第29卷

    2001年7月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究报告

    Chinese Journal of Analytical Chemistry

    第7期

    782～784

    芦荟大黄素与血清白蛋白的相互作用

    王敬政 贺吉香 江崇球3

    (山东师范大学化学系 ,济南 250014)

    摘 要 利用荧光光度法研究了中药有效成分芦荟大黄素与血清白蛋白的相互作用机制 ,求得两者的

    形成常数 ,讨论了某些金属离子对其形成常数的影响 ,并根据热力学常数确定了它们之间的作用力类

    型 ,利用 Fê rster非辐射能量转移技术求出了两者的结合位置。

    关键词 芦荟大黄素 ,血清白蛋白 ,荧光猝灭法

    2000208210收稿;2000212226接受

    本文系山东自然科学基金资助项目

    1 引 言

    血清白蛋白是血浆中含量最丰富的载体蛋白 ,它能和许多内源性物质广泛结合 ,生物体内还存在着

    多种微量元素和宏量元素 ,它们也参与许多重要的生命过程 ,因此研究药物、金属离子与血清白蛋白的

    相互作用具有重要的理论意义〔 1〕。芦荟大黄素作为芦荟的主要药用成分 ,具有抗菌、消炎杀虫、抗癌等

    功效 ,已引起中外学者的广泛关注〔 2〕。本实验室曾研究了菲普拉宗、酮咯酸、多沙唑嗪与血清白蛋白的

    作用〔 3 ,4〕。本文首次研究了芦荟大黄素与血清白蛋白的作用机制 ,以及温度、金属离子的存在对结合常

    数的影响 ,并根据 Fê rster非辐射能量转移理论求出了结合位置。

    2 实验部分

    2. 1 仪器和试剂

    RF2540型荧光光度计(带恒温装置 ,日本岛津公司) ;UV2265 型紫外分光光度计(日本岛津公司) ;

    pHS 23C型酸度计(上海雷磁仪器厂) 。

    1. 00× 10 - 5

    mol L 的BSA、 HSA溶液(卫生部上海生物制品研究所) ,0. 1 g L 的芦荟大黄素的乙醇溶

    液(中国药品生物制品鉴定所) ;0. 1 mol L pH = 7. 4的 Tris2HCl 缓冲溶液;一定浓度的金属离子溶液;所

    用其它试剂均为分析纯 ,实验用水为石英亚沸蒸馏水。

    2. 2 实验方法

    于10 mL 比色管中依次加入2 mL 0. 5 mol L 的NaCl 溶液 ,2 mL Tris2HCl 缓冲溶液 ,2 mL 蛋白质溶液

    用水稀释至10 mL ,摇匀 ,于恒温水浴中恒温10 min ,取该溶液2. 5 mL 放于3. 5 mL 带有磨口塞的荧光池

    中 ,用微量注射器加入不同体积的药物 ,摇匀。固定λex (BSA) = 284 nm , λex (HSA) = 286 nm扫描荧光发

    射光谱。按上述实验方法 ,扫描另加金属离子时的荧光发射光谱。

    3 结果与讨论

    3. 1 荧光光谱、猝灭机理及形成常数的确定

    3. 1. 1 荧光光谱 固定BSA、 HSA的浓度不断增加芦荟大黄素的浓度时 ,BSA、 HSA 的内源荧光强度均

    呈现有规律的降低(发射峰的峰位和峰形不变) ,这说明芦荟大黄素与蛋白之间形成了复合物。见图1。

    3. 1. 2 猝灭机理及形成常数的确定 为阐明其猝灭机理 ,分别作出在不同温度下蛋白质荧光猝灭的

    Stern2Volmer图〔 5〕,见图2。从图2可以看出 ,曲线有良好的线性关系 ,且随着温度的升高BSA、 HSA的猝

    灭曲线的斜率均降低 ,可以判断药物与蛋白之间形成了复合物 ,此猝灭过程为静态猝灭。利用静态猝灭

    公式〔 6〕:( F0 - F)

    - 1

    = F - 1

    0 + KD· ( F0 [ Q])

    - 1

    (1)

    利用Origin软件作不同温度下的Lineweaver2Burk双曲线 ,由直线斜率求得芦荟大黄素与BSA、 HSA 的形

    成常数 KA ( KA = 1 KD) (见表1) 。

    图1 芦荟大黄素对 HSA荧光发射光谱的影响

    Fig. 1 The Effect of Aloe2emodin on the fluorescence emis 2

    sion spectrum of Human Serum Albumin (HSA)

    CHSA = 1. 0 ×10 - 6

    mol L , C (aloe2emodin) = 0. 1 g L ,加入体积

    (added volume) :0. 0μ L ;1. 20μ L ;2. 40μ L ;3. 60μ L ;4. 80μ L ;5. 100

    μ L。

    图2 芦荟大黄素对 BSA ( ●) 、 HSA( ○)荧光猝灭的

    Stern2Volmer曲线

    Fig. 2 The Stern 2Volmer curves on fluorescence quenching of

    Aloe - emodin with bovine serum albumin (BSA) ( ●) and

    Human Serum Albumin ( ○)

    从表1可以看出 ,温度对芦荟大黄素与 BSA、HSA的形成常数 KA 影响较小 ,说明芦荟大黄素与

    BSA、 HSA有较强的结合力 ......