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含硒氨基酸电化学氧化及其与Au(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)的相互作用

刘莺  
【摘要】:含硒氨基酸的生物化学转化过程比较复杂,其生物功能主要依赖于电子转移。研究硒代胱氨酸(SeC)和硒代蛋氨酸(SeMet)的电化学氧化行为以及它们与Au(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)的相互作用有助于了解含硒氨基酸的生物氧化还原作用及其在生物体内的转化机理,对进一步解释结构和功能的关系有重要的意义。 采用伏安法研究了SeC和SeMet在金电极上的电化学氧化,发现SeC和SeMet分别于810mV和638mV产生氧化峰Ⅰ,探讨了酸度、连续扫描对其影响。利用线性扫描伏安法、计时电量法、旋转圆盘电极法及塔非尔实验对氧化过程Ⅰ进行研究,得出其电子转移数分别为6(SeC)和2(SeMet)。比较其他氨基酸在金电极上的电化学氧化行为发现氧化峰Ⅰ的出现和Se原子有关。推断SeMet氧化过程Ⅰ产物为硒代蛋氨酸亚砜,其电极反应为不可逆的简单电荷传递反应,而SeC除电极反应外还伴随后化学反应(C),即SeC氧化为有机亚硒酸后生成亚硒酸酐。 研究了含硒氨基酸和Au(Ⅲ)体系在玻碳电极上的电化学氧化特性,并比较了其他氨基酸与Au(Ⅲ)体系的电化学氧化的差异。研究表明Au(Ⅲ)与含硫含硒氨基酸混合后,Au(Ⅲ)还原为Au(0),且含硒氨基酸与Au(Ⅲ)反应的能力较含硫氨基酸强,并推测SeMet最后被氧化生成硒代蛋氨酸亚砜,SeC被氧化生成有机亚硒酸。 研究了Cu(Ⅱ)-含硒氨基酸配合物紫外光谱性质,探讨酸度对配合物的影响,测得Cu(Ⅱ)与含硒氨基酸配合物的组成比为2:1,Cu(Ⅱ)-SeC稳定常数logβ_2为16.69,Cu(Ⅱ)-SeMet稳定常数logβ_2为16.05;研究了SeC和Cu(Ⅱ)体系的电化学行为,在100mV/-90mV(Ⅰ′/Ⅳ)和249mV/-233mV(Ⅱ/Ⅴ)产生两对氧化还原峰,各氧化还原峰主要受扩散控制,推断Ⅰ′/Ⅳ和Ⅱ/Ⅴ电极反应过程分别为: Cu(Ⅱ)(?)Cu(Ⅰ);Cu(Ⅱ)-SeC(?)Cu(Ⅰ)-SeC。


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