第4 1卷第10 期20 13年10 月化学工程C H E M I C A LE N G IN E E R IN G ( C H IN A )V 0 1. 4 1 N o . 10O c t. 2 0 13荧光光谱法研究类人胶原蛋白与Z n ( Ⅱ )的相互作用俞园园1, 2( 1. 西北大学化工学院陕西省可降解生物医用材料重点实验室, 陕西西安7 10 0 6 9 ;2. 陕西学前师范学院化学与化工系, 陕西西安7 10 10 0 )摘要: 以最终制备对人体安全无毒且补锌效果良好的类人胶原蛋白- 锌螯合物为目标, 利用紫外一可见吸收光谱法和荧光光谱法对类人胶原蛋白分子( H L C )与金属z n ( 1I)离子之间的相互作用方式和机理进行了研究, 其中Z n ( Ⅱ )离子浓度为1. 0X10 ~- - 1. 0 × 10 “m o L /L ; 并通过荧光猝灭法计算出不同温度下( 29 8 K 和2 7 3 K )H L C 分子与z n( Ⅱ )离子之间的结合常数以及相应的热力学参数。 研究结果表明: z n ( Ⅱ )离子对类人胶原蛋白的内源荧光有猝灭作用; 根据S tem . V o lm er 方程的求解结果可知猝灭机制属于动态猝灭和静态猝灭; 类人胶原蛋白分子和Z n ( Ⅱ )离子以摩尔比1: 1形成胶原蛋白一锌螯合物; 二者间的结合为自发反应, 且相互作用力主要为疏水作用力。 因此,文中的研究结果对类人胶原蛋白- z n ( Ⅱ )螯合物的工业化制备、 理化性质探究以及进一步的应用研究提供了实验依据和理论基础。关键词: 类人胶原蛋白; 荧光光谱; Z n ( Ⅱ )中图分类号: Q8 16文献标识码: A文章编号: 10 0 5- 9 9 54 ( 20 13)10 - 0 0 0 9 - 0 4D O I: 10. 3969/j. issn . 1005- 9954. 2013. 10. 003In te r a c tio n b e tw e e n h u m a n - lik ec o lla g e na n dz in c ( Ⅱ )b yf lu o r e sc e n c eY UY u a n . y u a n l'2( 1. S h a a n x i K e y L a b o r a to r yo fD e g r a d a b leB io m e d ic a l M a te r ia ls, S c h o o l o f C h e m ic a lE n g in e e r in g , N o r th w e stU n iv e r sity , X i’ a n7 10 0 6 9 , S h a a n x i P r o v in c e , C h in a ; 2. D e p a r tm e n to fC h e m istr ya n dC h e m ic a lE n g in e e r in g , S h a a n x i X u e q ia nN o r m a lU n iv e r sity , X i’ a n 7 10 10 0 , S h a a n x i P ro v in ce, C h in a )A b str a c t: In o r d e rtop r e p a r eth ec o m p le xo f h u m a n - lik ec o lla g e n ( H L C )w ithz in c( 1I)u seda s a z in cto n ic,f lu o r e sce n cesp e c tr o sc o p ya n d U V - V ISa b so r p tio n sp e c tr o sc o p yw e r ee m p lo y e dtoa n a ly z eth eb in d in gm o d e a n dm e c h a n ismo f Z n ( Ⅱ )toh u m a n —lik eco lla g en , a n df lu o r e sc e n c e titra tio ne x p e r im e n tw a s ca r r ied o u t w ith Z n ( Ⅱ )c o n c e n tr a tio n s f r o m 1. 0X10 - 1to 1. 0 × 10 —4 m o L /L a t 2 9 8 Ka n d 27 3 Kto ca lcu la te th eb in d in gco n sta n ts a n d th ec o r r e sp o n d in gth erm o d y n a m ic p a r a m e te r s. T h e e x p e r im e n ta lr e su h s in d ica te th a t Z n ( 11)ca rl q u e n c hth e in trin sicf lu o r e sce n cein ten sityo f h u m a n —lik eco lla g ena n d th eH L C —Z n ( 11)co m p lex f o rm s. A cco rd in gto th e S te m —V o lm e re q u a tio n , th eq u e n c h in gm ech a n ismb e lo n g sto b o thd y n a m ica n dsta ticq u e n c h in g d u r in gth eb in d in g p r o c e sso fz in cio n s w ithp r o te inm o le c u le s, a n dth e n u m b e ro fb in d in gp o in tsd e m o n str a te s th a t H L Ca n dZ n ( 1I)f o rmth ec o m p le xo fm o lera tio1: 1. Ina d d itio n . th e b in d in gp r o c e ssb e tw e e n th ep r o teinm o le c u le a n dzin c( 11)io n sissp o n ta n e o u sa n dth eh y d r o p h o b icin tera ctio n sa r e th e m a inb in d in gf o r c e . T h e c o n c lu sio n th a tZ n ( II)ca ll b in d to h u m a n —lik eco lla g e nis cla rif iedb ya ll th e see x p e r im e n ta lresu lts a n d th eo retica l d a ta , a n dit C a n b ea u sef u l g u id e lin ef o r th ep h o to d y n a m ic p r o c e ss u n d ersta n d in g , la rg e- sca le p r e p a r a tio na n df u r th era p p lica tio n stu d yo f th e H L C —Z nco m p lex .K e yw o r d s: h u m a n —lik e co lla g en ; f lu o rescen ce; zin c( 11)锌是人体生长发育所必需的一种微量元素,在人体免疫、 中间代谢、 D N A 代谢和修复、 视觉、味觉以及认知/行为等方面发挥着重要的生物学作用‘1- 2]。 由于锌缺乏的普遍性以及锌元素生物收稿日期: 2013- 04 - 19基金项目: 陕西省188宝金博页面版厅自然科学专项项目( 20 13JK 0 7 0 3); 陕西省自然科学基础研究计划项目( 20 13JQ 20 25); 陕西学前师范学院科研基金项目 ( 20 13K J0 8 2)作者简介: 俞园园( 19 83一), 女, 博士, 讲师, 研究方向为蛋白质化学, 电话: 1357 24 207 13, E - m a il: y u y u a n y u a n 0317 @ 163. co lll。万方数据