水溶液中氨基酸和二肽與抗菌藥物相互作用的體積、電導(dǎo)及光譜性質(zhì)研究.pdf

1、作為一種特殊的表面活性劑，抗菌藥物以其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)被很多科學(xué)家關(guān)注，并廣泛應(yīng)用于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。由于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，直接對其進(jìn)行熱力學(xué)研究非常困難。而氨基酸和二肽分子結(jié)構(gòu)簡單，是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元，也是蛋白質(zhì)發(fā)揮活性作用的基礎(chǔ)部分。基于其特有的生物活性，研究氨基酸和二肽與具有表面活性的抗菌藥物間的相互作用，對認(rèn)識抗菌藥物在氨基酸、二肽溶液中的膠束化行為，氨基酸、二肽在抗菌藥物膠束化過程中的作用，及揭示藥物與蛋白

2、質(zhì)之間的作用機(jī)制具有重要的意義。本論文中，通過體積法、電導(dǎo)法、熒光光譜法及紫外吸收光譜法較為系統(tǒng)地研究了具有表面活性的抗菌藥物（度米芬（DB）、芐索氯銨（BTC）、苯扎氯銨（DDBAC）、度米芬-L-脯氨酸（DB-PL））+氨基酸/二肽+水三元體系中的各種相關(guān)性質(zhì)。研究的主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　(1)測定了四個溫度下，抗菌藥物+氨基酸/二肽+水三元體系的密度。計算了氨基酸、二肽在抗菌藥物水溶液中的相關(guān)體積參數(shù)。發(fā)現(xiàn)在相同溫度下，

3、氨基酸/二肽在四種抗菌藥物水溶液中的標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾體積均大于水中的相應(yīng)值。氨基酸/二肽的標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾轉(zhuǎn)移體積均為正值且隨著溫度的升高逐漸增大，表明氨基酸/二肽的極性基團(tuán)和帶電基團(tuán)同抗菌藥物的離子間存在較強(qiáng)的相互作用。隨著溫度的升高和抗菌藥物濃度的增加，理論水化數(shù)逐漸減小，表明溫度和抗菌藥物濃度的升高都會造成氨基酸、二肽水化層脫水。
　　(2)氨基酸、二肽在抗菌藥物水溶液中的偏摩爾膨脹系數(shù) oE?隨溫度的升高而逐漸增大。隨著溫度的升高，由

4、于分子熱運(yùn)動加劇，氨基酸/二肽水化層中的部分水分子釋放出來，水化結(jié)構(gòu)受到破壞，引起 oE?值的增大。同時氨基酸、二肽在抗菌藥物水溶液中對溶劑結(jié)構(gòu)的影響和水中有所不同。
　　(3)采用電導(dǎo)法測定了五個溫度下三元體系的電導(dǎo)率，計算得到抗菌藥物的臨界膠束濃度(CMC)和極限摩爾電導(dǎo)率。發(fā)現(xiàn)在氨基酸/二肽水溶液中抗菌藥物的臨界膠束濃度(CMC)和極限摩爾電導(dǎo)率受溫度、抗菌藥物的種類和氨基酸/二肽的濃度及其疏水烷基鏈長度的影響。當(dāng)氨基酸/二

5、肽水溶液濃度一定時，隨溫度的升高，四種抗菌藥物的臨界膠束濃度呈現(xiàn)出不同的變化趨勢，體現(xiàn)了體系中親水水化和疏水作用的強(qiáng)度不同；當(dāng)溫度一定時，抗菌藥物的臨界膠束濃度隨氨基酸、二肽濃度的增大和疏水烷基鏈長度的增加而減小。
　　(4)運(yùn)用質(zhì)量作用模型，計算出在氨基酸、二肽水溶液中抗菌藥物的膠束化熱力學(xué)函數(shù)。結(jié)果表明，在氨基酸、二肽水溶液中，抗菌藥物的膠束化行為均是自發(fā)進(jìn)行的，且在較低溫度時，膠束化過程是熵驅(qū)動過程，較高溫度時是焓驅(qū)動過程，

6、體系中存在明顯的焓-熵補(bǔ)償效應(yīng)。
　　(5)以芘分子為熒光探針，通過熒光光譜法計算出三元體系中芘的I1/I3值和抗菌藥物的膠團(tuán)聚集數(shù)。結(jié)果表明，氨基酸、二肽的加入減小了三元體系的微極性和抗菌藥物的膠團(tuán)聚集數(shù)，且隨氨基酸、二肽疏水烷基鏈的增長，微極性減小程度增大，膠團(tuán)聚集數(shù)減小程度降低。氨基酸、二肽與抗菌藥物間相互作用使抗菌藥物的微環(huán)境更為疏水。
　　(6)利用紫外-可見光譜法計算了氨基酸、二肽與抗菌藥物相互作用的結(jié)合常數(shù)，研