光谱法研究对硝基苯酚、苏丹红Ⅲ与牛血清白蛋白的相互作用

发布时间：2017-03-20 16:11

  本文关键词：光谱法研究对硝基苯酚、苏丹红Ⅲ与牛血清白蛋白的相互作用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：血清白蛋白是生命的基石，是血浆含量中最为丰富的蛋白质，它可以结合外源性和内源性的小分子物质，并以蛋白质为载体，在体内存储、运输和代谢。对于血清白蛋白与药物小分子、有机小分子等物质相互结合的深入研究，，可以系统地了解药物等物质的结构、生物化学、临床医学和动力学等丰富信息，有助于了解药物等小分子物质在人体内的吸收、分布与排泄，为药物药理和毒性研究提供了重要的参考价值，并且对进一步了解蛋白质载体的结构、开发新药都具有重要的指导意义。 实验中采用了几种光谱技术手段，分别研究了两种小分子物质(对硝基苯酚、苏丹红Ⅲ)与牛血清白蛋白的相互作用机理，同时还研究了作用区域、结合位点数和作用力类型等。 主要研究结果如下： 1)采用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、圆二色谱以及三维荧光光谱、红外光谱技术手段，在模拟生理条件下，研究了对硝基苯酚(PNP)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用过程。结果表明，对硝基苯酚对BSA的内源性荧光具有猝灭作用，属于静态猝灭。实验分别求得了在291，299和307K三种不同温度下的对硝基苯酚与BSA结合的表观结合常数，结果分别为3.310×10~4、2.375×10~4、2.153×10~4L·mol~(-1)，结合位点数都约为1。根据Van’t Hoff方程求得对硝基苯酚与BSA作用的熵变、焓变以及自由能变，由结果可知该体系是熵减少、自由能降低的自发过程，分子间主要以氢键和范德华力为主，并存在弱的静电作用。基于F rster’s理论，计算求得结合距离为1.58nm。竞争实验表明，对硝基苯酚结合在蛋白质的Site I位点上。圆二色谱、液体红外光谱和三维荧光光谱结果表明，对硝基苯酚导致了BSA分子的构象变化。 2)采用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、圆二色谱以及三维荧光光谱、红外光谱技术手段，在模拟生理条件下，研究了苏丹红Ⅲ(SDⅢ)与牛血清白蛋白(BSA)的结合特征。结果表明，苏丹红Ⅲ对BSA的内源性荧光具有猝灭作用，猝灭规律不明显，主要为静态猝灭，同时伴有动态猝灭。实验过程中分别求得了在291，299和307K三种温度下的苏丹红Ⅲ与BSA结合的表观结合常数，分别为5.650×10~3、2.240×10~5、5.380×10~5L·mol~(-1)，结合位点数都约为1。根据Van’t Hoff方程求得苏丹红Ⅲ与BSA作用的熵变、焓变以及自由能变，由结果可知该体系是熵增加、自由能降低的自发过程，分子间主要以疏水作用力为主，并存在弱的静电作用力。基于F rster’s理论，可知两者的结合距离为1.50nm。竞争实验表明，苏丹红Ⅲ结合在蛋白质的Site I位点上。圆二色谱、液体红外光谱和三维荧光光谱表明，苏丹红Ⅲ诱导了BSA分子的二级结构发生了变化，构象发生改变。
【关键词】：对硝基苯酚 苏丹红Ⅲ 牛血清白蛋白 红外光谱 圆二色谱 三维荧光光谱
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ460.7;O657.3
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第1章 引言13-27
• 1.1 药物与蛋白质的相互作用13-16
• 1.1.1 蛋白质的性质与结构13-15
• 1.1.2 蛋白质与小分子药物相互作用的研究意义15
• 1.1.3 蛋白质与小分子药物相互作用的研究背景15-16
• 1.2 蛋白质与小分子药物相互作用的研究手段16-19
• 1.2.1 荧光光谱法16-17
• 1.2.2 紫外-可见吸收光谱法17-18
• 1.2.3 红外光谱法18
• 1.2.4 圆二色谱法18
• 1.2.5 核磁共振光谱法18-19
• 1.2.6 电化学法19
• 1.3 蛋白质与小分子药物相互作用的研究内容19-25
• 1.3.1 荧光猝灭机理及结合常数的分析19-20
• 1.3.2 结合位点、结合位数及结合距离的确定20-23
• 1.3.3 作用力类型的确定23-24
• 1.3.4 小分子药物对蛋白质结构的影响24
• 1.3.5 小分子药物与蛋白质作用的影响因素24-25
• 1.4 课题设计、创新点与选题意义25-27
• 1.4.1 课题设计与创新点25-26
• 1.4.2 选题意义26-27
• 第2章 光谱法研究对硝基苯酚与牛血清白蛋白的相互作用27-51
• 2.1 材料与方法28-32
• 2.1.1 实验仪器28-29
• 2.1.2 实验试剂29
• 2.1.3 实验试剂的配制29-30
• 2.1.4 光谱测定30-32
• 2.2 实验结果与讨论32-49
• 2.2.1 BSA 荧光猝灭机理分析32-36
• 2.2.2 PNP-BSA 体系的紫外-可见吸收光谱36-37
• 2.2.3 PNP-BSA 体系的表观结合常数和结合位点数37-38
• 2.2.4 PNP 与 BSA 的作用力类型38-40
• 2.2.5 PNP 与 BSA 间结合距离40-41
• 2.2.6 取代试验41-43
• 2.2.7 PNP 与 BSA 作用的同步荧光光谱43-44
• 2.2.8 PNP 与 BSA 作用的 CD 光谱44-46
• 2.2.9 PNP 与 BSA 作用的红外光谱分析46
• 2.2.10 PNP 与 BSA 作用的 3 D 荧光猝灭光谱分析46-49
• 2.3 小结49-51
• 第3章 光谱法研究苏丹红Ⅲ和牛血清白蛋白的相互作用51-70
• 3.1 材料与方法52-54
• 3.1.1 实验仪器52
• 3.1.2 实验试剂52-53
• 3.1.3 实验试剂的配制53
• 3.1.4 光谱测定53-54
• 3.2 实验结果与讨论54-69
• 3.2.1 苏丹红Ⅲ对 BSA 荧光猝灭机理分析54-56
• 3.2.2 苏丹红Ⅲ-BSA 体系的紫外吸收光谱56-57
• 3.2.3 苏丹红Ⅲ与 BSA 表观结合常数和结合位点数57-59
• 3.2.4 苏丹红Ⅲ与 BSA 的作用力类型59-60
• 3.2.5 苏丹红Ⅲ与 BSA 间结合距离60-61
• 3.2.6 取代试验61-63
• 3.2.7 苏丹红Ⅲ与 BSA 作用的同步荧光光谱63-64
• 3.2.8 苏丹红Ⅲ与 BSA 作用的 CD 光谱64-65
• 3.2.9 苏丹红Ⅲ与 BSA 作用的红外光谱分析65-66
• 3.2.10 苏丹红Ⅲ与 BSA 作用的 3 D 荧光猝灭光谱分析66-69
• 3.3 小结69-70
• 第4章 结论与展望70-72
• 4.1 结论70-71
• 4.2 展望71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-79

【参考文献】

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本文编号：258072