環(huán)糊精對離子型表面活性劑與牛血清白蛋白相互作用的影響.pdf

1、蛋白質(zhì)和表面活性劑復(fù)合體系在生物體內(nèi)、化妝品、食品、醫(yī)藥、洗滌劑以及在生物分離和酶處理等眾多領(lǐng)域有重要應(yīng)用。因此，提高我們對于蛋白質(zhì)-表面活性劑相互作用的認(rèn)識是非常重要的。若能在一定范圍內(nèi)調(diào)控蛋白質(zhì)-表面活性劑的相互作用，則可優(yōu)化蛋白質(zhì)材料的設(shè)計和加工技術(shù)，同時可進(jìn)一步為蛋白質(zhì)和表面活性劑相互作用的本質(zhì)提供分子水平上的暈要信息。眾所周知，環(huán)糊精相對疏水的非極性空腔可容納表面活性劑分子形成包合物，因此環(huán)糊精具有潛在的調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)-表面活性劑

2、相互作用的能力。本文系統(tǒng)研究具有不同非極性空腔大小的環(huán)糊精對牛血清白蛋白(BSA)與不同類型表面活性劑之間相互作用的影響，研究內(nèi)容主要包括以下幾個部分： 1.以熒光光譜和等溫滴定微量熱法等手段研究了具有不同非極性空腔大小的α-和β-環(huán)糊精對BSA和典型的陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)相互作用的影響。在SDS濃度低于c1(0.05 mM)時，SDS單體分子主要以高親合特異性作用結(jié)合到BSA分子上；當(dāng)SDS濃度高于臨界聚集

3、濃度(cac)時，表面活性劑分子主要以疏水作用發(fā)生協(xié)同性結(jié)合作用。在β-環(huán)糊精存在下，由于β-環(huán)糊精非極性腔的尺寸與SDS分子的疏水鏈匹配性較差，兩者之間的結(jié)合常數(shù)較低，并且，SDS與BSA分子之間存在較強(qiáng)的特異性結(jié)合作用，因此，SDS與BSA之間的高親合特異性相互作用并未受到明顯抑制。然而，β-環(huán)糊精非極性空腔與SDS分子的疏水鏈之間的相互作用卻可使BSA與SDS分子之間的非特異性結(jié)合受到明顯抑制，因此，β-環(huán)糊精的存在導(dǎo)致cac明顯

4、增加。不同pH值條件下，β-環(huán)糊精對BSA與表面活性劑相互作用的調(diào)控結(jié)果進(jìn)一步表明，SDS與具有天然結(jié)構(gòu)的BSA分子之間較強(qiáng)的特異性結(jié)合，并非主要由靜電作用所致，而是由SDS與BSA分子中一些特異性位點之間的靜電和疏水作用以及其它分子間弱作用力共同作用的結(jié)果。在α-環(huán)糊精存在下，由于α-環(huán)糊精非極性空腔的尺寸與SDS分子的疏水鏈匹配性較好，兩者之間的結(jié)合常數(shù)較高，使SDS與BSA之問的特異性結(jié)合與非特異性結(jié)合皆受到明顯抑制。以上結(jié)果表明

5、，α-環(huán)糊精對SDS與BSA之間相互作用可起到較強(qiáng)的調(diào)控作用。 2.以熒光光譜和等溫滴定量熱法研究了環(huán)糊精對BSA和十二烷基苯磺酸鹽鈉(SDBS)相互作用的影響。在SDBS濃度低于c1(0.05 mM)時，SDBS單體分子主要以高親合特異性作用結(jié)合到BSA分子上；當(dāng)SDBS濃度高于臨界聚集濃度(cac)時，表面活性劑分子主要以疏水作用發(fā)生協(xié)同性結(jié)合作用。在β-環(huán)糊精存在下，一方面，β-環(huán)糊精非極性腔與SDBS分子帶有苯環(huán)的疏水鏈匹配性較

6、好，兩者之間的結(jié)合常數(shù)較高；另一方面，SDBS分子的苯環(huán)結(jié)構(gòu)使其與蛋白的特異性結(jié)合比較弱。因此，SDBS與BSA之間的特異性相互作用在β-環(huán)糊精存在下受到明顯抑制，導(dǎo)致c1明顯增加。在α-環(huán)糊精存在下，由于α-環(huán)糊精非極性腔的尺寸與SDBS分子的疏水鏈匹配性較差，兩者之間的結(jié)合常數(shù)較低，α-環(huán)糊精對SDBS與BSA之間高親合特異性結(jié)合的抑制程度較差。兩種環(huán)糊精皆能有效抑制SDBS與BSA之間非特異性結(jié)合作用，但β-環(huán)糊精的抑制程度更加顯

7、著。 3.主要以熒光光譜和等溫滴定量熱法研究了環(huán)糊精對BSA與陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)相互作用的影響。陽離子表面活性劑與BSA結(jié)合同樣包括特異性結(jié)合和非特異性結(jié)合部分。相比于陰離子表面活性劑SDS，CTAB與BSA之間的高親合特異性結(jié)合作用較弱，α-和β-環(huán)糊精的存在皆可在一定程度上抑制CTAB與BSA分子之間的高親合特異性結(jié)合作用，并且α-環(huán)糊精的作用更加顯著。這是由于α-環(huán)糊精與CTAB分子之間的結(jié)合