四种头孢类药物与木瓜蛋白酶间相互作用的荧光光谱法研究

发布时间：2020-10-17 03:00

　　 近年来,人们对研究药物小分子与蛋白质大分子之间的相互作用越来越重视。本论文分别以头孢吡肟、头孢哌酮钠、头孢尼西钠、硫酸头孢匹罗四种药物和木瓜蛋白酶为研究主体,利用荧光光谱法和同步荧光光谱法对药物-木瓜蛋白酶体系进行了研究。研究内容共分以下几部分:第一章:综述了木瓜蛋白酶的性质和用途,并对荧光光谱法和同步荧光光谱法结合药物-蛋白质体系进行了阐述与说明。第二章:采用荧光猝灭法和同步荧光法研究了头孢吡肟(CEF)与木瓜蛋白酶(PAPA)在不同温度下的相互作用。结果表明,CEF能够有效猝灭PAPA的内源荧光,该猝灭过程为静态猝灭过程。静电相互作用力是CEF与PAPA间结合的主要作用力,结合常数在10~4数量级,其结合比为1:1且该结合表现为零协同作用。两种方法所得结论一致。同步荧光法研究表明PAPA的色氨酸(Trp)残基和酪氨酸(Tyr)残基都参与了CEF与PAPA的结合反应,由激发波长280 nm数据得到了该结合反应的结合率及结合模型。同时在318 K下,体系荧光强度与CEF浓度在6.0×10~(-6)~7.0×10~-55 mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为3.78×10~-66 mol/L(n=10)。表明利用CEF对PAPA的荧光猝灭反应,可以实现对实际药品中CEF含量的快速测定。第三章:以PAPA为检测对象,采用荧光光谱法和同步荧光光谱法分别研究了三个温度下头孢哌酮钠(CFZ)与PAPA间的结合行为。结果表明:CFZ对PAPA的荧光及CFZ对PAPA的Trp和Tyr残基的荧光都是以静态猝灭的方式猝灭;同时得到了它们之间的结合常数(K_a)、结合位点(n)、热力学参数、结合力类型、Hill系数等参数。同步荧光光谱还表明,CFZ与PAPA的结合能够改变PAPA的构象,同时PAPA的Trp和Tyr残基均参与了该结合反应,通过计算得到了PAPA的Trp和Tyr残基的荧光猝灭比率份数。此外,由激发波长295 nm数据求得了该结合反应的结合率及结合模型。在293 K时体系荧光强度与CFZ浓度在4.0×10~(-6)~1.0×10~-44 mol/L范围内有良好的线性关系,方法的检出限为2.43×10~-66 mol/L(n=10)。表明可以利用该反应实现实际药品中CFZ含量的快速测定。第四章:利用荧光光谱法和同步荧光光谱法研究头孢尼西钠(CFS)与PAPA的相互作用。结果表明:CFS使PAPA的荧光发生猝灭,其猝灭机制为静态猝灭;CFS与PAPA的结合位点为1,该结合具有零协同作用,CFS与PAPA之间为静电引力作用等,荧光猝灭法和同步荧光法得的结论相同。同步荧光光谱研究表明,CFS与PAPA的结合能够改变PAPA的构象,同时PAPA的Trp和Tyr残基均参与了该结合反应,通过计算得到了PAPA的Trp和Tyr残基的荧光猝灭比率份数和该结合反应的结合率及结合模型。同时在293 K时体系荧光强度与CFS浓度在6.0×10~(-6)~1.0×10~-44 mol/L范围内有良好的线性关系,方法的检出限为3.05×10~-66 mol/L(n=10)。表明利用该反应能够实现对实际药品中CFS含量的快速测定。第五章:以PAPA为检测对象,通过荧光猝灭光谱和同步荧光光谱研究硫酸头孢匹罗(CPS)与PAPA的相互作用。计算得到了不同温度下CPS与PAPA及CPS与PAPA的Trp和Tyr残基的结合常数、结合位点数、猝灭类型、作用力及协同性等参数,两种方法所得结论相同。同时同步荧光光谱表明,CPS与PAPA的结合将改变PAPA的构象,PAPA的Trp和Tyr残基均参与了该结合反应,求得了PAPA的Trp和Tyr残基的荧光猝灭比率份数及该反应的结合率及结合模型。该研究对于临床用药具有一定的指导意义。
【学位单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O657.3;TQ460.1
【部分图文】：

简称 CEF)分子结构式见图 2-1，是第四代头菌和革兰阴性菌，包括金铜绿假单胞菌、绿脓杆菌等。疾病，如酒精性肺炎，发热性中性粒细胞减少症，皮究 CEF 与 PAPA 的相互作用尚未进行。由于 PAPA 在CEF 与 PAPA 之间的相互作用是值得进行的。它将深，为更好地理解药物与 PAPA 结合的机理提供必要的光光谱可以研究不同温度条件下药物与蛋白之间的相数、结合位点的数量、结合力的性质以及药物-蛋白质[39]。药物与蛋白结合率、结合模型、Trp 及 Tyr 残基的了解药物的药效学和药代动力学行为以及设计具有有的意义。

图 2-2 CEF-PAPA 的荧光发射光谱 (T=293 K, λex=280 nm). 2-2 Fluorescence emission spectra of CEF-PAPA(T=293 K, λex=280-6mol/L, 1~12: CCEF= (0, 0.4, 0.6, 2.0, 3.0, 4.0, 6.0, 7.0, 8.0, 10, 14, Stern-Volmer 方程[42](2-2)处理：1[]1[]1[]00IIKLKLKLqsvD (2-2)别表示不存在和存在猝灭剂(CEF)时的稳态荧光强度，tern-Volmer 静态猝灭常数，KD是动态猝灭常数，τ0为不命[43](约为 10-8s)，[L]是猝灭剂的浓度。利用公式(2-2)，回归来确定 Ksv，计算出的 Ksv和 Kq值列于表 2-1 中。由Kq值均远大于最大散射碰撞猝灭常数(2.0×1010L·mol-1·s-1光猝灭是一个静态猝灭过程；另外，表 2-1 数据显示 K，进一步表明 CEF-PAPA 结合反应的猝灭机理是生成了

河北大学理学硕士学位论文加入不同浓度的CEF，PAPA的Tyr和Trp残基的同步荧光光谱如图2-3所示。从图中可以得出，CEF的添加导致PAPA的Tyr和Trp残基的荧光强度有规律地降低，不同的是，Δλ=15 nm的峰位发生了明显的红移现象，Δλ=60 nm没有发生红移现象。表明Tyr残基附近的极性增加，疏水性减小，最终使得肽链变松散，改变了PAPA的构象。
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 ZHAI Min;WU HaiLong;ZHANG ShuRong;ZHANG XiHua;SUN YanMei;YU RuQin;;Interaction of epicatechin with bovine serum albumin using fluorescence quenching combined with chemometrics[J];Science China(Chemistry);2014年05期

2 刘保生;王晶;薛春丽;杨超;吕运开;;头孢噻肟钠和氯霉素与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱分析[J];发光学报;2011年06期

3 岳巧丽;李光;;牛血清白蛋白与头孢菌素相互作用的荧光法研究[J];聊城大学学报(自然科学版);2011年01期

4 刘保生;杨超;王晶;薛春丽;吕运开;;硫酸头孢匹罗与牛血清白蛋白结合反应的发光机理[J];发光学报;2011年03期

5 王公轲;席辉;田芳;韩梦莹;卢雁;;光谱和分子模拟法研究乙硫异烟胺与木瓜蛋白酶的分子作用机制[J];化学学报;2011年01期

6 赵电波;陈茜;张丽尧;;木瓜蛋白酶的提取及应用研究进展[J];肉类研究;2010年11期

7 郭清莲;李冉;蒋风雷;涂建成;李林尉;刘义;;光谱法测定伊曲康唑与牛血清和人血清白蛋白相互作用(英文)[J];物理化学学报;2009年10期

8 卢雁;王公轲;张玮玮;;运用离子选择性电极研究氟离子与蛋白质的相互作用[J];化学学报;2008年01期

9 王丛霞;叶玲;闫芳菲;王楠;余沛霖;;利福布汀与人血清白蛋白相互作用的光谱研究[J];高等学校化学学报;2007年12期

10 曹玺珉;杜黎明;;吲哚美辛与牛血清白蛋白结合作用的研究[J];光谱学与光谱分析;2007年05期

相关博士学位论文 前2条

1 徐洪亮;小分子药物与牛血清白蛋白相互作用研究[D];吉林大学;2013年

2 岳巧丽;三种蛋白质与小分子物质相互作用的分子光谱法研究[D];西北大学;2008年

相关硕士学位论文 前2条

1 段韶彤;光谱法研究三种头孢类药物与胰蛋白酶、牛转铁蛋白之间的相互作用[D];河北大学;2017年

2 种宝红;蛋白与氟洛芬反应机理及洛美沙星在荧光分析中的应用研究[D];河北大学;2014年

本文编号：2844169