砷-谷胱甘肽复合物的降解及含砷化合物对谷胱甘肽清除自由基的影响StudyontheDegradationofArsenic-glutathioneandtheInfluenceofArsenicalsforFreeRadicalScavengingbyGlutathione学科专业：化学工程研究生：赵凤指导教师：那平研究员企业导师：李良龙高级工程师天津大学化工学院二零一二年六月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日I摘要无机砷化合物如亚砷酸盐（AsIII）和砷酸盐（AsV）是常见的人类致癌物，近年来有研究指出砷-谷胱甘肽复合物（As(GS)3）在水溶液中是不稳定的。本论文首先利用高效液相色谱-电喷雾质谱（HPLC-ESI-MS），以乙腈（0.1%甲酸，v/v）和水（0.1%甲酸，v/v）作为流动相，研究了As(GS)3复合物在水溶液中的降解过程，在此过程中发现了两种新的化合物。根据二级（及三级）质谱信息可推测出其结构，一种化合物是谷胱甘肽（GSH）的同分异构体，是由GSH结构中谷酰基上的α-羧基替代了γ-羧基与氨基缩合而形成的；另一种化合物是由氧化型谷胱甘肽（GSSG）脱落谷酰基得到的。在相同实验条件下，利用HPLC-ESI-MS研究纯物质GSH在溶液中反应24h后的情况，未发现m/z=484.5的分子离子峰，在物质GSSG对应的质谱图中也未发现与其保留时间相同GSH的同分异构体。因此，两种新化合物的产生与GSH的不稳定性没有关系，而是由于As与GSH相互作用所导致。两种新化合物的形成将对生物体的遗传和代谢过程造成影响。GSH还是生物体内重要的自由基清除剂，利用紫外-可见分光光度计以及HPLC-ESI-MS，研究了GSH对DPPH自由基的清除作用，以及含砷化合物（亚砷酸钠—AsⅢ，砷酸钠—AsⅤ，一甲基砷酸钠—MMAⅤ）对GSH清除DPPH自由基的影响。紫外-可见分光光度计测定结果表明，GSH具有明显清除自由基的能力。测定一系列不同浓度及不同配比的GSH/AsⅤ、GSH/MMAⅤ、GSH/AsⅢ混合溶液对DPPH自由基的清除作用，得到其回归方程，计算不同配比的GSH/AsⅤ、GSH/MMAⅤ、GSH/AsⅢ溶液对DPPH自由基的半数清除率IC50，根据IC50值可以得出，适量的AsⅢ，AsⅤ，MMAⅤ可以提高GSH清除DPPH自由基的能力，加入砷化合物后各混合溶液对DPPH自由基清除能力强弱顺序为：GSH/AsⅤ>GSH/MMAⅤ>GSH/AsⅢ。利用HPLC-ESI-MS分别测定含有AsⅢ，AsⅤ，MMAⅤ的GSH和DPPH混合溶液的液质谱图，进一步分析AsⅢ，AsⅤ，MMAⅤ对GSH清除自由基的影响。HPLC-ESI-MS扫描结果表明，在溶液中砷化合物与GSH发生反应，生成了GSSG，而GSSG对GSH清除DPPH自由基具有协同作用，因此适量的砷化合物能提高GSH清除DPPH自由基的能力。研究砷化合物对谷胱甘肽清除自由基的影响将有助于为砷化合物的体内代谢及毒性机理研究提供帮助。关键词：谷胱甘肽，砷-谷胱甘肽复合物，自由基，砷化合物IIABSTRACTInorganicarsenicals,includingarsenite(AsIII)andarsenate(AsV)arewell-knownhumancarcinogens.Recently,researchstudieshaveindicatedthatarsenictriglutathione(As(GS)3)isunstableinanaqueoussolution.ThepresentstudywasdesignedtoevaluatethedegradationprocessofAs(GS)3inanaqueoussolutionusinghigh-performanceliquidchromatography-electrosprayionisationmassspectrometry(HPLC-ESI-MS).Usingacetonitrile(0.1%formicacid,v/v)andanaqueoussolution(0.1%formicacid,v/v)asthemobilephase.Twonewsubstanceswerediscove...
