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。     

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。     

荧光法研究牛血清白蛋白与三羟基苯基荧光酮-钼(Ⅵ) 配合物探针的作用机理

用荧光光谱法研究了三羟基苯基荧光酮(TH-PF)-钼(Ⅵ)配合物与牛血清白蛋白的结合反应。探讨了TH-PF-Mo(Ⅵ)配合物对蛋白质内源荧光的猝灭机理,并测定了不同温度下的结合常数,温度为25 ℃时,荧光猝灭法测得该反应的结合常数为K=4.78×104 L·mol-1,温度为40 ℃时,荧光猝灭法测得该反应的结合常数为K=3.72×104 L·mol-1。根据Frster非辐射能量转移理论,确定了给体-受体之间的作用距离和能量转移效率(E=0.314),并根据热力学参数确定了TH-PF-Mo(Ⅵ)配合物与牛血清白蛋白之间的作用力类型,以静电引力为主。     

光谱法研究2-(4-二甲氨基苯基)-5-氟-6-吗啉-1-氢-苯并咪唑与小牛胸腺DNA的相互作用

研究了2-(4-二甲氨基苯基)-5-氟-6-吗啉-1-氢-苯并咪唑(1)在不同pH条件下的紫外-可见吸收光谱,采用非线性最小二乘法得出分子1的三级加质子常数lgβ₁, lgβ₂, lgβ₃分别为4.96±0.03, 5.72±0.07和7.95±0.10。当pH 3.40时,分子1主要以一价离子状态存在,紫外-可见吸收光谱及荧光光谱表明该条件下分子与小牛胸腺DNA存在明显的相互作用,并得出分子1与DNA的结合常数K_b为(2.30±0.10)×104 mol-1·L。当分子浓度为10-8～1.2×10-6 mol·L-1时,荧光强度随DNA含量的增加而线性增强,分子1是一种潜在的测定DNA的定量试剂。     

利福平与人血清白蛋白作用的荧光光谱

蛋白质是一类重要的生物大分子,它不仅是构成细胞内原生质的主要成分,也是生命现象的物质基础。对于蛋白质的探索是最复杂的课题之一。 以荧光光谱为手段,文章研究了药物利福平(Rifampicin capsules)与人血清白蛋白(HSA)的作用,测量发现利福平和人血清白蛋白的色氨酸残基的结合位置为R=2.567 nm, 临界距离R₀为2.433 nm。利福平-HSA的Lineweaver-Burk猝灭曲线的离解常数K_d=19.42×10-6 mol·L-1且结合常数K_s=5.149×104 L·mol-1。     

Mn(Ⅱ)与EHPG结合的光谱研究

在pH 7.4,0.05 mol·L-1 N-2-羟乙基哌嗪-N’-2-乙磺酸(Hepes)及室温条件下,用荧光光谱和紫外吸收差光谱进行了Mn(Ⅱ)与N,N’-乙烯-二[2-(2-羟基苯基)甘氨酸](EHPG)相互作用的研究。结果表明, Mn(Ⅱ)对EHPG荧光的猝灭为静态猝灭,Mn(Ⅱ)与EHPG形成1∶1的配合物,条件解离常数K_D为1.43×10-5。紫外吸收差光谱表明,随着Mn(Ⅱ)的不断滴加其紫外差光谱在238和291 nm处吸收峰逐渐增强。经计算配合物的ε_{238 nm}为(1.31±0.02)×104 cm-1·mol-1·L,条件解离常数K_D为(1.36±0.21)×10-5。与荧光光谱结果一致且均表明Mn(Ⅱ)与EHPG结合比较弱。     

荧光光谱法研究四苯基-锌金属卟啉与蛋白质的相互作用机理

利用荧光光度法研究了meso-四(4-羟基苯基)卟啉-锌金属卟啉(TPP-Zn)与牛血清白蛋白(BSA)之间的结合反应。TPP-Zn对于BSA有荧光猝灭作用,基于TPP-Zn对BSA内源荧光的猝灭机理,测定了两者之间在不同温度下的结合常数,温度在27,35和42 ℃时,利用荧光猝灭法测得的结合常数K分别为1.521×106 L·mol-1,7.048×105 L·mol-1,1.473×105 L·mol-1,各温度下的最大扩散碰撞猝灭速率常数K_q均大于2.0×1010 L·mol-1·s-1,由此判定猝灭类型为静态猝灭。根据Frster非辐射能量转移理论,确定了TPP-Zn与BSA之间的能量转移效率E,能量给体(BSA)与受体(TPP-Zn)之间的结合距离r=3.72<7 nm,符合非辐射能量转移条件。依据热力学参数ΔG<0,ΔH<0和ΔS>0确定了TPP-Zn与BSA之间的作用力主要是静电引力。     

尼古丁与BSA相互作用的光谱研究

用紫外-可见光谱和荧光光谱研究了尼古丁与牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)的相互作用。荧光研究表明,尼古丁浓度的增加引起BSA 345 nm处荧光有规律地猝灭。Stern-Volmer 方程分析pH 5.0,pH 7.4和pH 11.0体系的荧光猝灭机理发现,pH 5.0体系属动态猝灭,而pH 7.4和pH 11.0体系为静态猝灭。Lineweaver-Burk双倒数方程计算pH 7.4和pH 11.0体系在温度为20和37 ℃条件下尼古丁和BSA的结合常数k分别为：k_{20 ℃}=140.15 L·mol-1 ,k_{37 ℃}=131.83 L·mol-1 (pH 7.4)和k_{20 ℃}=141.76 L·mol-1,k_{37 ℃}=27.79 L·mol-1(pH 11.0),表明结合常数在pH 7.4条件下受温度的影响要比pH 11.0条件下小,推测是由于不同pH下尼古丁存在的不同形态所致。紫外-可见光谱研究表明,pH 7.4条件下尼古丁浓度的增加引BSA在210 nm处吸收峰吸收强度减小且红移,说明BSA二级结构发生变化,即螺旋结构变松散;紫外二阶导数光谱和同步荧光光谱(Δλ=λ_em-λ_ex=15 nm和Δλ=λ_<i>em-λ_ex=60 nm)分析尼古丁对BSA芳香性氨基酸(Trp, Tyr和Phe)残基微环境的变化,结果表明高浓度的尼古丁使所有这些芳香性氨基酸残基微环境由疏水环境转变为亲水环境。     

原儿茶酸和藜芦酸与生物大分子相互作用的光谱学研究

原儿茶酸(P)和藜芦酸(V)属于酚酸类化合物, 具有广泛的生理和药理活性。应用荧光光谱,紫外光谱等方法研究了P和V与鱼精DNA(fsDNA)的相互作用机理。紫外光谱显示P和V在190～230 nm(K吸收带)、230～270 nm(B吸收带)和270～310 nm(R吸收带)有3个较强的吸收带。在280 nm激发光波长时,位于338和334 nm处有强的荧光发射峰,其荧光发射峰在与fsDNA结合后发生明显的猝灭现象。P和V的stern-volmer猝灭速率常数分别1.03×1012和0.61×1012 L·mol-1·s-1,为静态猝灭机理。药物与DNA之间形成了复合物,结合常数分别为K_fsDNA/P=6.22×106 L·mol-1、K_fsDNA/V=1.57×104 L·mol-1。研究表明,V与DNA之间的结合比为1∶1,而P可以与DNA分子中的两个碱基发生结合,这与P分子中的两个酚羟基有关。P和V的结构对它们与DNA的结合方式有较大的影响。     

荷叶中紫云英苷和DNA相互作用的光谱学研究

在pH 7.4 的Tris-HCl的缓冲溶液中,采用紫外及荧光光谱法研究了荷叶中紫云英苷(AST)与DNA之间的相互作用,探讨了离子强度和阴离子猝灭剂KI对紫云英苷及紫云英苷-DNA体系荧光强度的影响,同时考察了紫云英苷和中性红与DNA结合的竞争性。结果表明DNA通过静态猝灭作用机制猝灭紫云英苷的荧光,并测得其在298及308 K时的猝灭速率常数(K_q)分别为3.120 ×1012和2.630×1012 L·mol-1·s-1,结合常数(K_d)分别为3.412×104和1.762×104 L·mol-1,结合位点数(n)分别为1.007和0.962;DNA的存在使紫云英苷的紫外吸收光谱发生减色效应且吸收波长产生红移;发现离子强度的改变对紫云英苷及紫云英苷-DNA体系的荧光强度影响不大;KI对结合形式存在的紫云英苷的荧光猝灭效率明显小于自由形式存在的紫云英苷的荧光猝灭效率;紫云英苷可插入DNA中置换出与DNA结合的中性红。这些结果说明荷叶中紫云英苷以嵌插模式与DNA进行结合。     

光谱法研究盐酸非那吡啶与牛血清白蛋白的结合作用

运用光谱学方法研究了在生理pH值条件下盐酸非那吡啶(PHE)与牛血清白蛋白之间的结合作用。通过荧光光谱和紫外吸收光谱确定了盐酸非那吡啶对牛血清白蛋白的荧光猝灭机理。依据Scatchard方程测定了不同温度下该结合反应的结合常数和结合位点数。根据热力学方程讨论了两者间的主要作用力类型。结合同步荧光光谱分析了盐酸非那吡啶对牛血清白蛋白构象的影响。盐酸非那吡啶对牛血清白蛋白的荧光猝灭机制主要为静态猝灭和非辐射能量转移。在15, 25, 37℃时盐酸非那吡啶与牛血清白蛋白的结合常数K_b分别为2.47×107, 9.15×106, 4.36×106 L·mol-1,它们之间平均结合位点数n为1。结合反应的热力学参数为ΔH=-71.2 kJ·mol-1,ΔS=124.8 J·mol-1·K-1。热力学函数计算结果表明,该作用过程是一个熵增加,Gibbs自由能降低的自发分子间作用过程。依据Frster能量转移理论确定PHE与BSA间的结合距离为1.61 nm。两者结合的主要作用力类型是静电作用力。盐酸非那吡啶在体内能够被血清蛋白存储和转运,但结合时对蛋白构象有一定影响。     

长春新碱与牛血清白蛋白相互作用研究

利用紫外、荧光和圆二色光谱研究了不同温度下长春新碱(VCR)与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用。通过荧光猝灭数据算得在 296,303和310 K时,VCR与BSA的猝灭常数K_SV分别为2.0×104,1.7×104和1.5×104 L·mol-1,结合常数K_a分别为1.5×104,9.5×103和4.9×103 L·mol-1,结合位点数分别为0.978 6,0.949 0和0.891 1,表明VCR与BSA间具有较强的结合作用,但结合能随着温度的升高而降低,是形成复合物的静态猝灭。圆二色光谱 (CD)数据表明相互作用后BSA的二级结构发生了改变：BSA的α-螺旋的含量从33.5％下降到 29.7％,β-折叠的含量从13.6％升高到18.4％。通过Van′t Hoff方程,计算出热力学常数焓变(ΔH)和熵变(ΔS) 分别为：－62.7 kJ·mol-1和－129.38 J·（mol-1·K）－１,表明氢键和范德华力在VCR与BSA结合中处于主导作用。     

磺酰脲除草剂与过氧化氢酶的相互作用

应用荧光光谱法研究了水溶液中氯磺隆、甲磺隆、苄嘧磺隆与过氧化氢酶分子间的结合反应。结果表明,3种除草剂对过氧化氢酶的荧光均有较强的猝灭作用,且形成复合物所产生的静态猝灭是引起过氧化氢酶荧光猝灭的主要原因。进一步根据荧光猝灭结果确定了除草剂-酶复合物的形成常数和结合位点数。氯磺隆：K=8.69×105 L·mol-1, n=1.16;甲磺隆：K=1.01×106 L·mol-1, n=1.21;苄嘧磺隆：K=3.52×103 L·mol-1, n=0.77。由此可见,3种除草剂与过氧化氢酶的结合作用：甲磺隆＞氯磺隆＞苄嘧磺隆。     

荧光猝灭法对肉桂酸与人血清白蛋白间的相互作用的研究

白蛋白是血液循环系统中最丰富的一种蛋白质,能与许多物质结合,并起着运输蛋白的作用。文章利用荧光光谱法研究了中药有效成分肉桂酸与人血清蛋白间的非共价结合特性。研究表明,在pH7.4作用液、286nm激发波长条件下,肉桂酸对人血清白蛋白的荧光发射有较强猝灭作用。当作用温度为37和47℃时,肉桂酸与人血清蛋白间的结合常数K分别为1.2767×103和3.4041×103L.mol-1,结合位点数n分别为0.7586和0.8356,表明温度升高有利于两者的结合;同时,根据不同作用温度时非共价结合复合物的热力学参数变化,证明肉桂酸与人血清白蛋白分子间的结合力主要是疏水作用。研究结果为进一步研究肉桂酸的药理作用,尤其是对血浆蛋白构像的影响提供了重要信息。     

两种卤代荧光素与DNA作用荧光特性的研究

对四溴荧光素(TBF)、四氯四溴荧光素(TTF)两种卤代荧光素与DNA作用的荧光特性进行了研究,结果表明：TBF和TTF的最大λ_ex/λ_em为518/540 nm和540/560 nm,DNA的存在会使TBF和TTF的荧光强度发生变化;荧光猝灭实验和偏振实验表明：TBF与DNA的作用方式可能是沟槽键合和嵌插作用,而TTF 嵌插在了DNA碱基对之间;盐效应实验表明：溶液离子强度的大小会影响TBF和TTF与DNA的作用;荧光法测得TBF和TTF与DNA的结合常数为1×106和2×106 L·mol-1,结合位点数为0.62和0.16。     

曙红Y与牛血清白蛋白结合反应特征研究

研究了曙红Y(EOSY)与牛血清白蛋白(BSA)作用的荧光光谱和紫外-可见吸收光谱特征,实验证明EOSY具有较强地猝灭BSA荧光强度的能力,分别用Stern-Volmer方程、Lineweaver-Burk方程和热力学方程等处理试验数据,得到了25 ℃时反应的结合常数为3.601×105 L·mol-1,反应的ΔHθ,ΔGθ和ΔSθ分别为-20.66,-31.70 kJ·mol-1和37.06 J·K-1, 为研究在人体生理条件下EOSY与BSA的结合方式、EOSY对BSA构象影响和细胞染色机理等提供了重要信息。     

光谱法研究异丙甲草胺及其S-对映体与脲酶的相互作用机制

应用紫外差光谱和荧光光谱法研究了水溶液中酰胺类除草剂异丙甲草胺及其S 异构体与脲酶分子间的相互作用。结果表明 ,随着除草剂浓度的增加 (0 0～ 1 6 μmol·L-1 ) ,脲酶的紫外吸收光谱发生红移 ,吸收强度减弱。除草剂对脲酶的荧光均有猝灭作用 ,且静态猝灭是引起脲酶荧光猝灭的主要原因。从荧光猝灭结果求出了除草剂和脲酶的结合常数及结合位点数。异丙甲草胺 :K =1 4 9× 1 0 3 L·mol-1 ,n =0 84 ;S 异丙甲草胺 :K =2 2 2× 1 0 3 L·mol-1 ,n =0 89。     

荧光光谱法研究二溴羟基卟啉与蛋白质的结合作用机理

应用荧光光谱法研究了meso-四(3,5-二溴-4-羟基苯基)卟啉[T(DBHP)P]与牛血清白蛋白(BSA)之间的结合反应,基于T(DBHP)P对BSA内源荧光的猝灭机理,测定了两者之间在不同温度下的结合常数,温度为27 ℃时,荧光猝灭法测得反应的结合常数为K=1.30×106 L·mol-1,温度为48 ℃时,K=6.32×105 L·mol-1,结合常数随温度升高而减小,由此判定该猝灭类型为静态猝灭。根据Frster非辐射能量转移理论,确定了T(DBHP)P与BSA之间的能量转移效率E=0.91,能量给体(BSA)与受体[T(DBHP)P]之间的结合距离r=2.39 nm<7 nm,符合非辐射能量转移条件。依据热力学参数ΔG<0,ΔH<0,ΔS>0确定了T(DBHP)P与BSA之间的作用力主要是静电引力。同时,利用同步荧光光谱,考察了T(DBHP)P对BSA构象的影响,结果发现,T(DBHP)P的加入使BSA构象发生变化,BSA内部残基所处环境的疏水性降低。     

Pb2+对鱼肠DNA光谱特性的影响

利用紫外吸收光谱、荧光光谱、电泳手段研究了不同浓度Pb2+与鱼肠DNA的相互作用. 紫外吸收光谱测试表明 随着Pb2+的加入, DNA产生明显的减色效应, 同时DNA的207 nm峰发生明显蓝移; 荧光发射光谱结果表明, 随着Pb2+的加入, DNA荧光发射强度逐渐降低, Pb2+在DNA上的结合位点数为0.8个, Pb2+引起DNA的荧光猝灭属于静态猝灭, 结合位点的结合常数分别为6.08×104和2.82×104 L·mol-1; 电泳结果表明, 不同浓度的外源Pb2+处理未引起DNA的断裂. 认为外源Pb2+ 对DNA的构象有一定的破坏作用, 但并不引起DNA的断裂.     

荧光光谱法研究萘酚绿B与牛血清白蛋白相互作用特征

在不同温度下,研究了萘酚绿B(NGB)作用于牛血清白蛋白的荧光猝灭光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱和紫外-可见吸收光谱特征。分别用Stern-Volmer方程和Lineweaver-Burk双倒数方程等处理实验数据,证实了在试验浓度和温度范围内,NGB与BSA可相互作用形成复合物, 荧光猝灭作用符合静态猝灭作用特征,作用力主要是疏水作用力和静电作用力;得到了相互作用的相关参数K_LB,ΔHθ,ΔGθ和ΔSθ等的平均值分别为1.411×105 L·mol-1,-5.707 kJ·mol-1,-30.25 kJ·mol-1和79.95 J·K-1,结合位点数为1.258,为研究NGB对蛋白质构象的影响和在生物体内的生物学效应等提供了重要信息。