维生素B6与羧化辅酶（TPP）的相互作用机制及生物利用度研究：基于紫外可见光谱的分子结合特性分析

本研究通过紫外可见吸收光谱技术，揭示了维生素B6（吡哆醇盐酸盐）与羧化辅酶（硫胺素焦磷酸氯化物，TPP）在水溶液中的分子相互作用机制。研究人员发现两者在300±1 nm处出现增色效应，在333±1 nm处呈现减色效应，并在312 nm形成等吸收点，证实其结合主要由氢键主导。通过Benesi-Hildebrand方程和Hashemi-Sun模型计算的结合常数（Kb≈1220-1225 M-1）高度一致，标准自由能变（ΔG°≈-17.6 kJ/mol）表明自发结合过程。该研究为维生素B1/B6联合补充剂的开发提供了理论依据。

　　

维生素作为生命活动不可或缺的微量营养素，其协同作用机制一直是营养学研究的热点。维生素B₁（硫胺素）的活性形式——硫胺素焦磷酸氯化物（Thiamine pyrophosphate chloride, TPP，又称羧化辅酶）是碳水化合物和氨基酸代谢的关键辅因子，而维生素B₆（吡哆醇盐酸盐）则在神经递质合成和脂质代谢中发挥核心作用。尽管这两种维生素在临床上常被联合使用，但它们的分子相互作用机制及其对生物利用度的影响尚不明确。这一知识空白直接关系到复合维生素制剂配方的科学性和安全性。

针对这一问题，班加西大学（University of Benghazi）化学系的研究团队在《Scientific Reports》发表了突破性成果。研究采用紫外可见吸收光谱技术，系统分析了5×10^-5 M维生素B₆与不同浓度（3.5×10^-5-3.5×10^-4 M）TPP在水溶液中的相互作用。通过监测197 nm、300 nm和333 nm三个特征吸收峰的变化，结合等吸收点分析和多模型计算，首次阐明了这两种维生素分子的结合特性。

关键技术方法包括：1）使用单光束紫外可见分光光度计（Biochrom Libra S50）在190-400 nm波长范围扫描；2）基于Lambert-Beer定律建立摩尔消光系数（ε_o=5716.67 M^-1cm^-1）；3）采用Benesi-Hildebrand方程两种变体和Hashemi-Sun模型三重验证结合参数；4）通过Van't Hoff方程计算热力学参数。

可见光谱研究

6与不同浓度羧化辅酶相互作用的紫外可见吸收光谱'>
光谱数据显示，随着TPP浓度增加，300 nm处吸光度显著增强（超色效应），而333 nm处吸光度降低（减色效应），并在312 nm形成清晰的等吸收点。这种现象表明体系中存在维生素B₆游离态与TPP结合态的动态平衡。研究人员指出，吡哆醇分子中的-C-O-、-OH等亲水基团与TPP的-C=N⁺、-NH₂等基团可能形成氢键网络，而芳香环间的疏水作用则导致333 nm处的吸光度下降。

结合常数测定

6与羧化辅酶的D_T/ΔA对1/C_m作图'>
通过三种独立方法计算的结合常数高度吻合：Benesi-Hildebrand案例I得到K_b=1220.513 M^-1，案例II为1225.44 M^-1，Hashemi-Sun模型为1223.72 M^-1。相应的标准自由能变ΔG°均约为-17.6 kJ/mol，证实该结合过程为自发进行。

这项研究不仅首次定量描述了维生素B₆-TPP复合物的稳定性，更重要的是为临床营养学提供了分子层面的指导：1）证实两种维生素可形成稳定的复合物，支持其联合使用的合理性；2）氢键主导的作用机制提示在酸性环境中可能增强结合效率；3）等吸收点的存在为开发快速检测方法提供了理论依据。研究人员建议后续采用核磁共振或X射线晶体学进一步解析复合物结构，并通过荧光光谱研究结合位点特征。这些发现对优化维生素补充剂配方、预防B族维生素缺乏相关疾病（如周围神经病变、心血管疾病）具有重要实践价值。