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【摘 要】目的:探究阿司匹林对人血清白蛋白的相互作用机制。方法:利用荧光光谱技术对阿司匹林药物进行研究,确定对人血清白蛋白的猝灭作用,同时利用热力学方程等对两者间的力学关系进行研究。结果:阿司匹林药物对人血清白蛋白的荧光猝灭机制为静态的猝灭机制,并且两者之间的作用力为范德华力。结论:阿司匹林与人血清白蛋白之间的主要作用力为范德华力,并且两者结合后会出现蛋白质结构的改变。
【关键词】阿司匹林 人血清白蛋白 相互作用
人血清白蛋白是一种在动物肝脏内形成的蛋白质,其为血浆中含量最高的一类物质,有多个氨基酸共同组成,能够维持体内的胶体渗透压平衡,能够产生抗凝血等作用,目前常在临床上得到广泛应用。阿司匹林是一种解热镇痛药物,具有抗炎、止痛等疗效,对于血小板的聚集有一定的干预,有效防止血栓的形成。为更好地探究药物阿司匹林在进入人体后,与人血清白蛋白之间的相互作用,特进行本次研究,具体情况汇报如下:
1 试验方法与材料
取阿司匹林(拜耳医药保健有限公司;国药准字H20120236)适量加入硼砂缓冲溶液中并且定容、同时称重人血清白蛋白(上海生物制品研究所有限责任公司;国药准字S20043084)少量溶于硼砂缓冲溶液中、将称取完毕的色氨酸放于容量瓶中进行定容,将人血清白蛋白溶液置于石英比色池中,利用微量注射器溶液进行荧光剂的滴定,应用F96系列荧光分光光度计(上海灵光)分别记录不同温度下300-500nm波长范围内的发射光谱。
2 结果
2.1 阿司匹林对人血清白蛋白荧光的猝灭效应
在利用阿司匹林溶液对人血清白蛋白进行滴定时,我们发现人血清白蛋白的荧光被猝灭,此时约为340nm,并且在405nm时又出现另一发射峰,在滴定的过程中,阿司匹林溶液最终的总体积明显低于人血清白蛋白得体积,可忽略,从实验结果得出,人血清白蛋白在340nm时荧光的强度随着阿司匹林溶液的逐渐增多而降低。通过Stem-Volmer方程,F0/F=1+KqT0[Q]=1+KSV[Q],我们最终可以计算并得到结果,即动态的碰撞不是导致人血清白蛋白荧光猝灭的主要原因。
2.2 阿司匹林和人血清白蛋白之间的作用力
在物质之间存在多种作用力,例如氢键、范德华力、静电引力等多种作用力的作用,药物使用的不同,则与人血清白蛋白之间的作用力也不同。由焓变公式能够轻易计算出阿司匹林与人血清白蛋白之间的热力学参数。△G=△H-T△S=-RTLnK,当△H>0,△S<0时,则分子间的作用力为静电引力和疏水作用力,当△H<0,△S<0时,则分子间的作用力为范德华力,当△H>0,△S>0时,则为静电引力,所以,通过计算,△H=-18.32KJ/mol, △S=-10.43 KJ/mol,阿司匹林药物与人血清白蛋白之间的作用力是范德华力。
2.3 阿司匹林对蛋白质结构的影响
将人血清白蛋白溶液的浓度进行固定,同时增加阿司匹林剂量,使药液浓度增加,记录人血清白蛋白的荧光光谱,实验结果表明,阿司匹林药物剂量的增加,使的荧光光谱的波长逐步增大,并且色氨酸残基所在的环境发生明显的改变,亲水性增大,所以蛋白质的结构随着阿司匹林浓度的增大而出现了明显的改变。
3 讨论
本次试验中,我们通过对色氨酸以及人血清白蛋白溶液进行荧光光谱分析后,发现这种种物质的最大吸收光谱相同,并且能够确定人血清白蛋白的荧光发色团是因为色氨酸的残基导致的,人血清白蛋白溶液的发射波长蓝移,所以色氨酸的残基有存在蛋白质内部的可能性。
试验中,因为水杨酸的羧基上加入了乙酰基,导致苯环和苯环相连的其他基团因为共轭作用而使电荷处于均匀分布的状态,进一步的为阿司匹林进入人血清白蛋白的疏水腔内做了很好的推进作用,改变了人血清白蛋白在溶液中的结构,说明了蛋白质的结构改变与周围的环境存在一定的联系。
阿司匹林药物对人血清白蛋白所产生的荧光猝灭是因为彼此之间形成的化合物而出现的静态猝灭,同时两者之间的相互作用力为范德华力,阿司匹林能够使得人血清白蛋白的蛋白质结构出现相应的改变。阿司匹林与人血清白蛋白之间以范德华力相结合,容易解离,所以不会产生持久的作用,药物在体内代谢较快。
参考文献:
[1]. Rothwell PM,Fowkers FG,Bwlch JF,et al.Effect of daily aspirin on longterm risk of death due to cancer;analysis of individual patient data from randomized trials[J].Lancet,2011,377(9759);31-41
[2]. Rothwell PM.Wilson M,Elwin CE et al.Long-term effect of aspirin on colorectal cancer incidence and mortality:20-year follow up of five randomized trials[J].Lancet,2010,376(9754):1741-1750
[3].Brask TM,Baik CS,Slatore CG,et al.Non-steroidal anti-inflam-matory drugs and small cell lung cancer risk in the VITAL study[J].Lung Cancer,2012,77(2):260-264
[4]. Hawley SA,Fullerton MD,Poss FA,et al.The ancient drug salicylate directly activates AMP-activated protein kinase[J].Science,2012,336(60830:918-922
[5].Lim WY.Chuan KL,Eng P,et al.Aspirin and non-aspirin nonsteroidal anti-inflammatory drug use and risk of lung cancer[J].Lung Cancer,2012,77(2):246-251
作者介绍:
舍添添(1994-08),男,回族,河南省許昌人,籍贯:甘肃 兰州,西北民族大学化工学院 本科生。
【关键词】阿司匹林 人血清白蛋白 相互作用
人血清白蛋白是一种在动物肝脏内形成的蛋白质,其为血浆中含量最高的一类物质,有多个氨基酸共同组成,能够维持体内的胶体渗透压平衡,能够产生抗凝血等作用,目前常在临床上得到广泛应用。阿司匹林是一种解热镇痛药物,具有抗炎、止痛等疗效,对于血小板的聚集有一定的干预,有效防止血栓的形成。为更好地探究药物阿司匹林在进入人体后,与人血清白蛋白之间的相互作用,特进行本次研究,具体情况汇报如下:
1 试验方法与材料
取阿司匹林(拜耳医药保健有限公司;国药准字H20120236)适量加入硼砂缓冲溶液中并且定容、同时称重人血清白蛋白(上海生物制品研究所有限责任公司;国药准字S20043084)少量溶于硼砂缓冲溶液中、将称取完毕的色氨酸放于容量瓶中进行定容,将人血清白蛋白溶液置于石英比色池中,利用微量注射器溶液进行荧光剂的滴定,应用F96系列荧光分光光度计(上海灵光)分别记录不同温度下300-500nm波长范围内的发射光谱。
2 结果
2.1 阿司匹林对人血清白蛋白荧光的猝灭效应
在利用阿司匹林溶液对人血清白蛋白进行滴定时,我们发现人血清白蛋白的荧光被猝灭,此时约为340nm,并且在405nm时又出现另一发射峰,在滴定的过程中,阿司匹林溶液最终的总体积明显低于人血清白蛋白得体积,可忽略,从实验结果得出,人血清白蛋白在340nm时荧光的强度随着阿司匹林溶液的逐渐增多而降低。通过Stem-Volmer方程,F0/F=1+KqT0[Q]=1+KSV[Q],我们最终可以计算并得到结果,即动态的碰撞不是导致人血清白蛋白荧光猝灭的主要原因。
2.2 阿司匹林和人血清白蛋白之间的作用力
在物质之间存在多种作用力,例如氢键、范德华力、静电引力等多种作用力的作用,药物使用的不同,则与人血清白蛋白之间的作用力也不同。由焓变公式能够轻易计算出阿司匹林与人血清白蛋白之间的热力学参数。△G=△H-T△S=-RTLnK,当△H>0,△S<0时,则分子间的作用力为静电引力和疏水作用力,当△H<0,△S<0时,则分子间的作用力为范德华力,当△H>0,△S>0时,则为静电引力,所以,通过计算,△H=-18.32KJ/mol, △S=-10.43 KJ/mol,阿司匹林药物与人血清白蛋白之间的作用力是范德华力。
2.3 阿司匹林对蛋白质结构的影响
将人血清白蛋白溶液的浓度进行固定,同时增加阿司匹林剂量,使药液浓度增加,记录人血清白蛋白的荧光光谱,实验结果表明,阿司匹林药物剂量的增加,使的荧光光谱的波长逐步增大,并且色氨酸残基所在的环境发生明显的改变,亲水性增大,所以蛋白质的结构随着阿司匹林浓度的增大而出现了明显的改变。
3 讨论
本次试验中,我们通过对色氨酸以及人血清白蛋白溶液进行荧光光谱分析后,发现这种种物质的最大吸收光谱相同,并且能够确定人血清白蛋白的荧光发色团是因为色氨酸的残基导致的,人血清白蛋白溶液的发射波长蓝移,所以色氨酸的残基有存在蛋白质内部的可能性。
试验中,因为水杨酸的羧基上加入了乙酰基,导致苯环和苯环相连的其他基团因为共轭作用而使电荷处于均匀分布的状态,进一步的为阿司匹林进入人血清白蛋白的疏水腔内做了很好的推进作用,改变了人血清白蛋白在溶液中的结构,说明了蛋白质的结构改变与周围的环境存在一定的联系。
阿司匹林药物对人血清白蛋白所产生的荧光猝灭是因为彼此之间形成的化合物而出现的静态猝灭,同时两者之间的相互作用力为范德华力,阿司匹林能够使得人血清白蛋白的蛋白质结构出现相应的改变。阿司匹林与人血清白蛋白之间以范德华力相结合,容易解离,所以不会产生持久的作用,药物在体内代谢较快。
参考文献:
[1]. Rothwell PM,Fowkers FG,Bwlch JF,et al.Effect of daily aspirin on longterm risk of death due to cancer;analysis of individual patient data from randomized trials[J].Lancet,2011,377(9759);31-41
[2]. Rothwell PM.Wilson M,Elwin CE et al.Long-term effect of aspirin on colorectal cancer incidence and mortality:20-year follow up of five randomized trials[J].Lancet,2010,376(9754):1741-1750
[3].Brask TM,Baik CS,Slatore CG,et al.Non-steroidal anti-inflam-matory drugs and small cell lung cancer risk in the VITAL study[J].Lung Cancer,2012,77(2):260-264
[4]. Hawley SA,Fullerton MD,Poss FA,et al.The ancient drug salicylate directly activates AMP-activated protein kinase[J].Science,2012,336(60830:918-922
[5].Lim WY.Chuan KL,Eng P,et al.Aspirin and non-aspirin nonsteroidal anti-inflammatory drug use and risk of lung cancer[J].Lung Cancer,2012,77(2):246-251
作者介绍:
舍添添(1994-08),男,回族,河南省許昌人,籍贯:甘肃 兰州,西北民族大学化工学院 本科生。