荧光法测定四种肾上腺素药物与牛血清白蛋白的相互作用

运用荧光光谱法研究生理pH条件下四种肾上腺素药物与牛血清白蛋白(BSA)在不同温度下的相互作用。固定BSA浓度,梯度变化药物浓度,混合溶液分别在25℃及37℃水浴中温浴2h后进行荧光强度测定,运用Stern-Volmer方程及改进的双对数方程求出不同温度下药物与BSA的结合常数(K)和结合位点数(n)。结果表明,四种肾上腺素药物均与BSA形成结合物,对BSA荧光猝灭机制均为静态猝灭;不同温度下与BSA的K值顺序为硫酸沙丁胺醇>重酒石酸去甲肾上腺素>酒石酸美托洛尔>盐酸肾上腺素,37℃时的结合常数(K)和结合位点数(n)均大于25℃时的结果;热力学参数表明四种肾上腺素药物与BSA之间的结合均为自发过程,与BSA分子间主要作用力类型为疏水作用力。分子对接结果和实验结果符合较好。

负载EPZ6438牛血清白蛋白-壳聚糖纳米粒抑制骨肉瘤的效应

背景:骨肉瘤肿瘤干细胞激活最显著的转录因子是EZH2,据报道沉默EZH2可以抑制骨肉瘤细胞生长。研究证实,牛血清白蛋白-壳聚糖纳米粒是一种具有优异生物相容性和生物降解性的药物传递载体,且白蛋白载体可提供靶向肿瘤的药物递送功能。目的:探讨负载EPZ6438(EZH2抑制剂)血清白蛋白-壳聚糖纳米粒抑制骨肉瘤的效应及机制。方法:①制备未负载与负载EPZ6438的血清白蛋白-壳聚糖纳米粒,检测载EPZ6438血清白蛋白-壳聚糖纳米粒的药物包载率及药物释放率。②将MG-63细胞分4组培养,分别加入PBS(对照组)、血清白蛋白-壳聚糖纳米粒浸提液(空白纳米粒组)、EPZ6438溶液(游离药物组)及负载EPZ6438的血清白蛋白-壳聚糖纳米粒浸提液(载药纳米粒组),培养3 d后,利用流式细胞仪检测细胞凋亡、RT-PCR法检测细胞caspase3 mRNA的表达。③取12只裸鼠,通过腋下注射MG-63细胞悬液建立皮下荷瘤小鼠模型,造模成功后随机分4组干预,分别向肿瘤组织内注射生理盐水(对照组)、血清白蛋白-壳聚糖纳米粒溶液(空白纳米粒组)、EPZ6438溶液(游离药物组)及负载EPZ6438的血清白蛋白-壳聚糖纳米粒溶液(载药纳米粒组),每组3只。注射7 d后,观察肿瘤体积及肿瘤组织冰冻切片TUNEL染色。结果与结论:①载药纳米粒的药物包载率约为8.8%,该纳米粒在纯水中具有良好的药物释放效果,24 h药物释放量为(34.72±1.93)μg,72 h为(48.58±1.10)μg,120 h为(49.18±1.24)μg,168 h(50.25±1.13)μg,药物释放在120 h到达平台期,释放率约为97.9%;②与MG-63细胞培养3 d后,对照组、空白纳米粒组细胞凋亡率低于游离药物组、载药纳米粒组(P<0.001),caspase3 mRNA的表达低于游离药物组、载药纳米粒组(P<0.0001);③注射7 d后,载药纳米粒组裸鼠肿瘤体积小其他3组(P<0.05),肿瘤组织TUNEL染色阳性细胞比率高于其他3组(P<0.0001);④结果显示,负载EPZ6438的血清白蛋白-壳聚糖纳米粒可通过诱导肿瘤细胞的凋亡来抑制骨肉瘤生长。

虾青素立体异构体与牛血清白蛋白的相互作用

该论文采用多光谱、表面等离子共振和分子对接,研究虾青素(Astaxanthin,AST)立体异构体与牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)的相互作用机制。研究发现,AST异构体均结合于BSA亚结构域ⅡA和ⅢA的交界处,并且对蛋白质的构象没有明显影响。AST异构体对BSA具有相似的结合亲和力(左旋AST 4.17×10^(-7)mol/L,右旋AST 3.91×10^(-7)mol/L)和结合动力学(慢结合、慢解离),然而在较高浓度下(0.35~1.78μmol/L)左旋AST的最高结合响应值均高于右旋AST。此外,左旋和右旋AST与BSA相互作用的焓变△H分别为-175.09和-149.42 kJ/mol,熵变△S分别为-502.72和-417.65 J/(mol·K),负值的△H和△S表明AST-BSA发生结合的主要相互作用力是氢键和范德华力。分子对接显示左旋AST与Lys504、Thr190残基形成键长为2.0Å、2.7Å的氢键,而右旋AST与Arg435残基形成键长为2.9Å的氢键。这项研究有助于阐明AST立体异构体与BSA的结合机制,并为AST异构体在血液循环中潜在的药代动力学提供重要的理论指导信息。

多光谱法研究啶虫脒与牛血清白蛋白的相互作用

啶虫脒(acetamiprid,ACE)是一种广泛使用的新烟碱类杀虫剂,其在环境介质中的残留积累,对哺乳动物产生神经毒性作用,成为一种备受关注的环境污染物。为清晰认识啶虫咪在生物体中的作用过程,本研究利用荧光、紫外可见光(UV-vis)、圆二色光谱法及分子对接技术,探究了ACE和牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)的相互作用机制。结果表明:在不同温度下,BSA和ACE的荧光猝灭机制主要为静态猝灭,能够形成基态复合物,且存在至少1个结合位点;热力学研究表明,二者结合过程中的吉布斯自由能(ΔG)为负值,说明ACE与BSA的结合是一个自发过程;焓(ΔH)和熵(ΔS)为负值,表明ACE与BSA相互作用的驱动力是氢键或范德华力;通过荧光光谱法和UV-vis光谱法算出结合距离小于7 nm,表明ACE与BSA之间能发生非辐射能量转移;同步荧光光谱显示ACE对BSA的构象产生影响,主要是对其中酪氨酸残基的影响更为显著;圆二色光谱结果显示ACE使BSA的构象发生一定变化,增加了α-螺旋结构的稳定性和蛋白整体的有序性,使蛋白质的微环境比其天然状态更具疏水性。综上所述,ACE与BSA在环境介质和生物体中能够自发结合,形成稳定的基态复合物,且结合后会影响BSA的结构。本研究为探究ACE在生物体中的致毒过程提供了基础数据。

两亲荧光芘衍生物与牛血清白蛋白的相互作用

为了获得水溶性芘衍生物与血清白蛋白的结合特性,研究了两亲芘衍生物(C_(12)PDA)与牛血清白蛋白(BSA)在中性缓冲溶液中的相互作用。首先,通过吸收和荧光光谱研究了C_(12)PDA与BSA的相互作用。结果表明,C_(12)PDA对BSA的荧光猝灭属于静态猝灭,疏水作用是两者之间的主要作用力。进一步利用同步荧光、三维荧光、圆二色光谱及分子对接模拟计算方法,研究了C_(12)PDA对BSA构象的影响以及结合方式。结果表明,C_(12)PDA与BSA的多个氨酸残基存在分子间氢键等相互作用,C_(12)PDA使BSA的α-螺旋结构含量减少。

谷胱甘肽对丁基化羟基甲苯与牛血清白蛋白作用机制影响的光谱研究

丁基化羟基甲苯(BHT)是一种合成酚类抗氧化剂,也是一种潜在的内分泌干扰物。采用荧光光谱法、紫外光谱法和时间分辨荧光光谱法等表征方法,研究了BHT与牛血清白蛋白(BSA)的结合机制,以及谷胱甘肽(GSH)对二者相互作用的影响。BHT主要通过疏水作用与BSA形成较为稳定的复合物(K b=1.11×10^(4) L/mol),并改变了BSA的二级结构。但GSH会改变BHT与BSA的作用力类型,降低BHT与BSA的结合常数(K b=2.11×10^(3) L/mol),抑制BHT与BSA的结合,增大二者的结合距离,并且在一定程度上削弱BHT对BSA二级结构的改变。不过,BHT对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH自由基)的清除能力不受GSH共存的影响。

光谱法与计算机辅助研究α-西柏三烯二醇与牛血清白蛋白的相互作用

α-西柏三烯二醇具有抗菌、抗肿瘤和神经保护等广泛生物活性,研究其与牛血清白蛋白(BSA)相互作用,有助于了解α-西柏三烯二醇在体内的转运、分布以及消除等信息。本研究通过紫外吸收光谱、荧光光谱、圆二色谱、分子对接模拟、分子动力学模拟等方法,在分子水平上研究了BSA与α-西柏三烯二醇在体外生理条件下的相互作用。结果表明,BSA与α-西柏三烯二醇发生了明显相互作用,且在293、303和310 K三个温度条件下,荧光淬灭常数KSV值和结合常数Kb值随着温度升高逐渐降低,α-西柏三烯二醇与BSA通过静态猝灭机制发生相互作用,三个不同温度下两者结合位点数n≈1,在BSA上只存在一个α-西柏三烯二醇的特异性结合位点;BSA与α-西柏三烯二醇的结合是自发进行的(ΔG<0),氢键和范德华力为主要驱动力(ΔH<0和ΔS<0);在Sudlow位点I处α-西柏三烯二醇与BSA发生结合;BSA与α-西柏三烯二醇结合导致其构象也会发生改变。本研究结果提供了α-西柏三烯二醇与BSA相互作用的基本信息,这将有助于进一步了解α-西柏三烯二醇的药代动力学特性。

1,8-二川芎嗪基大黄酸与牛血清白蛋白相互作用研究

本文采用紫外光谱法、荧光光谱法、圆二色谱法、电化学分析法和分子对接技术,对1,8-二川芎嗪基大黄酸(DBR)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用机制进行了研究。结果表明DBR和BSA间存在强相互作用,在温度290、300、310 K时,两者间的结合常数Ka的数量级达10^(5),结合位点数为1.1,表明两者之间有着较强的相互作用并形成1∶1复合物;Kq两者的猝灭常数值分别为5.5924×10^(12)、4.9853×10^(12)、4.1665×10^(12)L·mol^(-1)·s^(-1),推测猝灭方式为静态猝灭。根据F9rster的非辐射能量转移机制求算出给体与受体间的结合距离r=4.8 nm、能量转移效率E=0.5793,推测两者之间存在非辐射能量转移;通过计算该体系的热力学参数得到ΔH<0,ΔS<0,ΔG<0,表明二者作用力类型为氢键和范德华力。另外,随着DBR的加入BSA的构象发生了改变,BSA的α-螺旋结构从60.55%减少到58.5%;电化学分析法表明两者形成了非电活性的超分子化合物;分子对接模拟结果推测出DBR分子进入了BSA分子的疏水腔内,其结合位置位于domainⅠA亚域。

氮掺杂碳量子点与牛血清白蛋白相互作用的研究

采用光谱法研究了掺氮碳量子点(N-CQDs)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用机理。光谱分析表明,N-CQDs能有效猝灭BSA的内源性荧光,属于静态猝灭机制。N-CQDs的加入导致色氨酸残基微环境的疏水性降低,继而引起BSA的构象产生变化。N-CQDs与BSA可能是以1∶1的比例相互结合形成了稳定的复合物。结合热力学参数进行分析,N-CQDs与BSA相互结合的作用力主要为静电吸引力,反应为自发进行。同步荧光光谱也表明,N-CQDs与BSA的结合改变了BSA的构象。此研究数据可为进一步了解N-CQDs纳米颗粒在生物体内的应用提供参考。

掺氮碳量子点与牛血清白蛋白相互作用机制研究

当碳纳米材料进入生物体的血液中时,与血浆中的血清白蛋白相互作用可能会导致蛋白质的构象改变,从而影响其生物活性。利用荧光光谱、紫外吸收光谱、三维荧光光谱法研究掺氮碳量子点(N-CQDs)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用机制。结果表明,N-CQDs能够有效猝灭BSA内部荧光,符合静态猝灭机制。N-CQDs与BSA能够自发性结合,其结合作用力主要是静电吸引力。N-CQDs的加入导致色氨酸和酪氨酸残基微环境发生变化,继而改变了BSA的分子构象。该研究可为N-CQDs在体内的进一步应用提供参考依据。

基于牛血清白蛋白增敏效应高灵敏检测强力霉素

基于牛血清白蛋白(BSA)对强力霉素(DC)的增敏效应,建立了一种简单、高灵敏度、高选择性的信号增强型荧光分析新方法以检测DC含量。由于增敏效应,BSA的存在显著增强了DC的荧光信号。这可能是由于DC分子进入BSA的疏水空腔结构中,DC分子的运动受到限制,导致DC的荧光信号显著增强。在优化的实验条件下,DC检测的线性范围为20 nmol/L~40μmol/L,检出限为5 nmol/L(R SN=3)。此外,该方法已经被用于牛奶样品中DC含量的测定。

荧光光谱法分别测定铒和镱的多吡啶配合物与牛血清白蛋白的相互作用

目的:分别研究了稀土元素铒(Er)和镱(Yb)的多吡啶配合物与牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)的相互作用,揭示金属药物在体内的分布、转运和代谢过程,为研究作用机制提供实验依据。方法:利用荧光光谱法探讨两种稀土多吡啶配合物与BSA的猝灭机制、结合常数、结合位点数及作用方式。结果:两种配合物能够有效的导致BSA内源荧光静态猝灭;荧光光谱结果显示两种配合物的结合常数均达到10^(4)L·mol^(-1)数量级,且随着温度的升高逐渐降低;两种配合物与BSA的结合位点数约为1,表明形成1:1的非共健复合物;通过热力学参数推断出两种配合物与BSA之间主要靠疏水作用力(ΔH>0,ΔS>0);同步荧光结果表明,两种配合物的加入使BSA的构象发生变化,影响了色氨酸残基的微环境。结论:铒和镱的多吡啶金属配合物均与BSA有很好的结合能力,且结合后改变了BSA的构象,为今后成为药物提供了可能性,也为进一步研究此类稀土配合物代谢动力学打下了基础。

氧化石墨烯/氧化铟/两性离子丙烯酸氟化聚合物复合膜的制备及抗牛血清白蛋白性能

生物附着是水环境使用设施污损的主要原因,在材料表面形成有机物或微生物膜是生物附着的第一步,如能抑制初期有机物膜的形成则可有效抑制进一步的附着生长,从而减少生物污损对水环境设施的危害。有机物膜主要由蛋白质及多糖组成,将具有抑制多糖和蛋白质附着功能的材料应用于设施表面,可阻止污损发生。由此,本工作以GO/In_(2)O_(3)复合材料为填料、PAZFP树脂乳液为基体,制备了一种具有微/纳米表面结构和低表面能的新型有机/无机复合涂料——氧化石墨烯/氧化铟/两性离子丙烯酸氟化聚合物(GO/In_(2)O_(3)/PAZFP)复合膜,并对其抗蛋白性能进行了研究。研究结果表明,In_(2)O_(3)纳米颗粒为立方结构,粒度在20~60 nm之间,均匀地负载在GO上。GO具有较大的比表面积,为In_(2)O_(3)颗粒的加载提供了大量的活性位点,从而阻止了In_(2)O_(3)颗粒的团聚,降低了In_(2)O_(3)电子-空穴对重新复合的概率。通过填料和涂层对牛血清白蛋白(BSA)溶液吸附降解性能进行研究,结果表明,在暗环境中,复合薄膜对BSA蛋白具有一定的吸附作用;在自然光和紫外光下,复合膜具有较强的光催化降解蛋白性能。利用光催化和在PAZFP涂膜表面掺入含氟单体,复合膜表现出协同防污作用,具有较好的抗蛋白能力。

丁香精油抗LDL糖基化活性及其主要成分—丁香酚与牛血清白蛋白的相互作用

实验室前期研究结果表明,在国家规定的药食两用物品名单中,丁香抗氧化活性最强。前人发现天然产物的抗氧化功能与抗糖基化活性息息相关。因此,目的是在此基础上进一步对丁香精油(clove essential oil,CEO)的抗糖基化活性及其中含量最高的组分—丁香酚(Eugenol)与牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)的相互作用进行研究。在低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)的非酶糖基化孵育体系中,光谱测定结果表明CEO对LDL糖基化早期、中期和末期产物的生成均具有显著的抑制效果,且对末期产物的抑制作用最强。采用气相色谱-质谱联用技术(gas chromatography mass spectrometry,GC-MS)对CEO分析发现,CEO中含量最多的组分是丁香酚。通过多光谱和分子对接对丁香酚与BSA的相互作用研究发现,紫外-可见(ultraviolet-visible,UV-Vis)光谱表明丁香酚与BSA之间存在相互作用;在荧光发射光谱中,随着丁香酚浓度增加,BSA的荧光强度逐渐增强且发生蓝移,进一步证明了二者之间存在相互作用。通过计算不同温度下的结合常数发现,丁香酚与BSA产生相互作用过程中有热力学过程参与,热力学参数和位点标记竞争试验表明丁香酚通过氢键和范德华力与BSA在位点Ⅰ结合。随着丁香酚浓度增加,丁香酚与BSA混合体系的同步荧光(synchronous fluorescence,SF)、三维荧光(three-dimensional,3D)和傅里叶变换红外(Fourier transform infrared,FTIR)光谱的信号强度在发生变化的同时也发生了位移,表明丁香酚的添加使BSA构象发生了改变。通过分子对接技术进一步验证了丁香酚与BSA间相互作用的试验结果。该研究为丁香进一步开发应用提供理论支持。

H/J-聚集体虾青素/牛血清白蛋白纳米复合物的制备与表征

以牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)作为载体包载虾青素(astaxanthin,AST),制备稳定可控的H/J-聚集体虾青素/牛血清白蛋白纳米粒(H/J-aggregates astaxanthin/bovine serum albumin nanoparticles,H/J-ABNs),改善虾青素不稳定且水分散性差的特性。精准控制乙醇-水溶液比例制备H/J聚集体虾青素,在25℃、200 r/min、20 min的磁力搅拌条件下制备H/J-ABNs,并进行表征分析。研究结果表明:H-ABNs的最佳制备条件为将体积分数20%的虾青素乙醇溶液逐滴滴加至0.05 mg/mL的BSA溶液中磁力搅拌20 min;J-ABNs的最佳制备条件为以体积分数35%的虾青素乙醇溶液为溶质,同条件制备;H-ABNs和J-ABNs粒径分别为(146±24)nm和(266±8)nm,电位分别为(-9.69±0.89)mV和(-6.16±0.45)mV,结合率分别为61.1%和66.47%,负载率分别为3.46%和9.72%;UV-vis显示H-ABNs的最大吸收光谱在378 nm处,而J-ABNs在520 nm和560 nm附近表现为肩峰;红外光谱分析显示H/J-ABNs中蛋白质的二级结构发生改变,BSA发生荧光猝灭,最大发射波长发生蓝移;荧光光谱检测显示H/J-ABNs的光谱吸收大大削弱,并发生蓝移,表明虾青素与BSA结合后引起了氨基酸残基周围微环境疏水性的增加。结合各项理化表征和透射电镜分析,证实AST成功以聚集体形式被包裹在BSA建立的疏水微区中,表明牛血清白蛋白有潜力作为聚集体虾青素的纳米递送。

溴代苯酚与牛血清白蛋白的相互作用研究

消毒副产物(Disinfection By-products,DBPs)是水环境中一类重要的污染物,因其检出频率高于对人的健康风险而引起广泛关注。牛血清白蛋白(BSA)作为水溶性最大的蛋白,可通过与水中DBPs发生结合作用而影响其环境行为。选取溴代芳香族DBPs 4-溴苯酚(4BPh)和2,4-二溴苯酚(24DBPh),运用荧光光谱法、紫外-可见光谱法和分子对接法,研究了其与BSA的相互作用机制。结果显示,两种溴代DBPs均能与BSA结合而猝灭BSA的内源荧光,并使BSA构象发生改变,且溴化程度越高结合作用越强;290 K条件下,4BPh和24DBPh对BSA的结合常数分别为5.391×10^(2)、2.644×10^(4) L/mol。分子对接结果显示4BPh和24DBPh与BSA的结合位点均在结构域ⅢA中,氢键是结合的主要作用力。研究结果有助于深入探明水环境中大分子如BSA对DBPs环境行为的影响机制。

光谱法分析苔红素与牛血清白蛋白的相互作用

采用荧光、紫外光谱法以及其他多种光谱方法研究苔红素(ORC)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用机理。通过Stern-Volmer原理以及分别计算291,300和309 K温度下的热力学参数,证明ORC与BSA的猝灭方式是联合猝灭;经同步荧光光谱和三维荧光谱分析得出,ORC与BSA的相互作用使BSA的构象发生了明显变化;圆二色谱表明ORC主要与BSA多肽链的氨基酸残基结合;依据分子对接及热力学计算,ORC和BSA之间的主要力是疏水相互作用力。

荧光光谱法结合分子对接探究pH对姜黄素与牛血清白蛋白结合的影响

目的 采用荧光光谱法结合分子对接探究姜黄素(curcumin,CUR)与牛血清白蛋白(bovine serum albumin,B SA)在不同pH条件下相互作用。方法 通过荧光光谱法计算结合常数和热力学参数分析CUR对BSA荧光猝灭作用和机制;采用位点Marker和分子对接分析结合位点。结果 CUR与BSA结合形成了复合物,产生内源性荧光猝灭作用,属于静态猝灭。不同pH条件下的结合作用力不同,但结合位点数目均为1。由同步荧光可知,色氨酸残基附近疏水性增强,说明与CUR结合后BSA构象出现了收缩,结合位点靠近色氨酸。位点Marker实验证明pH影响CUR与BSA结合位点,分子对接结果表明, pH 7.4时CUR与BSA的结合位点位于Sudlow’s site I附近。结论 本研究表明pH影响CUR与BSA的结合反应,为CUR的活性保护及蛋白基递送载体研究提供理论支持。

吡啶-2-羧酸的Dy(Ⅲ)和Tm(Ⅲ)配合物及其与牛血清白蛋白结合性能

以5-(三氟甲基)吡啶-2-羧酸(Htpc)与DyCl_(3)·6H_(2)O、TmCl_(3)·3H_(2)O构筑了2种异质同晶的单核配合物[M(tpc)_(3)(H_(2)O)_(3)]·H_(2)O,其中M=Dy(1)、Tm(2)。配合物1和2均为单斜晶系,P2_(1)/c空间群,中心金属离子为八配位且形成了轻微扭曲的十二面体构型。温度梯度下的荧光和紫外测试表明,2种配合物均能与牛血清白蛋白(BSA)发生静态猝灭作用,猝灭常数(K_(sv))为10^(5)~10^(6)L·mol^(-1)。配合物与BSA结合过程的ΔH和ΔS均为正值,说明疏水作用在其中扮演重要的角色。25℃时,2种配合物与BSA结合常数约为104L·mol^(-1),表明二者与BSA的具有中等强度的结合力。

超声处理对叶黄素与牛血清白蛋白结合行为的影响

为探究超声处理对叶黄素(LUT)与牛血清白蛋白(BSA)结合行为的影响,采用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱法分析不同超声频率(0 Hz/40 kHz/53 kHz)下LUT与BSA的相互作用,通过位点竞争试验和分子对接技术来确定结合位点。结果表明:不同超声频率下LUT对BSA造成荧光猝灭,当超声频率53 kHz时猝灭率最高(50.6%),同时超声处理使BSA结构的疏水性增强,与紫外-可见吸收光谱测定结果一致。同步荧光表明,超声处理使BSA骨架变得疏松,且在超声频率53 kHz时色氨酸荧光强度变化显著。分子对接结果显示:LUT与BSA结合位点位于亚结构域ⅢA和ⅢB之间,已得到位点竞争试验的验证。此外,热力学研究和分子对接结果表明:LUT主要通过氢键和疏水相互作用与BSA自发结合。当超声超声频率53 kHz时,对LUT与BSA的结合行为影响显著。结论:通过改变超声频率,可调控食品中蛋白与小分子相互作用。