黄素腺嘌呤二核苷酸钠水合物（FAD-Na₂，98%）：黄素蛋白的天然电子载体，赋能氧化还原酶学、线粒体能量代谢与辅酶机制研究等应用领域

发布人：上海陌孚医药科技有限公司

发布日期:2026/10/22 11:33:14

名称:黄素腺嘌呤二核甘酸钠水合物

品牌: Medlife

CAS号:84366-81-4

纯度: 98%

货号:PC22665

规格:50mg/价格:¥151.00

链接:https://www.med-life.cn/product/1297676.html

一、产品简介

黄素腺嘌呤二核苷酸钠水合物（Flavin adenine dinucleotide disodium salt hydrate，简称 FAD-Na₂）是维生素 B₂（核黄素）在体内的辅酶活性形式，也是生物体内最重要的氧化还原辅酶之一。它由核黄素的异咯嗪环（isoalloxazine）通过核糖醇与焦磷酸桥连接至腺苷酸（AMP）构成，实质上是核黄素-5'-单磷酸（FMN）与 AMP 通过磷酸酐键缩合而成的二核苷酸。在细胞内，FAD 由 FAD 合成酶催化 ATP 的 AMP 部分转移至 FMN 而生成。

FAD 的核心功能是作为黄素蛋白（flavoprotein）的辅基/辅酶，在氧化还原反应中负责双电子（或单电子）传递。它以 FAD / FADH₂ 两种状态可逆互变，广泛参与三羧酸循环、氧化磷酸化、脂肪酸 β-氧化、氨基酸代谢、以及 tRNA 修饰、生物钟调控与细胞凋亡等过程。钠盐形式相比游离酸显著提升了水溶性，便于配制酶学反应体系。

二、作用机制

FAD 的辅酶功能可从以下五个层面理解：

异咯嗪环的双电子/单电子传递 FAD 的活性中心是异咯嗪三环体系，其 N1 与 N5 位可逆地接受/给出两个电子与两个质子，完成 FAD ⇌ FADH₂ 的互变。还原型 FADH₂ 具有强亲核性，可进一步与氧气反应生成 FAD-C4a-过氧化物中间体，这是黄素酶催化氧化反应（如氧化酶、单加氧酶）的结构基础。异咯嗪环亦能稳定进行单电子转移生成半醌自由基（FADH•），使其适配一电子与二电子耦合的复杂反应。
黄素蛋白的辅基与催化中心 FAD 以非共价结合（少数为共价结合）方式嵌入黄素蛋白的活性口袋，作为电子进出蛋白的"中转站"。经典含 FAD 的酶包括：琥珀酸脱氢酶（复合体 II）、α-酮戊二酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶复合体、酰基辅酶 A 脱氢酶、D-氨基酸氧化酶、葡萄糖氧化酶、NADH 细胞色素 b₅ 还原酶等，覆盖三羧酸循环、脂肪酸氧化与呼吸链的多个关键节点。
线粒体呼吸链中的电子传递枢纽 在复合体 II（琥珀酸脱氢酶）中，FAD 接受琥珀酸氧化生成的电子，经铁硫簇传递至泛醌（CoQ），将三羧酸循环直接与呼吸链偶联。这是 FAD 在能量代谢中最核心的位置，也是评价线粒体功能的重要观测点。
辅基装载与黄素蛋白重构（Apo→Holo） 多数黄素蛋白以脱辅基蛋白（apoprotein）形式合成，需由 FAD 合成酶或直接外源供给 FAD 才能装载为全酶（holoenzyme）。这一"辅基装载"过程是调控黄素酶活性的关键环节，也是体外重构实验中补充 FAD 的理论依据。
非氧化还原功能——光感受与分子信号 部分含 FAD 的蛋白（如隐花色素 Cryptochrome、LOV 结构域蛋白）利用 FAD 的光化学性质作为蓝光受体，参与生物钟调控与光形态建成；FAD 亦参与 tRNA 甲基化修饰、凋亡诱导因子（AIF）相关通路等非经典功能。

三、主要应用领域

氧化还原酶活性测定与酶学动力学 作为黄素酶的辅酶/底物，用于琥珀酸脱氢酶、D-氨基酸氧化酶、葡萄糖氧化酶、酰基辅酶 A 脱氢酶等酶的活性测定、Km/Vmax 测定与抑制剂评价；也用于偶联酶体系的电子传递链重建。
黄素蛋白重构与辅基装载研究 用于将脱辅基蛋白重构为有活性的全酶，研究 FAD 合成酶机制、辅基装载动力学与蛋白–辅基相互作用，是黄素蛋白结构功能研究的标准手段。
线粒体功能与能量代谢研究 用于线粒体呼吸链活性评价（复合体 II 通路）、氧化磷酸化研究、以及代谢性疾病与衰老模型中线粒体功能损伤的机制解析。
细胞与组织氧化应激研究 利用 FAD 的荧光特性（λex/λem 约 450/535 nm）与氧化还原状态变化，用于细胞氧化还原电位监测；亦有研究显示低浓度 FAD（0.0125%～0.05%）可减轻 UV-B 诱导的人角膜上皮细胞死亡。
分析检测与标准品应用 作为 HPLC、LC-MS/MS 定量维生素 B₂ 族化合物、黄素辅酶谱分析的标准品与校准物质；亦用于食品、营养品与发酵液中 FAD 含量的方法学验证。
生物催化与合成生物学 在体外多酶级联反应与细胞工厂中作为辅因子补充/再生组分，用于醇氧化、羟化、脱氢及手性合成等生物催化过程，提升反应效率与产物得率。

四、总结与展望

FAD-Na₂ 是黄素生物学与能量代谢研究的核心试剂。它以一个异咯嗪三环体系承载了生物体最基础的电子传递任务：从三羧酸循环的琥珀酸脱氢，到脂肪酸 β-氧化，再到呼吸链的电子汇入，FAD 几乎出现在每一个产能节点上。钠盐形式带来的水溶性使其能够直接投入酶学反应体系，而它独特的黄绿色与特征吸收光谱（449 nm）又让它成为便于追踪的"可视化辅酶"。

未来应用前景集中在三个方面：（1）线粒体医学与代谢疾病——随着线粒体功能障碍在神经退行性疾病、代谢综合征与衰老中的作用被不断揭示，FAD 作为复合体 II 通路的关键辅酶将持续成为机制研究与干预评价的重要工具；（2）生物催化与辅因子工程——在体外多酶催化与细胞工厂中，FAD 的供给与再生效率直接影响生物合成产率，辅因子工程将推动其应用深化；（3）光遗传学与光生物学——基于 FAD 的蓝光受体（隐花色素、LOV 域）研究正在拓展至光控基因表达与神经调控领域。作为一种成熟而不可或缺的生化试剂，FAD-Na₂ 将持续为基础研究与转化应用提供可靠的辅酶支撑。