抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶与人血清白蛋白相互作用的热力学研究

在298.15 K下,根据本结合过程的假设和Langmuir结合理论, 用等温滴定微量热和圆二色谱分析法研究了抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶(5-FU)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用. 研究结果表明, 蛋白质(HSA)与药物配体5-氟尿嘧啶的相互作用存在两类结合位点. 第一类结合, 结合位点数N＝71±0.1, 结合常数 K＝(1.46±0.016)×10⁵ L•mol^－1, 结合焓ΔH＝(39.61±0.220) kJ•mol^－1, 结合熵ΔS＝(231.68±0.025) J•mol^－1•K^－1, 结合自由能ΔG＝(－29.48±0.030) kJ•mol^－1. 结合过程为熵驱动过程, 疏水相互作用是过程的主要推动力;第二类结合, 结合位点数N＝140±0.2, 结合常数 K＝(1.49±0.032)×10⁵ L•mol^－1, 结合焓ΔH＝(－19.31±0.103) kJ•mol^－1, 结合熵ΔS＝(34.30±0.055) J•mol^－1•K^－1, 结合自由能ΔG＝(－29.53±0.041) kJ•mol^－1, 结合过程为焓-熵协同驱动过程, 氢键和静电相互作用是过程的主要推动力. 圆二色谱分析结果表明, 在两类结合过程中, 药物5-氟尿嘧啶(5-FU)的作用致使蛋白质(HSA)二级结构单元的相对含量发生了变化.     

丹皮酚及其两种同分异构体与牛血清白蛋白相互作用的热力学研究

在298.15 K下利用等温滴定微量热法研究了丹皮酚(2'-羟基-4'-甲氧基苯乙酮, Pae)及其两种同分异构体(2'-羟 基-5'-甲氧基苯乙酮, Hma; 4'-羟基-3'-甲氧基苯乙酮, Ace)与牛血清白蛋白(BSA)在缓冲溶液(pH≈7.0)中的相互作用. 从药物分子在蛋白质分子上有多种类型相互独立的结合位点的假定出发, 应用Langmuir吸附模型对这三种同分异构体与 BSA 相互作用的量热数据进行了处理. 结果表明, 有两类结合位点存在, 同时计算出了两类结合模式的结合常数、焓变、熵变及吉布斯自由能变等热力学数据. 这两类结合主要以焓驱动为主, 并且在同一类结合位点上, Pae, Hma以及 Ace与BSA结合过程的焓变绝对值依次减小, 这主要是由于客体分子苯环上取代基的相对位置不同而引起热力学数据的差异. 圆二色谱研究表明这三种同分异构体的加入均使BSA的二级结构发生变化, 说明这种生物大分子-药物分子相互作用既包含结合反应也包含小分子诱导BSA分子部分结构改变的过程.     

基于等温滴定量热法表征的红细胞凝集反应热动力学特性研究

采用等温滴定量热法研究植物凝集素(PHA)作用于20%家兔血红细胞(RBC)的凝集反应过程, 以生物热动力学参数表达凝集反应动力学特征. 结果表明, PHA与家兔血红细胞凝集反应的平衡常数K为3.24×10⁵ L•mol^－1, 反应焓变( )为－238.548 kJ•mol^－1, 反应自由能( )为－32.722 kJ•mol^－1, 反应熵变( )为－0.664 kJ•mol^－1•K^－1. 反应为放热反应(Q＞0), 可自发进行(ΔG＜0), 反应为焓驱动、熵减过程(ΔH＜0, ΔS＜0, |ΔH|＞|TΔS|), 由化学键合作用、氢键和范德华力推动, 反应体系最终处于稳定有序状态. 所建立的微量量热法可以客观表征凝集反应的热动力学过程, 也为其他抗原抗体类型反应的过程评价方法提供新的技术参考.     

甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白之间结合模式的研究

采用实验和计算的方法研究了甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白之间的结合作用.荧光法测得甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白形成一种类型的复合物,结合常数为1.7×10⁵ L&;#8226;mol^－1,有1.05个平均结合位点；微量热法测得该药物-蛋白结合过程中焓变为1.03 kJ&;#8226;mol^－1,熵变为101.28 J&;#8226;K^－1&;#8226;mol^－1,反应为熵驱动.用分子对接的方法预测了甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白的结合模式.计算表明,甲磺酸培氟沙星可结合在人血清白蛋白的两个药物结合位点,疏水作用即熵效应在药物与蛋白的结合中起重要作用,预测的结合自由能和实验值基本一致.     

水杨醛-1H-苯并三唑-1-乙酰腙与镧(Ⅲ)配合物的制备、表征及热化学

在甲醇中,利用水杨醛-1H-苯并三唑-1-乙酰腙(C15H13N5O2,简称SBTH)与高氯酸镧反应,制得一新配合物,经元素分析、化学分析并结合热分析确定了其组成为La(C15H12N5O2)( C15H11N5O2)•2.5H2O.利用电导测定、红外光谱、1H NMR和TG-DTG等手段推测了配合物的结构.用微热量计测定了配合物在不同浓度(b)时的溶解焓,用计算机拟合求得该配合物的标准摩尔溶解焓(ΔsolHmΘ=－135.62 kJ•mol－1)及溶解焓(ΔsolH)的经验公式(ΔsolH=－135.62－11633b＋3761.5b1/2),并由此分别推导出配合物的相对表观摩尔焓(Li)、相对偏摩尔焓(Li)以及配合物稀释焓(ΔdilH1,2)的经验公式:Li=－11633b＋3761.5b1/2；Li=－23266b＋5642.2b1/2和ΔdilH1,2=－11633(b21/2－b11/2)＋3761.5(b2－b1).还研究了配合物的热分解过程,利用Kissinger公式计算了配合物主要分解阶段的表观活化能(Ea=470.24 kJ•mol－1).     

中药黄连有效成分盐酸小檗碱与牛血清白蛋白的相互作用

从天然中药材黄连中提取分离并精制得到盐酸小檗碱(BC),采用UV光谱和荧光光谱(FS)研究其与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,解释了BC导致BSA的荧光发射光谱峰裂分的现象,其二重峰分别归属于色氨酸及酪氨酸残基.结果表明,静态猝灭和非辐射能量转移是导致BC对BSA荧光猝灭的两大原因,BC与BSA的表观结合常数K_A为8.66×10⁴L/mol(30℃)和8.72×10⁴L/mol(37℃),BC在BSA分子上的结合位点数为(3.1±0.2).BC与BSA分子中荧光性氨基酸残基之间的距离为3.75nm(30℃)和3.62nm(37℃),表明BC的部分片段能够插入BSA分子内部.热力学函数计算结果表明,该作用过程是一个熵增加、Gibbs自由能降低的自发超分子作用过程,并由此推断BC与BSA之间以疏水相互作用为主.     

四氯合镉酸正十一烷铵的合成、晶体结构及低温热容

合成了四氯合镉酸正十一烷铵配合物(C₁₁H₂₃NH₃)₂CdCl₄(s)[简写: C₁₁Cd(s)]. 用X 射线单晶衍射技术、化学分析和元素分析确定其晶体结构和化学组成. 利用其晶体学数据计算出晶格能为: U_POT＝908.18 kJ·mol^-1. 利用精密自动绝热热量计测定了它在78～395 K 温区的低温热容, 结果表明, 该配合物在此温区出现两次连续的固-固相转变, 计算出两次相变的峰温、摩尔焓及摩尔熵分别为: T_trs,1＝(321.88±0.07) K, Δ_trsH_m,1＝(37.59±0.17) kJ·mol^-1, Δ_trsS_m,1＝(117.24±0.12) J·K^-1·mol^-1, T_trs,2＝(323.81±0.30) K, Δ_trsH_m,2＝(12.42±0.02) kJ·mol^-1 和Δ_trsS_m,2＝(38.36±0.09) J·K^-1·mol^-1. 用最小二乘法将实验摩尔热容对温度进行拟合, 得到热容随温度变化的多项式方程. 用此方程进行数值积分,得到此温区每隔5 K 的舒平热容值和相对于298.15 K 时的热力学函数值.     

微量热法研究α-环糊精与新型表面活性剂的包结作用

在298.15 K下用微量热法研究了α-环糊精与3-烷氧基-2-羟丙基三甲基溴化铵在水溶液中的包结作用.实验结果表明,随着疏水链CnH2n＋1O中碳原子数目n的增加(n=7、8、12、14), 主-客体包合物的化学计量比由1 :1为主变为2 :1为主. 各包合物都相当稳定,对应于n=7、8、12、14所得实验稳定常数分别为,β1=1.95×103 dm3•mol－1、β1=2.62×103 dm3•mol－1、β2=3.06×106 dm6•mol－2、β2=13.75×106 dm6•mol－2.包合物的形成均是焓驱动过程.包合物的平衡常数随烷氧基(CnH2n＋1O)中碳原子数目n的增加而增大,而包合物生成过程的标准反应焓(ΔHΘ)和标准反应熵(ΔSΘ)都随n的增加而减小.从主、客体的微观结构及包合物形成前后表面活性剂离子憎水基团周围溶剂分子排列结构的变化出发对实验结果进行了讨论.     

1-甲基-3-乙基咪唑缬氨酸盐离子液体[C2mim][Val]的热化学

用中和法合成了氨基酸离子液体1-甲基-3-乙基咪唑缬氨酸盐([CB_2Bmim][Val]). 在298.15±0.01 K下, 利用恒温溶解反应热量计测定了不同含水量的[CB_2Bmim][Val]溶解成不同质量摩尔浓度溶液的溶解焓, ΔB_solBHB_mB (w), 借助标准加入法(SAM)和Archer方法得到了无水离子液体[CB_2Bmim][Val]的标准摩尔溶解焓, . 利用RB-II型精密转动弹热量计测定了该离子液体的燃烧热, 计算了其标准摩尔燃烧焓 和标准摩尔生成焓 |并结合该离子液体的标准摩尔溶解焓和乙基咪唑阳离子[CB_2Bmim]^＋在水溶液中的标准摩尔生成焓, 计算了[Val]P^－离子在水溶液中的标准摩尔生成焓. 利用RD496-III型热导式微量热量计测定了不同质量摩尔浓度[CB_2Bmim][Val]水溶液的稀释焓, 根据扩展的Debye-Hückel方程计算得到的相对表观摩尔焓P^φPL和根据Pitzer离子相互作用模型的计算值在实验误差范围内很好一致.     

meso-5,10,15,20-四[4-(N-吡咯烷基)苯基]卟啉的合成及对牛血清白蛋白的作用

基于卟啉对癌细胞的特殊亲和作用和吡咯烷化合物的抗肿瘤及抗癌活性,设计并合成了具有吡咯烷结构的新型卟啉化合物--meso-5,10,15,20-四[4-(N-吡咯烷基)苯基]卟啉(TBPPH₂),利用荧光光度法和紫外-可见分光光度法研究了TBPPH₂与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.实验发现,TBPPH₂利用疏水作用力进入BSA的疏水性腔,与BSA形成配合物并引起BSA的静态荧光猝灭.在TBPPH₂与BSA的相互作用过程中,TBPPH₂与BSA以摩尔比1∶1牢固结合,TBPPH₂与BSA分子中色氨酸间的最近距离r=2.4nm.反应平衡常数K_A=2.51×10⁴L/mol,反应熵变ΔS=84.18J/(mol·K),TBPPH₂与BSA的结合常数K_B=5.13×10⁵L/mol.研究结果表明,吡咯烷基卟啉可能成为一类新型的抗肿瘤及抗病毒药物.     

Binding characteristics of dopa (3,4-dihydroxyphenylalanine) and its metabolites to bovine serum albumin as measured by ultrafiltration technique.

The interaction between 3,4-dihydroxyphenylalanine (DOPA), dopamine, 3-methoxytyramine and homovanillic acid and bovine serum albumin (BSA) was investigated by the ultrafiltration technique. The apparent binding constants were determined assuming the equivalence and independence of the binding sites on the BSA molecule. The binding constants were in the range of log K = 2.85 to 3.77 with 1 to 2 binding sites. The affinity of ligands to BSA strengthened with progression of the metabolism in the order of DOPA less than dopamine less than 3-methoxytyramine less than homovanillic acid.     

肉桂酸与牛血清白蛋白相互作用及酒精的影响

用荧光光谱法研究了肉桂酸与牛血清白蛋白(BSA)在生理条件下的相互作用. 实验结果表明, 肉桂酸与BSA能形成1:1复合物, 荧光猝灭属于静态猝灭过程; 与BSA分子间主要的结合作用力为疏水作用; 310 K 下结合常数和结合位点数分别为3.07×10⁴ L·mol-1和1.10; 肉桂酸使BSA的构象发生了变化; 另外, 酒精的加入使其结合常数和结合位点数减小.     

Thermodynamics and molecular bases of the interaction of ampicillin and streptomycin at their binding sites of bovine serum albumin

Among the biological parameters of chemotherapeutics, serum albumin binding is a critical factor in determining drug distribution and bioavailability. In this study, the binding properties as well as the interaction of ampicillin and streptomycin at their binding sites of bovine serum albumin (BSA) were investigated. The binding constant varied from 3.2 × 10³ M^?1 at 298 K to 37.5 × 10³ M^?1 at 313 K for ampicillin, and from 10.7 × 10³ M^?1 at 298 K to 3.5 × 10³ M^?1 at 313 K for streptomycin. By increasing the temperature, from 298 to 313 K, the binding affinity decreased by about 11-fold for ampicillin. Conversely, streptomycin showed stronger binding at higher temperature, which is decreased by threefold at 298 K. Interestingly, the affinity of ampicillin with the free BSA was ~4-fold higher than the binding with BSA/streptomycin complex. In contrast, the affinity of streptomycin with the free BSA was ~6-fold lower than the binding with BSA/ampicillin complex. Mutual binding experiments indicate that ampicillin and streptomycin are sharing both of common and different binding sites on BSA. Dissection of the forces of interactions indicated that rigid-body binding was the mode of binding of ampicillin and streptomycin with BSA with minor degree of conformational changes. Both of ampicillin and streptomycin can bind with free BSA. Furthermore, the binding of ampicillin with BSA improves the binding of streptomycin, while the binding of streptomycin with BSA adversely affect the binding of ampicillin.     

头孢噻肟-Cu(Ⅱ)-牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱法研究

用荧光光谱法研究了生理酸度条件下,头孢噻肟对牛血清白蛋白,Cu(Ⅱ)对牛血清白蛋白以及Cu(Ⅱ)对头孢噻肟和牛血清白蛋白荧光光谱特性的影响。结果表明:Cu(Ⅱ)和头孢噻肟均可使牛血清白蛋白的荧光强度发生静态猝灭,并且在Cu(Ⅱ)存在下,头孢噻肟对牛血清白蛋白的荧光猝灭作用显著增强。根据荧光猝灭双倒数图计算头孢噻肟和牛血清白蛋白的结合常数为3.11×104L/mol,结合位点数为1.03;二元配合物Cu(Ⅱ)与牛血清白蛋白之间的结合常数为1.13×103L/mol,结合位点数为0.74。     

金属离子对齐多夫定与牛血清白蛋白结合作用的影响

用荧光光谱法和紫外分光光度法研究了水溶液(Tris-HCl缓冲溶液, pH 7.1)中齐多夫定(ZDV)与牛血清白蛋白(BSA)的结合作用及三种金属离子(Cu2+, Mg2+, Zn2+)对其的影响. 结果表明: 齐多夫定及金属离子均导致BSA的内源荧光猝灭, 猝灭机制均为静态猝灭; 齐多夫定与BSA间存在较强结合作用, 热力学参数△H和△S分别为-10.2 kJ·mol-1和77.5 J·mol-1·K-1 (298 K), 表明其结合力以静电作用力为主; 298 K下结合常数、结合位点数和结合距离分别为6.92×105 L·mol-1、1.18和2.28 nm; 温度升高结合常数和结合位点数减小. 三种金属离子均导致ZDV与BSA的结合常数减小, 结合距离增大.     

荧光光谱法研究除草醚与牛血清白蛋白的相互作用

运用荧光光谱和紫外吸收光谱研究水溶液中除草醚(NP)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.结果表明,NP与BSA形成基态复合物导致BSA内源荧光猝灭,猝灭机理主要为静态猝灭和非辐射能量转移.运用位点模型计算298 K、308 K、318 K时结合常数K_A分别为6.97×10~4、5.25×10~4 、4.96×10~4 L·mol~(-1),结合位点数n分别为0.98、0.92、0.96.根据热力学参数确定其作用力以疏水作用和静电作用为主;运用F(o)rster偶极-偶极非辐射能量转移原理,测定了NP与BSA的结合距离r为2.19 nm;用同步荧光技术初步考察了NP对BSA构象的影响.     

锌离子对缓冲液中槲皮素和牛血清白蛋白相互作用的影响

采用荧光光谱法和紫外光谱法研究了Zn2+离子对槲皮素(Qct)和牛血清白蛋白(BSA)在pH=7.4的Tris-HCl缓冲溶液中相互作用的影响;根据荧光猝灭双倒数图计算了Qct和BSA之间的结合常数和结合位点数.结果表明,Qct和Zn2+离子都可以使BSA的荧光强度发生猝灭;Qct和BSA之间的结合常数为3.17×107L.mol-1.s-1,结合位点数为1.32.定量计算表明,加入Zn2+离子后,Qct与BSA间的结合常数显著降低、结合位点数减小,表明Zn2+离子参与了Qct与BSA的结合过程.     

1,4-二氢吡喃类化合物与牛血清白蛋白相互作用的研究

用荧光光谱法研究了人体生理pH条件下,3-甲基-6-氨基-5-氰基-4-(2-邻羟基苯基)-1-苯基-1,4-二氢吡喃并[2,3-c]吡唑(I)与牛血清白蛋白(BSA)间的结合反应。获得了不同温度下I与BSA作用的结合常数K和结合位点数n,计算给体-受体间距离r为5.75 nm及能量转移效率E为0.74。证实了I与BSA的相互结合作用为单一的静态猝灭过程,结合力以疏水作用力为主。     

阿霉素与牛血清白蛋白结合作用的研究

结合荧光光谱和吸收光谱研究了阿霉素与牛血清白蛋白间的结合作用，确定了 阿霉素对牛血清白蛋白的荧光猝灭过程的猝灭机理，测定了不同酸度条件下该结合 反应的结合常数、结合位点数，依据能量转移理认确定了药物和蛋白间的结合距离 。通过比较阿霉素和去糖基阿霉素与牛血清白蛋白的相互作用，结合阿霉素对蛋白 构象的影响，讨论了药物与蛋白的结合模式。     

Study on the binding of luteolin to bovine serum albumin

Binding of luteolin (LU) to bovine serum albumin (BSA) was investigated at 298, 308 and 318K at pH 7.4 using spectrophotometric techniques such as fluorescence emission, circular dichroism (CD). The data obtained from fluorescence quenching experiments showed that LU was bound to BSA and binding constants and the number of binding sites (n approximately 1) were obtained. The thermodynamic parameters DeltaH(0), DeltaS(0), DeltaG(0) at different temperatures were calculated. They indicated that both hydrophobic forces and hydrogen bonds are the major interactions between LU and BSA. A value of 3.12nm for the average distance r between LU (acceptor) and tryptophan residue (Trp) of BSA (donor) was derived from the fluorescence resonance energy transfer. The effects of some common metal ions on the binding are also considered. Besides, the interaction of BSA with LU led to a change in the conformation of BSA.