稀土离子与抗生素类药物的相互作用及其在生命科学研究中的应用

摘要

目前，国内外分析化学研究的重点之一为生物大分子与药物小分子的相互作用及分析测定生物大分子。由于某些生物大分子的含量在临床上对于诊断疾病具有参考意义，对于这些临床常见指标的分析测定也受到较大的关注。现有的某些临床诊断方法在试剂及操作上较复杂和繁琐，寻求一种简单易操作的分析测定生物大分子的方法在临床上具有重要的意义。 卵磷脂是自然界最常见的磷脂之一，它广泛存在于动植物体内。卵磷脂是生物细胞膜的主要组成部分，是胆碱和脂肪酸的主要来源。它在延缓衰老、治疗心血管疾病方面具有重要的意义。人体中卵磷脂的含量在临床诊断中起到重要的参考作用。建立一种快速、灵敏、有效的分析测定卵磷脂的方法在临床上具有重要的意义。 胆汁酸是胆汁的主要成分。其具有重要的生理作用，对胆固醇的平衡、脂肪的消化及胆结石的形成起着关键作用。任何引起肝细胞损害的病理过程，如肝炎、肝硬化、脂肪肝，都能引起生物功能的降低和胆汁酸含量的升高，胆汁酸含量的分析测定在肝肠及其相关疾病的诊断中起着重要的作用。 溶菌酶由129个氨基酸残基组成，与抗生素具有良好的协同增效作用，这在医学上具有重要的应用价值。从不同角度考察药物分子与溶菌酶的作用对于了解药物的转运和代谢过程、溶菌酶的结构和功能的关系以及阐明生物大分子与小分子相互作用的化学本质都有重要意义。 胆红素是动物体内血红蛋白等含铁卟啉化合物分解代谢的产物和代谢中间体，也是动物胆结石(如牛黄)的主要成分。胆红素在人体的新陈代谢中起着重要的作用，是一种内源性抗氧化剂，对肝细胞的再生有着积极作用。许多疾病都能引起人血中胆红素浓度异常增高，所以胆红素含量的分析测定也是临床上的重要课题之一。 本文以分子光谱(荧光、紫外)作为研究手段，利用铕离子与四环素类药物生成二元配合物作为荧光探针，研究了其与生物分子的相互作用并对生物分子进行了分析测定。本文所涉及的抗生素药物主要有四环素、土霉素、强力霉素、美他环素等，研究了其与溶菌酶的相互作用。以四环素类药物-铕离子作为荧光探针分别对卵磷脂、胆酸及胆红素进行了分析测定，提供了一种测定这些生物分子的荧光分析方法。本文共分为五章。 第一章，综述了论文的情况及目前国内外的研究现状。 第二章，研究了卵磷脂对四环素类药物-铕络合物的荧光增强作用并分析测定了生物分子卵磷脂。四环素药物具有β-二酮结构，是铕的理想配体，所生成的二元配合物发射出铕离子位于612nm的特征荧光。在一定的酸度条件下，卵磷脂能使四环素类药物-铕位于612nm处的特征荧光显著增强且增强的荧光强度与卵磷脂的含量成正比。研究了测定卵磷脂的最佳的实验条件并成功地应用于实际样品的测定。四环素类药物-铕体系和四环素类药物-铕-卵磷脂体系的荧光增强机理也同时进行了讨论。 第三章，用荧光光度法研究了四环素类药物-铕络合物与胆汁酸的相互作用及胆汁酸的分析测定。在一定的酸度条件下，胆汁酸能使四环素类药物-铕位于612nm处的特征荧光显著减弱且减弱的荧光强度与胆汁酸的含量成正比。该方法能成功地应用于实际样品的测定。 第四章，利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了四环素类药物与溶菌酶的相互作用。四环素类药物都能使溶菌酶的荧光发生猝灭，其猝灭机理为静态猝灭。通过实验求算了不同温度下四环素类药物与溶菌酶的结合常数和结合点数。依据F(o)rster非辐射能量转移理论，得到供体与受体间的距离。根据热力学参数确定了它们之间的主要作用力类型是静电引力。 第五章，以四环素类药物土霉素-铕作为荧光探针，提出了一种荧光光度法测量胆红素的方法。通过扫描荧光发射光谱发现，胆红素能使土霉素-铕二元络合物位于612nm处的特征荧光显著减弱且减弱的荧光强度与胆红素的含量成正比。对土霉素-铕与胆红素的结合能力和作用机理也进行了讨论。将该方法应用于实际样品的分析测定，由标准曲线法求算了血清中胆红素的含量。同时，对实验所测的结果与标准J-G法的测量结果相比较，含量基本一致，结果令人满意。

目录

中英文对照

第一章绪论

第二章卵磷脂对四环素类药物—稀土离子荧光增强作用的研究及其分析应用

第三章荧光光度法研究四环素类药物—稀土离子与胆汁酸的相互作用及胆汁酸分析测定

第四章四环素类药物与溶菌酶相互作用的研究

第五章以土霉素—铕作为荧光探针分析测定生物分子胆红素

结论

作者研究生期间所发表的学术论文

致谢