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光谱探针在蛋白质—十二烷基苯磺酸钠作用研究中应用

沈荣  
【摘要】: 生物大分子化学是化学家与生物学家当今感兴趣的前沿研究领域。研究小分子与大分子、大分子与大分子间相互作用在靶向药物控制释放、毒物解离、污染生物治理、新药(如抗癌等)设计合成等(国际前沿活跃研究领域)方面有重要现实意义。在小分子与大分子的作用中常选择颜色分子作为探针,特别是对非光谱或弱光谱物质在可见光区与大分子的作用研究,分析其作用机理和形式,弄清分子间非共价键与共价键作用,对于进一步研究生物体内物理化学过程有重要意义。本工作利用光谱修正技术(MSASC)研究了非光谱物质十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与蛋白质的相互作用。并应用折点法对复合产物的表征验证。我们做了以下几方面工作: 1,综述了近年来蛋白质与小分子相互作用的研究现状、方法和意义。阐明蛋白质与小分子相互作用的实验理论:微相表面吸附理论、光谱修正技术和折点方法,并与传统方法如Scatchard、Pesavento等方法比较。 2,选择灿烂甲酚蓝(BCB)、多色蓝(PCB)、吡啰红(PRB)三种染料作为光谱探针研究SDBS与三种蛋白质(牛血清蛋白BSA、卵清蛋白OVA、血红蛋白MB)作用体系,在水溶液中,光谱探针阳离子被异性电荷SDBS吸引,形成SDBS-染料复合物。在酸性介质中,蛋白质分子中的-NH_2的由于质子化形成正电荷,能与SDBS通过库仑力相结合,从而可以置换SDBS-染料复合物中染料。光谱探针染料与SDBS、SDBS与蛋白质的作用均遵循Langmuir等温吸附理论。利用光谱修正技术(MPASC)进行结合物表征,并用折点法进行验证。在室温下pH 2.81的缓冲溶液中BCB与SDBS、SDBS与蛋白质的聚集产物为:BCB-SDBS,SDBS_(90)-BSA,SDBS_(41)-OVA和SDBS_(25)-MB;在室温下pH 3.88的缓冲溶液中PCB与SDBS、SDBS与蛋白质的聚集产物为:PCB-SDBS,SDBS_(92)-BSA,SDBS_(54)-OVA和SDBS_(15)-MB。在室温下pH 2.81的缓冲溶液中PRB与SDBS、SDBS与蛋白质的聚集产物为:PRB-SDBS,SDBS_(110)-BSA,SDBS_(69)-OVA和SDBS_(23)-MB。同时测定了聚集物的平衡常数。SDBS与蛋白质的聚集应用于样品的定量测定,取得满意结果。 安徽大学硕士学位论文 LangmUr等温吸附理论与经典的Scatchard方程是一致的,分子间单分子 层吸附理论可能是Scatchard方程的理论基础。而Pesavento提出的两相分配 的模型则与实验结果不符,不适合解释生物大分子与小分子的作用机理。 3,通过对三个大分子取代体系的详细研究和离子强度、温度对结合反应的影响,结 果表明,在光谱探针-SDBS、SDBS-蛋白质间发生了非共价结合作用,由于离子 对间静电吸引,拉近了分子间距离,继而 V8nder W酬及嵌人结合协同作用,该 实验理论和结果将为进一步研究生物分子与小分子或离子间相互作用提供一条 新的途径和思想,对新药设计、污染生物理论及生物体内物质代谢、甚至基因突 变研究有重要参考价值。


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