糖基煙酰胺輔酶模型物的熱力學(xué)以及動力學(xué)研究.pdf

1、煙酰胺輔酶(NAD(P)H)是生命體內(nèi)最為重要的氧化還原輔酶之一，參與體內(nèi)400多個氧化還原反應(yīng)。近年來，有機化學(xué)家和生物化學(xué)家對輔酶在體內(nèi)發(fā)生負(fù)氫轉(zhuǎn)移的機制作了大量研究工作，特別是本組建立的熱力學(xué)和動力學(xué)分析平臺，在負(fù)氫轉(zhuǎn)移機理這一領(lǐng)域的應(yīng)用使得該項研究取得了實質(zhì)性的進展。
　　 本文將對煙酰胺輔酶(NAD(P)H)負(fù)氫轉(zhuǎn)移機制作了進一步探究:通過設(shè)計合成以糖基煙酰胺模型物為代表的負(fù)氫給體，借助本組的熱力學(xué)和動力學(xué)分析平臺對其

2、負(fù)氫轉(zhuǎn)移機制進行研究;同時選擇以葡萄糖基模型物作為負(fù)氫給體，對其在磷酸緩沖溶液中的負(fù)氫轉(zhuǎn)移機理進行了探討，以模擬生命體內(nèi)輔酶的負(fù)氫轉(zhuǎn)移機制。
　　 本論文中涉及到的主要工作有:1、為研究輔酶結(jié)構(gòu)對其性質(zhì)的影響，在傳統(tǒng)模型物二氫吡啶環(huán)N原子上導(dǎo)入生命內(nèi)最常見的五類單糖，設(shè)計合成了糖基輔酶模型結(jié)構(gòu);為模擬輔酶在生命體內(nèi)負(fù)氫轉(zhuǎn)移機制，設(shè)計合成了以葡萄糖基為代表的水溶性輔酶模型物;同時將葡萄糖基分別接在酰胺N原子和二氫吡啶環(huán)N原子上，合

3、成了兩類新型的糖基手性還原劑;2、利用循環(huán)伏安法(CV)和方波伏安法(OSWV)分別確定了這三類模型物在乙腈介質(zhì)中的氧化還原電位;3、通過滴定量熱技術(shù)確定了這些模型物在乙腈介質(zhì)中釋放負(fù)氫離子或得到負(fù)氫離子的熱力學(xué)驅(qū)動力;4、根據(jù)Hess定律并結(jié)合運用熱力學(xué)循環(huán)定量估算了這些模型物自由基正離子或中性自由基在乙腈介質(zhì)中釋放質(zhì)子及氫原子的熱力學(xué)驅(qū)動力;5、計算得出三類模型物負(fù)氫轉(zhuǎn)移過程中各基元步驟的熱力學(xué)驅(qū)動力;6、為模擬輔酶在生命體內(nèi)的負(fù)氫

4、轉(zhuǎn)移機制，以輔酶、BNAH和Glu-NAH作為負(fù)氫給體，以TMPA(·)+作為負(fù)氫受體，對于負(fù)氫給體受體在磷酸緩沖溶液中的氧化還原電位、熱力學(xué)驅(qū)動力以及反應(yīng)速度進行測定，對三種負(fù)氫給體在磷酸緩沖溶液中的性質(zhì)進行了比較。
　　 根據(jù)對實驗結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn):(1) Gly-NAH屬于中等強度的有機負(fù)氫給體，其中以最忠于輔酶結(jié)構(gòu)的Ribo-NAH的鍵能較其它四類糖基煙酰胺輔酶模型物更小，給負(fù)氫能力更強;(2)其中1H為中等強度的有機負(fù)氫

5、給體，2H為比較強的的有機負(fù)氫給體，在有機化學(xué)反應(yīng)中可以作為溫和的手性還原劑;(3)三類糖基煙酰胺輔酶模型物(XH)在乙腈介質(zhì)中與對9-(對甲氧基-苯基)-占噸高氯酸鹽的負(fù)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)為一步負(fù)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng);(4) NAD(P)H、Glu-NAH和BNAH在磷酸緩沖溶液中的鍵能在53.6-57.8 kcal/mol，其中Glu-NAH與NAD(P)H的各種熱力學(xué)性質(zhì)基本近似，可作為輔酶的一類新型分子探針;(5) NAD(P)H、Glu-NAH