腎上腺素、多巴胺及其超分子化合物氧化還原電位的理論預(yù)測.pdf

1、氧化還原電位（又稱電極電勢），不僅是衡量電極反應(yīng)趨勢的參數(shù)之一，也是判斷某個(gè)氧化還原反應(yīng)能否進(jìn)行的依據(jù)之一。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)電極電勢（E）決定著一個(gè)分子得失電子的能力，所以它是理解化學(xué)和生物反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)。腎上腺素和多巴胺屬于兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)，在生理過程的調(diào)控中起著重要作用。由于其含有鄰苯二酚等活性基團(tuán)，具有較強(qiáng)的還原性，易被氧化成醌。生理介質(zhì)中的氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)和核酸等生物分子能夠與腎上腺素和多巴胺及其氧化產(chǎn)物醌通過氫鍵等弱相互作

2、用形成超分子。本文采用量子化學(xué)計(jì)算和電化學(xué)預(yù)測腎上腺素和多巴胺與氨基酸形成超分子前后氧化還原電位的手段，研究了腎上腺素和多巴胺的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，探討了氨基酸對腎上腺素和多巴胺電子轉(zhuǎn)移能力的影響。
　　采用密度泛函（DFT）方法和循環(huán)伏安（CV）法對質(zhì)子化的腎上腺素及其與甘氨酸形成的超分子的電子轉(zhuǎn)移特性進(jìn)行了研究。先通過CV法在 pH=0.29條件下測得腎上腺素/腎上腺素醌氧化還原電對的條件電極電勢E′，然后借助G3MP2//B3 L

3、YP和B3 LYP方法，在6-31G(d,p)、6-31+G(d,p)、6-311G(d,p)和6-311+G(d,p)基組以及BMK/TZVP水平上對腎上腺素/腎上腺素醌和腎上腺素-甘氨酸/腎上腺素醌-甘氨酸兩個(gè)電對的條件電極電勢E′進(jìn)行了理論計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明腎上腺素-甘氨酸/腎上腺素醌-甘氨酸氧化還原電對的E′值比腎上腺素/腎上腺素醌大，理論計(jì)算結(jié)果很好的驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)中得到的有關(guān)氫鍵減弱了腎上腺素給電子能力的結(jié)論。
　　我們采

4、用密度泛函理論研究了質(zhì)子化的多巴胺及其與天冬氨酸形成的超分子化合物。在MP2/6-31G(d,p)//B3LYP/6-31G(d,p)、MP2/6-31+G(d,p)//B3LYP/6-31+G(d,p)、MP2/6-311G(d,p)//B3LYP/6-311G(d,p)和MP2/6-311+G(d,p)//B3LYP/6-311+G(d,p)水平上對它們的氧化還原電勢進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明質(zhì)子化的多巴胺-天冬氨酸/多巴胺醌-天冬氨酸的