咪唑型离子液体与牛血清蛋白的缔合特性.pdf

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1、第33卷第1期影像科学与光化学Vol。33No．12015年1月magingScienceandPhotochemistryJan．，2015超分子化学与应用专刊咪唑型离子液体与牛血清蛋白的缔合特性丁元华，崔健，戴拓苏，郭荣(扬州大学化学化工学院，江苏扬州225002)摘要：通过紫外一可见光谱、荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色谱、衰减全反射红外光谱、负染一透射电镜、等温滴定微量热等实验方法系统地探讨了咪唑型离子液体与牛血清蛋白(BSA)的缔合特性。结果发现，离子液体EBmim]C1的加入使得BSA的紫外吸收强度增加，同时也会导致其荧光猝灭，并且这种猝灭是静态猝灭。同步荧光的研究结果

2、表明，EBmim~C1分子可与蛋白质中接近色氨酸残基的区域发生相互作用，使蛋白质的构象和内部的疏水结构发生改变；负染色法透射电镜直观地显示了加入离子液体后形成的蛋白质一离子液体复合物结构逐渐变大；圆二色谱和衰减全反射红外光谱表明：在离子液体与BSA缔舍过程中，离子液体的加入使得BSA二级结构中的a一螺旋和l3一折叠的含量降低，从而引起蛋白质二级结构的变化；表面张力法和等温滴定微量热法进一步证实上述缔合作用为静电作用和疏水作用共同作用的结果，但离子液体的烷基链与BSA疏水内腔之间的疏水作用是离子液体与BSA缔合的主要驱动力。关键词：离子液体；蛋白质；缔合特性；作用机理doi：10．

3、7517／j．issn．16740475．2015．01．084文章编号：1674—0475(2015)01—008414近年来，离子液体(IL)由于具有优良的物理(EtImBF)被成功地用于设计含有离子液体的和化学性质而引起人们的广泛关注，如较低的蒸DNA导电膜，这开创了一个新的生物体系口应气压、较高的化学和热稳定性、低毒性、良好的导用领域。通过涂敷一层咪唑型_2离子液体，可以电性、可控的疏水性[1]。离子液普遍被认为是绿制备相对稳定的毛细管用于DNA分离。最近，离色溶剂，因为它们可回收，因而可替代传统的有机子液体被用于定量地提取痕量DNA或细胞色素溶剂lI2]。这些独特性使离

4、子液体在有机合CE22,23~。此外，还发现离子液体可作为理想溶剂或成。]、电化学[。]、分离科学Elo13]、材料制备E1418]添加剂用于酶l_2]的固定和分离、蛋白质I2刚的溶中具有巨大的应用潜力。目前，对离子液体在生解和再生以及生物大分子∞]的电化学行为研命科学领域应用的研究比较活跃。乙基咪唑四氟究。然而，所有这些应用，包括相关性能，都与离201411—05收稿，2014～12—10录用国家自然科学基金(21173182)和江苏高校优势学科建设工程项目资助*通讯作者，E-mail：yhding@yzu．edu．cn，guorong@yzu．edu．cn84第1期丁元华等：

5、咪唑型离子液体与牛血清蛋白的缔合特性85子液体和生物大分子之间的相互作用有关l_3。因1．2实验方法此，研究离子液体和生物大分子之间的相互作用，1．2．1溶液的配置对于理解和发展离子液体在生命科学领域的应用先用Tris—HC1缓冲溶液(pH===7．34)配制非常重要。一定浓度的BSA和EBmim-]C1母液，用定量的移蛋白质在细胞和生物体的生命活动过程中起液管准确量取一定量的母液于5mL刻度离心管着十分重要的作用，其功能的发挥直接与其结构中，并用缓冲溶液精确定容，于振荡器充分振荡后有关。研究发现，表面活性剂能够调节蛋白质的置于0℃冰箱内保存2h左右。构象，从而调控蛋白质的性能_

6、3。。最近，有研究1．2．2紫外一可见光谱的测定又发现离子液体能调节核糖核酸酶等蛋白质的稳将样品于25℃水浴中恒温30min后置于石英定性和活性_33。Singh等[。]研究了不同链长离比色皿中，以紫外分光光度计(ShimadzuUV-2550，子液体与明胶的相互作用；于丽等[。]以表面张Japan)~J]定样品的紫外吸收光谱，该测定以Tris—力和荧光光谱法研究了咪唑类离子液体与牛血清HCl缓冲溶液作参比，光谱范围为200~700nlTl。蛋白的相互作用行为。然而，有关离子液体与蛋1．2．3同步荧光光谱和荧光发射光谱的测定白质相互作用的系统性研究，尤其是关于其相互将样品于25℃

7、的水浴中恒温30min后置于作用机理的信息非常有限_3。荧光比色皿中，以荧光分光光度计(ShimadzuRF-在本工作中，以紫外一可见光谱法、荧光光谱5301PC，Japan)测定同步荧光光谱和荧光发射光法、同步荧光光谱法、圆二色谱法以及全反射红外谱。同步荧光光谱选择激发波长与发射光波长差光谱等光谱学方法系统研究了咪唑型离子液体分别为20nm和60nm，进行扫描。荧光发射光[Bmim]Cl与典型蛋白质牛血清蛋白(BSA)的缔谱中激发波长为280nm，狭缝宽度为1．5nm。合特性。