The hydrolysis of an activated ester by a tris(4,5-di-n-propyl-2-imidazolyl)phosphine-Zn2+ complex in neutral micellar medium as a model for carbonic anhydrase
摘要:
在Brij-35和Triton X-100的中性胶束介质中,研究了三(4,5-二-n-丙基-2-咪唑基)膦-M2+络合物(3-M2+,M = Zn,Co)在水中的性质,包括它们的定量电位滴定、Co2+可见吸收光谱以及3-Zn2+络合物促进活化酯p-硝基苯乙酸酯(PNPA)水解的能力。在20 mM Brij-35介质中,对3-M2+(CIO4-)2络合物进行电位滴定,得到一个陡峭的滴定曲线,表明两个氢氧根的协同消耗,计算出pK1和pK2值分别为8.75和6.25,滴定曲线的中点(pKapp)为7.50。对Co2+络合物进行类似的滴定也表明两个HO-的协同消耗,并与形成4-或5-配位络合物有关,pKapp约为7.3-7.4。这种协同作用是通过逐步取代与3-M2+相关联的两个CIO4-离子来解释的,最终产生3-M2+-HO-/(HO-(H2O)n)配位,第一个氢氧根配位于金属离子上,第二个则作为离子对结合。在20 mM Brij-35和40 mM Triton X-100中,3-Zn2+络合物催化PNPA的水解。在Brij-35中,观察到的二级速率常数(k2)与pH线性增加,并在k2max = 0.86 M-1 s-1处达到平台,动力学pKa为8.7。这些数据通过一个过程进行分析,其中3-Zn2+-HO-在反应的速率限制步骤中是动力学活性的,而离子对(HO-(H2O)n)作为缓慢步骤的旁观者存在,可能促进四面体中间体的快速分解。通过考虑PNPA在水和疏水胶束伪相之间分配的模型分析动力学数据,表明胶束结构中的酯的二级速率常数增加了45倍。关键词:Brij-35,TritonX-100,中性胶束,碳酸酐酶模型,动力学,电位滴定,催化,p-硝基苯乙酸酯水解。