十溴联苯醚与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究.pdf

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1、第38卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究简报第10期2010年l0月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1479～1482DOI：10．3724／SP．J．1096．2010．01479十溴联苯醚与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究谢显传王晓蓉“张幼宽郑建中吴颖欣薛银刚(污染控制与资源化研究国家重点实验室，南京大学环境学院，南京大学水科学研究中心，南京210093)摘要在模拟生理条件下，采用荧光光谱法研究十溴联苯醚(Deca—BDE)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。结果表明：D

2、eca-BDE对BSA的内源荧光有静态猝灭作用。Deca—BDE与BSA在277，298和310K的结合常数分别为1．92×10，1．97×10和2．16×10L／mol。Deca．BDE在BSA接近于色氨酸残基附近有2个结合位点。热力学参数表明，Deca—BDE与BSA相结合的主要驱动力是疏水作用力。与Deca—BDE结合后，BSA色氨酸残基附近肽键伸展程度增加，蛋白分子结构疏松。关键词十溴联苯醚；牛血清白蛋白；荧光光谱1引言多溴联苯醚(PBDEs)由于具有阻燃效率高、价格便宜及对材料性能影响小等优点，常被加入树脂、聚

3、苯乙烯、聚氨酯泡沫等高分子合成材料中作为阻燃添加剂，在纺织、建材、交通工具和电子等领域广泛应用¨。2001年全球PBDEs产量已达6．7万吨，其中十溴联苯醚(Decabromodiphenylether，Deca—BDE)占PBDEs总量的8O％以上⋯。2001年我国十溴联苯醚(Deca．BDE)的销售量已达1．35万吨J。由于不是以化学键与本体材料结合，PBDEs很容易从产品中释放出来进入环境。目前全球PBDEs污染非常普遍，随处可检测出PBDEs，甚至在北极地区也能检测到J。由于化学结构与多氯联苯(PCBs)类似，P

4、BDEs的亲脂性强，在环境中持久稳定，易在生物体内富集，可通过食物链产生生物放大效应，危害高营养级的生物。有研究表明，PBDEs会干扰生物体的甲状腺激素水平，影响生物神经系统的正常发育。此外，PBDEs还表现有肝毒性、肾毒性、生殖毒性及致癌性’。血清白蛋白是动物血浆中最重要的载体蛋白，是外源污染物在生物体内迁移的重要载体。但是在生物体内血清白蛋白如何与PBDEs相互作用以及它们如何运载PBDEs还不甚清楚，也未见相关的研究报道。因此，本实验在模拟生理条件下研究Deca．BDE与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用，对了解De

5、ca．BDE在生物体内的迁移转化、生物致毒机理等具有重要意义。2实验部分2．1仪器与试剂F-700型荧光光谱仪(13本日立公司)；MilliporeQ超纯水系统。牛血清白蛋白(BSA，Fluka公司)，十溴联苯醚(Deca-BDE，Sigma—Aldrich公司)，其它试剂均为国产分析纯。2．2实验方法2．2．1溶液配制以0．1mol／L磷酸盐缓冲液(含0．1mol／LNaCl，pH=7．4)为溶剂，配制4．0~mol／LBSA溶液，置于4cI=冰箱中保存。以二甲亚砜(DMSO)为助溶剂，先溶解十溴联苯醚(Deca—BD

6、E)，再用上述的0．1mol／L磷酸盐缓冲液配制成10Ixmol／LDeca．BDE溶液，室温放置。2．2．2荧光光谱测定在10mL玻璃试管中依次加人2mL4．0×10mol／LBSA溶液、1mL不同浓度Deca—BDE稀释液和1mL含不同浓度二甲亚砜(DMSO)的磷酸盐缓冲液，混匀。为避免助溶剂的影响，需保证每试管的反应液中二甲亚砜(DMSO)含量一致。1cm×1cm荧光比色皿，荧光扫描的固定激发波长为280nm，激发和发射通带均为5nm，扫描300～450nm的荧光光谱。同步荧光光谱扫描测2010-03—10收稿；2

7、010-05-08接受本文系国家重点基础研究发展计划”973”项目(No．2009CB421604)资助E—mail：ekxr@nju．edu．ca1480分析化学第38卷定时固定激发和发射波长间隔△A分别为15和60nm。3结果与讨论3．1Deca-BDE与BSA的荧光猝灭光谱由于含有荧光芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸)，蛋白质具有内源荧光_1。图1表明，激发波长为280nm时，BSA的最大荧光发射峰为340nm。固定BSA浓度，随着Deca．BDE浓度的增加，BSA340nm处的内源荧光强度表现出有规律地降低

8、，最大荧光发射的峰位有轻微的蓝移现象，而它的发射峰峰形基本保持不变。这说明Deca．BDE对BSA能产生有规律的荧光猝灭作用，由此可判断二者发生了相互作用。在激发波长为280nm时，实验测定Deca．BDE无荧光响应，因此可完全忽略内滤光效应。3．2Deca-BDE对BSA荧光猝灭机理荧光猝灭可分为动态猝灭作用和静态