H2 като антиоксидант чрез протохемна катализа: Ab Initio InsightНаучно Изследване

Резюме:

Напоследък бе установено, че молекулярният водород проявява антиоксидантна активност чрез много клинични експерименти, но механизмът не е напълно разбран на атомно ниво. В тази работа ние извършваме систематични ab initio изчисления на протохем-водородни комплекси, за да изясним антиоксидантния механизъм на молекулярния водород. Ние правим молекулярно моделиране на желязо-протопорфирин, координиран от имидазол, FeP(Im) и неговите водородни, както и дихидрогенни комплекси, заедно с реактивни кислородни/азотни видове (RONS). Извършваме структурна оптимизация и анализ на заряда Mulliken, разкривайки двата вида характеристики на свързване между FeP(Im) и H [Формула: вижте текста]: диводородно свързване в асиметрична конфигурация от край нагоре и свързване на Kubas в симетрична конфигурация отстрани на H[Формула: вижте текста] молекула. Установено е, че бариерите за активиране за адсорбция и дисоциация на H [Формула: вижте текста] върху и по-нататъшна десорбция на H атом от FeP(Im) са най-много под 2,78 eV, което е забележително по-ниско от енергията на разкъсване на HH връзката от 4,64 eV в свободна H[Формула: вижте текста] молекула. Ние откриваме, че енергиите на дисоциация на водородната връзка на FeP(Im)-H[Формула: вижте текста] и -H комплекси са по-ниски от тези на RONS-H комплекси, което показва решаващата роля на протохема като ефективен катализатор в RONS антиоксиданта чрез молекулярно водород in vivo.