醋酸甲地孕酮/去氢氢化可的松与环糊精相互作用的光谱法研究及分子模拟

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论文采用实验与计算机模拟相结合的方法,研究了醋酸甲地孕酮/去氢氢化可的松两种甾类药物分别与环糊精形成的包合物。实验运用多种手段,包括紫外可见-分光光度法、红外光谱法、圆二色谱法以及核磁共振法表征了包合物,并测定了包合物的平衡常数和热力学参数。计算机模拟在分子理论水平上描述了包合物主客体间的相互作用,并与实验结果相比较。甾类药物是临床上一类重要的药物,但是药物水溶性不佳。将其与环糊精包结后可以增加药物的水溶性。实验以醋酸甲地孕酮(megestrol acetate, MA)和去氢氢化可的松(prednisolone, PN)为研究对象,分别采用β、γ-环糊精(β、γ-CD)和β、2,6-二甲基-β-环糊精(β、DMβCD)包结。首先,利用紫外分光光度法以及圆二色谱法表征;同时,运用Benesi-Hildebrand修正方程计算各包合物在常温条件下的平衡常数,得到结果分别为:614.97M-1、226.30M-1、646.24N-1和1625.15M-1,并控制水浴温度:25℃、30℃、35℃,依据范德霍夫方程得到热力学参数,分析结果发现四种包合物的包合过程驱动力均主要为焓驱动,且包合过程为自发产生。然后,采用饱和水溶液法制备得到四种环糊精包合物,运用红外光谱法、核磁共振法进一步表征分析包合物,研究药物与环糊精的相互作用方式及作用部位。实验表明MA与p-CD及y-CD包合时,显示均为药物的D环与空腔作用较强;PN与p-CD包合时,D环部分与空腔的作用较强;而与DMβCD则是其A环与空腔作用明显。另外,运用AutoDock对接方法成功模拟研究了两种甾类药物与环糊精的包合物中主客体间的相互作用,探讨了MA/PN与环糊精之间的相互作用机理。模拟结果表明,MA与p-CD较其与y-CD间的结合能低,DMβCD对PN较p-CD与PN的结合能低,结合能越低说明相互作用越强,结合物稳定性越高。通过模拟结果的分析,发现MA的A环部分在环糊精空腔外,靠近空腔大口端,其D环在小口端;PN的A环部分完全进入DMβCD的空腔,而D环在其腔外,靠近空腔大口端,而p-CD与PN所得结果为D环部分进入空腔内,其A环部分靠近大口端。故对接所得结果与实验结果基本一致。Autodock对接方法是半柔性对接,与实际实验有一定区别,为了更切合实验条件,采用Hyperchem的MM+力场在水相中模拟对接得到最稳定结构,并进一步做了NBO分析研究。结果表明氢键作用、疏水作用以及电荷转移作用都对包合物的形成具有关键作用。
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