姜黄素及其衍生物与血清白蛋白的相互作用比较研究
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Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｉ发展与创新 Ｉ ．２５５．
姜 黄 素及 其衍生 物 与血 清 白蛋 白的相 互作 用 比较 研究 术
赵 悦 ， 张 静 ，敖 仕 杰
（大连 民族大学生命科 学学院，辽宁 大 连 １１６６００）
摘 要 ： 利 用 稳 态 荧 光 光谱 、 同 步 荧 光 光谱 、 电 化 学 等 方 法 ， 对 比研 究 了姜 黄 素 和 姜 黄 素 甘 氨酸 钠 与 牛 血 清 白 蛋 白的 相 互作 用。荧光 光谱分析 表 明，姜黄 素和姜黄 素 一甘 氨酸 均能有 效猝 灭 ＢＳＡ的 内源 荧光 ，猝 灭机制 为静 态猝 灭：两种药物 与牛血 清 白蛋 白均 有一个结 合位点 ，且姜黄 素对 牛血 清 白蛋 白的猝 灭效果 比姜黄 素甘 氨酸 钠强 。根据计算 获得 相互作 用 热 力 学 参 数 ，说 明 两种 药物 与 ＢＳＡ的 相 互 作 用是 一 个 自发 过 程 ， 并 且 主 要 作 用 力 为疏 水 作 用 力 。研 究结 果 对 于 推 进 姜 黄 素衍生物 的开 发及 其药代动 力学研 究具 有理论指 导意 义。
基 金 项 目 ： 大连 民 族 大 学 大 学 生 创 新 创 业 训 练 计 划 项 目 （￥２０１ ６１ ２０２６０１ ４）
作 者 简介 ：赵 悦 （１９９６－） ，女 ， 本科 ， 研 究 方向 ：化 学工程 与 工 艺 。
ＣＨ． － Ｃ
Ｈ Ｏ Ｎａ
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０、℃
一 ＯＮａ
ＯＨ２
图 １姜黄 素甘氨 酸钠 的合成路线
０．４５、１．５、２．２５、３、４．５、６、７．５ｍＬ的姜 黄 素 溶液 （药 物 蛋 白 的浓度 比依 次为 ０、１、３－３、５、６．６、 １０、 １３－３、 １６．６）， 最 后 加 入 Ｔｒｉｓ．ＨＣ１缓 冲 溶 液 至 体 积 为 ９ｍＬ， 于 ４ｏＣ 下避 光 保 存 １２个 小 时 ，使 其 充 分相 互作 用 。利 用 循环 水 浴 控制 温 度 分 别为 ２８８Ｋ，２９８Ｋ，３９８Ｋ，保 温 十 分钟后 取 出 ，于 荧光 光谱 仪上 检测 。分别 以 ２８０ｎｍ 和 ２９５ｎｍ 为 激 发波 长 ，扫 描 荧 光光 谱 ，激 发和 发 射狭 缝 宽 度 为 ４ｎｍ／４ｎｍ。
氨 酸钠 ，分 子 式为 Ｃ２３Ｈ２２Ｎ０７Ｎａ，产率 ７６．５３％。元 素 分 析结 果 ：理 论值 Ｃ ６１．７４，Ｈ ４．９６，Ｎ ３．１３％；实 验 值
ｃ ６１．７１，Ｈ ４．９５，Ｎ ３．１１％。合成 路线 如 下 ：
（２） 荧 光 光 谱 测 定 。 取 ８支 试 管 ， 分 别 加 入 ０．４５ｍＬ１．０×１０．５Ｍ 的 ＢＳＡ溶液 ，再依 次 向其 中加入 ０、
合 成 路 线 如 图 １所 示 。 具体 如 下 ：称 取 姜 黄 素 ７．３６７４ｇ
（０．０２ｍｏ１），甘 氨 酸钠 １．９４１０ｇ（０．０２ｍｏ１），加 入 无 水 乙
醇 １ＯＯｍＬ， 加 热 回流 反 应 ５ｈ，浓 缩 至干 ，所 得 固 体 用 乙醚洗 涤 后 ，抽 滤 、干燥 ，得砖 红 色粉 末 状 的 姜黄 素 甘
１ 材料 与方法
１．１ 材 料 与仪 器
，
牛 血 清 蛋 白 （索 莱 宝 公 司 ），姜 黄 素 （上 海 阿 拉 丁 试剂 公 司， 分 析纯 ），ＬＳ．５５荧 光 分 光光 度 计 （美 国
Ｐｅｒｋｉｎｓ Ｅｌｍｅｒ公 司 ）
１．２ 实 验 方 法 （１）姜黄 素 甘氨 酸 钠 的 合 成 。姜 黄 素 甘 氨 酸 钠 的
文 章 以中药 活性 小 分 子姜 黄 素及 其 衍 生物 姜 黄 素甘 氨 酸 钠 与血 清 白蛋 白的相 互 作用 作 为研 究体 系 ，在 模拟 生 理 条件 下考 察 它们 之 间相 互作 用 的机 理 。首先 利 用 荧 光 光 谱法 研 究 姜黄 素 及其 衍 生物 与 血清 白蛋 白的结 合 常 数 、结合 作 用 力等 分 子作 用 信 息 ；再利 用 紫 外 、 同步 荧 光和 傅 里 叶变 换 红外 方法 考 察 小分 子 与蛋 白质结 合 对 蛋 白质 空 间 构象 造成 的影 响 ；最后 运 用 电化 学 等方 法 进 一 步研 究 姜黄 素 及 其衍 生物 与 血清 白蛋 白的结 合方 式 ，从 多个 角度 分析 相互 作用 的过 程 。
２ 结果 与讨论 ２．１ 姜 黄 素 与 姜 黄 素 甘 氨酸 与 牛 血 清 白蛋 白相 互 作 用
的 荧 光 光谱 分 析 当激 发波 长为 ２８０ｎｍ 时 ，蛋 白质 中 的色氨 酸 和酪 氨
关键 词 ：牛 血 清 白蛋 白 ：姜 黄 素 ：姜 黄 素 甘 氨 酸 ：荧 光 光 谱
中图分类号 ：Ｑ５１２＋．１
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：２０９６—２７８９（２０１８）０４－０２５５－０２
姜 黄 素是 一 种从 姜 黄 根茎 中提取 得 到 的黄 色 天 然 色 素 。近年 的研 究 表 明，姜 黄 素在抗 氧 化 、降血 脂 、抗 肿瘤 、 抗 病 毒 、抗 老 年痴 呆 症等 方 面具 有 良好 药 理 作用 ，受 到 国 内外广 泛 关 注 ，但 是 由于 其在 水 中溶 解 度 很低 ，体 内 生 物 利用 度 低 ，极 大 地 限制 了它 的应用 。为 改善 其 水 溶 性 ，我们 设 计 并制 备 了一 种 新 型姜 黄 素衍 生 物 。血 清 白 蛋 白是 血浆 中含量 最 丰 富 的蛋 白质 ，其 主 要 作用 之 一就 是在 循环 系统 中作 为各 种小 分子 的载 体 ，起到 运输 作 用 。 因此 ，药 物 与 血清 白蛋 白的 相互 作 用研 究对 于从 分 子水 平 上 了解 药 物 在体 内的运 输 和代 谢 过程 ，提 高用 药 合 理 性 和 科学 性都 有极 其重 要 的意义 。
姜 黄 素及 其衍生 物 与血 清 白蛋 白的相 互作 用 比较 研究 术
赵 悦 ， 张 静 ，敖 仕 杰
（大连 民族大学生命科 学学院，辽宁 大 连 １１６６００）
摘 要 ： 利 用 稳 态 荧 光 光谱 、 同 步 荧 光 光谱 、 电 化 学 等 方 法 ， 对 比研 究 了姜 黄 素 和 姜 黄 素 甘 氨酸 钠 与 牛 血 清 白 蛋 白的 相 互作 用。荧光 光谱分析 表 明，姜黄 素和姜黄 素 一甘 氨酸 均能有 效猝 灭 ＢＳＡ的 内源 荧光 ，猝 灭机制 为静 态猝 灭：两种药物 与牛血 清 白蛋 白均 有一个结 合位点 ，且姜黄 素对 牛血 清 白蛋 白的猝 灭效果 比姜黄 素甘 氨酸 钠强 。根据计算 获得 相互作 用 热 力 学 参 数 ，说 明 两种 药物 与 ＢＳＡ的 相 互 作 用是 一 个 自发 过 程 ， 并 且 主 要 作 用 力 为疏 水 作 用 力 。研 究结 果 对 于 推 进 姜 黄 素衍生物 的开 发及 其药代动 力学研 究具 有理论指 导意 义。
基 金 项 目 ： 大连 民 族 大 学 大 学 生 创 新 创 业 训 练 计 划 项 目 （￥２０１ ６１ ２０２６０１ ４）
作 者 简介 ：赵 悦 （１９９６－） ，女 ， 本科 ， 研 究 方向 ：化 学工程 与 工 艺 。
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图 １姜黄 素甘氨 酸钠 的合成路线
０．４５、１．５、２．２５、３、４．５、６、７．５ｍＬ的姜 黄 素 溶液 （药 物 蛋 白 的浓度 比依 次为 ０、１、３－３、５、６．６、 １０、 １３－３、 １６．６）， 最 后 加 入 Ｔｒｉｓ．ＨＣ１缓 冲 溶 液 至 体 积 为 ９ｍＬ， 于 ４ｏＣ 下避 光 保 存 １２个 小 时 ，使 其 充 分相 互作 用 。利 用 循环 水 浴 控制 温 度 分 别为 ２８８Ｋ，２９８Ｋ，３９８Ｋ，保 温 十 分钟后 取 出 ，于 荧光 光谱 仪上 检测 。分别 以 ２８０ｎｍ 和 ２９５ｎｍ 为 激 发波 长 ，扫 描 荧 光光 谱 ，激 发和 发 射狭 缝 宽 度 为 ４ｎｍ／４ｎｍ。
氨 酸钠 ，分 子 式为 Ｃ２３Ｈ２２Ｎ０７Ｎａ，产率 ７６．５３％。元 素 分 析结 果 ：理 论值 Ｃ ６１．７４，Ｈ ４．９６，Ｎ ３．１３％；实 验 值
ｃ ６１．７１，Ｈ ４．９５，Ｎ ３．１１％。合成 路线 如 下 ：
（２） 荧 光 光 谱 测 定 。 取 ８支 试 管 ， 分 别 加 入 ０．４５ｍＬ１．０×１０．５Ｍ 的 ＢＳＡ溶液 ，再依 次 向其 中加入 ０、
合 成 路 线 如 图 １所 示 。 具体 如 下 ：称 取 姜 黄 素 ７．３６７４ｇ
（０．０２ｍｏ１），甘 氨 酸钠 １．９４１０ｇ（０．０２ｍｏ１），加 入 无 水 乙
醇 １ＯＯｍＬ， 加 热 回流 反 应 ５ｈ，浓 缩 至干 ，所 得 固 体 用 乙醚洗 涤 后 ，抽 滤 、干燥 ，得砖 红 色粉 末 状 的 姜黄 素 甘
１ 材料 与方法
１．１ 材 料 与仪 器
，
牛 血 清 蛋 白 （索 莱 宝 公 司 ），姜 黄 素 （上 海 阿 拉 丁 试剂 公 司， 分 析纯 ），ＬＳ．５５荧 光 分 光光 度 计 （美 国
Ｐｅｒｋｉｎｓ Ｅｌｍｅｒ公 司 ）
１．２ 实 验 方 法 （１）姜黄 素 甘氨 酸 钠 的 合 成 。姜 黄 素 甘 氨 酸 钠 的
文 章 以中药 活性 小 分 子姜 黄 素及 其 衍 生物 姜 黄 素甘 氨 酸 钠 与血 清 白蛋 白的相 互 作用 作 为研 究体 系 ，在 模拟 生 理 条件 下考 察 它们 之 间相 互作 用 的机 理 。首先 利 用 荧 光 光 谱法 研 究 姜黄 素 及其 衍 生物 与 血清 白蛋 白的结 合 常 数 、结合 作 用 力等 分 子作 用 信 息 ；再利 用 紫 外 、 同步 荧 光和 傅 里 叶变 换 红外 方法 考 察 小分 子 与蛋 白质结 合 对 蛋 白质 空 间 构象 造成 的影 响 ；最后 运 用 电化 学 等方 法 进 一 步研 究 姜黄 素 及 其衍 生物 与 血清 白蛋 白的结 合方 式 ，从 多个 角度 分析 相互 作用 的过 程 。
２ 结果 与讨论 ２．１ 姜 黄 素 与 姜 黄 素 甘 氨酸 与 牛 血 清 白蛋 白相 互 作 用
的 荧 光 光谱 分 析 当激 发波 长为 ２８０ｎｍ 时 ，蛋 白质 中 的色氨 酸 和酪 氨
关键 词 ：牛 血 清 白蛋 白 ：姜 黄 素 ：姜 黄 素 甘 氨 酸 ：荧 光 光 谱
中图分类号 ：Ｑ５１２＋．１
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：２０９６—２７８９（２０１８）０４－０２５５－０２
姜 黄 素是 一 种从 姜 黄 根茎 中提取 得 到 的黄 色 天 然 色 素 。近年 的研 究 表 明，姜 黄 素在抗 氧 化 、降血 脂 、抗 肿瘤 、 抗 病 毒 、抗 老 年痴 呆 症等 方 面具 有 良好 药 理 作用 ，受 到 国 内外广 泛 关 注 ，但 是 由于 其在 水 中溶 解 度 很低 ，体 内 生 物 利用 度 低 ，极 大 地 限制 了它 的应用 。为 改善 其 水 溶 性 ，我们 设 计 并制 备 了一 种 新 型姜 黄 素衍 生 物 。血 清 白 蛋 白是 血浆 中含量 最 丰 富 的蛋 白质 ，其 主 要 作用 之 一就 是在 循环 系统 中作 为各 种小 分子 的载 体 ，起到 运输 作 用 。 因此 ，药 物 与 血清 白蛋 白的 相互 作 用研 究对 于从 分 子水 平 上 了解 药 物 在体 内的运 输 和代 谢 过程 ，提 高用 药 合 理 性 和 科学 性都 有极 其重 要 的意义 。