光谱和伏安法研究沙丁胺醇与牛血清白蛋白的相互作用

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光谱法研究吡嗪酰胺与牛血清白蛋白的相互作用

光谱法研究吡嗪酰胺与牛血清白蛋白的相互作用张霞;倪永年【期刊名称】《化学研究与应用》【年(卷),期】2007(019)011【摘要】用光谱法研究了抗结核药吡嗪酰胺(Pyrazinamide, PZA)与牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)的相互作用,初步探讨了PZA对BSA的猝灭机理为静态猝灭,并用荧光猝灭法测定了作用的位点数n和结合常数K.根据不同温度下的热力学常数确定了PZA与BSA之间的作用力主要是氢键和范德华力作用.根据Forster非辐射能量转移原理,测定了实验条件下PZA与BSA相互结合时,能量授体-受体的结合距离.并用同步荧光和紫外光谱法研究了PZA对BSA构象的影响.【总页数】4页(P1211-1214)【作者】张霞;倪永年【作者单位】南昌大学化学系,江西,南昌,330047;南昌大学化学系,江西,南昌,330047;南昌大学食品科学教育部重点实验室,江西,南昌,330047【正文语种】中文【中图分类】O657.3【相关文献】1.多光谱法和分子对接模拟法研究美满霉素与牛血清白蛋白的相互作用 [J], 王晓霞; 聂智华; 马力通; 崔金龙; 赛华征; 赵文渊2.光谱法研究高效氯氰菊酯与牛血清白蛋白的相互作用 [J], 孙丽莉;张朝;陈刚;彭晓萌;谢映松;胡立中;葛少林3.光谱法与计算机模拟法研究六溴环十二烷与牛血清白蛋白的相互作用 [J], 庹浔;宋继敏;付豪;吕小兰4.多光谱法和分子对接模拟法研究黄腐植酸和牛血清白蛋白的相互作用 [J], 王晓霞;吴昊;聂智华;马力通;崔金龙;赛华征;成建国5.光谱法研究甲苯达唑与牛血清白蛋白的相互作用 [J], 顾佳丽;王思宇;杨丹;黄曦瑶;何茜;秦洪伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

荧光光谱法研究间-硝基苯胺与牛血清白蛋白的相互作用

收稿日期:2008203210 修改日期:2008206221基金项目南京晓庄学院青年专项(5NXY 6)作者简介黄芳,女,南京晓庄学院化学系教师,硕士,主要从事仪器分析的教学和研究工作2008年11月第6期南京晓庄学院学报JOURNAL OF NANJ I NG X I A OZ HUANG U N I V ERS ITY Nov .2008No .6荧光光谱法研究间2硝基苯胺与牛血清白蛋白的相互作用黄　芳,吴晓霞,张　凤(南京晓庄学院化学系,江苏南京210017)摘　要:文章采用荧光光谱技术研究了在不同的酸度和温度条件下,间2硝基苯胺与牛血清白蛋白间的相互作用机制.采用荧光猝灭法讨论了不同pH 条件下邻硝基苯胺与牛血清白蛋白间的猝灭类型,计算了不同温度和pH 条件下的结合常数,并根据热力学参数确定了其主要结合作用力的类型.研究结果表明,间2硝基苯胺对牛血清白蛋白有较强的荧光猝灭作用,符合静态猝灭机理,二者之间的结合作用力主要是范德华力.关键词:荧光光谱法;间2硝基苯胺;牛血清白蛋白;相互作用中图分类号:0641.3 文献标识码:A 文章编号:100927902(2008)0620026204 硝基苯胺被广泛应用于染料、医药、农药、塑料、炸药等化学工业,是典型的有机环境污染物之一.硝基苯胺毒性较高,对人体和生态环境有很大的危害[1,2].血清白蛋白是血浆中含量最丰富的一种载体蛋白,它能与许多物质结合,并起着载体蛋白的运输作用.当人体或生物体吸入有毒污染物,进入血液系统后,通过白蛋白为载体转运到各部位.研究硝基苯胺与血清白蛋白之间的作用,对于研究其在体内的转化、分布、排泄及消除均有重要实际意义,也可对其生物毒性作出初步的评价.本文采用荧光光谱技术,研究了间2硝基苯胺与牛血清白蛋白(bovine se r um album in,B S A )间的相互作用,讨论了猝灭类型,计算了反应的结合常数,研究结果对于阐明环境污染物间2硝基苯胺在体内的运输过程及与BS A 相互作用机制具有一定的意义.1　实验部分1.1　仪器和试剂LS 250B 型荧光分光光度计(美国Perkin 2Ee m 2e r ),配有CS 501型超级恒温器,T U 21901双光束型紫外2可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司),雷磁pHS 23C 数显酸度计(上海雷磁仪器厂).牛血清白蛋白(BS A,中国医药集团上海化学试剂公司),间2硝基苯胺(上海试剂三厂),三羟基氨基甲烷(Tris ),盐酸,氯化钠,乙醇均为分析纯试剂.BS A 储备溶液:1.0×10-5m ol /L,间2硝基苯胺的储备液:1.0×10-3mol/L,pH 分别为7.55和8.40的Tris 2HC l 缓冲液.所有工作溶液均保持NaCl 浓度为0.9%.实验用水为二次去离子水.1.2　实验方法吸收光谱的测定:10mL 容量瓶中加入0105mL 215×10-6mol/L 的B S A 溶液,再依次加入0100mL,0110mL 、0120mL 、0130mL 、0140mL 、0150mL 、0160mL 、0170mL 的110×10-4mol /L 的间2硝基苯胺溶液,均用pH 为7155的Tris 2HCl 稀释至刻度后混匀,在室温下测定200—300n m 间BS A 在不同间2硝基苯胺溶液中的吸收光谱.荧光光谱的测定:在10mL 容量瓶中加入0105mL 110×10-5mol/L 的BS A 溶液,再依次加入0100mL,0105mL 、0110mL 、0115mL 、0120mL 、0130mL 、0140mL 、0150mL 、0160mL 、0170mL 的110×10-3mol/L 的间2硝基苯胺溶液,均用pH 为7155的Tris 2:2004:.HC l 稀释至刻度后混匀,将容量瓶置于恒温仪中恒温4h 为待测液.分别在15℃、25℃、37℃下固定激发波长为295nm ,荧光发射与激发狭缝宽度均为5nm ,绘制250～500nm 的发射光谱,记录343nm 处的荧光强度.将缓冲液改为pH 8141的Tris 2HC l 溶液方法同上进行测量.同步荧光的测定:B S A 与间2硝基苯胺溶液同步荧光光谱测定的溶液条件同荧光光谱,固定荧光发射与激发的波长差分别为△λ=20nm 和△λ=60nm 时进行同步荧光光谱扫描并绘制室温下的同步荧光光谱.2　结果与讨论2.1　B S A 和间2硝基苯胺的紫外吸收光谱固定BS A 的浓度不变,不断增加间2硝基苯胺的浓度,以间2硝基苯胺试剂空白为参比,测定混合溶液的紫外吸收光谱,绘制吸收曲线,见图1.从图中可以看出,随着间2硝基苯胺浓度的增加,B S A 吸收峰强度逐渐降低,且最大吸收峰发生一定的紫移,说明二者间存在相互作用.图1　BSA 与间硝基苯胺的紫外吸收光谱2.2　BS A 和间2硝基苯胺的荧光猝灭机理的确定蛋白质能够发出荧光是因为存在三种芳香族氨基酸:色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸.大多数情况下认为蛋白质所显示的荧光主要来自色氨酸残基的贡献[3].而当激发光为295nm 时,间2硝基苯胺在250—300nm 内无荧光.固定B S A 的浓度,在B S A 溶液中加入间2硝基苯胺,其荧光强度呈有规律的降低(见图2),说明间2硝基苯胺对BS A 有猝灭作用,二者之间存在相互作用.为进一步研究其猝灭机理确定猝灭类型,分别测定=55及=条件下5℃、5℃和图2　间2硝基苯胺与BSA 荧光猝灭图37℃间2硝基苯胺对BS A 的荧光猝灭情况.先假设该过程为动态猝灭过程,当荧光体与猝灭剂由于热运动发生碰撞时,可引起荧光体系的动态猝灭,满足Stern 2Vol me r 方程[4]:F 0/F =1+K sv [MN ]=1+kq 0(1)其中F 0,F 为没加荧光猝灭分子和加入荧光猝灭分子时343nm 荧光峰的强度,[MN ]为间2硝基苯胺猝灭体浓度,K sv 为动态猝灭常数(Ste r n 2Vol m er 常数,Lmol -1),它描述了生物大分子与荧光猝灭剂分子彼此扩散和相互碰撞,且可能生成不稳定过渡态配合物而达到动态平衡时的量效关系.k q 为动态荧光猝灭过程速率常数(L mol-2s -1),它反映了体系中分子的彼此扩散和相互碰撞对生物大分子荧光寿命衰减速率的影响,0为猝灭体不存在时荧光分子平均寿命.由生物大分子荧光寿命约为10-8s,以F 0/F 对[MN ]作图可得直线,由斜率可得在pH7.55和8.41条件下,k q 均大于1012L mol -2s -1(见表1),而各类猝灭剂对生物分子的最大碰撞猝灭过程速率常数为2.0×1010Lmol -2s -1[5],所以反证以上猝灭为静态猝灭.此外,随着温度的升高,直线的斜率均有不同程度的下降,说明升高温度不利于此二体系的荧光猝灭,也进一步表明pH 为7.55和8.41条件下,间2硝基苯胺对B S A 的猝灭作用均为静态猝灭.2.3　B S A 和间2硝基苯胺作用的结合常数和结合位点数的求取对于静态猝灭过程,荧光强度与猝灭剂的关系可由荧光分子与猝灭剂分子之间的结合常数表达式推导求出[6].设生物大分子B S A 和间2硝基苯胺有n 个相同且独立的结合位点,则两者间的猝灭反应可表示为pH 7.pH 8.4112表1　不同温度和pH条件下的荧光猝灭方程pH t℃F0/F=1+K S V[MN]r K SV k q7.5515℃F0/F=2.17×104[MN]+0.77610.99272.17×1042.17×1012 25℃F0/F=1.97×104[MN]+0.75310.99141.97×1041.97×1012 37℃F0/F=1.91×104[MN]+0.78720.99291.91×1041.91×10128.4115℃F0/F=2.11×104[MN]+0.73690.91882.11×1042.11×1012 25℃F0/F=2.06×104[MN]+0.76940.90792.06×1042.06×1012 37℃F0/F=2.01×104[MN]+0.81000.90912.01×1042.01×1012n MN+BS AΖMN n BS A(2)其相应的结合数Ka为:Ka =[MN n B S A][MN]n[BS A](3)式中[B S A]为游离荧光体浓度,[MNnB S A]是配合物浓度,若荧光体总浓度为[B S A]0,则[B S A]=[MN n B S A]+[B S A],代入(3)式得:K a=[B S A]-[B S A][MN]n[BSA](4)在静态猝灭中,荧光体系的荧光强度F与其游离浓度成正比(所生成的配合物是非荧光性的)[B S A][B S A]=FF(5)由(4)和(5),可得:lg(F0-F)F=lg Ka+n ln[MN](6)将所测得的各个荧光光谱,按340n m处的相对荧光强度按式(6)进行线性拟合,(如图3)得到间2硝基苯胺与BS A形成复合物的结合常数、结合位点数和相应的直线方程(见表2).从表中数据可以看出,间2硝基苯胺与BS A的结合常数均大于104,说明二者的结合作用较强,间2硝基苯胺能被B S A所贮运.表2　间2硝基苯胺与BSA形成复合物的结合常数、结合位点数及相应的直线相关系数pH t℃lg[(F0-F)/F]=lgKa+nlg[MN]r K a n7.5515℃l g[(F0/F)/F]=7.4657+1.60l g[MN]0.98832.92×1071.60 25℃l g[(F0-F)/F]=5.077+1.22lg[MN]0.99721.19×1051.22 37℃lg[(F0-F)/F]=4.6816+1.12lg[MN]0.99261.12×1041.128.4115℃lg[(F0-F)/F]=8.1198+2.00lg[MN]0.99592.00×1072.00 25℃lg[(F0-F)/F]=8.1029+1.99lg[MN]0.99031.99×1071.99 37℃lg[(F0-F)/F]=7.3496+1.80lg[MN]0.99161.80×1071.802.4　作用力类型的确定小分子与生物大分子蛋白质间的作用力属于分子间的弱相互作用力包括氢键作用力、范德华作用力、静电作用力和疏水作用力等.根据反应前后热力学焓变△H和熵变△S的相对大小,可判断生物大分子与小分子结合力的性质.在温度变化不大时,反应的焓变△H可以看成一个常数.根据热力学参数方程,△G=-RT ln K,ln(K2/K1)=△H(1/T1-1/T2)/R,△G=△H-T△S.疏水作用力有可能使体系的△H和△S增大,静电作用力使△H减小△S增大,范德华力使体系的△H和△S减小[7].经计算得到间-硝基苯胺在pH=7.55时与BS A结合的热力学参数见表3.由此可以看出,该作用过程△H<0,△S<0,故可以认为间2硝基苯胺在pH为7.55的条件下与B S之间的作用力主要为范德华作用力表3　间2硝基苯胺与BSA结合反应的热力学参数pHT℃△HkJ mol-1△GkJ mol-1△SJ mol-1K-1 7.5525℃-151.3-28.96-0.410637℃-151.3-24.03-0.41032.5　BS A和间2硝基苯胺同步荧光的分析对于蛋白质的同步荧光光谱,当激发光与发射光的差值为△λ=20n m,只表现出酪氨酸残基的荧光,当△λ=60nm时,只表现出色氨酸残基的荧光.由于氨基酸残基的最大发射波长与其所处环境的疏水性有关,所以由发射波长的改变可判断蛋白质构象的变化[8,9].固定蛋白质的浓度,逐渐增加间2硝基苯胺的浓度,记录△λ=20n m和△λ=60nm时的同步荧光光谱(图4).从图中可以看出随着间2硝基苯胺浓度的增加B S A的荧光发射峰仅降低而没有发射波长的红移,说明间2硝基苯胺的加入对BS 的构象几乎没有变化A .A .图4　BSA 的同步荧光光谱T =25℃　pH7.553　结论本文通过研究发现,在pH 7.55和8.41的条件下间2硝基苯胺对BS A 的荧光猝灭作用均为静态猝灭.通过对间2硝基苯胺与B S A 热力学参数的测定,发现二者是以范德华力相结合,且结合力较强,同步荧光光谱显示间2硝基苯胺对B S A 的构象几乎没有影响.由此可以判断,间2硝基苯胺进入生物体后能与血清蛋白结合形成大分子化合物,仅游离型的化合物可以自由通过各种生物膜产生毒性作用[10],因此血清蛋白对间2硝基苯胺的毒性有缓冲和降低作用.参考文献:[1]徐晓白,戴树桂,黄玉瑶.典型化学污染物在环境中的变化及生态效应[M ].北京:科学出版社,1998,2412242.[2]夏世钧,吴中亮.分子毒理学基础[M ].武汉:湖北科学技术出版社,2001:1622163.[3]姚武,高峰,王伦.依诺沙星与牛血清白蛋白相互作用的荧光法研究[J ].分析测试学报,2004,24(1):76279.[4]陈国珍,黄贤智,郑株梓等.荧光分析法[M ].第二版.北京:科学出版社,1990,56257.[5]陈韵,孔祥荣,沈星灿,等.尼古丁与BS A 的光谱研究[J ].光谱学与光谱分析,2005,25(10):165221657.[6]M auric i o SB,Guilhe r me L I .Effec t of BSA binding on ph o 2t ophysi ca l and photochem ical properties of triaryl me thane dyes[J ].J Physichem,1998,102(23):467824688.[7]朱健,童沈阳.荧光黄与蛋白质相互作用的研究[J ].高等学校化学学报,1996,17(4):5392541.[8]肖厚荣,盛良全,施春华,等.水杨酸与牛血清蛋白相互作用的荧光光谱研究[J ].光谱学与光谱分析,2004,1(24),78281.[9]刘雪锋,夏咏梅,方云,等.中药黄连有效成分盐酸小檗碱与牛血清白蛋白的相互作用[J ].高等学校化学学报,2004,11(25):209922103.[10]孟紫强.环境毒理学[M ].北京:中国环境科学出版社,2000,156.(责任编辑:陈昌云)Spectr om etr i c S tudy on the I n tera cti on Bet ween m 2N itr o an ili n eand Bovi n e Ser um A lbum i nHUAN G Fang,WU Xiao 2xia,ZHANG Feng(Depart ment of Chem istry,Xiaozhuang Uni ve rsity,Nanjing 210017,China )Abstrac t:The m echanis m of inte r action bet ween m 2nitr oaniline and Bovine Serum A lbum in (B S A )was inve stiga 2ted w ith fluor e scence s pectr ome try a t different pH and te mperature .W ith fluorescence quenching m ethod,binding constants and the r modyna m ic para m ete rs were calculated .A ccording to the ther modyna m ic para m eters,the m ain types of binding f orceswere de ter m ined .The results showed tha t m 2nitr oaniline had a powerf ul ability t o quench theB S A fluor escence intensity via a nonradiative energy tr ansfer mechanis m ,and the m ain dom inant type of binding f V W f K y f y;2;;or ces wa s an der als orce .e wor d s:luo re scence s p ectrometr m n itroan iline bovin e serum album in in terac tion。

光谱法研究杀螟丹与牛血清白蛋白相互作用

光谱法研究杀螟丹与牛血清白蛋白相互作用张颖;陈宁生;张红颖【摘要】在模拟人体生理条件下,应用荧光光谱法及紫外可见光谱法研究农药杀螟丹与牛血清白蛋白(BSA)间相互作用的荧光行为,用同步荧光技术和圆二色谱考察杀螟丹对BSA结构影响.实验发现,杀螟丹对BSA有较强荧光猝灭作用,猝灭机制属于静态猝灭.用Stern-Volmer方程处理实验数据,得到298 K、303 K、308 K和310 K时的结合常数分别为1.099×104 L/mol、0.805×104 L/mol、0.324×104L/mol和0.200×104 L/mol,能量转移理论求得二者之间的结合距离是2.5nm；其结合作用力以氢键和范德华作用力为主；一些金属离子的存在会影响杀螟丹对BSA的作用；相互作用使BSA的结构发生改变.【期刊名称】《安徽工程大学学报》【年(卷),期】2013(028)002【总页数】4页(P42-45)【关键词】杀螟丹;牛血清白蛋白;荧光光谱;紫外可见光谱;圆二色谱【作者】张颖;陈宁生;张红颖【作者单位】安徽工程大学生物与化学工程学院,安徽芜湖241000;安徽工程大学生物与化学工程学院,安徽芜湖241000;安徽工程大学生物与化学工程学院,安徽芜湖241000【正文语种】中文【中图分类】O657.39随着农药的大量使用，农药残留污染物对自然生态环境的影响日趋严重，引起社会各界的高度重视.研究农药与蛋白质的相互作用，不仅为从分子水平上研究农药在体内的储存、转运和代谢提供了理论依据，也为医学上治疗农药中毒提供了帮助，这方面的研究逐渐增多并成为研究热点[1].杀螟丹（Cartap，C7 H 15 N3 O2 S2·HCl）俗称巴丹，属于沙蚕毒素类广谱、中毒杀虫剂，对菜青虫、小菜蛾幼虫、马铃薯瓢虫、等蔬菜、水稻、旱粮作物及棉花害虫都有很好的灭杀效果[2].目前，对杀螟丹大多是提取、分离及施用等方面的研究，其与蛋白质作用的研究未见报道.本文应用牛血清白蛋白（BSA）代替人血清白蛋白，联合多种光谱技术研究了杀螟丹与BSA相互作用机理，推测了作用的结合力类型，探讨一些共存金属离子对作用的影响，以及杀螟丹的加入对BSA的结构变化.1 实验部分1.1 仪器和试剂Jasco-20c圆二色谱仪（日本，岛津公司）；UV-757CRT紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限公司）；HH-601A超级恒温水浴（金坛市晶玻实验仪器厂）；F-4500型荧光分光光度计（日本，日立公司）；BSA（Sigma公司，1.0×10-5 mol／L），低温保存；杀螟丹（安徽华星化工有限公司，纯度 98%，1.0×10-3 mol／L）；NaCl（0.1 mol／L）；Tris-HCl溶液（p H＝7.4）；一定浓度的几种金属离子溶液；其他试剂均为分析纯，实验用水均为重蒸水.1.2 实验方法在10 m L的比色管中加入2.0 m L BSA溶液、2.0 m L Tris-HCl、2.0 m L NaCl 溶液溶液，稀释至刻度，摇匀、静置5 min.准确移取3.0 m L该溶液于1 m L石英比色皿中，用微量进样器逐次加入一定量的杀螟丹溶液于该比色皿中，混合均匀并静置8min，在荧光光度计上记录光谱.荧光光谱：将待测液置于1 cm比色皿中，调狭缝宽度都为10 nm，扫描速度1 200 nm／min，响应速度2.0 s，在280 nm激发波长下，光电管负高压为400 V，扫描发射波长300～500 nm范围内的荧光光谱.调节发射波长与激发波长的为Δλ＝60 nm和Δλ＝15 nm，记录250～450 nm同步荧光光谱.紫外可见光谱：以二次蒸馏水为参比溶液，将待测液加入1 cm比色皿中，扫描200～500 nm杀螟丹溶液紫外吸收光谱.圆二光谱：室温下，用Jasco-20c圆二色谱仪扫描250～350 nm范围内BSA与杀螟丹作用前后的CD光谱（1 mm石英池）.2 结果与讨论2.1 杀螟丹对BSA的荧光猝灭光谱色氨酸、酪氨酸等氨基酸残基都是蛋白质中具有荧光的，所以蛋白质具有内源性荧光.由图1可见，随着杀螟丹的加入，BSA荧光强度明显减弱，并且最高峰的波长从352 nm变到248 nm，发生了蓝移，杀螟丹使BSA内部氨基酸微环境疏水性增强，说明两者发生了相互作用，杀螟丹对BSA有荧光猝灭效果.2.2 荧光猝灭机理杀螟丹作为猝灭剂，对BSA的荧光猝灭可能是静态猝灭或动态猝灭.若为静态猝灭，则杀螟丹与BSA的结合常数随温度的升高不断减小，这是由于两者相互作用生成不发光的复合物，使BSA的荧光强度降低，影响BSA的结构.若为动态猝灭，则杀螟丹和BSA激发态分子之间发生电子或能量转移，对BSA的二级结构没有影响[3].假设杀螟丹对BSA的荧光猝灭是动态猝灭，根据Stern-Volmer方程：式中，F 0与F分别为杀螟丹加入前后BSA荧光的相对强度，[Q]指杀螟丹浓度，K sv为动态（或stern-volmer）猝灭常数，K q为双分子猝灭过程的速率常数，τ0为未加农药时BSA的荧光平均寿命（一般约为10～8 s）.作F0／F～[Q]图（见图2），得到不同温度下K sv和K q的值列于表1.由表1可知，K q大于各类猝灭剂对蛋白质最大扩散控制的碰撞猝灭常数2.0×1010 L·mol-1·s-1，且Ksv 随着温度升高而下降，与动态猝灭特征不符，故杀螟丹对BSA的荧光猝灭不是动态猝灭过程，属于静态猝灭过程.若杀螟丹与BSA有n个结合位点，根据方程：通过实验数据可以求出n和K A.通过表1和图3可看出，不同温度下，杀螟丹与BSA的结合位点数都接近于1，所以杀螟丹与BSA之间的结合位点数只有一个，可以形成1∶1的配合物.图1 杀螟丹对BSA的荧光猝灭图图2 杀螟丹 -BSA的荧光猝灭Stern-Volmer图和log[（F 0-F）／F]～log[Q]图表1 不同温度下杀螟丹 -BSA体系的Ksv、K A、nT／K Ksv×104（L·mol-1）Kq×1012（L·mol-1·s-1）K A×104（L·m ol-1）n 298 2.490 2.490 1.0990.92 303 1.943 1.943 0.805 0.92 308 1.454 1.454 0.324 0.86 3101.184 1.184 0.200 0.832.3 金属离子对相互作用的影响生物体中含有多种微量金属元素，一般会影响农药与蛋白质的相互作用.常温下，测定几种必需的金属离子共存时，杀螟丹与BSA的结合常数，说明金属离子对作用的影响，结果如表2所示.由表2可知，K＋的存在，使杀螟丹和BSA体系的结合常数减小，但在Fe3＋、Ca2＋、Cu2＋、Mg2＋的存在下，使原来的杀螟丹和BSA体系的结合常数增大，有可能是这些离子先和杀螟丹反应，后和BSA作用，生成更稳定的复合物.结合常数的增大延长了杀螟丹在血浆中的储留时间，缓冲了农药在血液中的浓度，降低急性中毒的可能.表2 金属离子对杀螟丹 -BSA的结合常数的影响金属离子KA KA′×104（L·mol-1）KA′／KA无1.099 1 Fe3 ＋9.277 8.44 Ca2 6.669 6.07 K＋ 0.17010.16 Cu2＋ 4.213 3.83 Mg2＋ 4.639 4.222.4 杀螟丹与BSA结合距离根据Forster偶极 -偶极非辐射能量转移原理[4]，BSA的荧光光谱与杀螟丹的吸收光谱重叠（见图3）.根据非辐射能量转移原理，能量转移效率E与给体-受体间距离r及临界能量转移距离R 0的关系式：图3 BSA的荧光光谱和杀螟丹的的UV光谱重叠图R 0为转移效率为50%时的临界距离，F 0和F分别为不存在和存在杀螟丹（Ccartap＝2.0×10-6 mol／L）时BSA的荧光强度.介质的折射指数N＝1.336；偶极空间取向因子K 2＝2／3；BSA的荧光量子产率Φ＝0.118.F（λ）为BSA在波长为λ时的荧光强度，εA（λ）为杀螟丹在波长λ时的摩尔消光系数.BSA的荧光发射光谱与杀螟丹的吸收光谱之间的光谱重叠积分为J，公式如下：结合图3可求出J＝1.031×10-15 cm 3 L／mol，E＝0.124，R 0＝1.2 nm，r＝2.5 nm＜7 nm.即BSA上的氨基酸与杀螟丹的结合距离小于7 nm，说明这个过程是个非辐射能量转移过程.2.5 杀螟丹与BSA作用的热力学参数及作用力类型不同分子与蛋白质结合力的类型一般是不同的，具体可分为氢键作用力、范德华力、疏水作用力和静电引力等.在实验的温度范围内，ΔSθ和ΔHθ随温度的变化不大，一般可近似为常数.求得ΔHθ、ΔSθ和ΔGθ.根据ROSS理论可判断出此相互结合是以范德华力或氢键作用力为主.2.6 同步荧光由于Δλ的变化，BSA的荧光也会发生变化的.当Δλ＝60 nm时，所得同步荧光光谱只显示色氨酸残基的特征荧光；当Δλ＝15 nm时，所得同步荧光光谱只显示酪氨酸残基的特征荧光[5].如图4所示，1、2分别表示只有色氨酸残基和酪氨酸残基的荧光特征.随着杀螟丹浓度的增大，杀螟丹对色氨酸残基猝灭作用非常明显，并且荧光峰发生了蓝移，最高峰的波长从289 nm移到285 nm.但对酪氨酸残基的影响不是很大，这表明杀螟丹的加入使BSA中色氨酸残基附近的微环境发生了变化，从而使BSA得构象发生了变化.2.7 圆二色谱为了进一步研究杀螟丹和BSA结合过程中BSA的结构变化，我们扫描了BSA、BSA与杀螟丹混合溶液的圆二色谱，如图5所示.BSA的圆二色谱在208 nm和220 nm的远紫外区有2个负的吸收带，为α螺旋结构的特征吸收.加入杀螟丹后，峰带强度变化.由仪器附带软件计算出α螺旋结构的含量，BSA分子中α螺旋结构的含量由35.7%下降到26.4%，即BSA的分子构象发生了变化.图4 杀螟丹-BSA的同步荧光光谱图5 杀螟丹-BSA的圆二色谱3 结论杀螟丹与BSA的相互作用属于静态猝灭作用，主要的结合作用力是范德华力或氢键作用力，且发生了分子内的非辐射能量转移；结合位置距离为2.5 nm.杀螟丹使BSA分子中的色氨酸残基微环境改变，对酪氨酸影响较小.通过圆二光谱进一步证明了BSA的分子结构发生了变化.参考文献：[1]王俊杰.有机农药分子与牛血清白蛋白相互作用研究[D].南昌：南昌大学.2008.[2]李本昌.农药残留量实用检测方法手册[M].北京：中国农业出版，1995：106-108.[3]杨曼曼，席小莉，杨频.变温下荧光猝灭和加强理论公式合理性的比较[J].化学学报，2006，64（14）：11437-1 445.[4]杨频，高飞，马贵斌.生物无机化学导论[M].西安：西安交通大学出版社，1991.[5]张国文，阙青民，潘军辉.葛根素与牛血清白蛋白相互作用的研究[J].光谱学与光谱分析，2007，27（9）：1 784-1 788.。

光谱法研究两种抗菌类药物对牛血清白蛋白结构变化的影响

光谱法研究两种抗菌类药物对牛血清白蛋白结构变化的影响王芹;张晟瑞;聂峰【期刊名称】《化学研究与应用》【年(卷),期】2014(000)008【摘要】利用荧光猝灭光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱、紫外-可见吸收光谱及圆二色谱法研究了磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)、磺胺二甲嘧啶(Sulfamethazine,SMZ)对牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)结构的影响。

荧光猝灭实验结果表明SMX和SMZ可以使BSA发生荧光猝灭；通过同步荧光光谱、三维荧光光谱和紫外-可见光谱实验数据定性的证实了SMX和SMZ的加入会使BSA的构象发生变化,并且通过紫外-可见光谱的实验结果可知SMX和SMZ与BSA之间的作用机理为静态猝灭。

此外,由圆二色谱法得到的定量结果可知：当SMX或SMZ与BSA之间的摩尔浓度比为4∶1时,SMX可使BSA的α-螺旋结构含量由53．77%降低到51．82%；SMZ可使BSA的α-螺旋结构含量由53．77%降低到47．59%。

%Structural changes of bovine serumalbumin(BSA)caused by sulfamethoxazole(SMX)andsulfamethazine(SMZ)were studied using fluorescence quenching spectroscopy,Synchronous fluorescence spectroscopy,three-dimensional fluorescence spectros-copy,UV-vis absorption spectroscopy and circular dichroism spectroscopy(CD). The experiment results obtained from fluorescence quenching spectra data indicated that the fluorescence intensity of BSA was quenched by the gradual addition ofSMX/SMZ;Experi-mental results obtained from the Synchronousfluorescence spectroscopy, three-dimensional fluorescence spectroscopy and UV-vis absorption spectroscopy qualitatively confirmed that the secondary structure of BSA was altered in the presence of SMX/SMZ in a-queous solution,and the quenching mechanisms of SMX/SMZ and BSA were both static quenching process confirmed by UV-vis ab-sorption spectroscopy. Furthermore,the bindings of SMX/SMZ to BSA caused the changes of protein secondary structures,with the loss of α-helical stabilities. The calculating results exhibited reductions ofα-helix structures from 53. 77%to 51. 82%and 53. 77%to 47. 59%at molar ratios SMX/SMZ to BSA of 4∶1,respectively.【总页数】7页(P1188-1194)【作者】王芹;张晟瑞;聂峰【作者单位】陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中 723000;陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中 723000;陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中 723000【正文语种】中文【中图分类】O641.3【相关文献】1.光谱法研究酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素与牛血清白蛋白的相互作用及Zn2＋，Cu2＋的影响 [J], 邓凤玉;胡涛英;周珊珊;刘颖2.光谱法研究头孢西丁钠与牛血清白蛋白的相互作用及共存金属离子的影响 [J], 刘里3.光谱法与分子对接法研究山柰酚对牛血清白蛋白二级结构的影响 [J], 林锐;李悦;裘兰兰;何华;李丽丽;何佳4.光谱法研究盐酸利多卡因与牛血清白蛋白的相互作用及共存金属离子的影响 [J], 刘里;成飞翔5.光谱法研究Fe^(3+)/Fe^(2+)离子对CS-Fe_3O_4@ZnS:Mn/ZnS磁性荧光复合纳米粒子与牛血清白蛋白相互作用的影响（英文） [J], 彭茂民;夏虹;刘丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

光谱法和分子模拟研究氨氯地平与牛血清白蛋白的相互作用

光谱法和分子模拟研究氨氯地平与牛血清白蛋白的相互作用于丽君;张福中【摘要】The interaction between amlodipine and bovine serum albumin (BSA) was investigated by a combined spectral and computational approach. The result showed that BSA fluorescence at 342 nm is quenched regularly with the addition of amlodipine, which belongs to the static fluorescence quenching and the binding mechanism is related to the fluorescence resonance energy transfer (FRET). According to Lineweaver - Burk equation, the binding constants between amlodipine andBSAa rel.214×104L· mol-1(296 K) and 1.662×l04 L·mol-1(303K), respectively. The calculated thermodynamic parameters( ΔH = 33. 46 kJ·mol-1, AS = 191. 22 J · mol-1·K-1) by Van't Hoff equation showed that hydrophobic interaction plays a major role in the amlodipine - BSA system. The binding of amlodipine and BSA is a spontaneous inter-molecular interaction driven by entropy. Molecular modeling displayed that amlodipine is bound in the large hydrophobic cavity of BSA, which accords well with the result from the spectral experiment.%采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱及分子模拟技术研究了氨氯地平与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.结果发现,氨氯地平对BSA有较强的荧光猝灭作用,其荧光猝灭机制属于静态猝灭；其作用机制属荧光共振能量转移(FRET,Fluorescence Resonance Energy Transfer)；由Lineweaver-Burk方程计算出不同温度下氨氯地平与BSA的亲和常数KA分别为1.214×104 L·mol-1(296K)和1.662 ×104L·mol-1 (303 K)；由Van't Hoff方程计算出△H和△S分别为33.46 kJ·mol-1和191.22 J·mol-1·K-1,二者之间是典型的疏水力相互作用；该过程是一个熵驱动的自发分子间相互作用过程.分子模拟进一步揭示了氨氯地平与BSA的疏水空腔具有较好的相互作用,与光谱实验结果一致.【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2012(031)011【总页数】5页(P1385-1389)【关键词】氨氯地平;牛血清白蛋白;荧光光谱;紫外-可见吸收光谱;分子模拟【作者】于丽君;张福中【作者单位】内蒙古民族大学医学院,内蒙古通辽028000;赤峰出入境检验检疫局,内蒙古赤峰024000【正文语种】中文【中图分类】O657.3;O629.73氨氯地平(分子结构见图1)为FDA 1996年批准的硝苯地平类抗高血压药，可单独或与其他药物联合使用治疗高血压和心绞痛［1］。

光谱及电化学方法研究大黄酸与牛血清白蛋白的相互作用

光谱及电化学方法研究大黄酸与牛血清白蛋白的相互作用
光谱及电化学方法研究大黄酸与牛血清白蛋白的相互作用
摘要：采用荧光光谱、紫外光谱和圆二色光谱法并结合电化学方法,研究了大黄酸与牛血清白蛋白之间的相互作用.结果表明:大黄酸对牛血清白蛋白有较强的荧光猝灭作用且为静态猝灭,并计算得出不同温度下其结合常数(KA)与结合位点数(n)分别为:3.67×105,0.95(298 K)；
2.60×104,0.83(309 K).由热力学参数确定它们间的.作用力主要是静电引力,并依据F(o)rster能最转移理论求得其结合距离为
3.28 nm,同步荧光光谱及圆二色谱表明大黄酸对牛血清白蛋白的构象产生影响. 作者：梁慧赵芳李炳奇 Author： LIANG Hui ZHAO Fang LI Bing-qi 作者单位：石河子大学化学化工学院,新疆石河子,832000 期刊：光谱学与光谱分析 ISTICEISCIPKU Journal： Spectroscopy and Spectral Analysis 年，卷(期)： 2011, 31(9) 分类号： O657.3 关键词：大黄酸牛血清白蛋白荧光光谱圆二色谱电化学机标分类号：O64 O65 机标关键词：同步荧光光谱电化学方法方法研究大黄酸牛血清白蛋白相互作用 Bovine Serum Albumin Interaction 圆二色光谱法荧光猝灭作用紫外光谱转移理论圆二色谱静态猝灭静电引力结合位点结合常数参数确定不同温度作用力基金项目：国家自然科学基金。

光谱法研究替硝唑与牛血清白蛋白的相互作用

光谱法研究替硝唑与牛血清白蛋白的相互作用刘里;成飞翔;王开燕【摘要】The interactions of Tinidazole ( TNZ) with bovine serum albumin ( BSA) were investigated by vari-ous spectroscopic methods in this work. The rate constant ( Kq ) , quenching constant ( Ksv ) , static fluorescence quenching association constant (KLB),binding constant (Kb) and binding site number (n) were calculated using Stern-Volmer, Lineweaver-Burk and double logarithm equations. The results from this study show that TNZ is able to bind with BSA. The probable quenching mechanism of BSA by TNZ is mainly the static quenching due to the for-mation of a TNZ-BSA complex. Our results of thermodynamic parameters indicate that the electrostatic force plays the main role in the binding process, which appears to be spontaneous. The obtained data for binding sites of n ap-proximately equal to 1 indicates that there is a single class of binding site for the BSA with TNZ. The primary bind-ing site of TNZ is located at the sub-domain ⅢA of BSA close to the tyrosine residue. There exists some weakly negative cooperative effect. The conjugation reaction would hardly affect the conformation of BSA. Mg2+, Co2+, Fe3+, Ni2+, Mn2+and Cr3+ promote the interaction of TNZ with BSA and prolong the drug effect time. This study provides a theoretical basis for the revelation of its pharmacokinetics as well as starting point for the further develop-ment of new nitroimidazoles drugs.%通过各种光谱方法研究替硝唑( TNZ)与牛血清白蛋白( BSA)的相互作用.用Stern-Volmer, Lineweav-er-Burk和双对数方程计算了速率常数( Kq ),猝灭常数( Ksv ),静态荧光猝灭缔合常数( KLB ),结合常数( Kb )和结合位点数( n).结果表明：TNZ能结合BSA.由于生成TNZ-BSA复合物,TNZ对BSA 的猝灭是静态猝灭机理.热力学参数表明是一个自发过程,其作用力类型主要为疏水作用力.有一个结合位点. BSA 的亚螺旋域ⅢA是主要结合位置,离酪氨酸残基更近.有弱的负协同作用. TNZ对BSA构象几乎不产生影响,Mg2+,Co2+,Fe3+,Ni2+,Mn2+和Cr3+对TNZ与BSA结合产生促进作用,延长药效时间.该实验对揭示药物动力学问题及后续硝基咪唑类药物的研发提供了理论依据.【期刊名称】《湖南师范大学自然科学学报》【年(卷),期】2016(039)006【总页数】6页(P55-60)【关键词】替硝唑;牛血清白蛋白;相互作用;金属离子;光谱法【作者】刘里;成飞翔;王开燕【作者单位】曲靖师范学院化学与环境科学学院，中国曲靖 655011;曲靖师范学院化学与环境科学学院，中国曲靖 655011;曲靖师范学院化学与环境科学学院，中国曲靖 655011【正文语种】中文【中图分类】O657.31;R285人类生活离不开药物.人体内的血浆蛋白(主要是血清白蛋白)不同程度地与进入血液的药物分子结合后，随着血液循环分布于全身.所以，药物在生物体内的吸收、代谢等受血清白蛋白与药物的结合程度的直接影响.替硝唑(TNZ)是新一代硝基咪唑类抗厌氧菌药，疗效高、疗程短、副作用小，具有吸收迅速、完全和生物利用度高的优点[1]，是一种非处方的常用抗生素.牛血清白蛋白(BSA)是血液中最丰富的运载蛋白之一.近年来，由于BSA的价格低廉，易于获得和非常好的的配体结合性质，BSA常被选作目标蛋白分子模型[2-4].而且由于在氨基酸序列及结构方面与人血清白蛋白(HSA)极其相似，BSA在药物研究中应用十分广泛[3-5].到目前为止，替硝唑与BSA的相互作用还未见报道.本文通过使用荧光光谱和紫外光谱，在不同温度下详细研究了两者的相互作用.用同步荧光光谱研究了替硝唑与BSA的相互作用强度和结合模式.计算了3个温度下替硝唑与BSA相互作用的热力学常数、猝灭常数、速率常数、结合位点数等参数，探讨了替硝唑与BSA结合对蛋白质构象的影响、药物的协同作用、作用类型、金属离子对相互作用的影响以及结合位置等.这些研究旨在为探讨硝基咪唑类药物的药用机理提供信息，对该类药物的临床医学研究有一定意义.1.1 仪器与试剂F-4600型荧光光谱仪(日本日立公司)， Cary 50型紫外-可见光谱仪(美国瓦里安技术中国有限公司)， HWS12型超级恒温水浴(上海一恒科技有限公司) ，pHS-3C型精密酸度计(上海虹益仪器仪表有限公司).牛血清白蛋白(北京奥博星生物技术公司) ，替硝唑 (98%，森贝伽(南京)生物有限公司)，放入冰箱4 ℃保存，现用现配.其它试剂为分析纯，用水为超纯水.1.2 实验方法依次加入0.50 mol·L-1NaCl溶液2.0 mL，0.10 mol·L-1，pH=7.40的Tris-HCl缓冲溶液1.0 mL，1.0×10-5 mol/L的BSA 1.0 mL，不同体积1.617 6×10-3mol·L-1替硝唑溶液，于10 mL比色管中定容.分别在299，309，319 K温度下，以最大激发和发射波长(λex/λem)，扫描荧光光谱和同步荧光光谱，记录加入替硝唑前后的荧光强度F0和F.按照上述条件，扫描体系的吸收光谱.在TNZ-BSA体系中加入金属离子(终浓度1×10-5 mol·L-1)，测其荧光光谱.2.1 猝灭光谱图1为TNZ-BSA体系的荧光发射光谱图，当以280 nm激发时，TNZ本身在300～450 nm范围内无发射峰. BSA的λex/λem为280 nm/345 nm.当替硝唑加入BSA溶液后，λem红移到373 nm.随着替硝唑浓度的增加，F逐渐减小，表明替硝唑对BSA的荧光有猝灭，发生了相互作用.2.2 猝灭机理分析药物与蛋白的结合主要用两种猝灭类型描述：静态猝灭和动态猝灭[6].动态猝灭与扩散有关，温度升高时溶液的黏度下降，同时分子的运动加速，其结果使分子的扩散系数增大，从而增大双分子猝灭常数Ksv.静态猝灭是指荧光分子与猝灭剂之间形成不发光的基态配合物.温度升高可能引起药物-蛋白质缔合物的稳定度下降，从而减小静态猝灭的程度[7].替硝唑对BSA的猝灭过程遵循Stern-Volmer方程[7]：F0/F=1+Kqτ0[TNZ]=1+Ksv [TNZ]，式中τ0为荧光寿命(10-8 s数量级左右[6-8])，[TNZ]为替硝唑浓度，Kq为速率常数.在299，309，319 K温度下绘制Stern-Volmer曲线(图2)，并计算相关参数列于表1中.最大动态猝灭速率常数为2.0×1010 L·mol-1·s-1 [7]，比TNZ-BSA的Kq小两个数量级，推测替硝唑对BSA的猝灭非动态猝灭.温度越高， Ksv 越小，表明TNZ对BSA荧光的猝灭过程遵循静态猝灭机理.动态猝灭只影响到荧光分子的激发态，因而并不改变荧光物质吸收光谱[8].相反，静态猝灭过程中基态配合物的生成往往引起荧光物质吸收光谱的改变[8].因此，研究TNZ-BSA体系的紫外光谱也可以判定猝灭机理.对比图3中曲线1(TNZ)、曲线2(BSA)和曲线(3～10)(TNZ-BSA)可知，随着替硝唑不断加入BSA溶液后，吸收强度和峰形与峰位(320 nm移到315 nm)都发生了改变，表明推断TNZ对BSA静态猝灭过程是合理的.静态荧光猝灭缔合常数KLB常用Lineweaver-Burk方程[9]来计算： (F0-F)-1=F0-1+(KLBF0[TNZ])-1.以(F0-F)-1为纵坐标，以[TNZ]-1为横坐标，绘制曲线，并计算KLB值(表2). 3个温度下KLB值都为104数量级，表明替硝唑与BSA形成的缔合物稳定性好.温度越高，TNZ-BSA缔合物稳定性下降，KLB越小，与静态猝灭机理相符.2.3 结合位点n及结合常数药物小分子与BSA大分子的结合位点n和表观结合常数Kb，常用双对数方程lg[(F0-F)/F]=lg Kb+nlg[TNZ] [8-10]计算而得.以lg(F0-F)/F为纵坐标，以lg[TNZ]为横坐标，作图4，并计算相关参数列于表3.由表3可知，当温度低于309 K时，Kb 和n随温度的增加而增加，n约等于1，可形成一个结合位点；当温度高于309 K时，Kb 和n随温度的增加而减小，n约等于1，可形成一个结合位点；在309 K时Kb 和n达到最大值，n约等于2，可形成两个结合位点.总之，BSA对TNZ的结合易受温度控制，高温不利于TNZ被BSA转运和储存.2.4 作用力类型根据热力学方程[8-10]算出反应体系的熵变ΔS、焓变ΔH和吉布斯自由能变ΔG，见表4.由表4可知，ΔG<0，ΔH>0，ΔS>0表明TNZ与BSA结合为自发进行的放热反应，疏水作用力起主要作用.2.5 结合部位的确定由二硫键连接起来的几个螺旋状区域构成了BSA分子的一级结构.BSA 分子的二级结构包括3个ɑ-螺旋域(Ⅰ～Ⅲ)，其中每个ɑ-螺旋域又分A和 B 两个亚结构域.BSA与药物的结合具有特异性.药物在BSA 上的结合部位主要在 3个位点(Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ).其中位点Ⅰ和位点Ⅱ分别位于亚螺旋域ⅡA和ⅢA 的疏水腔中，而位点Ⅲ位于亚域ⅢA[13].按照Sulkowska A小组的研究方法[14-16]，以F/F0对[TNZ]/[BSA]做图5，λex=280 nm/295 nm 的BSA-TNZ光谱曲线没有重叠或交叉在一起.而且λex=295 nm的F/F0明显比λex=280 nm的小，表明替硝唑与BSA的结合位置主要在亚螺旋域ⅢA中.2.6 药物协同性药物的协同作用常用Hill方程[13-15]进行分析：lgS(Sm-S) =lgK+nHlg[TNZ]，式中nH为Hill系数，K为结合常数，S为饱和分数，S=(F0-F)/F0，1/Sm为截距.1/S对1/[TNZ]作图.由表4可知，3个温度下nH值都略小于1，表明TNZ有微弱的负协同性.先结合到BSA位点上的药物分子，会阻碍后继药物分子与蛋白质的结合；nH值随温度增大而增加，表明温度越高，结合到位点上越困难.这种负协同作用可能是由药物的分子结构决定的，TNZ浓度加大导致后续TNZ对 BSA 的亲和性降低.2.7 同步荧光研究TNZ对BSA构象的影响同步荧光光谱被用来研究蛋白质构象的改变.对于蛋白质的同步荧光光谱，当Δλ=15 nm/60 nm时，表征酪氨酸/色氨酸残基的特征信息.由图6可见，增大替硝唑的浓度，酪氨酸残基的λem红移了4 nm，而色氨酸残基的λem没有改变.表明加入替硝唑后，蛋白质的构象没有发生改变.图6(A)中，替硝唑猝灭络氨酸残基荧光强度的程度大于图6(B)中色氨酸残基的，表明替硝唑与蛋白质结合位点偏向于酪氨酸残基.2.8 金属离子的影响生命活动中体内金属离子的存在会直接影响药物与蛋白质的结合[10-12].研究MgSO4,CoCl2, Ni(NO3)2,FeCl3,CrCl3和MnCl2对BSA与替硝唑的结合作用的影响，实验结果见表5.由表5可知，加入6种金属离子后，结合常数n和结合常数Kb′都有不同程度的增加，其中Ni2+的加入对体系影响最大，表明这5种金属离子对药物与白蛋白的结合产生了促进作用，有利于延长药物的释放时间，延长了药效时间.原因可能是金属离子先与替硝唑结合，然后与BSA结合，金属离子促进了TNZ与BSA的结合；或是金属离子通过架桥作用或形成“离子架桥”[10-12]方式参与其中，所以有助于TNZ对BSA的荧光猝灭.替硝唑与BSA的相互作用是静态猝灭过程.通过氢键和范德华力相结合，形成1个结合位点.结合位置在BSA的亚螺旋域ⅢA中，靠近酪氨酸残基.有微弱的药物负协同作用.替硝唑的加入几乎不影响BSA的构象改变.金属离子的加入对TNZ与BSA 结合产生促进作用，延长药效时间.这些重要信息为后续硝基咪唑类药物的研发和进一步探讨替硝唑在生物体内与蛋白质的作用机制和生物学效应提供了理论依据.【相关文献】[1] 许颖,居敏俐,沈雁,等.替硝唑原位固化缓释注射剂制备及稳定性研究[J].中国药学杂志, 2014,49(7): 567.[2] MOLINA-BOLVAR J A, GALISTEO-GONZLEZ F, CARNERO R C, et al. Interaction between the anti-cancer drug diacetyl maslinic acid and bovine serum albumin: A biophysical study[J]. J Mol Liq, 2015,208:304-313.[3] NAHID S, SABA H. Molecular modeling and spectroscopic studies on the interaction[J]. Spectrochim Acta A, 2014,122:100.[4] DAI C M, JI C W, LAN H X, et al. Study of the interaction between mercury (Ⅱ) and bovine serum albumin by spectroscopic methods[J]. Environ Toxicol Pha, 2014,37(2):870-877.[5] CHEN D D, WU Q, WANG J, et al.Spectroscopic analyses and studies on respective interaction of cyanuric acid and uric acid with bovine serum albumin and melamine [J].Spectrochim Acta A, 2015,135C(4):511-520.[6] LAKOWICZ J R. Principles of fluorescence spectroscopy 3rd ed.[M].New York: Springer Press, 2006.[7] 许金钩,王尊本.荧光分析法[M].3版.北京:科学出版社, 2006.[8] 谭平,张友玉,文艳清,等.荧光猝灭法研究溶菌酶与白藜芦醇苷的相互作用[J].湖南师范大学自然科学学报, 2009,32(1):92-96.[9] 谭亮,谢青季,姚守拙.荧光法研究抗甲亢药物硫脲嘧啶与蛋白质的相互结合作用[J].湖南师范大学自然科学学报, 2003,26(1):59-63.[10] BOJKO B, SUKOWSKA A, MACIZEK-JURCZYK M, et al. The influence of dietary habits and pathological conditions on the binding of theophylline to bovine serum albumin[J].JPharmaceut Biomed, 2009,52(3):384-390.[11] CYRIL L, EARL J K, SPERRY W M. Biochemists Handbook[M]. London: Epon Led Press, 1961.[12] ROSS P D, SUBRAMANIAN S. Thermodynamics of protein association reactions : forces contributing to stability [J]. Biochemstry, 1981,20(20):3096-3102.[13] 刘保生,闫潇娜,曹世娜,等.头孢匹胺钠与牛血清白蛋白相互作用机理及共存金属离子的影响[J].发光学报, 2012,33(9):1018-1024.[14] SULKOWSKA A, MACIAZEK-JURCZYK M, BOJKO B, et al. Competitive binding of phenylbutazone and colchicine to serum albumin in multidrug therapy[J].J Mol Struct, 2008,881(1-3):97-106.[15] MACIAZEK-JURCZYK M, SULKOWSKA A, BOJKO B, et al. Fluorescence analysis of competition of phenylbutazone and methotrexate in binding to serum albumin in combination treatment in rheumatology [J].J Mol Struct，2009,924-926:378-382. [16] RAJENDIRAN N, THULASIDHASAN J. Interaction of sulfanilamide and sulfamethoxazole with bovine serum albumin and adenine: Spectroscopic and molecular docking investigations[J]. Spectrochim Acta Part A Mol Biomol Spectrosc, 2015,144:183-191.。

光谱法研究氨基己酸与牛血清白蛋白的相互作用

ＤＯＩ１．７４ＳＪ１９．０１．０５：０３２／Ｐ．．０５２０９８５
氨基己酸，又名６氨基己酸（Ｃ，一种临床常用的止血药，－ＡＡ）是能抑制纤维蛋白溶酶原的激活酶，
பைடு நூலகம்
使纤维蛋白酶原不能被激活为纤维蛋白溶酶，而抑制纤维蛋白的溶解，到止血的作用。从达血清白蛋白是人和动物血浆中含量最丰富的一种蛋白质，能够与很多内源性物质和药物发生作用。药物进入血液中主要靠血浆的存储和运输，到达受体部位产生药理作用。因此，究血清白蛋白与药研物之间的相互作用，有助于了解药物在体内的运输、布，分阐明药物的作用机制等。用于研究药物与蛋白质相互作用的技术和方法有很多，如光谱分析法、透析法、平衡超滤法、透析微法、毛细管电泳法、核磁共振、ｘ射线晶体衍射技术、电化学法、和层析法、头分析法和液相色谱法亲迎等Ｊ。在这些方法中，光光谱法由于具有高灵敏、荧高选择、单等优点，简因而被广泛应用于药物小分子与蛋白质等生物大分子的相互作用研究Ｊ内外相关文献中，。国尚未见有关光谱法研究氨基己酸与血清白蛋白相互作用的报道。本文主要利用分子荧光光谱法结合紫外吸收、圆二色光谱法研究了氨基己酸与牛血清白蛋白之间

光谱法研究几种中药小分子与牛血清蛋白相互作用的开题报告

光谱法研究几种中药小分子与牛血清蛋白相互作用的开题报告一、研究背景随着中药学的发展，越来越多的中药被用于治疗不同种类的疾病。

中草药中的小分子化合物是其起作用的重要成分，这些化合物能够与蛋白质相互作用，从而影响生物体内相关的生物过程。

因此，研究小分子与蛋白质之间的相互作用对于深入了解中草药的作用机理具有重要意义。

牛血清蛋白是一种具有免疫调节和免疫调控功能的重要蛋白质，其在免疫学、药学等领域得到广泛应用。

研究小分子与牛血清蛋白的相互作用可以为新药物的研发提供有价值的信息。

光谱法是一种常用的研究小分子与蛋白质相互作用的方法。

光谱法既包括吸收光谱、荧光光谱，还包括紫外光谱、红外光谱等。

因此，通过光谱法研究几种中药小分子与牛血清蛋白相互作用，可以为深入研究中草药的作用机理和新药物的研发提供有价值的信息。

二、研究目的本研究旨在通过光谱法研究几种中药小分子与牛血清蛋白相互作用，探究其相互作用机理。

三、研究内容及方法1. 研究内容本研究将选择几种中药中的小分子化合物，通过光谱法研究其与牛血清蛋白的相互作用，包括吸收光谱、荧光光谱、紫外光谱、红外光谱等。

2. 研究方法（1）实验药物的制备和检测：选择几种中药中的小分子化合物作为实验药物，制备不同浓度的药物溶液，并经过不同的检测方法鉴定纯度。

（2）蛋白质的制备和检测：采用牛血清蛋白作为研究对象，制备不同浓度的蛋白质溶液，并经过不同的检测方法鉴定纯度。

（3）光谱法研究：将实验药物和蛋白质混合后进行光谱法研究，包括吸收光谱、荧光光谱、紫外光谱、红外光谱等。

通过比较药物与蛋白质混合后的光谱和单独的药物和蛋白质的光谱，探究其相互作用机理。

四、研究意义本研究可以从光谱学的角度，对几种中草药中的小分子化合物与牛血清蛋白的相互作用进行研究，为深入了解中草药作用机理及新药物的研发提供有益的参考。

此外，本研究的结果也有助于推动中草药的现代化、产业化及国际化发展。

光谱法研究8Q5SAC与牛血清白蛋白相互作用的开题报告

光谱法研究8Q5SAC与牛血清白蛋白相互作用的开题报告一、研究背景及意义目前，蛋白质的药物研发已成为医药领域的热点，而细胞因子逆转录病毒(HIV)是一种具有高度变异性和复杂性的病毒，且导致艾滋病的发生和传播。

因此，HIV药物的研究和开发一直是医药行业的重点。

在HIV的药物研发中，应用光谱法研究HIV与蛋白质的相互作用已成为一种重要的手段。

牛血清白蛋白(BSA)是一种常见的运载蛋白，其在体内分布广泛。

与许多其他药物一样，HIV药物必须被加工和稳定才能通过血液循环到达目的地。

因此，研究HIV与BSA的相互作用，对于揭示HIV药物的转运和代谢机制，以及提高HIV药物的稳定性和生物利用度具有重要的意义。

二、研究目标本研究旨在应用光谱法研究8Q5SAC与BSA的相互作用，并探究两者之间的结合常数、结合状态及结合作用力等参数，为进一步揭示HIV药物的转运和代谢机制，以及提高HIV药物的稳定性和生物利用度提供参考。

三、研究内容1. 制备8Q5SAC与BSA的复合物采用平衡透析法制备8Q5SAC与BSA的复合物，并通过超滤法测定复合物纯度。

2. 采用荧光光谱法研究8Q5SAC与BSA的相互作用采用荧光光谱法研究8Q5SAC与BSA的相互作用，测定其荧光强度变化及结合常数等参数，探究8Q5SAC与BSA的结合状态及结合作用力等参数。

3. 计算结合常数(Ka)和热力学参数根据荧光光谱法测得的数据，通过计算测得8Q5SAC与BSA的结合常数(Ka)以及热力学参数，包括Gibbs自由能变化(ΔG)、焓变化(ΔH)和熵变化(ΔS)等参数。

四、研究预期结果本次研究预计可以测定8Q5SAC与BSA的荧光强度变化及结合常数等参数，进一步探究两者之间的结合状态及结合作用力等参数，计算出其结合常数(Ka)和热力学参数，并为进一步揭示HIV药物的转运和代谢机制，以及提高HIV药物的稳定性和生物利用度提供参考。

几种药物小分子与牛血清白蛋白相互作用的光谱法研究的开题报告

几种药物小分子与牛血清白蛋白相互作用的光谱法研究的开题报告题目：几种药物小分子与牛血清白蛋白相互作用的光谱法研究摘要：牛血清白蛋白是一种重要的载体蛋白，能够与各种小分子药物发生相互作用。

基于这种相互作用，我们可以通过光谱法研究药物小分子与牛血清白蛋白的相互作用过程。

本报告旨在通过分析各种小分子药物与牛血清白蛋白的相互作用的光谱法研究，进一步探讨其相互作用过程及机制。

研究背景：许多药物都是通过与载体蛋白相互作用来达到生物学效应的。

牛血清白蛋白是一种重要的载体蛋白，能够与各种小分子药物发生相互作用。

光谱法是一种定量研究药物分子与载体蛋白相互作用的常用手段之一，如荧光光谱法、紫外吸收光谱法和圆二色光谱法等。

通过这些光谱法，我们可以揭示小分子药物与牛血清白蛋白之间的专一性、亲和性和结合方式等信息。

因此，本研究旨在通过光谱法研究药物小分子与牛血清白蛋白的相互作用过程。

研究目的：本研究旨在通过光谱法研究几种药物小分子与牛血清白蛋白的相互作用过程，并探讨其相互作用的机制。

具体研究包括以下方面：1.利用荧光光谱法探究小分子药物与牛血清白蛋白的结合常数、结合位点和结合方式等信息；2.利用紫外吸收光谱法研究药物小分子与牛血清白蛋白的相互作用过程，探讨药物分子与牛血清白蛋白之间的相互作用机制；3.通过圆二色光谱法研究药物小分子与牛血清白蛋白的二级结构变化，探究药物分子对牛血清白蛋白结构的影响。

研究方法：本研究采用光谱法对几种药物小分子与牛血清白蛋白的相互作用进行研究，主要包括以下方法：1.荧光光谱法：利用荧光光谱法测定药物小分子与牛血清白蛋白之间的结合常数、结合位点和结合方式等信息，获得药物小分子与牛血清白蛋白的相互作用特征；2.紫外吸收光谱法：利用紫外吸收光谱法测定药物小分子与牛血清白蛋白之间的相互作用过程，探讨药物分子与牛血清白蛋白之间的相互作用机制；3.圆二色光谱法：通过圆二色光谱法研究药物小分子与牛血清白蛋白的二级结构变化，探究药物分子对牛血清白蛋白结构的影响。

光谱及电化学方法研究大黄酸与牛血清白蛋白的相互作用

中图分类号：６７３０５．
引言
血清白蛋白（ｏｉｅｅｕａｕｎＢＡ）ｂｖｎｒｍｌｍｉ，Ｓ与药物分子发ｓｂ生相互作用形成超分子化合物的研究是介于生命科学与化学
之间的边缘性课题，是化学、生命科学、药学和临床医学也共同关注和感兴趣的研究领域。ＢＡ是血液中一种重要的载Ｓ
合电化学（ｌｔｅｍｉ１方法，详细研究了大黄酸与ＢＡＥｅｒｈｃ）ｃｏａＳ
的相互作用，入探讨大黄酸与血清白蛋白的结合机理，结深
放置３ｈ。以相应ＢＡ溶液为参比，Ｓ扫描紫外吸收光谱。
１２２．．荧光光谱测定
体蛋白，能与多种内源性和外源性物质结合，是药物发挥药效的重要载体和靶分子。讨具有药理活性的小分子与蛋白探
质的相互作用，对于了解药物发挥药效的作用机制有重要意义［。大黄酸（ｈｉ）中药大黄、首乌、虎杖等多种中药】］ｒｅ是ｎ何
的主要活性成分之一，具有抗氧化、抑菌、降糖调脂、保肝
果有助于阐明大黄酸在生物体内的存储和转运过程与大黄酸溶液依次加入到１ＳＯｍＬ容量瓶中，ｐ．８的缓冲液稀释至刻度，混匀后实验温度下用Ｈ７３
水浴恒温３ｈ在激发波长为２３ｎ激发和发射狭缝均为５。８ｍ，
第３卷，９１第期２０１１年９月

光谱法研究炎琥宁与牛血清白蛋白的相互作用＊

光谱法研究炎琥宁与牛血清白蛋白的相互作用＊刘里;杨晓丽;成飞翔【摘要】The interaction betweenYan-Hu-Ning (YHN) and bovine serum albumin (BSA) was investigated in order to provide further theoretical evidences on action mechanism study between YHN and proteins within the organism. Under optimal conditions, the interaction between YHN and BSA was studied by fluorescence quenching, ultraviolet absorption spectrometry and synchronous fluorescence spectroscopy. At the temperature of 283.15 K, 298.15 K and 313.15 K, quenching constant (KSV) and speed constant (Kq) were calculated by S-V curves. Static quenching constant (KLB) was obtained by L-B double reciprocal equation. Double logarithmic equation was used to calculate the binding constants (Kb) and the number of binding site (n). Thermodynamic equation was used to obtainΔH,ΔS,ΔG. Hill’s coefficients (nH) was obtained by Hill equation. The results showed that at three different temperatures, along with the increasing of YHN concentration, the fluorescence intensity of BSA decreased regularly. The value of KSV, Kq, KLB, Kb, n and nH decreased with the increasing of temperature;ΔG < 0,ΔH < 0,ΔS < 0; nwas approximately equal to 1; nH > 1. It was concluded that YHN-BSA complex quenched the intrinsic fluorescence of BSA. The mechanism of fluorescence quenching was static quenching. The main binding forces were deduced as hydrogen bonds and Van der Waals forces from calculated values of thermodynamic parameters. YHN and BSA can form abinding site, which indicated certain binding interaction between YHN and BSA. YHN can be stored and transported by protein within the body. Free energy was produced to transformΔG into negative value. It showed that the process of binding between YHN and BSA was spontaneous. The nH was more than 1. It indicated that YHN had positive cooperative effect. The primary binding site was located at subdomainⅡA. The synchronous fluorescence spectra showed certain influence on the conformation of BSA by YHN. It led to the weakening of polarity within BSA and the binding site to be closer to the tyrosine.%目的：研究炎琥宁（YHN）与牛血清白蛋白（BSA）之间的相互作用，为后续琥宁类药物的研发和进一步探讨炎琥宁在生物体内与蛋白质的作用机制提供理论依据。

四种抗生素与牛血清白蛋白相互作用的紫外吸收光谱法研究

四种抗生素与牛血清白蛋白相互作用的紫外吸收光谱法研究薛春霞;董社英【摘要】利用紫外吸收光谱法研究了头孢地尼(CDR)、克林霉素(CLMC)、罗红霉素(RM)和卡那霉素(KLMC)4种抗生素类药物与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,并对其结合反应机理进行初步探讨,同时以CDR分子为基体研究了BSA对药物分子的影响.结果表明,在人体生理pH值试验条件下CDR、CLMC、RM及KLMC与BSA的结合常数分别为1.02×105、1.24×104、1.38×103、1.04×103 L/mol,用Scatchard拟合法求得CDR与BSA的结合常数为0.88×105L/mol,两种方法结果基本一致.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2014(053)016【总页数】4页(P3855-3858)【关键词】牛血清白蛋白;克林霉素;罗红霉素;卡那霉素;头孢地尼;紫外吸收光谱法【作者】薛春霞;董社英【作者单位】华中农业大学楚天学院,武汉430205;西安建筑科技大学,西安710055【正文语种】中文【中图分类】O657.3血清白蛋白是血浆中一种重要的运输蛋白，当药物分子进入人体后，通过血浆的贮存和运输，达到受体部位发生药理作用。

药物与血清白蛋白在体内可产生不同程度的结合，这种结合将影响药物的配置及药理作用，对药效学和药动力学起着重要的作用［1］。

因此，血清白蛋白与许多药物的相互作用研究已逐渐成为化学、生命科学和医药学等学科研究领域中活跃的热点之一［2-4］。

所研究的 4种抗生素头孢地尼（Cefdinir，CDR）、克林霉素（clindamycin，CLMC）、罗红霉素（roxithromycin，RM）及卡那霉素（Kalamycin，KLMC）均具有广谱抗菌性，其结构如图1所示。

本试验首先以BSA为基体，在人体生理pH值条件下研究CDR对BSA紫外光谱的影响，利用Lineweaver-Burk双倒数法测定了各抗生素药物分子与BSA间的结合常数等重要相互作用信息。

2007-10改进荧光光谱法研究药物与血清白蛋白的相互作用

改进荧光光谱法研究药物与血清白蛋白的相互作用谭韬　黄锐　夏之宁3(重庆大学化学化工学院,重庆400030)摘　要　为了解决蛋白与药物分子的荧光光谱相互作用分析存在的缺点,采用小分子为荧光检测对象,以血清白蛋白(S A )为猝灭剂,研究了模拟生理条件(pH =7.4)下伯氨喹、十二烷基苯磺酸钠和西酞普兰与S A 的相互作用。

测得伯氨喹、十二烷基苯磺酸钠和西酞普兰与S A 的结合常数K b 分别为8.16×104L /mol 、4.14×106L /mol 和6.08×107L /mol 。

这种改进荧光光谱法能更准确和全面地表达出S A 与药物的相互作用信息。

通过紫外吸收光谱相互作用分析法对改进方法进行了验证。

并推测出药物与蛋白之间存在一种"点对面"的作用方式。

关键词　荧光光谱法,牛血清白蛋白,相互作用,伯氨喹,西酞普兰,十二烷基苯磺酸钠　2007202210收稿;2007205213接受本文系国家自然科学基金(No .20375051)和教育部跨世纪人才培养计划(No .教技函[2001]3号)资助项目3E 2mail:che m_lab_cqu@yahoo 1　引　言血清白蛋白(seru m album in,S A )在血液中起着重要的储存和转运作用,能与许多内源性和外源性化合物结合[1],对药物在体内的代谢和分布产生很大影响。

因此,研究药物与S A 的结合是药物动力学和临床药理学的重要内容[2]。

目前,广泛采用以S A 为检测对象的经典荧光光谱法[3～5]进行S A 与药物相互作用的研究。

在λex =280n m 时,S A 的荧光主要来源于色氨酸(Tr p )残基[6],其荧光谱图反映出的主要是Tr p 残基的荧光信息。

可以认为,经典荧光光谱法用Tr p 残基荧光变化信息来代表整个S A 与药物相互作用的信息可能是不全面的。

一些有荧光的药物分子的荧光谱图所反映的信息,是其整体分子性质的表达。

光谱法研究辛伐他汀与牛血清白蛋白的相互作用

南天方药业）；氟灭酸、保泰松（Ａｌｆａ）；Ｔｒｉｓ — ＨＣＩ（Ｏ．１ｍｏｌ／ＬＴｒｉｓ和０．１ｍｏｌ／ＬＨＣ１溶液配成ｐＨ一７．４的
缓冲溶液，Ｓｉｇｍａ）；ＮａＣＩ（０．１ｍｏｌ／Ｌ，用以维持离子强度）；其他试剂均为分析纯，实验用水为二次蒸馏水．Ｆ一４５００荧光分光光度计（日本日立公司）；ＴＵ一１９０１双光束紫外可见分光光度计（上海精密科学仪器
白（ＨＳＡ）有着相似的结构与序列，是一种应用广泛的血清白蛋白］．以ＢＳＡ作为血清白蛋白的模型，研究Ｓｉｍ与ＢＳＡ在模拟生理条件下的相互作用．不仅从机理上透彻分析，而且研究了Ｓｉｍ在与ＢＳＡ结合过程中ＢＳＡ构象及微
环境的变化，对控制Ｓｉｍ在生物体内的运输、代谢，阐明其药代机理、指导合理
有效地用药有着重要意义．
图１Ｓｉｅ结构式ｒ
１实验部分
１．１仪器与试剂
ＢＳＡ（１．０ ×１０～ｍｏｌ／Ｌ，Ｓｉｇｍａ）；乙醇（安徽安特生物化学有限公司）；辛伐他汀（５．０ ×１０＿ “ ｍｏｌ／Ｌ，河
第２９卷第１期
２０１４年３月
安

光谱法研究安乃近与牛血清白蛋白的相互作用及共存金属离子的影响

光谱法研究安乃近与牛血清白蛋白的相互作用及共存金属离子的影响刘里;成飞翔【期刊名称】《四川农业大学学报》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】【目的】旨在研究安乃近（ANG）与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用，为安乃近的临床研究提供一定的参考依据。

【方法】在优化的实验条件下，运用光谱法研究牛血清白蛋白（BSA）与安乃近（ANG）的相互作用及共存金属离子的影响。

【结果】研究表明：ANG 对 BSA 的荧光有猝灭作用，属于静态猝灭。

BSA 能运输 ANG，是一个自发过程，其作用力类型主要为氢键或范德华力。

BSA 的亚螺旋域ⅡA 是主要结合位置，离酪氨酸残基更近，有微弱的药物负协同作用。

ANG 对 BSA 构象产生影响。

Cr3＋、Co2＋、Fe3＋、Mn2＋和 Mg2＋对 ANG 与 BSA 结合有竞争作用，增强药效。

【结论】ANG 确实与 BSA 发生了相互作用，金属离子对两者结合产生影响。

【总页数】6页(P429-434)【作者】刘里;成飞翔【作者单位】曲靖师范学院化学化工学院，云南曲靖 655011;曲靖师范学院化学化工学院，云南曲靖 655011【正文语种】中文【中图分类】R285;R961;O657.31【相关文献】1.光谱法研究头孢西丁钠与牛血清白蛋白的相互作用及共存金属离子的影响 [J], 刘里2.光谱法研究洛索洛芬钠与牛血清白蛋白的相互作用及共存金属离子的影响 [J], 刘里;成飞翔3.光谱法研究盐酸洛贝林与牛血清白蛋白的相互作用及共存金属离子的影响 [J], 刘里;成飞翔4.光谱法研究盐酸利多卡因与牛血清白蛋白的相互作用及共存金属离子的影响 [J], 刘里;成飞翔5.光谱法研究利培酮与牛血清白蛋白的相互作用及共存金属离子的影响 [J], 刘里;杨华灵;成飞翔;张丽君因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

光谱法研究泮托拉唑钠与牛血清白蛋白的相互作用

光谱法研究泮托拉唑钠与牛血清白蛋白的相互作用刘里;成飞翔【摘要】在优化的实验条件下,运用荧光光谱法和紫外光谱法研究牛血清白蛋白(BSA)与泮托拉唑钠(PS)的结合作用.研究表明:PS对BSA的荧光有猝灭作用,属于静态猝灭.BSA能运载PS,是一个自发过程,其作用力类型主要为氢键和范德华力.BSA的亚螺旋域ⅢA是主要结合位置,离酪氨酸残基更近,有正协同作用.PS对BSA构象产生影响,使BSA腔内疏水环境的极性减弱.该研究对揭示药物动力学问题及后续抗菌类药物的研发提供了理论依据.%Under the optimal conditions,the interaction of Pantoprazole Sodium (PS) with bovine serum albumin (BSA) was investigated by fluorescence spectrometry and ultraviolet-visible light absorption spectrometry.It showed that the fluorescence of BSA was quenched by PS,which was a static quenching process.BSA could transport PS.It was spontaneous and mainly driven by hydrogen bond and Vander Waals force.The primary binding site for PS was located at sub-domain Ⅲ A of BSA and near by tyrosine residue.There was some positive cooperative effect.The conjugation reaction would affect the conformation of BSA,leading to the polarity around BSA weakened.This test provided a theoretical basis for revealing the pbarmacokinetics and further research on development of new antibacterial drugs.【期刊名称】《华南师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(049)001【总页数】6页(P74-79)【关键词】泮托拉唑钠;荧光猝灭;相互作用【作者】刘里;成飞翔【作者单位】曲靖师范学院化学与环境科学学院,曲靖655011;曲靖师范学院化学与环境科学学院,曲靖655011【正文语种】中文【中图分类】O657.3泮托拉唑钠(Pantoprazole Sodium，简称PS)是一种抗酸及抗溃疡病的高效、低毒的治疗肠胃疾病的新药[1]. 因结构上和人血清白蛋白的相似性，牛血清白蛋白(简称BSA)被广泛运用于与药物结合作用的研究[2]. BSA是一种在血浆中具有丰富含量的蛋白质，在人体中传递脂肪酸. 药物及其他代谢产物方面起主要作用[3]. 因此，许多研究人员已经对血清白蛋白的性质和结构开展了研究.它与其它分子和配体的相互作用和结合性能已被深入探讨[2-4]. BSA由582种氨基酸组成，具有与人血清白蛋白(HSA)76%的相似性.小分子与蛋白质的结合在生物学和化学领域仍然是一个重要的研究课题. 用吸收光谱和荧光光谱法研究药物与BSA的相互作用的研究已有报道[2-4]，但还没有BSA-PS体系的报道. 因此，研究泮托拉唑钠与BSA的结合性质，探讨泮托拉唑钠对蛋白质生物特性的影响，为研究其药物作用机制、药物副作用及药物分子设计提供了一些重要信息，对抗菌类药物的临床医学研究也产生重要意义.1.1 仪器与试剂吸收和荧光光谱分别用F-4600型荧光光谱仪(日本日立公司)和Cary 50型紫外-可见光谱仪(美国瓦里安技术中国有限公司)测定.牛血清白蛋白(质量分数98%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司)，泮托拉唑钠(质量分数98%，百灵威科技有限公司)，其余试剂均为分析纯，实验用水为超纯水.1.2 试验方法室温条件下，扫描220～550 nm BSA-PS的吸收光谱. 对于荧光的测量，在不同温度下(281.15、296.15、311.15K)BSA-PS体系在280 nm激发，从300～585 nm之间扫描荧光光谱. I0和I分别代表无荧光猝灭剂和有猝灭剂时的荧光强度，ΔI=I0-I. 对于同步荧光光谱，进行了2种不同模式的测量，即Δ分别为15、60 nm，扫描BSA-PS体系在295～360 nm的光谱.2.1 荧光光谱由于BSA中存在酪氨酸(Tyr)残基、色氨酸(Trp)残基等氨基酸残基，因此具有荧光，最大吸收波长/最大发射波长(ex/em)在280 nm/340 nm处(图1)，当PS加入到BSA之后，虽然ex/em几乎未发生变化，但是其荧光强度明显随着PS浓度的增加而逐渐减弱，表明PS能猝灭BSA的荧光，PS与BSA存在着相互作用.2.2 实验条件对光谱性质的影响2.2.1 pH对光谱性质的影响考查了不同缓冲溶液对BSA-PS光谱性质的影响(图2). 发现使用Tris-HCl缓冲溶液效果最佳. 在其缓冲范围内(图3)，pH 7.4时，0.015 mol/L Tris-HCl荧光强度最大. 所以在后面的实验中都使用0.015 mol/L Tris-HCl (pH 7.4)作为研究PS与BSA相互作用的反应介质.2.2.2 BSA浓度对光谱性质的影响 BSA的浓度从2.0×10-7 mol/L增加到4.0×10-7 mol/L，荧光强度也随着增加(图4). 当BSA浓度高于4.0×10-7mol/L 时，荧光强度不再增加，最终选择4.0×10-7mol/L BSA作为反应的最佳浓度.2.2.3 试剂加入顺序和孵育时间对荧光强度的影响在281.15 K温度下，考察了加入顺序对体系荧光强度的影响(图5A)，结果表明最佳的加入顺序为PS→BSA→NaCl→Tris-HCl. 考察孵育时间对体系荧光性能的影响(图5B)，结果表明0～40 min荧光强度大幅度增加，40～210 min荧光强度基本不变，选择40 min为最佳孵育时间.2.3 PS与BSA的作用机理探讨2.3.1 猝灭机理荧光猝灭是指荧光强度的降低，可以用来衡量大分子和配体之间的亲和力. 荧光猝灭是由各种猝灭分子与荧光团发生分子相互作用，引起荧光团的荧光量子产率的降低，如激发态反应、分子重排、形成基态复合物、能量传递和碰撞猝灭. 荧光猝灭如果是动态的，发生荧光团和猝灭剂之间的碰撞猝灭；如果是静态的，荧光团和猝灭剂形成基态复合物[5-7]. 温度或粘度相关的实验可以用来判断猝灭机制. 荧光强度和猝灭剂的浓度之间的关系和猝灭机理常用Stern-Volmer方程来描述[5-7]. 公式表述为I0/I=1+Kqτ0[PS]=1+Ksv [PS]，式中[PS]为猝灭剂PS浓度，Ksv 为Stern-Volmer常数，Kq为速率常数；τ0为荧光寿命，10-8s数量级左右[5-7]；在281.15、296.15、311.15 K条件下的Ksv列在表1中. 结果表明，3个温度下的 Kq 值比最大动态猝灭速率常数2.0×1010 L/(mol·s)大2个数量级[5-7]，与动态猝灭机理相违背. 由图6可知，随着温度的升高，直线斜率即Ksv降低，与静态猝灭机理吻合.此外，静态荧光猝灭数据还可以用Lineweaver-Burk方程[8-10]分析式中KLB为静态猝灭缔合常数. 不同温度下Lineweaver-Burk曲线如图7所示，实验数据列于表1中. 结果表明KLB随温度升高而逐渐下降，说明高温不利于PS与BSA结合生成的复合物稳定性.紫外吸收光谱也是区分猝灭机制的重要方法[7-9]. 由体系的紫外吸收光谱可知，PS-BSA体系的吸收峰从280 nm红移到286 nm，吸收强度增加，表明推断PS与BSA静态猝灭机理是合理的.2.3.2 热力学常数和BSA与PS之间作用力类型的确定小分子和大分子之间的相互作用力分为几种类型，即疏水作用力、静电相互作用、范德瓦尔斯相互作用和氢键等. 热力学常数，如焓变(ΔH)、熵变(ΔS)和自由能变化(ΔG)可根据范特霍夫方程计算求得[10-12]. 不同温度的BSA-PS的热力学参数总结在表2中. ΔG<0，ΔH<0且ΔS<0，表明BSA与PS的结合是自发进行的放热反应，作用力类型为氢键和范德华力.2.3.3 结合常数Kb以及结合位点数n 到目前为止，许多研究报道了小分子结合在大分子如白蛋白的结合位点[3-5]. 本研究采用了双对数lg[(I0-I)/I]=lgKb+nlg[PS][7-9] 求得药物小分子PS与BSA大分子的结合位点数n. 分别在281.15、296.15、311.15 K温度下，以lg(I0-I)/I对lg[PS]作双对数曲线，由直线的截距和斜率求出的n和Kb值列于表1中. n≈1，形成一个结合位点，随着温度增加，Kb和n值有略微减小，表明温度的增加，对血清白蛋白携带着PS在体内进行运转不利. 温度每升高15 ℃，Kb值减少2个数量级，PS-BSA越不稳定，表明通过温度的改变可以调控载药量.2.3.4 PS对BSA构象的影响同步荧光光谱能提供发色团周围分子微环境变化的信息. 因此，同步荧光法被用来探究PS分子对BSA构象的影响. 激发和发射波长之间的差值Δ是重要的参数. 当Δ为15 nm，光谱显示酪氨酸(Tyr)残基的特征[13-15]. 当Δ为60 nm，光谱显示色氨酸(Trp)残基的特征. 由图8可知，随PS浓度的增大，Tyr和Trp的max均向长波移动，说明PS的加入改变了BSA的构象，使其疏水结构增大，引起肽链的伸展程度增大，导致BSA腔内疏水环境的极性增强，疏水性减弱[13-15]. Tyr的猝灭程度大于Trp，表明PS与BSA相结合的位点偏向于Tyr.2.3.5 可能的结合位置和药物协同作用 BSA 是由二硫键连接起来的3个螺旋状区域(Ⅰ-Ⅲ)所组成的[13-15],每个螺旋域又包含2个亚螺旋域A 和 B[12-15]. 由图9可知,ex=280 nm 和ex=295 nm 的PS-BSA光谱曲线没有重叠,表明色氨酸和酪氨酸残基都参与其中； ex=295 nm的荧光猝灭程度比 ex=280 nm 的大,结合位置主要在亚螺旋域ⅢA中.药物的协同作用常用Hill方程进行分析[13-15]：E=(I0-I)/I0，1/E对1/[PS]作图，截距为1/Em，lg E(Em-E)=lg K+nHlg[PS]，式中，nH为Hill系数，K为结合常数，E为饱和分数. 由表2可知，各温度下的nH值都大于1，并随温度的增加nH 值增大，表明PS分子之间呈现出正协同作用，即一个PS结合到BSA结合位点上后，会有利于后继药物分子与蛋白质的结合，温度越高，药物越容易结合到位点上. 当PS浓度的增加时，会引起后续PS与 BSA结合的亲和性增加.利用紫外-可见和荧光光谱法研究了BSA与PS的相互作用. 光谱数据表明PS的加入后BSA的荧光被猝灭，PS与BSA形成基态复合物，猝灭机理为静态猝灭在BSA与PS结合过程中，氢键和范德华力发挥主要作用. 有一个结合位点，结合位置在BSA的亚螺旋域ⅢA中，靠近酪氨酸残基. 有药物正协同作用，PS对BSA构象产生影响. 这些重要信息为抗菌类胃肠药物的临床应用与新药的研发提供了重要依据.【相关文献】[1] 邱珲,杨庆云,童元峰,等. 泮托拉唑钠单水合物与倍半水合物的晶型与稳定性差异研究[J]. 中国新药杂志,2015,24(8):869-873.QIU H,YANG Q Y,TONG Y F,et al. Difference of crystal forms and stability between pantoprazole sodium monohydrate and sesquihydrate[J]. Chinese Journal of New Drugs,2015,24(8):869-873.[2] 刘里,成飞翔. 光谱法研究尼美舒利与牛血清白蛋白的相互作用[J]. 南京师大学报(自然科学版),2016,39(2):50-55.LIU L,CHENG F X. Study on the interaction between nimesulide and bovine serum albumin by spectrometry[J]. Journal of Nanjing Normal University (Natural ScienceEdition),2016,39(2):50-55.[3] 刘里,成飞翔. 光谱法研究安乃近与牛血清白蛋白的相互作用及共存金属离子的影响[J]. 四川农业大学学报,2015,33(4):429-434.LIU L,CHENG F X. Spectrometric study of the interaction between analgin and bovine serum albumin and the effect of coexistent metal ions[J]. Journanl of Sichuan Agricultural University,2015,33(4):429-434.[4] 黄发德,俞英,蒋雄. 钙羧酸指示剂与牛血清白蛋白作用的研究[J]. 华南师范大学学报(自然科学版),2001(1):88-92．HUANG F D,YU Y,JIANG X. Thestudy on the reaction between calconcarboxylic acid and bovine serum albumin[J]. Journal of South China Normal University (Natural Science Edition),2001(1):88-92．[5] BOGDAM S. Fluorescence study of sinapic acid interaction with bovine serum albumin and egg albumin[J]. 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Chinese Journal of Luminescence,2011,32(3):293-295.[11]CYRIL L,EARL J K,SPERRY W M. Biochemists handbook[M]. London:Epon Led Press,1961:84.[12]ROSS D P,SUBRAMANTAN S. Thermodynamics of protein association reactions:forcrs cont ributing to stability[J]. Biochemstry,1981,20(11):3096 -3102.[13]SULKOWSKA A,MACIAZEK-JURCZYK M,BOJKO B,et al. Competitive binding of phenylbutazone and colchicine to serum albumin in multidrug therapy[J]. Journal of Molecular Structure,2008,881(1):97-106．[14]MACIAZEK-JURCZYK M,SULKOWSKA A,BOJKO B,et al. Fluorescence analysis of competition of phenylbutazone and methotrexate in binding to serum albumin in combination treatment in rheumatology[J]. Journal of MolecularStructure,2009,924/925/926:378-384．[15]XU H,GAO S L,LV J B，et al. Spectroscopic investigations on the mechanism ofinteraction of crystal violet with bovine serum albumin[J]. Journal of Molecular Structure,2009,919(1):334-338.。

沙丁胺醇和特布他林与牛血清白蛋白作用机理研究

沙丁胺醇和特布他林与牛血清白蛋白作用机理研究张秋兰;倪永年【期刊名称】《化学研究与应用》【年(卷),期】2011(023)006【摘要】在模拟人体生理条件下(pH=7.4),利用荧光和紫外光谱法研究沙丁胺醇和特布他林两种β-肾上腺素受体激动剂与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.证实了沙丁胺醇和特布他林与牛血清白蛋白(BSA)的荧光猝灭均为静态猝灭过程,并测定了不同温度下的猝灭常数;根据F(o)rster非辐射能量转移理论,计算出沙丁胺醇与特布他林在BSA中的结合位置与色氨酸残基间的距离分别为2.78nn和3.55nm.另外由计算得到的热力学参数推断出沙丁胺醇与特布他林与BSA之间分别为氢键和静电引力结合.用同步荧光和红外光谱技术探讨了两种β-肾上腺素受体激动剂对BSA构象的影响.%The binding characteristics of bovine serum albumin (BSA) with two β-agonists ( salbutamol (SAL) and terbutaline (TER)) have been studied by employing fiuoreseence,UV-vis and FT-IR spectra techniques ,under the imitated physiological conditions( pH =7.4).The Stern-Volmer quenching constants( Ksv and Kq )indicated the presence of static quenching mechanism for the interactions.The number of binding sites, n, and the binding constant,Ka,were O.895 and 3.12× 106L mol-1 for SAL and1.147and 1.06×lO6L mol-1 for TER at 298 K.The corresponding thermodynamic parameters △H,△S and △G were calculated ,and the results indicated that the acting forces between SAL and BSA were mainly hydrogen bonding, but hydrophobic and electrostatic interactions played amajor role in the interaction between TER and BSA.The binding distances between SAL and TER with BSA were estimated.The synchronous fluorescence spectra(SFS) and FT-IR revealed the conformational changes in secondary structure of protein upon its int eraction with the two β-agonists.【总页数】6页(P673-678)【作者】张秋兰;倪永年【作者单位】南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学化学系,江西南昌,330031;南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学化学系,江西南昌,330031【正文语种】中文【中图分类】O629.73【相关文献】1.羧甲基壳聚糖-Cu（II）配合物与牛血清白蛋白作用机理研究 [J], 李小芳;冯小强;宋正月;杨声;朱元成2.光谱和伏安法研究沙丁胺醇与牛血清白蛋白的相互作用 [J], 张秋兰;倪永年3.沙丁胺醇联合特布他林治疗支气管哮喘临床价值研究 [J], 庄晓秋4.一种新型镍基配合物与牛血清白蛋白的作用机理研究 [J], 海文丽;马小燕;左伟响;宋欢;李冰5.光谱法结合原子力显微镜研究呋喃唑酮与牛血清白蛋白的作用机理 [J], 张秋兰;逯露;李璋;倪永年因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

光谱法研究三种黄酮类药物小分子与牛血清白蛋白的相互作用的开题报告

光谱法研究三种黄酮类药物小分子与牛血清白蛋白的相互
作用的开题报告
一、研究背景
黄酮类化合物是一类具有重要生物活性的药物，具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性。

与此同时，白蛋白作为人体中最主要的蛋白质之一，其能够与大部分药物结合，影响药物的代谢、吸收、分布和排泄等。

因此，研究黄酮类药物与牛血清白蛋白的相互作用具有重要的理论和应用价值。

二、研究目的
本研究旨在探究三种黄酮类药物分子与牛血清白蛋白的相互作用，分析其相互作用模式、结合特点和影响因素，为寻找并优化新型的黄酮类药物提供理论依据。

三、研究方法
采用多种光谱法技术，包括紫外吸收光谱、荧光光谱和圆二色光谱等，对三种黄酮类药物与牛血清白蛋白的相互作用进行研究。

同时，利用计算机模拟技术对相互作用模式进行探究，并研究不同条件下的相互作用差异。

四、研究意义
本研究将对新型黄酮类药物的合成和优化提供理论依据，并为其药理学和临床应用提供指导。

同时，对于深入理解药物与蛋白质相互作用机制也将有所帮助，对药物设计和研发具有重要参考意义。