不同电性纳米碳管共价修饰FAD的分子动力学模拟研究

摘要

将葡萄糖氧化还原的电子通过纳米材料快速传递到电极从而提高传递速率是第三代葡萄糖传感器的特点。已有研究显示，通过系统的合理重组，葡萄糖氧化酶与葡萄糖氧化还原电子周转速度可大大提高。针对纳米碳管共价修饰黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)的研究，一直以来人们对其系统重组的合理性以及系统重组的方法缺乏机理性的探讨和研究。针对上述问题，本论文对带电或者不带电的单壁碳纳米管(SWNT)共价修饰FAD的形态变化进行了分子动力学(MD)模拟，研究了不同电性纳米碳管共价修饰FAD时其形态变化差异，为实验系统选择纳米碳管的种类提供理论依据。
　　 当分子动力学(MD)模拟在水中进行时，模拟结果表明：1)当带有正电荷的纳米碳管修饰FAD时，由于磷酸根离子的存在，FAD快速吸附于纳米碳管上；2)当带有负电荷的纳米碳管修饰FAD时，异咯嗪易于与鸟嘌呤形成共轭结构，磷酸根远离纳米碳管，FAD形成“U”；3)当电中性的纳米碳管修饰FAD时，由于纳米碳管的疏水作用，FAD的部分远离纳米碳管；4)异咯嗪在分子模拟过程中其形态基本保持不变。
　　 根据7ns的分子动力学(MD)模拟的结果，我们发现电中性的单壁碳纳米管可能是重组脱辅基葡萄糖氧化酶与辅酶因子的电子传递介质的最佳选择。