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几种中药小分子与牛血清白蛋白相互作用

刘雪锋  
【摘要】:小分子与生物大分子相互作用是研究所有生命过程经常涉及的基本问题之一,而中药小分子与生物大分子间的相互作用研究尚未得到普遍重视,本文主要研究了中药小分子与生物大分子牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)的相互作用。 绪论中引用中外文献150余篇,简要概述和总结了国内外药物小分子-生物大分子相互作用的研究现状。第一章介绍了从天然中药材中直接提取与化学合成相结合制备中药小分子的实验过程和结果,为本文后续研究建立中药小分子库。第二章是本文的核心部分,采用UV-Vis光谱、荧光光谱、同步荧光扫描光谱、CD光谱、电化学分析仪等仪器和技术首先获得中药小分子-BSA体系的各种仪器信号和现象,然后探求这些仪器信号和现象反映出的中药小分子-BSA体系中分子间相互作用规律,并结合热力学分析和作用力类型分析,构建了比较完善的中药小分子-BSA相互作用信息体系,为后续研究奠定理论框架和实验基础。第三章至第五章是本文的展开部分,其中第三章主要考察系列香豆素类中药小分子与BSA的相互作用,探讨与BSA相互作用过程中由中药小分子化学结构变化所体现出的构效关系。第四章主要考察具生物活性意义的某些二价金属离子(Me2+)对中药小分子-BSA结合过程的影响,研究其在中药小分子-BSA相互作用中表现出的生物无机化学效应。第五章主要考察其它典型来源和用途的外加剂对中药小分子-BSA结合过程的参与作用,从而与第四章中金属离子的作用结果相结合,初步归纳外加剂对中药小分子-BSA相互作用过程的扰动方式和可能的扰动机制。关于中药小分子-BSA结合过程的协同性分析、对第二章中建立定量作用方程时所做假释合理性的验证,以及尝试比较新颖的谱学手段——共振Rayleigh散射光谱(RRS光谱)的初步应用等内容则安排在第六章,以使本文更趋完善及更具拓展性。 在本文实验范围内,主要结论总结如下: 1构建了比较完善的中药小分子-BSA相互作用信息体系,该体系主要由猝灭作用类型、静态猝灭常数KP、中药小分子-BSA表观结合常数KA、中药小分子在BSA上的结合位点数n和结合空间距离r、分子间能量转移效率E、BSA分子构象改变、中药小分子-BSA相互作用过程的热力学参数和主要相互作用力类型、分子间结合过程的协同性等分子间作用信息片段组合构成。该体系能够提供考察中药小分子-BSA相互作用的基本信息,能够对构效关系、外加剂的扰动机制、Me2+的生物无机化学效应等给予比较成功的解释。 2中药小分子结构变化对其与蛋白质相互作用是有影响的。对香豆素类中药小分子而言,香豆素环上的4-CH3、6-OH、7-OH和7-OCH3都可能是与BSA分子间结合的作用基团,它们对药物-BSA相互作用过程同时具有促进和阻碍双重效应;香豆素环上的4-CH3对药物-BSA结合具有显著增效作用,能够较大程度地克服因空间位阻增大产生的负影响;6-OH对药物-BSA结合总体具有增效作用,但不足以完全克服因分子极性及空间位阻增大等产生的负影响;7-取代基的极性减小以及取代基体积增大不利于药物-BSA的结合作用,其效应与6-OH几乎恰好相左,这些研究结果可为药


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