2_位碲桥联环糊精的制备_表征及其谷胱甘肽过氧化物酶活性的研究

环糊精的研究进展环糊精是一类由D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4 糖苷键首尾连接而成的大环化合物，常见的α-、β-和γ-环糊精分别有6、7 和8 个葡萄糖单元。

由于每一个吡喃葡萄糖单元都是4C1椅式构象，整个分子呈截顶圆锥状腔体结构。

南开大学的刘育等[1-2]在环糊精方面做了大量的研究工作，其早期的相关工作主要集中在环糊精的衍生物修饰方法、与小分子客体的分子识别、酶模拟等方面。

所谓化学修饰就是将环糊精的伯或仲羟基中的一个、两个⋯⋯甚至全部通过生成醚、酯或者进一步转换成含有其它功能团的CD衍生物的过程。

为此扬州大学的周楠等人以β- 环糊精和对苯磺酰氯为初始原料在碱性条件下反应，将环糊精L-6位伯羟基取代为甲苯磺酰基，得到单-6-对甲苯磺酰基-β-环糊精，将产品溶解在DMF中与Nal 反应，得到单-6-碘-β-环糊精，上述产品用DMF溶解，与咪唑反应，得到单-6- 脱氧-6-（咪唑）-环糊精碘盐，即β-环糊精季铵化咪唑类离子液体[3]。

该研究将在有机合成、有机催化、对映体拆分及电化学研究中得到应用。

为此，华东大学的赵曙辉等人以-环糊精（β-CD）母体经磺化、叠氮化、叠氮还原、酰化得到环糊精衍生物-单-（6-2,3- 二溴丙酰胺基-6-去氧）-β-环糊精，其活性基能与羊毛上的氨基反应。

并采用水相法将其产率提高35.51%[4]。

壳聚糖由于其来源丰富，价格低廉，易于功能化修饰，环糊精空腔内疏水外亲水的独特结构和易于改性的特征，可以据不同目的来设计具有特殊结构和高度选择性的主体分子，为此北京理工大学的杨凯等人将壳聚糖的2-NH2保护后,对其6位-OH 定位对甲苯磺酰基化，再采用氨基取代的环糊精衍生物对壳聚糖6-OH上固载[5]的对甲苯磺酰酯基进行亲核取代，脱除壳聚糖氨基保护后构筑了壳聚糖6-OH 定位固载环糊精的超分子主体物，期望能在材料科学、生命科学、环境科学的研究中得到应用。

环糊精的外缘亲水而内腔疏水, 利用静电纺丝工艺制备了纳米纤维，并由稀酸刻蚀Fe2O3 纳米粒子而得到具有超分子功能的多孔纳米纤维，从而增加了纤维内部β-环糊精与染料分子的接触面积，达到提高纤维吸附性能的目[6]。

二茂铁/β-环糊精/碳纳米管复合修饰电极制备、表征及对尿酸的催化氧化张　伟,　张文芝,　陶海升,　方　宾(安徽师范大学化学与材料学院,安徽芜湖　241000)摘　要:利用滴涂法制备了二茂铁/β-环糊精/单壁碳纳米管修饰玻碳电极,并对其进行了表征.该修饰电极对尿酸(UA )具有良好的电化学催化特性.采用示差脉冲伏安法(DPV )测得UA 的氧化峰电流与其浓度在5.2×10-7-6.0×10-4mol/L 范围内成线性关系,回归方程为i pa (μA )=13.19+0.311C (μA ),相关系数为0.9973,检测限为5.2×10-7mol/L (信噪比为3).尿酸和抗坏血酸(AA )在修饰电极上于不同的电位被氧化,可用于抗坏血酸存在下选择性测定尿酸.关键词:二茂铁;β-环糊精;单壁碳纳米管;电催化;尿酸中图分类号:O657 文献标识码:A 文章编号:1001-2443(2006)05-0458-05引　言 尿酸(Uric Acid ,UA )是人体内嘌呤核苷酸分解代谢过程中的最终产物.它在人体体液中的含量变化,可充分反映出人体内代谢、免疫等机能的状况.在临床医学中,体液中UA 含量的大小可作为诊断痛风等代谢疾病的重要依据.因此,人体体液中UA 含量的测定,在临床医学中具有较大的现实意义.但是,在生物样品中同时存在较高浓度的抗坏血酸(Ascorbic Acid ,AA )会严重干扰UA 的测量,如何克服AA 的干扰,成为研究的主要目标.测定UA 有酶分析法[1,2]、高效液相色谱法[3],皆因价格昂贵等原因而限制了其实用性,康天放等[4]研究了UA 在过氧化聚吡咯膜化学修饰玻炭电极上的伏安行为,同时建立了人体血清样品中UA 的直接电化学方法,其效果颇佳. 二茂铁及其衍生物是一类良好的电极修饰材料,但其不能牢固吸附于电极表面,特别是氧化态Fc +溶于水,影响了电极的稳定性,因此在二茂铁及其衍生物修饰电极的制备方法中,文献报道了许多改进的地方,如溶胶-凝胶技术[5]、分子自组装技术[6]等.根据文献报道[7],二茂铁及其衍生物可以作为客体分子被包合进主体分子β-环糊精(β-CD )的空腔中,形成摩尔比1¬1的包合物.由于二茂铁进入了β-环糊精的空腔,减少了Fc +的流失,提高了其作为媒介体的稳定性. 碳纳米管以其良好的机械强度、奇异的化学、电子特性和特定的一维管状分子结构引起了科学家的广泛关注.由于单壁碳纳米管(SWN T )具有独特的导电性和完整的表面结构,因而它是一种良好的电极材料.目前已有很多利用SWN T 来制备电极的报道[8,9].研究表明SWN T 具有明显的促进生物分子的电子传递作用,因而是一种潜在的生物传感材料[10,11].文献[12]报道通过超声技术,β-环糊精可因范德华力及疏水作用固定或吸附在SWN T 的聚集孔内,使其均匀分散与水中.罗国安[13,14]分别制备了CDs 复合碳纳米管修饰电极,并应用于生物分子的选择性测定. 本文首先通过主客体反应将β-CD 与Fc 形成稳定的包合物,然后利用SWN T 对β-CD 的吸附特性,制备了Fc/β-CD/碳纳米管复合修饰电极,首次实现了两种优良媒介体Fc 与SWN T 的稳定结合.实验表明该电极稳定性好,催化能力强.利用此修饰电极对生物物质尿酸进行了电催化测定.1　实验部分收稿日期:2006-06-26基金项目:安徽省自然科学基金(050460301);安徽省教育厅自然科学基金(2005k j126).作者简介:张伟(1985-),男,安徽寿县人,研究生;通讯联系人:方宾(1947-),男,安徽贵池人,教授.第29卷5期2006年10月 安徽师范大学学报(自然科学版)Journal of Anhui Normal University (Natural Science )Vol.29No.5Oct .20061.1　仪器与试剂 CHI660A 电化学工作站(上海辰华仪器公司);JL -180型超声波清洗仪(上海杰理科技有限公司);电化学测量采用三电极系统:玻碳电极(Φ=3mm )或修饰电极为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,铂丝电极为对电极. 二茂铁(Fc ,99%,江苏威特化工厂);β-环糊精(β-CD ,Aldrich 公司);单壁碳纳米管(SWN T ,使用前经酸化处理);尿酸(UA ,Sigma 公司),用0.1mol/L KOH 溶液配制,使用时稀释成一系列UA 标准溶液;抗坏血酸(AA ,上海化学试剂公司);0.1mol/L 的磷酸盐缓冲溶液(p H7.0);其它试剂均为分析纯;实验用水为二次亚沸蒸馏水;实验过程均在室温下进行,通高纯氮除氧.1.2　修饰电极的制备 玻碳电极用金相砂纸(800号)磨光,再用Al 2O 3悬糊抛光成镜面,将抛光好的电极进行超声处理.将0.7gβ-环糊精加入10mL 8.5%的戊二醛水溶液中,搅拌下反应24小时,静置,使得β-环糊精与戊二醛发生羟醛缩合反应.取8mL 所得聚合物于一烧杯中,加入过量的二茂铁,搅拌下充分发生主客体包合反应,吸取5mL 上层清液(主客体包合产物),加入0.5mg 酸化后的单壁碳纳米管,超声10min ,得到均匀的黑色浊液,用微量注射器吸取10μL 滴在预处理过的玻碳电极表面,自然晾干.2　结果与讨论2.1　Fc/β-CD/SWN T 的透射电镜(TEM )图 用微量取样器取上述制得的黑色浑浊液滴在覆盖有一层碳膜的铜网上,自然干燥后用H -600透射电子显微镜(TEM )进行观察.β-CD 对碳纳米管有很好的分散能力,可以在电极表面形成均匀的涂层膜.从图1可以观察到线型单壁碳纳米管被均匀分开.　图1　Fc/β-CD/SWN T 的透射电镜图 图2　裸玻碳电极和Fc/β-CD/SWN T 修饰电极的阻抗谱图 Fig.1　The TEM of Fc/β-CD/SWN T Fig.2　The Nyquist plots for different modified electrodes : (a )bare electrode (b )Fc/β-CD/SWN T modified electrode 2.2　Fc/β-CD/SWN T/GCE 的电化学阻抗表征 电化学阻抗表征在2.5×10-3mol/L [Fe (CN )6]4-/3-溶液中进行.阻抗振幅设为5mV.在开路条件下频率设在1Hz -10000Hz 之间. 图2中的a 和b 分别对应了裸玻碳电极、Fc/β-CD/SWN T 修饰玻碳电极在2.5×10-3mol/L [Fe (CN )6]4-/3-溶液中的电化学阻抗谱图.在阻抗谱图中,半圆对应于电子转移限速过程.与裸玻碳电极相比,由于Fc/β-CD/SWN T 的修饰,[Fe (CN )6]4-/3-氧化还原电对的电子传递受到阻碍.我们认为碳纳米管表面-COOH 功能团的存在使得[Fe (CN )6]3-离子难以接近电极表面,故[Fe (CN )6]3-与电极的电子交换反应进行更加困难,电化学的反应阻抗增加.2.3　Fc/β-CD/SWN T 修饰电极对尿酸(UA )的电化学氧化 图3是UA 在不同电极上的循环伏安图.UA 在裸玻碳电极上仅有一个微弱的氧化峰(图3a ),而在β-CD/SWN T 修饰电极上,能够观察到一个明显的氧化峰(图3b ),与裸电极相比,氧化峰电位从0.275V 负移95429卷第5期 张　伟,等:　二茂铁/β2环糊精/碳纳米管复合修饰电极制备、表征及对尿酸的催化氧化图3　UA 在裸玻碳电极和修饰电极上的循环伏安图 图4　修饰电极上不同扫速时UA 的循环伏安曲线Fig.3　CV S of 5×10-6mol/L UA at (a )bare electrode , Fig.4　CV S of 1×10-5mol/L UA at Fc/β-CD/SWN T/GCE (b )β-CD/SWN T modified electrode Scan rates :(a -f )0.01,0.04,008,0.12,0.16,0.20V/s Inset : (c )Fc/β2CD/SWN T modified electrode the dependence of i pa on the square root of scan rate至0.262V ,而且峰电流有所增加.而在Fc/β-CD/SWN T 修饰电极上,UA 的氧化峰电位为0.239V (图3c ),且峰电流显著增加,与β-CD/SWN T 修饰电极相比,Fc/β-CD/SWN T 修饰电极的催化效果更好.这可能是因为SWN T 表面羧基功能团和二茂铁的存在提高了电子传递速率.以上实验结果表明修饰电极具备优良的电催化性能.同时也考察了扫描速度对UA 峰电流的影响.随扫速的增大,氧化峰电流值与扫速的平方根成正比(图4),表明UA 在修饰电极表面发生的电极反应受扩散控制.2.4　支持电解质p H 值的影响 p H 值对UA 的氧化还原有着重要的影响,为此我们研究了p H 值对UA 氧化峰电位的影响.如图5所示,在p H3.0-8.2之间,测定同样浓度的UA ,发现UA 的氧化峰电位随p H 的增加而负移,其斜率为-60.0mV/p H ,这表明UA 的氧化为两电子两质子的过程.与文献[15]报道的一致.其电极反应过程为图5　p H 值与UA 峰电位的关系Fig.5　Dependence of the potential of UA on p H in CV 另一方面,峰电流在p H3.0-6.5范围内随p H 增加而增大,而当p H 大于6.5时,又开始减小.为获得最大的氧化峰电流并接近生理p H 条件,采用p H7.4的磷酸盐缓冲溶液作为缓冲介质.2.5　工作曲线 最佳测试条件下,采用示差脉冲伏安法测得UA 的氧化峰电流与其浓度在5.2×10-7-6.0×10-4mol/L 范围内成线性关系(图6),线性方程为i pa (μA )=13.19+0.311C (μA ),线性相关系数为0.9973,检测限为(信噪比为3) 1.0×10-7mol/L ,比文献报道[16]的0.0465-1.500mol/L 线型范围和0.02031mol/L 检测限更加优越.2.6　AA 对UA 测定的影响 本文还采用示差脉冲法详细研究了AA 对UA 测定的影响.见图7.AA 在修饰电极上的氧化峰位于-0.09V 附近.与UA 的氧化峰(0.19)分开近200mV.实验过程中还发现,UA 存在下增加AA 064安徽师范大学学报(自然科学版)2006年的浓度,并未出现AA 氧化峰电流的显著增加,表明该修饰电极对AA 响应不灵敏,可以应用与AA 存在下选择性测定UA.图6　不同浓度的UA 在修饰电极上的DPV 图Fig.6Differential pulse voltammetry of UA at Fc/β-CD/SWN T/GCE The concentration of UA (a -e ):1.0×10-6,5.0×10-6,8.0×10-6,1.0×10-5,4.0×10-5(mol/L ),respectively 图7　UA 和AA 同时存在下的示差脉冲图Fig.7　Differential pulse voltammetry of UA and AA a Fc/β-CD/SWN T/GCE in p H7.4phosphate buffer.(a )7.0×10-6UA +5.0×10-5AA (b )4.2×10-5UA +5.0×10-5AA (c )9.5×10-5UA +5.0×10-5AA2.7　修饰电极的稳定性 该修饰电极在室温空气中放置一个星期,在同样的实验条件下进行电化学表征,发现电极仍能保持良好的电化学响应,峰电位基本上无变化,峰电流下降约3.6%.将使用后的修饰电极清洗后,浸泡在p H7.0的磷酸盐缓冲溶液中,于4℃冷藏保存一周,对相同浓度的UA 进行测定,峰电流没有明显改变,表明修饰电极具有良好的稳定性.3　结　论 本实验首先通过主客体反应将β-CD 与Fc 形成稳定的包络物,然后利用β-CD 可吸附在单壁碳纳米管的聚集孔内的特性,实现了媒介体Fc 与单壁碳纳米管的稳定结合.采用滴涂法制备了Fc/β-CD/SWNT 修饰电极.UA 在裸玻碳电极上仅有一个微弱的氧化峰,而在修饰电极上,能够观察到一个明显的氧化峰,与裸电极相比,氧化峰电位从0.275V 负移至0.239V ,而且峰电流显著增加.采用示差脉冲伏安法(DPV )测得UA 的氧化峰电流与其浓度在5.2×10-7-6.0×10-4mol/L 范围内成线性关系,检测限为1.0×10-7mol/L.参考文献:[1]　YAO Dachun ,ATHANASIONS G ,VL ESSIDIS ,NICHOLAOS P ,Evmiridis.Microdialysis sampling and monitoring of uric acid in vivo by achemiluminescence reaction and an enzyme on immobilized chitosan support membrane [J].Analytica Chimica Acta ,2003,478:23-30.[2]　袁耀峰,叶素明,张蕴文.具有生物(理)活性的二茂铁衍生物[J].化学通报,1995,5:24-31.[3]　钱军民,李旭祥.介体型电流式酶传感器中电子媒介体的研究进展[J].化工进展,2001,6:11-15.[4]　康天放,沈国励,俞汝勤.尿酸在过氧化聚吡咯膜修饰电极上的伏安行为[J].五邑大学学报,2001,02:01-06.[5]　PAND Y P C ,U PADHYA Y S ,TIWARI Ida.A novel ferrocene encapaulated palladium 2linked or mosil 2based electrocatalytic dopmine biosensor[J].Sensor and Actuators ,2001,75(B ):48-55.[6]　谢友斌,刘红英,邓湘辉,阚显文,方宾.二茂铁甲酸/L 2半胱氨酸修饰金电极的制备及对抗坏血酸的电催化测定[J].安徽师范大学学报:自然科学版,2006,29(3):258-261.[7]　王晓蕾,张国荣,史兴旺,孙天麟.β-环糊精与二茂铁包合物修饰碳糊电极上抗坏血酸的催化氧化波研究[J].高等学校化学学报,2000,21(9):1383-1385.[8]　GUO Manli ,CHEN Jinhua ,NIE Lihua ,YAO Shouzhuo.Electrostatic assembly of calf thymus DNA on multi 2walled carbon nanotube modifiedgold electrode and its interaction with chlorpromazine hydrochloride [J].Electrochimica Acta ,2004,49:2637-2643.[9]　DAVIS J J ,COL ES R J ,HILL H A O.Protein electrochemistry at carbon nanotube electrodes [J].J Electroanal Chem ,1997,440:279-282.[10]　LUO H ,SHI Z ,L I N ,GU Z ,ZHUAN G Q.Investigation of the electrochemical and electrocatalytic behavior of single 2wall carbon nanotube16429卷第5期 张　伟,等:　二茂铁/β2环糊精/碳纳米管复合修饰电极制备、表征及对尿酸的催化氧化264安徽师范大学学报(自然科学版)2006年film on a glassy carbon electrode[J].Anal Chem,2001,73:915-923.[11]　ARBEN Merkoc,MARTIN Pumera,XAVIER Llopis,et al.New materials for electrochemical sensing VI:Carbon nanotubes[J].Trends,2005,24(9):826-838.[12]　WEN Jiang,KNU T,Irgum.Synthesis and evaluation of polymer2based zwitterionic stationary phases for separation of ionic species[J].AnalChem,2001,14:1993-2003.[13]　WAN G Z H,WAN G Y M,LUO G A.A selective voltammetric method for uric acid detection at beta-cyclodextrin modified electrodeincorporating carbon nanotubes[J].Analyst,2002,127:1353-1360.[14]　王宗花,王义明,罗国安.α-环糊精复合碳纳米管电极对异构体的电催化行为[J].高等学校化学学报,2003,24(5):811-813.[15]　WAN G G eyun,L IU Xiujuan,YU Bo,LUO Guoan.Electrocatalytic response of norepinephrine at aβ2cyclodextrin incorporated carbonnanotube modified electrode[J].Journal of Electroanalytical Chemistry,2004,567:227-231.[16]　周小棉,林文,邹晓.毛细管电泳同时测定尿中肌酐和尿酸[J].第一军医大学学报,1999,19(3):161-162.A Selective Determination Foruric At Ferrocene/β2Cyclodextrin/C arbOn N anotubes Modif ied ElectrodeZHAN G Wei,　ZHAN G Wen2zhi,　TAO Hai2sheng,　FAN G Bin3(College of Chemistry and Materials Science,Anhui Normal Universit y,Wuhu241000,China)Abstract:We reported the preparation of a glassy carbon electrode modified with ferrocene andβ2cyclodextrin inclusion complexes,which was incorporated in carbon nanotubes.The modified electrode showed a good electrochemically catalytic activity for the oxidation of uric acid(UA).The catalytic current of UA versus its concentration had a good linearity in the range of5.2×10-7to6.0×10-4mol/L.The detection limit(S/N= 3)of1.0×10-7mol/L.K ey w ords:ferrocene;β2cyclodextrin;carbon nanotubes;electrocatalysis;uric acid3 3 3 3 3 3(上接第438页)[3]　DON G S H,MA Z Q.Exact solutions to the Schr dinger equation for the anharmonic oscillator potentialin two2dimension[J].J Phys A,1998,31:9855-9859.[4]　DON G S H.Exact solutions of the two2dimensionals Schr dinger equation with certain central potentials[J].Int J Theor Phys,2000,39(4):1119-1128.[5]　ALBERG M,WIL ETS L.Exact solutions to the Schr dinger equation for potentials with Coulomb and harmonic oscillator terms[J].Phys LettA,2001,286:7-14.[6]　FL ESSAS G P.On a field2theoretic non-polynomial interaction[J].Phys Lett A,1984,100(8):383-386.[7]　PONS R,MARCIL HACY G.Quasi2polynomial solutions for the interaction potential V(r)=r2+λr2/(1+gr2)in the N2dimeensional case[J].Phys Lett A,1991,152(5,6):235-239.一维非谐振子势Schr dinger方程的精确解陆法林,　孙东升,　陈昌远(盐城师范学院物理系,江苏盐城　224002)摘　要:对波函数进行变换,给出了在一维非谐振子势中粒子波函数和能级的精确解,势参数a,b,c,满足一定的约束关系.关键词:一维非谐振子势;Schr dinger方程;精确解。

具有谷胱甘肽过氧化物酶活性的含硒模拟酶试剂的研究进展（二）【摘要】谷胱甘肽过氧化物酶活性的含硒模拟酶试剂（2-secd）是一种新型的生物模拟酶，它可以消除机体内的过氧化氢及脂质过氧化物，阻断活性氧自由基对机体的进一步损伤，是生物体内重要的活性氧自由基清除剂。

它可防止细胞膜和其它生物组织免受过氧化损伤，并且具有一定的抗炎作用。

【关键词】谷胱甘肽；过氧化物酶活性；含硒模拟酶试剂（2-secd）；自由基【中图分类号】r-3 【文献标识码】a 【文章编号】1004-4949（2013）06-303-02自由基对人体的危害：一是使细胞膜被破坏，自由基对人体的攻击首先是从细胞膜开始的。

细胞膜极富弹性和柔韧性，这是由它松散的化学结构决定的，正因为如此，它的电子很容易丢失，因此细胞膜极易遭受自由基的攻击。

更为严重的是自由基对基因的攻击，可以使基因的分子结构被破坏，导致基因突变，从而引起整个生命发生系统性的混乱；二是使血清抗蛋白酶失去活性，大量资料已经证明，炎症、肿瘤、衰老、血液病以及心、肝、肺、皮肤等各方面疑难疾病的发生机理与体内自由基产生过多或清除自由基能力下降有着密切的关系。

自由基是人类健康最隐蔽，最具攻击力的敌人。

三是损伤基因导致细胞变异的出现和蓄积。

最新研究表明，吸烟中自由基的危害要远远大于烟碱（尼古丁）。

吸烟产生的自由基，有的是可以被过滤嘴清除的，但还有很多种自由基不能被传统的过滤方法清除掉，必须采取更科学的手段来对其进行清除和降低。

自由基的存活时间仅仅为10秒，但吸人人体后，就会直接或间接损伤细胞膜或直接与基因结合导致细胞膜转化等，从而引起肺气肿、肺癌、肺间质纤维化等一系列与吸烟有关的疾病。

氧自由基对蛋白质的氧化损伤是自由基生物学及自由基医学的前沿研究领域。

在这一领域深入研究不仅有助于认识许多疾病的发生发展过程，同时，对于抗氧化研究具有理论指导意义。

生物体内的氧化代谢会产生少量的自由基，体内的抗氧化系统能及时清除以维持自由基的代谢平衡。

谷胱甘肽过氧化物酶模拟物2摘要：目的：探讨谷胱甘肽过氧化物酶模拟物2-tecd对h2o2诱导sh-sy5y细胞发生凋亡的影响。

方法：用h2o2和2-tecd分组作用于人神经母细胞瘤sh-sy5y细胞，检测对细胞的存活率、凋亡率、细胞相对活性、凋亡相关基因bax、bcl-2和相关蛋白hsp70、caspase-3的表达。

结果：2-tecd可明显提高h2o2损伤sh-sy5y 细胞的细胞存活率和细胞相对活性；下调促进凋亡基因bax和上调抑制凋亡基因bcl-2；降低caspase-3的表达量而对hsp70无较大影响。

结论：2-tecd对h2o2诱发的sh-sy5y细胞凋亡具有明显的抑制作用，可成为潜在的抗氧化药物。

关键词：2-位碲桥联环糊精；过氧化氢； sh-sy5y细胞；凋亡中图分类号：q554文献标识码：a基金项目：吉林省教育厅项目（项目编号：2011266）。

性氧（reactive oxygen species，ros）与许多疾病的发生、发展都和有关，如脑出血、肿瘤、克山病和衰老等[1]。

在疾病发生过程中，谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，gpx）的活力表现下降，故此gpx作为潜在的抗氧化药物有待开发。

由于天然gpx稳定性差、分子量大，又难于采用重组技术获得，因此研究稳定性好、高效低毒的gpx的人工模拟物具有重要意义。

2-位碲桥联环糊精（2-tellurium-bridged-β-cyclodextrin，2-tecd）是化学合成的具有gpx活性的小分子含硒模拟物之一[2]，其gpx活力为467u/μmol。

若能开发成药物，将具有一定的经济和社会效益。

过氧化氢（hydrogen peroxide，h2o2）可诱导细胞氧化应激并导致细胞凋亡。

神经系统对ros十分敏感而易发生凋亡，可能是在氧化应激等因素的诱导下细胞基因表达和各种酶的活性发生变化而致[3]。

本论文以h2o2诱导人成神经母细胞瘤sh-sy5y细胞凋亡为模型，为进一步探讨2-tecd抑制h2o2诱导神经细胞凋亡的机制，同时也为抗氧化药物设计和开发提供一定的理论依据。

新型联吡啶钌环糊精超分子化合物：合成、性质及其在电致化学发光DNA生物传感器中的应用研究【摘要】：自然界亿万年的进化创造了生命体,而执行生命功能是生命体中无数个超分子体系。

超分子化学是研究分子间相互作用缔结而形成复杂有序且具有特定功能的分子聚集体的科学。

超分子化学逐渐发展成为一门新兴的分子信息化学,它包括在分子水平和结构特征上的信息存储,以及通过特异性相互作用的分子识别过程,实现在超分子尺寸上的修正、传输和处理。

它是化学和多门学科的交叉领域,它不仅与物理学、材料科学、信息科学、环境科学等相互渗透形成了超分子科学。

而更具有重要理论意义和潜在前景的是在生命科学中的研究和应用。

例如生物体内小分子和大分子之间高度特异的识别在生命过程中的调控,生物体内的信息输送(电子转移、能量传递、物质传输和化学转换)和生物体中受体.底物相互作用等,其基本现象都离不开超分子化学范畴。

环糊精是超分子化学中最重要的主体物质之一,它能与许多有机、无机和生物分子形成主客体包结物,也正是由于这些独特的性质,现在对环糊精的研究已经发展成环糊精超分子化学而被广泛关注。

对它的研究从主客体识别形成包合物的机理已经转移到对其在分析化学、医药制备、环境检测和生物传感器等领域的应用研究。

将功能金属中心与环糊精联接构成的金属环糊精超分子化合物,由于同时具有环糊精的主客体识别特性和功能金属中心(例如,联吡啶钌)的特性,使其更加适合于超分子器件及传感器的设计。

因此,金属环糊精超分子化合物已成为目前超分子化学中的研究热点。

但是目前为止,金属环糊精大多以单核金属中心的形式存在。

多核金属中心的环糊精超分子化合物因为具有多核的电子氧化还原中心,势必在光电子器件、荧光开关及生物分子多标记领域显示更为优越的性质,和更具独特的应用前景。

电致化学发光(ECL),特别是基于Ru(bpy)32+电致化学发光技术己被广泛应用临床的医学检验中,例如,目前临床中免疫、肿瘤标记物等检测均采用联吡啶钌电致化学发光检测技术。

Vol.34高等学校化学学报No.92013年9月 CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 2146~2151 doi:10.7503/cjcu20121130具有谷胱甘肽过氧化物酶活力的含碲环糊精衍生物吕冰聪1,董　森1,薛　峤2,宗　慧1,吕绍武1,罗贵民1(1.吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室,长春130012;2.吉林大学理论化学计算国家重点实验室,长春130023)摘要　设计并合成了谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)模拟物6A,6A′⁃二苯胺⁃6B,6B′⁃二碲桥联⁃β⁃环糊精(6⁃AnTeCD),采用双酶偶联法进行GPx 活力测定和酶反应动力学分析,通过噻唑蓝(MTT)比色法评价了6⁃AnTeCD 对H 2O 2诱导心肌细胞氧化损伤的保护作用.结果表明,6⁃AnTeCD 催化谷胱甘肽(GSH)还原过氧化氢(H 2O 2)的活力高于6⁃AnSeCD㊁6,6′⁃二碲桥联⁃β⁃环糊精(6⁃TeCD)和Ebselen 等GPx 模拟物.稳态动力学分析显示,6⁃AnTeCD 的催化机制为乒乓机制.6⁃AnTeCD 分子兼具引入底物结合部位和改造催化部位的双重优点,具有分子量小㊁毒性低及可有效保护心肌细胞免受氧化损伤的优点.关键词　谷胱甘肽过氧化物酶模拟物;底物结合;催化部位改造;含碲环糊精中图分类号　O627.6+1 文献标志码　A 收稿日期:2012⁃12⁃14.基金项目:国家自然科学基金(批准号:21002040)和吉林大学科学前沿与交叉学科创新项目(批准号:200903093,2010ME005)资助.联系人简介:吕绍武,男,博士,副教授,主要从事模拟酶研究.E⁃mail:lvsw@ 谷胱甘肽过氧化物酶(GPx,EC.1.11.1.9)是生物体内最重要的抗氧化酶之一,具有维持体内活性氧(ROS)平衡的重要作用,对预防和治疗心血管病㊁白内障㊁炎症及癌症等有明显效果[1].但天然GPx 稳定性差,并且其催化中心硒代半胱氨酸(Sec)由终止密码子UGA 编码,难以用基因工程方法量产限制了其应用,因此GPx 模拟物成为抗氧化治疗的研究热点[2~6].GPx 的小分子模拟物集中在改造催化部位上,主要表现为两方面研究[7,8]:(1)通过改变催化基团硒(Se)与N 或O 等原子的相互作用力调节Se 的氧化还原微环境;(2)将催化基团Se 替换为同族元素碲(Te),获得比催化中间体硒醇更易被氢过氧化物氧化的碲醇.本研究组近年采用单链抗体[9,10]㊁生物印记[11]㊁天然酶功能转换[12,13]及β⁃环糊精(β⁃CD)[2,14~16]等制备的GPx 模拟物均证实高效的GPx 模拟物需具有特异性的底物结合部位.基于调节催化基团Se 的氧化还原微环境和引入底物结合部位的原理,前文[16]设计合成了6⁃AnSeCD 分子.在该分子中,引入到催化基团Se 附近的苯胺基可发挥稳定催化过渡态的作用,而β⁃CD 的疏水空腔同时提供了底物结合作用.基于上述理论和实验结果,本文设计合成了兼具引入底物结合部位和改造催化部位双重优点的GPx 小分子模拟物6A,6A′⁃二苯胺⁃6B,6B′⁃二碲桥联⁃β⁃环糊精(6⁃AnTeCD),对比研究了替换相关基团对催化活力及动力学行为的影响,并通过检测H 2O 2损伤心肌细胞模型中细胞活力的变化,确定6⁃AnTeCD 的毒性和抗氧化效果.1　实验部分1.1　试剂与仪器出生24h 内的Wistar 种大鼠乳鼠购自吉林大学实验动物中心;β⁃环糊精(β⁃CD)购自上海惠世生化试剂有限公司,经蒸馏水重结晶3次,于120℃下真空干燥12h 备用;硼氢化钠(NaBH 4)㊁谷胱甘肽还原酶㊁还原型辅酶(NADPH)㊁还原型谷胱甘肽(GSH)㊁碲粉(Te)㊁1,3⁃间苯磺酰氯(1,3⁃benzene⁃disulfonyl chloride)㊁2,6⁃二叔丁基⁃4⁃甲基苯酚(BHT)和Ebselen 均购自Sigma 公司;双氧水(H 2O 2)购自Alfa Aesar 公司;DEAE⁃52购自Whatman 公司;Sephadex G⁃25层析柱购自瑞典Pharmacia 公司;其余试剂均为分析纯,购自北京化学试剂厂.240⁃DS 型元素分析仪(美国Perkin⁃Elmer 公司);IFS66型傅里叶变换红外光谱仪(德国Bruker 公司);UNITY⁃400型核磁共振仪(美国Varian 公司);ESCALAB MKII X⁃ray 光电子能谱仪(英国VG 公司);ALPHAL⁃2型冻干机(德国Christ 公司);UV⁃2550型分光光度计(日本Shimadu 公司).1.2　6⁃AnTeCD 的合成与表征将1g 6A,6B⁃二碘代⁃6A,6B⁃双脱氧⁃β⁃环糊精[17]溶于15mL 干燥的二甲基甲酰胺(DMF)中,缓慢滴加80μL 苯胺.于45℃下搅拌5h 后,减压蒸干,将剩余物溶解于20mL 磷酸钾缓冲液(50mmol /L,pH =7.0)和10mL DMF 的混合溶剂中.通入高纯氮气除氧30min 后,加入15mL 0.5mol /L 的NaHTe 溶液[18],于60℃反应70h.将反应体系充分暴露在空气中氧化后,以12000r /min 转速离心15min.以超纯水为洗脱液,将上清液用Sephadex G⁃25柱层析(ϕ2cm,80cm)纯化,收集第一峰并冻干.干粉用无水乙醚洗涤3次,真空干燥得到黄色粉末(产率11%).用元素分析仪㊁IR 和13C NMR 对产物进行结构分析.碲的价态和含量通过X 射线光电子能谱鉴定,X 射线的激发能量为1253.6eV(Mg,Kα),以C 1s =285.0eV 作为标准,共扫描10次.1.3　GPx 活力测定和稳态动力学分析采用酶偶联法进行GPx 活力测定和稳态动力学分析[19].酶活力单位定义为37℃下每分钟氧化1m mol NADPH 所需的模拟物的量.动力学分析是固定一种底物的浓度不变,改变另一种底物的浓度,测定NADPH 在340nm 处光吸收值的变化来确定其初速度.1.4　抗氧化损伤实验参考文献[20]方法获得Wistar 大鼠乳鼠心肌细胞,采用差速贴壁分离法对心肌细胞进行纯化.将细胞接种于96孔板(1×104细胞/孔),进行细胞分组处理并继续培养48h 后,采用噻唑蓝(MTT)比色法检测细胞活力.正常组(Normal group):心肌细胞正常培养48h 后测定;对照组1(6⁃AnTeCD group):心肌细胞正常培养32h 后,加入不同浓度的6⁃AnTeCD,继续培养16h 后测定;对照组2(Ebselen group):心肌细胞正常培养32h 后,加入不同浓度的Ebselen,继续培养16h 后测定;损伤组(Damage group):心肌细胞正常培养36h 后,加入终浓度为200μmol /L 的H 2O 2,继续培养12h 后测定(该组测定了浓度为50~400μmol /L 的H 2O 2对心肌细胞的损伤作用,结果显示200μmol /L 的Scheme 1　Synthetic route of 6⁃AnTeCDH 2O 2比较适合);治疗组1(Damage+6⁃AnTeCD):心肌细胞正常培养32h 后,加入终浓度为5m mol /L 的6⁃AnTeCD,继续培养4h 后,加入终浓度为200μmol /L 的H 2O 2,再培养12h 后测定;治疗组2(Damage+Ebselen):心肌细胞正常培养32h 后,加入终浓度为5m mol /L 的Ebselen,继续培养4h 后,加入终浓度为200μmol /L 的H 2O 2,再培养12h 后测定.2　结果与讨论2.1　6⁃AnTeCD 的合成与表征6⁃AnTeCD 的合成路线如Scheme 1所示.7412　No.9　吕冰聪等:具有谷胱甘肽过氧化物酶活力的含碲环糊精衍生物6⁃AnTeCD:m.p.213℃.元素分析(%,计算值):C 42.02(41.89),H 5.39(5.47),N 1.06(1.02);IR(KBr),~ν/cm -1:3385( OH),2928(CH,CH 2),1640,1564,1508(Ar),1439( NH ),1155,1082,1036( O ),951,837,752,712,581;13C NMR (400MHz,D 2O),δ:147.4(C7),130.1(C9),118.4(C10),114.1(C8),102.8(C1),81.6(C4),73.8(C3),72.6(C5),72.1(C2),60.7(C6),59.2(C6′).6⁃AnTeCD 中硒的价态和含量通过X 射线光电子能谱法测定.结果表明,6⁃AnTeCD 中Te 3d 5/2的电子结合能为574.5eV,接近二碲苯中的Te 3d 5/2的573.9eV,此结果与文献[15]一致,表明模拟物中碲元素以碲桥( Te Te )形式存在.实验测得C /Te 原子比为47.6∶1(计算值48∶1),表明1mol 模拟物中含有2mol 的碲.6⁃AnTeCD 的结构如Scheme 2所示.Scheme 2　Structure of 6⁃AnTeCD and other mimics2.2　6⁃AnTeCD 的GPx 活力与动力学分析由于β⁃CD 的空腔能发挥底物结合作用,因此多种环糊精衍生物表现出的GPx 活力均高于Ebselen (见表1).前文研究[16]证实将含有氨基/亚氨基的基团引入到催化中心硒原子附近能明显提高模拟物的GPx 活力,这是由于硒原子附近引入的氨基/亚氨基可以活化催化中间体硒醇成为动力学上更具活性的硒醇阴离子[21],从而提高酶活力,因此6⁃AnSeCD 的GPx 活力明显高于6⁃SeCD.硒和碲同属氧族元素,具有相似的氧化还原性,而碲醇比硒醇更易被氢过氧化物氧化,因此6⁃TeCD 的GPx 活力明显高于6⁃SeCD.Mugesh 等[22]研究了有机硫(S,Se,Te)系化合物的分子内协调稳定机制,指出氨基/亚氨基接近活性中心Te 原子也可以稳定并活化碲醇这种催化中间体,从而增加模拟物的GPx 活力.6⁃AnTeCD 分子不仅可以利用β⁃CD 的空腔结合底物,而且具备引入氨基/亚氨基稳定催化中间体和替换更易被氧化的催化基团双重优势,因此其催化GSH 还原H 2O 2的GPx 活力明显高于6⁃AnSeCD 和6⁃TeCD 的GPx 活力.Table 1　Comparison between GPx activities of 6⁃AnTeCD⁃catalyzed reduction of hydroperoxides by GSH and other mimicsCatalyst Ebselen β⁃CD 6⁃SeCD 6⁃TeCD 6⁃AnSeCD 6⁃AnTeCD Hydroperoxide H 2O 2H 2O 2H 2O 2H 2O 2H 2O 2H 2O 2Relative activity 10.00112.354.233.716.54Fig.1　Double⁃reciprocal plots for the reduction of H 2O 2by GSH catalyzed by 6⁃AnTeCD(A)c (GSH)/(mmol㊃L -1):0.2(■),0.5(●),1(▲),2(▼);(B)c (H 2O 2)/(mmol㊃L -1):0.2(■),0.4(●),0.6(▲),1(▼). 通过对6⁃AnTeCD 催化GSH 还原H 2O 2的动力学研究可阐明其催化机制.固定一种底物的浓度不变,改变另一种底物的浓度,测定不同条件下的反应初速度.初速度与浓度的双倒数曲线如图1所示,8412高等学校化学学报 Vol.34　为一系列平行线,说明6⁃AnTeCD 的催化机制与天然GPx 类似,均为乒乓机制.对比动力学参数可以确定引入不同基团对模拟物动力学行为的影响,根据该反应的稳态动力学方程计算得模拟物的动力学常数结果见表2.Table 2　Kinetic parameters of GPx mimicsEnzyme k max /min -1K m /(mmol㊃L -1)k max ㊃K -1m /(L㊃mol -1㊃min -1)GSH H 2O 2GSH H 2O 26⁃SeCD 5.5014.20.353.87×1021.57×104[2]6⁃AnSeCD 13.423.60.395.68×1023.44×1046⁃TeCD 19.66.410.443.06×1034.45×1046⁃AnTeCD 36.29.090.523.98×1036.96×104 该反应的稳态动力学方程为:V 0/c (E)0=k max c (GSH)㊃c (H 2O 2)[K H 2O 2c (GSH)+K GSH c (H 2O 2)+c (GSH)㊃c (H 2O 2)]式中,V 0是反应初速度,c (E)0是最初GPx 模拟物的浓度,k max 是假一级反应速度常数(一般指最大的k cat 值[23]),K H 2O 2和K GSH 分别是H 2O 2和GSH 的米氏常数(K m ). 对比动力学参数可以看出,引入的苯胺基接近活性中心原子会稳定并活化催化中间体,使k max 值明显增大,因此k max (6⁃AnSeCD)>k max (6⁃SeCD),k max (6⁃AnTeCD)>k max (6⁃TeCD).而将活性中心替换为Te 原子会获得比硒醇更易被氢过氧化物氧化的碲醇,也会使k max 值增大,因此k max (6⁃AnTeCD)>k max (AnSeCD),k max (6⁃TeCD)>k max (6⁃SeCD).K m 是酶的特征常数之一,可反映酶与底物的亲和力大小.K m 值大表明亲和力小,K m 值小表明亲合力大.由表2可见,引入苯胺基或替换催化基团对模拟物的K H 2O 2值影响较小,而对模拟物的K GSH 值影响较大.这是因为底物H 2O 2的分子较小,与模拟物的结合主要依靠自由运动,因此4种模拟物的K H 2O 2值变化不大;而GSH 的分子相对较大,模拟物上引入苯胺基会阻碍其与β⁃CD 空腔的相互识别,从而使亲合力降低,因此K GSH (6⁃SeCD)<K GSH (6⁃AnSeCD),K GSH (6⁃TeCD)<K GSH (6⁃AnTeCD).前文[16]证实模拟物与GSH 在37℃恒温是β⁃CD 空腔与GSH 相互识别并形成模拟物⁃GSH 复合物的过程.将活性中心替换为原子半径较大的Te 原子,模拟物分子形成的Te Te 键的键长大于Se Se 键的键长,使得GSH 更容易接近β⁃CD 空腔并相互识别形成复合物,因此K GSH (6⁃TeCD)<K GSH (6⁃SeCD),K GSH (6⁃AnTeCD)<K GSH (6⁃AnSeCD).由表2还可见,具备引入氨基/亚氨基稳定催化中间体和替换更易被氧化的催化基团双重优势的6⁃AnTeCD 的二级反应速率常数k max /K m 明显高于其它类似结构的模拟物,表明其具有更好的底物识别和催化能力,这与GPx 活力测定结果一致.2.3　6⁃AnTeCD 的细胞毒性及抗氧化性体外细胞毒性实验可用于评价药品及生物材料的安全性.MTT 法因具有灵敏度高㊁重复性好的优点成为生物安全性评价体系的重要指标之一.如图2(A)所示,6⁃AnTeCD 和Ebselen 在一定的浓度范围内具有促进细胞增殖㊁提高细胞存活率的作用.6⁃AnTeCD 的浓度低于50μmol /L 时,细胞存活率大于90%,浓度高于50μmol /L 时才有细胞毒性;而对于Ebselen,浓度低于15μmol /L 时,细胞存活率大于90%,浓度高于15μmol /L 时,细胞毒性明显增加,浓度为80μmol /L 时细胞存活率仅为37.5%.可见,随着浓度的增加,6⁃AnTeCD 的细胞毒性也在变大,但是其细胞毒性远小于相同浓度的Ebselen.炎症㊁辐射和化学药剂等多种因素都会造成细胞内活性氧簇(ROS)增加,在心肌缺血性损伤㊁心脏再灌注损伤及心力衰竭等心脏病变中,ROS 大量增加会造成心肌细胞的凋亡和功能失调[24~26].H 2O 2是ROS 的一种,它不仅能直接氧化细胞膜上的脂质及蛋白,还能自由穿过细胞膜与细胞内的铁离子反应生成羟自由基(OH ㊃)等活性更强的自由基,导致系列损伤反应.因此,采用H 2O 2损伤心肌细胞模型,可以检测6⁃AnTeCD 在心脏疾病状态下的抗氧化效果.由图2(B)可见,200μmol /L 的H 2O 2可使细胞存活率降至32.6%,5m mol /L 的6⁃AnTeCD 具有很好的保护效果,细胞存活率达64.9%.而5m mol /L 的Ebselen 对心肌细胞的保护作用较差,细胞存活率仅45.4%.上述结果表明,6⁃AnTeCD 9412　No.9　吕冰聪等:具有谷胱甘肽过氧化物酶活力的含碲环糊精衍生物0512高等学校化学学报 Vol.34　是一种毒性低㊁抗氧化效果高的GPx模拟物,可能成为预防和治疗由H2O2介导的心脏疾病的药物前体.Fig.2　Effects of6⁃AnTeCD on the viability of untreated or H2O2treated cardiac muscle cells Values are means±SD of eight independent experiments.*P<0.05,**P<0.01,vs.normal group;#P<0.05,##P<0.01,vs.damage group.(A)Cardiac muscle cells were incubated without or with different concentrations of6⁃AnTeCD and Ebselen.Cell viability was measured by MTT method;(B)cardiac muscle cells were preincubated for4h without or with5μmol/L of6⁃AnTeCD or5μmol/L of Ebselen and fol⁃lowed with200μmol/L of H2O2then incubated for12h.Cell viability was measured by MTT method.a.Normal group;b.damage group;c.damage+6⁃AnTeCD;d.damage+Ebselen.参　考　文　献[1]　Mugesh G.,du Mont W.W.,Sies H.,Chem.Rev.,2001,101(7),2125 2180[2]　Luo G.M.,Ren X.J.,Liu J.Q.,Mu Y.,Shen J.C.,Curr.Med.Chem.,2003,10(13),1151 1183[3]　Huang X.,Liu X.M.,Luo Q.,Liu J.Q.,Shen J.C.,Chem.Soc.Rev.,2011,40(3),1171 1184[4]　Rahmanto A.S.,Pattison D.I.,Davies M.J.,Free.Radical.Bio.Med.,2012,53(6),1308 1316[5]　Gao N.,Li H.M.,Li Q.S.,Liu J.Q.,Luo G.M.,J.Inorg.Biochem.,2011,105(2),283 288[6]　Bhowmick D.,Mugesh G.,Tetrahedron,2012,68(51),10550 10560[7]　Sies H.,Masumoto H.,Adv.Pharmacol.,1997,38(4),229 246[8]　Mugesh G.,du Mont W W.,Chem.Eur.J.,2001,7(7),1365 1370[9]　Ren X.J.,Gao S.J.,You D.L.,Huang H.L.,Liu Z.,Mu Y.,Liu J.Q.,Zhang Y.,Yan G.L.,Luo G.M.,Yang T.S.,ShenJ.C.,Biochem.J.,2001,359(2),369 374[10]　Xu J.J.,Song J.,Su J.M.,Wei J.Y.,Yu Y.,Lv S.W.,Li W.,Nie G.J.,J.Mol.Recognit.,2010,23(4),352 359[11]　Liu L.,Mao S.,Liu X.,Huang X.,Xu J.Y.,Liu J.Q.,Luo G.M.,Shen J.C.,Biomacromolecules,2008,9(1),363 368[12]　Yu H.J.,Liu J.Q.,Böck A.,Li J.,Luo G.M.,Shen J.C.,J.Biol.Chem.,2005,280(12),11930 11935[13]　Ge Y.,Qi Z.H.,Wang Y.,Liu X.M.,Li J.,Xu J.Y.,Liu J.Q.,Shen J.C.,Int.J.Biochem.Cell.B,2009,41(4),900906[14]　Dong Z.Y.,Liu J.Q.,Mao S.Z.,Huang X.,Yang B.,Ren X.J.,Luo G.M.,Shen J.C.,J.Am.Chem.Soc.,2004,126(50),16395 16404[15]　Ren X.J.,Xue Y.,Zhang K.,Liu J.Q.,Luo G.M.,Zheng J.,Mu Y.,Shen J.C.,FEBS Letters,2001,507(3),377 380 [16]　Zheng Q.C.,LüS.W.,Zhao Y.S.,Mu Y.,Luo G.M.,Sun C.C.,Chem.J.Chinese Universities,2008,29(12),2337 2340(郑清川,吕绍武,赵勇山,牟颖,罗贵民,孙家锺.高等学校化学学报,2008,29(12),2337 2340)[17]　Tabushi I.,Nabeshima T.,Fujita K.,Matsunaga A.,Imoto T.,.Chem.,1985,50(15),2638 2643[18]　Lv S.W.,Zheng Q.C.,Mu Y.,Wang X.G.,Ji Y.T.,Luo G.M.,Liu J.Q.,Shen J.C.,J.Incl.Phenom.Macrocycl.Chem.,2008,60(1 2),139 144[19]　Zou X.F.,LüS.W.,Chem.J.Chinese Universities,2012,33(5),983 987(邹险峰,吕绍武.高等学校化学学报,2012,33(5),983 987)[20]　Wang G.,Schuschke D.,Kang Y.,Am.J.Physiol.,1999,276(1Pt2),167 175[21]　Iwaoka M.,Tomoda S.,J.Am.Chem.Soc.,1994,116(6),2557 2561[22]　Mugesh G.,Panda A.,Singh H.,Proc.Indian Acad.Sci.(Chem.Sci.),2000,112(3),239 248[23]　Bell I.,Hilvert D.,Biochem.,1993,32(50),13969 13973[24]　Regula K.,J.Mol.Cell.Cardiac,2005,38(1),3 13[25]　Song X.J.,Yang C.Y.,Liu B.,Wei Q.,Korkor M.T.,Liu J.Y.,Yang P.,Int.J.Med.Sci.,2011,8(7),564 572[26]　Hwang J.T.,Kwon D.Y.,Park O.J.,Kim M.S.,Genes.Nutr.,2008,2(4),323 326New Derivative of Tellurium Containing Cyclodextrin (6⁃AnSeCD )with Glutathione Peroxidase (GPx )ActivityLÜBing⁃Cong 1,DONG Seng 1,XUE Qiao 2,ZONG Hui 1,LÜShao⁃Wu 1*,LUO Gui⁃Min 1(1.Key Laboratory for Molecular Enzymology and Engineering ,Ministry of Education ,Jilin University ,Changchun 130012,China ;2.State Key Lab of Theoretical and Computational Chemistry ,Jilin University ,Changchun 130023,China )Abstract Because the natural glutathione peroxidase (GPx)has some shortcomings such as instability,antigenicity and poor availability,scientists have paid much attention to its artificial imitation.In the present study,6A,6A′⁃dianilino⁃6B,6B′⁃ditelluro⁃bis⁃β⁃cyclodextrin (6⁃AnTeCD)was designed and synthesized to imitate the antioxidant enzyme glutathione peroxidase(GPx).In this novel GPx model,tellurium replaced se⁃lenium as active atom,aniline group was incorporated into cyclodextrin in proximity to catalytic tellurium for increasing the stability of nucleophilic intermediate tellurolate,and β⁃cyclodextrin(β⁃CD)provided a hydro⁃phobic environment for binding substrate in its cavity.The GPx activities and the kinetics of the mimics were assessed in classical coupled reductase assay.The antioxidant effect of the 6⁃AnTeCD was evaluated based on MTT assay.The results showed that 6⁃AnTeCD exhibits better GPx activity than those of 6⁃AnSeCD,6⁃TeCD and Ebselen in the reduction of H 2O 2by glutathione(GSH).As native GPx,a ping⁃pong mechanism was ob⁃served in steady⁃state kinetics studies.Moreover,the novel GPx mimic occupied merits of small molecular weight and low toxicity.Especially,the 6⁃AnTeCD was found that it could protect cardiac muscle cells from the injury induced by H 2O 2.These data demonstrated that and 6⁃AnTeCD has excellent potential in treatment of H 2O 2⁃mediated diseases.Keywords Glutathione peroxidase;Substrate⁃binding;Catalytic site modification;Tellurium containing cy⁃clodextrin (Ed.:P ,H ,N ,K )1512　No.9　吕冰聪等:具有谷胱甘肽过氧化物酶活力的含碲环糊精衍生物。