SOD模拟物配体及配合物的合成
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sod的主要组成成分SOD的主要组成成分SOD,即超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase),是一种重要的抗氧化酶,具有清除体内自由基的功能。
它是由多种氨基酸组成的蛋白质,主要包括铜酶和锰酶两个亚型。
下面将详细介绍SOD的主要组成成分。
一、铜酶SOD铜酶SOD是SOD中的一种重要亚型,其主要组成成分是由铜离子催化的蛋白质。
铜酶SOD主要存在于细胞质中,可以分为Cu/ZnSOD和EcSOD两种类型。
1. Cu/ZnSODCu/ZnSOD是一种含有铜和锌的酶,由两个亚单位组成。
其中一个亚单位含有一个铜离子,另一个亚单位含有一个锌离子。
这种SOD 主要存在于细胞质中,对于清除细胞内的超氧自由基具有重要作用。
2. EcSODEcSOD是一种含有铜离子的胞外SOD,主要存在于细胞外基质中。
它可以通过血液循环到达身体各个组织和器官,发挥抗氧化的作用。
EcSOD的存在可以保护细胞膜和胞外基质免受氧化损伤。
二、锰酶SOD锰酶SOD是另一种重要的SOD亚型,其主要组成成分是由锰离子催化的蛋白质。
锰酶SOD主要存在于线粒体中,对于清除线粒体内产生的超氧自由基具有重要作用。
三、其他成分除了铜酶和锰酶,SOD还含有一些其他辅助成分,如协同因子和辅酶。
这些辅助成分能够提高SOD的活性和稳定性,增强其抗氧化能力。
SOD的主要组成成分包括铜酶SOD和锰酶SOD两个亚型。
铜酶SOD主要存在于细胞质中,包括Cu/ZnSOD和EcSOD两种类型;锰酶SOD主要存在于线粒体中。
除了铜酶和锰酶,SOD还含有一些辅助成分。
这些成分共同作用,发挥SOD的抗氧化功能,保护身体免受自由基的伤害。
通过摄入富含SOD的食物或补充SOD,可以增加体内SOD的含量,提高抗氧化能力,维护身体健康。
题目:SOD的制备姓名: 王祖喜学号:20101105977学院:生命科学与技术学院专业:生物技术年级:2010级班级:1班指导老师:杜玲时间:2013年5月4日目录一概述 (1)1、课程设计的目的 (1)2、课程设计的要求 (1)二内容 (1)1、自由基和SOD (1)2、SOD的研究进展 (5)3、SOD的研究展望 (6)4、SOD检测方法的确定 (6)5、器材与试剂 (7)6、SOD粗酶制品的获取 (7)7、SOD粗酶品的精制 (7)8、SOD的鉴定 (8)11、附录 (9)三参考文献 (10)一概述1、课程设计的目的课程设计的目的在于发展学生的科学探究能力、提高学生的科学素养。
2、课程设计的要求设计的内容必须包括:调查该酶的基本性质、应用情况;检测方法的确定;粗酶制品的获得;酶粗品的精制;酶的鉴定。
二内容1、自由基和SOD1.1 自由基的概念氧自由基(Reactive Oxygen species,ROS)或称活性氧,主要包括超氧阴离子自由基、羟自由,以及有机过氧化物自由基等。
生命体在正常代谢过程中产生ROS,而一些外界环境因素能增加细胞中ROS的浓度,若不能及时清除以恢复平衡,会引起生物膜的过氧化损伤,甚至造成细胞器的损害和DNA与蛋白质等的降解与失活。
1.2 SOD的基本性质1.2.1 SOD的研究简述生物体内低浓度超氧阴离子自由基( O- 2 ) 是维持生命活动所必需的, 其浓度过高时, 可引起机体组织细胞氧化损伤, 导致机体发生疾病, 甚至死亡。
超氧化物歧化酶( Superox ide dismutase, 简称SOD) 是清除生物体内超氧阴离子自由基的一种重要抗氧化酶, 具有抗衰老、抗癌、防白内障等作用[1], 因而受到全世界学术界广泛关注, 使之成为涉及分子生物学、微生物学、医学等学科领域及医药、化工、食品等生产行业的一个热门研究课题[2]。
1.2.2 SOD的概念超氧化物歧化酶(superoxide dismutase)简称SOD,是一种生物活性蛋白质,是人体不可缺少、重要的氧自由清除剂,也是目前为止发现的唯一的以自由基为底物的酶。
N,N-或N,O(S)-腙、肟双齿配体的合成与表征张占金;唐旭静;张伟;肖宇;陈会英【摘要】By using inexpensive and readily available ( hetero) aromatic aldehyde, ( substituent) hydrazinobenzene and hydroxylamine, bidentate ligands of N, N- or N, O( S) -hydrazone and oxime were synthesized by simple reactions under mild condition. Besides individual products, the most were obtained in more than 90% yield. The all products are solid, and their melting points were determined. The all products were characterized through 1 H NMR, 13 C NMR spec-tra, and high resolution time of flight mass spectrometry ( HRMS) . The achieved results corre-spond with target compounds.%利用廉价易得的(杂)芳醛、(取代)苯肼以及羟胺为原料,在温和条件下,合成了11种N, N-或N, O( S) -腙、肟双齿配体. 除个别产物外,绝大多数的收率都在90 %以上. 产物均为固体化合物,分别测定了它们的熔点. 通过1 H NMR谱、13 C NMR谱及高分辨飞行时间质谱( HRMS)对所得产物进行了表征,结果与目标化合物相符.【期刊名称】《大连民族学院学报》【年(卷),期】2015(017)005【总页数】4页(P449-452)【关键词】(杂)芳醛;(取代)苯肼;腙;肟;双齿配体;合成【作者】张占金;唐旭静;张伟;肖宇;陈会英【作者单位】大连民族大学生命科学学院,辽宁大连116605;大连民族大学生命科学学院,辽宁大连116605;大连民族大学生命科学学院,辽宁大连116605;大连民族大学生命科学学院,辽宁大连116605;大连民族大学生命科学学院,辽宁大连116605【正文语种】中文【中图分类】O625.41Key words:(hetero) aromatic aldehyde; (substituent) hydrazinobenzene; hydrazone; oxime; bidentate ligand; synthesisN, N- 或 N, O(S)-双齿配体是一类重要的有机配体,在温和条件下,可与廉价过渡金属原位催化多种有机化学反应,其中之一是协助铜在交叉偶联反应中的应用。
铜离子配合物的合成及应用吴天昊袁航张俊焦卓浩唐琦王琪席鑫张存忠次仁旺加中南大学化学化工学院应用化学1301班指导老师张寿春摘要:铜元素是普遍存在于动植物中的生命必需的微量元素之一,在生命过程中起着重要作用。
许多金属酶和金属蛋白的活性部位均含有双核铜(Ⅱ)结构单元。
此外,铜的配位点较多,有很好的配位性能,能够跟绝大多数配体形成铜配合物,使得铜在配位催化上的研究更加方便。
铜配合物在催化、光电材料等方面的应用逐渐成为研究重点。
本文介绍了一些配合物的常用合成方法并对铜离子配合物的应用前景作出了介绍与展望。
关键词:配位化学;金属配合物;铜离子;合成方法;光学应用;医学应用1.引言近年来.由于金属配合物在日常生活和工业上都有广泛的应用,尤其过渡金属对探索和研究药物分子抗菌、抗肿瘤的作用机制具有重要意义。
在催化、光学材料以及电学材料等方面具有新型功能的金属配合物的研究也受到人们的广泛关注。
铜元素在动植物中是普遍存在的,它是生命必需的微量元素之一,在生命过程中起着重要作用。
许多金属酶和金属蛋白的活性部位均含有双核铜(Ⅱ)结构单元.铜化合物具有多变的配位结构和活化小分子的催化特性,常被用作双取代过氧化物分解的催化剂。
此外,铜的配位环境易于调变,结构的易变性导致合成了多种单核或多核的铜配合物。
铜配合物以其独特的性能、结构优势,在催化、光电材料等方面的应用逐渐成为研究重点。
我国的铜资源丰富,分布广泛,铜的开采技术也相当成熟,因此,获取铜的成本并不高,这为铜在配位化学各领域中的应用提供了先决条件。
2.铜离子配合物简介铜是人类发现最早的金属之一,是人类广泛使用的一种金属,属于重金属,电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1 最常见的价态是+1和+2。
铜的配位环境易于调变,结构的易变性导致合成了多种单核或多核的铜配合物。
2.1 Cu(I)配合物中心离子为一价铜离子的单核配合物称为Cu(I)配合物。
Cu(I)的核外电子排布为d10,d轨道填充电子全满使铜原子的电荷排布趋于对称。
文章编号:1006446X (2008)03000106苯并咪唑取代胺类及其金属配合物的研究与应用鲍 娟 张精安(广东药学院药科学院,广东 广州 510006)摘 要:概述了双苯并咪唑取代胺类、三苯并咪唑取代胺类及四苯并咪唑取代胺类配体及其金属配合物的研究和应用。
研究报道,这些配体与人体必需的微量元素铜、锌、钴、镍、锰等金属形成的配合物能较好地模拟SO D 分子中与金属离子配位的组氨酸的结构,且具有较好的拟S OD 生物活性。
关键词:苯并咪唑取代胺;金属配合物;超氧化物岐化酶;生物活性中图分类号:O 625163∶O 626122 文献标识码:A近年来随着人类对生物体内各种生理过程认识的不断加深,模拟生物有机体的结构性质从而制造仿生制品已越来越受到重视。
研究发现许多金属蛋白及金属酶的活性中心都含有组氨酸,其中咪唑基团参与了和中心金属离子的配位,形成过渡金属配合物。
在超氧化物岐化酶(S OD )、碳酸酐水解酶及碱性磷酸酯酶中均含有数个这种配合物,因而咪唑是一种非常重要的配体。
由于其较强的配位能力和配位构型多样化的特点,一直受到化学家的青睐。
与此相似,苯并咪唑也是一种具有多种生物生理活性的杂环,其衍生物在生物、医药、材料等方面都有着重要的应用。
由于苯并咪唑衍生物的广泛应用及含苯并咪唑功能基的有机化合物具有较强的配位能力和配位构型的多样性,一直以来是人们关注和研究的热点。
这类配体与人体必需的微量元素铜、锌、钴、镍、锰等金属形成的配合物已成为许多金属酶和金属蛋白质活性部位极好的模型化合物,关于它们的研究主要集中在以下两个方面:研究最多的是在咪唑环的C 原子上引入取代基和在咪唑环的N 1原子上引入取代基,其次是引入含多个配位基团的取代基构建复杂的配位结构。
按照含苯并咪唑的数目,苯并咪唑取代胺可分为双苯并咪唑取代胺类、三苯并咪唑取代胺类及四苯并咪唑取代胺类。
本文以多个含苯并咪唑取代胺的配体与不同类型的金属离子配位为基础,分别讨论了苯并咪唑取代胺类配体及其金属配合物的研究进展和应用。
在生物学中,SOD(超氧化物歧化酶)是一种非常重要的抗氧化酶。
它的产生过程涉及到多个步骤。
首先,SOD的基因在细胞核中被转录成mRNA,这个过程需要RNA聚合酶的参与。
然后,mRNA通过核孔运输到细胞质中。
在细胞质中,mRNA需要经过一系列的修饰和剪接,才能形成成熟的mRNA。
这个过程需要多种蛋白质的参与,包括剪接体、剪接因子等。
接下来,成熟的mRNA需要被翻译成蛋白质。
这个过程需要核糖体、tRNA、氨酰-tRNA合成酶等多种蛋白质的参与。
在这个过程中,mRNA上的密码子会被翻译成对应的氨基酸序列,这些氨基酸会按照特定的顺序排列,形成SOD的蛋白质结构。
最后,SOD的蛋白质结构需要经过折叠和修饰,才能形成具有活性的SOD。
这个过程需要多种蛋白质的参与,包括分子伴侣、蛋白酶等。
总的来说,SOD的产生是一个复杂的过程,涉及到基因的转录、mRNA的修饰和剪接、蛋白质的翻译和折叠等多个步骤。
这些步骤都需要多种蛋白质的参与,任何一个步骤出现问题,都可能导致SOD的产生受到影响。
此外,SOD的产生还受到许多因素的影响,包括环境因素、遗传因素等。
例如,一些环境污染物可以导致SOD的活性降低,从而增加细胞的氧化压力;一些遗传突变可以导致SOD的基因发生改变,从而影响SOD的产生。
sod工艺技术流程SOD(System on Display)是一种新型的显示技术,它将电路与显示屏集成在一起,实现了更薄、更轻、更高清的显示效果。
SOD工艺技术流程是将电路和显示屏分别制备出来,然后通过一系列的工艺步骤将它们集成在一起。
SOD工艺技术流程主要分为以下几个步骤:基板制备、电路制备、显示屏制备、集成和封装。
首先是基板制备。
基板是整个SOD显示器的支撑与传导载体,它通常使用玻璃材料制成。
在基板制备过程中,首先需要对玻璃进行清洗和去除杂质的预处理。
然后使用化学气相沉积(CVD)等技术将一层薄膜沉积在玻璃上,这个薄膜将成为电路和显示屏的基础。
接下来是电路制备。
电路部分通常由导电材料如金属线构成,它负责电信号的传导和控制。
电路制备过程中首先需要通过光刻技术将电路的图案设计在光刻胶上,然后将导电材料沉积在光刻胶的图案上,最后使用化学腐蚀或激光蚀刻等方式将多余的导电材料去除,得到所需的电路结构。
然后是显示屏制备。
显示屏是SOD系统的核心部分,它由液晶材料、像素点和背光源等组成。
显示屏制备过程中首先需要制备液晶材料。
通常液晶材料是有机合成的聚合物,需要通过溶液配制、过滤和薄膜浸渍等步骤来得到高质量的液晶材料。
然后将液晶材料放置在基板上,利用物理或电学手段对其进行排列和定位,形成像素点。
最后,将背光源与液晶层封装在一起,形成完整的显示屏。
最后是集成和封装。
在这个步骤中,需要将制备好的电路和显示屏分别转移到基板上,并利用粘结剂将它们粘结在一起。
同时,还需要进行一系列的测试和调试,确保电路和显示屏的正常工作。
综上所述,SOD工艺技术流程涉及到基板制备、电路制备、显示屏制备和集成封装等多个步骤。
通过这些步骤的精确控制和协同工作,可以实现SOD显示器的制造。
SOD显示器以其超薄、超轻和高清的特点,在电子产品领域有着广泛的应用前景。
超氧化物歧化酶(超氧化物歧化酶(SOD SOD SOD))概述超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase )简称SOD ,是一种广泛存在于自然界的生物酶,按所含金属种类不同可分为铜锌SOD 、锰SOD 和铁SOD 三种。
现在市场上出售的SOD 大多都从血液中提取,属铜锌SOD (Cu ,Zn-SOD )。
Cu ,Zn-SOD 分子由两个亚基组成,每个亚基含有一个铜离子和一个锌离子,分子量在32000左右。
SOD 是一种生物酶,其化学本质是蛋白质,国内外对其毒性进行了广泛的研究。
实验表明,它对人体无毒副作用,是一种纯天然的生物活性物质。
SOD 的抗氧化作用1969年发现SOD 能催化清除超氧阴离子自由基的反应。
自由基是具有不配对价电子的原子或原子团,分子或离子构成。
在正常生理状况下,生物体内不断地产生自由基,自由基的产生与清除处于平衡状态。
但在某些病理情况下,自由基产生量多时,就会对DNA 、蛋白质和脂类等生物大分子造成损伤,导致机体疾病的产生。
由于自由基具有高度的化学活性,是人体生命活动中多种生化反应的中间代谢产物,自由基攻击生物大分子导致组织损伤是许多疾病发生发展的根源。
因而SOD 在防御生物体免受超氧阴离子自由基损伤,抗辐射,抗肿瘤及延缓机体衰老等方面具有重要的作用。
1、清除机体代谢过程中产生过量的超氧阴离子自由基延缓由于自由基侵害而出现的衰老现象,即延缓皮肤衰老和脂褐素沉淀的出现。
衰老自由基学说认为衰老是来自机体正常代谢过程中所产生的自由基随机附带破坏性的作用结果,自由基引起机体衰老的主要机制可概括为以下三方面。
(1)减少生物大分子的交联聚合和脂褐素的堆积;(2)减缓器官组织细胞的损伤与减少;(3)防止免疫能力的降低。
2、提高人体对自由基损伤而诱发疾病的抵抗力自由基损伤而诱发疾病的抵抗力主要包括肿瘤、炎症、肺气肿、白内障和自身免疫疾病等当SOD 作为功能性食品基料加入食品中时,可有效抑制许多疾病的发生、发展,对人体健康有极大作用。
植物SOD基因表达调控的分子机制王星;刘肖飞;周宜君;张根发【摘要】SOD是活性氧清除系统中一种最重要的金属酶,在清除生物体产生的超氧阴离子自由基中起关键性作用.SOD基因的表达调控十分复杂,在转录水平上受到转录因子的调控,在转录后水平上主要受到microRNA的调控,同时存在翻译水平上的调控.本文重点阐述了SOD的结构和功能,转录水平和转录后水平SOD基因表达调控的分子机制及SOD)与植物抗逆性的关系.【期刊名称】《中国油料作物学报》【年(卷),期】2014(036)002【总页数】6页(P275-280)【关键词】超氧化物歧化酶;转录因子;microRNA;表达调控;植物抗逆性【作者】王星;刘肖飞;周宜君;张根发【作者单位】北京师范大学生命科学学院,北京,100875;北京师范大学生命科学学院,北京,100875;中央民族大学生命与环境科学学院,北京,100081;北京师范大学生命科学学院,北京,100875【正文语种】中文【中图分类】Q554.9植物在生长发育过程中受到不良因素的影响,各种非生物和生物胁迫都有可能导致植物细胞产生活性氧(reactive oxygen species, ROS),当ROS在植物体内大量积累时引起氧化胁迫,使生物大分子、生物膜等遭到破坏,严重时可引起细胞死亡[1]。
同时,ROS作为信号分子,可以调控植物生长发育过程中的许多生理过程,参与各种生物及非生物胁迫应答[2,3]。
植物体在长期的进化过程中,形成了复杂的抑制ROS积累的抗氧化系统[4],超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)作为第一个参与反应的酶,处于活性氧清除反应的核心地位[5]。
1969年,Fridovieh和Mccord从牛红细胞中发现了超氧化物歧化酶,它能专一性地清除植物体内的超氧阴离子,催化其发生歧化反应,平衡生物体的氧自由基。
目前研究表明,SOD基因的表达受多种因素在不同水平上调控,SOD酶的活性和植物的抗逆性有直接或间接的联系,其水平的高低可以从一定程度上反映植物抗氧化即耐逆性的强弱[6~8]。
SOD制备方案范文SOD(Superoxide dismutase)是一种酶类,具有抗氧化和抗炎作用。
SOD在生物体内能够分解活性氧自由基,减少氧化应激对细胞和组织的损伤,因此具有广泛的应用价值。
本文将介绍SOD的制备方案。
1.提取SOD酶源SOD酶源可以来自于多种生物体,包括动植物和微生物。
常见的SOD酶源有牛肝、马铃薯、大豆和啤酒酵母等。
酶源的选择应根据具体需求和实验条件来确定。
2.细胞破碎和浸提将选定的酶源进行破碎和浸提,以释放和提取SOD酶。
常用的方法包括高速离心法、超声波法和搅拌法等。
其中,高速离心法是一种常用的方法,可以将细胞破碎并使细胞内的酶释放到上清液中。
3.清除杂质提取得到的上清液中可能存在一些杂质,如蛋白质和核酸等。
为了得到纯净的SOD酶,需要进行杂质的去除。
常用的方法包括酒精沉淀、盐析、离心过滤和离子交换等。
其中,酒精沉淀是一种常用的方法,可以通过调整酒精浓度和沉淀时间来实现SOD酶的分离和纯化。
4.测定酶活性SOD酶的活性可以通过测定它对体外自由基产生的抑制效果来确定。
常用的方法有化学法、光谱法和电化学法等。
其中,化学法是一种简单易行的方法,可以使用人工合成的自由基产生物质如沙氏试剂来测定酶活性。
5.酶液的稳定性处理由于SOD酶易受到温度、pH、金属离子和其他物质的影响,所以需要进行稳定性处理。
常用的方法有冷冻干燥、低温保存和添加保护剂等。
其中,添加保护剂是一种常用的方法,可以选择一些具有抗氧化和抗蛋白质降解作用的物质如抗坏血酸酯等。
6.SOD酶的纯化为了得到纯净的SOD酶,可以使用柱层析技术进行分离和纯化。
常用的柱层析方法有凝胶过滤层析、离子交换层析和亲和层析等。
其中,凝胶过滤层析是一种常用的方法,可以根据酶的分子量进行分离和纯化。
总结:SOD的制备过程主要包括酶源的提取、清除杂质、测定酶活性、酶液的稳定性处理和酶的纯化。
通过这一系列的步骤,可以获得纯净的SOD酶,用于进一步研究和应用。
超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定淡蓝四唑(NBT)法一、实验目的1、了解氮蓝四唑(NBT)法测定植物体内超氧化物歧化酶(SOD)活性的基本原理。
2、掌握氮蓝四唑(NBT)法测定植物体内超氧化物歧化酶(SOD)活性的基本操作方法。
二、实验原理超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)普遍存在于动、植物体内,是一种清除超氧阴离子自由基的酶。
本实验依据超氧化物歧化酶抑制氮蓝四唑(NBT)在光下的还原作用来确定酶活性大小。
在有氧化物质存在下,核黄素可被光还原,被还原的核黄素在有氧条件下极易再氧化而产生超氧阴离子自由基,超氧阴离子自由基可将氮蓝四唑还原为蓝色的甲腙,后者在560nm 处有最大吸收。
而SOD可清除超氧阴离子自由基,从而抑制了甲腙的形成。
于是光还原反应后,反应液蓝色愈深,说明酶活性愈低,反之酶活性愈高。
据此可以计算出酶活性大小。
三、材料、仪器设备及试剂(一)材料香梨树的树皮(二)仪器设备Anke GL_20G_II高速冷冻离心机,UV-2102 C 型紫外可见分光光度计,MODEL:ST-150P光照培养箱,微量进样器,恒温水浴锅,研磨工具,离心管,容量瓶,烧杯,试管或指形管数支。
(三)试剂(1)0.05mol/L磷酸缓冲液(pH7.8)。
91.5ml 0.05Mol/L Na2HPO4+8.5ml 0.05Mol/L NaH2PO4。
(2)130mmol/L甲硫氨酸(Met)溶液:称1.9399gMet用磷酸缓冲液定容至100ml。
(3)750µmol/L氮蓝四唑溶液:称取0.06133gNBT用磷酸缓冲液定容至100ml,避光保存。
(4)100µmol/LEDTA-Na2溶液:称取0.03721g EDTA-Na2,用磷酸缓冲液定容至1000ml。
(5)20 µmol/L核黄素溶液:称取0.0753g核黄素用蒸馏水定容至1000ml,避光保存。
四川理工学院毕业论文SOD模拟物配体及配合物的合成学生:学号:专业:化学班级:2008级1班指导老师:四川理工学院化学与制药工程学院二零一二年六月SOD模拟物配体及配合物的合成摘要为了考察三脚架配体及其稀土配合物的配位形式和性质,从而为进一步研究其荧光性质、生物活性提供依据,以氨三乙酸为母体合成了N ,N ,N-三(2-甲基苯并咪唑) 胺及其稀土配合物(La3 + , Sm3 + , Y3 + , Tb3 + ,Ce3 + ,Eu3 + ,Ni3+) . 通过红外、核磁共振、差热2热重、紫外及荧光等分析手段研究了配体及其配合物的结构关系和荧光性质. 研究表明,该类配体是较好的主体分子,能够与稀土离子发生配位,形成配合物,配合物内界的NO-3 以双齿形式与中心离子配位;配合物热稳定性好,具有较好的荧光性质,特别是Tb3 + 配合物是高效的稀土有机发光配合物,可用于荧光材料的研究.关键词:三脚架配体;稀土配合物;荧光目录摘要1.绪论1.1前言1.2SOD的分类1.3SOD的制备及其进展1.4SOD在应用方面的研究和进展1.4.1 SOD在医药方面的应用1.4.2 SOD在食品方面的应用1.4.3 SOD在日化工业上的应用1.4.4 SOD在农业方面的应用1.5 SOD在应用方面存在的问题2. 实验部分2.1实验原理2.2 试剂和仪器2.3 NTB的合成2.4 SOD的制备3. 结果与讨论3.1 配体的合成(脱水反应)3.1.1 反应时间对反应产率的影响3.1.2 反应温度对反应产率的影响3.1.3 溶剂的量对反应产率的影响3.1.4 带水剂环己烷对反应产率的影响3.2 产品的鉴定3.2.1 配体及配合物的熔点测定3.2.2 配体及配合物的红外光谱分析 3.2.3 配体及配合物的紫外光谱分析 3.2.4 配体的元素分析4.结论与展望4.1 实验结论4.2 工作展望参考文献致谢1 绪论1.1前言超氧化歧化酶(Superoxide dismutase)简称SOD。
1938年Keilin从牛血中分离出一种含Cu的血铜蛋白,1953年又从小牛肝、鲸肝分离出肝锕蛋白。
1968年Fridovich发现:“02_使细胞色素C的还原受到一种蛋白因子抵制。
”1969年Me(:wrd 及Fridovich根据血铜强白、、肝铜蟹白、脑铜蛋白皆有0,歧化活性,故将此酶命名为超氧化物歧化酶。
2.SOD的种类至今为止,人们已从细菌、原生动物、藻类、霉菌、植物、昆虫、鸟、鱼类和哺乳动物等各种生物体内分离得到了SOD。
SOD 属酸性蛋白酶,对PH、热和蛋白酶水解等反应比一般酶稳定。
按照结合的金属离子种类不同,将S01)分为3种类型:第一种类型含Cu乖lZn,呈蓝绿色,定名为Cu,Zn—SOD,其主要存在于真核细胞的细胞浆内;第二种类型含Mn,呈粉红色,故称Mn—SOD,目前已从真核细胞的线粒体和原核细胞浆分离得到;第三种类型含Fe,呈黄色,故称Fe—SOD,只存在于原核细胞内:此外1979年Lilia等人还在牛肝中发现一种Co,Zn—SOD。
不同生物体含有SOD的种类、数量是不相同的。
1.2 SOD的分类及作用根据分子中所含的金属辅基不同,SOD可分为三种类型::第一种类型含Cu,Zn,呈蓝绿色,定名为Cu,Zn—SOD,其主要存在于真核细胞的细胞浆内,如猪血,鸭血,猪肝等动物血液和内脏器官等组织中;第二种类型含Mn,呈粉红色,故称Mn—SOD),目前已从真核细胞的线粒体和原核细胞浆分离得到;第三种类型含Fe,呈黄色,故称Fe—SOD,只存在于原核细胞内,如海藻中的螺旋藻,铁定叶等;:此外1979年Lilia等人还在牛肝中发现一种Co,Zn—SOD。
不同生物体含有SOD的种类、数量是不相同的。
1.3 SOD的制备及其进展SOD的制备是具有较强配位能力的配体和过度金属的反应。
在自然界中,咪唑作为许多酶的活性中心功能基参与了不少重要的生物化学反应,对生命活动起着十分重要的作用 . 同时,由于其具有较强的配位能力和配位构型多样性的特点,受到化学家的青睐. 咪唑不易合成,而苯并咪唑易于合成,且在一定程度上性能与之类似,因此,含苯并咪唑基的配体与过渡金属配合物已成为许多金属酶和金属蛋白质活性部位极好的模型化合物 . 基于上述考虑,主要以氨三乙酸为母体,与邻苯二胺反应合成了以N为中心的三脚架型配体——N ,N ,N-三(2-甲基苯并咪唑) 胺及其稀土配合物,研究了其荧光、生物活性,从而为寻求具有更高生物活性、荧光性质的衍生物提供依据。
1.4 SOD在应用方面的研究和进展1.4.1 在医药上的应用机体内的超氧自由基可以引起各种疾病。
SOD作为它的天然清除剂,在正常情况下,与其保持动态平衡。
但在病理状态下,产生过量的超氧自由基,机体本身产生的SOD不能完全清除这些过多的超氧自由基,这些过多的超氧自由基则对机体产生危害。
SOD可以催化其进行歧化反应,减轻病情。
从事放射辐射工作而防护不良的工作人员,体内形成各种不同产物,产物有发生连锁反应,生成许多自由基而攻击人体,导致辐射病。
SOD的增加能抑制因辐射而引起的肿瘤的形成,并增加成纤维细胞的分化能力,有效地防止肿瘤的恶性发展。
此外,SOD不但可用于疾病的治疗,也可以用于临床检查,如用SOD可作为矽肺诊断的指标。
1.4.2 食品上的应用经研究证明,将SOD作为天然抗氧化剂加到食品中,可作为保鲜剂。
临床试验表明,SOD口服具有有效性,可通过胃肠道吸收进入体内,因而SOD 口香糖,SOD含片及口服液相继出现,成为人体外补充SOD的重要方式之一。
1.4.3 日化工业上的应用SOD在日化工业上的应用主要是护肤品和牙膏。
SOD在护肤品中主要有以下作用:一是作为化妆品添加剂,防止皮肤老化、减少皱纹及祛斑,起到护肤的效果,如大宝SOD等;二是预防和治疗有关的皮肤病,如皮炎、痤疮、皮肤灼伤等。
因为SOD具有消炎作用,且是纯天然的、无毒副作用,所以在口腔、牙齿保健方面有重要作用,如牙膏、漱口水、口香糖等可用、口香糖等可用于防治牙周炎。
1.4.4 农业上的应用SOD在转基因植物中的过量表达能不同程度地提高植物对恶劣环境的抵抗能力,Mn-SOD基因的过量表达在一定程度上可用提高转基因植物对氧胁迫的耐受性。
通过基因工程手段,增加植物内的SOD的表达,可以大大增强植物的抗逆性。
如Fe-SOD的过量表达能够增强叶绿体质膜和光和系统二对MV(甲基紫精)和高过氧化胁迫的抗性。
结语随着国内外对超氧化物歧化酶研究的日益深入,超氧化物歧化酶的应用越来越广泛。
但是SOD的临床应用仍有一定的困难,如静脉注射,SOD在体内半衰期仅为6分钟,口服是否会在肠胃道中被破坏而失去疗效,口服后能否被吸收等问题还有待解决。
1.5 SOD应用方面存在的问题尽管我国SOD应用研究有了很大的发展,但是刚刚起步,管理方面还存在某些问题,如生产一哄而上出现盲目性,活性检测存在混乱,质量不统一以及相应的理论研究不深入等。
1.5.1 SOD生产的盲目性由于SOD在日化剂食品工业中的应用逐步发展,国内生产SOD的单位越来越多。
据不完全统计至少有30余家。
SOD作为药品或保健品,对质量的要求十分严格。
但不少单位连起码的卫生条件都不具备,便开始生产。
有的单位对SOD活性如何检测还没掌握,这样的劣质产品混杂于市场,对人民的健康及其有害。
估计1993年国内市场需求600多亿单位,可全国SOD生产量已远远超出此数量,建议金花要认真做好市场调查,切勿草率上马。
1.5.2 活性检测的混乱SOD活性检测方法很多,由于方法不一,测得结果也不一致。
即使是同一测定方法,条件稍有改变,其测得结果也有差异。
因此所测结果很难比较,这是造成我国SOD质量混乱的主要原因。
1.5.3 相应的理论研究需深入我国SOD的应用研究虽有创新,但不少工作试验根据还不充实,相应理论研究至今仍是空白的。
例如,虽然实验表明口服SOD有效,但口服后红细胞升高的SOD活性是被吸收的外源性SOD,还是口服后通过未知的体液调节因子使红细胞内原性SOD活性升高?如果SOD确能通过胃肠道吸收,其吸收途径如何?SOD在日化工业上的应用主要是稳定性问题,但SOD稳定性与基质的关系及SOD的皮肤吸收途径等一系列理论问题尚未研究。
这势必影响SOD的化学修饰,据报道修饰后能明显提高半衰期,但SOD的半衰期及修饰关系一级修饰后酶的代谢途径应深入研究。
、总之,在SOD的试验应用中除应补充有关实验数据外,更应对相应理论进行研究,阐明机制。
只有这样才能使我国现有SOD的应用持久深入,才有可能进而提高到国际先进水平。
2 实验部分2.1实验原理SOD的合成主要是由具有配位能力的配体苯并咪唑与过渡金属或稀土金属的结合。
配体的合成如图2.1所示,产物为白色粉末,产率相对较高.文献[9]中的反应为固相、无溶剂反应,温度为200℃,产率为42% .本实验以乙二醇为溶剂,环己烷为带水剂,于160~180℃进行脱水反应,该反应容易控制,反应缩率明显加快,对环境污染小,且产率大大提高。
图2.1将配体的无水乙醇溶液与过渡金属或稀土金属的无水乙醇溶液常温下搅拌8h,即合成所需要的配合物。
2.2 试剂和仪器主要试剂2.3 配体NTB(N ,N ,N-三(2-甲基苯并咪唑))的合成NTB的合成主要采用溶剂法。
溶剂合成法是以乙二醇为溶剂,环己烷为带水剂,氨三乙酸与邻苯二胺反应脱水制备NTB的简便合成方法。
具体操作是:在装有回流冷管管的100ml烧瓶中,加入9.6g(0.05mol)氨三乙酸和16.2g(0.15mol)邻苯二胺,在加入50ml乙二醇,根据实际情况加入一定量的带水剂环己烷(一般来说,环己烷的加入量与反应的产率成正比。
其他条件一样时,加入带水剂环己烷的量越多,最后的产率就越高),搅拌均匀。
用油浴加热尽量控制温度在140~200℃之间,搅拌反应8~12h。
可以用紫外可见光谱仪检测反应终点。
反应过程中,可以用分水器将生成的水导出反应体系。
停止反应,降温后倒出,搅拌加入热蒸馏水,待其冷却后抽滤,得到初产物。
再用热蒸馏水洗涤两次,然后改用无水乙醇重结晶3~5次,在重结晶的过程中要加入一定量活性炭进行脱色处理,直到脱色完全为止,抽滤,得到白色针状粉末状产物,得一定量产品,将产品在低于其熔点的温度范围内烘干,称重,计算产率。
与固相合成法相比,溶剂合成法方法操作易于控制,反应稳定,反应速率明显增加,对环境污染小,产率比固相合成法高得多。
2.4 SOD的制备室温下,配体含有 0. 1 mmol Re (NO3 ) 3 ·6H2O(Re 为La3 +,Sm3 +,Y3 +, Tb3 +,Ce3 +,Eu3 +) 的无水乙醇溶液 15 ml ,缓慢滴加溶有0. 1 mmol 配体的无水乙醇溶液 15 ml (稍稍加热使配体溶于无水乙醇中),搅拌一会后有白色沉淀生成.滴加完后于室温下搅拌 8 h ,离心分离 ,然后将沉淀用无水乙醇洗涤 4~5 次 ,置于干燥器中干燥 ,得到白色粉末状固体化合物.3 结果与讨论3.1 配体的合成(脱水反应)表3.1.1根据表3.1.1的实验结果,当其他条件一定时,反应时间越长,反应的产率越高。