光谱法研究白藜芦醇与白藜芦醇苷的异构化及其与蛋白质的作用

摘要

荧光光谱法是研究分子构象的一种常用而有效的方法，能提供反映分子的成键和结构情况的多个物理参数。紫外吸收光谱法是一种直接检测物质结构变化的工具。衰减全反射红外光谱法（ATR）具有非破坏性和非侵入性，能在分子水平上现场检测溶液中化学或生物反应过程，获得反应过程中物种变化的信息。 本论文运用荧光光谱法、紫外吸收光谱法和现场衰减全反射红外光谱法（ATR）研究了白藜芦醇以及白藜芦醇苷与生物大分子的相互作用，白藜芦醇与白藜芦醇苷的生物利用率以及光致异构化和异构化机理。主要工作如下： 1.综述了荧光光谱法、紫外吸收光谱法和衰减全反射红外光谱法的原理和近期的研究进展。 2.用荧光光谱、傅立叶变换衰减全反射红外光谱（ATR—FTIR）和紫外—可见吸收光谱法研究了转铁蛋白在生理pH值（pH=7.0）下和白藜芦醇的相互作用。并研究了脂肪酸对转铁蛋白与白藜芦醇作用的影响。考察了在存在和不存在转铁蛋白的情况下白藜芦醇苷的溶解性、光热稳定性。实验表明，转铁蛋白与白藜芦醇分别对白藜芦醇与转铁蛋白内源荧光的猝灭机理是静态猝灭。白藜芦醇与转铁蛋白相互作用形成了1：1的复合物，其结合常数可以用不同的方法得到。氢键和范德华力在转铁蛋白与白藜芦醇的相互作用中起了重要作用。根据Forster能量转移理论，求得了转铁蛋白与白藜芦醇的结合距离（γ=3.39nm）。同步荧光光谱和红外光谱表明白藜芦醇与转铁蛋白的作用使得转铁蛋白的构像和二级结构发生改变。脂肪酸对白藜芦醇与转铁蛋白的作用既有竞争又有协调作用。与转铁蛋白作用后，白藜芦醇的光、热稳定性稍有增强，而溶解性有显著的提高。 3.在模拟生理条件下，用稳态荧光光谱法研究了白藜芦醇苷与牛血清白蛋白（BSA）以及溶菌酶的相互作用。实验表明，白藜芦醇苷在较高的浓度时发生自身缔合。白藜芦醇苷能显著猝灭BSA和溶菌酶的内源荧光，静态猝灭和非辐射能量转移是导致白藜芦醇苷对两者荧光猝灭的两大原因。通过Lineweaver—Burk和double—reciprocal方程求得了白藜芦醇苷与BSA、溶菌酶的结合常数KA分别为5.90×104、3.86×104，结合位点数n都接近1。偏振荧光实验表明白藜芦醇苷是与BSA中的Trp—214结合，而同步荧光光谱表明白藜芦醇苷在溶菌酶中与酪氨酸结合。疏水力、氢键分别是白藜芦醇苷与BSA、溶菌酶之间的主要结合力。依据Forster非辐射能量转移理论，得出相对BSA，白藜芦醇苷与溶菌酶的结合距离增大。所以，酚类化合物—蛋白之间的作用与蛋白质的结构具有相关性。 4.用现场ATR—FTIR技术研究了反式白藜芦醇苷的现场光致异构化。紫外—可见吸收光谱结果表明，反式白藜芦醇苷异构化与紫外照射波长、照射时间以及溶液的pH值有关，而反式白藜芦醇苷的浓度对反式白藜芦醇苷异构化速率影响不大。现场ATR—FTIR结果表明反式白藜芦醇苷异构化主要导致了C=C、烯氢、亚甲基以及苯环上的取代基的振动发生改变。此外，发现与BSA作用后，反式白藜芦醇苷异构化过程的速率常数减小，反式白藜芦醇苷光稳定性提高。而且BSA对反式白藜芦醇苷的保护作用与BSA的浓度，溶液的离子强度有关。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1荧光分光光度法

1.1.1荧光分光光度法的产生和基本原理

1.1.2荧光分光光度法的分类

1.1.3荧光分光光度法在生物分析中的应用

1.2紫外分光光度法

1.2.1紫外分光光度法的基本原理

1.2.2紫外分光光度法在生物分析中的应用

1.3现场衰减全反射红外光谱法

1.3.1现场衰减全反射红外光谱法的基本原理

1.3.2现场衰减全反射红外光谱法在生物分析中的应用

1.4本论文选题背景及研究内容

第二章光谱法研究白藜芦醇与转铁蛋白的相互作用

2.1引言

2.2实验部分

2.3结果和讨论

2.4小结

第三章荧光猝灭法研究白藜芦醇苷与牛血清白蛋白以及溶菌酶的相互作用

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果和讨论

3.4小结

第四章现场衰减全反射红外光谱法研究反式白藜芦醇苷的光致异构化

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果和讨论

4.4小结

结语

参考文献

攻读学位期间发表的相关论文

致谢