“monimei。

模型酶

利用合成聚合物模拟酶在体内的结构、性质、作用原理和化学反应过程。酶是一种具有催化活性的蛋白质。它具有催化效率高、专一性强、反应条件温和等特点。酶易受多种物理和化学因素的影响，因此不能广泛用于替代工业催化剂。本研究的主要目的就是解决酶的上述缺点。

模拟酶是20世纪60年代发展起来的一个新的研究领域。它是仿生聚合物的重要组成部分。目前，对模拟酶的研究主要包括以下几个方面：

有一类复合酶，除蛋白质外，还有含有金属的有机小分子或简单金属，称为辅酶或辅基。共基在催化反应中起着重要的作用。已经做了一些工作来模拟酶分子中的金属辅基。例如，模拟过氧化氢酶分子中的铁卟啉共基，合成过氧化氢分解三乙基四胺与铁离子络合物的酶模型(见结构式a)。该模型在pH9.5和25下的催化速率是相同条件下血红蛋白或高铁血红蛋白的10000倍。生物固氮的化学模拟也就是固氮酶金属共基的化学模拟。

酶分子中与酶催化反应直接相关的部分称为活性中心，通常由几个活性官能团组成。例如，牛胰腺核糖核酸酶的催化中心是肽链序列中12位和119位的两个组氨酸。

C.G. Overberg等人根据乳糜蛋白酶的催化中心与丝氨酸的羟基、组氨酸的咪唑基团和天冬氨酸的羧基有关的事实，通过乙烯基酚与乙烯基咪唑的共聚，制备了含有羟基和咪唑基团的 -乳糜蛋白酶模型(b)。用该模型聚合物作为催化剂水解3-乙酰氧基-n-三甲基苯胺碘化物(c)，在pH为9.1时，其活性是单独乙烯基咪唑的63倍。

酶是以多肽链为骨架的氨基酸组成的一种生物大分子。采用高分子化合物作为模型化合物的框架，并引入活性官能团来模拟酶的聚合作用模式。例如，以分子量为40000 ~ 60000的聚乙烯亚胺为模型化合物骨架，引入10%摩尔十二烷基和15%摩尔咪唑来合成磺化酶模型：

该模型聚合物用于催化硫酸酚类化合物的水解，其活性比天然型芳基硫酸酯酶高100倍。

酶分子具有一定的空间构型，在构型上与催化底物严格匹配，体现了酶的特异性。为了模拟酶的结合功能，近年来合成了许多冠醚类化合物。冠醚对底物的选择性随冠醚孔的大小而变化。

在水溶液中，酶形成大分子结合(胶束)，在同一分子内形成疏水和亲水微环境。模拟酶微环境中化学反应的特殊性质也是模拟酶的一个重要方面。有人用组氨酸衍生物十四烷基组氨酸和十六烷基三甲基溴化铵形成两种混合胶束，催化醋酸水解成硝基苯酯，水解速率比组氨酸高100倍。