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        應(yīng)用磁金納米粒子研究牛血清白蛋白與牛蒡子苷之間的相互作用

        2015-06-08 05:11:47王寧等
        分析化學(xué) 2015年4期

        王寧等

        摘 要 建立了用于確定血清白蛋白與中藥有效成分相互作用結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點數(shù)的新方法。利用磁金納米粒子的超順磁性和生物相容性,將其作為白蛋白的載體。將牛血清白蛋白固定在磁金納米粒子上,白蛋白與藥物結(jié)合后,通過外加磁場將磁金納米粒子白蛋白藥物復(fù)合物與游離藥物分離,通過熒光光譜法得到的游離藥物濃度,根據(jù)Scatchard方程直接計算出白蛋白與藥物的結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點數(shù)。本方法用于研究牛血清白蛋白和牛蒡子苷之間的相互作用,結(jié)合常數(shù)為2.09×105 L/mol,結(jié)合位點數(shù)為16.63。通過外加磁場作用,使白蛋白從樣品溶液中分離出來,樣品溶液中只有藥物,消除了測定藥物時白蛋白的影響,因此所求得的結(jié)合位點的數(shù)目更準確。實驗結(jié)果表明,本方法可用于測定分子間非共價結(jié)合的結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點數(shù),同時為研究中藥有效成分與血清白蛋白相互作用提供了參考。

        關(guān)鍵詞 磁金納米粒子; 牛血清白蛋白; 結(jié)合常數(shù); 熒光光譜

        1 引 言

        磁金納米粒子是兼有磁納米粒子和金納米粒子優(yōu)點的復(fù)合納米材料,金包覆的磁納米粒子(Fe3O4/Au)在水相中分散良好,不易受酸堿腐蝕,在常溫下表現(xiàn)出良好的順磁性,并具有穩(wěn)定的光學(xué)吸收特點,適用于傳感器、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域 \[1,2]。其金表面可以通過靜電作用直接與抗體、細胞以及DNA等生物活性分子連接,且有利于保持生物活性。Fe3O4/Au復(fù)合粒子的超順磁性也為樣品的分離、富集、固定等提供了方便,是一種理想的載體。

        血清白蛋白是血漿中最豐富的蛋白質(zhì)[3]。該蛋白質(zhì)的表面具有多個親脂性的結(jié)合位點,可以與疏水性物質(zhì)結(jié)合,如藥物,尤其是具有中性和負電荷親脂性的化合物[4]。蛋白質(zhì)和藥物的相互作用大大影響藥物的生物活性,在藥物的藥代動力學(xué)和藥效學(xué)中起重要作用[5]。在藥物與白蛋白的結(jié)合中,非共價的分子間相互作用是主要的結(jié)合模式。為了研究非共價分子間相互作用,已經(jīng)建立了一些方法以計算出結(jié)合常數(shù),包括熒光光譜法[6]、毛細管電泳法[7]、色譜法[8]、表面等離子體共振(SPR)[9]、質(zhì)譜(MS)[10]等。在這些方法中,熒光光譜法和電噴霧電離(ESI)質(zhì)譜被廣泛應(yīng)用于定量研究。

        牛蒡子是植物牛蒡(Arctiin lappa L.)的果實,是一種中草藥,其主要活性成分是牛蒡子苷。牛蒡子具有疏散風(fēng)熱,宣肺透疹,消腫解毒,抗胰腺癌等活性[11,12]。

        本實驗首先合成了Fe3O4/Au納米粒子,并通過紫外吸收光譜和掃描電鏡對其進行表征。由于Fe3O4/Au納米粒子的超順磁性和生物相容性,將其作為牛血清白蛋白的載體。在外加磁場的作用下,F(xiàn)e3O4/Au納米粒子白蛋白藥物復(fù)合物與游離藥物分離,使非共價結(jié)合的白蛋白和藥物均從樣品溶液中分離出來,消除了藥物測定時白蛋白的影響。白蛋白結(jié)合在Fe3O4/Au納米粒子上的量可通過熒光光譜測定在溶液中白蛋白的殘余量得到。與白蛋白結(jié)合的藥物量可以通過熒光光譜測定樣品溶液中游離藥物的濃度得到。分別測定白蛋白和藥物,使二者相互之間沒有干擾?;谒幬锏臐舛群桶椎鞍椎牧?,通過Scatchard方程直接計算得到非共價復(fù)合物的結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點數(shù)。

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