华法林与人血清蛋白结合的动力学过程和光谱性能研究

摘要：

华法林作为口服维生素K拮抗剂几十年来广泛应用于治疗血栓类疾病.因此针对华法林的物理化学性质的研究成为了人们的重点.通过含时密度泛函理论(TD-DFT),模拟了华法林分子在水溶液状态下与人血清蛋白结合过程中几种状态的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)与荧光光谱,研究不同状态在激发过程中的跃迁方式和电荷转移过程,以及光谱的差异,探究整个动力学过程的激发态变化机理.结果表明,华法林在水溶液中紫外-可见吸收光谱表现出双吸收现象,双吸收现象主要由不同的激发态跃迁导致.未去质子化前,主要吸收峰波长为 291 nm,去质子化后,吸收强度降低,波长红移,当华法林与血清蛋白结合后发生电荷转移导致吸收增益,波长 307 nm吸收峰强度最高.通过计算第一激发态(S1)的结构和激发能模拟华法林不同状态的荧光光谱,最初状态下荧光峰为 360 nm,去质子化后,荧光强度降低,波长红移,结合后结构变化导致荧光增益.根据华法林的荧光光谱变化情况,说明其在整个动力学过程中存在不同的荧光发射过程.通过分子前线轨道分析和电子-空穴分析研究整个动力学过程的电荷转移情况,表明华法林单体的荧光发射过程为局域激发,与蛋白质结合后荧光发射过程为电荷转移激发,结合后的荧光增益特征使华法林可以作为荧光探针.该研究揭示了华法林与蛋白结合过程中光谱变化机理,为以后探究分子结合动力学过程提供新型研究手段和理论支撑.

关键词：华法林、人血清蛋白、光谱、含时密度泛函理论、分子动力学模拟

所属期刊栏目：43

分类号：O644(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金;西南科技大学博士基金项目

在线出版日期：2023-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2099-2104