光谱法研究三种黄酮类药物小分子与牛血清白蛋白的相互作用

作     者：董念 

作者单位：中南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈晓青

授予年度：2009年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100706[医学-药理学] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

主      题：相互作用 血清白蛋白 三种黄酮 结合参数 生物活性基团 

摘      要：血清白蛋白是血浆中含量最为丰富的蛋白质,它作为许多内源性和外源性化合物的存储和转运蛋白,可以与许多药物分子发生相互作用。黄酮类药物小分子具有广泛的药理活性,如抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、抗菌抗炎症等活性,因此研究血清白蛋白与黄酮类药物小分子的相互作用,对了解黄酮类药物小分子在人体内的吸收、分布、排泄、药理活性和毒性都有十分重要的意义。本论文采用荧光光谱法、紫外可见吸收光谱法和红外光谱法,研究了血清白蛋白分子与黄酮类药物小分子芹菜素、高良姜素和染料木素分子之间的相互作用,得出了药物与蛋白质相互作用的机理、结合常数和结合位点数、热力学结合参数、分子之间的结合距离、药物小分子对蛋白质构象的变化和其他环境因素(如溶液的pH值和金属离子的影响),并且从上述结论中得到了药物与蛋白质作用的生物活性基团。所得结果对生物化学、制药学、临床医学和药代动力学具有一定的指导意义。 本论文工作主要从以下方面进行研究: 1.采用荧光光谱法,利用药物对牛血清白蛋白自身内源荧光的猝灭,研究了芹菜素、高良姜素和染料木素这三种黄酮药物小分子与牛血清白蛋白分子间的相互作用,研究发现药物分子与牛血清白蛋白分子之间发生了有效的静态猝灭,并探讨了药物小分子与牛血清白蛋白的结合位点,求得不同温度下的结合常数,确定了分子间作用力主要是疏水作用力。 2.通过同步荧光技术、紫外-可见吸收光谱法和红外光谱法,研究了牛血清白蛋白与这三种黄酮类药物小分子作用前后,蛋白质构象所发生得改变,结果表明:蛋白质在结合后,色氨酸残基所处的微环境疏水性发生了改变,蛋白质的二级结构也发生了改变,从而进一步说明这三种黄酮类药物小分子与牛血清白蛋白发生了相互作用。 3.全面考察了pH值和金属离子存在下对结合反应的影响,反复论证了这三种黄酮药物小分子与牛血清白蛋白之间的结合力还存在静电作用力。从理论上推测了这些条件对相互作用影响的机理。 4.分别从荧光猝灭、结合常数和位点数、结合力、pH和金属离子影响等方面,重点对比了这三种黄酮药物小分子与牛血清白蛋白的结合情况。并结合这三种药物分子结构上的比较和分析,初步推断这三种药物小分子A环上5,7位酚羟基是药物决定性的生物活性基团,B环上的酚羟基也是一重要的生物活性基团。结果表明,这3种黄酮类化合物分子中的羟基数目以及位置对各药物小分子与牛血清白蛋白的作用有重要影响,导致这3种黄酮类化合物与牛血清白蛋白发生相互作用的强弱不同,其作用力顺序为芹菜素高良姜素染料木素。这三种黄酮类小分子的疏水性大小依次为:芹菜素高良姜素染料木素,与作用力顺序一致,从而也可证明这三种药物小分子与牛血清白蛋白以疏水作用力为主。