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(dǎo)及光譜性質(zhì)研究.pdf

1、離子液體具有許多優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，尤其是其結(jié)構(gòu)和功能的可調(diào)可設(shè)計(jì)性，是公認(rèn)的“綠色溶劑”和新型材料。近年來(lái)，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(lái)，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(zhuǎn)換、溶解性不佳以及傳輸方式不理想等瓶頸問(wèn)題，這使得離子液體的應(yīng)用擴(kuò)展到制藥領(lǐng)域，形成了第三代離子液體。從不同角度研究API-ILs與蛋白質(zhì)模型分子間的相互

2、作用對(duì)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(yīng)用等都有著非常重要的指導(dǎo)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(dǎo)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?jī)?nèi)容及結(jié)論如下所示：
　?。?）通過(guò)Anton Paar密度計(jì)測(cè)定了三元體系（氨基酸/二肽+API-ILs+水）的密度，計(jì)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(shù)。結(jié)果表明：隨著溫度的升高，氨基酸/二肽的標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾體積Vo2,φ、標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾轉(zhuǎn)移體積△tVo、偏摩爾膨脹系數(shù)Eoφ均逐漸增大，而理論水化數(shù)N H逐漸減小。在所研究的四個(gè)溫度條件

4、下，氨基酸/二肽在BT-PL、BK-SAL水溶液中的標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾體積Vo2,φ均大于水中的相應(yīng)值，△tVo為正值，理論水化數(shù)N H小于水中的相應(yīng)值；而在BT-MAN水溶液中得到了相反的結(jié)果。這說(shuō)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(tuán)間的相互作用占主導(dǎo)地位；而在BT-MAN水溶液中，離子-疏水基團(tuán)、疏水基團(tuán)-疏水基團(tuán)間的相互作用占主導(dǎo)地位。氨基酸/二肽的Hepler’s常數(shù)均為正值

5、，表明三元體系中氨基酸/二肽是溶劑結(jié)構(gòu)促進(jìn)型溶質(zhì)。
　?。?）利用氨基酸的標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾體積成功地估算了甘氨酰二肽的標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾體積。氨基酸的標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾體積與其烷基鏈上碳原子數(shù)之間，以及甘氨酰二肽的標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾體積Vo2,φ(Gly-X)與相應(yīng)氨基酸的標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾體積Vo2,φ(X)之間的存在良好的線性關(guān)系，通過(guò)基團(tuán)貢獻(xiàn)法，得到了氨基酸/二肽的兩性端基(NH3+, COO-)、CH2、烷基側(cè)鏈、(CH2CONH)等基團(tuán)對(duì)API-ILs水溶液

6、中氨基酸/二肽的標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾體積的貢獻(xiàn)。結(jié)果驗(yàn)證了上述氨基酸/二肽在三種不同API-ILs水溶液中標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾體積和標(biāo)準(zhǔn)偏摩爾轉(zhuǎn)移體積存在兩種不同變化趨勢(shì)的結(jié)論。
　　（3）采用電導(dǎo)分析法測(cè)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(dǎo)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(dǎo)率∧o并通過(guò)紫外光譜法測(cè)得了BK-SAL的紫外光譜，得到了其臨界膠束濃度。研究發(fā)現(xiàn)，溫度、氨基

7、酸/二肽的濃度及其疏水烷基鏈長(zhǎng)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(shí)，隨溫度的升高，API-ILs的臨界膠束濃度呈現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)，體現(xiàn)了API-ILs陰離子不同能夠?qū)е麦w系中親水化作用和疏水化作用強(qiáng)度的不同。溫度一定時(shí)，API-ILs的臨界膠束濃度和BK-SAL的極限摩爾電導(dǎo)率隨氨基酸/二肽濃度及其疏水烷基鏈長(zhǎng)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(xué)函數(shù)研究結(jié)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(jìn)行的。且低溫度時(shí)，膠束化過(guò)程是熵驅(qū)動(dòng)過(guò)程，較高溫度時(shí)是焓驅(qū)動(dòng)過(guò)程，體系中存在明顯的熵-焓補(bǔ)償效應(yīng)。
　?。?）通過(guò)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(shù)，采用電導(dǎo)法得到了BK-SAL的膠束聚集數(shù)。結(jié)果表明氨基酸/二肽的加入能夠使API-ILs膠束