本文關(guān)鍵詞：光譜學(xué)技術(shù)探測磺胺類藥物與人血清白蛋白的相互作用

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【摘要】：磺胺類藥物(Sulfonamides)是一類含有對氨基苯磺酰胺結(jié)構(gòu)的化學(xué)合成抗菌藥物的總稱,被用于預(yù)防和治療人與動物的多種細(xì)菌感染性疾病,具有抗菌范圍廣、療效好、安全方便等優(yōu)點。其中,磺胺甲惡唑(SMZ)是一種被用來治療畜禽多種感染性疾病的廣譜抗菌藥,目前仍是醫(yī)學(xué)和獸醫(yī)學(xué)臨床上常用的磺胺類藥物,經(jīng)常和左氧氟沙星(LVFX)等喹諾酮類抗菌藥物聯(lián)合使用提高藥效。近幾十年來,已有部分磺胺類藥物被報道具有明顯的副作用,例如磺胺甲噻二唑(STZ)、磺胺二甲基異惡唑(SIZ)、磺胺氯噠嗪(SCP)等。但因為磺胺類藥物性質(zhì)穩(wěn)定,價錢低廉,使用便利,仍被普遍應(yīng)用于動物飼養(yǎng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖,然而磺胺類藥物在體內(nèi)能被快速吸收,作用和代謝時間較長,容易造成磺胺藥物殘留,經(jīng)常食用會導(dǎo)致磺胺藥物在體內(nèi)蓄積,引起過敏、細(xì)菌耐藥性、致畸及致癌等,損害人體健康。人血清白蛋白(HSA)是血漿中含量最多的蛋白質(zhì)之一,作為載體與各種內(nèi)源及外源物質(zhì)相結(jié)合,影響配體的吸收、轉(zhuǎn)運、分布和代謝過程。本文以HSA為模型,采用多種光譜學(xué)方法結(jié)合分子模擬技術(shù)探索了3種磺胺類藥物與HSA的結(jié)合性質(zhì)及對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能的影響,并通過研究SMZ和LVFX單獨和同時存在時與HSA的結(jié)合機理,探討了SMZ與LVFX的協(xié)同作用。本研究對從分子水平上了解磺胺藥物在體內(nèi)的分布、轉(zhuǎn)運、代謝及毒性作用或藥理作用提供重要信息。本文主要內(nèi)容如下:1.簡單介紹了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、生理功能及生物學(xué)性質(zhì),同時概述了小分子與蛋白質(zhì)相互作用的主要研究方法。2.應(yīng)用熒光光譜、紫外吸收光譜、圓二色譜和傅里葉紅外光譜等方法,研究了人體生理條件下(pH 7.4)STZ與HSA的相互作用。熒光滴定結(jié)果表明,STZ通過氫鍵和范德華力與HSA形成復(fù)合物使HSA熒光發(fā)生靜態(tài)猝滅,結(jié)合常數(shù)Ka達(dá)到105 L·mol-1,表明STZ與HSA有較強的親合力,STZ在HSA上只有一個結(jié)合位點,結(jié)合于HSA亞結(jié)構(gòu)域IIA(Site I位)。紫外吸收、同步熒光、表面疏水性實驗、三維熒光、圓二色譜和傅里葉紅外光譜分析表明,STZ與HSA相結(jié)合,誘導(dǎo)了HSA的部分二級結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,使HSA表面疏水性增加,蛋白質(zhì)α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角含量增加,β-折疊和無規(guī)則卷曲含量降低。3.聯(lián)合采用多種光譜方法及分子模擬技術(shù),在人體酸度(pH 7.4)條件下,測定了SIZ、SCP與HSA相互作用的結(jié)合模式及對HSA結(jié)構(gòu)功能的影響。熒光猝滅結(jié)果表明,SIZ和SCP主要通過氫鍵和范德華力與HSA形成復(fù)合物,使HSA熒光發(fā)生靜態(tài)猝滅,SIZ與HSA的親和力大于SCP。位點競爭標(biāo)記實驗表明,SIZ、SCP在HSA上只有一個結(jié)合位點,即Site I位,分子模擬證實了上述結(jié)果。紫外、同步熒光、三維熒光、圓二色譜和紅外光譜分析以及蛋白質(zhì)表面疏水性測定顯示,二者與HSA的結(jié)合,導(dǎo)致HSA的部分二級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,多肽鏈部分伸展,結(jié)構(gòu)松散,使α-螺旋含量降低,HSA表面疏水性降低。SIZ和SCP與HSA結(jié)合后,使HSA構(gòu)象型態(tài)轉(zhuǎn)變符合“二態(tài)模型”,其中SIZ誘導(dǎo)HSA結(jié)構(gòu)變化的程度強于SCP。4.在模擬人體生理酸度條件下(pH 7.4),運用熒光、紫外和分子模擬技術(shù),研究了SMZ、LVFX的協(xié)同作用。實驗結(jié)果表明,SMZ和LVFX均主要通過氫鍵和疏水作用與HSA發(fā)生相互作用形成復(fù)合物,導(dǎo)致HSA的內(nèi)源熒光發(fā)生靜態(tài)猝滅。SMZ和LVFX在HSA上的主要結(jié)合位點均位于同一位點,site I位,LVFX與HSA的結(jié)合能力大于SMZ,二者共存分別小于二者單獨與HSA的結(jié)合能力。同步熒光、圓二色譜及蛋白質(zhì)表面疏水性測定顯示,SMZ、LVFX與HSA結(jié)合均可誘導(dǎo)HSA的二級結(jié)構(gòu)發(fā)生了部分改變,蛋白質(zhì)多肽鏈部分伸展,結(jié)構(gòu)松散,使α-螺旋含量降低,HSA表面疏水性升高。SMZ與LVFX同時使用產(chǎn)生協(xié)同作用。
【關(guān)鍵詞】：磺胺類藥物 左氧氟沙星 人血清白蛋白 相互作用 光譜學(xué)方法 分子模擬
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R969.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 縮寫符號與代號11-12
• 第1章 緒論12-23
• 1.1 引言12-13
• 1.2 蛋白質(zhì)概述13-16
• 1.2.1 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)13-14
• 1.2.2 蛋白質(zhì)的功能14-15
• 1.2.3 人血清白蛋白的結(jié)構(gòu)與功能15-16
• 1.3 小分子與蛋白質(zhì)相互作用研究方法16-21
• 1.3.1 光譜學(xué)方法16-19
• 1.3.2 其他方法19-21
• 1.4 選題意義與研究內(nèi)容21-23
• 1.4.1 立題思路及選題意義21-22
• 1.4.2 研究內(nèi)容22-23
• 第2章 磺胺甲噻二唑與人血清白蛋白的結(jié)合性質(zhì)及對蛋白質(zhì)構(gòu)象的影響23-36
• 2.1 引言23-24
• 2.2 實驗部分24-26
• 2.2.1 實驗儀器與材料24
• 2.2.2 實驗方法24-26
• 2.3 結(jié)果與討論26-35
• 2.3.1 STZ對HSA的熒光猝滅機制26-27
• 2.3.2 作用力類型的確定27-28
• 2.3.3 結(jié)合常數(shù)及結(jié)合位點的確定28-29
• 2.3.4 STZ對HSA二級結(jié)構(gòu)影響分析29-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第3章 磺胺氯噠嗪、磺胺二甲異惡唑與人血清白蛋白的結(jié)合機理研究36-53
• 3.1 引言36-37
• 3.2 實驗部分37-38
• 3.2.1 儀器與試劑37
• 3.2.2 實驗方法37-38
• 3.3 結(jié)果與討論38-52
• 3.3.1 SIZ/SCP對HSA的熒光猝滅38-40
• 3.3.2 熱力學(xué)參數(shù)和作用力類型的確定40-41
• 3.3.3 結(jié)合位點的確定41-42
• 3.3.4 分子模擬研究42-45
• 3.3.5 SIZ/SCP對HSA構(gòu)象的影響45-51
• 3.3.6 SIZ/SCP與HSA的結(jié)合反應(yīng)對HSA構(gòu)象型態(tài)變遷的影響51-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第4章 光譜法結(jié)合分子模擬研究磺胺甲惡唑與左氧氟沙星的協(xié)同作用53-69
• 4.1 引言53-54
• 4.2 實驗部分54-55
• 4.2.1 主要儀器與試劑54
• 4.2.2 實驗方法54-55
• 4.3 結(jié)果與討論55-67
• 4.3.1 藥物對HSA的熒光猝滅機理55-58
• 4.3.2 作用力類型的確定58-59
• 4.3.3 結(jié)合位點的確定59
• 4.3.4 分子模擬59-62
• 4.3.5 藥物對HSA構(gòu)象的影響62-67
• 4.4 本章小結(jié)67-69
• 第5章 結(jié)論與展望69-71
• 5.1 結(jié)論69
• 5.2 展望69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-79
• 攻讀碩士期間的研究成果79

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：706704