水溶液中氨基酸-二肽與藥物活性組分離子液體(API-ILs)相互作用的體積、電導及光譜性質研究.pdf

1、離子液體具有許多優(yōu)異的物理化學性質，尤其是其結構和功能的可調可設計性，是公認的“綠色溶劑”和新型材料。近年來，隨著研究的不斷深入，含藥物活性組分的離子液體（API-ILs）不斷地被合成出來，研究表明，API-ILs兼具藥物組分的生物活性和離子液體的優(yōu)良品性，有望解決傳統(tǒng)藥物存在的多晶轉換、溶解性不佳以及傳輸方式不理想等瓶頸問題，這使得離子液體的應用擴展到制藥領域，形成了第三代離子液體。從不同角度研究API-ILs與蛋白質模型分子間的相互

2、作用對于了解生理環(huán)境下API-ILs與生物分子相互作用的規(guī)律以及新型API-ILs的研發(fā)、篩選和臨床應用等都有著非常重要的指導意義。本文合成了三種含藥物活性組分的離子液體API-ILs：芐索氯銨-L-脯氨酸（BT-PL）、芐索氯銨-DL-扁桃酸（BT-MAN）、苯扎氯銨-水楊酸（BK-SAL）。分別用體積法、電導法、光譜法研究了水溶液中它們與生物小分子氨基酸（甘氨酸、L-丙氨酸、L-纈氨酸、L-亮氨酸）和甘氨酰二肽（甘氨酰-甘氨酸、甘氨

3、酰-L-纈氨酸、甘氨酰-L-亮氨酸）之間的相互作用。主要研究內容及結論如下所示：
　?。?）通過Anton Paar密度計測定了三元體系（氨基酸/二肽+API-ILs+水）的密度，計算獲得了氨基酸/二肽在不同溫度、不同濃度的API-ILs水溶液中的體積參數。結果表明：隨著溫度的升高，氨基酸/二肽的標準偏摩爾體積Vo2,φ、標準偏摩爾轉移體積△tVo、偏摩爾膨脹系數Eoφ均逐漸增大，而理論水化數N H逐漸減小。在所研究的四個溫度條件

4、下，氨基酸/二肽在BT-PL、BK-SAL水溶液中的標準偏摩爾體積Vo2,φ均大于水中的相應值，△tVo為正值，理論水化數N H小于水中的相應值；而在BT-MAN水溶液中得到了相反的結果。這說明在BT-PL、BK-SAL水溶液中，氨基酸/二肽與API-ILs之間的離子-離子、離子-極性基團間的相互作用占主導地位；而在BT-MAN水溶液中，離子-疏水基團、疏水基團-疏水基團間的相互作用占主導地位。氨基酸/二肽的Hepler’s常數均為正值

5、，表明三元體系中氨基酸/二肽是溶劑結構促進型溶質。
　?。?）利用氨基酸的標準偏摩爾體積成功地估算了甘氨酰二肽的標準偏摩爾體積。氨基酸的標準偏摩爾體積與其烷基鏈上碳原子數之間，以及甘氨酰二肽的標準偏摩爾體積Vo2,φ(Gly-X)與相應氨基酸的標準偏摩爾體積Vo2,φ(X)之間的存在良好的線性關系，通過基團貢獻法，得到了氨基酸/二肽的兩性端基(NH3+, COO-)、CH2、烷基側鏈、(CH2CONH)等基團對API-ILs水溶液

6、中氨基酸/二肽的標準偏摩爾體積的貢獻。結果驗證了上述氨基酸/二肽在三種不同API-ILs水溶液中標準偏摩爾體積和標準偏摩爾轉移體積存在兩種不同變化趨勢的結論。
　?。?）采用電導分析法測定了不同溫度條件下，API-ILs在不同濃度的氨基酸/二肽水溶液中的電導率，得到了BT-PL、BT-MAN的臨界膠束濃度CMC和BK-SAL的極限摩爾電導率∧o并通過紫外光譜法測得了BK-SAL的紫外光譜，得到了其臨界膠束濃度。研究發(fā)現，溫度、氨基

7、酸/二肽的濃度及其疏水烷基鏈長度以及API-ILs陰離子大小均能夠影響氨基酸/二肽水溶液中API-ILs的臨界膠束濃度CMC。在氨基酸/二肽水溶液濃度一定時，隨溫度的升高，API-ILs的臨界膠束濃度呈現出不同的變化趨勢，體現了API-ILs陰離子不同能夠導致體系中親水化作用和疏水化作用強度的不同。溫度一定時，API-ILs的臨界膠束濃度和BK-SAL的極限摩爾電導率隨氨基酸/二肽濃度及其疏水烷基鏈長度的增加而減小。
　　（4）氨

8、基酸/二肽水溶液中API-ILs的膠束化熱力學函數研究結果表明：API-ILs在氨基酸、二肽水溶液中的膠束化行為是自發(fā)進行的。且低溫度時，膠束化過程是熵驅動過程，較高溫度時是焓驅動過程，體系中存在明顯的熵-焓補償效應。
　?。?）通過熒光光譜法得到了BT-PL、BT-MAN在水、氨基酸/二肽水溶液中芘探針的I1/I3值以及二者的膠束聚集數，采用電導法得到了BK-SAL的膠束聚集數。結果表明氨基酸/二肽的加入能夠使API-ILs膠束