盐酸吡格列酮与胃蛋白酶之间的 相互作用及对药效、胃部消化能力的影响

为了研究药物与胃蛋白酶(PEP)相互作用后对药效及胃部消化能力的影响,在模拟生理条件下,建立了光谱测定。本文通过荧光法、同步荧光法和分子对接模拟技术研究了在298,310,318 K时盐酸吡格列酮(PGH)和PEP之间的相互作用机理。结果表明,PGH与PEP之间通过静电引力及氢键作用以静态猝灭的方式形成了1∶1的稳定复合物;PEP的酪氨酸残基(Tyr)和色氨酸残基(Trp)均参与了反应;PGH-PEP的结合对后继配体存在正协同作用。通过估算得知:当患者服用PGH 15～45 mg时,胃液中的药物结合率为0.0013%～0.0032%,数值很小,即PGH与PEP的结合对PGH药效几乎没有影响;PEP的结合率为69.76%～87.37%,即服用PGH使得游离的PEP减少69.76%～87.37%,表明服用PGH将使患者的消化功能受到影响。分子对接技术表明PGH与PEP的最佳结合位点位于PEP的催化活性中心处,且两者的结合作用改变了PEP催化活性中心处氨基酸残基的微环境。     

同步荧光光谱法结合分子对接研究金雀花碱与牛血清白蛋白间相互作用

金雀花碱(Cy)是一种生物碱,主要存在于豆科毒豆属植物种子中。Cy具有较强的生物活性,特别是作为戒烟药物已得到广泛应用。在模拟生理条件下,应用荧光光谱法研究了Cy同牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用以及Cy猝灭BSA荧光发射的机理。详细考查了水浴温度、水浴时间以及溶液pH等因素对荧光猝灭的影响,并且通过Stem-Volmer方程计算了Cy与BSA间的结合类型、结合位点数目以及结合常数。结果表明,Cy与BSA可形成摩尔比为1∶1的非共价复合物,其结合常数为5.6×103,其猝灭类型为静态猝灭。同步荧光光谱研究结果表明,Cy的结合主要影响BSA 的Trp残基的荧光发射。进一步应用分子对接研究表明,氢键与疏水作用是Cy与BSA形成复合物的主要推动力。Cy与BSA中Trp213及其周围的氨基酸残基间存在氢键与疏水作用,这种作用将改变Trp213所处微环境的疏水情况,从而导致BSA的荧光发生猝灭。     

光谱法和分子对接技术研究氟罗沙星与溶菌酶的相互作用（英文）

在模拟人体生理条件下,应用光谱法和分子对接技术对氟罗沙星(FIE)与溶菌酶(LYSO)的相互作用进行了研究。结果表明,FIE与LYSO的猝灭方式是静态猝灭,且在298和310K温度下的猝灭常数Ka分别为4.10×104和0.74×104 L·mol~(-1)。根据热力学参数的计算结果可知,FIE与LYSO的结合作用力主要是氢键和范德华力,结合距离(r=3.16nm,8nm)表明从LYSO到FIE发生了非辐射能量转移。希尔系数的计算结果表明,在不同温度下的nH1,LYSO和FIE的相互作用属于负协同作用。圆二色谱结果表明,LYSO和FIE的结合使LYSO的α-螺旋的含量由21.1%减少到8.8%。紫外光谱、三维荧光光谱、同步荧光光谱结果表明,LYSO和FIE的相互作用改变了LYSO的构象和微环境。分子对接进一步显示FIE通过氢键、极性键、疏水作用力等与LYSO活性部位的ASP-52,TRP-62,TRP-63等氨基酸残基相互作用。溶菌酶的活性实验表明,由于以上实验结果说明FIE引起了LYSO的构象改变,LYSO的活性随着FIE浓度的增大而降低,抑制了LYSO的活性。该研究结果为阐明FIE在机体内与LYSO的结合机理提供了可靠的实验数据和结果,为FIE对溶菌酶的的毒性评价和毒理学研究提供了理论依据。     

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。     

水杨酸与牛血清蛋白相互作用的荧光光谱研究

应用荧光光谱研究了水杨酸与牛血清蛋白 (BSA)分子间的相互作用。研究表明 :水杨酸对BSA内源荧光的猝灭机制属于形成化合物所引起的静态猝灭 ,猝灭常数Ksv 为 1 0 97× 10 4 (mol·L- 1 ) - 1 ;水杨酸与BSA反应的结合常数为 7 377× 10 4 ,结合位点数为 1,当水杨酸浓度较低 (摩尔比小于 1∶1)时 ,它与Trp残基或其附近基团结合但并不引起Trp残基微环境的改变 ;根据F rster非辐射能量转移理论 ,计算了授体 受体间的结合距离和能量转移效率     

荧光光谱法结合分子对接研究人血清白蛋白 对齐墩果酸与熊果酸的异构体识别作用

五环三萜化合物齐墩果酸(OA)与熊果酸(UA)为同分异构体,具有相似的理化性质和稍有差异的药理活性。目前人们主要采用各种色谱、质谱类方法实现对OA与UA的异构体识别,未见使用荧光光谱法的报道。提出了一种使用荧光猝灭法实现对OA与UA异构体识别的方法。首先考察了两种常见的血清蛋白-牛血清白蛋白(BSA)与人血清白蛋白(HSA)同OA与UA的作用情况,结果表明OA与UA均可有效地猝灭BSA与HSA的荧光发射。对所得荧光猝灭数据计算可知OA,UA与BSA,HSA作用的双分子猝灭速率常数(K_q)均远大于生物大分子荧光猝灭所观察到的最大散射碰撞速率常数2.0×1010 L·(mol·s)-1,说明猝灭类型均为静态猝灭,即OA与UA均是通过与BSA及HSA形成稳定复合物方式实现荧光猝灭的。应用双对数方程对所得荧光猝灭数据计算可知OA,UA与BSA,HSA所形成的复合物中结合位点数在0.90～1.26之间,说明所形成的复合物为1∶1型。BSA与OA,UA所形成复合物的表观结合常数(K_A)为同一数量级,相差不大,但是HSA与OA,UA所形成复合物的K_A差别很大,HSA-UA复合物的KA比HSA-OA复合物高124.91倍,表明HSA-UA复合物的稳定性更强。同步荧光实验结果显示,OA与UA的加入对于HSA波长差(Δλ)为60 nm同步荧光光谱的影响大于Δλ为15 nm的同步荧光光谱,由此可以说明OA与UA在HSA上的结合位点可能位于Trp残基附近。分子对接模拟计算结果表明OA与UA均对接在HSA结构中一个疏水性空腔中,主客体之间存在强烈的氢键与疏水作用。OA同Arg218,His242,Pro447等残基间存在氢键作用,键长分别为2.95,2.97与3.17 Å,此外还与Lys195,Lys199,Trp214,Arg222,Leu238,Asp451和Tyr452等七个氨基酸残基间存在疏水作用。UA同Trp214,Arg218和Lys444等残基存在氢键作用,键长分别为3.01,2.88与2.65 Å,此外还与Leu198,Gln221,Arg222,Asn295,Val343,Pro447,Cys448,Asp451和Val455等9个氨基酸残基间存在疏水作用。由于UA同HSA作用位点数目多于OA,说明UA与HSA疏水性空腔的空间匹配程度更高。因此,认为HSA-UA与HSA-OA复合物间稳定性差异是HSA实现对OA与UA异构体识别的原因。     

低压段DHPM作用对木瓜蛋白酶结构影响的荧光光谱分析

以荧光光谱为检测手段研究了低压段(60～100 MPa)动态高压微射流作用(DHPM)对木瓜蛋白酶(Papain)分子结构的影响。结果显示,在60～100 MPa下经DHPM处理后,Papain,Tyr残基和Trp残基荧光强度均有不同程度降低,且随着处理压力的增加,Papain,Tyr残基和Trp残基的荧光强度逐渐增大,Papain,Trp残基荧光发射峰的位置分别从未处理时的334和277.5 nm逐渐红移至100 MPa处理后的335和278.5 nm;在0～4 ℃放置24 h后,Papain,Tyr残基和Trp残基的荧光光谱均基本保持了0 h时的变化趋势。表明低压DHPM处理后,Papain中Trp残基逐渐暴露出来,并形成了较为稳定的新分子构象。     

光谱法和分子对接技术研究氟罗沙星与溶菌酶的相互作用

在模拟人体生理条件下,应用光谱法和分子对接技术对氟罗沙星(FIE)与溶菌酶(LYSO)的相互作用进行了研究。结果表明,FIE与LYSO的猝灭方式是静态猝灭,且在298和310 K温度下的猝灭常数K_a分别为4.10×104和0.74×104 L·mol-1。根据热力学参数的计算结果可知,FIE与LYSO的结合作用力主要是氢键和范德华力,结合距离(r=3.16 nm, ＜8 nm)表明从LYSO到FIE发生了非辐射能量转移。希尔系数的计算结果表明,在不同温度下的n_H＜1,LYSO和FIE的相互作用属于负协同作用。圆二色谱结果表明,LYSO和FIE的结合使LYSO的α-螺旋的含量由21.1% 减少到 8.8%。紫外光谱、三维荧光光谱、同步荧光光谱结果表明,LYSO和FIE的相互作用改变了LYSO的构象和微环境。分子对接进一步显示FIE通过氢键、极性键、疏水作用力等与LYSO活性部位的ASP-52,TRP-62,TRP-63等氨基酸残基相互作用。溶菌酶的活性实验表明,由于以上实验结果说明FIE引起了LYSO的构象改变,LYSO的活性随着FIE浓度的增大而降低,抑制了LYSO的活性。该研究结果为阐明FIE在机体内与LYSO的结合机理提供了可靠的实验数据和结果,为FIE对溶菌酶的的毒性评价和毒理学研究提供了理论依据。     

光谱法研究水溶性羧基化碳纳米管与人血清白蛋白的相互作用

纳米材料与蛋白质等生物大分子的相互作用是纳米材料生物效应和安全性研究的重要基础。本实验利用荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色谱(CD)等方法研究了四种结构特性不同的水溶性羧基化碳纳米管(long-SWCNTs-COOH,short-SWCNTs-COOH,DWCNTs-COOH,MWCNTs-COOH)与人血清白蛋白(human serum albumin, HSA)的相互作用。实验结果显示：四种水溶性羧基碳纳米管均能猝灭HSA的内源荧光,但猝灭能力有所不同,相同浓度下不同水溶性羧基化碳纳米管对HSA的荧光猝灭作用遵循如下规律：DWCNTs-COOH＜MWCNTs-COOH＜long-SWCTs-COOH＜short-SWCNTs-COOH;四种碳纳米管对HSA的同步荧光光谱影响表明,MWCNTs-COOH的作用位点更靠近色氨酸(Trp)残基,而DWCNTs-COOH的作用位点更靠近酪氨酸(Tyr)残基,而long-SWCNTs-COOH和short-SWCNTs-COOH对两种氨基酸残基的作用无明显差别;在碳纳米管作用下,HSA 的圆二色谱有微弱的变化,且与α-螺旋、β-折叠含量变化基本一致。结果表明,不同碳纳米管对HSA的荧光猝灭能力与它们的结构特性有关,两者作用过程中HSA构象基本不变,二级结构有微小变化,但无明显的剂量-效应关系。根据实验结果对可能的作用机制进行了讨论。     

美洛昔康与溶菌酶作用机制的光谱分析及理论模建研究

为了探究美洛昔康与溶菌酶的作用机制,在pH=7.40的实验条件下,采用荧光光谱、同步荧光光谱和理论模建分析技术研究了类风湿性关节炎药物美洛昔康与溶菌酶分子之间的相互作用。结果表明,美洛昔康能够以静态猝灭形式有效地猝灭溶菌酶的内源荧光,形成1∶1的复合物,并使溶菌酶的构象发生改变。热力学结果表明,美洛昔康-溶菌酶体系的主要作用力类型为疏水作用力。理论模建结果表明,该体系除疏水作用外还存在氢键作用,且美洛昔康被溶菌酶的活性氨基酸残基Glu35和Asp52包围,结合作用改变了溶菌酶催化活性中心处氨基酸残基的微环境。当患者服用15 mg美洛昔康时,美洛昔康与溶菌酶的蛋白结合率W(B)为3.71%~8.79%,说明美洛昔康与溶菌酶的结合对溶菌酶自身抗炎、抗菌功能的影响不大,体系药物结合率W(Q)为1.08%~1.14%,说明溶菌酶与美洛昔康结合不会影响美洛昔康的药效。该研究从理论上证明了溶菌酶在血浆环境中与药物美洛昔康结合后,对溶菌酶本身功能和美洛昔康的药效不会产生严重影响。     

环丙沙星、氧氟沙星同时与牛血清白蛋白分子作用的荧光光谱

在pH=7.40的水溶液中,环丙沙星(CPFX)、氧氟沙星(OFLX)能够猝灭牛血清白蛋白(BSA)的荧光。当两种药物共存时BSA荧光被进一步猝灭。据此建立了利用荧光发光光谱法进行喹诺酮类药物CPFX与OFLX间相互作用的研究。结果表明:药物间存在相互作用,使药物与蛋白间的结合常数减小、结合稳定性下降,游离型药物含量增加,造成药效增强;药物对蛋白荧光的猝灭属于静态猝灭,药物与蛋白结合位点数约为1。根据Frster非辐射能量转移理论,确定了药物与蛋白之间的结合距离r7nm,属于非辐射能量转移。药物间的相互作用使r值增加,结合距离增大。同步荧光光谱研究表明药物间的相互作用对蛋白构象产生影响,使蛋白质分子伸展,疏水性降低。     

新的植物毒素蒜头果蛋白的荧光光谱研究

蒜头果蛋白(Malanin)是从我国稀有植物蒜头果中分离纯化出的一种具有高细胞毒性的蛋白质。用荧光光谱法研究在温度、酸度、有机溶剂、表面活性剂、变性剂及荧光猝灭剂等不同条件对蒜头果蛋白溶液构象的变化。实验表明,Malanin在天然状态下荧光发射峰位于340 nm处,色氨酸(Trp)残基较大程度位于Malanin分子的疏水区。十二烷基硫酸钠、异硫氰酸胍、丙烯酰胺和碘化钾的加入均可使Malanin的分子构象发生变化,导致分子内Trp残基的荧光猝灭。异硫氰酸胍的加入使Trp残基的荧光发射峰位明显红移,表明位于Malanin分子较疏水环境内的Trp残基相对外露。     

同步荧光法探究硝苯地平与胃蛋白酶荧光基团的作用机制

以同步荧光法研究了298,310,318 K下硝苯地平（NDP）与胃蛋白酶（PEP）的荧光基团酪氨酸残基（P-Tyr）、色氨酸残基（P-Trp）之间的相互作用。表明药物以动态猝灭的方式猝灭P-Tyr、P-Trp的荧光,结合位点数n为1,主要作用力是疏水作用。310 K时NDP与PEP氨基酸残基反应的荧光猝灭比率份数P-Trp 53.43%>P-Tyr 46.57%,结合位置更靠近P-Trp,NDP与蛋白结合率P-Tyr:69.43%~87.15%,P-Trp:73.64%~90.60%,分别建立了结合模型。且Hill系数n_H约为1,该结合与后继配体无协同作用。结合距离r都小于7 nm,则NDP与P-Tyr、P-Trp之间都存在非辐射能量转移。     

荧光光谱法研究左氧氟沙星和头孢呋辛与牛血清白蛋白分子的相互作用

在模拟动物生理条件(pH=7.40的Tris-HCl缓冲溶液中)下,左氧氟沙星(LVFX)和头孢呋辛(CEFX)能够猝灭牛血清白蛋白(BSA)的荧光.据此建立了利用荧光光谱法研究抗生素左氧氟沙星(LVFX)和头孢呋辛(CEFX)间相互作用的研究.结果表明:用Stern-Volmer方程处理实验数据发现BSA与药物发生反应生成了新的复合物,猝灭机理以静态猝灭为主,药物与蛋白结合位点数约为1,药物间存在相互作用,使药物与蛋白间的结合常数增大、结合稳定性增大,游离型药物含量减少.     

同步荧光光谱法研究肿瘤芳香族氨基酸残基含量的变化

用同步荧光光谱法评估原发性肝细胞癌患者血浆、肝癌荷瘤小鼠以及培养细胞(HepG2和HL-7702)中酪氨酸(Tyr)和色氨酸(Trp)残基水平变化。固定发射波长λ_em和激发波长λ_ex之间的波长差Δλ分别为20和60 nm,激发和发射单色器同时进行扫描,确定350 nm为Trp的同步特征发射峰位置,318 nm为Tyr的同步特征发射峰位置。结果表明,肝癌患者及荷瘤小鼠血浆蛋白质所含Tyr和Trp残基的荧光强度明显增加。相反,肝癌细胞或荷瘤小鼠肿瘤组织中Tyr和Trp残基荧光强度却随生长时间增长而减少。进一步实验表明,具有抗癌活性的苦参碱处理癌细胞后,细胞Tyr和Trp残基的荧光强度升高。这些结果表明,Tyr和Trp残基的变化可能参与了肿瘤的发生发展。     

HSA-磷钼杂多酸缔合纳米微粒体系荧光猝灭机理研究

在pH 7.40的Tris-HCl缓冲溶液中, 磷钼杂多酸(PMA)呈浅黄色,在可见光区没有明显的吸收峰;人血清白蛋白(HSA) 呈无色,在可见光区也没有明显的吸收峰,但在350 nm处有一荧光峰。当有PMA存在时,HSA与PMA形成缔合纳米微粒, HSA-PMA缔合纳米微粒的粒径约为80 nm。经研究发现HSA对PMA有增色和减色效应,PMA对HSA有荧光猝灭作用;PMA对色氨酸(Trp)和酪氨酸(Tyr)也有一定的荧光猝灭作用,但这两种荧光猝灭机理不同,且没有形成缔合纳米微粒。PMA对色氨酸(Trp)和酪氨酸的荧光猝灭作用主要是由于PMA 在发射波长范围内存在一定的分子吸收,即通常所报道过的能量转移所至。研究结果表明,HSA-PMA缔合纳米微粒和界面的形成是导致该体系的荧光猝灭、共振散射增强及增色和减色效应的根本原因。     

[Zn（Phen）（5-Fu）_2]（NO_3）_2与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱

以Zn（）为中心离子,5-氟脲嘧啶（5-Fu）和邻菲口罗啉（Phen）为配体,合成了[Zn（Phen）（5-Fu）2]（NO3）2配合物,并利用荧光光谱考察了该配合物与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用。实验结果表明,配合物与BSA作用可导致BSA内源荧光猝灭,其猝灭机理为静态猝灭,结合常数Ka=1.56×106L/mol,结合位点数n=1.40,且该配合物能够猝灭BSA分子表面94.0%的色氨酸（Trp）残基,是良好的BSA猝灭剂。     

杀鼠剂溴鼠灵与牛血清白蛋白相互作用的光谱法研究

利用紫外吸收光谱,荧光光谱和同步荧光技术研究了牛血清白蛋白和杀鼠剂溴鼠灵的相互作用.结果表明溴鼠灵对牛血清白蛋白的内源荧光有较强的猝灭作用,两者形成了新的复合物,属于静态荧光猝灭,并且伴随着分子内的非辐射能量转移.通过双倒数及双对数曲线计算了不同温度下的猝灭速率常数Ksv,结合位点数n,结合常数KA,并根据相对应的热力学参数判断二者之间主要为疏水作用力.依据F(o)rster非辐射能量转移理论求出了溴鼠灵和蛋白质问的结合距离r,确定了溴鼠灵在蛋白质上的结合位置.在20和30℃时r分别为2.84和2.87 nm.同步荧光光谱显示,与溴鼠灵作用后BSA分子的二级结构发生了改变.初步探讨了二者的结合模式与作用机制:溴鼠灵分子通过静电引力靠近蛋白质的疏水腔,并以疏水作用力与疏水腔中的氨基酸残基发生相互作用,导致色氨酸残基微环境极性变化.其结果不但阻止了酪氨酸残基与色氨酸残基间的能量转移,而且使色氨酸残基与溴鼠灵分子间产生非辐射能最转移,从而猝灭BSA的内源荧光.     

光谱法研究维生素C和拉米夫定与血清白蛋白的相互作用

应用光谱法研究在模拟动物生理条件（pH=7.40的缓冲溶液）下,维生素C（Vitamin c）和拉米夫定（Lamivudine）对牛血清白蛋白（BSA）的荧光猝灭作用.建立了利用荧光光谱法研究维生素C和拉米夫定间相互作用的方法.用Stern-Volmer方程处理实验数据,发现BSA与药物反应生成新的产物,以静态猝灭为主要猝灭机理,药物与蛋白结合位点数约为1,药物间存在相互作用,增大了药物与蛋白间的结合常数、稳定性,减少了游离型药物含量,造成药效减弱.     

盐酸土霉素与牛血清白蛋白的相互作用研究

采用同步荧光和紫外吸收光谱法,研究了在pH7.40的Tris-HCl缓冲体系下,盐酸土霉素(Oxytetracycline HCl)与牛血清白蛋白的相互作用,研究表明在正常生理条件下盐酸土霉素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,同时考察了不同离子存在条件下盐酸土霉素对BSA荧光猝灭的影响。得出在不同温度下反应的结合常数KD分别为4.167×10-5mol·L-1(25℃)、3.6×10-3mol·L-1(37℃),盐酸土霉素与BSA按1∶1的比例结合;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疏水作用力;采用同步荧光考察了盐酸土霉素对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。