咖啡酸对迷迭香酸与人血清白蛋白的相互作用研究
摘 要本论文以迷迭香酸、咖啡酸这两种结构具有规律性的酚酸类物质作为研究对象，采用荧光光谱法，研究pH值和温度对小分子药物与人血清白蛋白（Human Serum Albumin，HSA）相互作用的影响，为小分子药物的疗效机制研究提供参考依据。研究内容包括：应用荧光光谱法，研究温度和pH值对咖啡酸、迷迭香酸与HSA相互作用的影响。结果显示，当温度恒定不变时，迷迭香酸与HSA的结合常数随pH值的增大而增大；当pH值恒定不变时，结合常数随温度的升高而减小，迷迭香酸与HSA的作用力主要类型是范德华力和氢键。研究了不同温度和pH值的条件下，咖啡酸和迷迭香酸结合与HSA之间相互作用的变化。结果显示：咖啡酸的浓度不变时，迷迭香酸与HSA作用的结合常数同样是减小。目 录
1 绪论
1.1 引言 1
1.2 研究意义及现状 1
1.2.1 药物与血浆蛋白结合作用的研究意义 1
1.2.2 药物与血浆蛋白结合作用的研究现状 2
1.3 药物与血浆蛋白的研究方法 2
1.3.1 紫外可见吸收光谱法 2
1.3.2 高效液相色谱法 3
1.3.3 毛细管电泳技术 3
1.3.4 荧光光谱法 3
1.3.5 核磁共振波谱法 4
1.4 研究对象 4
1.4.1 咖啡酸 4
1.4.2 迷迭香酸 4
1.5 本文的立题依据 5
1.6 本文的研究内容 6
2 实验部分
2.1 仪器与试剂 7
2.2 供试品溶液的制备 7
2.2.1 咖啡酸对照品溶液的制备 7
2.2.2 迷迭香酸对照品溶液的制备 7
2.2.3 人血清白蛋白溶液的制备 7
2.2.4 磷酸盐缓冲液的制备 7
2.3 实验方法 7
2.3.1 最大激发波长和最大发射波长 7
2.3.2 迷迭香酸与HSA的荧光光谱实验 9
2.4 结果与讨论 9
2
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溶液的制备 7
2.2.2 迷迭香酸对照品溶液的制备 7
2.2.3 人血清白蛋白溶液的制备 7
2.2.4 磷酸盐缓冲液的制备 7
2.3 实验方法 7
2.3.1 最大激发波长和最大发射波长 7
2.3.2 迷迭香酸与HSA的荧光光谱实验 9
2.4 结果与讨论 9
2.4.1 迷迭香酸与HSA的猝灭类型 9
2.4.2 温度、pH值对迷迭香酸与HSA结合作用的影响 12
2.4.3 迷迭香酸与HSA的作用力类型 16
2.4.4 咖啡酸对迷迭香酸与HSA作用的影响 17
2.5 小结 19
结论 19
参考文献 21
致谢 23
1 绪论
1.1 引言
人类的生活离不开药物，药物进入人体内能和人体内的血浆蛋白（如球蛋白、α酸性糖蛋白、血清白蛋白、纤维蛋白原等）有不同程度的结合，这样的结合能够使药物在人体内的停留时间延长，同时游离浓度减少，因此药物在人体内的吸收、分布、运输、代谢、排泄等过程会受药物与血浆蛋白结合的影响，也可以影响药物作用的时间和强度，与药物的相互作用和机制密切相关。在临床上容易和血浆蛋白结合的药物，在人体内的游离浓度低，它的代谢相对比较慢，但是如果有药物和它发生竞争结合作用，就容易使它的游离浓度大幅度增加，这样就可能会发生毒副反应；反之，不容易和血浆蛋白结合的药物，易产生药效，代谢比较快，作用时间短，在体内安全性比较好。所以出于对药物的安全性和有效性的考虑，研究药物和血浆蛋白之间的相互作用是比较重要的。本章综述了研究药物和血浆蛋白结合作用的意义、现状、研究方法及本文的研究对象等，并且简要介绍了本论文的立题依据和研究内容。
1.2 研究意义及现状
药物与血浆蛋白的结合过程可以分为两种，可逆过程和不可逆过程。化学反应是属于不可逆过程的，药物与血浆蛋白相互结合的作用力一般为共价键，该作用力较强，这种类型结合的 药物不能转化成为游离型，可以用来解释药物的毒性作用。大部分药物与血浆蛋白的结合是可逆过程，其药物与血浆蛋白的结合作用力较弱，一般为：范德华力（Van der Waals force）、离子键（ionic bond）、疏水作用力（hydrophobic bond）、氢键（hydrogen bond）等，在这种过程中游离型的药物和结合型的药物可以发生转换，从而改变血液中药物的游离浓度（即：有效药物浓度），影响药物的疗效。 1.2.1 药物与血浆蛋白结合作用的研究意义
药物经吸收进入血液以后一部分是呈游离状态，另外一部分与血浆蛋白发生可逆性的结合，结合型的药物与血浆蛋白的结合而导致分子量大幅度增加，不能跨膜转运到细胞内来发挥药效，游离型的药物可以进入细胞内而发挥疗效。游离型的药物在组织中或者血液中发生了代谢以后，为了提高游离药物在血液中的浓度，结合态的药物就会与血浆蛋白发生解离，从而保证了药物的疗效作用。所以研究药物与血浆蛋白的相互作用具有非常重要的意义，它主要表现为：第一，药物代谢动力学参数会受药物与血浆蛋白的结合的影响而发生变化，比如清除率（clearance rate）、消除半衰期（elimination halflife）、表观分布容积（apparent volume of distribution）等；第二，研究药物与血浆蛋白的结合也可以为临床合理用药来提供重要的依据。比如结合率比较高的药物，游离浓度低，药效较低，而且在体内游离浓度容易受很多种因素的影响，如果当体内有能够竞争结合蛋白位点的物质存在的时候，这种药物就会被替换出来，游离型药物浓度就会大量增加，可能会产生毒性作用[1]，在临床上就应该注意给药方案。第三，可以根据研究所得的药物与血浆蛋白的结合参数来设计、合成、修饰、开发新的药物。
1.2.2 药物与血浆蛋白结合作用的研究现状
研究药物与血浆蛋白的结合对研究药物在体内的代谢动力学、临床合理用药及新药的研究开发等都具有非常重要的作用。目前，研究药物与血浆蛋白的结合作用主要分为：①药物与血浆蛋白的结合机制需要通过研究不同药物与血浆蛋白结合的基本参数来说明；②考虑金属离子存在可能会影响药物与血浆蛋白相互作用；③研究多种药物同时存在时会与血浆蛋白作用产生协同机制或竞争机制；④药物与血浆蛋白相互作用的研究方法也进一步得发展和改进等。目前，研究药物与血浆蛋白结合作用的主要内容有：结合率、结合常数、结合位点数、结合位点种类数 、结合距离、结合后蛋白构象的变化、作用力类型、药物的竞争结合以及协同结合作用等。通过计算药物与血浆蛋白的基本参数是大部分的研究主要集中的方面，以此表征其与蛋白结合的机制及不同药物同时作用时的竞争或协同作用。<
1 绪论
1.1 引言 1
1.2 研究意义及现状 1
1.2.1 药物与血浆蛋白结合作用的研究意义 1
1.2.2 药物与血浆蛋白结合作用的研究现状 2
1.3 药物与血浆蛋白的研究方法 2
1.3.1 紫外可见吸收光谱法 2
1.3.2 高效液相色谱法 3
1.3.3 毛细管电泳技术 3
1.3.4 荧光光谱法 3
1.3.5 核磁共振波谱法 4
1.4 研究对象 4
1.4.1 咖啡酸 4
1.4.2 迷迭香酸 4
1.5 本文的立题依据 5
1.6 本文的研究内容 6
2 实验部分
2.1 仪器与试剂 7
2.2 供试品溶液的制备 7
2.2.1 咖啡酸对照品溶液的制备 7
2.2.2 迷迭香酸对照品溶液的制备 7
2.2.3 人血清白蛋白溶液的制备 7
2.2.4 磷酸盐缓冲液的制备 7
2.3 实验方法 7
2.3.1 最大激发波长和最大发射波长 7
2.3.2 迷迭香酸与HSA的荧光光谱实验 9
2.4 结果与讨论 9
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溶液的制备 7
2.2.2 迷迭香酸对照品溶液的制备 7
2.2.3 人血清白蛋白溶液的制备 7
2.2.4 磷酸盐缓冲液的制备 7
2.3 实验方法 7
2.3.1 最大激发波长和最大发射波长 7
2.3.2 迷迭香酸与HSA的荧光光谱实验 9
2.4 结果与讨论 9
2.4.1 迷迭香酸与HSA的猝灭类型 9
2.4.2 温度、pH值对迷迭香酸与HSA结合作用的影响 12
2.4.3 迷迭香酸与HSA的作用力类型 16
2.4.4 咖啡酸对迷迭香酸与HSA作用的影响 17
2.5 小结 19
结论 19
参考文献 21
致谢 23
1 绪论
1.1 引言
人类的生活离不开药物，药物进入人体内能和人体内的血浆蛋白（如球蛋白、α酸性糖蛋白、血清白蛋白、纤维蛋白原等）有不同程度的结合，这样的结合能够使药物在人体内的停留时间延长，同时游离浓度减少，因此药物在人体内的吸收、分布、运输、代谢、排泄等过程会受药物与血浆蛋白结合的影响，也可以影响药物作用的时间和强度，与药物的相互作用和机制密切相关。在临床上容易和血浆蛋白结合的药物，在人体内的游离浓度低，它的代谢相对比较慢，但是如果有药物和它发生竞争结合作用，就容易使它的游离浓度大幅度增加，这样就可能会发生毒副反应；反之，不容易和血浆蛋白结合的药物，易产生药效，代谢比较快，作用时间短，在体内安全性比较好。所以出于对药物的安全性和有效性的考虑，研究药物和血浆蛋白之间的相互作用是比较重要的。本章综述了研究药物和血浆蛋白结合作用的意义、现状、研究方法及本文的研究对象等，并且简要介绍了本论文的立题依据和研究内容。
1.2 研究意义及现状
药物与血浆蛋白的结合过程可以分为两种，可逆过程和不可逆过程。化学反应是属于不可逆过程的，药物与血浆蛋白相互结合的作用力一般为共价键，该作用力较强，这种类型结合的 药物不能转化成为游离型，可以用来解释药物的毒性作用。大部分药物与血浆蛋白的结合是可逆过程，其药物与血浆蛋白的结合作用力较弱，一般为：范德华力（Van der Waals force）、离子键（ionic bond）、疏水作用力（hydrophobic bond）、氢键（hydrogen bond）等，在这种过程中游离型的药物和结合型的药物可以发生转换，从而改变血液中药物的游离浓度（即：有效药物浓度），影响药物的疗效。 1.2.1 药物与血浆蛋白结合作用的研究意义
药物经吸收进入血液以后一部分是呈游离状态，另外一部分与血浆蛋白发生可逆性的结合，结合型的药物与血浆蛋白的结合而导致分子量大幅度增加，不能跨膜转运到细胞内来发挥药效，游离型的药物可以进入细胞内而发挥疗效。游离型的药物在组织中或者血液中发生了代谢以后，为了提高游离药物在血液中的浓度，结合态的药物就会与血浆蛋白发生解离，从而保证了药物的疗效作用。所以研究药物与血浆蛋白的相互作用具有非常重要的意义，它主要表现为：第一，药物代谢动力学参数会受药物与血浆蛋白的结合的影响而发生变化，比如清除率（clearance rate）、消除半衰期（elimination halflife）、表观分布容积（apparent volume of distribution）等；第二，研究药物与血浆蛋白的结合也可以为临床合理用药来提供重要的依据。比如结合率比较高的药物，游离浓度低，药效较低，而且在体内游离浓度容易受很多种因素的影响，如果当体内有能够竞争结合蛋白位点的物质存在的时候，这种药物就会被替换出来，游离型药物浓度就会大量增加，可能会产生毒性作用[1]，在临床上就应该注意给药方案。第三，可以根据研究所得的药物与血浆蛋白的结合参数来设计、合成、修饰、开发新的药物。
1.2.2 药物与血浆蛋白结合作用的研究现状
研究药物与血浆蛋白的结合对研究药物在体内的代谢动力学、临床合理用药及新药的研究开发等都具有非常重要的作用。目前，研究药物与血浆蛋白的结合作用主要分为：①药物与血浆蛋白的结合机制需要通过研究不同药物与血浆蛋白结合的基本参数来说明；②考虑金属离子存在可能会影响药物与血浆蛋白相互作用；③研究多种药物同时存在时会与血浆蛋白作用产生协同机制或竞争机制；④药物与血浆蛋白相互作用的研究方法也进一步得发展和改进等。目前，研究药物与血浆蛋白结合作用的主要内容有：结合率、结合常数、结合位点数、结合位点种类数 、结合距离、结合后蛋白构象的变化、作用力类型、药物的竞争结合以及协同结合作用等。通过计算药物与血浆蛋白的基本参数是大部分的研究主要集中的方面，以此表征其与蛋白结合的机制及不同药物同时作用时的竞争或协同作用。<
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