分会

第二十四分会：化学中的量子与经典动力学

摘要

氨基酸残基与界面的相互作用对研究生物分子在色谱中的分离机理具有重要意义。本项研究采用分子动力学模拟结合伞形抽样技术研究10/90 (v/v)水(W) -乙腈(ACN)混合溶剂中三种氨基酸（苯丙氨酸(Phe)、亮氨酸(Leu)、谷氨酰胺(Gln)）与二氧化硅表面之间的相互作用。自由能分析发现所有氨基酸在表面都有吸附。由于W和ACN的溶剂化效应以及表面硅羟基作用强度不同，氨基酸的吸附稳定性排序为芳香型侧链 > 非极性侧链 > 极性侧链的氨基酸。通过分析三种氨基酸的构型取向，发现在其各自最稳定状态时非极性侧链氨基酸（Phe、Leu）是两个官能团（氨基(-NH2)和羧基(-COOH)）靠近界面而侧链远离界面的，整个分子呈现站立式的构型。然而极性侧链氨基酸（Gln）则是整个分子呈现平躺式的构型，其官能团和侧链都比较靠近界面。从转动松弛时间来看，在靠近界面处，非极性侧链Leu的官能团的转动松弛时间比侧链的长，而极性侧链Gln的侧链的转动松弛时间比官能团的长。不仅如此，芳香型侧链Phe的构型转动松弛时间远远大于其他氨基酸，其中侧链的转动松弛时间尤其长。此模拟研究对探究生物分子与界面相互作用的协同效应具有指导意义

关键词

氨基酸；界面；分子动力学模拟；自由能

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