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几类含氮杂环化合物与牛血清白蛋白相互作用的研究

作　者: 刘容华
导　师: 于贤勇；易平贵
学　校: 湖南科技大学
专　业: 化学
关键词: 牛血清白蛋白荧光光谱紫外光谱含氮杂环化合物协同作用
分类号: R96
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

蛋白质是生物体内最基本的物质,担负着维持生物体生命活动的重要作用。血清白蛋白是血浆中含量最丰富的运输蛋白具有许多重要的药理学和生理学功能。从分子水平上研究血清白蛋白与小分子的相互作用对药物分子的设计、药代动力学和毒理学研究具有特别的价值。本论文以荧光和紫外-可见光谱为研究手段,研究了几类含氮杂环化合物与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。本论文的工作主要有四部分:1.利用光谱技术研究了3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物与BSA的相互作用机制。结果表明3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物对BSA的内源荧光产生了猝灭作用,小分子对BSA的荧光猝灭过程是静态猝灭过程,计算了3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物与BSA之间的结合常数,结合位点数和结合距离,初步探讨了不同取代基对两者结合能力的影响,使用同步荧光技术考察了3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物对BSA构象的影响。2.为了进一步考察取代基和分子体积对嘧啶类小分子与BSA相互作用的影响,以连有不同取代基的噻唑并[3,2-a]嘧啶类化合物为研究主体,以BSA为研究客体。利用荧光猝灭理论研究了小分子对BSA的猝灭机制,得到了两者之间的结合常数和结合位点数,利用非辐射能量转移理论,求出噻唑并[3,2-a]嘧啶类化合物与BSA间的结合距离均小于7 nm。同步荧光光谱表明噻唑并[3,2-a]嘧啶类化合物对BSA构象的影响不明显。3.利用荧光和紫外光谱开展了N-混杂卟啉(NCP)与BSA的相互作用机理的研究。研究发现:当温度为293 K时,NCP与BSA之间的猝灭机理为静态的;当温度为305 K时,NCP浓度较低时,荧光猝灭为静态猝灭机制,NCP浓度较高时,静态猝灭和动态猝灭同时存在于作用过程中。比较三种NCP与BSA的结合参数,结果表明苯环上的取代基增强了其与BSA的结合。热力学参数说明NCP与BSA间的主要作用力为疏水作用力。基于F?rster能量转移理论计算了NCP-BSA间的结合距离,利用同步荧光光谱考察了NCP对BSA构象的影响。4.含氮杂环药物洛美沙星和氧氟沙星对BSA的荧光均具有较强的猝灭能力,两种药物共存的情况下,荧光猝灭效果更强。据此利用荧光和紫外光谱研究了洛美沙星和氧氟沙星共存时与BSA的作用来探讨两种药物之间的相互作用。实验结果表明:两种药物间存在协同作用,导致药物与BSA结合稳定性下降,能够转运并产生药效的游离型药物含量增加,药效增强。利用非辐射能量转移理论确定了药物与BSA的结合距离。同步荧光研究表明,药物之间的协同作用影响BSA的构象。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
第一章绪论  12-32
  1.1 血清白蛋白的结构、功能与光谱性质  12-15
    1.1.1 血清白蛋白的结构  12-13
    1.1.2 血清白蛋白的功能  13-14
    1.1.3 血清白蛋白的光谱性质  14-15
  1.2 蛋白质与小分子相互作用的光谱学方法  15-18
    1.2.1 紫外可见光谱法  15-16
    1.2.2 荧光光谱法  16-17
    1.2.3 红外光谱法  17-18
    1.2.4 圆二色谱法  18
  1.3 蛋白质与小分子相互作用的研究内容  18-24
    1.3.1 猝灭机制  18-20
    1.3.2 结合常数和结合位点数  20-21
    1.3.3 热力学参数及作用力类型  21-22
    1.3.4 结合距离  22-23
    1.3.5 蛋白质构象变化  23-24
  1.4 含氮杂环化合物  24-25
  1.5 本论文的研究内容及其意义  25-26
  参考文献  26-32
第二章 3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物与牛血清白蛋白的相互作用  32-42
  2.1 前言  32-33
  2.2 实验部分  33-34
    2.2.1 仪器和试剂  33
    2.2.2 实验方法  33-34
  2.3 结果与讨论  34-40
    2.3.1 荧光猝灭光谱  34-35
    2.3.2 荧光猝灭机理  35-36
    2.3.3 结合常数的计算  36-37
    2.3.4 结合距离的计算  37-39
    2.3.5 同步荧光光谱  39-40
  2.4 小结  40
  参考文献  40-42
第三章牛血清白蛋白与噻唑并[3,2-a]嘧啶类化合物的相互结  42-54
  3.1 前言  42-43
  3.2 实验部分  43-44
    3.2.1 仪器和试剂  43
    3.2.2 实验方法  43-44
  3.3 结果与讨论  44-51
    3.3.1 荧光猝灭作用  44-45
    3.3.2 荧光猝灭机理  45-47
    3.3.3 结合常数的计算  47-48
    3.3.4 结合距离的计算  48-50
    3.3.5 同步荧光光谱  50-51
  3.4 小结  51-52
  参考文献  52-54
第四章 N-混杂卟啉与牛血清白蛋白相互作用的研究  54-69
  4.1 前言  54-55
  4.2 实验部分  55-56
    4.2.1 仪器和试剂  55
    4.2.2 实验方法  55-56
  4.3 结果与讨论  56-65
    4.3.1 NCP 作用下BSA 的荧光光谱  56-57
    4.3.2 猝灭机理的确定  57-59
    4.3.3 结合常数的计算  59-61
    4.3.4 作用力类型的判断  61-62
    4.3.5 结合距离  62-63
    4.3.6 同步荧光光谱  63-65
  4.4 小结  65
  参考文献  65-69
第五章洛美沙星与氧氟沙星间协同作用的研究  69-82
  5.1 前言  69-70
  5.2 实验部分  70-71
    5.2.1 仪器和试剂  70
    5.2.2 实验方法  70-71
  5.3 结果与讨论  71-79
    5.3.1 药物对BSA 的荧光猝灭作用  71-72
    5.3.2 荧光猝灭机理  72-74
    5.3.3 结合常数和结合位点数  74-75
    5.3.4 结合距离的求取  75-77
    5.3.5 药物对BSA 构象的影响  77-79
  5.4 小结  79
  参考文献  79-82
第六章总结与展望  82-84
致谢  84-85
附录  85-86

几类含氮杂环化合物与牛血清白蛋白相互作用的研究

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