水溶液中氨基酸和二肽與抗菌藥物相互作用的體積、電導及光譜性質研究.pdf

1、作為一種特殊的表面活性劑，抗菌藥物以其獨特的物理化學性質被很多科學家關注，并廣泛應用于日常生活和工業(yè)生產的各個領域。由于蛋白質分子結構復雜，直接對其進行熱力學研究非常困難。而氨基酸和二肽分子結構簡單，是蛋白質的基本結構單元，也是蛋白質發(fā)揮活性作用的基礎部分。基于其特有的生物活性，研究氨基酸和二肽與具有表面活性的抗菌藥物間的相互作用，對認識抗菌藥物在氨基酸、二肽溶液中的膠束化行為，氨基酸、二肽在抗菌藥物膠束化過程中的作用，及揭示藥物與蛋白

2、質之間的作用機制具有重要的意義。本論文中，通過體積法、電導法、熒光光譜法及紫外吸收光譜法較為系統地研究了具有表面活性的抗菌藥物（度米芬（DB）、芐索氯銨（BTC）、苯扎氯銨（DDBAC）、度米芬-L-脯氨酸（DB-PL））+氨基酸/二肽+水三元體系中的各種相關性質。研究的主要內容及結果如下：
　　(1)測定了四個溫度下，抗菌藥物+氨基酸/二肽+水三元體系的密度。計算了氨基酸、二肽在抗菌藥物水溶液中的相關體積參數。發(fā)現在相同溫度下，

3、氨基酸/二肽在四種抗菌藥物水溶液中的標準偏摩爾體積均大于水中的相應值。氨基酸/二肽的標準偏摩爾轉移體積均為正值且隨著溫度的升高逐漸增大，表明氨基酸/二肽的極性基團和帶電基團同抗菌藥物的離子間存在較強的相互作用。隨著溫度的升高和抗菌藥物濃度的增加，理論水化數逐漸減小，表明溫度和抗菌藥物濃度的升高都會造成氨基酸、二肽水化層脫水。
　　(2)氨基酸、二肽在抗菌藥物水溶液中的偏摩爾膨脹系數 oE?隨溫度的升高而逐漸增大。隨著溫度的升高，由

4、于分子熱運動加劇，氨基酸/二肽水化層中的部分水分子釋放出來，水化結構受到破壞，引起 oE?值的增大。同時氨基酸、二肽在抗菌藥物水溶液中對溶劑結構的影響和水中有所不同。
　　(3)采用電導法測定了五個溫度下三元體系的電導率，計算得到抗菌藥物的臨界膠束濃度(CMC)和極限摩爾電導率。發(fā)現在氨基酸/二肽水溶液中抗菌藥物的臨界膠束濃度(CMC)和極限摩爾電導率受溫度、抗菌藥物的種類和氨基酸/二肽的濃度及其疏水烷基鏈長度的影響。當氨基酸/二

5、肽水溶液濃度一定時，隨溫度的升高，四種抗菌藥物的臨界膠束濃度呈現出不同的變化趨勢，體現了體系中親水水化和疏水作用的強度不同；當溫度一定時，抗菌藥物的臨界膠束濃度隨氨基酸、二肽濃度的增大和疏水烷基鏈長度的增加而減小。
　　(4)運用質量作用模型，計算出在氨基酸、二肽水溶液中抗菌藥物的膠束化熱力學函數。結果表明，在氨基酸、二肽水溶液中，抗菌藥物的膠束化行為均是自發(fā)進行的，且在較低溫度時，膠束化過程是熵驅動過程，較高溫度時是焓驅動過程，

6、體系中存在明顯的焓-熵補償效應。
　　(5)以芘分子為熒光探針，通過熒光光譜法計算出三元體系中芘的I1/I3值和抗菌藥物的膠團聚集數。結果表明，氨基酸、二肽的加入減小了三元體系的微極性和抗菌藥物的膠團聚集數，且隨氨基酸、二肽疏水烷基鏈的增長，微極性減小程度增大，膠團聚集數減小程度降低。氨基酸、二肽與抗菌藥物間相互作用使抗菌藥物的微環(huán)境更為疏水。
　　(6)利用紫外-可見光譜法計算了氨基酸、二肽與抗菌藥物相互作用的結合常數，研