四氢叶酸(Tetrahydrogen folic acid,代号为FH4或THFA)是
叶酸在体内的主要存在形式,又称辅酶F(CoF),分子式为C19H23N7O6,它是叶酸分子中
蝶啶的5、6、7、8位各加一个氢形成的,是
辅酶形式的叶酸的
母体化合物。接触空气容易氧化。当叶酸缺乏或某些药物
抑制了叶酸还原酶,使
叶酸不能转变为四氢叶酸,都可影响
血细胞的发育和成熟,造成
巨幼红细胞性贫血。
计算化学数据
分子量:445.42922 [g/mol]
分子式:C19H23N7O6
疏水参数计算参考值(XlogP):-0.6
氢键供体数量:8
氢键受体数量:9
可旋转化学键数量:9
互变异构体数量:85
准确质量:445.170982
同位素质量:445.170982
拓扑分子极性表面积(TPSA):207
重原子数量:32
形式电荷:0
复杂度:834
同位素原子数量:0
确定原子立构中心数量:1
不确定原子立构中心数量:1
确定化学键立构中心数量:0
不确定化学键立构中心数量:0
共价键单元数量:1
功能3d受体数量:6
功能3 d供体数量:7
功能3d阴离子数量:2
功能3 d阳离子数量:3
功能3 d环数量:3
有效转子数量:10.8
构象异构体抽样RMSD:1
CID构象异构体数量:229
基本资料
中文名称:四氢叶酸
英文名称:TetrahydrofolicAcid
别 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
分子量:445.4
储存方法:-20℃保存
外观:白色到棕褐色粉末
定义
四氢叶酸是体内“一碳单位”转移酶系统中的辅酶,是由叶酸在
维生素C和NADPH+存在下,经叶酸还原酶作用下生成二氢叶酸,然后由
二氢叶酸还原酶催化生成四氢叶酸。四氢叶酸是一碳基团的载体,可传递一碳单位,参与嘌呤、嘧啶的合成,对正常血细胞的生成具有促进作用。
化学性质
叶酸的
辅酶亦称辅酶F。是叶酸的
还原物,(FAH4)接触空气容易氧化。开始合成
甲酰基的衍生物(N5-
甲酰四氢叶酸),作为Leuconostoccitrovorum 8081(后订正为Pediococcus cerevisiae)的
发育因子(叶酸无效),亦称
亚叶酸因子(citrovor-um factor,
CF或folinic acid),或甲酰四氢叶酸。是在FAH4的N5上连接-CHO的物质,已从肝脏中分离出来。
作用
在生物体中,作为活性
甲酸由
酶促反应易与N10-甲酰FAH4,N5·10-次甲FAH4和N5·10-亚甲FAH4等间互相转移,C1基即
甲酰基,甲基,羟甲基或
亚胺甲基(-CH=NH)等的转移。在具有c1基中间产物的
嘌呤和
嘧啶核苷酸的合成,
甘氨酸与
丝氨酸的转换,
组氨酸的分解等过程中具有辅酶的作用。在动物中,四氢叶酸是经由
二氢叶酸的二个阶段
还原反应而生成。氨甲
蝶呤在此步骤中抑制辅酶的合成。在微生物中,二氢
蝶酸和
谷氨酸结合而生成二氢叶酸。
四氢叶酸分子式中第5,10两个氢
原子即为一碳单位的传递体。所谓
一碳单位,是指在代谢过程中某些化合物
分解代谢生成的含一个碳原子的基团,如甲基(—CH3)、
亚甲基(—CH2)、
次甲基或称
甲烯基(=CH—)、
甲酰基(—CHO)、
亚胺甲基(—CH=NH)等。
四氢叶酸携带这些一碳单位,形成10-甲酰基四氢叶酸(10-CHO-THF)、5,10亚甲基四氢叶酸(5,10-CH2-GHF)、5-
甲基四氢叶酸(5-CH3-THF)及5亚胺甲基四氢叶酸(5-CH=NH-THF)等。基中5-甲基四氢叶酸与
血浆蛋白相结合,主要转运到肝脏贮存。
生理功能
四氢叶酸是一碳基团转移酶的辅酶,具有传递一碳基团的作用,是许多生物合成反应所必需的辅酶,其分子中的N5和N10是结合一碳基团的部位。因一碳基团是生物体内合成
嘌呤核苷酸和
胸腺嘧啶核苷酸的原料之一,所以叶酸在核酸的生成过程中起着重要作用,并对蛋白质的合成和细胞的生长产生影响。
若机体内缺乏四氢叶酸,则使多种生物合成反应受阻;高等动物最典型的表现为
血红细胞的发育和成熟受到影响,易发生
巨幼红细胞性贫血症;人在怀孕期,由于需要量增高可导致缺乏,严亏者可使胎儿发生
神经管畸形。
利用
采用ODS分离柱(250 mm×4.6 mm i.d.)、恒组成
流动相(8.5% CH3CN-33 mmol·L-1
磷酸缓冲液,pH=3.0)并结合
荧光检测的
高效液相色谱(HPLC)技术,可以对生物体内重要的叶酸存在形态,四氢叶酸和5-
甲基四氢叶酸进行分析定量;将这种检测方法应用于
亚甲基四氢叶酸还原酶和
甲硫氨酸合成酶的活性分析,不需要使用放射性同位素,并且具有检测灵敏度高、特异性强、重复性好、操作简单迅速的特点.使用抗坏血酸、
巯基乙醇或
二硫苏糖醇,在检测过程中叶酸化合物和酶保持稳定;反应体系中也没有任何试剂会干扰反应产物四氢叶酸和5-甲基四氢叶酸的HPLC检测.
体内叶酸经叶酸还原酶的
还原作用和维生素Bi2的催化作用后变成四氢叶酸,后者是DNA合成过程中必需的辅酶。因此,
维生素B12或叶酸缺乏都可致四氢叶酸减少,进而引起DNA合成减少。幼稚红细胞内的DNA合成减少使其分裂和增殖时间延长,导致细胞核的发育落后于
胞浆(
血红蛋白的合成不受影响)的发育,使红细胞的
胞体变大,形成
巨幼红细胞。由于红细胞生成速度慢,加之异形的红细胞在骨髓内易被破坏,进入血循环的成熟红细胞寿命也较短,从而造成贫血。