聚乙烯醇与牛血清白蛋白的相互作用及对其构象的影响

在生理条件下, 使用凝胶过滤色谱、荧光光谱法、差示扫描量热分析和傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究了牛血清白蛋白(BSA)与聚乙烯醇(PVA)的相互作用. 实验结果表明, PVA与BSA结合形成复合物, 在其相互作用过程中, BSA色氨酸的发射荧光部分被猝灭, 但是, 相互作用并没有明显改变色氨酸的微环境; 差示扫描量热分析结果提示, BSA与PVA之间的相互作用可能破坏了PVA或BSA的分子内作用力; 用红外光谱法结合可增强分辨率的傅里叶去卷积技术和高斯曲线拟合技术共同用于对BSA与PVA复合物冻干粉中BSA酰胺Ⅰ带的定量分析, 发现冻干粉BSA分子中与分子间相互作用相关的β-折叠组分含量明显减少, 但是, 可用于衡量冻干状态蛋白质结构完整性的α-螺旋组分含量没有降低. 对冷冻干燥后样品中的可溶性BSA分析结果提示, PVA可以保护BSA冷冻干燥过程中的稳定性.     

聚乙烯醇与葡激酶的相互作用及其对葡激酶二级结构的影响

在生理条件下, 使用凝胶过滤色谱、荧光光谱、差示扫描量热分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和葡激酶的纤溶活性分析研究了聚乙烯醇(PVA)和葡激酶的相互作用及其对葡激酶高级结构的影响. 凝胶过滤色谱研究结果表明, PVA与葡激酶之间形成了复合物; 荧光光谱和差示扫描量热分析结果提示, 葡激酶与PVA之间的相互作用没有破坏葡激酶的高级结构; 进一步使用红外光谱法结合可增强分辨率的傅里叶去卷积技术和高斯曲线拟合技术, 用于对葡激酶与PVA复合物冻干粉中葡激酶酰胺Ⅰ带的定量分析发现, 复合物冻干粉葡激酶分子中易导致蛋白质变性的分子间β-折叠组分含量明显减少. 纤溶活性分析结果进一步确认, PVA与葡激酶的相互作用未影响葡激酶的活性, 并对蛋白质的活性起保护作用.     

环糊精对阿斯巴甜的甜感增强作用及二者相互作用热力学

目前环糊精（CD）对阿斯巴甜（ASP）甜感强度的影响研究主要集中在环糊精对阿斯巴甜的稳定性研究。我们认为CD对ASP甜感强度的提升与其和ASP的结合常数有一定的关系。本文选择了五种环糊精,α-环糊精（α-CD）、β-环糊精（β-CD）、γ-环糊精（γ-CD）、羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）、甲基-β-环糊精（Met-β-CD）,研究了这些环糊精存在下ASP的感官甜度的变化及二者的相互作用。结果表明,β-CD可以明显提升ASP的甜感强度。等温滴定量热（ITC）和荧光光谱对ASP与CDs结合过程亲和力的研究表明,ASP与β-CD的结合是自发的,并且具有最大的结合常数。差示扫描量热（DSC）、核磁共振（¹H NMR）以及傅里叶变换红外（FT-IR）揭示了其结合过程的机制。本研究对理解甜味剂甜感强度与热力学结合常数的关系具有重要的意义,也为基于结合常数筛选风味保持剂的方法提供有益的基础。     

光谱法研究埃洛石纳米管与溶菌酶间的相互作用

以溶菌酶作为模型蛋白,主要利用光谱法研究了埃洛石纳米管与溶菌酶之间的相互作用。荧光光谱结果表明向溶菌酶体系中加入埃洛石纳米管会出现荧光猝灭现象,猝灭机理符合静态猝灭规律。共振光散射强度的增加可能与埃洛石纳米管-溶菌酶复合物的形成而导致的分子尺寸的增加有关,这与紫外-可见吸收光谱的变化和静态猝灭机理相一致。同步荧光光谱分析表明两者之间的相互作用可能发生在色氨酸所处位置附近,作用过程使溶菌酶的二级结构发生变化,分子链错误折叠,加入浓度为100mg/L和200mg/L的埃洛石纳米管时,通过圆二色谱数据计算出分别导致α-螺旋的含量降低3.28%和6.89%。     

β-环糊精的低临界溶解温度现象及其在有序纳米孔道片晶制备中的应用

将β-环糊精(β-CD)溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中, 加热至140 ℃后有大量白色晶体析出. 扫描电子显微镜观察发现析出物为β-CD片状结晶. 红外光谱(IR)和核磁共振波谱(NMR)结果证明了片状结晶的化学结构与β-CD原料相同. 热重分析(TGA)和差示扫描量热(DSC)分析结果证明片状结晶的理化性质与β-CD原料相同. X射线衍射分析(XRD)测试结果表明, β-CD片晶的结晶结构与β-CD原料不同. 利用Diamond软件模拟了具有开通管道结晶结构的β-CD晶体的XRD谱图, 发现其与实测的β-CD片晶谱图基本相符, 说明β-CD片晶具有有序纳米开通管道结晶结构. 比表面积测试和酚酞吸附实验进一步证实β-CD片晶具有比β-CD原料更大的比表面积和更好的吸附性能.     

β-磷酸三钙与聚乙烯醇的相互作用及其对聚乙烯醇热性能和力学性能的影响

以水为增塑剂,利用分子复合和增塑的方法,制备了聚乙烯醇(PVA)/β-磷酸三钙(β-TCP)复合材料,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描热分析(DSC)及热重分析(TGA)等手段研究了PVA与β-TCP间的相互作用及其对复合材料热性能和力学性能的影响.结果表明,β-TCP中的Ca2+与PVA中的OH形成配位键,破坏了PVA自身氢键的缔合状态,使PVA中的小分子脱除反应在更高的温度下进行,提高了PVA的热稳定性,当β-TCP质量分数为30%时,复合材料的初始分解温度由PVA的235.4℃提高到268.6℃,增塑剂水可显著降低PVA的熔点,从而获得约138℃的热塑加工窗口.β-TCP在PVA基体中的良好分散及其与PVA基体间的良好界面相互作用使复合材料具有优良的力学性能.     

光谱法比较喜树碱与溶菌酶、过氧化氢酶的相互作用

采用紫外可见吸收、红外、荧光等多种光谱学方法研究了抗癌药物喜树碱和溶菌酶及过氧化氢酶两种蛋白之间的相互作用,结果表明,喜树碱与之均形成基态复合物并引起蛋白内源荧光猝灭。通过计算确定了喜树碱和蛋白相互作用的结合常数、结合位点数、主要作用力类型以及与蛋白中色氨酸的结合距离。喜树碱对过氧化氢酶具有较高的结合能力,这主要是由于喜树碱不仅与过氧化氢酶中的色氨酸存在相互作用,也与酶中的酪氨酸及血红素产生相互作用。喜树碱的存在可引起蛋白构象发生变化,使α-螺旋二级结构减少。     

多光谱法与分子对接模型研究西维来司钠与弹性蛋白酶的相互作用

采用多种光谱法及分子对接技术对西维来司钠（ONO-5046）与弹性蛋白酶的相互作用进行研究,利用荧光光谱法判断出ONO-5046的加入对弹性蛋白酶产生荧光猝灭作用,与弹性蛋白酶相互作用的猝灭类型为静态猝灭,ONO-5046与弹性蛋白酶以结合比为1∶1的比例构成复合物。经计算,ONO-5046与弹性蛋白酶体系的ΔH<0和ΔS<0,判断出氢键与范德华力为其主要结合作用力,由ΔG<0可知该反应可以自发进行。同步荧光光谱法、紫外-可见分光光谱法和圆二色光谱法探讨了ONO-5046的加入使弹性蛋白酶中氨基酸残基周围环境的疏水性降低,二级结构发生改变,α-螺旋结构的比例减少,无规则卷曲的比例增多;分子对接模拟结果表明：在与弹性蛋白酶相互作用过程中,ONO-5046分子骨架上的多个酰基结构、2个苯环以及较长的共轭结构能提供氢键与范德华力的作用位点,同时,端碳上的3个甲基结构有利于疏水作用,ONO-5046上的氧负离子与弹性蛋白酶的精氨酸存在盐桥作用。以上结果表明,ONO-5046与弹性蛋白酶的结合存在多种作用力,能形成稳定的复合物,从而抑制了弹性蛋白酶的活性。     

长春新碱与人血清白蛋白的相互作用研究

利用荧光和圆二色光谱研究了长春新碱(VCR)与人血清白蛋白(HSA)之间的相互作用. 通过荧光猝灭测得在288, 298和308 K时, VCR与HSA的结合常数K分别为2.14×10⁴, 1.73×10⁴ 和1.35×10⁴ L•mol^－1, 表明VCR与HSA间具有较强的结合作用, 属于静态猝灭. 计算出焓变(ΔH)为 －17.38 kJ•mol^－1, 熵变(ΔS)为22.62 J•mol^－1•K^－1, 结合分子模型理论计算的结果, 表明VCR与HSA相互作用时在色氨酸(Trp) 214残基和VCR分子中吲哚基间作用力以疏水作用力为主, 但在 VCR和HSA 分子间以静电引力为主. 圆二色光谱(CD)的数据表明相互作用后HSA的二级结构发生了改变：HSA的α-螺旋的含量从51.7%下降到32.9%, β-折叠的含量增加了9.2%.     

一种新型温度响应性聚氨基酸/聚类肽嵌段共聚物的合成与表征

以正己胺为引发剂, 通过γ-炔丙基-L-谷氨酸羧酸酐(PLG-NCA)和N-正辛基甘氨酸羧酸酐(Oct-NNCA)逐步开环聚合和后修饰策略合成了分子量分布较窄的温度响应性两嵌段共聚物寡聚乙二醇单元修饰的聚(γ-炔丙基-L-谷氨酸)-b-聚(N-正辛基甘氨酸)[(PPLG-g-EG₃)-b-PNOG]. 通过示差扫描量热法(DSC)研究了不同比例聚合物的结晶行为; 利用圆二色谱法(CD)研究了聚合物的二级结构, 并研究了聚合物在水溶液中的自组装行为, 采用透射电子显微镜(TEM)观察了组装后的形貌. 结果表明, 该温度响应性聚合物在室温下呈现α-螺旋结构, 随着温度升高, α-螺旋的构象减少. 该聚合物可以在水溶液中自发组装成棒状结构.     

氯化镁/聚乙二醇复配增塑剂热塑加工聚乙烯醇

采用氯化镁和聚乙二醇对聚乙烯醇(PVA)进行增塑改性, 并利用熔融加工方法制备了PVA薄膜.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TGA)方法研究了由氯化镁和聚乙二醇组成的复配增塑剂与PVA的相互作用及复配增塑剂对PVA结晶性能、热性能和力学性能的影响.结果表明, 由氯化镁和聚乙二醇组成的复配增塑剂能有效地破坏PVA自身的氢键, 降低PVA的结晶度和熔融温度, 提高PVA的热稳定性并扩展PVA的热塑加工温度窗口.由复配增塑剂通过热塑加工方法制得的PVA薄膜具有较好的力学性能, 拉伸强度为31 MPa, 断裂伸长率为466%.     

黄芩苷与人血清白蛋白的相互作用研究

利用紫外光谱、荧光光谱、傅立叶红外谱、圆二色谱及分子模型等技术,在生理pH条件下,研究了黄芩苷与人血清白蛋白(HSA)的相互作用,并计算了其结合常数和热力学参数.分子模型研究表明,黄芩苷与HSA在亚结构域ⅡA结合,二者间的作用主要为静电作用和疏水作用,与荧光光谱结果基本一致.红外光谱和圆二色谱显示黄芩苷与HSA结合后未...     

Elucidation of Binding Mechanism of Photodynamic Therapeutic Agent Toluidine Blue O with Chicken Egg White Lysozyme by Spectroscopic and Molecular Dynamics Studies

The nature of binding mechanism of toluidine blue O (TBO) with chicken egg white lysozyme was studied comprehensively by various spectroscopic and computational methods. Both steady state and time‐resolved fluorescence studies unambiguously point to the prevalence of static quenching mechanism in lysozyme–TBO system. Thermodynamic parameters revealed that the association of TBO with lysozyme was a spontaneous process in which hydrophobic and hydrogen bond interactions played a pivotal role in the binding process. The secondary and tertiary conformational changes of lysozyme in the presence of TBO were unraveled using absorption, Fourier transform infrared spectroscopy (FT‐IR) and circular dichroism (CD) techniques. Molecular docking studies of lysozyme–TBO system substantiated the findings of site marker experiment and revealed TBO adjacent to Trp‐63 and Trp‐108 residues of lysozyme. Molecular dynamics (MD) simulation studies of lysozyme–TBO system indicate a stable and effective complexation of TBO with lysozyme. It is hoped that the results presented here will enable further understanding of TBO toxicity.     

Spectrofluorimetric Study on the Weak Interaction between ATP and Na-4-Tosyl-L-arginine Methyl Ester Hydrochloride

In this paper, some new results on the selective weak interaction between Na-4-tosyl-L-arginine methyl ester hydrochloride （TAME） and adenosine-5＇-triphosphate （ATP） have been reported. Fluorescence spectrophotometry and Fourier transform infrared （FT-IR） spectroscopy were used to investigate this kind of weak interaction. In fluorescence experiments, obvious fluorescence quenching phenomena were observed when TAME was added, which indicated the weak interactions between TAME and ATP. It has been identified by fluorescence titration experiments that TAME exhibited high selectivity to ATP over ADP and AMP. FT-IR spectral results showed that an ATP-TAME adduct was formed. The experimental results indicated that the interaction sites were the guanidinium group of TAME main-chain and the γ-phosphate group of ATP, and the interaction took place through hydrogen bonding and electrostatic force. In addition, the effects of metal ions on the weak interaction between ATP and TAME, or between ATP and analogues of L-arginine were studied.     

Interactions of Gold Nanoparticles and Lysozyme by Fluorescence Quenching Method

The fluorescence quenching technique was applied to study the interactions between lysozyme and Gold nanoparticles (GNPs). GNPs were synthesized by microwave assisted heating under reflux, using trisodium citrate as the reducing agent. The UV-visible spectra and TEM image were used to characterize the GNPs. The GNPs had a maximum absorption peak at 520 nm, with an average diameter of 13.3 nm. The fluorescence quenching mechanism was studied by Stern-Volmer equation. It was proved that the fluorescence quenching of lysozyme by GNPs was mainly a result of the formation of a lysozyme-GNP complex. Experimental results indicated that the combination reactions of GNPs and lysozyme were static quenching processes. It can be expected that the fluorescence quenching technique could provide a promising tool to study the interactions of GNPs and proteins. The binding constants, the number of binding sites at different temperatures and corresponding thermodynamic parameters ΔG, ΔH, and ΔS were also calculated.     

Study of Lysozyme Glycation Reaction by Mass Spectrometry and NMR Spectroscopy

The Advanced Glycation End Products (AGEs) are the causative substances of lifestyle‐habit illness. To elucidate the glycation mechanism of the protein, the reaction of lysozyme with D ‐glucose was analyzed by the fluorescence, TOF‐MS, and ¹³C‐NMR spectroscopy under the physiological condition. The fluorescence intensity of lysozyme in the glycation solution increased proportionally with a reaction time of ten weeks. The MALDI‐TOF‐MS spectra of the reaction solution after two weeks showed a peak at m/z 15066, which indicated the presence of a larger molecule than the native lysozyme (m/z 14331), and new peaks at m/z 30105 (dimer) and 45000 (trimer) were also observed. The spectral analysis supported the assumption of a continuous glycation reaction of D ‐glucose with lysozyme and a 30% transformation of lysozyme to the dimeric form during ten weeks. The ¹³C‐NMR spectra of lysozyme showed six [¹³C]‐labeled signals by the glycation reaction with [¹³C]‐glucose after two weeks of reaction. The combined analysis of TOF‐MS and ¹³C‐NMR spectra uncovered that first products of the glycation reaction of lysozyme with D ‐glucose can be observed already three hours after starting the reaction and that nine D ‐glucose units are attached during ten weeks at 37°.     

4',5,7-三羟基二氢黄酮与人血清白蛋白相互作用的光谱学研究

应用紫外吸收光谱、荧光光谱和红外光谱等方法对人血清白蛋白(HSA)与4',5,7-三羟基二氢黄酮(naringenin, NAR)相互作用的机理进行了研究. 紫外光谱显示, 在生理pH下NAR分子中A环7位的酚羟基发生部分解离, 7位酚羟基的解离使A环与B环上羰基形成的共轭体系的紫外吸收峰发生明显红移; 药物与蛋白质的相互作用使该谱带发生了进一步的红移, 说明该共轭体系参与了与蛋白质的相互作用. 在药物与蛋白质浓度比(c_NAR/c_HSA)为0.1～10 的范围内, NAR在HSA上只有一个结合位点(可能位于site I), 结合常数为1.27×10⁵ L•mol^－1 (n＝5, RSD小于5%). 研究了不同pH值条件下药物对蛋白质荧光猝灭的影响, 发现药物分子中的没有解离的活性基团在结合过程中发挥着主导作用. 在缓冲水溶液和重水溶液中分别测定了与药物作用前后蛋白质二级结构的变化. 随着药物浓度的增加, NAR和HSA之间的相互作用使HSA的α-螺旋结构的含量明显降低, 而β-折叠和β-转角结构的含量增加, 无轨结构在药物浓度较高时也有少量的增加. 结合紫外吸收光谱、荧光光谱和红外光谱结果, 探讨了HSA与NAR相互作用的模式.