光谱法考察对称四甲基六元瓜环与二氯化-二(2-苯并咪唑)丁烷的分子识别

以对称四甲基六元瓜环为主体,二氯化-二(2,2’-苯并咪唑)丁烷为客体,采用荧光光谱法和紫外吸收光谱法研究了主客体的相互作用。实验结果表明,主体对客体具有较强的包结识别能力,主客体之间可形成1∶1及2∶1的包结配合物,紫外吸收光谱法测得配合物的包结常数为K_(1∶1)=4.79±0.01×104 L·mol-1, K_(2∶1)=8.51±0.01×1010 L2·mol-2; 荧光光谱法测得配合物的包结常数为K_(1∶1)=7.02±0.01×104 L·mol-1, K_(2∶1)=2.88±0.01×1010 L2·mol-2,两种方法结果一致。     

光谱法测试瓜环与2-氨基苯丙噻唑的主客体作用

利用1H NMR技术,紫外吸收光谱法和荧光光谱法考察了七、八元瓜环(cucurbit[n]urilsn=7,8)与2-氨基苯并噻唑(g)的相互作用。实验结果表明:在2pH9范围内,利用不同的光谱方法均能观察到瓜环与客体的相互作用;Q[7]与客体作用形成物质的量比为1∶1的包结配合物,Q[8]与客体形成物质的量比为1∶2的包结配合物,并计算出包结常数,同时测试了超分子体系的热力学稳定性及熵变,焓变。     

七元瓜环对10-羟基喜树碱理化性质及抗癌活性的影响研究

利用紫外吸收光谱、荧光光谱、相溶解度等方法考察了七元瓜环(Q[7])对10-羟基喜树碱(HCPT)理化性质及抗癌活性的影响。研究结果表明在pH 2.0的盐酸介质中,随着主客体NQ[7]/NHCPT比例的增加,客体HCPT在λ265nm的紫外吸收强度明显下降并且波长发生红移,而在λ425nm的吸收强度却增加并在λ387nm波长处有明显的等吸收点。HCPT的荧光光谱表现出在λ558nm荧光发射峰的荧光强度呈下降趋势并发生波长蓝移现象。摩尔比法和Job法的研究得出主体Q[7]与客体HCPT形成了2∶1的主客体配合物,Reactlab EQULLIBRIA software○R程序计算了紫外吸收法和荧光光谱法的主客体配合物的总稳定常数(β)分别为1.549×1013 L2·mol-2和0.907×1013 L2·mol-2;相溶解度实验的结果表明当Q[7]的浓度为1×10-3mol·L-1时,可使HCPT的溶解度增大约250倍,而利用共蒸发法制备的Q[7]-HCPT固体包合物则可使HCPT在水中的溶解度提高约1170倍;体外人肺癌细胞株A549和人白血病细胞株K562的细胞毒活性测试结果表明,与单纯的HCPT比较,包合物的形成对HCPT的抗癌活性影响不大。     

八元瓜环与吲哚乙酸及甲基紫精的超分子相互作用研究

利用紫外吸收光谱法、荧光光谱法、等温量热滴定法、氢核磁共振技术等研究了八元瓜环(Q[8])与富电子客体吲哚乙酸(IAA)及缺电子客体甲基紫精(MV2+)在水溶液中的超分子相互作用,探讨了主客体作用体系的作用机制,作用位点,作用模式及热力学等性质。紫外吸收光谱及荧光发射光谱研究结果表明Q[8]与IAA及Q[8]与MV2+在水溶液中均形成了包结计量比为1∶1的主客体配合物,等温量热滴定法研究结果显示Q[8]/IAA及Q[8]/MV2+体系的ΔH＜0,ΔG＜0,表明上述超分子体系是发进行且是放热反应。当在Q[8]/IAA二元体系中加入MV2+时,MV2+能与Q[8]/IAA体系在水溶液中形成1∶1∶1型三元主客体配合物,IAA的吲哚环及亚甲基部位受到了瓜环的屏蔽作用进入了Q[8]的空腔,MV2+吡啶环部位也进入Q[8]的空腔,也即IAA及MV2+均相互协同进入Q[8]空腔而与Q[8]形成了主客体配合物,原因可能是由于富电子客体IAA与缺电子客体MV2+之间的电荷相互转移诱导作用引起的。上述研究结果为瓜环在富电子客体及缺电子客体超分子自组装方面的应用提供了一定的理论依据。     

八元瓜环与氧氟沙星、氟罗沙星、加替沙星及司帕沙星相互作用的光谱法研究

用荧光光谱和紫外吸收光谱研究了八元瓜环与氧氟沙星、氟罗沙星、加替沙星及司帕沙星的相互作用体系的性质,考察了溶液酸度对作用体系的影响。在pH小于8.0的范围内,八元瓜环分别与氧氟沙星、氟罗沙星、加替沙星形成1∶1、与司帕沙星形成2∶1的稳定的主客体化合物;测定了不同pH时主客体相互作用的稳定常数均在103～104 L·mol-1(司帕沙星体系为1011 L2·mol-2)范围;同时测定了各作用体系的荧光发射和紫外吸收分析性能参数,药物客体的浓度线性范围达2～3个数量级,检测限为10-9～10-8 mol·L-1。     

荧光光谱法考察七、八元瓜环与甲基吲哚的相互作用

利用荧光光谱法考察了七、八元瓜环(Cucurbit[n=7,8]urils,Q[7],Q[8])与客体2-甲基吲哚(2-methylindol,Me)和3-甲基吲哚(3-methylindol,Sk)的相互作用;同时研究了体系pH以及温度对Q[7]和Q[8]与客体相互作用的影响;并计算了相应的稳定常数及热力学参数等.实验结果表明:除Q[8]与Sk作用比为1∶2外,其余主客体的作用比均为1∶1;在pH值为1～11,温度为298～313 K的范围内上述体系的作用比不变;在pH 1和室温条件下,作用体系的稳定常数较大;通过热力学参数的测定可知上述主客体的相互作用均是自发进行.     

光谱法研究羟基葫芦[6]脲与甲基橙的分子识别作用

采用紫外和荧光光谱法研究羟基葫芦[6]脲(HOCB6)与甲基橙(MO)之间的包结作用,考察了溶液的pH值、常见有机溶剂和表面活性剂等对该包结物的形成及荧光强度的影响。实验结果表明,随着主体分子的加入,MO荧光增强且蓝移,说明客体被纳入主体分子的疏水性穴腔,形成内包结物。主客体分子之间主要通过疏水作用形成1∶1型的HOCB6-MO包结物,其包结常数为1.41×102 L·mol-1。同时采用葫芦[6]脲(CB6)、对-二甲氨甲基杯[8]芳烃和β-环糊精与MO的作用进行比较。研究发现,MO也能与葫芦[6]脲形成1∶1型的内包结物,但包结常数较小(34.65 L·mol-1);与β-环糊精形成1∶2型的内包结物,其包结常数为6.14×106 L2·mol-2;与对-二甲氨甲基杯[8]芳烃形成1∶1型的外包结物,导致荧光强烈猝灭,包结常数为1.35×104 L·mol-1。     

光谱法研究体系pH对七、八元瓜环与萘胺异构体相互作用的影响

利用紫外吸收光谱方法和1H NMR技术考察了体系pH对七、八元瓜环(Q[7],Q[8])与萘胺异构体的相互作用的影响。实验结果表明,Q[7]与萘胺异构体在-0.3＜pH＜8范围内均是以主客体物质的量之比为1∶1的方式相互作用,在8＜pH＜14的范围内,观察不到相互作用;Q[8]与萘胺异构体相互作用体系在pH为-0.3～14的范围内,呈现了5个作用阶段：在“较高”的pH范围,瓜环与萘胺异构体发生相互作用,形成1∶1的包结配合物;在“较低”的pH范围,主客体存在1∶1和1∶2两种作用模式的竞争;而在介于“较高”与“较低”之间的pH范围,Q[8]与这些客体发生相互作用,形成1∶2的包结配合物。     

瓜环与咪唑[4,5,f]-1,10-菲咯啉衍生物相互作用模式的测试

以合成的三种的咪唑[4,5,f]-1,10-菲咯啉衍生物为客体,以瓜环(cucurbit[n]uriln=6～8)为主体,利用1H NMR技术,荧光光谱和紫外吸收光谱方法,测试了主客体相互作用形式、形成包结物的结构特征及其光学性质,三种方法得到的结果相同.研究表明,六元瓜环(Q[6])仅能与2-(4-甲基苯基)-咪唑-[4,5,f]菲咯啉(W1)盐酸盐相互作用(包结比为1:1);七元瓜环(Q[7])与三种客体2-(4-甲基苯基)-咪唑-[4,5,f]菲咯啉,2-(2-甲基苯基)-咪唑-[4,5,f]菲咯啉(W2)以及2-(3-甲氧基苯基)-咪唑-[4,5,f]菲咯啉(W3)的盐酸盐均以1:1的物质的量比发生相互作用;而八元瓜环(Q[8])除与W1形成的是1:2的包结物外,与另外两种客体W2,W3也是形成1:1的包结配合物.     

光谱法研究1-萘酚、2-萘酚与瓜环的包结作用

用荧光光谱、紫外吸收光谱法研究了瓜环与1-萘酚、2-萘酚的相互作用,考察了pH对体系的影响。结果表明,1-萘酚、2-萘酚与六元、七元瓜环都不发生作用,而与八元瓜环发生相互作用,形成物质的量比为1∶1的稳定包结配合物。用荧光法测定1-萘酚、2-萘酚与八元瓜环包结配合物的稳定常数为4.2×104 L·mol-1和1.6×104 L·mol-1,紫外光谱法测定的稳定常数为4.2×104 L·mol-1和5.4×104 L·mol-1;在酸性和中性条件下1-萘酚、2-萘酚与八元瓜环发生包结作用,形成稳定包结物,而在强碱性条件下不发生包结作用。     

荧光光谱滴定法研究葫芦脲[7]对亚甲基蓝的包结作用

采用荧光光谱滴定法研究了不同温度下及醋酸缓冲溶液中,葫芦脲[7](CB7)对亚甲基蓝(MB)的包结作用。在一定的浓度范围内,体系的荧光强度随着CB7浓度的增大而增强,且荧光峰位有一定的蓝移,结果显示二者形成了1∶1的包结配合物,同时计算了它们的包结稳定常数以及相关热力学常数ΔG,Δh和ΔS,热力学常数数值说明反应是焓变驱动的。此外,利用1H NMR谱图,结合葫芦脲[7]以及客体亚甲基蓝的结构特征,对其包结机理及主客体作用模式进行了探讨。     

荧光法研究四(对甲氧基苯基)钴卟啉与牛血清白蛋白的相互作用

合成了四(对甲氧基苯基)钴卟啉,利用荧光光谱法研究了四(对甲氧基苯基)钴卟啉与牛血清白蛋白的相互作用,由实验数据计算求得该卟啉与牛血清白蛋白的双分子猝灭过程速率常数Kq=9.619×1012L·mol-1.s-1、结合常数KA=3.475×103L·mol-1、结合数n=0.6893,结果表明:四(对甲氧基苯基)钴卟啉与牛血清白蛋白之间发生了较强的静态荧光猝灭作用。     

7-羟基香豆素与三种芳香族氨基酸作用的荧光光谱研究

运用荧光光谱和紫外光谱研究7-羟基香豆素UBM分别与色氨酸Trp,酪氨酸Tyr和苯丙氨酸Phe三种芳香族氨基酸的相互作用。结果表明在模拟人体生理条件下,UMB能引起上述氨基酸发生荧光猝灭,最大猝灭波长依次为347,303和282 nm,猝灭机制均为静态猝灭,相互之间均以摩尔比1：1形成了复合物,且得到两种温度下UMB与Trp,Tyr和Phe反应的表观平衡常数K_c分别为298.15 K时2.993×106,7.858×104和1.186×103 L·mol-1,310.15 K时2.702×104,1.063×105和8.352×103 L·mol-1。热力学函数变化表明UMB与以上三种氨基酸结合作用较强,其中UMB-Trp相互作用力是氢键或范德华力,UMB-Tyr和UMB-Phe相互作用主要以疏水作用为主,同时都可能存在偶极-偶极之间的相互作用。     

胡椒酸乙酯与牛血清白蛋白的相互作用及金属离子的影响

采用荧光光谱研究了胡椒酸乙酯与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。实验结果表明:胡椒酸乙酯与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作用。胡椒酸乙酯对BSA的猝灭速率常数Kq为1.451×1013L.mol-1.s-1(25℃)和1.136×1013L.mol-1.s-1(37℃),胡椒酸乙酯与BSA的结合常数KA为9.484×105L.mol-1(25℃)和1.355×106L.mol-1(37℃),结合位点数n为1.18(25℃)和1.24(37℃)。根据Frster偶极-偶极非辐射能量转移理论得到结合距离r为2.68 nm(25℃)和2.81 nm(37℃)。通过热力学参数的计算,确定胡椒酸乙酯与牛血清白蛋白的相互作用是熵增加和吉布斯自由能降低的自发过程,主要作用力为疏水作用力。讨论了共存金属离子对胡椒酸乙酯与BSA的相互作用的影响。     

荧光光谱法研究亚甲基蓝与蛋白质的结合反应

应用荧光光谱法研究了水溶液中亚甲基蓝与牛血清白蛋白分子间的结合反应 ,讨论了亚甲基蓝对蛋白质内源荧光的猝灭机理 ,测定了结合常数 (KA=3 44× 10 5L·mol-1)和结合位点数 (n =1 0 3)。依据F rster非辐射能量转移 ,理论确定了授体 受体间的结合距离 (r=1 6 7nm)和能量转移效率 ,并用同步荧光技术考察了亚甲基蓝对牛血清白蛋白构象的影响     

咖啡因与氧氟沙星的相互作用

利用紫外光谱、一阶导数紫外光谱及荧光光谱研究了咖啡因与氧氟沙星的相互作用,结果发现,咖啡因通过与氧氟沙星杂环共轭体系的堆积形成配合物引起氧氟沙星溶液荧光猝灭,二者形成1∶1的配合物,结合反应的表观结合常数分别为KA(T=299K)=1.18×104L.mol-1;KA(T=309K)=0.84×104L.mol-1,二者之间存在着范德华力以及杂环共轭体系的堆积效应。     

番茄红素与牛血清白蛋白的相互作用

采用荧光光谱法研究了番茄红素(Lycopene)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用关系。研究表明,番茄红素能使BSA在340nm(λem)处产生荧光猝灭,猝灭机理为静态猝灭。pH=7.4,温度为293K时,猝灭时表观结合常数KA为5.33×104L.mol-1,结合位点数n为0.6461,同时荧光猝灭最大速率常数Kq=2.76×1012L.mol-1.s-1。二者呈自发结合且主要作用力为氢键和范德华力,结合距离r与能量转移效率E分别为5.6nm和0.098,偏酸性或碱性的条件使番茄红素与BSA的结合常数增加。     

新型羧酸卟啉锌(Ⅱ)配合物与人血清蛋白的作用

卟啉是一种潜在有效的光动力治疗癌症的光敏剂,部分已用于临床实验中。人血清蛋白(HSA)是药物的运输载体,详细研究两者的相互作用对于阐述卟啉类药物的药代动力学行为具有重要的意义。合成了一种新型水溶性羧酸锌(Ⅱ)卟啉配合物(2-Zn),并通过紫外可见吸收光谱、荧光光谱、圆二色(CD)光谱和分子对接模拟研究了其与人血清蛋白(HSA)的相互作用。结果表明：2-Zn以静态猝灭的方式猝灭了HSA的内源荧光,通过计算得到其与HSA在298和310 K下相互作用的猝灭常数分别为1.96×104和1.37×104 L·mol-1、结合常数分别为1.93×104和1.50×104 L·mol-1、结合位点数均为1,两者间的结合作用力以静电作用为主,同时也存在氢键和疏水作用。位点竞争实验表明2-Zn主要结合在位点Ⅱ处;根据Forster非辐射能量理论得到两者的结合距离和能量转移效率分别为4.01 nm和0.163。紫外吸收光谱,同步荧光和CD光谱显示2-Zn与HSA的相互作用影响了HSA 的构象,表现为α-螺旋的含量降低;分子对接模拟结果表明2-Zn通过疏水、静电和氢键作用嵌入HSA分子的亚结构域IIIA(site Ⅱ)的疏水腔内,与位点竞争实验和热力学判据所得的结果相一致。