维生素B12与per-和多基基物质之间的复合的结构性研究:利用密度函数理论对降解的洞察力
Ashlyn M Koval1, Glen R Jenness2, Manoj K Shukla2
1Simetri, Inc., 7005 University Blvd, Winter Park, FL, 32792, United States.
维生素B12 (B12) 显示出对持久性per-和多醇基物质 (PFAS) 的环境修复有希望. 分支的PFAS分子通常比线性分子更强烈地与B12结合,这表明有针对性的补救策略的潜力.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 生物化学 生物化学
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 和多醇基物质 (PFAS) 是持久性环境污染物,广泛用于工业和消费者.
- 由于其在环境中的持久性和耐降解性,PFAS对健康构成风险.
- 维生素B12 (B12) 对化化合物,包括PFAS具有催化活性,特别是当被硫化物减少时.
研究的目的:
- 研究维生素B12与各种PFAS分子之间的原子相互作用.
- 了解B12与不同的PFAS结构结合的特异性,特别是分支类型.
- 探索修改B12的侧链以增强PFAS相互作用的潜力.
主要方法:
- 利用密度功能理论 (B3LYP/cc-pVDZ) 来建模B12与八种不同的PFAS分子之间的相互作用.
- 包括线性和分支PFAS,具有不同的头组 (碳酸,硫酸) 和循环结构.
- 进行了构造分析,以确定最低能量配置和计算的复杂化能量.
主要成果:
- 小链PFAS与酸一样,与B12的中心相互作用.
- 较大的PFAS分子优先与B12侧链上的氨基和碳基相互作用.
- 分支的PFAS,如 perfluoro-5-methylheptane硫酸,与B12相比,与 perfluorooctanesulfonic acid等线性类似物相比,通常表现出更强的复合能.
结论:
- 维生素B12与PFAS具有特定的结合相互作用,受分子结构的影响.
- 分支PFAS比线性对应物对B12的结合亲和力更强.
- 合成修改B12的侧链可能是一个可行的策略,以优化PFAS修复疗效.
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