不同光谱法用于药物与蛋白相互作用的比较研究

在模拟人体生理环境下,利用荧光猝灭法(FQS)、同步荧光法(SYS)、共振光散射法(RLS)及紫外吸收光谱法(UV)分别研究了298 K下牛血清白蛋白与硫酸粘杆菌素、硫酸头孢匹罗、头孢匹胺钠3种药物间的相互作用机理。结果表明:对于相同的体系,利用4种方法计算得到的结合常数在同一数量级,猝灭方式均为生成新物质的静态猝灭,药物与蛋白作用时均以1∶1的比例结合,Hill系数近似。但对4种方法所得实验数据的综合比较表明,FQS、SYS更适合用于研究蛋白与药物的反应机理。     

傅立时变换中红外光谱法用于非损伤性血糖测定的研究

本文首次使用中红外光纤对人体血糖进行了非损伤性测定，实验显示，人手指的中红外光谱１１２３ｃｍ－１谱带的相对强度与人的血糖浓度同步改变，表明葡萄糖特征谱带的相对强度确可作为人血糖值的一个数量指标。这给红外光纤在生物医学领域中的应用展示了光明的前景。     

吡罗红为底物的辣根过氧化物酶催化荧光反应测定葡萄糖

吡罗红在辣根过氧化物酶催化下可被过氧化氢氧化而使其荧光猝灭。在pH 7.2中性介质中,稳态催化速率由酶和底物浓度决定,催化体系服从Michaelis-Menten方程,用Lineweaver-Burk作图法求得米氏常数、最大反应速度、催化常数分别为2.4×10~(-5)mol·L-1,2.5×10~(-6)mol·L-1s-1,75.8 s-1。在最佳反应条件下,荧光F0/F的猝灭程度与过氧化氢浓度在0-3.6×10~(-7)mol·L-1范围内成线性关系,检测限为6.3×10~(-9)mol·L-1;当与葡萄糖氧化酶联用时,可定量检测葡萄糖,线性关系为0-8.0×10~(-7)mol·L-1,检测限为3.4×10~(-8)mol·L-1。方法用于分析人血清中葡萄糖含量,分析结果与苯酚-4-氨基安替比林法基本一致。     

一种可用于酚类化合物检测的酶传感器

利用溶胶-凝胶法将辣根过氧化物酶(HRP)固定化于二氧化硅凝胶网络中构建了可用于酚类化合物检测的酶传感器。对二氧化硅载体材料进行了结构表怔。二氧化硅多孔材料的平均孔径为2.95 nm。孔径小于5 nm占总数的84.068%。由于辣根过氧化物酶的分子尺寸远远大于二氧化硅的凝胶网络的平均孔径,因此不会泄露到溶液中去,而尺寸较小的底物可以发生反应。包埋的辣根过氧化物酶在H₂O₂的存在下,能够催化氧化苯酚与4-氨基安替比林反应生成醌亚胺有色化合物。通过紫外-可见光谱测定醌亚胺有色化合物的吸光度,即可以确立苯酚的含量。对于象含氯酚类的重要污染物, 如邻氯酚、间氯酚、2,4-二氯酚,这种方法也同样适用。此外,对多次测定以后的酶的活性下降的问题进行了讨论,结果表明酶传感器可以重复使用10次以上。但响应时间会变长。     

漆酚二聚体模型化合物的NMR研究

为了确证漆酚二聚体的主要组分的聚合点是否形成烷基芳醚,本文合成了新的模型化合物CH_2CH_2CHCH_3,并进行了2D-NMR和质谱研究,完全确定了模型化合物的结构和谱线归属,从而确定了漆酚二聚体的主要组分聚合点有与此化合物相同的结构单元,为进一步直接研究并确定漆酚二聚体组分结构打下了基础.     

几种叔丁墓酚化合物的核磁共振研究

研究了11种叔丁基酚化合物的化学位移和偶合常数,并讨论了影响因素.     

烟草过氧化物酶Ⅰ的紫外-可见吸收光谱研究

通过对烟草过氧化物酶Ⅰ (TOPⅠ )的紫外 可见光谱进行分析 ,证实了TOPⅠ为一含血红素的酸性蛋白酶。发现pH变小 ,TOPⅠ的在紫外 可见区的Soret带特征吸收峰出现蓝移 ;当pH变大时 ,则产生红移。变性剂脲对TOPⅠ的紫外 可见光谱的影响结果表明 ,当加入变性剂后 ,变性的TOPⅠ可能发生了去折叠的结构变化 ,使肽链充分伸展。向脱铁烟草过氧化物酶TOPⅠ加入相同量的Fe(Ⅲ ) ,Fe(Ⅱ ) ,Cu(Ⅱ ) ,Zn(Ⅱ ) ,Co(Ⅱ ) ,Ni(Ⅱ ) ,Sn(Ⅱ )金属离子后 ,发现除Fe(Ⅲ )基本不变外 ,溶液的UV Vis谱图发生变化 ,Soret带的最大特征吸收峰均发生不同程度的蓝移 ,且峰强减弱 ,α带和 β带特征吸收峰位置基本不变 ,但二者的相对峰强均略有减弱。     

不同方程计算药物小分子与蛋白结合常数的比较研究

在Tris-HCl缓冲溶液(pH=7.4)中,分别研究了莫西沙星、诺氟沙星、氧氟沙星、恩诺沙星、洛美沙星、环丙沙星与牛血清白蛋白的相互作用,利用计算药物小分子与蛋白结合常数的常用方程:Scatchard修正方程、Lineweaver-Burk双倒数方程、双对数方程、修正的Stern-Volmer方程、改进的双对数方程,分别计算了各沙星药物与蛋白的结合常数和结合位点数。对计算结果进行比较,结果表明对于药物与蛋白为1∶1的结合反应,除Scatchard修正方程外其他方程的计算结果十分接近,其中改进的双对数方程的计算结果更加合理准确。     

以蛋白质作为模板的Au-CuO双金属簇中性葡萄糖传感器

本文提出以牛血清白蛋白为载体合成葡萄糖敏感复合材料. 首先以牛血清白蛋白作为模板,合成了Au-CuO双金属纳米团簇(Au-CuO/BSA),再与多壁碳纳米管(MWCNTs)复合,制备了新型葡萄糖传感材料(Au-CuO/BSA/MWCNTs). Au-CuO/BSA/MWCNTs能在中性条件下稳定且有效地检测葡萄糖. 利用扫描电子显微镜对Au-CuO/BSA/MWCNTs的形貌进行了表征. 使用循环伏安法测试了Au-CuO/BSA/MWCNTs的电化学性能. 葡萄糖检测实验表明,在中性环境中用Au-CuO/BSA/MWCNTs修饰的Au电极具有良好的葡萄糖检测能力,且具有较好的稳定性、准确性、重复性和选择性. 与现有的葡萄糖检测材料不同,使用牛血清白蛋白后,复合材料能在不用Nafion溶液的情况下牢固地固定在Au电极表面,减少使用Nafion固定敏感材料后存在的电流阻塞效应. 由于牛血清白蛋白的特殊效果,复合材料可以保存极长的时间;在室温下的封闭环境中,该复合材料能够保存3∽4个月后,仍具有超过80%的活性. 此外,使用牛血清白蛋白为模板制备葡萄糖敏感材料是可行性.     

人体血清中葡萄糖浓度的近红外光谱分析

血糖的无创监测为糖尿病的诊断节省了大量的时间和试剂 ,更重要的是大大减轻了糖尿病患者的痛苦。对血清中葡萄糖浓度做近红外光谱分析可以探索实验方法 ,积累实验数据。本文利用近红外光谱透射测量血糖浓度的吸光度变化 ,选择包含有葡萄糖特征峰的谱段建立校正模型 ,采用基线校正、曲线平滑和二次求导的方法对光谱曲线作预处理。用偏最小二乘法 (PLS)建立回归模型。相关系数达到 0 .95 16 1,均方差达到 0 .36 1     

Optical Sensor for the Determination of Glucose Based on KIO4 Chemiluminescence Detection

A method to determine glucose using an optical sensor prepared by entrapping glucose oxidase into silica sol-gel column has been developed. The silica sol-gel film was coated on alumina substrate. The optical sensor is based on the chemiluminescence intensity from the reaction of periodate and hydrogen peroxide in K2CO3 medium. The effect of the ratio of water and alcohol for the preparation of TEOS sol on chemiluminescence intensity was investigated. The effects of pH of enzyme reactor, concentrations of potassium periodate and SDS, and flow rate on the chemiluminescence intensity were studied to find the optimum experimental conditions to determine glucose. The chemiluminescence intensity increased linearly with increasing glucose concentration from 5.0 x 10(-4) M to 1.0 x 10(-7) M and the detection limit was 4.0 x 10(-8) M. Interference effects from some metal ions on chemiluminescence intensity were also investigated.     

正交信号校正在人体血糖近红外光谱分析中的研究

本文以血清的近红外光谱为研究对象,首先运用载荷向量分析确定最佳定标谱区为4192-4943 cm-1与5294-7200 cm-1两个波段,然后分别用平滑、一阶导数、正交信号校正(OSC)预处理方法,结合偏最小二乘回归方法建立了血清中血糖的模型.用平滑、一阶导数所建立模型的预测标准偏差(RMSEP)分别是0.545、0.568,用OSC校正后所建立模型的RMSEP是0.390,结果表明使用OSC校正对光谱进行合理的校正,能够滤除光谱矩阵与浓度矩阵无关的信号,降低模型的因子数,从而降低模型的复杂性,提高模型的稳健性.     

靛酚蓝显色法直接测定血浆氨

建立了血浆氨的靛酚蓝直接显色测定新方法,研究了介质酸度、显色时间、共存物质及抗凝剂等的影响。结果表明,以柠檬酸钠作抗凝剂,在pH 10.5～11.2的磷酸盐缓冲体系中显色强度高,干扰小。有色化合物最大吸收波长位于630 nm,表观摩尔吸光系数为2.48×104 L·mol-1·cm-1。血浆氨浓度在0～1 500 μmol·L-1范围线性关系良好(r=0.999 9),检测下限为1.7 μmol·L-1,相对标准偏差RSD为1.13%(n=11),回收率为93.6%～101.6%,平均回收率97.0％。用本法测定43例正常人和97例各型肝病患者血浆氨含量均获得满意结果。     

酶电极上葡萄糖氧化酶的活性的X射线微区分析

利用X射线微区分析, 对二氧化硅溶胶-凝胶包埋于普鲁士蓝修饰玻碳电极上的葡萄糖氧化酶的活性进行了分析; 以Ce(NO₃)₃为捕捉剂, 底物葡萄糖经葡萄糖氧化酶作用产生过氧化氢,后者与捕捉剂反应生成沉淀于酶的活性部位。从X射线微区分析结果表明： 酶电极表面固定化酶的分布均匀,且保存较高的酶活,从微观的角度说明了酶电极的性能与酶电极表面酶活分布的关系。此法制备的葡萄糖氧化酶电极具有较高的灵敏度,稳定性,这与电化学测试结果是一致的。     

荧光法研究PTB与白蛋白的结合

利用药物对蛋白的荧光猝灭作用,用荧光法研究了N-苯酰甲噻唑溴(PTB)与牛血清白蛋白(BSA)及人血清白蛋白(HSA)的相互作用。测定发现BSA溶液的最大激发波长为280 nm,HSA溶液的最大激发波长为290 nm。分别向溶液中加入PTB后,原有的最大发射波长处的强度明显减弱。说明PTB对BSA和HAS有荧光猝灭作用。PTB与BSA,HSA有中等强度的结合。测得15 ℃时PTB与BSA,HSA的结合常数分别为3.66×103和3.83×103,结合位点数n分别为1.02和1.16;37 ℃时PTB与BSA,HSA的结合常数分别为3.58×103和3.35×103,结合位点数分别为0.95和0.87。根据热力学常数确定了PTB与BSA,HSA之间的主要作用力类型均为静电作用力。通过Fster偶级-偶级非辐射能量转移原理,得到BSA,HSA与PTB结合的位置距色氨酸残基的距离分别为7.5和7.9 nm。根据白蛋白的结构,可以推测BSA,HSA与PTB结合的位点在ⅡA亚结构域,靠近Try214的区域。     

不同波长激发光对血清荧光光谱影响的实验研究

采用日本岛津荧光光度计RF5301,研究了血清的荧光光谱与激发光波长的关系。实验结果表明：在不同波长的紫外光激励下,血清产生的荧光光谱线型及峰值波长基本相同,与激励光波长无关,但荧光峰强度随激励光波长变化而变化。血清的荧光光谱有两个较强的荧光发射区,其中第一个发射区处于300～410 nm,第二个发射区处于410～530 nm。当激发光波长小于310 nm,荧光主要集中在第一发射区,荧光峰位于330和370 nm处,并产生竞争现象。当激发光波长大于250 nm时,只出现330 nm处的荧光峰,其最佳激励光波长为300 nm;当激发光波长大于320 nm,第一发射区的荧光变弱,在第二发射区的荧光变强,荧光峰位于452 nm。此研究为血液的光谱特性研究提供了实验依据,对光诱导荧光光谱诊断技术中激发光波长的选择具有一定的参考价值。     

血清中微量镉的石墨炉原子吸收法测定研究

采用自吸背景校正法 ,研究了用HNO3 ,HNO3 NH4NO3 ,HNO3 NH4H2 PO4,HNO3 K2 HPO4作基体改进剂对石墨炉原子吸收法直接测定血清中痕量镉的影响 ,实验表明HNO3 NH4H2 PO4和HNO3 K2 HPO4具有明显的基体改进作用 ,其中HNO3 K2 HPO4效果最好。以HNO3 K2 HPO4为基体改进剂 ,对石墨炉工作条件以及共存离子的影响等进行了试验 ,建立了以石墨炉原子吸收法直接测定血清中痕量镉的新方法。该方法不仅提高了灰化温度和测定的稳定性 ,而且选择性好 ,灵敏度高 ,镉浓度在 0～ 5 μg·L-1 范围呈良好的线性关系 ,加标回收率为 97 8%～ 1 0 2 5 % ,特征质量为 4 38× 1 0 -1 1 g。用于血清中镉的测定 ,结果满意。     

基于人体血清荧光光谱和改进变量选择方法对血糖浓度测定的研究

利用人体血清240 nm激发波长荧光光谱在220～900 nm波段针对血糖浓度进行建模分析。在模拟退火算法和偏最小二乘算法的基础上进行建模波长变量筛选方法的改进。基于变量入选模型统计频率和无关变量消除法,分别进行了波长的初选和精选过程。同时,加入了主成分数自适应特性等加快收敛速度、减小计算量的措施。该模型对比了线性、三次样条函数、高斯函数作为偏最小二乘法插入基函数的情况下,分别对原始光谱、Daubechies小波分解第三层和第四层细节信号光谱建模。结果显示,该模型避免了主成分参数尝试导致的时间成本,在参数自适应的过程中很快趋于稳定并得到对应条件下的最佳建模主成分数。其波长变量筛选能力使得对独立样本的分析预测效果有了显著的提升,最佳建模预测效果达到0.25 mmol·L-1,达到了血糖检测的医用要求。加入了非线性建模条件使得模型有明显的改善,基于样条函数的效果总体最好,其次为基于高斯函数的情况。对原始光谱进行小波分解,得到的细节信号光谱建模效果更为可观。总体而言第四层细节信号光谱建模效果略优于第三层细节信号光谱。模型筛选波长变量的频率意味着在所给实验条件下的血糖浓度信息在不同波段的分布情况,这为血糖在血清成分中的物理化学特性提供了一定程度上的统计解释。     

甲基莲心碱与人血清白蛋白相互作用的研究

荧光光谱、圆二色谱等多种光谱技术研究甲基莲心碱(NF)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用,以Stern-Volmer和Lineweaver-Burk方程处理数据。甲基莲心碱对人血清白蛋白有较强的荧光猝灭作用并为静态猝灭,主要作用力为疏水作用和静电作用。309K下NF与HSA相互作用的结合常数为1.39×104L.mol-1,NF-色氨酸残基之间的距离为2.70nm,热力学参数ΔH0=-13.0KJ·mol-1,ΔS0=37.2J.(K.mol)-1。NF的结合使蛋白α-螺旋百分数增加。中药活性成分甘草次酸等和内源脂肪酸对结合的影响较少。