黄酮类化合物和肾上腺素与蛋白质相互作用及其分析应用的研究

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银杏黄酮类化合物(flavonoids)是银杏叶提取物(Ginkgo BilobaExtract,GBE)中有效成分之一,具有广泛的药理作用。它们不仅能预防脑血栓、心肌梗塞等心血管疾病,而且能抑制血小板活化因子(Pletalet ActivatingFactor,PAF),所以银杏叶提取物及其制剂的质量备受关注。而现行的分析方法存在灵敏度低和耗时长等问题。因此,建立一种快速灵敏的分析方法是非常必要的。基础药理学研究表明,银杏叶制剂对气管和支气管的扩张作用是通过影响肾上腺素系统来实现的,准确而灵敏地测定体内肾上腺素含量,可为银杏叶制剂的基础药理学研究和临床药理学研究提供有价值的参考依据蛋白质是药物的一种非常重要的载体,药物与蛋白质的相互作用不仅影响药物在体内的分布、代谢与排泄方式,而且影响药物在体内的生理活性。因此,研究黄酮类化合物和肾上腺素与蛋白质的相互作用以及快速而灵敏的测定方法可为合理给药提供理论依据。 本论文利用荧光技术、同步荧光技术、荧光猝灭技术、共振光散射技术、荧光偏振技术、荧光寿命、圆二色谱和吸收光谱等多手段研究了黄酮类化合物和肾上腺素与蛋白质的作用机理:建立了用荧光光度法测定银杏黄酮、肾上腺素和牛血清蛋白(BSA)的荧光新方法。本论文共分六章: 第一章:综述了(1)银杏黄酮类化合物提取及分析方法的研究进展:(2)药物与蛋白质的相互作用研究方法的发展趋势;(3)肾上腺素各种测定方法应用情况:(4)稀土离子共发光效应及蛋白质的配合物荧光探针。共引用文献87篇。 第二章:建立了用荧光光度法测定银杏黄酮含量的新方法。将银杏叶提取物经酸性条件下加热水解,使黄酮苷转化为苷元再与Al<3+>配位,所形成的配合物具有很强的荧光。用槲皮素为标准品,采用荧光光度法测定其总黄酮含量。在选定条件下,槲皮素的浓度与荧光强度成线性关系,线性范围0.00075-0.50μg/ml,检出限0.45 ng/ml(S/N=3),回归方程I<,r>=7.79948+63.21086C×10<2>(μg/ml),相关系数r=0.99994,换算为银杏叶提取物中总黄酮苷的线性范围为0.0019-1.2μg/ml,检出限1.1ng/ml。并用标准加入法进行回收实验和银杏叶提取物(GBE)中的总黄酮含量的测定,与高效液相色谱法测定结果基本一致。 本方法简便、快速、灵敏度高,检出限比HPLC-UV法低近两个数量级,适用于银杏叶及其提取物(GBE)中总黄酮含量的测定。第三章:采用荧光猝灭技术,根据Stern-Volmer方程分别求得不同温度下槲皮素(Que)和GBE与牛血清白蛋白的相互作用结合常数及结合点数;利用Vant Hoff方程求得了作用的热力学常数,确定了它们与血清白蛋白(BSA)之间的作用力类型;利用FSrster非辐射能量转移理论,分别求得它们与BSA之间的作用距离:并通过同步荧光光谱、紫外一可见光谱和圆二色谱技术讨论了Que和GBE对牛血清白蛋白构象的影响。 第四章:提出了测定肾上腺素新的荧光光度法。实验表明,肾上腺素在酸性介质中与甲醛发生缩合反应,缩合产物在pH=9.5的硼砂缓冲溶液中被铁氰化钾氧化生成强的荧光体:在实验中,加入抗坏血酸溶液还原过剩的K<,3>Fe(CN)<,6>,以便稳定荧光。在最佳实验条件下,体系的激发和发射波长分别为428nm和498nm,肾上腺素的浓度在1.4×10<-9>~2.1×10<-6>mol/l范围内与体系的荧光强度呈线性关系,检出限为2.4×10<-10>mol/l(4.3×10<-11>g/ml,S/N=3),它明显低于传统荧光方法的检出限。另外,还对反应的机理进行了研究。 第五章:研究了Tb-Gd-E-Tris体系中的共发光效应,建立了一种测定肾上腺素的荧光新方法。实验表明,在Gd<3+>存在下,肾上腺素使Tb<3+>的特征荧光得到明显增强。。肾上腺素的浓度在1.8×10<-8>~2.5×10<-6>mol/l范围内与Tb<3+>的荧光强度呈线性关系,体系的检出限为4.5×10<-9>mol/l(S/N=3),与其它已见报道的荧光方法相比,该方法灵敏度较高、操作简便,将该法用于实际样品中肾上腺素的测定,结果令人满意。另外,还对本体系的稀土共发光的机理进行了探讨。 第六章:利用Tb<3+>-肾上腺素(E)配合物作为蛋白质的荧光探针,建立了一种测定牛血清牛蛋白(BSA)的荧光新方法。实验中加入荧光稳定剂抗坏血酸(AA)和荧光增敏剂十二烷基硫酸钠(SDS)来提高测定蛋白质的灵敏度。在最佳实验条件下,建立了BSA的浓度与体系荧光强度之间的线性关系,并进行了回归分析,其回归方程y=42.399+14.3675×10<9>C,相关系数0.9997,线性范围为8.0×10<-11>~2,5×10<-7>mol/l(5.2×10<-9>~1.3×10<-5>g/ml),检出限为2.0×10<-11>mol/l(1.3×10<-9>g/ml)(S/N=3)。与其它常见的荧光方法相比,该法具有较高的灵敏度。将该法用于实际样品中蛋白质的测定,结果令人满意。机理研究表明,Tb<3+>-E配合物通过静电引力与蛋白质发生作用,蛋白质与SDS为该配合物提供了一个较好的疏水性微环境,从而使得体系的荧光强度大大增强。本论文的主要特点: (1)建立了以槲皮素作为标准品用荧光光度法测定银杏黄酮含量的新方法。该方法简便、快速、灵敏度高: (2)用荧光光谱、紫外一可见光谱和圆二色谱等多种方法研究了槲皮素和银杏叶提取物与牛血清白蛋白的相互作用,测得了它们间的结合常数、结合位点数和结合距离,确定了结合力性质; (3)利用甲醛、铁氰化钾和抗坏血酸分别作为缩合反应试剂、氧化剂和稳定剂,建立了迄今最灵敏的荧光测定肾上腺素的新方法: (4)研究发现了Tb-Gd-E-Tris体系中的稀土共发光效应,据此建立了灵敏测定肾上腺素的荧光新方法: (5)研究发现,在抗坏血酸和十二烷基硫酸钠存在下,蛋白质能明显增强Tb<3+>-E体系的荧光强度,从而建立了一种灵敏测定牛血清牛蛋白(BSA)的荧光新方法。利用共振光散射光谱、荧光偏振、荧光寿命和圆二色谱等对发光机理进行了探讨。
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