重水系におけるポーラログラフ接触水素波に関する同位体効果について

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63540453
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 室松 昭彦 神戸大学, 教育学部, 教授 (80030568)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斎藤 惠逸 神戸大学, 教育学部, 助手 (50162194) ; 村上 さとみ 神戸大学, 教育学部, 講師 (30030571)
• Keywords: ポーラログラフィー / 接触水素波 / 水素同位体効果

Research Abstract

コバルト(II)塩を含むアンモニア緩衝液中でボバイナルブミンの接触水素波のポーラログラフィーをH_2O-D_2O系中で研究し、水素同位体効果についてポーラログラフ的観点から検討を行った。以下その結果について報告する。
1)Brdicka接触水素波の基礎液でであるアンモニア緩衝液中において、D_2O含量が増加するにともないNH^+_4 の析出電位は、わずかに負電位側へ移行する。D_2O含量100%の場合には0%の場合より0.027V負電位側へ移行する。
2)コバルト(II)塩の緩衝液の半波電位も1)と同様0.034V負電位側へ移行する。
3)接触領域におけるピーク電位については、D_2O含量に依存しない
4)ピーク電位(ip)に関してはD_2O含量が大きな影響を及ぼすことがわかった。Calusaruは、システインの接触水素波の同位体効果を3.22であると報告している。筆者らはCalusaruが求めた比は系中における電流に依存するものと考え、水素同位体比を算出したボバインアルブミン濃度を2×10^<-6>、5×10^<-6>、1×10^<-5>と変化させた時、水素同位体効果は、それぞれ3.63、5.71、5.78であり、システインの場合より大きな値を得た。これはアミノ酸とタンパク質の構造上に差異があるのではないかと考えられる。
5)触媒であるコバルト-タンパク錯体にH^+を補給するイオンをNH^+_4であると考えると、H_2O-D_2O系中においてNH^+_4 →NH_3D^+→NH_2D^+_2→NHD^+_3ND^+_4なる交換反応が起こり、コバルト-タンパク錯体のSH基に補給する際に同位体効果が生じ、電極界面での電子授受に差があるのではないかと考えられる。