多功能金屬配合物構(gòu)建銅鋅超氧化物歧化酶模型.pdf

1、酶蛋白質(zhì)工程研究表明金屬酶的催化活性不僅由其活性中心的金屬離子決定，位于金屬離子附近的氨基酸殘基對(duì)底物的弱相互作用對(duì)金屬酶的催化活性也有重要影響。金屬酶的功能模擬關(guān)鍵是在金屬離子的附近引入適當(dāng)?shù)幕鶊F(tuán)或分子，來(lái)同時(shí)模擬金屬酶的活性中心及其次層結(jié)構(gòu)。本文主要以功能基修飾的杯芳烴和salen銅配合物為模型，研究模型的結(jié)構(gòu)與催化超氧負(fù)離子自由基歧化活性的關(guān)系。本文內(nèi)容主要如下：
　　首先，設(shè)計(jì)合成了具有疏水性空腔的杯[4]芳烴配體：5,1

2、1,17,23-對(duì)-叔丁基-25,26,27,28-四(哌啶羰基甲氧基)杯[4](L1)和25,26,27,28-四(2-吡啶甲氧基)杯[4](L2)，與金屬離子（M2+= Cd，Zn和Cu）配位，合成和表征了金屬配合物，對(duì)配合物CdL1(1)，ZnL1(2)和CuL1(3)進(jìn)行了X-射線單晶衍射表征。利用Gauss98軟件對(duì)1,2和3進(jìn)行了基于B3LYP/lanl2dz基組的密度泛函計(jì)算，結(jié)果表明3的前線軌道具有較低的能級(jí)差⊿E=1.

3、40780 eV，表明了其 Cu(II)較易得電子，有較高的催化活性。利用黃嘌呤-黃嘌呤氧化酶-NBT法進(jìn)一步對(duì)配合物3進(jìn)行了模擬銅鋅超氧化物歧化酶(Cu，Zn-SOD)的活性研究。分別在pH=7.8和7.2時(shí)，測(cè)定了配合物3催化超氧負(fù)離子自由基歧化的活性（IC50=0.10和0.14μM）。推測(cè)了其催化活性的大小可能與金屬離子附近的杯芳烴疏水空腔和質(zhì)子化哌啶的靜電側(cè)臂的引入密切相關(guān)。
　　其次，為了考察在第一配位環(huán)境附近的易荷正

4、電基團(tuán)對(duì)SOD催化活性的影響，設(shè)計(jì)合成了帶有正電荷的Salen型底物。以5-(次甲基N-三乙基銨鹽)水楊醛和5-(次甲基-N-甲基咪唑銨鹽)分別與鄰苯二胺、環(huán)己二胺與金屬離子（M2+= Cu）為反應(yīng)物通過(guò)一鍋法合成了4種模型物，并進(jìn)行了元素分析表征。利用核黃素(VB2)-NBT法測(cè)試配合物4，5，6，7的SOD活性（IC50=11.8,23.4,8.0和20.8μM），結(jié)果表明該體系模型物的SOD活性比文獻(xiàn)大多數(shù)報(bào)道模型物的活性低，可能

5、是天然Cu，Zn-SOD的活性中是四角錐式構(gòu)型，而模型物的共軛剛性平面結(jié)構(gòu)會(huì)降低Cu(II)與氧負(fù)離子的結(jié)合能力，使得在催化過(guò)程中側(cè)臂的靜電作用未能協(xié)同識(shí)別底物分子。
　　最后，分別以(2,3-f)-吡嗪-(1,10)-鄰菲咯啉-2,3-二甲酸和2，4，6-三羧酸吡啶為配體，合成了其銅、鉛配位聚合物，進(jìn)行了X-射線單晶衍射表征，并通過(guò)紅外，紫外對(duì)配聚物的結(jié)構(gòu)基團(tuán)進(jìn)行了分析。結(jié)構(gòu)分析表明，多羧酸基團(tuán)的配位方式和分子間氫鍵在構(gòu)建配聚物