光度法在植物活性成分与血清白蛋白相互作用研究中的应用

摘要

本论文主要运用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、红外光谱及圆二色谱技术,研究了血清白蛋白与植物活性成分相互作用的分子机制,并引入化学计量学方法解析复杂体系的光谱数据,从定性和定量的角度探讨植物活性成分与血清白蛋白的结合模式,为新药的设计与合成提供理论指导。
　　 论文共分为五个部分,主要研究结果概述如下:
　　 1.综述了药物小分子与蛋白质分子相互作用的研究现状,包括荧光光谱法、紫外吸收光谱法、红外光谱法以及圆二色谱法在该研究领域的应用情况。
　　 2.采用荧光光谱法、紫外光谱法以及红外光谱法研究了在生理酸度条件下(pH=7.40)山姜素与牛血清白蛋白(BSA)的结合作用。研究表明,山姜素与BSA相互作用形成新的复合物是导致BSA荧光猝灭的主要原因；热力学参数焓变ΔH和熵变ΔS值分别为22.10 kJ.mol-1叫和166.04 J·mol-1·K-1,表明二者之间的作用力以疏水作用力为主。竞争实验,表明山姜素在BSA上的结合位点位于DomainⅡA的疏水腔中,即SiteⅠ。同步荧光光谱以及红外吸收光谱研究表明山姜素能够使BSA的构象发生变化。
　　 3.在生理酸度下,运用荧光光谱和紫外-可见光谱法研究了白杨素、红景天苷与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。研究发现,这两种药物与HSA都有较强的结合,白杨素对HSA的荧光有猝灭作用,而红景天苷的加入导致HSA荧光增强。白杨素与HSA主要靠静电作用力结合,而氢键与范德华力是红景天苷结合作用的主要驱动力。同步荧光光谱和三维荧光光谱研究表明,白杨素、红景天苷与HSA结合都会引起HSA构象的变化。
　　 4.采用荧光光谱法、紫外光谱法、红外光谱法以及圆二色谱法研究了牡荆素与人血清白蛋白的结合作用。研究表明,静态猝灭是牡荆素导致HSA荧光猝灭的主要原因；由求得的热力学参数,确定了二者之间的作用力是氢键和范德华力。竞争实验,表明牡荆素在HSA上的结合位点位于DomainⅡA的疏水腔中,即SiteⅠ。同步荧光光谱、红外吸收光谱和圆二色谱研究表明,牡荆素能够使HSA的构象发生变化。同时,研究了维生素C(VC)、维生素B2(VB2)对二者结合的扰动。
　　 5.在生理酸度条件下(pH=7.4),应用荧光光谱技术研究了葛根素与HSA的相互作用。实验证明了葛根素能与HSA形成了基态复合物的静态方式猝灭HSA体系的荧光。竞争实验选择华法林,布洛芬和洋地黄毒苷分别作为SiteⅠ,SiteⅡ,SiteⅢ位的标记药物,结果发现牡荆素在HSA上的结合位点位于DomainⅡA的疏水腔中,即SiteⅠ。同时,以华法林(SiteⅠ)、布洛芬(SiteⅡ)、洋地黄毒苷(SiteⅢ)为荧光标记药物研究了葛根素与探针竞争结合HSA的反应,运用平行因子法(PARAFAC)解析竞争实验的三维同步荧光光谱数据,获取荧光标记物、葛根素和HSA-葛根素复合物在平衡时浓度变化趋势及其纯光谱,证实了葛根素结合在HSA上的结合位点位于DomainⅡA的疏水腔中,即SiteⅠ。