四氫葉酸

四氫葉酸

四氫葉酸（THF；常寫作THFA以區別於四氫呋喃）是一種還原型葉酸，亦稱輔酶F，是輔酶形式的葉酸的母體化合物。當葉酸缺乏或某些藥物抑制了葉酸還原酶，使葉酸不能轉變為四氫葉酸，都可影響血細胞的發育和成熟，造成巨幼紅細胞性貧血。

基本介紹

  • 中文名：四氫葉酸
  • 外文名：TetrahydrofolicAcid
  • CAS：：135-16-0
  • 分子量：：445.4
  • 化學式：：C19H23N7O6
  • 儲存方法：-20℃保存
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基本資料

中文名稱：四氫葉酸
英文名稱：TetrahydrofolicAcid
別 名：5,6,7,8-tetrahydrofolicacidglutamicacid,n-(p-(((2-amino-3,4,5,6,7,8-hexahydro-4-oxo-6-pteridinyl)methyl)l-amino)benzoyl)；tetrahydropteroylglutamicacid；5,6,7,8-TETRAHYDROPTEROYL-L-GLUTAMICACID；
CAS：135-16-0
化學式：C19H23N7O6
分子量：445.4
儲存方法：-20℃保存
外觀：白色到棕褐色粉末

定義

四氫葉酸是體內一碳單位轉移酶系統中的輔酶，是由葉酸在維生素C和NADH+存在下，經葉酸還原酶作用下生成二氫葉酸，然後由二氫葉酸還原酶催化生成四氫葉酸。四氫葉酸是一碳基團的載體，可傳遞一碳單位，參與嘌呤、嘧啶的合成，對正常血細胞的生成具有促進作用。
四氫葉酸四氫葉酸

化學性質

葉酸的輔酶亦稱輔酶F。是葉酸的還原物，（FAH4）接觸空氣容易氧化。開始合成甲醯基的衍生物（N5-甲醯四氫葉酸），作為Leuconostoccitrovorum 8081（後訂正為Pediococcus cerevisiae）的發育因子（葉酸無效），亦稱亞葉酸因子（citrovor-um factor，CF或folinic acid），或甲醯四氫葉酸。是在FAH4的N5上連線-CHO的物質，已從肝臟中分離出來。

作用

在生物體中，作為活性甲酸由酶促反應易與N10-甲醯FAH4，N5·10-次甲FAH4和N5·10-亞甲FAH4等間互相轉移，C1基即甲醯基，甲基，羥甲基或亞胺甲基（-CH=NH）等的轉移。在具有c1基中間產物的嘌呤和嘧啶核苷酸的合成，甘氨酸與絲氨酸的轉換，組氨酸的分解等過程中具有輔酶的作用。在動物中，四氫葉酸是經由二氫葉酸的二個階段還原反應而生成。氨甲蝶呤在此步驟中抑制輔酶的合成。在微生物中，二氫蝶酸和谷氨酸結合而生成二氫葉酸。
四氫葉酸分子式中第5，10兩個氫原子即為一碳單位的傳遞體。所謂一碳單位，是指在代謝過程中某些化合物分解代謝生成的含一個碳原子的基團，如甲基（—CH3）、亞甲基（—CH2）、次甲基或稱甲烯基（=CH—）、甲醯基（—CHO）、亞胺甲基（—CH=NH）等。
四氫葉酸示意圖（2）四氫葉酸示意圖（2）
四氫葉酸攜帶這些一碳單位，形成10-甲醯基四氫葉酸（10-CHO-THF）、5，10亞甲基四氫葉酸（5，10-CH2-GHF）、5-甲基四氫葉酸（5-CH3-THF）及5亞胺甲基四氫葉酸（5-CH=NH-THF）等。基中5-甲基四氫葉酸與血漿蛋白相結合，主要轉運到肝臟貯存。

生理功能

四氫葉酸是一碳基團轉移酶的輔酶，具有傳遞一碳基團的作用，是許多生物合成反應所必需的輔酶，其分子中的N5和N10是結合一碳基團的部位。因一碳基團是生物體內合成嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸的原料之一，所以葉酸在核酸的生成過程中起著重要作用，並對蛋白質的合成和細胞的生長產生影響。
若機體內缺乏四氫葉酸，則使多種生物合成反應受阻；高等動物最典型的表現為血紅細胞的發育和成熟受到影響，易發生巨幼紅細胞性貧血症；人在懷孕期，由於需要量增高可導致缺乏，嚴虧者可使胎兒發生神經管畸形。

利用

採用ODS分離柱(250 mm×4.6 mm i.d.)、恆組成流動相(8.5% CH3CN-33 mmol·L-1磷酸緩衝液,pH=3.0)並結合螢光檢測的高效液相色譜(HPLC)技術,可以對生物體內重要的葉酸存在形態,四氫葉酸和5-甲基四氫葉酸進行分析定量;將這種檢測方法套用於亞甲基四氫葉酸還原酶和甲硫氨酸合成酶的活性分析,不需要使用放射性同位素,並且具有檢測靈敏度高、特異性強、重複性好、操作簡單迅速的特點.使用抗壞血酸、巰基乙醇或二硫蘇糖醇,在檢測過程中葉酸化合物和酶保持穩定;反應體系中也沒有任何試劑會干擾反應產物四氫葉酸和5-甲基四氫葉酸的HPLC檢測.
體內葉酸經葉酸還原酶的還原作用和維生素Bi2的催化作用後變成四氫葉酸，後者是DNA合成過程中必需的輔酶。因此，維生素B12或葉酸缺乏都可致四氫葉酸減少，進而引起DNA合成減少。幼稚紅細胞內的DNA合成減少使其分裂和增殖時間延長，導致細胞核的發育落後於胞漿(血紅蛋白的合成不受影響)的發育，使紅細胞的胞體變大，形成巨幼紅細胞。由於紅細胞生成速度慢，加之異形的紅細胞在骨髓內易被破壞，進入血循環的成熟紅細胞壽命也較短，從而造成貧血。

計算化學數據

分子量:445.42922 [g/mol]
分子式:C19H23N7O6
疏水參數計算參考值（XlogP）:-0.6
氫鍵供體數量:8
氫鍵受體數量:9
可旋轉化學鍵數量:9
互變異構體數量:85
準確質量:445.170982
同位素質量:445.170982
拓撲分子極性表面積（TPSA）:207
重原子數量:32
形式電荷:0
複雜度:834
同位素原子數量:0
確定原子立構中心數量:1
不確定原子立構中心數量:1
確定化學鍵立構中心數量:0
不確定化學鍵立構中心數量:0
共價鍵單元數量:1
功能3d受體數量:6
功能3 d供體數量:7
功能3d陰離子數量:2
功能3 d陽離子數量:3
功能3 d環數量:3
有效轉子數量:10.8
構象異構體抽樣RMSD:1
CID構象異構體數量:229

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