BSA和碳量子点荧光探针在药物分析中的应用研究

发布时间：2017-08-15 17:02

  本文关键词：BSA和碳量子点荧光探针在药物分析中的应用研究

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【摘要】：血清白蛋白(Serum albumin,SA)在生物血浆中的含量极为丰富,它不仅维持着主要的血浆渗透压,而且能与血液中的大部分药物发生可逆性结合,从而在生物体内起到储存、运输、代谢药物的功效。因此,考察SA和药物分子的作用机制对于研究药物在生物体内的储存、运输具有十分重要的意义。目前以牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)为载体蛋白,探究其与药物间的相互作用已有很多报道,但以生物大分子作为荧光探针,利用其内源性荧光的变化来进行药物定量分析的报道较少。碳量子点(Carbon quantum dots,CDs)是一种新型荧光碳针,具有类似于传统半导体量子点的发光性能,小尺寸特性,还具有水溶性好和生物毒性低的特点,使其在生物学等领域有了很好的应用价值。CDs对于离子的识别和检测已经成为当下的研究热点,但在药物分析方面应用较少。本论文选用廉价的碳源合成荧光量子产率高的碳量子点,并分别以BSA和碳量子点为荧光探针,研究其与药物的相互作用,评价其分析性能,以实现对药物的定量检测。论文包括两大部分内容,一为文献综述,二为研究报告。研究报告包括以下五个内容:1.在pH=7.40的Tris-HCl缓冲介质中,非诺呋他林对牛血清白蛋白的荧光有明显的抑制作用,据此以BSA为荧光探针,实现了对非诺呋他林的测定。非诺呋他林浓度在8.0×10-9mol/L~2.8×10-7mol/L范围内与体系ΔF呈良好的线性关系,相关系数为0.9955,方法检出限为5.4×10-9 mol/L,相对标准偏差为0.86%(n=5,c=2.0×10-7 mol/L)。应用该方法于样品中非诺呋他林含量的测定,结果比较满意。同时对体系的猝灭机理进行了研究,通过测定荧光寿命、探讨温度对猝灭常数的影响以及紫外吸收光谱的变化,确定非诺呋他林与牛血清白蛋白之间发生的是静态猝灭和非辐射能量转移。按照Stern-Volmer方程和F?rster理论得出了不同温度下的结合位点数,结合常数和结合距离,热力学函数表明非诺呋他林与BSA之间主要为静电引力;应用同步荧光光谱法考察了非诺呋他林对BSA构象的影响。2.在ph=6.60的b-r缓冲溶液中,采用荧光光谱法研究了头孢地尼(cef)对牛血清白蛋白荧光强度的影响。结果表明:头孢地尼的加入促使bsa的荧光强度明显降低,cu2+存在下头孢地尼对bsa的荧光猝灭程度进一步增强。在选定的实验条件下,头孢地尼浓度在6.0×10-9mol/l~3.6×10-7mol/l(0.9997)范围内与体系的猝灭值Δf呈良好的线性关系,检出限为3.3×10-9mol/l,相对标准偏差为0.35%(n=5,c=8.0×10-8mol/l)。该方法对于片剂头孢地尼含量的检测,结果令人满意。于模拟生理条件下,通过测定荧光寿命,猝灭常数以及紫外吸收曲线的变化,确定牛血清白蛋白和头孢地尼之间发生了静态猝灭,结合位点数为1,bsa与头孢地尼之间以范德华力为主。同步荧光法的测定证明头孢地尼对牛血清白蛋白的酪氨酸残基有影响。3.在酸性介质中,依据醋氯芬酸对bsa的内源性荧光有明显的抑制作用,建立了以bsa为荧光探针定量检测醋氯芬酸含量的新方法。醋氯芬酸浓度在4.0×10-8mol/l~2.8×10-6mol/l(0.9963)范围内与Δf呈良好的线性关系,相对标准偏差为0.43%(n=5,c=8.0×10-7mol/l),方法检出限为3.1×10-8mol/l。在模拟生理条件下,研究了温度对ksv的影响以及uv-vis光谱的变化,探讨了醋氯芬酸与bsa之间的作用机理,并依据stern-volmer方程得出了各温度下的结合位点数、结合常数和具体结合位置及作用力类型,根据同步荧光法探究了醋氯芬酸对bsa构象的影响。4.以柠檬酸为原料,应用高温裂解法合成了石墨烯碳量子点(gqds),并利用peg2000钝化剂修饰提高量子产率。应用荧光光谱法,紫外光谱法,红外光谱法等对其发光性能进行了表征。在tris-hcl缓冲介质中,一定浓度的肾上腺色腙(cbzc)对gqds荧光信号有明显的抑制作用,据此实现了以gqds为荧光探针对肾上腺色腙的定量分析。研究了不同种类的缓冲溶液、gqds浓度、反应时间、增敏剂等其他条件对体系的影响。控制gqds的浓度为一定量时,体系荧光猝灭值Δf与4.0×10-7mol/l~1.2×10-5mol/l(0.9956)范围内的肾上腺色腙呈良好的线性关系,检出限为1.5×10-7mol/l,相对标准偏差为0.15%(n=5,c=4.0×10-6mol/l)。该方法对肾上腺色腙片剂中有效成分的检测,回收率为97.46%~101.6%。通过测定猝灭常数和紫外-可见吸收光谱的变化讨论了二者的反应机理和作用力类型。5.以三乙醇胺(tea)作为碳源和氮源,采用微波法制备水溶性碳量子点(ncds)。采用紫外光谱和荧光寿命对其发光性能进行了表征,考察了不同激发波长对NCDs发光强度的影响。在6.37的B-R缓冲溶液中,柳氮磺吡啶(SSZ)对NCDs的荧光信号有强烈的猝灭作用,基于此建立了以NCDs为探针测定柳氮磺吡啶的新方法。当碳量子点的浓度一定时,柳氮磺吡啶浓度在4.0×10-7mol/L~1.0×10-5mol/L范围内与NCDs的猝灭程度呈良好的线性关系,相关系数r=0.9971,检出限(S/N=3)为1.1×10-7mol/L,相对标准偏差为0.25%(n=5,c=8.0×10-6 mol/L),采用该方法测定样品中柳氮磺吡啶的含量,回收率为97.50%~103.1%。通过对猝灭机制的研究,得出NCDs和柳氮磺吡啶之间为动态猝灭,结合作用为疏水作用力。
【关键词】：牛血清白蛋白 碳量子点 荧光探针 作用机理 头孢地尼 醋氯芬酸 非诺呋他林 肾上腺色腙 柳氮磺吡啶
【学位授予单位】：延安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R917;O657.3
【目录】：

• 摘要4-7
• Abstract7-12
• 第一章 综述12-22
• 1 荧光分析法概论12-14
• 1.1 荧光分析法的概念12
• 1.2 药物荧光分析法的分类12-14
• 2 荧光探针14-15
• 2.1 荧光探针14-15
• 2.2 荧光探针的分类15
• 3 碳量子点荧光探针15-18
• 3.1 碳量子点简介及发光原理15
• 3.2 碳量子点的制备15-16
• 3.3 碳量子点荧光探针的分析应用16-18
• 4 牛血清白蛋白荧光探针18-20
• 4.1 BSA荧光探针与药物的研究方法18-20
• 4.2 BSA荧光探针与药物作用的研究进展20
• 5 研究意义20-21
• 6 研究目标和内容21-22
• 第二章 BSA荧光探针对药物的定量测定及相互作用的研究22-49
• 2.1 非诺呋他林猝灭BSA荧光的机理研究及分析应用22-31
• 2.2 铜(Ⅱ)-牛血清白蛋白对头孢地尼的测定及相互作用的研究31-41
• 2.3 基于BSA荧光探针的醋氯芬酸含量测定41-49
• 第三章 CDs荧光探针对药物的定量测定及相互作用的研究49-67
• 3.1 石墨烯量子点荧光探针测定肾上腺色腙49-59
• 3.2 氮参杂碳量子点的合成(NCDs)及对柳氮磺吡啶的测定59-67
• 参考文献67-80
• 致谢80-81
• 附录 研究生期间发表的论文和科研成果81
• 参加科研项目情况81

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本文编号：679276