三环染料和金刚烷胺Shiff碱对BSA的作用及声化学活性的研究

【摘要】：本论文选取几种蒽醌衍生物(Alizarin、Alizarin-DA和Alizarin-DA-Fe)和吖啶类染料(Acridines orange、Acridines red和Neutral red)等一些小分子化合物作为声敏剂，以具有重要功能的生物分子牛血清白蛋白(BSA)作为靶分子，研究了这些小分子化合物与BSA的相互作用机制，并在此基础上考察了超声波激活这些声敏剂损伤BSA分子的作用的机制。如果在这些小分子化合物的存在下，超声波照射对蛋白质分子的结构有损伤、破坏作用，那么就能使肿瘤细胞在自然情况下凋亡进而达到治疗肿瘤的目的。同时本论文还考察了损伤过程中产生的活性氧物种(Reactive oxygen species，ROS)，并进一步用氧化萃取光度法鉴定体系中产生ROS的种类。此外，为了以后要探索新的声敏剂，初步研究了三种金刚烷胺Schiff碱化合物与BSA分子的相互作用，为声动力疗法选择新的声敏剂提供基础研究。本文是在前人研究超声激活血卟啉和血卟啉类衍生物杀伤生物分子的基础上继续深入探索活性更高，毒性更小的声敏性药物，为今后声动力疗法应用于临床治疗肿瘤提供理论参考。具体研究内容主要包括以下三部分： 1、考察了BSA分子与三种蒽醌衍生物(Alizarin、 Alizarin-DA和Alizarin-DA-Fe)的相互作用机制，通过计算得出三种蒽醌衍生物对BSA分子荧光的猝灭为静态猝灭机制；通过同步荧光光谱研究Alizarin、Alizarin-DA和Alizarin-DA-Fe以不同的方式与BSA分子结合。其次通过紫外-可见光谱，荧光光谱考察了Alizarin、Alizarin-DA和Alizarin-DA-Fe在超声波照射下对BSA分子的损伤作用，同时考察了一些因素(如超声波照射时间、声敏剂浓度、盐度)对BSA分子损伤的影响。最后，采用氧化萃取光度法对超声照射三种蒽醌衍生物过程中产生的ROS进行检测和研究。 2、考察了BSA分子与三种吖啶类染料(Acridines orange、Acridines red和Neutral red)的相互作用机制，通过计算得出Acridines orange、Acridines red和Neutral red对BSA分子荧光的猝灭为静态猝灭机制。通过同步荧光光谱研究了Acridines orange、Acridines red和Neutral red对BSA分子构象的影响。其次通过紫外-可见光谱，荧光光谱考察了Acridines orange、Acridines red和Neutral red在超声波照射下对BSA分子的损伤作用，同时考察了一些因素(如超声波照射时间、声敏剂浓度、盐度)对BSA分子损伤的影响。最后，采用氧化萃取光度法对超声照射这些声敏剂过程中产生的ROS进行检测和研究。 3、考虑到金刚烷胺Shiff碱在医疗上越来越广泛的应用价值，本实验合成了三种金刚烷胺Shiff碱(Amantadine-Salicylaldehyde、Amantadine-5-Chloro-Salicylaldehyde、Amantadine-o-Vanillin)并用红外光谱和元素分析等检测手段对其结构进行了表征。此外，考察了这三种金刚烷胺Shiff碱与BSA分子之间是否存在相互作用。结果表明，上述三种金刚烷胺Shiff碱与BSA分子之间存在较强的相互作用，同步荧光光谱研究表明，三种金刚烷胺Schiff碱对BSA分子的构象产生了影响，且Amantadine-Salicylaldehyde与Amantadine-5-Chloro-Salicylaldehyde均是与BSA分子中的色氨酸残基发生作用；而Amantadine-o-Vanillin与BSA分子中的色氨酸和酪氨酸发生作用的机会均等。本研究为金刚烷胺Shiff碱在医疗上进一步应用奠定基础。