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

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(diǎn)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(guò)外加磁場(chǎng)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(guò)熒光光譜法得到的游離藥物濃度，根據(jù)Scatchard方程直接計(jì)算出白蛋白與藥物的結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)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(diǎn)數(shù)為16.63。通過(guò)外加磁場(chǎng)作用，使白蛋白從樣品溶液中分離出來(lái)，樣品溶液中只有藥物，消除了測(cè)定藥物時(shí)白蛋白的影響，因此所求得的結(jié)合位點(diǎn)的數(shù)目更準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法可用于測(cè)定分子間非共價(jià)結(jié)合的結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)數(shù)，同時(shí)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(diǎn)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(diǎn)，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(guò)靜電作用直接與抗體、細(xì)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(gè)親脂性的結(jié)合位點(diǎn)，可以與疏水性物質(zhì)結(jié)合，如藥物，尤其是具有中性和負(fù)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(dòng)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(jià)的分子間相互作用是主要的結(jié)合模式。為了研究非共價(jià)分子間相互作用，已經(jīng)建立了一些方法以計(jì)算出結(jié)合常數(shù)，包括熒光光譜法[6]、毛細(xì)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(shí)，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(shí)驗(yàn)首先合成了Fe3O4/Au納米粒子，并通過(guò)紫外吸收光譜和掃描電鏡對(duì)其進(jìn)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(chǎng)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(jià)結(jié)合的白蛋白和藥物均從樣品溶液中分離出來(lái)，消除了藥物測(cè)定時(shí)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(guò)熒光光譜測(cè)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(guò)熒光光譜測(cè)定樣品溶液中游離藥物的濃度得到。分別測(cè)定白蛋白和藥物，使二者相互之間沒(méi)有干擾?；谒幬锏臐舛群桶椎鞍椎牧?，通過(guò)Scatchard方程直接計(jì)算得到非共價(jià)復(fù)合物的結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)數(shù)。

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