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分子光谱法研究染料及生物大分子与某些药物的相互作用及其分析应用

周尚

   当物质分子受到光(电磁波)的照射时,会发生光的吸收、反射或透射以及光的发射、散射等现象。分子光谱即是将这些光现象进行分光所得到的光谱,它包含着物质的组成、结构、理化特性、反应历程等丰富的信息。分子光谱法则是以此为基础对物质进行测量和表征的分析方法,分子光谱分析是定性、定量分析研究物质的常用分析技术,是测定和鉴别分子结构的重要实验手段,是化学反应理论发展和实验验证的基础。分子光谱根据吸收电磁波的范围不同,可分为紫外、可见光谱和近红外光谱、红外光谱等;根据电磁波的发射方式不同又可分为分子荧光、磷光和散射光谱等。本文采用分子光谱法研究染料及生物大分子与某些药物的相互作用及其分析应用:1、纳它霉素对牛血清白蛋白的荧光猝灭作用,计算了不同温度下结合位点数n,结合常数K_4,以及对应的热力学参数△G,△H和△S;2、硫酸软骨素与牛血清白蛋白的相互作用,研究体系的RRS和SOS光谱特征及其影响因素和分析应用;3、研究赤藓红与扑尔敏的相互作用及其分析应用;4、研究卤代荧光素与西布曲明的相互作用及其分析应用;5、研究阿霉素与金属离子和赤藓红三元离子缔合物体系的光谱特征及其分析应用。 1牛血清白蛋白-纳它霉素体系 在中性介质中,采用荧光光谱和同步荧光光谱,研究了纳它霉素与血清白蛋白间的相互作用。依据F(o|¨)rster非辐射能量转移机理探讨了纳它霉素与血清白蛋白相互结合时其给体、受体间的距离(r=1.08 nm)和能量转移效率(E=22.99%),并用同步荧光技术考察了纳它霉素对血清白蛋白构象的影响。并根据热力学常数确定了该药物与血清白蛋白之间的作用力类型主要为氢键和范德华力。此外,还研究了在中性介质中,纳它霉素与血清蛋白反应形成结合产物,此时将导致蛋白质内源荧光(λ_(ex)/λ_(em)=285 nm/347 nm)猝灭,其猝灭值(△F)与纳它霉素浓度成正比,据此可建立以血清蛋白为探针的荧光猝灭法测定酸奶中纳它霉素的残留量的新方法。 2硫酸软骨素-牛血清白蛋白体系 在pH 3.5的B-R缓冲溶液中,带正电荷的牛血清白蛋白(BSA)与带负电荷的硫酸软骨素(CS)在水溶液中能通过静电相互作用形成BSA-CS聚合物体系。实验以△λ=0的方式和荧光扫描的方式扫描分别得到体系的RRS光谱和SOS光谱,研究了牛血清白蛋白与硫酸软骨素聚合物体系的共振瑞利散射(RRS)光谱和非线性二级散射光谱(SOS)光谱特征,实验还发现当牛血清白蛋白与硫酸软骨素作用时会增强其RRS光谱和SOS光谱,且体系的RRS光谱增强程度与其中任一组分浓度增加成正比,基于此可建立起灵敏度高的测定CS和BSA的RRS光谱分析的新方法,此外还探讨了RRS增强的机理。 3.扑尔敏-赤藓红体系 3.1赤藓红褪色分光光度法测定扑尔敏 在弱酸性介质中,马来酸氯苯那敏(CPM)与赤藓红(ET)或曙红Y(EY)阴离子借静电引力和疏水作用力而形成离子缔合复合物。溶液的吸收光谱发生变化,赤藓红体系发生明显的褪色作用,最大褪色波长位于525 nm,CPM浓度在0.1~4.0μg·mL-1范围内遵从比尔定律,ε为3.5×10~4 L·mol(-1)·cm~(-1)。方法灵敏度较高,选择性好,操作简便快速,用于片剂及尿样中马来酸氯苯那敏的测定,结果满意。 3.2扑尔敏与赤藓红的荧光猝灭和共振散射光谱及其分析应用 在pH 4.4 B-R缓冲介质中,扑尔敏(CPM)与赤藓红(ET)相互作用形成离子缔合物,导致荧光和同步荧光猝灭及共振瑞利散射(RRS)的显著增强并产生新的RRS光谱,最大RRS峰位于578 nm附近。其荧光猝灭程度及散射增强程度与扑尔敏浓度成线性关系,线性范围分别为:0.24~8.μg·mL~(-1)、0.08~3.6μg·mL~(-1)。将方法用于尿样中扑尔敏含量的快速测定,结果满意。此外还讨论了共振散射增强机理及荧光猝灭的原因。 4西布曲明-卤代荧光素体系 4.1卤代荧光素与西布曲明的荧光猝灭和褪色光谱及其分析应用 在弱酸性缓冲溶液中,乙基曙红(EE)、赤藓红(ET)和荧光桃红(PX)三种卤代荧光素与盐酸西布曲明(SH)形成离子缔合物,导致吸收光谱发生变化和荧光猝灭。文中研究了反应产物的吸收和荧光光谱特征,适宜的反应条件,据此发展了以卤代荧光素为光谱探针的灵敏、简便、快速测定SH的新方法。其中ET体系褪色反应灵敏度最高,对SH的线性范围为0.1~4.0μg·mL~(-1),检出限为0.06μg·mL(-1);PX-SH体系的荧光猝灭法对SH的线性范围是0.2~4.6μg·mL~(-1)(λ_ex/λ_em=540 nm/560 nm),检出限为0.09μg·mL~(-1)。讨论了离子缔合反应对荧光及吸收光谱的影响及卤代荧光素荧光猝灭原因。 4.2卤代荧光素与西布曲明相互作用的共振散射光谱及其分析应用 用共振瑞利散射(RRS)法研究了,研究了乙基曙红(EE)、赤藓红(ET)和荧光桃红(PX)三种卤代荧光素与盐酸西布曲明(SH)的相互作用,发现乙基曙红、赤藓红和荧光桃红三种卤代荧光素与盐酸西布曲明(SH)形成了离子缔合物导致两体系产生强烈的RRS,它们的最大散射峰分别位于316 nm、345 nm和370 nm。考察了适宜的反应条件及共存物质的影响,在一定范围内SH的浓度与RRS强度成正比,其检出限分别为32 ng·mL~(-1)(EE-SH体系)、28ng.mL~(-1)(ET-SH体系)和21 ng·mL~(-1)(PX-SH体系)。以ET-SH体系为例,由光偏振实验,测得体系573 nm处的共振散射光谱偏振度P为0.95,表明体系的共振散射光谱主要由散射光构成,基本不含共振荧光成分。本实验还用讨论了体系的共振散射增强的原因。 5阿霉素-Me(Ⅱ)-卤代荧光光素体系 在弱酸性NaAc-HAc介质中,研究了阿霉素与金属离子Cu(Ⅱ)和Pd(Ⅱ)形成的阳离子配合物和阴离子卤代荧光素染料结合生成三元离子缔合物的反应,结果表明,三元离子缔合物的形成使体系的共振瑞利散射强度(RRS)显著增强,两个金属离子所形成的结合产物的RRS光谱特征相似,最大RRS峰均位于570 nm附近。但引起的RRS增强的程度Pd(Ⅱ)>Cu(Ⅱ),RRS的增量与阿霉素的浓度在一定范围内线性相关,据此建立了一种测定阿霉素的高灵敏度的分析方法。该方法的检出限(3σ)为8.2ng·mL~(-1),为阿霉素的测定提供了一种新的方法。……   
[关键词]:荧光猝灭;共振瑞利散射;血清白蛋白;药物分析;卤代荧光素
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西南大学2008年