此,木粉与聚乳酸基体间相容性变好,验证了复合材料力学实验结果。

2.3 XRD分析

利用XRD分析机械活化前后木粉结晶结构变化,如图2所示。从图2中可以看出,在机械作用下,木粉基本保持了纤维素晶体的衍射特征,在16°、22.2°附近出现明显的衍射峰,分别代表木粉纤维素(101)、(002)结晶面[11],但在29.4°附近出现新的衍射峰。采用Segal等[5]的经验公式计算木粉纤维相对结晶度,数据见表2。原始木粉结晶度为40.73%,机械活化后略有降低;当加入2%铝酸酯偶联剂时,结晶度增加到42.31%。结果显示,机械活化破坏了木粉纤维结晶结构,降低了木粉纤维结晶度,有利于木粉与铝酸酯反应;铝酸酯改性后,与木粉表面发生键合作用,使得木纤维无定形区中的部分大分子链发生定向排列,木粉结晶度增加,这与FTIR分析结果一致。

2.4 铝酸酯用量对MWF/PLA复合材料性能的影响

图3为原木粉及PLA的TGA-DTG曲线,可以明显看出,木粉和PLA呈现不同的热分解特征。木粉的热分解起始温度(T0)、最大分解温度(Tp)和终止降解温度(Tf)均高于PLA,且热分解残留率也明显大于PLA。以木粉和纯PLA为空白对照,分析木粉/PLA复合材料的热分解特征,进而判断复合材料中两相的相容性情况。不同偶联剂用量制备的活化木粉/PLA复合材料的TGA-DTG曲线如图4所示,相关热失重数据见表3。

从图4中TGA-DTG曲线和表3数据分析可知,聚乳酸基体中加入木粉纤维后,T0、Tp都有所下降,这主要是由于木粉与聚乳酸基体间两相相容性差,且机械活化也破坏了木粉纤维结晶结构(如图2所示)。经偶联剂改性后,木粉/PLA的热稳定性高于未改性复合材料,其中偶联剂用量为0.5%时最好,用量为1.0%其次。这可能是由于偶联剂的添加改善了木粉与基体的界面性能,使得材料的热稳定性略有提高。此外,由木粉/PLA复合材料的DTG曲线可以看出,未改性木粉/PLA复合材料存在2个最大分解速率峰,前一个为PLA的最大分解速率峰,后一个为木粉的最大分解速率峰,这是由于木粉和PLA的热力学相容性差,因而呈现各自的热分解特征[12]。随偶联剂用量增加,木粉的最大分解速率峰呈先增强后减弱的趋势,偶联剂用量为1.5%时最明显,表明少量偶联剂的加入可以起到提高复合材料相容性的效果。

图5为铝酸酯改性活化木粉/PLA复合材料的拉伸断面扫描电镜图。因木粉经机械粉碎后,长径比和表面粗糙度不同[13],当没有添加铝酸酯时,如图5(a)所示,木粉在聚乳酸基体中分散性差,材料断面界面清晰,有明显木粉翘曲现象。经铝酸酯处理的木粉与PLA复合后,断面两相界面较模糊,填料周围有PLA黏附现象,表明木粉经铝酸酯处理后,与PLA基体相容性得到改善,界面粘结性增强,因此材料力学性能增强。

3 结论

(1)利用3种不同处理方法(机械活化、铝酸酯改性、机械活化铝酸酯改性)改性木粉/PLA复合材料。比较力学实验结果发现,机械活化对复合材料的力学性能影响较小,但明显强化了铝酸酯的改性效果;FTIR和XRD分析表明,机械活化破坏了木粉纤维结晶结构,提高了偶联反应活性,而铝酸酯偶联剂的加入又使得木纤维无定形区中部分大分子链发生定向排列,木粉结晶度增加。

偶联作用 篇7

人们对于采用钯 (Pd) 、铑 (Rh) 等金属作为偶联反应的催化剂已经不陌生, 其催化效率也比较高, 然而, 由于它们价格昂贵、对环境会造成破害等客观原因, 使其逐渐被淘汰。与此同时, 铜盐作为一种廉价、低毒的金属催化剂, 应用价值也相对比较高, 越来越受到科研工作者们的青睐[4]。

酰胺是一种在生物、医药、电子材料等方面应用都很普遍和重要的化合物, 在酰胺的N-烃基化产物中, 很多都具有药物活性。因此, 铜盐催化酰胺与卤代烃的交叉偶联反应具有重要应用价值。

1 Cu I催化酰胺与卤代烃偶联反应实验

1.1 实验试剂

国药集团化学试剂有限公司生产的分析纯实验试剂包括:Cu I, 碘苯, K2CO3, K3PO4, KOH, tBu O-K+, 1, 2-环己二胺, 苯甲酰胺, 二甲基亚砜 (DMSO) 等。

1.2 实验仪器

一是85-1型磁力搅拌器;二是RE-52A型旋转蒸发仪;三是布鲁克皇冠 (Bruker AVANCE) 系列核磁共振 (NMR) 波谱仪, 其工作频率为600 MHz, 溶剂为氘代氯仿 (CDCl3) , 内标为四甲基硅烷 (TMS) 。

1.3 实验步骤

将10 mol Cu I加入希兰克 (Schlenk) 管, 依次加入6×10-4mol苯甲酰胺 (1a) 、2个化学当量的KOH, 做无水无氧处理, 再加入5×10-4 mol卤代芳烃 (2a) 、10 mol配体1, 2-环己二胺、2 m L DM-SO, 在120℃下反应, 间断地通过薄层色谱分析 (Thin-Layer Chromatography, TLC) 检测反应情况, 最终停止反应。

加入适量乙酸乙酯, 通过柱层析进行纯化, 得到目标产物。通过1H NMR和13C NMR表征可知得到的产物是预计的目标产物N-苯基苯酰胺 (3a) 。反应方程式为

在此基础上进行该催化体系的探索, 表1为Cu I催化酰胺与卤代烃偶联反应实验结果。

2 实验结果讨论与反应条件优化

2.1 碱的筛选

对该反应的碱进行优化。通过实验发现, 在K2CO3, K3PO4, KOH, t-Bu O-K+中, 使用KOH作为碱时收率最高, 因此从4种碱中选择KOH作为该反应的碱试剂。

2.2 配体的筛选

对该反应的配体进行优化。通过实验发现, 在L-脯氨酸、苯甲酰丙酮、1, 2-环己二胺、乙二胺4种配体中, 当使用1, 2-环己二胺作为配体时收率比较高, 因此从4种配体中选择1, 2-环己二胺作为该反应的配体。

2.3 催化剂用量的选择

对该反应的催化剂用量进行优化。通过实验发现, 当催化剂的用量为10 mol时收率比较高, 可以达到99%, 因此笔者把该反应的催化剂用量定为10 mol。

2.4 反应时间的选择

对反应时间进行优化。通过逐渐延长反应时间发现, 当反应时间为20 h时收率比较高, 因此笔者综合考虑反应收率和反应效率, 把反应时间定为20 h。

3 目标产物的核磁表征

目标产物为N-苯基苯酰胺, 其化学式为

1H NMR (溶剂CDCl3, 工作频率600 MHz) 的化学位移δ值分别为7.85×10-6 (双峰, 耦合常数为5.8 Hz, 3个氢的峰面积积分) , 7.63×10-6 (双峰, 耦合常数为6.9 Hz, 2个氢的峰面积积分) , 7.53×10-6 (双峰, 耦合常数为6.8 Hz, 1个氢的峰面积积分) , 7.47×10-6 (双峰, 耦合常数为6.4 Hz, 2个氢的峰面积积分) , 7.35×10-6 (三重峰, 耦合常数为6.5 Hz, 2个氢的峰面积积分) , 7.14×10-6 (双峰, 耦合常数为6.2 Hz, 1个氢的峰面积积分) 。

13C NMR (溶剂CDCl3, 工作频率150 MHz) 的化学位移δ值分别为164.7×10-6, 136.9×10-6, 134.0×10-6, 130.8×10-6, 128.1×10-6, 127.8×10-6, 126.0×10-6, 123.6×10-6, 119.2×10-6。

4结束语

综上所述, 最终确定该反应的最优条件为:用10 mol Cu I作为催化剂, 1, 2-环己二胺作为配体, KOH作为碱, DMSO作为溶剂, 并且反应温度为120℃, 反应时间为20 h, 最终收率可以达到99%。

参考文献

[1]Negwer M.In organic-chemical, drugs and their synonyms:an international survey[M].7th ed.Berlin:Akademie Verlag, 1994.

[2]Bringmann G, Gunther C, Ochse M, et al.Progress in the chemistry of organic natural products[J].Oxidation in Organic Chemistry, 2001 (82) :1-293.

[3]王佩怡, 胡启山, 何云清.2-碘代硒苯与苯甲酰胺在Cu I催化下的C-N偶联反应机理的理论研究[J].四川文理学院学报, 2010 (2) :49-52.

偶联作用 篇8

关键词：偶联因子6,冠脉综合征, 急性,放射免疫分析

偶联因子6 (coupling factor 6, CF6) 是迄今发现的唯一的内源性前列环素 (PGI2) 合成抑制因子[1]。它在体内以心肌中含量最高, 同时也存在于血管内皮细胞膜上[2]。急性冠脉综合征 (ACS) 是冠状动脉粥样硬化发生发展的不稳定阶段, 可能伴有内皮功能的异常和心肌缺血、损伤, 甚至坏死, 推测其受损的血管内皮和心肌组织可能释放CF6进入血液循环从而导致循环中CF6水平升高。本研究旨在观察ACS患者血浆CF6水平的变化, 以及CF6水平与患者病情严重程度及预后的关系。

1 资料与方法

1.1 研究对象

根据WHO诊断标准随机入选2005年10月—2006年11月入住山西医科大学第一医院心内科的非ST段抬高型急性冠脉综合征 (NSTEACS ) 患者148例, 其中不稳定型心绞痛 (UA) 112例, 男59例, 女53例, 年龄45岁～73 (59.4岁±11.3岁) 。非ST段抬高型急性心肌梗死 (NSTEMI) 患者36例, 男17例, 女19例, 年龄47岁～72 (59.2岁±10.1岁) 。ST段抬高型急性冠脉综合征 (STEACS) 、ST段抬高型急性心肌梗死 (STEMI) 患者40例, 男21例, 女19例, 年龄46岁～75 (60.3岁±12.7岁) 。全部188例ACS患者中伴有高血压者95例, 糖尿病者79例, 高脂血症42例, 冠心病阳性家族史23例, 吸烟者86例, 均于入院2周内接受冠状动脉造影检查, 且至少有一支主支血管 (左主干、左前降支、回旋支、右冠状动脉) 存在大于或等于50%狭窄病变。根据冠脉造影结果又将全部病例分为3个病变组, 即单支病变组 (72例) 、双支病变组 (65例) 和三支病变组 (51例) 。

正常对照组49例, 年龄42岁～70岁 (59.3岁±11.2岁) , 经住院后常规检查及冠脉造影均排除心血管疾病。

1.2 研究方法及观察指标

全部研究对象于入院后第1天清晨抽取空腹肘静脉血2 mL加入到含10%乙二胺四乙酸 (EDTA) 2 mg的抗凝管中, 并加入抑肽酶1 000 kU, 4 ℃离心 (3 000 r/min) 15 min, 取血浆于-70 ℃条件下保存备用;用放射免疫法进行血浆CF6水平的精确测定;所有患者入院后进行放射性心肌显像、常规胸部正位片、心脏彩超、心电图、血脂、血糖、心肌酶、肌钙蛋白等检查;根据冠心病危险因素对UA及NSTEMI患者按照Antman等[3]的方法进行NSTEACS TIMI危险分层, 共计 (0～7) 分;对STEMI患者进行急性心肌梗死Killip心功能分级;分别分析NSTEACS及STEACS患者的血浆CF6水平的变化;分析NSTEACS患者的血浆CF6水平与TIMI危险分层的关系, 分析STEACS患者血浆CF6水平与Killip心功能分级的关系;进一步分析CF6水平与冠脉狭窄支数、左室射血分数、血脂、血糖、心肌酶、肌钙蛋白I的相关性;随访观察CF6水平与患者预后的关系。

1.3 统计学处理

计量资料以均数±标准差$(\overline{x}\pm s)$表示。两组间均数比较采用 t 检验, 多组间均数比较采用方差分析, 相关性检验采用单因素相关分析。随访资料进行卡方检验。数据由SPSS统计软件进行分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 NSTEACS组

与正常对照组比较, NSTEACS患者的血浆CF6水平明显升高。TIMI 3分～4分组、TIMI 5分～7分组患者血浆CF6水平均较正常对照组显著升高 (P<0.05) 。详见表1。

2.2 STEACS组

与正常对照组比较, STEACS患者的血浆CF6水平明显升高 (P<0.05) 。病例组与对照组比较后发现, Killip心功能分级Ⅰ级～Ⅱ级及Ⅲ级～Ⅳ级者平均血浆CF6水平均较正常对照组显著升高 (P<0.01) 。两个病例组比较, Killip心功能分级Ⅲ级～Ⅳ级者平均血浆CF6水平较Killip心功能分级Ⅰ级～Ⅱ级者显著升高 (P<0.05) 。详见表2。

2.3 冠脉病变支数与血浆CF6水平关系

分别将三个病变组与对照组进行比较后发现, 单支、双支及三支病变组患者血浆CF6水平均较正常对照组显著升高 (P<0.05) 。三个病变组进行组间比较后发现, 双支病变组血浆CF6水平较单支病变组明显升高 (P<0.05) , 三支病变组血浆CF6水平较双支病变组明显升高 (P<0.05) , 三支病变组血浆CF6水平较单支病变组明显升高 (P<0.05) 。详见表3。

2.4 CF6与其他指标的相关性

分别以年龄、性别、吸烟、血压、血脂、血糖、左室射血分数、肌钙蛋白I肌酸激酶同工酶 (CK-MB) 为自变量, 以血浆CF6水平为因变量, 进行单因素相关分析, 结果表明血浆CF6水平与ACS患者的血脂、血压水平正相关, r分别为0.216、0.324 (P<0.05) ;与左室射血分数呈负相关 (r=-0.365, P<0.05) , 与年龄、性别、吸烟、血糖、肌钙蛋白、CK-MB水平无明显相关 (P>0.05) 。

2.5 随访

对全部患者随访6～12 (9±1.7) 个月后发现, 在NSTEACS组有4例发生急性心肌梗死或再次心肌梗死, 发生率为2.7% (4/148) , 1例为TIMI 3分～4分组患者, 发生率为1.7% (1/60) , 3例为TIMI 5分～7分组患者, 发生率为6.5% (3/46) 。TIMI 5分～7分组患者中1例在院外发生了猝死, 发生率为2.2% (1/46) 。在STEMI组, Killip心功能分级Ⅰ级～Ⅱ级患者中有1例发生了再次心肌梗死, 发生率为5.6% (1/18) 。Killip心功能分级Ⅲ级～Ⅳ级患者中有1例于住院过程中死于室颤, 发生率为4.6% (1/22) , 有2例在随访过程中发生了再次心肌梗死, 发生率为9.0% (2/22) , 其中1例在发生再次心肌梗死时进行了急诊PTCA及支架植入术, 发生率为4.5% (1/22) 。在NSTEACS组, 主要心血管不良事件的发生率有随着TIMI危险积分升高而增加的趋势。在STEMI组, 主要心血管不良事件的发生率有随着Killip心功能分级升高而增加的趋势。

3 讨论

CF6是线粒体ATP合酶柄区的一个亚单位, 主要参与能量物质转换和ATP生成, 起到传导质子的作用。人的CF6由76个氨基酸组成, 分子量为8.9 kD。作为血管活性肽, CF6于1998年由日本学者Osanai等首次从自发性高血压大鼠 (SHR) 组织中提取纯化, 是迄今发现的唯一内源性前列环素合成抑制因子。体内各种组织中CF6均有分布, 以心肌中含量最高, 其次为肝脏、肾脏、脑、肺等[4]。2001年日本学者Osanai等发现CF6亦存在于血管内皮细胞膜, 并能释放入血液循环, 抑制磷脂酶A2的活性, 减少花生四烯酸的释放, 从而影响前列环素合成, 具有强烈的血管收缩效应[2]。

本研究结果显示, UA及NSTEMI患者血浆CF6水平较健康对照组升高, 并随着TIMI危险积分的增加而升高, 可能是血管内皮损伤、内皮功能急剧改变造成血管内皮细胞膜上的CF6释放入血液循环, 以及同时存在的心肌缺血损伤甚至坏死导致心肌线粒体内的CF6释放入血液循环, 二者的共同作用导致循环中的CF6水平升高, 目前还没有文献提示在这一过程中是前者还是后者对循环中CF6水平升高起到了更为重要的作用, 有待于更进一步研究。STEMI患者血浆CF6水平较健康对照组明显升高, 并随着Killip心功能分级的增加而升高, 可能是心肌缺血损伤及坏死导致心肌线粒体内的CF6释放入血液循环, 以及同时存在的血管内皮损伤、内皮功能急剧改变造成血管内皮细胞膜上的CF6释放入血液循环, 导致循环中的CF6水平升高, 在这一过程中前者可能起到了更为重要的作用。CF6水平的升高, 可能通过抑制前列环素的合成, 改变血管舒张因子与收缩因子的平衡, 使冠状动脉和心肌内微血管收缩痉挛, 进而使内皮损伤加重, 引起局部炎症细胞和血小板聚集。而且CF6并不抑制血栓素A2的合成, 使得PGI2/TxA2平衡改变, 也增加血栓形成的危险。所有这些结果均可能使心肌缺血损伤进一步加重[4]。

既往研究表明血浆CF6水平与血压水平正相关[5], 本研究结果与其相似。本研究还发现血浆CF6水平与血脂水平呈正相关、与左室射血分数呈负相关, 这与北京大学褚松筠等[6]报道一致。Li等[7]报道高血糖可刺激脐带血干细胞释放CF6, 本研究未发现血糖与CF6水平的相关性。本研究的局限性在于收集的病例数较少, 随访时间较短, 有待于收集更多的病例并进行更长时间的随访, 以期有更多发现。

本文观测了几种常见急性冠脉综合征患者血浆CF6水平的变化, 发现CF6含量在病理状态下有明显变化, 其升高程度与病情严重程度及预后密切相关, 提示循环中CF6可能是新的心血管疾病发病因子, 可能作为新的心血管疾病防治的靶点。目前对CF6的研究尚不深入, 亦无相关临床资料可借鉴, 至于CF6在急性冠脉综合征发病过程中所起的作用, 它与其他因子在心血管局部网络调控中的相互关系以及它在心血管重塑中的病理生理意义目前尚未明了, 有待于进一步研究。

参考文献

[1]Osanai T, Tanaka M, Kamada T, et al.Mitochondrial coupling fac-tor 6 as a potent endogenous vasoconstrictor[J].J Clin Invest, 2001, 108:1023-1030.

[2]Osanai T, Tanaka M, Kamada T, et al.Molecular coupling factor6 is present on the surface of human vascular endothelial cells andis released by shear stress[J].Circulation, 2001, 104:3132-3136.

[3]Antman EM, Cohen M, Bernink PJ, et al.The TIMI risk scorefor unstable angina/non-ST elevation MI, a method for prognosti-cation and therapeutic decision making[J].JAMA, 2000, 284:835-842.

[4]Osanai T, Kamada T, Fujiwara N, et al.A novel inhibitory effecton prostacyclin synthesis of coupling factor 6 extracted from theheart of spontaneously hypertensive rats[J].J Biol Chem, 1998, 273 (48) :31778-31783.

[5]Osanai T, Sasaki S, Kamada T, et al.Circulating coupling factor 6in human hypertension:Role of reactive oxygen species[J].Hy-pertens, 2003, 21:2323-2328.

[6]褚松筠, 丁文惠, 蒋宏峰, 等.急性心机梗死患者血浆线粒体偶联因子6的动态变化及意义探讨[J].中华心血管病杂志, 2004, 32 (5) :435-437.