儿茶酚胺衍生物与DNA之间相互作用的光谱和电化学法研究

用光谱和电化学方法研究了儿茶酚胺衍生物与小牛胸腺DNA之间的作用机制.结果表明,低浓度的多巴酚丁胺和肾上腺素与DNA之间主要为静电作用;而在高浓度时,则主要为插入作用.对于多巴胺,在5.00×10^-5～9.00×10^-4mol/L范围内,它与DNA之间主要为插入作用.同时,采用电化学方法测得多巴胺、肾上腺素和多巴酚丁胺与DNA之间的表观结合常数分别为1.55×10³,9.77×10³和1.74×10⁴L/mol.     

土贝母皂苷II与人血清白蛋白相互作用机制的光谱研究

人血清白蛋白多种结合位点的存在使其成为许多药物可能的结合靶点. 土贝母皂苷具有广泛的生理和药理活性, 它与蛋白质相互作用机制的研究对于深入了解其药理药效具有重要的意义. 采用荧光光谱法研究了土贝母皂苷II (TBMSⅡ)与人血清白蛋白(HSA)之间的相互作用, 根据Stern-Volmer荧光淬灭方程计算得293, 298, 303, 308 K时TBMSⅡ与HSA相互作用的结合常数分别为1.002×10⁵, 0.701×10⁵, 0.514×10⁵, 0.411×10⁵ L•mol^－1. 由实验计算出热力学参数焓变ΔH为－44.829 kJ•mol^－1, 熵变ΔS为－57.497 J•mol^－1•K^－1, 表明分子间的氢键及疏水作用是TBMSⅡ-HSA复合物的主要作用力, 结合位点位于HSA的亚结构ⅡA, 这与分子模拟方法的结果相一致. 依据能量转移原理求得TBMSⅡ与HSA间的距离为4.95 nm|三维、同步荧光光谱及圆二色谱的结果表明TBMSⅡ的加入使HSA构象发生变化, α-螺旋结构有所下降.     

石墨烯/铁氰化钴复合膜修饰玻碳电极同时测定对苯二酚、邻苯二酚和间苯二酚

采用滴涂法和电沉积法制备了石墨烯/铁氰化钴复合膜修饰玻碳电极. 用扫描电镜对该纳米复合膜进行了表征.用循环伏安法研究了对苯二酚(HQ)、邻苯二酚(CT)和间苯二酚(RS)在修饰电极上的电化学行为. 实验结果表明, 相对于裸玻碳电极和石墨烯修饰电极, HQ, CT 和RS 在石墨烯/铁氰化钴修饰电极上的氧化峰电流显著提高. 利用差分脉冲伏安法测定, HQ, CT 和RS 分别在1.0×10^－6～1.5×10^－4 mol/L, 1.0×10^－6～2.0×10^－4 mol/L 和3.5×10^－6～2.5×10^－4 mol/L浓度范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系, 相关系数分别为0.991, 0.993 和0.992. 信噪比为3 时, HQ, CT 和RS 检出限分别为2.0×10^－7, 2.1×10^－7 和3.5×10^－7 mol/L. 将该方法用于水样分析, 回收率为95.6%～106.1%.     

分子内电荷转移荧光探针1-酮-2-（对二甲氨基苯亚甲基）四氢萘与人血清白蛋白作用

采用荧光及紫外光谱研究了1-酮-2-（对二甲氨基苯亚甲基）-四氢萘（KDTN）与人血清白蛋白（HSA）相互作用的光谱特性。 结果表明,静态猝灭和非辐射能量转移是导致KDTN对HSA荧光猝灭的主要原因。 测得17、27和37 ℃ 3个温度下的结合常数K_A分别为1.633×10⁸、0.7998×10⁸和0.347×10⁸ L/mol,结合位点数n分别为1.7、1.6和1.7;据Forster偶极 偶极非辐射能量转移理论,计算得到KDTN与HSA在3个温度下的作用距离r分别为2.64、2.59和2.64 nm;能量转移效率E分别为0.5100、0.4797和0.4210。 热力学参数表明,二者主要以范德华力或氢键结合;用同步荧光技术研究了KDTN对HSA构象的影响,结果表明,KDTN的加入对HSA构象影响不大。     

手性钌配合物的合成、抗肿瘤活性及其与血清蛋白的相互作用

合成了手性钌配合物Δ, Λ-[Ru(bpy)₂(pyip)]²⁺, 通过元素分析、核磁共振、质谱和CD光谱对配合物进行了表征. 采用MTT法评价了3种异构体对多种肿瘤细胞株的体外抗肿瘤活性以及对正常细胞的毒性. 结果表明, Δ-[Ru(bpy)₂(pyip)]²⁺的抗肿瘤活性明显优于其异构体, 对A375, SW480, MCF-7和A549的半数抑制浓度低于顺铂. 通过荧光光谱法研究了在生理pH条件下, 手性钌配合物与牛血清白蛋白(BSA)之间的结合作用以及荧光猝灭机制. 依据Scatchard方程测定了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. 结果表明, 钌配合物对牛血清白蛋白的荧光猝灭机制为静态猝灭. Δ-1, 1和Λ-1与牛血清白蛋白的结合常数分别为1.16×10⁵, 5.12×10⁴和3.64×10⁴, 结合位点数均为1, 主要作用力类型是静电作用. 钌配合物在体内能够被血清蛋白存储转运且结合时对蛋白构象无影响.     

微量热法研究过氧化氢酶反应

利用微量热法和热动力学方程研究了过氢化氢酶反应.该反应遵循Michaelis-Menten动力学,298.15K和pH7.0时,其米氏常数、酶转换数以及摩尔反应焓分别为2.36×10^-2mol/L、1.20×10⁴s^-1和-83.67kJ·mol^-1.过氧化氢酶反应后期对底物是一级反应,其总反应速度常数和一级速度常数分别为k_o=6.31×10⁵L·mol^-1·s^-1和k₁=6.31×10⁵/[E_o]s^-1.该反应服从Ogura机理,其酶-底物三元复合物的分解速度常数为6.00×10³s^-1.     

磁性普鲁士蓝纳米颗粒的合成及其化学修饰电极的制作

利用FeSO₄与FeCl₃合成了超细磁性Fe₃O₄纳米颗粒, 并进一步利用该纳米颗粒与铁氰酸钾在酸性溶液(pH～2)中的化学反应成功制备了一种新型的磁性普鲁士蓝纳米颗粒; 研究了该磁性颗粒的磁学性能, 通过磁力将其修饰于固体石蜡碳糊电极表面制成了化学修饰电极, 考察了该电极对过氧化氢的电催化还原及对水合肼的电催化氧化特性. 该化学修饰电极可对过氧化氢和水合肼进行测定, 线性范围分别为过氧化氢2×10^－6～5×10^－3 mol/L, 水合肼7.2×10^－7～3.6×10^－4 mol/L. 利用磁性普鲁士蓝纳米颗粒制得的修饰电极具有催化性能高、稳定性好、表面易更新等优点.     

2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰基)氨基-1,5-戊二酸二甲酯手性异构体与双链/G-四链体DNA相互作用的电化学研究

以自组装法制得的双链DNA(ds-DNA)和G-四链体DNA(G4-DNA)修饰的金电极为工作电极, 以 为电活性指示剂, 采用循环伏安法和微分脉冲伏安法研究了R和S型2-(5-氟尿嘧啶-1-乙酰基)氨基-1,5-戊二酸二甲酯(简称为(R)-5FUGlu和(S)-5FUGlu)与ds-DNA和G4-DNA相互作用. 实验结果表明: (1)与5-氟尿嘧啶(5-FU)相反, (R)-5FUGlu或(S)-5FUGlu导致 在Au/ds-DNA和Au/G4-DNA修饰电极上的峰电位呈现负移行为|(2)随着5-FU, (R)-或(S)-5FUGlu浓度的增加, 在上述修饰电极上的峰电流均呈现下降现象, 且峰电流的下降值△I_p的倒数与药物浓度的倒数呈现良好的线性关系|(3)运用Langmuir公式计算获得5-FU, (S)-5FUGlu和(R)-5FUGlu与ds-DNA的结合常数分别为6.16×10³, 0.42×10³和0.58×10³ L•mol^－1, 而与G4-DNA 的结合常数分别为0.78×10³, 2.60×10³和5.29×10³ L•mol^－1|(4) (R)-5FUGlu和(S)-5FUGlu在浓度为10^－4, 10^－6, 10^－8 mol•L^－1时对HL-60肿瘤细胞生长的抑制率分别为55.8和2.8, 12.8和1.5以及5.9和0.6, 这与(R)-5FUGlu比(S)-5FUGlu分子具有更强的靶向结合G4-DNA能力相吻合.     

烟嘧磺隆分子印迹聚合物表面等离子共振传感器的制备与分析应用

利用分子印迹技术与表面等离子共振光谱联用, 建立了对磺酰脲类除草剂烟嘧磺隆的检测方法. 实验过程中, 探讨了pH值对分子印迹膜吸附目标化合物特性的影响, 并在最佳pH下对其吸附和选择性能进行了评价. 与非印迹聚合物相比, 烟嘧磺隆印迹聚合物对烟嘧磺隆吸附效率比烟嘧磺隆类似物高. 该方法的线性范围为5.0×10^－12～25× 10^－12 mol/L, 烟嘧磺隆和分子印迹聚合物之间的结合常数为1.6×10¹⁰ L/mol, 吉布斯自由能变化值为－58.148 kJ/mol. 研究结果表明该方法具有简单、快速、灵敏度高、重复性好等特点, 适用于自来水和土壤中磺酰脲类除草剂烟嘧磺隆的测定, 基于信噪比为3时, 自来水和土壤的检出限分别为5.62×10^－14和1.01×10^－13 mol/L, 平均回收率分别为85.6%和76.6%, 相对标准偏差分别为1.78%和3.21%.     

芘与人血清白蛋白和牛血清白蛋白结合位点微环境极性的差异

利用芘(Pyr)的微环境极性探针性质, 采用稳态荧光光谱、 荧光共振能量转移技术结合分子对接法, 对比分析了Pyr分别与人血清白蛋白(HSA)和牛血清白蛋白(BSA)作用机制的差异. 结果表明, HSA和BSA中Pyr的I₁/I₃平均值分别为1.36和0.92; Pyr与HSA和BSA的结合常数分别为1.86×10⁷和1.71×10⁵ L/mol; Pyr与HSA和BSA中色氨酸残基表观距离分别为2.37和2.34 nm. Pyr在HSA和BSA中不同的结合位点位于ⅠB子域和ⅠA子域, 其结合位点周围氨基酸残基的极性是影响Pyr I₁/I₃值的主要原因之一. 实验证实Pyr与HSA和BSA结合作用位点处的微环境极性存在差异.     

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%.     

罗布麻活性成分与人血清白蛋白结合的光谱学研究

应用荧光和紫外光谱研究了人血清白蛋白与罗布麻活性成分槲皮素(QUE)、芸香苷(RUT)和儿茶素(CAT)的结合机理. 在QUE与蛋白质浓度比小于3.5时, 其荧光猝灭机理主要是静态猝灭, 在药物浓度较高时动态猝灭所占的比例增加; RUT在整个实验浓度范围内对蛋白质的荧光猝灭机理为静态猝灭; CAT与蛋白质之间不能形成复合物, 其荧光猝灭主要由动态猝灭产生. QUE和RUT分别与蛋白质形成1∶1的复合物, 结合常数分别为(1.51±0.13)×10⁵和(0.81±0.08)×10⁵ L•mol^－1. 由于激发态质子转移, 与蛋白质的相互作用引起QUE和RUT内源荧光发射峰强度的明显增加, 进一步证实了它们与蛋白质的结合. 与蛋白质的结合也引起了QUE紫外吸收带的明显红移, 说明药物分子中的酚羟基发生了解离, 以离子形式与蛋白质发生作用. RUT的紫外吸收谱带没有明显移动, 说明它主要以中性状态与蛋白质结合. 应用与蛋白质作用后药物分子紫外吸收光谱的二阶导数谱, 对药物与蛋白质的结合模式进行了深入探讨.     

芦丁金属配合物的合成、表征及与血清白蛋白的相互作用

本文合成了芦丁的过渡金属配合物，通过红外及元素分析等方法对其进行了表征。采用荧光光谱和紫外光谱法研究了芦丁的过渡金属配合物与牛血清白蛋白(BSA)和人血清白蛋白(HSA)的相互作用。通过二者的荧光光谱的变化，求得芦丁过渡金属配合物与血清白蛋白的结合常数。探讨了它们之间作用力的类型。     

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.     

荧光法研究3-氨基苯硼酸与牛血清白蛋白间的相互作用

为了了解分子印迹反应的机理和最适宜的反应条件, 应用荧光猝灭法研究了3-氨基苯硼酸(APBA)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用, 二者的反应受到体系pH值、离子强度等关键因素的影响. 实验结果表明: 适宜的离子强度和pH值为6.25时, APBA与BSA的色氨酸残基的荧光猝灭反应的物质的量比为2∶1, 表观结合常数K_A＝1.0×10¹¹ L²• mol^－2, 说明二者间形成了较强的化学键. 通过上述研究, 明晰了3-氨基苯硼酸与牛血清白蛋白之间的作用机理, 有助于分离或富集蛋白质中BSA组分, 从而能够改进印迹和洗脱的效率.     

Mass Spectrometric Determination of Association Constants of Bovine Serum Albumin (BSA) with para-Sulphonato-Calix[n]arene Derivatives

Electrospray Ionization Mass Spectrometry (ESI/MS) has been used to determine the association constants (K_As) and binding stoichiometries for parent para-Sulphonato-calix[n]arenes and their derivatives with bovine serum albumin (BSA). K_A values were determined by titration experiments using a constant concentration of protein. K_A measurements were carried out in a methanol–formic acid solution. 5,11,17,23–tetra-Sulphonato-calix[4]arene (1a) and 25-mono-(2-aminoethoxy)-5,11,17,23-tetra-Sulphonato-calix[4]arene (1d) interact strongly with BSA showing 3 non-equivalent binding sites with K_A1 = 7.69 × 10⁵ M⁻¹, K_A2 = 3.85 × 10⁵ M⁻¹, K_A3 = 0.33 × 10⁵ M⁻¹ and K_A1 = 1.69 × 10⁵ M⁻¹, K_A2 = 2.94 × 10⁵ M⁻¹, K_A3 = 0.60 × 10⁵ M⁻¹, respectively. The strength of the interactions between the calixarene and BSA is inversely proportional to the size of macrocyclic ring: n = 4 > n=6>>n=8.     

Interaction Between Plumbagin and Human Serum Albumin by Fluorescence Spectroscopy

The interaction of plumbagin (PLU) with human serum albumin (HSA) in physiological buffer (pH=7.4) was studied by fluorescence spectroscopy. Results obtained from analysis of the fluorescence spectra indicated that PLU has a strong ability to quench the intrinsic fluorescence of HSA through a static quenching procedure. Fluorescence quenching data revealed that the quenching constants (K) are 4.43×10⁴, 3.26×10⁴ and 1.69×10⁴ L?mol^?1 at 293, 303 and 313 K, respectively. The thermodynamic parameters ΔH° and ΔS° were calculated to be ?36.63 kJ?mol^?1, and ?35.702 J?mol^?1?K^?1 respectively, which suggested that van der Waals interactions and hydrogen bonds play a major role in the interaction of PLU with HSA. The distance between donor (HSA) and acceptor (PLU) was calculated to be 3.76 nm based on Förster’s non-radiative energy transfer theory. The results of synchronous fluorescence spectra showed that binding of PLU to HSA can induce conformational changes in HSA.     

Spectroscopic Investigation of the Interactions of Cryptotanshinone and Icariin with Two Serum Albumins

The interactions of two drugs, cryptotanshinone (CTS) and icariin, with bovine serum albumin (BSA) and human serum albumin (HSA) have been investigated using multiple spectroscopic techniques under imitated physiological conditions. CTS and icariin can quench the fluorescence intensity of BSA/HSA by a static quenching mechanism with complex formation. The binding constants of CTS–BSA, CTS–HSA, icariin–BSA and icariin–HSA complexes were observed to be 1.67 × 10⁴, 4.04 × 10⁴, 4.52 × 10⁵ and 4.20 × 10⁵ L·mol^?1, respectively at 298.15 K. The displacement experiments suggested icariin/CTS are primarily bound to tryptophan residues of the proteins within site I and site II. The thermodynamic parameters calculated on the basis of the temperature dependence of the binding constants revealed that the binding of CTS–BSA/HSA mainly depends on van der Waals interaction and hydrogen bonds, and yet the binding of icariin–HSA/BSA strongly relies on the hydrophobic interactions. The binding distances between BSA/HSA and CTS/icariin were evaluated by the Föster non-radiative energy transfer theory. The results of synchronous fluorescence, 3D fluorescence, FT-IR and CD spectra indicates that the conformations of proteins were altered with the addition of CTS or icariin. In addition, the effects of some common ions on the binding constants of CTS/icariin to proteins are also discussed.     

荧光光谱法研究核黄素与鲱鱼精DNA的相互作用

在B-R缓冲溶液中, 以吖啶橙(AO)作荧光探针研究了核黄素(RF)与DNA的相互作用. 在pH值为7.25时, 荧光光谱研究表明, RF与DNA发生作用生成了复合物, 其结合比为n_RF∶n_DNA＝5∶1, 28 ℃时RF与DNA的结合常数K＝2.53×10⁶ L/mol; 并运用双倒数法求得RF与DNA相互作用的 为－6.06×10⁴ J/mol, 为－78.70 J/(mol•K), 28 ℃时的 为－3.69×10⁴ J/mol. 同时通过粘度法、盐效应和Scatchard法等研究了RF与DNA的作用方式, 确定了在该实验条件下RF与鲱鱼精DNA之间主要为沟面和静电作用方式.     

Studies on the interaction between imidacloprid and human serum albumin: Spectroscopic approach

The interaction between imidacloprid (IMI) and human serum albumin (HSA) was investigated using fluorescence and UV/vis absorption spectroscopy. The experimental results showed that the fluorescence quenching of HSA by IMI was a result of the formation of IMI–HSA complex; static quenching was confirmed to result in the fluorescence quenching. The apparent binding constant K_A between IMI and HSA at three differences were obtained to be 1.51 × 10⁴, 1.58 × 10⁴, and 2.19 × 10⁴ L mol^?1, respectively. The thermodynamic parameters, ΔH° and ΔS° were estimated to be 28.44 kJ mol^?1, 174.76 J mol^?1 K^?1 according to the van’t Hoff equation. Hydrophobic interactions played a major role in stabilizing the complex. The distance r between donor (HSA) and acceptor (IMI) was obtained according to fluorescence resonance energy transfer. The effect of IMI on the conformation of HSA was analyzed using synchronous fluorescence spectroscopy CD and three-dimensional fluorescence spectra, the environment around Trp and Tyr residues were altered.