酞菁铁Ⅱ与牛血清白蛋白相互作用的光谱研究

酞菁铁Ⅱ与牛血清白蛋白相互作用的光谱研究
钟平;刘海东
【摘要】研究酞菁铁Ⅱ与牛血清白蛋白的相互作用，测定了二者相互作用的荧光光谱和紫外可见光谱•荧光光谱分析表明，随着酞菁铁Ⅱ浓度的增加，后者在345 nm处荧光有规律的发生猝灭现象•根据Stern▬VoLmer方程可以计算得到两者相互作用的猝灭常数为1•25×104，结合位点数为1•由紫外可见光谱可知，随着酞菁铁Ⅱ浓度的增加，牛血清白蛋白在210 nm处吸光度有所上升，峰位发生红移•%The fluorescence spectrum and UV▬visible spectrum are tested by the interaction of Iron Phthalocyanine II and Bovine Serum Albumin• The fluorescence spectrum shows that with the increase of the density of Iron Phthalocyanine,the latterˊs fluorescence quenches regularly at 345 nm• Calculating by the Stern▬VoLmer equation,the quenching constant of the interaction is 1•25 × 10,and the number of binding sites is 1• UV▬visible spectrum shows that with the increase of the density of Iron Phthalocyanine,Bovine Serum Albuminˊs absorbance increa ses at
210nm,itˊpeak position red shifts•
【期刊名称】《赣南师范学院学报》
【年(卷),期】2014(000)006
【总页数】3页(P39-41)
【关键词】酞菁铁Ⅱ;牛血清白蛋白;光谱研究
【作者】钟平;刘海东
【作者单位】赣南师范学院化学化工学院，江西赣州 341000;赣南师范学院化学化工学院，江西赣州 341000
【正文语种】中文
【中图分类】TS201•1
光动力治疗［1］在癌症及其它疾病的治疗中具有独特的优势，光敏剂是光动力治疗中的关键因素．具有理想的光物理化学性质和组成结构明确等特点．酞菁配合物［2］作为新一代抗癌光敏药物的应用引起了广泛的关注．白蛋白是血浆中含量最丰富的蛋白质，研究酞菁光敏剂与白蛋白的结合情况，对于深入了解光敏剂的作用机理有重要意义，同时也可为光敏剂的结构化提供指导．而目前两者的相互作用的研究很少见报道．
对称的酞菁化合物与白蛋白发生的是非共价相互作用［3］．本文用荧光光谱研究了二者相互作用，得到酞菁铁Ⅱ对牛血清白蛋白的Stern-VoLmer［4］猝灭常数和结合位点数，并且用紫外可见光谱分析了酞菁铁Ⅱ对牛血清白蛋白的吸收强度和吸收波长的影响．
1 材料与方法
1．1 仪器和试剂
牛血清白蛋白(BSA，98%)上海化学试剂公司;酞菁铁Ⅱ自制;N，N－二甲基甲酰胺(DMF)、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、邻苯二甲酸酐、尿素、氯化铁、四水钼酸铵均为分析纯，上海试剂总厂;蒸馏水．
WGY－10分子荧光光度计天津市港东科技发展有限公司;UV－4510S紫外可见分光光度计天津市港东科技发展有限公司．
1．2 实验方法
1．2．1 酞菁铁Ⅱ合成［5－7］
称取5 g邻苯二甲酸酐、12 g尿素、5 g氯化铁和0．3 g四水钼酸铵，置于研钵中研细并混合均匀后，加入到干燥的三口烧瓶中，三口烧瓶中间口接冷凝管，侧口通入氮气保护．缓慢加热至140℃时，苯酐与尿素熔化，充分搅拌后再继续升温
至220℃，恒温2 h，然后冷却至室温．将产物依次用盐酸、去离子水和氢氧化钠溶液浸渍洗涤，再用布氏漏斗抽滤压干，最后用乙醇洗洗涤滤饼，抽滤后于100℃烘干，得到蓝黑色的固体产物，即为酞菁铁Ⅱ．
1．2．2 溶液的配制
室温下，称取0．056 8 g酞菁铁Ⅱ溶解于DMF中，定容于100 mL容量瓶中，
浓度为1．0×10－3mol/L，并保存在试剂瓶中待用．再取10 mL该溶液于100 mL容量瓶中，以DMF定容，得到1．0×10－4moL/L的酞菁铁Ⅱ溶液．分别称取3．763 0 g Na2HPO4、0．884 5 g KH2PO4和2．992 0 g NaCl用蒸馏水
溶解定容于500 mL容量瓶中，得到Na2HPO4－KH2PO4－NaCl缓冲溶液，pH 为7．4．将配好的缓冲溶液保存在试剂瓶中待用．称取0．6640 g BSA固体，用缓冲溶液溶解并定容于100 mL容量瓶中，浓度为2．0×10－5moL/L，置于冰箱中保存待用．
1．2．3 分子荧光光谱测定
准备7个25 mL的容量瓶，先于每个容量瓶中加入5 mL浓度为2．0×10－
5moL/L牛血清白蛋白溶液，然后分别加入0．00 mL、0．25 mL、0．50 mL、1．00 mL、1．50 mL、2．00 mL、2．50 mL 1．0 ×10－4moL/L 酞菁铁Ⅱ溶液，用pH=7．4的Na2HPO4－KH2PO4缓冲溶液分别定容至25 mL．并且标
号0－6．
分别测定0号空白样的分子激发光谱和分子发射光谱，确定其最大激发波长和最
大发射波长．以最大激发波长光源测定0～6号样品的最大发射波长的光强度F．
1．2．4 紫外可见光谱的测定
准备7个25 mL的容量瓶，首先于每个容量瓶中加入5 mL 2．0×10－5moL/L 牛血清白蛋白溶液，然后分别往 7 个容量瓶中加入0．00 mL、0．25 mL、0．50 mL、1．00 mL、1．50 mL、2．00 mL、2．50 mL 浓度为 1．0 ×10 －4 moL/L酞菁铁Ⅱ溶液，用pH=7．4的Na2HPO4－KH2PO4缓冲溶液分别定容至25 mL．分别测定其紫外可见光谱，导出每次测定数据的txt文件．然后用origin软件做出其光谱图．
2 结果与分析
2．1 牛血清白蛋白和酞菁铁Ⅱ的荧光光谱
含有荧光芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸)的蛋白质具有内源荧光［8］．图1、图2表明，0号空白样BSA的激发波长为283 nm时，最大荧光发射峰的波长为338 nm．由此测得0号空白样荧光强度F0为83．1，1～6号样的荧光强度F见表1．
当荧光体与猝灭剂由于热运动发生碰撞时，可引起荧光体的荧光动态猝灭［9－10］．这种动态猝灭服从Stern-VoLmer方程:
其中:F0和F分别为加入猝灭剂前后的荧光强度，Ksv称为Stern-VoLmer猝灭常数，［Q］是猝灭剂的浓度，n为结合位点数．
图1 BSA的激发光谱
图2 BSA的发射光谱
Num n(FePcⅡ)∶n(BSA) CBSAmol/L CFePcⅡ moL/L F 0 2．0 ×10－5083．1 1 2∶1 2．0 ×10－5 1．0 ×10－5 74．4 2 1∶1 2．0 ×10－5 2．0 ×10－5 68．8 3 1∶2 2．0 ×10－5 4．0 ×10－5 57．9 4 1∶3 2．0 ×10－5 6．0 ×10－5 50．6 5 37．8 1∶4 2．0 ×10－5 8．0 ×10－5 43．6 6 1∶5 2．0 ×10－5
1．0 ×10－4
表1 BSA和FePcⅡ的浓度和相互作用的荧光强度
由表1得到Lg((F0－F)/F)和Lg［Q］的线性关系
由线性方程可得酞菁铁和牛血清白蛋白相互作用的结合位点数n约为1，Stern-VoLmer猝灭常数为1．25×104．
2．2 牛血清白蛋白和酞菁铁Ⅱ的紫外可见光谱
按照试验方法，保持溶液的pH7．4，温度20℃．按照测定荧光光谱同样的浓度配制溶液．测定其紫外可见光谱得到数据见图3．图3表明，BSA结合物在190 nm～250 nm范围内有较强吸收，随着FePcⅡ浓度增大(如图中箭头所示)，BSA 的吸光强度也增大，且呈现缓慢递增．短波方向基本没有变化，吸收曲线向长波方向扩张，有红移的趋势．说明酞菁铁Ⅱ和牛血清白蛋白之间发生了相互作用，但这种作用仅仅是非共价相互作用．210 nm左右的峰主要反映BSA二级螺旋结构［11］状况，说明BSA主链构象发生变化，即螺旋结构变紧密［12］．
3 结论
图3 BSA和FePcⅡ相互作用的紫外可见光谱
荧光光谱分析表明，随着酞菁铁Ⅱ浓度的增加，BSA在345 nm处发生有规律的荧光猝灭现象．根据Stern-VoLmer方程可以计算得到两者相互作用的猝灭常数为1．25×104，结合位点数为1．由紫外可见光谱可知，随着酞菁铁Ⅱ浓度的增加，牛血清白蛋白在210 nm处吸光度有所上升，峰位发生红移．说明酞菁铁Ⅱ和牛血清白蛋白之间发生了相互作用，但这种作用仅仅是非共价相互作用．
参考文献:
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