光谱法研究黄酮类药物与溶菌酶的相互作用.pdfVIP

光谱法研究黄酮类药物与溶菌酶的相互作用 专 业：分析化学 指导老师：田建袅 研究方向：光谱分析 研究生： 侯文芬 摘 要 在生物体中，蛋白质是必不可少的生命活性物质，在生命活动中起着重要的作用。溶 菌酶是一种广泛分布于生物体内的小分子碱性蛋白，常用作一种模拟体系，用于研究蛋白 质的空间构象。黄酮类药物具有多种多样的药理活性，如抗氧化、抗病毒、抗癌、抗肿瘤 和抗菌抗炎症等活性。研究药物与生物大分子的相互作用对寻找药物的靶分子，新型药物 设计，抗癌药物的药理和毒理的研究等方面都有重要的参考价值。本论文主要以荧光光谱、 时间分辨荧光光谱、紫外可见光谱、同步荧光光谱、圆二色谱为研究手段，对溶菌酶与黄 酮类药物小分子黄芩素、白杨素和杨梅素之间的相互作用进行研究，得出了蛋白质与药物 分子间相互作用的荧光猝灭机理、结合常数和结合位点数、热力学参数；两者之间的结合 距离；还考察了黄酮类药物小分子对溶菌酶构象、溶菌酶活性的影响以及溶液的 pH 值、 金属离子和脲存在下对结合反应的影响。本论文共分四部分。 论文的第一部分主要概述了蛋白质与小分子物质相互作用的研究意义以及常用的研 究方法，列出本论文研究的主要内容。 论文的第二部分首先利用荧光光谱法研究模拟生理条件下黄芩素与溶菌酶的相互作 用，实验结果表明，在黄芩素较低浓度时，黄芩素对溶菌酶的猝灭机制为静态猝灭；较高 浓度时可能为复合猝灭。时间分辨荧光光谱法测量荧光寿命证实荧光猝灭以静态猝灭为 6 L/mol 。体系的焓变 主。在黄芩素浓度较低时，黄芩素与溶菌酶的结合常数为 1.636×10 （ΔH0 0 ）和熵变（ΔS ）分别为67.84 kJ/mol 和 338 J/mol·K，结果说明黄芩素与溶菌酶之 间主要以疏水作用力相结合。根据 Förster 非辐射能量转移理论，两者之间的结合距离 r 为 4.19nm 。利用同步荧光光谱、紫外吸收光谱和圆二色光谱考察了黄芩素对溶菌酶构象 的影响，发现黄芩素能使溶菌酶的 α-螺旋结构的含量增加。 论文第三部分利用荧光光谱法和荧光寿命结合研究了白杨素对溶菌酶的荧光猝灭机 理，推断出白杨素对溶菌酶的猝灭以静态猝灭为主。在模拟生理条件下，白杨素与溶菌酶 5 0 的结合常数为 1.298×10 L/mol ，两者之间存在一个结合位点，体系的焓变（ΔH ）和熵变 0 （ΔS ）分别为-68.64 kJ/mol 和-123.96 J/mol·K，得出结合力主要是范德华力或氢键。求算 出分子间的结合距离r 为 2.47nm 。同步荧光光谱、紫外吸收光谱和圆二色谱结果表明白 杨素可使溶菌酶构象发生变化。 论文第四部分利用荧光光谱法结合荧光寿命研究杨梅素与溶菌酶的相互作用，确证了 杨梅素对溶菌酶的荧光猝灭为静态猝灭过程，并测定出三个不同温度下的猝灭常数。由求 I 得的热力学参数，证明了分子间作用力以范德华力或氢键为主，根据 Förster 非辐射能量 转移理论，计算出分子间的结合距离 r 为 4.77nm 。同步荧光光谱、紫外吸收光谱和圆二 色谱表明，杨梅素的存在对溶菌酶的二级结构产生影响，其中 α-螺旋结构的含量减少。 关键词：溶菌酶 黄酮类 荧光猝灭 荧光寿命 构象 酶活性 II Spectroscopic studied on the interaction between lysozyme with Flavonoid compounds Major: Analytic Chemistry Research region: Spectroscopy analysis