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姜黄素与金属离子和丝素蛋白的相互作用

作　者: 赵学舟
导　师: 周平
学　校: 复旦大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 金属离子姜黄素谱学分析络合物结构与性质蛋白质构象转变
分类号: R285.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本论文以Zn(II), Cu(II)两种金属离子为例,合成了它们与姜黄素的络合物,并进行了一系列表征。同时研究了丝素蛋白-金属离子-姜黄素三组分体系的相互作用情况。通过对姜黄素以及络合物的结构和性质的深入讨论,以及姜黄素与金属离子和丝素蛋白相互作用的研究,旨在详细探讨姜黄素与不同的金属离子和丝素蛋白之间的作用机理,并试图对姜黄素在老年痴呆症中的预防与治疗作用做出合理的解释。1.对姜黄素使用元素分析,红外光谱,紫外-可见光谱,质谱,1HNMR,13CNMR以及DFT计算等分析手段,明确了姜黄素的最稳定构型是烯醇式并Trans结构,以及它的平面共轭性质,为后续工作做好铺垫。2.合成了Zn(II)和姜黄素的络合物,使用元素分析,红外光谱,紫外-可见光谱,ESI质谱,’HNMR,固态13CCP/MASNMR以及DFT计算等手段进行分析。结果表明：姜黄素与Zn(Ⅱ)离子的络合位点在其烯醇H; Zn(II)离子与姜黄素的络合比为1：1,另外两个配体分别是-OH和H2O; Zn(II)离子与周围四个配位O原子采取近似正四面体方式络合；络合物相比于姜黄素,平面共轭程度及清除自由基的能力下降。3.合成了Cu(II)和姜黄素的络合物,使用元素分析,红外光谱,紫外-可见光谱,MALDI-TOF质谱,’HNMR,固态13CCP/MASNMR,以及DFT计算等手段进行分析,并与Zn(II)离子与姜黄素的络合物进行比较。同时由于Cu(II)离子存在顺磁性,对其络合物进行了EPR检测及结果拟合。结果表明：姜黄素与Zn(II)离子的络合位点在其烯醇H; Cu(II)离子与姜黄素的络合比为1：1,另外两个配体分别是-OH和H2O; Cu(II)离子与周围四个配位O原子采取近似平面四方方式络合；络合物相比于姜黄素,平面共轭程度及清除自由基的能力显著增强。4.以丝素蛋白为模型,使用圆二色谱分析方法,研究姜黄素对丝素蛋白构象从无轨卷曲到β-折叠转变的诱导情况。结果表明：低浓度姜黄素对丝素蛋白构象转变有诱导作用,但该诱导作用在姜黄素的含量很高时受到抑制。5.使用圆二色谱方法,分别研究姜黄素存在和不存在的情况下,Cu(II)离子对丝素蛋白构象从无轨卷曲到β-折叠转变的影响。结果表明：不存在姜黄素时,低浓度Cu(II)离子对丝素蛋白构象转变有诱导作用,但该诱导作用在Cu(II)离子含量很高时受到抑制；姜黄素不仅可以通过络合Cu(II)离子来抑制丝素蛋白构象转变，并且Cu(II)-curcumin络合物同样具有抑制丝素蛋白构象转变的作用。因此,姜黄素显示出对老年痴呆症的预防和治疗作用。6.使用圆二色谱方法,分别研究姜黄素存在和不存在的情况下,Zn(II)离子对丝素蛋白构象从无轨卷曲到β-折叠转变的影响。结果表明：不存在姜黄素时,结果与Cu(II)离子类似；姜黄素可以络合Zn(II)离子来抑制丝素蛋白构象转变,而Zn(II)-curcumin络合物不具备抑制丝素蛋白构象转变的作用。因此,姜黄素通过络合Zn(II)离子实现对老年痴呆症的预防和治疗作用。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
第一章绪论  8-23
  1.1 脑神经退行性疾病  8-10
  1.2 AD的发展状况  10-13
  1.3 姜黄素的研究进展  13-14
  1.4 蚕丝及丝素蛋白的研究进展  14-17
  1.5 课题的研究内容及意义  17-18
  参考文献  18-23
第二章研究方法  23-30
  2.1 试剂  23
  2.2 研究方法  23-27
  参考文献  27-30
第三章姜黄素的研究  30-40
  3.1 引言  30-31
  3.2 研究结果与讨论  31-37
  3.3 本章小结  37-38
  参考文献  38-40
第四章 Zn-curcumin络合物的研究  40-51
  4.1 Zn-curcumin络合物的合成  40
  4.2 研究结果与讨论  40-49
  4.3 本章小结  49-50
  参考文献  50-51
第五章 Cu-curcumin络合物的研究  51-63
  5.1 Cu-curcumin络合物的合成  51
  5.2 研究结果与讨论  51-60
  5.3 本章小结  60-61
  参考文献  61-63
第六章 SF-Cu-curcumin三组分体系的研究  63-75
  6.1 引言  63
  6.2 样品的制备  63-64
  6.3 结果与讨论  64-73
  6.4 本章小结  73
  参考文献  73-75
第七章 SF-Zn-curcumin三组分体系的研究  75-83
  7.1 引言  75
  7.2 样品的制备  75-76
  7.3 结果与讨论  76-82
  7.4 本章小结  82
  参考文献  82-83
致谢  83-85

姜黄素与金属离子和丝素蛋白的相互作用

内容摘要

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