模型蛋白與藥物分子相互作用的分子光譜法研究.pdf

1、蛋白質是生命的物質基礎，是生命科學的重要研究對象。蛋白質與小分子物質之間的相互作用研究有助于考察蛋白質的結構和功能與小分子配體的結構和性質之間存在的相關性，并已成為生命科學、化學和臨床醫(yī)學研究領域的重要研究課題。本論文采用流動注射-化學發(fā)光法，以溶菌酶、牛血清白蛋白、過氧化氫酶和肌紅蛋白對化學發(fā)光試劑魯米諾的增敏作用為基礎，分別建立了魯米諾-溶菌酶、魯米諾-牛血清白蛋白、魯米諾-過氧化氫酶和魯米諾-肌紅蛋白穩(wěn)態(tài)化學發(fā)光體系；以溶菌酶和牛

2、血清白蛋白為模型蛋白，探討了蛋白質與頭孢菌素之間的相互作用并做了富有創(chuàng)新性的研究工作，首次建立了蛋白質-藥物相互作用的流動注射-化學發(fā)光法模型，并且成功用于四種模型蛋白與頭孢菌素等藥物相互作用及分析應用研究。論文內容分為兩部分：
　　 第一部分綜述
　　 總結了分子光譜法進展及其應用于研究蛋白質與小分子物質相互作用的現(xiàn)狀，引用文獻282篇(第一章)。
　　 第二部分研究報告：1.蛋白質-藥物相互作用的流動注射-化

3、學發(fā)光法模型的構建。溶菌酶(或牛血清白蛋白)與魯米諾在線生成1:1的二元復合物，能夠增強魯米諾化學發(fā)光，以此建立了穩(wěn)態(tài)的魯米諾-溶菌酶(或魯米諾-牛血清白蛋白)化學發(fā)光體系；以頭孢菌素與魯米諾-溶菌酶(或魯米諾-牛血清白蛋白)的相互作用生成1:1:1三元復合物并能猝滅魯米諾-溶菌酶(或魯米諾-牛血清白蛋白)化學發(fā)光為基礎，構建了蛋白質-藥物相互作用的流動注射-化學發(fā)光法模型并推導出計算作用參數(shù)的公式：lg(I0-I)/I=lgKD+nl

4、g[D](第二、三章)。
　　 2.蛋白質-藥物相互作用的流動注射-化學發(fā)光法模型的應用。運用本論文建立的蛋白質-藥物相互作用模型，獲得了溶菌酶-頭孢菌素和牛血清白蛋白-頭孢菌素的作用參數(shù)，同時用熒光猝滅法進行了驗證，兩種方法得到的結果基本一致。大部分頭孢菌素類藥物與蛋白相互作用的結合常數(shù)KD均在103-105水平，表明該類藥物與溶菌酶或牛血清白蛋白之間存在較強相互作用。結合能力大小遵循以下順序：頭孢哌酮、頭孢曲松、頭孢噻肟＞頭

5、孢呋辛、頭孢克洛＞頭孢羥氨芐、頭孢拉定、頭孢唑啉，表明隨著藥物代次的升高，藥物與蛋白質之間結合越來越強。結合位點數(shù)n約為1.0，表明頭孢菌素在溶菌酶或牛血清白蛋白分子中的結合位點都是一個，并可能位于溶菌酶分子中Trp62或牛血清白蛋白分子中Trp212氨基酸殘基附近。熱力學參數(shù)均為：ΔG＜0，ΔH＞0，ΔS＞0，表明溶菌酶或牛血清白蛋白同頭孢菌素藥物相互作用形成復合物的過程是自發(fā)進行的，并主要以疏水作用力相結合(第二、三章)。頭孢菌素藥

6、物與過氧化氫酶能夠發(fā)生相互作用，對魯米諾-過氧化氫酶體系的化學發(fā)光有猝滅作用，據(jù)此運用流動注射-發(fā)學發(fā)光法研究了過氧化氫酶與頭孢菌素的相互作用。運用蛋白質-藥物作用模型，計算了過氧化氫酶與頭孢菌素相互作用的的結合常數(shù)及結合位點數(shù)。除第一代頭孢菌素外，二、三代藥物與過氧化氫酶的結合常數(shù)KD均在104-105水平，表明它們之間存在強的親合作用；結合位點數(shù)n約為1.0，表明藥物在過氧化氫酶分子中有一個結合位點。本方法還成功用于口服頭孢拉定膠囊

7、中的藥物含量測定和人體尿液中頭孢拉定的監(jiān)測，口服500.0mg頭孢拉定后，2小時后頭孢拉定的排出量達到最大值，8小時內總代謝率為79.51％，計算得到頭孢拉定總的代謝常數(shù)(K)和半衰期(t1/2)分別為0.4822和1.45(第四章)。基于魯米諾-肌紅蛋白體系強烈的化學發(fā)光能被頭孢菌素藥物抑制，運用流動注射-化學發(fā)光法研究了肌紅蛋白與頭孢菌素藥物的相互作用，獲得了作用參數(shù)。本方法也應用于頭孢克洛膠囊中的含量測定及口服頭孢克洛后人體尿液中

8、代謝狀況監(jiān)測。藥物含量測定的回收率范圍為93.0％-106.5％，測定值與標示量接近；尿液監(jiān)測的結果為1.5小時頭孢克洛的排出量達到最大值，8小時內總代謝率為51.75％，總的代謝常數(shù)(K)和半衰期(t1/2)分別為0.8063和0.86(第五章)。應用魯米諾-肌紅蛋白化學發(fā)光體系，研究了肌紅蛋白與三聚氰胺的相互作用，建立了測定納克級三聚氰胺的化學發(fā)光分析方法。魯米諾-肌紅蛋白體系化學發(fā)光強度的減小值與三聚氰胺濃度的對數(shù)值在0.01ng

9、mL-1-50ngmL-1的范圍內呈現(xiàn)良好的線性關系，檢出限為3pgmL-1(3σ)，測定的相對標準偏差小于3.0％(n=7)。該方法已經(jīng)成功應用于測定乳制品中的三聚氰胺，回收率為93.4-106.5％(第六章)。以氯雷他定對魯米諾-肌紅蛋白體系化學發(fā)光反應的抑制作用為基礎，研究了肌紅蛋白和氯雷他定的相互作用，建立了測定氯雷他定的化學發(fā)光分析方法。氯雷他定濃度的對數(shù)值與化學發(fā)光強度降低值成線性關系，線性濃度范圍為0.1ngmL-1-10