水、乙酸對(duì)尿酸性質(zhì)的影響及NO與ONH、NOH耦合作用的理論研究.pdf

1、尿酸在人體血漿中有較高的濃度(0。3mmol/dm<'3>)，在生命活動(dòng)中有著重要的積極的作用。它是一種內(nèi)源性抗氧化劑，所以它能夠防御人體內(nèi)的誘導(dǎo)有機(jī)物突變的物質(zhì)、致癌物質(zhì)和其它一些氧化破壞。然而人體血漿中的尿酸含量如果過(guò)高的話(huà)，會(huì)引發(fā)痛風(fēng)和腎結(jié)石。由于尿酸有如此活潑的生物特性，它已經(jīng)引起人們的重視。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外無(wú)論是運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法還是理論方法都對(duì)它進(jìn)行了很多的研究。 氫鍵在分子和生物大分子的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性上起了很重要的作用，因?yàn)樵S

2、多化學(xué)、物理和生物過(guò)程都包括這種鍵的形成和斷裂。分子內(nèi)和分子間質(zhì)子轉(zhuǎn)移是互變異構(gòu)平衡以及氧化還原反應(yīng)中最簡(jiǎn)單、最基本的現(xiàn)象，在許多化學(xué)和生化反應(yīng)中有著十分重要的作用。因而近年來(lái)，無(wú)論是在實(shí)驗(yàn)方法還是理論上，越來(lái)越多的有關(guān)氫鍵的體系以及有關(guān)質(zhì)子轉(zhuǎn)移的過(guò)程被廣泛研究。 本文選取了水與尿酸形成的絡(luò)合物、乙酸與尿酸形成的絡(luò)合物、ONH和NOH單體分別與NO單體絡(luò)合形成的絡(luò)合物進(jìn)行了研究，使用量子化學(xué)密度泛函理論中的B3LYP方法，在6-

3、311++G(d，p)或6-311+G(d)計(jì)算水平上研究了各種絡(luò)合物的相關(guān)性質(zhì)，并且分析了水分子、乙酸分子對(duì)尿酸體系性質(zhì)的影響，以及ONH和NOH分別與NO絡(luò)合形成的絡(luò)合物之間性質(zhì)上的差異。 首先，研究了一個(gè)水分子對(duì)尿酸分子的幾何結(jié)構(gòu)、能量、質(zhì)子轉(zhuǎn)移能壘等方面的影響。計(jì)算結(jié)果表明：水分子的引入使尿酸體系趨于穩(wěn)定，水輔助尿酸質(zhì)子轉(zhuǎn)移的能壘比無(wú)水輔助時(shí)的要小很多，因此有助于反應(yīng)的發(fā)生。雖然加水能降低體系的電離勢(shì)，但變化不是非常明顯

4、。 其次，研究了一個(gè)乙酸分子對(duì)尿酸分子的幾何結(jié)構(gòu)、能量、質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)能等性質(zhì)的影響。計(jì)算結(jié)果表明：與方式1相比，同一位置上以方式2引入乙酸分子后對(duì)應(yīng)的各種絡(luò)合體系(包括三羰基構(gòu)型、單羥基構(gòu)型)的相對(duì)穩(wěn)定性更好一些，并且對(duì)應(yīng)的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)能相對(duì)較小。以方式2引入一個(gè)乙酸分子可以降低尿酸體系的電離勢(shì)，使體系更易發(fā)生電離。單羥基構(gòu)型比三羰基構(gòu)型更容易發(fā)生電離。電離勢(shì)的變化不是特別顯著。 最后，通過(guò)研究ONH和NOH單體分別與N