Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)水溶液的微觀結(jié)構(gòu)及其對牛血清白蛋白構(gòu)象的影響.pdf

1、銅和鋅是人體必需的微量元素，具有廣泛的生物功能。對其毒理作用已經(jīng)作了很多有意義的研究。在銅和鋅對人體的致病過程中，水作為溶劑和維持蛋白質(zhì)構(gòu)象的穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。本論文對Cu2+、Zn2+對水分子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的影響和其水臺離子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，并通過冷凍-解凍的方法改變其結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步研究不同結(jié)構(gòu)Cu2+和Zn2+水合離子和水分子團(tuán)簇條件下牛血清白蛋白(BSA)構(gòu)象的變化規(guī)律。論文主要包括以下幾個部分：
　　 利用粘度法、核磁共振和

2、拉曼光譜等方法，研究了ZnCl2、AlCl3、CuCl2和CuSO4及其陰、陽離子對水分子結(jié)構(gòu)的影響，這些化合物均具有促進(jìn)水分子締合，使水團(tuán)簇加大的作用。陽離子對水結(jié)構(gòu)的締合促進(jìn)作用程度為Al3+＞Zn2+＞Cu2+，Cl-對水締合的破壞作用大于SO42-。
　　 三蒸水和不同濃度ZnCl2、AlCl3、CuCl2溶液經(jīng)冷凍處理后，水團(tuán)簇變小，電導(dǎo)率增加，17O-NMR化學(xué)位移和半峰寬降低，這種結(jié)構(gòu)可保持8小時左右。
　　

3、 Cu2+和Zn2+水合離子隨溶液濃度增加，第一水合層配位結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。Cu-O配位數(shù)介于3～4之間，鍵長在1.92～1.98(A)之間。隨溶液濃度增加，Cu2+原先結(jié)合O原子的位置被取代，配位數(shù)減小，鍵長增加；Zn-O配位數(shù)介于5～6之間，Zn-O鍵長在2.03～2.05(A)之間，隨溶液濃度增加，水解絡(luò)合物Zn(OH)n(H2O)m(2-n)所占的比例增大，配位數(shù)和鍵長均減小。
　　 Cu2+和Zn2+水溶液經(jīng)冷凍-解凍處

4、理后，溶液中自由水分子增多，金屬離子水合效應(yīng)增強(qiáng)，第一水合層配位結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化。Cu-O配位數(shù)變大，鍵長變化無規(guī)律，熱無序度增加;Zn-O配位數(shù)和鍵長均變大。
　　 Cu2+和Zn2+與BSA有強(qiáng)的結(jié)合作用，隨摩爾比的增加，對BSA氫鍵的破壞作用增強(qiáng)，同時由于Cu2+和Zn2+對水結(jié)構(gòu)的促進(jìn)作用，水分子與BSA之間的疏水作用降低，BSA的穩(wěn)定性降低，α-螺旋結(jié)構(gòu)含量逐漸降低。對5.0×10-6mol·L-1BSA溶液，Cu2+

5、與BSA的摩爾比為5～15，Zn2+與BSA摩爾比為10～15時，出現(xiàn)了由于Cu2+和Zn2+對BSA疏水基團(tuán)作用的增大，α-螺旋結(jié)構(gòu)增加的中間構(gòu)象狀態(tài)。
　　 CuCl2和Zn(NO3)2溶液經(jīng)冷凍處理，在解凍后8小時內(nèi)，引起B(yǎng)SA紫外吸收增色效應(yīng)、紅外光譜酰胺Ⅰ帶與酰胺Ⅱ帶的位移和CD譜的峰強(qiáng)度變化減弱，對α-螺旋結(jié)構(gòu)的氫鍵破壞作用降低，α-螺旋結(jié)構(gòu)含量降低的程度變小。冷凍處理三蒸水后溶解BSA和CuCl2、Zn(NO3)2