共振光散射技术测定药物及生物分子新方法的研究与应用

论文摘要

使用普通的荧光光度计进行测量的共振光散射（Resonance light scattering, RLS）技术是1993年由Pasternack等人提出的。由于RLS技术具有实验操作简单,方法灵敏度高,选择性好等优点而受到了广泛的关注。近几年来,RLS法作为一种新兴的分析测试方法,被不断地应用到超分子化学、物理化学、生命科学等领域中,并逐步显示出了巨大的应用潜能。进一步研究并开发出灵敏度高、选择性佳、稳定性好、操作简便的RLS测定新方法和新体系已然成为分析化学工作者追求的科研目标之一。本学位论文的主要内容是采用新兴的RLS技术建立了八种新的生物与药物分子的测定方法,并利用多种光谱学手段探讨了分子间的作用机理。全文分为共振光散射技术在药物与生物分子的分析研究两个部分。第一部分,药物分子及药物中微量元素的分析研究本文首次建立了以二价锰离子为探针,基于较为少见的RLS信号减弱现象的药物分子芦丁的定量分析方法。另外还利用氨基比林-十六烷基三甲基溴化胺-芦丁的三体系建立了基于RLS信号增强的分析测定方法。分别研究了反应的各种影响因素以及适宜的反应条件。在pH 7.5的溶液中,二价锰离子与芦丁发生相互作用,引起RLS信号减弱的现象,降低的RLS强度与芦丁的浓度呈良好的线性正比关系,由此建立的芦丁测定方法的检出限为0.42μg/mL,线性范围为0.49 - 24.4μg/mL。而在氨基比林-十六烷基三甲基溴化胺-芦丁的RLS体系中,表面活性剂以桥联作用将三者结合并引起强烈的RLS信号增强,该方法的检出限为0.12μg/mL,线性范围为0.4-24.0μg/mL。本文提出的两种芦丁测定方法较传统的芦丁分析方法灵敏度高,选择性好,可以在较宽的范围内准确测定出芦丁的含量。二价铜离子以及Gemini型两性离子表面活性剂磷酸二酯季铵盐在最佳实验条件下可与药物分子姜黄素发生反应并引起强烈的共振光增强,且RLS增强的强度与姜黄素的浓度在一定范围内成线性正比关系。两个实验测定姜黄素的检出限分别为:0.07μg/mL和2.6 ng/mL;线性范围分别为:0.4 60μg/mL和0.0860μg/mL。从实验结果可见,以磷酸二酯季铵盐为探针建立的姜黄素的RLS测定方法更加灵敏且线性范围更宽。本文还建立了测定药物中的活性成分铋的RLS新方法。实验发现,PO43+与Bi （III）可以发生相互作用并形成离子缔合物使得RLS信号明显增强。基于此现象,本文利用极为普通廉价的磷酸作为RLS探针,建立了一种新的,快速简便的测定溶液中微量铋的分析方法,实验测定出铋的检出限为2.4 ng/mL,线性范围在0.05 30μg/mL之间。该方法操作简单,灵敏度高,选择性和重现性好,可直接用于胃药中铋含量的测定。第二部分,生物分子的分析研究本文研究发现,糊精和生物多糖海藻酸钠具有在溶液中发生自身聚集特性并使得自身粒径变大从而导致RLS信号增强。在其它条件一定时,RLS信号的强度与散射粒子的浓度呈线性正比关系。由此我们确定了用RLS法测定溶液中糊精和生物多糖海藻酸钠浓度的定量基础。糊精和多糖测定的检出限分别为0.012 mg/mL和0.15μg/mL;线性范围分别为0.214 mg/mL和0.0518 mg/mL。这是RLS方法在免探针的情况下建立的分析测定实验,进一步简化了操作的同时是新兴RLS技术的革新。以致癌物质联苯胺为RLS探针研究了蛋白质与环境化学污染物的相互作用,并利用它们在酸性条件下产生的增强的RLS光谱信号建立了一种测定蛋白质的RLS新方法。在波长392.0 nm处,联苯胺与蛋白质相互作用所产生的RLS光谱强度与蛋白质的浓度成正比,检测限为1.9 ng/mL,线性范围为0.04 9.0μg/mL。该方法快速,灵敏,已成功用于人尿中蛋白质含量的测定。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 共振光散射技术的原理及定量基础
• 1.3 药物分子及药物中微量元素的测定
• 1.4 糊精和糖类易聚集生物分子的测定
• 1.5 蛋白质测定的研究进展
• 1.6 本学位论文的主要研究内容与创新点
• 1.6.1 药物分子及药物中微量元素的RLS研究及应用
• 1.6.2 生物分子的RLS研究与应用
• 第2章 二价锰离子共振光散射法测定芦丁
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 仪器与试剂
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 光谱特征
• 2.2.2 酸度的影响
• 4浓度的影响'>2.2.3 MnSO₄浓度的影响
• 2.2.4 离子强度的影响
• 2.2.5 反应时间以及稳定性
• 2.2.6 共存物质的影响
• 2.2.7 工作曲线与线性范围
• 2.2.8 分析应用
• 2.3 本章小结
• 第3章 氨基比林-十六烷基三甲基溴化胺-芦丁体系的共振光散射研究及应用
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 仪器与试剂
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 光谱特征
• 3.2.2 pH值及酸介质对RLS的影响
• 3.2.3 探针浓度的影响
• 3.2.4 离子强度的影响
• 3.2.5 试剂加入顺序的影响
• 3.2.6 反应时间和稳定性
• 3.2.7 干扰物质的影响
• 3.2.8 线性范围、灵敏度及精密度
• 3.2.9 分析测定
• 3.3 本章小结
• 第4章 药物分子姜黄素与二价铜离子反应的共振光散射研究及应用
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 仪器与试剂
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 光谱特征
• 4.2.2 酸度的影响
• 4.2.3 二价铜离子浓度的影响
• 4.2.4 离子强度的影响
• 4.2.5 反应时间以及稳定性
• 4.2.6 干扰物质的影响
• 4.2.7 线性范围、灵敏度及精密度
• 4.2.8 分析应用
• 4.3 本章小结
• 第5章 Gemini型表面活性剂与药物分子姜黄素体系的共振光散射光谱研究及应用
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 仪器与试剂
• 5.1.2 实验方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 光谱特征
• 5.2.2 酸度的影响
• 5.2.3 PQAS浓度的影响
• 5.2.4 离子强度的影响
• 5.2.5 反应时间以及稳定性
• 5.2.6 干扰物质的影响
• 5.2.7 线性范围、灵敏度及精密度
• 5.2.8 样品分析应用
• 5.3 本章小结
• 第6章 糊精自身聚集的共振光散射研究及测定
• 6.1 实验部分
• 6.1.1 仪器与试剂
• 6.1.2 实验方法
• 6.2 结果与讨论
• 6.2.1 光谱特征
• 6.2.2 pH值及酸介质对RLS的影响
• 6.2.3 乙醇试剂的影响
• 6.2.4 离子强度的影响
• 6.2.5 反应时间和稳定性
• 6.2.6 干扰物质的影响
• 6.2.7 线性范围、灵敏度及精密度
• 6.2.8 分析测定
• 6.3 本章小结
• 第7章 生物多糖海藻酸钠自身聚集的共振光散射研究及测定
• 7.1 实验部分
• 7.1.1 仪器与试剂
• 7.1.2 实验方法
• 7.2 结果与讨论
• 7.2.1 共振光散射光谱
• 7.2.2 酸介质对RLS的影响
• 7.2.3 乙醇试剂的影响
• 7.2.4 离子强度的影响
• 7.2.5 反应时间和稳定性
• 7.2.6 干扰物质的影响
• 7.2.7 线性范围、灵敏度及精密度
• 7.2.8 分析测定
• 7.3 本章小结
• 第8章 磷酸与三价铋离子相互作用引起共振光散射增强的研究及应用
• 8.1 实验部分
• 8.1.1 仪器与试剂
• 8.1.2 实验方法
• 8.2 结果与讨论
• 8.2.1 RLS光谱特征
• 8.2.2 磷酸用量及反应介质的影响
• 8.2.3 有机溶剂的影响
• 8.2.4 离子强度的影响
• 8.2.5 反应时间以及稳定性
• 8.2.6 干扰物质的影响
• 8.2.7 线性范围、灵敏度及精密度
• 8.2.8 样品分析应用
• 8.3 本章小结
• 第9章 蛋白质与联苯胺体系的共振光散射光谱研究及分析应用
• 9.1 实验部分
• 9.1.1 仪器与试剂
• 9.1.2 实验方法
• 9.2 结果与讨论
• 9.2.1 光谱特征
• 9.2.2 酸度及酸介质的影响
• 9.2.3 BD浓度的影响
• 9.2.4 离子强度的影响
• 9.2.5 反应时间以及稳定性
• 9.2.6 共存物质的影响
• 9.2.7 线性范围、检测限与精密度
• 9.2.8 样品分析测定
• 9.3 本章小结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢