药物及纳米材料与牛血清白蛋白相互作用的光谱研究

发布时间：2017-06-01 17:07

本文关键词：药物及纳米材料与牛血清白蛋白相互作用的光谱研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：药物和纳米材料的研究是生命科学、化学和临床医学非常活跃的课题。在生物体内，血清白蛋白是一种具有重要存贮和运输作用的载体蛋白，它能很多与物质广泛结合。荧光光谱法的研究一直是人们所关心和依赖的分析工具，因它具有灵敏度高、用量少、选择性强、方法简便等特点，而越来越广泛地被应用于对生物大分子和药物小分子等的研究。同样，随着纳米材料技术的迅速掘起，纳米材料占领了科研领域的很大一部分，越来越多的人开始参与对它的研究，并将其很好地应用于生物技术领域，为科学的进步起到了很大的作用。本文应用荧光光谱法和紫外吸收光谱法以及共振散射光谱法共同研究了药物及纳米材料与牛血清白蛋白的相互作用，通过实验研究得到了他们之间相互作用的猝灭机理、作用力和结合常数等。这对深层次的认识血清白蛋白与药物小分子等的作用机理提供有用的信息和数据，，进而为新药物的开发和合理用药提供重要的理论指导。本文首先介绍了药物、纳米材料和蛋白质的概念、发展和特点，然后综述了药物及纳米材料与血清白蛋白互作用的研究方法和近几年的研究进展以及药物及纳米材料与血清白蛋白互作用的光谱研究内容，最后提出了药物小分子及纳米材料与血清白蛋白相互作用的研究意义。本论文的主要研究内容如下： 1.应用荧光光谱法、共振光散射法和紫外吸收光谱，共同研究了甲钴胺(Mecobalamin)与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用。在pH=7.40的Tris-HCl缓冲溶液中，加入不同浓度的甲钴胺，实验发现，甲钴胺浓度越大BSA的荧光强度和共振散射光强度逐渐降低。通过计算不同温度下的猝灭常数，确定了其猝灭机理为动态猝灭。计算得出了甲钴胺与BSA之间的表观结合常数和结合位点数；根据热力学公式计算并确定了甲钴胺与BSA的作用力为疏水作用力。 2.在pH7.40的Tris-HCl缓冲体系下，采用荧光法研究了富马酸酮替芬(KTF)BSA的相互作用。结果表明，富马酸酮替芬以静态猝灭的方式使得牛血清白蛋白荧光强度显著降低。测得了不同温度下KTF-BSA的KA和n，计算得到二者以疏水作用力的方式结合。同时，利用同步荧光光谱，研究了富马酸酮替芬对BSA构象的影响。此外，应用紫外吸收光谱法，研究了KTF-BSA的相互作用机理，与荧光光谱法的结论相一致。 3.应用荧光光谱法研究了纳米铂(PtNP)与BSA的相互作用。研究发现，纳米铂与牛血清白蛋白猝灭机制为静态猝灭。计算得出不同温度下纳米铂与牛血清白蛋白之间相互作用的结合常数K≈104，结合位点数n≈1，根据热力学参数值确定了纳米铂与牛血清白蛋白之间的作用力为疏水作用力。同时应用同步荧光法分析了PtNP对BSA构象的影响。考察了常见金属离子Mg2+、Zn2+、Fe3+对纳米铂和BSA体系的影响，结果表明Fe3+和纳米铂对BSA有竞争作用。 4.在pH7.40的Tris-HCl缓冲体系下，用荧光光谱法研究了碳纳米管(MCNTs)对盐酸胺碘酮(AD)和牛血清白蛋白(BSA)荧光光谱特性的影响以及无碳纳米管共存时盐酸胺碘酮与BSA之间的相互作用。结果表明，AD对BSA的荧光有较强的猝灭作用，其猝灭机理为动态猝灭。碳纳米管的存在使AD对BSA的猝灭作用增强。计算了不同温度下AD与BSA之间的表观结合常数KA，结合位点数n。相应的热力学参数ΔH、ΔG和ΔS表明，AD与BSA之间主要以静电作用力结合。根据F rster非辐射能量转移理论，确定了AD与BSA之间的结合距离r=3.99nm。此外，利用同步荧光光谱，分析了AD对BSA构象的影响。在碳纳米管存在下，AD与BSA结合位点数增加，其结合常数也高于无MCNTs时的KA值，MCNTs的加入没有引起BSA构象的变化。 5.应用荧光光谱法研究了生理条件下有无金纳米粒子(AuNP)共存时盐酸赛庚啶(CH)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用结果表明，盐酸赛庚啶主要以静态猝灭的方式使得牛血清白蛋白荧光强度显著降低。测得了不同温度下的KA和n，计算并得到了CH-BSA是疏水作用力，r=5.07nm，E=0.0157。同时，利用同步荧光光谱，分析了盐酸赛庚啶对BSA构象的影响。此外，应用紫外吸收光谱法，研究了CH-BSA的相互作用机理，也为静态猝灭。最后评估了共存AuNP对CH-BSA作用的影响。
【关键词】：甲钴胺 纳米铂 荧光光谱 盐酸胺碘酮 碳纳米管 紫外吸收光谱 富马酸酮替芬 牛血清白蛋白 盐酸赛庚啶 相互作用 纳米金
【学位授予单位】：延安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O657.3
【目录】：