卤过氧化物酶催化的鲁米诺发光,Antioxidants

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卤过氧化物酶催化的鲁米诺发光
Antioxidants ( IF 6.0 ) Pub Date : 2022-03-08 , DOI: 10.3390/antiox11030518
Robert C Allen ₁

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常见的过氧化物酶作用和卤代过氧化物酶作用可量化为鲁米诺 (5-amino-2,3-dihydrophthalazine-1,4-dione) 的双氧合发光。酶作用的速度取决于反应物的浓度。因此，确定了鲁米诺发光中每个参与反应物的反应顺序。辣根过氧化物酶 (HRP) 催化的鲁米诺发光是过氧化氢 (H2O2) 的一级发光，但髓过氧化物酶 (MPO) 和嗜酸性粒细胞过氧化物酶 (EPO) 是过氧化氢 (H2O2) 的二级发光。对于 MPO，氯化物 (Cl-) 或溴化物 (Br-) 的反应是一级反应。对于 EPO，反应是 Br- 的一级反应。HRP 行动没有卤化物要求。对于 MPO 和 EPO，鲁米诺的反应是一级反应，但对于 HRP，鲁米诺的反应大于一级反应。卤过氧化物酶催化的鲁米诺发光需要酸度，但 HRP 作用需要碱度。与常见过氧化物酶的自由基机制不同，卤过氧化物酶 (XPO) 催化卤化物非自由基氧化为次卤酸盐。该反应是 H2O2 的二级反应，这与次卤酸盐与第二个 H2O2 的非酶促反应一致，以产生用于鲁米诺双氧合的单线态分子氧 (1O2*)。或者，通过次卤酸盐进行鲁米诺脱氢，然后与 H2O2 反应产生与相同反应顺序一致的双氧合。卤过氧化物酶的作用、Cl- 和 Br- 在酸性环境中可具体量化为鲁米诺发光。该反应是 H2O2 的二级反应，这与次卤酸盐与第二个 H2O2 的非酶促反应一致，以产生用于鲁米诺双氧合的单线态分子氧 (1O2*)。或者，通过次卤酸盐进行鲁米诺脱氢，然后与 H2O2 反应产生与相同反应顺序一致的双氧合。卤过氧化物酶的作用、Cl- 和 Br- 在酸性环境中可具体量化为鲁米诺发光。该反应是 H2O2 的二级反应，这与次卤酸盐与第二个 H2O2 的非酶促反应一致，以产生用于鲁米诺双氧合的单线态分子氧 (1O2*)。或者，通过次卤酸盐进行鲁米诺脱氢，然后与 H2O2 反应产生与相同反应顺序一致的双氧合。卤过氧化物酶的作用、Cl- 和 Br- 在酸性环境中可具体量化为鲁米诺发光。

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Haloperoxidase-Catalyzed Luminol Luminescence

Common peroxidase action and haloperoxidase action are quantifiable as light emission from dioxygenation of luminol (5-amino-2,3-dihydrophthalazine-1,4-dione). The velocity of enzyme action is dependent on the concentration of reactants. Thus, the reaction order of each participant reactant in luminol luminescence was determined. Horseradish peroxidase (HRP)-catalyzed luminol luminescence is first order for hydrogen peroxide (H2O2), but myeloperoxidase (MPO) and eosinophil peroxidase (EPO) are second order for H2O2. For MPO, reaction is first order for chloride (Cl−) or bromide (Br−). For EPO, reaction is first order for Br−. HRP action has no halide requirement. For MPO and EPO, reaction is first order for luminol, but for HRP, reaction is greater than first order for luminol. Haloperoxidase-catalyzed luminol luminescence requires acidity, but HRP action requires alkalinity. Unlike the radical mechanism of common peroxidase, haloperoxidases (XPO) catalyze non-radical oxidation of halide to hypohalite. That reaction is second order for H2O2 is consistent with the non-enzymatic reaction of hypohalite with a second H2O2 to produce singlet molecular oxygen (1O2*) for luminol dioxygenation. Alternatively, luminol dehydrogenation by hypohalite followed by reaction with H2O2 yields dioxygenation consistent with the same reaction order. Haloperoxidase action, Cl−, and Br− are specifically quantifiable as luminol luminescence in an acidic milieu.

更新日期：2022-03-08

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