药物与生物分子相互作用的光谱特性分析与研究

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蛋白质是生命体的物质基础,在生物体内有着特殊的地位,是一切生物体的重要组成部分。药物与蛋白质的结合作用直接影响着药物在体内的分布、代谢及排泄方式。高血压病是最常见的一种慢性病,在世界上许多国家都是常见病,是引发心、脑血管和肾病变的一个重要的危险因素,而且近年来其发病率一直呈上升趋势,已成为一个让人担忧的重要问题。因此,研究抗高血压药物在体内的分布、结合作用以及如何合理用药等是摆在面前的迫切需要解决的问题。本文正是在上述背景下,结合实验室具体条件开展了一系列研究工作。论文主要基于光谱技术提出对几类典型抗高血压药物与蛋白质之间的相互作用开展了深入研究,研究结果有助于了解抗高血压药物与蛋白质的结合部位、结合位点数以及药物对蛋白质构象变化的影响等信息,有望为了解药效发挥的详细过程、新药设计和开发等提供技术支持。论文主要研究内容包括以下几个方面:(1)利用荧光光谱、紫外吸收、时间分辨荧光和共振散射等光谱技术,深入研究了几类典型抗高血压药物与牛血清白蛋白之间的结合机制。研究获得了它们之间的结合常数、结合距离、结合位点数等,研究结果表明,几类典型抗高血压药物对牛血清白蛋白的荧光猝灭是静态猝灭,药物与蛋白结合作用是一个自发过程,它们之间的相互作用力为疏水作用力。研究结果有助于为了解药效发挥的详细过程、科学合理用药、新药设计和开发等提供科学依据。(2)基于同步荧光光谱、傅里叶红外光谱及三维荧光光谱等技术,研究了几类典型抗高血压药物对牛血清白蛋白构象的影响。通过研究获得了作用前后BSA二级结构含量的变化值,扩展了采用普通荧光光谱技术研究药物与BSA作用体系的内容,研究结果为进一步探讨典型抗高血压药物与牛血清白蛋白结合作用机制提供了参考依据。(3)提出采用同步荧光光谱技术结合多元曲线分辨-交替最小二乘法研究药物(曲克芦丁)和蛋白的结合作用。通过研究获得了作用体系组分数、纯物质光谱以及各个组分的浓度趋势变化情况,进一步证实了荧光光谱研究得到的药物和蛋白之间的作用机制。(4)探索研究了在人体体温温度下人体血清与药物相互作用的光谱特征。采用人体体温温度和人体血清更符合临床应用实践,研究结果表明,采用同一波长光激发时,在不同浓度药物与人体血清相互作用时,血清荧光强度随着药物浓度的增大出现有规律的下降,其最佳激发波长在290nm处;血清与药物作用前后其吸光光谱的吸光度强度和吸收峰值位置都发生了改变。研究结果有望为应用于临床实践和研发相应的医疗器械提供有价值的信息参考。
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