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近年来,非共价复合物在医药上的广泛应用受到了越来越多的关注,疾病常常是由于非共价键复合物相关的正常的细胞过程被阻断而引起的。因而,了解某些疾病发病过程的重要一步就是全面理解非共价复合物的结构和机理,以便设计出具有特殊疗效的化合物去恢复正常的细胞功能。一些小分子化合物与生物大分子,如蛋白质、多肽以及寡核苷酸等之间均能生成非共价复合物。因此,研究非共价复合物之间的结合不仅能推动生物学的前进,对医药工业的发展也大有好处。寻找一种研究非共价复合物较好的分析手段就显得较为重要。本论文的工作就是利用过去数十年中,发展非常迅速的电喷雾电离质谱技术作为主要研究手段,同时辅助以其他的研究方法,分别对环糊精和哌嗪类化合物形成的非共价复合物以及谷胱甘肽与D型-氨基酸形成的非共价复合物产物以及机理等进行了研究。首先是环糊精和哌嗪类化合物形成的非共价复合物。用电喷雾电离质谱(ESI-MS),并结合紫外分光光度法及溶解度实验,研究一种新型的具有自主知识产权的抗抑郁化合物SIPI5838与α-环糊精(CD)和β-环糊精(CD)分子生成的非共价复合物。质谱测量结果表明,在溶液中,SIPI5838分子可以与环糊精分子之间生成非共价复合物,且两者之间的配比关系为1:1。这些非共价复合物的形成可以显著地提高这种抗抑郁化合物在水溶液中的溶解度,使得它作为高效的口服或注射药物成为可能。另外,还用紫外分光光度法和溶解度实验对液相中非共价复合物的形成进行了辅助研究,这些结果均显示了非共价复合物的生成。根据溶解度实验结果,计算了SIPI5838和两种环糊精分子在液相中的生成常数,它们分别为SIPI5838-β-环糊精:1.83×103(mol/L)-1,SIPI5838-α-环糊精:3.15×101(mol/L)-1。两种非共价复合物的稳定程度为β-环糊精-SIPI5838>α-环糊精-SIPI5838。我们还使用电喷雾电离质谱技术对环糊精和两个不同的哌嗪类化合物SIPI5286及SIPI5357形成的非共价复合物在气相中的解离常数(KD)进行了计算。还提出了一种简化的计算解离常数的方法,可以直接通过电喷雾电离质谱得到的质谱峰强度来计算非共价复合物的解离常数(KD),并将此常数和通过曲线模拟的方法得到的常数进行比较。实验结果表明,SIPI5286-β-环糊精的KD为:1.29×10-4(mol/L),SIPI5286-α-环糊精的KD为:5.77×10-4(mol/L),SIPI5357-β-环糊精的KD为:1.6×10-4(mol/L),SIPI5357-α-环糊精的KD为:9.5×10-4(mol/L),与曲线模拟结果基本吻合,但计算过程相比曲线模拟更为简洁快速。此结果与结构上的理论分析结果也相一致,为电喷雾电离质谱技术对非共价复合物的定量分析打下了基础。第二部分是用质谱法研究了谷胱甘肽和D型-氨基酸的非共价相互作用。将一定化学剂量比的还原型谷胱甘肽分别与D-苯丙氨酸,D-组氨酸,D-谷氨酰胺在室温下混合后,在恒温下反应1个小时,使反应达到平衡。电喷雾电离质谱测量结果表明:在接近生理条件的pH下,谷胱甘肽可以和D型-氨基酸经反应生成非共价复合物。串级质谱研究的碰撞诱导解离(CID)实验结果以及紫外光谱进一步确认了非共价复合物的生成。为了避免严重的离子化效率和质谱信号相互抑制作用,谷胱甘肽和D-谷氨酰胺的相互作用作了定量的评估。配制一系列不同初始浓度的谷胱甘肽和D型-氨基酸的混合溶液,并用电喷雾电离质谱测定混合溶液中不同质点的质谱峰强度,并计算了谷胱甘肽与三个D型-氨基酸结合复合物的解离常数。计算结果表明谷胱甘肽可以和D型-氨基酸结合形成不同键合强度的非共价复合物,其稳定性按照D-谷氨酰胺、D-苯丙氨酸、D-组氨酸的次序逐渐增大。