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谷胱甘肽的宽频太赫兹光谱研究
郭聪 , 朱中杰 , 沈建雄 , 张宗昌 , 张建兵 , 赵德明 , 赵红卫
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201148
谷胱甘肽(Glutathione)的构型构象对其发挥生物学功能具有重要意义。本研究利用空气等离子体太赫兹时域光谱(THz-TDS)获得了还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)在0.5~12.0 THz波段的吸收光谱,结果表明,GSH在太赫兹波段有丰富的特征吸收峰,而GSSG呈现单调无特征的吸收曲线。粉末X射线衍射(PXRD)结果表明,GSH具有一定的晶型结构而GSSG为无定形态,提示太赫兹光谱对物质晶体结构有敏感响应。利用密度泛函理论(DFT)对GSH晶胞结构进行计算和太赫兹振动光谱分析,结果表明,GSH分子能形成丰富的氢键,这些氢键网络有助于约束柔性肽分子并使分子有序地堆叠形成晶体。晶格和氢键与太赫兹波作用产生共振吸收,GSH的太赫兹光谱中不同吸收峰对应分子不同集体振动或局域振动,并且与氢键的振动密切相关。本研究结果有助于加深GSH分子构型构象和分子弱相互作用的认识。
关键词: 宽频太赫兹光谱, 还原型谷胱甘肽, 氧化型谷胱甘肽, 低频振动, 氢键