荧光光谱法研究碳纳米管与牛血清白蛋白间相互作用

作为一类新型的纳米材料,碳纳米管(CNTs)所具有的独特结构、强细胞穿透能力和低免疫原性等特性引发了生物医学领域的广泛关注,并有望作为一类新型的药物和基因转运载体。因此,研究碳纳米管与生物大分子间的相互作用对其在体内的进一步应用具有极其重要的意义。本文运用荧光猝灭法、同步荧光法以及红边激发荧光位移法(REES法)研究了生理条件下碳纳米管与牛血清白蛋白(BSA)间的相互作用。结果表明,碳纳米管可引起BSA内源性荧光的静态猝灭,但同步荧光和REES的研究结果表明碳纳米管对BSA的构象基本没有影响。同时,通过对碳纳米管与BSA相互作用的机制的探讨,我们推测碳纳米管主要通过非特异性吸附的方式与BSA相互作用。     

L-半胱氨酸修饰的金纳米粒子与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究

采用荧光猝灭光谱和同步荧光光谱研究了L-半胱氨酸修饰的金纳米粒子(Cys-GNPs)与牛血清白蛋白(BSA)间的相互作用。根据荧光猝灭相关方程计算了Cys-GNPs与BSA相互作用的结合常数和结合位点数,探讨了其荧光猝灭机制为静态猝灭,并且根据热力学参数确定了二者间的作用力类型,推断出Cys-GNPs和BSA间主要靠疏水作用力结合。同步荧光光谱表明,二者的相互作用没有导致牛血清白蛋白的构象及色氨酸残基的微环境发生明显变化。     

香豆素-3-甲酰氯修饰聚酰胺-胺大分子的荧光性能研究

用香豆素-3-甲酰氯对聚酰胺-胺树状大分子末端修饰合成了树状大分子PAMAM-CMAC,经FTIR,1H-NMR分析确证了其结构。荧光分析表明,PAMAM-CMAC树状大分子具有强的荧光发光,荧光强度比聚酰胺-胺树状大分子荧光强度增加很多。其荧光强度受pH值、溶液浓度和溶剂等各种因素的影响,在酸性条件下,荧光强度受溶液pH影响较大;但在强碱性介质中,氢键被完全破坏,荧光强度明显减弱。pH在7.00～10.00之间时,荧光发光比较稳定。溶液浓度对荧光强度也有影响,浓度太大或太小,荧光强度都相应减小,而且浓度大的溶液比浓度小的溶液荧光猝灭的快。这与理论相一致。同时,随着溶剂极性的增加,荧光发射向长波方向移动。     

有/无金属离子Cu2+或Zn2+参与时中药有效成分伞形花内酯与生物大分子BSA的相互作用

运用荧光光谱(FS)及紫外光谱(UV)研究了有/无金属离子Cu2 或Zn2 参与时中药有效成分伞形花内酯与生物大分子牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。实验结果表明:有/无金属离子参与时,伞形花内酯均与BSA形成基态复合物从而猝灭BSA的内源性荧光,猝灭原因主要为静态猝灭和非辐射能量转移;金属离子参与使得KA增大,n仍维持在2左右;伞形花内酯分子能够扦插入BSA分子内部,温度以及金属离子参与对伞形花内酯与BSA分子中荧光性氨基酸残基间的空间距离r影响不大。有/无金属离子参与时伞形花内酯与BSA的作用过程均是一个熵增加和Gibbs自由能降低的自发超分子作用过程。伞形花内酯与BSA之间以静电相互作用为主,金属离子参与使伞形花内酯与BSA分子间静电相互作用增强,故ΔH对ΔG的贡献增大。     

荧光光谱法研究2-硝基苯胺与牛血清白蛋白的相互作用

采用荧光光谱法研究了不同酸度下,2-硝基苯胺与牛血清白蛋白(BSA)间的相互作用。实验结果表明,2-硝基苯胺对BSA的猝灭机制属于静态猝灭过程。经研究得到了不同酸度和不同温度下2-硝基苯胺与BSA反应的结合常数、结合位点数。根据热力学常数确定了二者间的作用力类型为氢键和疏水作用力。同步荧光结果表明,2-二硝基苯胺的存在改变了牛血清白蛋白的分子构象。     

烟碱与牛血清白蛋白相互作用的光谱研究

在0.1 mol·L-1的磷酸氢二钠-柠檬酸体系中,采用荧光光谱、紫外吸收光谱研究了牛血清白蛋白(BSA)与烟碱的相互作用。荧光滴定表明这种相互作用使BSA的内源荧光猝灭,尼古丁和BSA形成1∶1稳定复合物。不同温度和酸度下的猝灭作用证实其静态猝灭行为和疏水作用机制。紫外吸收光谱和同步荧光光谱表明,相互作用引起BSA构象变化,而同步荧光光谱提示结合位点更接近于色氨酸。     

荧光光谱法研究叶酸与牛血清白蛋白的相互作用

用荧光光谱研究了叶酸(FA)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.实验结果表明,叶酸能导致BSA的内源荧光猝灭,猝灭机制为静态猝灭;在298K和310K下用Stern-Volmer方程和热力学方程等处理实验数据,求出了结合常数Kn结合位点数n及热力学参数△G、△H和△S.叶酸与BSA之间的主要作用力为静电力.     

荧光光度法研究金莲橙G与牛血清白蛋白的作用

利用荧光光度法研究了金莲橙G与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。金莲橙G对牛血清白蛋白的内源荧光有显著的猝灭作用,是形成超分子复合物的静态猝灭过程。测定了金莲橙G与BSA结合常数以及其相互作用的热力学参数,并根据Ross理论,和作用过程的热力学参数确定了金莲橙G与牛血清白蛋白之间主要结合力是静电引力。由Foerster非辐射能量转移理论,推导出能量供体金莲橙G与受体BSA间的结合距离。     

葛根素与牛血清白蛋白相互作用的研究

应用荧光光谱法研究了生理条件下(pH7.4)葛根素(PUE)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。结果表明,葛根素对BSA荧光的猝灭机制属于形成复合物的静态猝灭过程,求得其猝灭常数为7.29×1012 L·mol-1·s-1,结合常数为5.04×104 L·mol-1;根据Frster非辐射能量转移理论,测得葛根素在BSA中的结合位置与色氨酸残基间的距离为3.35 nm;探讨了葛根素对蛋白质空间结构的影响及其相互作用机理;考察了体内某些共存金属离子对葛根素与BSA结合作用的影响。     

荧光光谱法研究阿莫西林与牛血清白蛋白的相互作用

本文采用分子荧光光谱法对阿莫西林与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用进行了研究,得知阿莫西林对BSA有猝灭作用,其猝灭方式为静态猝灭,并求出了猝灭常数,结合常数及结合位点数.通过298K和310K时的实验数据求出热力学参数△H、△G和△S,结果表明阿莫西林主要通过氢键和范德华力与BSA之间结合.     

胡椒碱与牛血清白蛋白的相互作用

采用荧光光谱技术研究了胡椒碱与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用。根据测定不同温度下胡椒碱对BSA的猝灭常数,证实了荧光猝灭过程为静态猝灭,由热力学参数焓变（ΔH）小于零和熵变（ΔS）大于零,推断出胡椒碱与BSA之间主要靠静电引力相结合,生成自由能变（ΔG）为负值,表明胡椒碱与BSA的作用过程是一个自发过程;并应用同步荧光光谱技术考察了胡椒碱对BSA构象的影响。     

Investigation the effects of nano golds on the fluorescence properties of the sectorial poly(amidoamine) (PAMAM) dendrimers

The influence of nano golds on fluorescence properties of sectorial Polyamidoamine dendrimers (G4 s-PAMAM) was investigated in this paper. It was found that gold nanoparticles (GNPs) with definite surface plasmon absorption can quench the fluorescence of G4 s-PAMAM dendrimers. With the increasing of the concentration of GNPs, the fluorescence intensity of G4 s-PAMAM decreased correspondingly, and varied linearly at low concentration of GNPs. This phenomenon was owing to the fluorescence resonance energy transfer (FRET) between the dendrimers and GNPs. In contrast, the complex with smaller gold nanodots (GNDs) encapsulated in the interior of the G4 s-PAMAM presented greatly enhanced emission. Those results show that the size of nano golds may be used to adjust the fluorescence properties of sectorial PAMAM dendrimers and may extend potential applications of PAMAM dendrimers and nano golds.     

荧光光谱法研究黄芩苷与牛血清白蛋白的相互作用

在pH为7.40的T ris-HC l缓冲体系中,采用荧光光谱技术研究了黄芩苷与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用。随着温度升高,黄芩苷与牛血清白蛋白的猝灭常数逐渐增大,表明黄芩苷对BSA的荧光猝灭为动态猝灭过程,由结合过程的热力学参数ΔH=51.708 kJ.m o-l 1〉0和ΔS=265.075J.m o-l 1.K-1〉0,推断黄芩苷与BSA之间主要靠疏水作用力相结合,生成自由能变（ΔG）为负值,表明黄芩苷与BSA的作用过程是一个自发过程;应用同步荧光光谱考察了黄芩苷对BSA构象的影响。     

甲钴胺与牛血清白蛋白相互作用的光谱特性

应用荧光光谱法、紫外吸收光谱法及共振光散射法,研究了甲钴胺 (Mecobalamin) 与牛血清白蛋白 (BSA) 之间的相互作用。在pH=7.40的三羟甲基胺基甲烷-盐酸 (Tris-HCl) 缓冲溶液中,随着甲钴胺浓度的增加,BSA的荧光强度、共振散射光强度逐渐减弱。通过计算不同温度(293,303,310 K)下的猝灭常数 (K_sv=5.40×10⁴,6.90×10⁴,8.00×10⁴ L/mol) 及扫描紫外吸收光谱,确定了甲钴胺对牛血清白蛋白的猝灭机理为动态猝灭。测定了该反应的表观结合常数 (K_A=1.68×10⁴,4.34×10⁴,7.90×10⁴ L/mol)和结合位点数 (n≈1)。利用热力学参数 (ΔH>0、ΔG<0和ΔS>0) 确定了分子间的作用力性质,作用力主要是疏水作用力,作用过程是自发的。同时应用同步荧光技术研究了甲钴胺对BSA构象的影响。结果表明,甲钴胺没有引起BSA构象的变化。     

荧光光谱法研究山梨醇与牛血清白蛋白的相互作用

采用荧光和紫外吸收光谱法,研究了利尿脱水药山梨醇（Sorbitol）与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用。在正常生理条件下,山梨醇对牛血清白蛋白有较强的猝灭作用,根据不同的药物浓度、温度及紫外吸收光谱的变化,判断其猝灭方式可能为静态猝灭,考察了不同温度、药物浓度等多种条件下Sorbitol对BSA荧光猝灭的影响。通过Stern-Volmer方程和Lineweaver-Burk方程的简化形式,求出在不同温度下反应的结合常数K_D分别为7.4×10-5（25 ℃）和1.7×10-4（37 ℃）、结合位点数n为1。根据反应热力学参数确定了它们之间相互作用的主要形式为电荷作用力。采用同步荧光考察了山梨醇对BSA构象的影响,发现随药物浓度的增大,色氨酸残基的最大发射波长不变, 而酪氨酸残基所处环境的疏水性改变, 从而导致BSA的构象发生了变化。     

贝诺酯与牛血清白蛋白位点选择性结合的分子光谱研究

采用荧光光谱、紫外可见光谱、同步荧光光谱及三维荧光光谱等分子光谱方法,研究了生理条件下贝诺酯(BEN)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。结果表明,BEN对BSA的内源荧光有显著的猝灭作用,猝灭机理为动态猝灭,二者之间的作用力类型以疏水作用为主,BEN与BSA发生反应后,使BSA的疏水环境极性增强,疏水性减弱,荧光强度降低。测得的表观结合常数和结合位点数分别是1 050 L·mol^-1和0.88,同时测得了焓变(ΔH)、熵变(ΔS)和自由能变(ΔG)等热力学参数。同步荧光和三维荧光光谱的结果表明,BEN使BSA的构象发生改变。利用荧光特异性位点探针DA和DP,通过竞争结合实验,监测BEN与BSA的结合位点,测得了位点Ⅰ和位点Ⅱ的表观结合常数分别为4 300 L·mol^-1和21 200 L·mol^-1,表明BEN与BSA优先在位点Ⅱ结合。     

光谱法和分子对接研究红斑红曲胺与牛血清白蛋白相互作用

近年来,随着对红曲色素的深入研究,其越来越多的功能活性被发现,但其某些致毒作用也使红曲色素的安全性受到了质疑。因此,阐明红曲色素在人体中与大分子的相互作用对深入研究其转运代谢及毒副作用具有重要作用。光谱法是研究溶液中小分子与蛋白质相互作用的一种有效方法,其具有灵敏度高、选择性强、用样量少、方法简单等优点,在研究中得到越来越广泛的应用。为探究红曲色素在体内的转运机制和血液中与转运蛋白的相互作用,本研究首次用红斑红曲胺(Rubropunctamine,Rub）作为红曲色素的典型代表与牛血清白蛋白（bovine serum albumin, BSA）相互作用。利用内源荧光光谱、同步荧光光谱探究不同浓度的Rub对BSA的荧光猝灭作用,采用Stern-Volmer方程、Lineweaver-Burk函数和Van’t-Hoff方程对不同温度下BSA与Rub作用后在λ_EX/λ_EM(280.0 nm/340.0 nm)（λ_EX/λ_EM表示荧光的激发波长和发射波长）的内源荧光强度值确定二者作用类型、结合位点数及相互作用机理,进一步利用圆二色谱定量测定了Rub的结合对BSA二级结构影响,最后运用软件Discovery Studio2.5对Rub与BSA的相互结合进行分子对接模拟。结果显示：(1) Rub对BSA具有较强的内源荧光猝灭效果,在λ_EX/λ_EM(280.0 nm/340.0 nm)的荧光强度下降306.1,发射波长由338.6 nm蓝移到331.8 nm,同步荧光显示荧光猝灭主要发生在色氨酸残基上。(2)Stern-Volmer方程计算得到动态猝灭速率常数K_q为2.335×1012 L·(mol·s)-1,远大于此类型允许的最大扩散碰撞常数2.0×1010 L·(mol·s)-1,判定该猝灭是单纯的静态猝灭过程。利用Lineweaver-Burk函数计算得到静态猝灭速率常数K_q随温度升高而减小,即该复合物在温度升高时变得不稳定。(3)利用等式lg[(F₀-F)/F]=lgK₀＋nlgc_Q得到两者结合常数可达103 L·mol-1以上,结合位点数近似为1,且随着温度增加表观结合常数变小。(4)不同温度下Van’t-Hoff方程计算得到ΔH,ΔS,ΔG都小于0,则该相互作用能自发进行且氢键和范德华力是其主要的相互作用力。(5)圆二色谱测得BSA与Rub结合后二级结构中α-螺旋含量由29.4%降至20.2%;β-折叠由39.9%上升到50.7%;β-转角由6.5%下降到3.5%;无规则卷曲由24.2%上升到25.6%。(6)分子对接发现Rub结合点位于 BSA中由Arg458,Asp108,Glu424和Ser428等氨基酸形成的口袋内,与Arg458有范德华力作用,与Arg144形成分子内氢键,影响到Trp213微环境。     

光谱法研究稀土离子钇(Ⅲ)与牛血清白蛋白的相互作用

用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱研究了稀土金属离子Y3+与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。实验结果发现:Y3+对BSA的紫外吸收光谱具有增强作用,而对荧光光谱具有较强的荧光猝灭作用且峰位明显蓝移20～25 nm。用Stern-Volmer方程分别对实验数据进行分析,得出结论:Y3+对BSA的荧光猝灭作用是属于静态荧光猝灭,Y3+与BSA反应生成了新的复合物,发生了分子内的非辐射能量转移。求得相互作用过程的结合常数(KA)和热力学参数(ΔΗ、ΔS、ΔG),确定了它们之间的主要作用力是范德华力、氢键等,但静电作用力也不可忽略。同步荧光光谱法表明Y3+对牛血清白蛋白的构象有影响。