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近年来,随着我国经济的快速发展,生产能力和生活水平的提高,我国人口中亚健康的比例迅速增长。人们对食品安全、药物安全的关注度也越来越高。药物等小分子与蛋白质等生物大分子的结合,能够对蛋白质的活性、结构等产生影响,进而调整人体中各项机能运作,与人体健康息息相关。本论文分别以人体中主要的消化酶胃蛋白酶(Pepsin,PEP)和几种小分子为研究对象,利用多种光谱手段对它们的结合方式进行了详尽的研究,并定量地探讨了它们对消化能力的影响。研究内容共分以下几部分:第一章:综述了研究蛋白-药物体系常用的几种光谱手段,并对药物与蛋白质相互作用这一研究领域的最新发展进行了介绍。共引用参考文献44篇。第二章:在模拟生理条件下,利用荧光法与同步荧光法,紫外、圆二色光谱法,分子对接技术,确定298 K、310 K和318 K时,PEP与降糖类药物格列齐特(GCZ)的结合机制。实验结果表明GCZ以1:1的比例与PEP形成稳定的复合物,从而使PEP的内源荧光猝灭,同时PEP的构象被改变,α-螺旋的含量从21.13%减少到20.16%。利用所得数据对GCZ及PEP的结合率公式进行了推导,并依据公式对实际服药情况进行了计算,得出当患者服用40 mg GCZ时,由于GCZ与PEP的结合将使胃液中的PEP减少96.69%,即口服GCZ将使患者的消化功能受到影响的结论。分子对接表明GCZ的结合位置位于PEP的活性中心,二者的相互作用由静电引力和氢键作用力共同驱动。以上一系列结论说明利用光谱法来研究药物与蛋白质分子的结合不失为一种系统和全面的手段。第三章:以PEP光谱为检测对象,仍利用上述光谱法与分子对接技术,研究降压药硝苯地平(NDP)与PEP构成的体系。结果表明,NDP能够在分子间扩散、碰撞作用的主导下,使PEP的内源荧光发生动态猝灭;NDP对PEP的二级结构无明显影响。实验条件下蛋白结合率为71.79%89.15%,结合模型为:结合率W=-0.1273R2-0.0519R+0.8973,且随药物浓度的增加而减小。Hill系数约为1,表明NDP与PEP的作用将不影响后继药物配体与PEP的结合。NDP的结合位置在PEP的活性中心处,与光谱法结论一致,同时也证明PEP-NDP体系的相互作用由疏水与氢键作用共同驱动。第四章:以荧光法和同步荧光法,监测PEP的光谱变化,研究了抗生素头孢尼西钠(CFS)与PEP构成的体系。实验结果表明:CFS与PEP能够在静电引力和氢键的驱动下,以1:1的结合方式形成新化合物。以Hill系数得出正协同的结论。对CFS在血浆中总蛋白与胃液中PEP的蛋白结合率分别进行了计算并建立结合模型,得出在正常用药时血液中约有21.41%24.54%的蛋白参与了运输药物;若将CFS口服,则胃部几乎所有的PEP都被消耗。也对比了荧光法和同步荧光法所得结果,发现所得结论基本相同。第五章:以PEP光谱为检测对象,以荧光法、同步荧光法与分子对接技术研究了食用色素日落黄(SY)与PEP的结合。表明了SY能够有效地猝灭PEP的内源荧光,在PEP的活性中心处以静电引力和氢键作用形成1:1的结合常数104的稳定化合物,并使PEP的构象发生了改变。310 K时SY的结合率为2.45%1.35%,结合率模型W(Q)=5.538×10-6R2-5.188×10-4R+0.02494;蛋白的结合率为2.45%47.11%,结合率模型W(B)=-2.271×10-4R2+0.02103R+0.009030。当SY在最大摄入量0.0025g/次时,将使胃液中的PEP减少58.79%,从理论上证明了SY影响人体正常消化功能,拓展了小分子与蛋白质相互作用研究的方法。