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水环境下苯丙氨酸分子旋光异构及羟自由基致损伤的机理

2018-06-13乔朝阳闫红彦杨晓翠王佐成

复旦学报(自然科学版) 2018年2期

乔朝阳,高 峰,闫红彦,杨晓翠,佟 华,王佐成

(1.白城师范学院 计算机科学学院,白城 137000; 2.白城师范学院 物理与电子信息学院,白城 137000)

苯丙氨酸(Phe)是一种人体必需氨基酸,分为左旋体(S-Phe)和右旋体(R-Phe).在生命体内S-Phe具有活性,是优构体,还可用作食品添加剂和饲料添加剂.R-Phe可用作制备某种抗癌药物的中间体,用于合成脑内的部分类似肽,还可用于治疗和预防阿尔茨海默病[1].

基于苯丙氨酸的重要作用,人们对它进行了广泛的研究.黄志坚[2]对Phe分子结构进行了比较深入的研究,结果表明,气相Phe分子有多个稳定构象,并计算了几个主要最稳定构象所占的比例和电离能.Simon[3]测量了S-Phe的紫外和红外R2PI谱.Kim小组[4]用密度泛函理论对S-Phe最外壳层轨道的电离能做了研究,研究结果表明,S-Phe的分子内氢键是电离能之间存在差异的原因.Kim[5]用密度泛函理论研究了S-Phe阳离子的构象和能量.Lee[6]通过实验测量了S-Phe的R2PI谱.Pérez等人[7]通过实验测量了S-Phe的转动谱,证实了S-Phe构象存在分子内氢键.张新[8]等采用密度泛函理论的B3LYP方法和微扰理论的MP2方法,对Phe分子的旋光异构裸反应进行了研究,结果表明,基于氨基做质子迁移桥梁是Phe分子旋光异构的优势通道,决速步的能垒是256.7kJ·mol-1.

文献[9-10]的研究表明: 2个水分子簇做质子迁移媒介,对半胱氨酸和亮氨酸分子的质子迁移异构反应具有较好的催化作用,水溶剂有一定的助催化作用.大气中含有大量的水分子并有羟自由基存在,生命体是富水环境,同时也有羟自由基存在……

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