吴茱萸碱和吴茱萸次碱与脂质体模拟生物膜相互作用的研究

发布时间：2020-11-19 14:36

　　 吴茱萸碱(evodiamine,EVO)和吴茱萸次碱(rutaecarpine,RUT)同为中药吴茱萸的物质基础,具有多种药理活性。研究药物与生物膜的作用对于了解药物的药效和揭示其对机体的作用机制具有重要意义。但是生物膜结构复杂,组成繁多,不方便进行药物与生物膜的直接研究。因此常将脂质体作为生物膜的模拟模型,通过探究药物分子与生物膜磷脂的相互作用,来揭示药物与生物膜的相互作用。研究目的:本研究采用脂质体作为生物膜的模拟模型,通过研究和比较吴茱萸碱和吴茱萸次碱分子与脂质体膜的相互作用,从生物膜的角度,为吴茱萸碱和吴茱萸次碱与机体的作用机制的研究提供理论依据。研究方法:1、利用差示扫描量热技术对不同摩尔百分浓度的吴茱萸碱和吴茱萸次碱分子与脂质体膜的作用分别进行检测。通过各热力学参数如前相变温度(TP)、主相变温度(Tm)、主相变峰半峰宽(△T1/2)及相变焓(△H)随药物摩尔百分浓度的变化,途释了吴茱萸碱和吴茱萸次碱分子对脂质体双层膜热力学属性的影响。2、利用同步辐射X光衍射技术确定吴茱萸碱/DPPC脂质体和吴茱萸次碱/DPPC脂质体在特定温度下的微观相态的存在状态以及药物分子的加入对脂质体层间距离和构成脂质体的膜材DPPC分子疏水尾链间距的影响,以阐明二者对脂质体结构的影响。3、利用傅立叶变换红外光谱通过研究吴茱萸碱和吴茱萸次碱分子对构成脂质体的膜材DPPC分子特征官能团(CH3、CH2、C=O、PO2-)的影响,从分子层面阐明吴茱萸碱和吴茱萸次碱分子对脂质体双层膜的影响。4、比较吴茱萸碱和吴茱萸次碱分子与DPPC双层膜的相互作用。研究结果:1、吴茱萸碱/DPPC脂质体的差示扫描量热加热实验表明:当药物浓度小于10mol%时,相变温度降低、相变焓减小。当药物浓度达到10mol%时,相变温度和相变焓均达到最小值。当药物浓度大子于10mol%时,相变温度升高,相变焓增加。不同摩尔百分浓度的吴茱萸碱分子的加入均造成了脂质体主相变峰半峰宽的展宽。其差示扫描量热冷却实验表明,主相变温度存在滞后性。吴茱萸碱/DPPC脂质体的相图表明,在药物浓度为l0mol%时,吴茱萸碱对脂质体膜的流动性影响最大。吴茱萸次碱/DPPC脂质体的差示扫描量热加热实验表明:当药物浓度处于0～5mol%范围内时,随着药物浓度的增加,相变温度降低,同时相变焓减小;当药物浓度处于5～15mol%范围内时,随着药物浓度的增加,相变温度先升高后降低,主相变焓也是先增大后减小,前相变焓则是逐渐增加;当药物浓度处于15～20mol%范围内时,随着药物浓度的增加,相变温度升高,同时相变烩增加。不同摩尔百分浓度吴茱萸次碱分子的加入均造成了脂质体主相变峰半峰宽的展宽。其差示扫描量热冷却实验表明,主相变温度存在滞后性。吴茱萸次碱/DPPC脂质体的相图表明,在药物浓度为15mol%时,吴茱萸次碱对脂质体膜的流动性影响最大。2、吴茱萸碱/DPPC脂质体的同步辐射X光衍射实验表明:在特定的实验温度下,吴茱萸碱/DPPC脂质体具有特定的相态,且形成的脂质体均为层状结构,吴茱萸碱分子的加入使得处于层状凝胶相的脂质体层间距离增加,但对DPPC分子疏水尾链间距并未造成影响。吴茱萸次碱/DPPC脂质体的同步辐射X光衍射实验表明:在特定的实验温度下,吴茱萸次碱/DPPC脂质体具有特定的相态,且形成的脂质体均为层状结构,吴茱萸次碱分子的加入使得处于层状凝胶相的脂质体层间距离增加,但对DPPC分子疏水尾链间距并未造成影响。3、吴茱萸碱/DPPC脂质体的傅立叶变换红外光谱实验表明:吴茱萸碱分子的加入可造成DPPC分子特征官能团的谱带发生移动,且官能团的谱带的移动规律与吴茱萸碱的摩尔百分浓度有关。吴茱萸次碱/DPPC脂质体的傅立叶变换红外光谱实验表明:吴茱萸次碱分子的加入可造成DPPC分子特征官能团的谱带发生移动,且官能团的谱带的移动规律与吴茱萸次碱的摩尔百分浓度有关。研究结论:1、吴茱萸碱和吴茱萸次碱分子的加入,均不会影响脂质体的聚集状态,也不会造成DPPC脂质体某一相态的消失。2、吴茱萸碱和吴茱萸次碱分子在DPPC脂质体中的包封位置均具有浓度依赖性。吴茱萸碱:在0mol%x10mol%的浓度范围内,药物分子主要进入了DPPC分子的疏水尾链区域,少部分药物分子作用于DPPC分子的界面区域的羰基基团。在10 mol%≤x20mol%浓度范围内,药物分子主要进入了DPPC分子的头部区域,作用于头部区域的磷酸基团,少部分药物分子存在于DPPC分子的疏水尾部和界面区域,作用于DPPC分子的疏水尾链和界面区域的羰基基团。吴茱萸次碱:在0mol%x≤5mol%的浓度范围内,药物分子主要进入了DPPC分子的疏水尾链区域,少部分药物分子作用于DPPC分子的界面区域的幾基基团。在5mol%x≤15mol%浓度范围内,药物分子在DPPC分子的疏水区域和亲水区域均有一定程度的分布,作用于DPPC分子的疏水尾链和界面区域的羰基基团。在15mol%x≤20mol%浓度范围内,药物分子主要进入了DPPC分子的头部区域,作用于DPPC分子头部区域的磷酸基团。3、吴茱萸碱和吴茱萸次碱均具有增大脂质体膜流动性和造成膜分相的作用,这可能与二者具有的多种药理活性有关。4、吴茱萸碱和吴茱英次碱均会对处于层状凝胶相的脂质体的磷脂双分子层层间距离造成一定的影响,其可使得DPPC分子的脂肪酰链与膜面变的更加垂直。同时,吴茱萸碱和吴茱萸次碱分子进入脂质体疏水区域的方向均平行于DPPC分子疏水尾链定向排列的方向。5、通过实验各个参数的综合对比,吴茱萸次碱分子比吴茱萸碱分子更易进入脂质体的双层膜,吴茱萸次碱对脂质体双层膜的影响程度要大于吴茱萸碱。
【学位单位】：北京中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R285
【部分图文】：

积小的峰为前相变峰，相变温度为３４．２４?峰形尖锐且峰面积较大的峰为主相变峰，??相变温度为４１．３３?°Ｃ。这一结果与文献报道的纯ＤＰＰＣ脂质体的相变温度一致［１６］。如??图１．１和表１．１所示。??）Ａ????ｙ?＼???０?ｍｏｌ％???????２?ｍｏｌ。／。???????＾ｙ?＼?＾?５?ｍｏｌ％??ｉ?／＼Ｖ?ｘ４???＾??１０?ｍｏｌ％?????＾?＼?１５?ｍｏｌ％?????＇￣?ｘ?２０?ｍｏｉ％??２５?３０?３５?４０?４５???温度???图１．１升温速率为ｒＯｍｉｒｒ１的不同摩尔百分浓度的吴茱萸碱／ＤＰＰＣ脂质体的ＤＳＣ图谱??（为了清晰地显示前相变，含ｌＯｍｏｌ％吴茱萸碱的ＤＰＰＣ脂质体的ＤＳＣ曲线的纵坐标扩大了四倍，??图中红色箭头标示的为前相变峰）??３７??

?吴茱萸碱和吴茱萸次碱与脂质体模拟生物膜相互作用的研究???３．１．２吴茱萸碱分子在ＤＰＰＣ脂质体中的包封位置??ＤＰＰＣ分子从结构上可以划分为极性的头部区域（ｔｈｅ?ｈｅａｄｇｒｏｕｐ?ｒｅｇｉｏｎ）、界面??区域（ｔｈｅ?ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ?ｒｅｇｉｏｎ）和非极性的疏水尾链区域（ｔｈｅ?ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ?ｔａｉｌ?ｃｈａｉｎ??ｒｅｇｉｏｎ），如图１．２所示。吴茱萸碱与ＤＰＰＣ形成脂质体后，吴茱萸碱分子具体会包??封在脂质体双层膜的哪一部位，会对脂质体的相变转变造成不同的影响。由此推之，??药物进入生物膜的不同部位，也会对生物膜的相态转变造成不同的影响，进而影响生??物膜的功能。研究药物分子在脂质体中的包封位置，有助于阐明药物对生物膜的作用??机制。载药脂质体相变焓和相变温度随吴茱萸碱摩尔百分浓度的变化趋势如图１．３和??图１．４所示。??ｔｈｅ?ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ?ｒｅｇｉｏｎ??

?吴茱萸碱和吴茱萸次碱与脂质体模拟生物膜相互作用的研究???３．１．２吴茱萸碱分子在ＤＰＰＣ脂质体中的包封位置??ＤＰＰＣ分子从结构上可以划分为极性的头部区域（ｔｈｅ?ｈｅａｄｇｒｏｕｐ?ｒｅｇｉｏｎ）、界面??区域（ｔｈｅ?ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ?ｒｅｇｉｏｎ）和非极性的疏水尾链区域（ｔｈｅ?ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ?ｔａｉｌ?ｃｈａｉｎ??ｒｅｇｉｏｎ），如图１．２所示。吴茱萸碱与ＤＰＰＣ形成脂质体后，吴茱萸碱分子具体会包??封在脂质体双层膜的哪一部位，会对脂质体的相变转变造成不同的影响。由此推之，??药物进入生物膜的不同部位，也会对生物膜的相态转变造成不同的影响，进而影响生??物膜的功能。研究药物分子在脂质体中的包封位置，有助于阐明药物对生物膜的作用??机制。载药脂质体相变焓和相变温度随吴茱萸碱摩尔百分浓度的变化趋势如图１．３和??图１．４所示。??ｔｈｅ?ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ?ｒｅｇｉｏｎ??
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本文编号：2890113