藥物及納米材料與牛血清白蛋白相互作用的光譜研究
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【摘要】:藥物和納米材料的研究是生命科學(xué)、化學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)非;钴S的課題。在生物體內(nèi),血清白蛋白是一種具有重要存貯和運輸作用的載體蛋白,它能很多與物質(zhì)廣泛結(jié)合。熒光光譜法的研究一直是人們所關(guān)心和依賴的分析工具,因它具有靈敏度高、用量少、選擇性強、方法簡便等特點,而越來越廣泛地被應(yīng)用于對生物大分子和藥物小分子等的研究。同樣,隨著納米材料技術(shù)的迅速掘起,納米材料占領(lǐng)了科研領(lǐng)域的很大一部分,越來越多的人開始參與對它的研究,并將其很好地應(yīng)用于生物技術(shù)領(lǐng)域,為科學(xué)的進(jìn)步起到了很大的作用。本文應(yīng)用熒光光譜法和紫外吸收光譜法以及共振散射光譜法共同研究了藥物及納米材料與牛血清白蛋白的相互作用,通過實驗研究得到了他們之間相互作用的猝滅機理、作用力和結(jié)合常數(shù)等。這對深層次的認(rèn)識血清白蛋白與藥物小分子等的作用機理提供有用的信息和數(shù)據(jù),,進(jìn)而為新藥物的開發(fā)和合理用藥提供重要的理論指導(dǎo)。 本文首先介紹了藥物、納米材料和蛋白質(zhì)的概念、發(fā)展和特點,然后綜述了藥物及納米材料與血清白蛋白互作用的研究方法和近幾年的研究進(jìn)展以及藥物及納米材料與血清白蛋白互作用的光譜研究內(nèi)容,最后提出了藥物小分子及納米材料與血清白蛋白相互作用的研究意義。本論文的主要研究內(nèi)容如下: 1.應(yīng)用熒光光譜法、共振光散射法和紫外吸收光譜,共同研究了甲鈷胺(Mecobalamin)與牛血清白蛋白(BSA)之間的相互作用。在pH=7.40的Tris-HCl緩沖溶液中,加入不同濃度的甲鈷胺,實驗發(fā)現(xiàn),甲鈷胺濃度越大BSA的熒光強度和共振散射光強度逐漸降低。通過計算不同溫度下的猝滅常數(shù),確定了其猝滅機理為動態(tài)猝滅。計算得出了甲鈷胺與BSA之間的表觀結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點數(shù);根據(jù)熱力學(xué)公式計算并確定了甲鈷胺與BSA的作用力為疏水作用力。 2.在pH7.40的Tris-HCl緩沖體系下,采用熒光法研究了富馬酸酮替芬(KTF)BSA的相互作用。結(jié)果表明,富馬酸酮替芬以靜態(tài)猝滅的方式使得牛血清白蛋白熒光強度顯著降低。測得了不同溫度下KTF-BSA的KA和n,計算得到二者以疏水作用力的方式結(jié)合。同時,利用同步熒光光譜,研究了富馬酸酮替芬對BSA構(gòu)象的影響。此外,應(yīng)用紫外吸收光譜法,研究了KTF-BSA的相互作用機理,與熒光光譜法的結(jié)論相一致。 3.應(yīng)用熒光光譜法研究了納米鉑(PtNP)與BSA的相互作用。研究發(fā)現(xiàn),納米鉑與牛血清白蛋白猝滅機制為靜態(tài)猝滅。計算得出不同溫度下納米鉑與牛血清白蛋白之間相互作用的結(jié)合常數(shù)K≈104,結(jié)合位點數(shù)n≈1,根據(jù)熱力學(xué)參數(shù)值確定了納米鉑與牛血清白蛋白之間的作用力為疏水作用力。同時應(yīng)用同步熒光法分析了PtNP對BSA構(gòu)象的影響?疾炝顺R娊饘匐x子Mg2+、Zn2+、Fe3+對納米鉑和BSA體系的影響,結(jié)果表明Fe3+和納米鉑對BSA有競爭作用。 4.在pH7.40的Tris-HCl緩沖體系下,用熒光光譜法研究了碳納米管(MCNTs)對鹽酸胺碘酮(AD)和牛血清白蛋白(BSA)熒光光譜特性的影響以及無碳納米管共存時鹽酸胺碘酮與BSA之間的相互作用。結(jié)果表明,AD對BSA的熒光有較強的猝滅作用,其猝滅機理為動態(tài)猝滅。碳納米管的存在使AD對BSA的猝滅作用增強。計算了不同溫度下AD與BSA之間的表觀結(jié)合常數(shù)KA,結(jié)合位點數(shù)n。相應(yīng)的熱力學(xué)參數(shù)ΔH、ΔG和ΔS表明,AD與BSA之間主要以靜電作用力結(jié)合。根據(jù)F rster非輻射能量轉(zhuǎn)移理論,確定了AD與BSA之間的結(jié)合距離r=3.99nm。此外,利用同步熒光光譜,分析了AD對BSA構(gòu)象的影響。在碳納米管存在下,AD與BSA結(jié)合位點數(shù)增加,其結(jié)合常數(shù)也高于無MCNTs時的KA值,MCNTs的加入沒有引起B(yǎng)SA構(gòu)象的變化。 5.應(yīng)用熒光光譜法研究了生理條件下有無金納米粒子(AuNP)共存時鹽酸賽庚啶(CH)與牛血清白蛋白(BSA)的相互作用結(jié)果表明,鹽酸賽庚啶主要以靜態(tài)猝滅的方式使得牛血清白蛋白熒光強度顯著降低。測得了不同溫度下的KA和n,計算并得到了CH-BSA是疏水作用力,r=5.07nm,E=0.0157。同時,利用同步熒光光譜,分析了鹽酸賽庚啶對BSA構(gòu)象的影響。此外,應(yīng)用紫外吸收光譜法,研究了CH-BSA的相互作用機理,也為靜態(tài)猝滅。最后評估了共存AuNP對CH-BSA作用的影響。
【關(guān)鍵詞】:甲鈷胺 納米鉑 熒光光譜 鹽酸胺碘酮 碳納米管 紫外吸收光譜 富馬酸酮替芬 牛血清白蛋白 鹽酸賽庚啶 相互作用 納米金
【學(xué)位授予單位】:延安大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:O657.3
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 第一章 綜述11-19
- 1.1 藥物11
- 1.2 納米材料11-12
- 1.3 蛋白質(zhì)12-13
- 1.4 藥物及納米材料與血清白蛋白互作用的研究方法和近幾年的研究進(jìn)展13-16
- 1.5 藥物及納米材料與血清白蛋白互作用的光譜研究內(nèi)容16-18
- 1.6 本課題的提出及研究意義18-19
- 第二章 藥物與牛血清白蛋白相互作用的光譜研究19-28
- 2.1 甲鈷胺與牛血清白蛋白相互作用的光譜研究19-24
- 2.2 熒光光譜法研究富馬酸酮替芬與牛血清白蛋白的相互作用24-28
- 第三章 藥物及納米材料與牛血清白蛋白相互作用的光譜研究28-47
- 3.1 納米鉑與牛血清白蛋白相互作用的光譜研究28-34
- 3.2 碳納米管存在下鹽酸胺碘酮與 BSA 的相互作用34-41
- 3.3 熒光光譜法研究納米金存在下鹽酸賽庚啶與牛血清白蛋白的相互作用41-47
- 參考文獻(xiàn)47-61
- 致謝61-62
- 攻讀碩士學(xué)位期間論文完成情況62
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:413063
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