基本信息
- 项目名称：
- 鞣花酸与蛋白质的光谱作用研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本课题以具有对化学物质诱导及其它多种癌变有明显的抑制作用功效性质的物质鞣花酸为光谱探针标记蛋白质，利用分子光谱分析方法分四部分对鞣花酸与牛血清白蛋白相互作用进行了研究，首先对鞣花酸的性质进行了研究，进一步对其他体系的相互作用进行了研究，优化了相互作用的条件，据此建立了对蛋白质简便、快速、准确、灵敏而选择性的痕量分析的新方法。
- 详细介绍：
- 本项目对鞣花酸与蛋白质的光谱作用及其机理的研究，为生物大分子的定量检测提供了新的荧光探针，不仅建立了灵敏的蛋白质的荧光光度法，而且为生物大分子提供了新的灵敏的光谱探针，有利于实现生物大分子的体内无毒检测。为新型抗癌药物开发提供丰富的理论指导，对人类健康具有重大的现实意义。项目研究目标明确，思路清晰，创新性强，具有较好的社会经济价值。 本课题以分子光谱分析方法为主要研究手段，对中药抗癌药物进行研究。研究中药有效成分鞣花酸-壳聚糖（或表面活性剂）与蛋白质的相互作用机制，为新型抗癌药物开发提供丰富的理论指导。为生物医学提供科学依据，对人类健康具有重大的现实意义。 该研究不仅能为生物物质的研究提供新型灵敏的分析方法，而且将为新型抗癌药物的筛选和合成提供丰富的理论指导。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本文的研究目的是发展新的、无毒害无污染、发光强度高和选择性好的荧光探针，建立蛋白质灵敏、快速和简便的分析方法;拓宽小分子与生物分子相互作用的研究领域 基本思路：选择了血红蛋白等作为研究体系，以分子光谱方法为研究手段，对中药抗癌药物进行研究。研究鞣花酸与蛋白质，与药物载体之间的相互作用机制，探索其含量测定的方法。为鞣花酸的开发利用提供理论依据。
科学性、先进性及独特之处
- 1、首次采用鞣花酸为光谱探针利用荧光光度法应用于痕量蛋白质的测定，为生物大分子的定量检测提供了新的荧光探针。2、采用光谱分析法在分子水平上，研究了体外抗癌药物与生物大分子蛋白质在表面活性剂的作用下形成的配合物相互作用机制，对药理学以及临床医学提供极其重要的理论和实际价值。该研究不仅能为生物物质的研究提供新型灵敏的分析方法，而且将为新型抗癌药物的筛选和合成提供丰富的理论指导。
应用价值和现实意义
- 采用光谱分析方法在分子水平上研究了鞣花酸与蛋白质的作用机理，鞣花酸具有优异的抗突变，抗癌变功效，为鞣花酸作为光谱探针开发应用及生命科学和医学研究提供有价值的数据和信息。通过药物与生物大分子作用的机制研究，将会对疾病诊断、新型抗癌药物的筛选具有重要的意义。
学术论文摘要
- 本文利用分子光谱分析方法（荧光光谱，紫外可见吸收光谱和共振光散射光谱）研究了鞣花酸与牛血清蛋白的相互作用，发现在pH=7.40的Tris-HCl缓冲溶液中，鞣花酸对蛋白质的荧光具有猝灭作用，其猝灭过程为静态猝灭，根据非辐射能量转移理论，鞣花酸对蛋白质荧光的猝灭作用源于蛋白质对鞣花酸的能量转移。进一步的机理研究表明壳聚糖和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠可以增强二者的相互作用。鞣花酸-壳聚糖-牛血清白蛋白（BSA）体系中壳聚糖的加入拉近了鞣花酸与蛋白质之间距离，增大了鞣花酸对蛋白质的猝灭程度；鞣花酸-十二苯磺酸钠-蛋白质体系在pH=4.50的硼砂-HCl缓冲溶液中，EA分子结构中的邻二酚羟基与硼砂–盐酸中的H3BO3形成新的荧光配合物，一方面BSA和 SDS通过分子间能量转移将它们所吸收能量转移到EA上，使EA的特征荧光明显增强，另一方面SDS – BSA缔合物又为EA提供了弱极性的疏水性微环境，减少了能量损失而增强了EA跃迁的量子产率。因此使BSA对EA之间的能量转移效率达到最大；并据此建立了测定痕量蛋白质的荧光分析新方法。
获奖情况
- 2011年枣庄学院挑战杯二等奖
鉴定结果
- 该论文分析路线合理，实验结果数据可靠，灵敏度高，创新性强，成为测定蛋白质灵敏方便的方法之一，有实际应用价值，为开发天然产物药用提供科学依据。
参考文献
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同类课题研究水平概述
- 分子生物学和分子药理学的发展使人们能够从基因水平理解某些疾病的发病机理，并通过分子设计来寻找有效的治疗药物。因此，上世纪90年代以来，小分子化合物与DNA、蛋白质相互作用的研究已成为化学和生命科学热门课题之一。 探针技术是研究蛋白质结构、功能、定性、定量的重要手段。因此寻找新的探针分子，研究探针分子与蛋白质的作用机理，建立蛋白质灵敏的测定方法，是分析化学工作者的主要任务。目前对蛋白质的定量分析方法有很多种, 如分子光谱（吸收光谱、荧光光谱、化学发光和共振光散射等）探针、电化学探针、等离子体共振法、过渡金属羰基碎片法等。但研究最多、应用最广的还是分子光谱探针，特别是荧光分析法和共振光散射技术由于其方法简单、灵敏度高等优点已成为目前研究生物大分子的重要手段。 近年来，由于合成药带来的不良反应，利用中药、天然药物等的呼声正在日益高涨，人们对天然药物维护健康或防治疾病充满了期望，而且已有许多中药来源的提取物成为良好的抗肿瘤药物如中药白龙、喜树碱，姜黄素等等。有关药物、毒物分子与生物大分子之间相互作用一自是国外学界、大型跨国制药公司和环保机构的基础研究焦点 近年来蛋白质化学已经取得了飞速发展，以蛋白质为作用靶的药物化学研究也得到了突飞猛进的发展。从药物方面来看，几乎各种药物都有报道；同时有关小分子如染料和离子表面活性剂与蛋白质相互作用的报道也较多。从蛋白质方面来看，药物与蛋白质相互作用主要集中于血清蛋白、血浆蛋白等。 本项目的研究目的是在前人研究的基础上，发展新的、无毒害无污染、发光强度高和选择性好的荧光探针，建立蛋白质灵敏、快速和简便的分析方法;利用多种分析技术探讨小分子化合物与生物分子之间的相互作用机理，这不仅拓宽小分子与生物分子相互作用的研究领域，而且为生物物质分子识别、生物传感器、以及药理的研究提供灵敏而选择性的检测技术。 本项目拟选择石榴皮有效成分鞣花酸作为新型蛋白质光谱探针，研究其与蛋白质之间相互作用的机理，寻找与鞣花酸具有协同作用的荧光探针，为新型药物的设计与开发及药理研究提供有价值的信息。目前还未见文献有相关的报道。
