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光度法在植物活性成分与血清白蛋白相互作用研究中的应用

作　者: 赵楠
导　师: 张国文
学　校: 南昌大学
专　业: 营养与食品卫生学
关键词: 山姜素白杨素红景天苷牡荆素葛根素牛血清白蛋白人血清白蛋白荧光光谱紫外-可见光谱傅立叶红外光谱圆二色谱平行因子法
分类号: Q946
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本论文主要运用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、红外光谱及圆二色谱技术,研究了血清白蛋白与植物活性成分相互作用的分子机制,并引入化学计量学方法解析复杂体系的光谱数据,从定性和定量的角度探讨植物活性成分与血清白蛋白的结合模式,为新药的设计与合成提供理论指导。论文共分为五个部分,主要研究结果概述如下：1.综述了药物小分子与蛋白质分子相互作用的研究现状,包括荧光光谱法、紫外吸收光谱法、红外光谱法以及圆二色谱法在该研究领域的应用情况。2.采用荧光光谱法、紫外光谱法以及红外光谱法研究了在生理酸度条件下(pH=7.40)山姜素与牛血清白蛋白(BSA)的结合作用。研究表明,山姜素与BSA相互作用形成新的复合物是导致BSA荧光猝灭的主要原因;热力学参数焓变AH和熵变AS值分别为22.10 kJ·mol-1和166.04 J·mol·K-1,表明二者之间的作用力以疏水作用力为主。竞争实验,表明山姜素在BSA上的结合位点位于DomainⅡA的疏水腔中,即SiteⅠ。同步荧光光谱以及红外吸收光谱研究表明山姜素能够使BSA的构象发生变化。3.在生理酸度下,运用荧光光谱和紫外-可见光谱法研究了白杨素、红景天苷与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。研究发现,这两种药物与HSA都有较强的结合,白杨素对HSA的荧光有猝灭作用,而红景天苷的加入导致HSA荧光增强。白杨素与HSA主要靠静电作用力结合,而氢键与范德华力是红景天苷结合作用的主要驱动力。同步荧光光谱和三维荧光光谱研究表明,白杨素、红景天苷与HSA结合都会引起HSA构象的变化。4.采用荧光光谱法、紫外光谱法、红外光谱法以及圆二色谱法研究了牡荆素与人血清白蛋白的结合作用。研究表明,静态猝灭是牡荆素导致HSA荧光猝灭的主要原因；由求得的热力学参数,确定了二者之间的作用力是氢键和范德华力。竞争实验,表明牡荆素在HSA上的结合位点位于DomainⅡA的疏水腔中,即SiteⅠ。同步荧光光谱、红外吸收光谱和圆二色谱研究表明,牡荆素能够使HSA的构象发生变化。同时,研究了维生素C(VC)、维生素B2(VB2)对二者结合的扰动。5.在生理酸度条件下(pH=7.4),应用荧光光潜技术研究了葛根素与HSA的相互作用。实验证明了葛根素能与HSA形成了基态复合物的静态方式猝灭HSA体系的荧光。竞争实验选择华法林,布洛芬和洋地黄毒苷分别作为SiteⅠ, SiteⅡ, SiteⅢ位的标记药物,结果发现牡荆素在HSA上的结合位点位于Domain IIA的疏水腔中,即SiteⅠ。同时,以华法林(SiteⅠ)、布洛芬(SiteⅡ)、洋地黄毒苷(SiteⅢ)为荧光标记药物研究了葛根素与探针竞争结合HSA的反应,运用平行因子法(PARAFAC)解析竞争实验的三维同步荧光光谱数据,获取荧光标记物、葛根素和HSA-葛根素复合物在平衡时浓度变化趋势及其纯光谱,证实了葛根素结合在HSA上的结合位点位于DomainⅡA的疏水腔中,即SiteⅠ.

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-8
目录  8-12
缩写符号与代号  12-13
第1章植物活性成分与蛋白质相互作用的研究进展  13-25
  1.1 引言  13
  1.2 蛋白质结构的基本信息  13-15
    1.2.1 蛋白质的分子结构  13-15
      1.2.1.1 蛋白质的一级结构  14
      1.2.1.2 蛋白质的二级结构  14
      1.2.1.3 蛋白质的三级结构  14-15
      1.2.1.4 蛋白质的四级结构  15
  1.3 血清白蛋白  15-16
  1.4 药物与蛋白质相互作用的研究方法  16-23
    1.4.1 荧光光谱法  16-19
      1.4.1.1 荧光猝灭法  17-18
      1.4.1.2 荧光增强法  18
      1.4.1.3 荧光偏振  18
      1.4.1.4 同步荧光  18-19
      1.4.1.5 三维荧光  19
    1.4.2 紫外-可见光谱法  19-20
    1.4.3 圆二色谱法  20-21
    1.4.4 红外光谱法  21
    1.4.5 平衡透析法  21-22
    1.4.6 电化学方法  22
    1.4.7 瑞利共振散射技术  22-23
    1.4.8 原子作用力显微技术  23
    1.4.9 其它方法  23
  1.5 课题来源和研究内容  23-25
    1.5.1 课题来源  23-24
    1.5.2 研究内容  24-25
第2章山姜素与牛血清白蛋白结合反应机制研究  25-38
  2.1 引言  25-26
  2.2 实验部分  26-27
    2.2.1 主要仪器与试剂  26
    2.2.2 实验方法  26-27
  2.3 结果与讨论  27-37
    2.3.1 山姜素对牛血清白蛋白荧光光谱的影响  27-28
    2.3.2 荧光猝灭机理  28-29
    2.3.3 山姜素与牛血清白蛋白之间的作用力类型  29-30
    2.3.4 山姜素在牛血清白蛋白上结合位置的确定  30-32
    2.3.5 山姜素与牛血清白蛋白之间的能量转移  32-33
    2.3.6 山姜素对牛血清白蛋白构象的影响  33-37
  2.4 本章小结  37-38
第3章荧光光谱法研究白杨素、红景天苷与人血清白蛋白相互作用  38-48
  3.1 引言  38-39
  3.2 实验部分  39
    3.2.1 主要仪器与试剂  39
    3.2.2 实验方法  39
  3.3 结果与讨论  39-47
    3.3.1 白杨素、红景天苷与HSA相互作用的荧光光谱  39-40
    3.3.2 紫外-可见吸收光谱  40-41
    3.3.3 白杨素、红景天苷与HSA的结合力  41-43
    3.3.4 作用力类型的确定  43-44
    3.3.5 白杨素、红景天苷对HSA构象的影响  44-47
  3.4 本章小结  47-48
第4章牡荆素与人血清白蛋白相互作用的光谱学研究  48-65
  4.1 引言  48-49
  4.2 实验部分  49-50
    4.2.1 主要仪器与试剂  49
    4.2.2 实验方法  49-50
  4.3 结果与讨论  50-63
    4.3.1 牡荆素对人血清白蛋白光谱的荧光猝灭作用  50-52
    4.3.2 牡荆素与人血清白蛋白之间作用力的确定  52
    4.3.3 表观结合常数与结合位点数的计算  52-53
    4.3.4 牡荆素对人血清白蛋白构象的影响  53-56
    4.3.5 牡荆素在人血清白蛋白结合位置的确定  56-57
    4.3.6 pH值的影响  57-58
    4.3.7 牡荆素与人血清白蛋白之间的能量转移  58-59
    4.3.8 VC或VB_2对牡荆素与HSA相互作用的影响  59-63
  4.4 本章小结  63-65
第5章平行因子结合同步荧光法研究葛根素与人血清白蛋白的结合作用  65-77
  5.1 引言  65-66
  5.2 实验部分  66-69
    5.2.1 主要仪器与试剂  66
    5.2.2 实验方法  66-68
    5.2.3 平行因子法原理  68-69
  5.3 结果与讨论  69-75
    5.3.1 葛根素对人血清白蛋白的猝灭机理  69-70
    5.3.2 葛根素在人血清白蛋白上结合位置的确定  70-73
    5.3.3 Site Ⅰ位标记药物华法林对葛根素-HSA同步荧光光谱的影响  73-74
    5.3.4 平行因子法对三维同步荧光数组的解析  74-75
  5.4 本章小结  75-77
致谢  77-78
参考文献  78-84
攻读硕士期间的研究成果  84

光度法在植物活性成分与血清白蛋白相互作用研究中的应用

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