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蛋白质是生物体内最重要的物质之一,它在生命活动中扮演着多种角色,能与许多其他物质接触并相互作用,行使着重要的生理机能。对蛋白质的研究也一直都是科研工作者们专注的课题,许多小分子与蛋白都有着密切的联系,例如新药的研发,用于检测蛋白的染料探针,与人们生活相关的日用品中的表面活性剂组分的改进等,因此小分子与生物大分子相互作用的研究不仅对从分子水平上揭示生命的奥秘具有重要的意义,并有助于人们在开发新的产品时提供一定的基础理论支持。
本论文采用荧光光谱法研究了药物小分子与蛋白质相互作用的作用机理;紫外-可见光谱法及光谱修正技术研究了染料分子在蛋白质上的聚集结合反应;荧光探针技术研究新型Gemini表面活性剂G12-3-12和G12-4-12与蛋白质的相互作用以及体系微环境的变化等。本文的研究内容主要包括以下三个部分:
一、采用荧光光谱和紫外吸收光谱法研究了牛血清白蛋白(BSA)与加替沙星(GTF)的相互作用机制。由荧光光谱可知加入GTF溶液后,BSA的荧光强度降低,猝灭类型属于静态猝灭;用Stern-Volmer方程求得不同温度(17℃和25℃)下它们的结合常数Ka和结合位点数n;用热力学方程处理实验数据得到了结合反应的相关热力学参数(△G、△H和△S),判断二者之间主要作用为静电作用;并用三维荧光光谱和同步荧光光谱探讨了GTF对BSA构象的影响。
二、应用微相吸附-光谱修正技术研究了曙红Y(EY)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,讨论了离子强度和温度的影响,以及金属离子干扰情况等。结果表明,EY与BSA之间的作用符合Langmuir单分子层吸附,结合产物最大结合数比为NEY:NBSA=5:1;计算了不同温度下反应的结合常数K,发现K随温度的升高而减小;并测定了蛋白质的工作曲线,该方法的检出限为20mg/L。
三、应用荧光光谱法研究了Gemini表面活性剂G12-3-12、G12-4-12与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用及体系微环境的变化等。G12-3-12和G12-4-12均能显著猝灭BSA的内源荧光;在不同温度下通过Stern-Volmer方程和热力学方程处理实验数据,求得了反应的猝灭常数Ksv,以及相关热力学参数,并初步判断二者主要是通过疏水力相互作用的;同时采用同步荧光技术考察了G12-3-12和G12-4-12对BSA构象的影响。以芘为荧光探针,二苯甲酮为猝灭剂,用稳态荧光探针法,辅以电导率法测定了G12-3-12与G12-4-12的临界胶束浓度cmc;观察了G12-3-12及G12-4-12溶液中加入BSA后微极性的变化,并测定了不同表面活性剂浓度下的胶团聚集数Nagg以及BSA对Nagg的影响。