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摘 要

：本文运用荧光及紫外-可见吸收光谱法研究了替莫唑胺与牛血清白蛋白 (BSA) 分子间的结合反应，讨论了替莫唑胺对牛血清白蛋白内源荧光的猝灭机理。实验表明，替莫唑胺和 BSA 形成基态复合物而导致 BSA 荧光猝灭,替莫唑胺与 BSA 荧光的猝灭机理属于静态猝灭过程，利用荧光猝灭反应测得结合常数 K_A 为 6.93410³ L·mol^-1，结合位点数 n 为 0.886。根据 Fōrester 非辐射能量转移理论求得室温(298.15 K)下能量转移效率 E 为 0.28，作用距离 r 为 6.131 nm。同时利用了同步荧光技术研究了替莫唑胺的存在对牛血清白蛋白分子构象的影响。

关键词：替莫唑胺，牛血清白蛋白，荧光

Abstract: The influence of the interaction between temozolomide and bovine serum albumin (BSA) was studied with the methods of fluorescence and UV-spectrophotometry. The temozolomide for endogenous fluorescence quenching mechanism of bovine serum albumin was also studied. From the experimental results, the fluorescence quenching of BSA by temozolomide was due to the formation of temozolomide-BSA complex, The temozolomide has a strong ability to quench the intrinsic fluorescence of BSA and the interaction has been verified as consistent with the static quenching procedure. The binding constant and binding site were measured by the fluorescence quenching reaction (K_A= 6.93410³ L·mol^-1 and n = 0.886). Based on the mechanism of the Fōrester energy transference, the transfer efficiency of energy E and transfer distance r between the acceptor temozolomide and donor BSA were obtained at room temperature(E = 0.28, r = 6.131 nm). And meantime, we investigated the effect of temozolomide on the conformation of bovine serum albumin by synchronous fluorescence technique.

Key words: temozolomide, bovine serum albumin, fluorescence spectrometry

目 录

1 前言 3

2 实验部分 4

2.1 试剂与仪器 4

2.2 实验方法 4

3 结果与讨论 5

3.1 pH对反应体系的影响 5

3.2 替莫唑胺与BSA的荧光光谱 5

3.3 荧光猝灭机理及猝灭常数的测定 6

3.4 替莫唑胺与BSA作用的结合常数K_a、结合位点数n 7

3.5 替莫唑胺与BSA分子间的能量转移 9

3.6 替莫唑胺对BSA构象的影响 10

结论 12

参考文献 13

致谢 14

1 前言

生物大分子与化学小分子的相互作用是当前生命科学领域的热点课题。探究生物大分子与化学小分子之间的相互作用，尤其是具有生物活性的药物小分子与生物大分子的相互作用，有助于了解药物在体内的运输和分布情况，阐述药物的作用机制及药物的毒副作用。药物与人类生活密切联系，药物的吸收、代谢以及排泄等直接影响到药物在其作用部位的浓度和有效浓度持续时间的长短，继而决定着药物作用(药理作用和毒性作用)的发生、发展和消除。最近几年，研究药物小分子和生物大分子之间的相互作用已经成为了十分热门的课题之一^[1],对于阐述药物的作用机制，提高用药的科学性具有重要意义^[2]。

替莫唑胺(Temozolomide)的化学组成为 3,4-二氢-3-甲基-4-氧代咪唑并[5,1-d]-1,2,3,5-四嗪-8-酰胺。替莫唑胺作为第一个口服有效的咪唑并四嗪类抗肿瘤药物,属于第二代具备抗肿瘤活性的烷化剂。该药主要用于成人多形性成胶质细胞瘤和间变性星形细胞瘤的治疗。替莫唑胺不仅对脑胶质瘤疗效较好,而且对白血病、黑色素瘤、淋巴瘤和实体瘤也具有明显的治疗效果。该药由英国癌症研究集团合成,后转让给美国 Schering-Plough 公司开发。该药与现有抗肿瘤药物不同，它具有新颖的化学结构，替莫唑胺不直接发挥作用，在生理 pH 下，它经非酶途径快速转化为活性化合物 MTIC [5-(3-甲基三氮烯-1-)咪唑-4-酰胺]。人们认为 MTIC 的细胞毒性主要源于其 DNA 烷基化(甲基化)作用，烷基化主要发生在鸟嘌呤的 O6 和 N7 位。替莫唑胺对多形性成胶质细胞瘤的作用在欧洲得到了更多的认可。由此可见，对替莫唑胺与 BSA 的相互作用研究具有重要的意义。蛋白质是重要的天然生物大分子，也是生物体内具有重要生理功能的生物大分子，研究它可以让人们对生命过程和本质的认识大大提高。而血清白蛋白是血浆中含量最多的蛋白质,不仅具有贮运内源代谢产物和外源药物小分子(离子)重要的生理功能，而且对维持渗透压也具有一定的作用。它能够和许多内源性和外源性物质广泛结合，药物进入血液后，首先通过血浆的结合、贮存，然后在体内进行运输，到达受体部位，最后进行作用^[3]。

荧光法以其选择性好、灵敏度高、操作简便等优点受到分析工作者的青睐。荧光光谱法是研究生物大分子，特别是白蛋白与各种有机小分子、离子和无机化合物相互作用的重要手段。有关蛋白质的结构和功能研究，是目前生命科学、化学和医学界共同关注和感兴趣的课题^[4]。血清白蛋白能够与许多内源性及外源性化合物结合，是药物发挥药效的重要载体和靶点^[5]。本文采用荧光法和紫外-可见分光光度法研究了人体生理 pH 值条件下，替莫唑胺与牛血清白蛋白之间的相互作用，测定了结合常数、结合位点数，从而由分子水平的角度认识蛋白质分子与药物分子之间相互作用的机理，为生命科学提供了有效的数据和信息。

图1 替莫唑胺的化学结构。

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