地西泮与乙醇协同作用机制的荧光光谱分析

doi:10.7503/cjcu20170710

高等学校化学学报 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (6): 1178.doi: 10.7503/cjcu20170710

地西泮与乙醇协同作用机制的荧光光谱分析

崔胜峰¹(), 万敬伟¹, 周成合²

1. 铁道警察学院公安技术系, 理化物证检验研究中心, 郑州 450053
2. 西南大学化学化工学院, 重庆市高校应用化学重点实验室, 重庆 400715

收稿日期:2017-11-08 出版日期:2018-06-10 发布日期:2018-05-08
基金资助:
河南省科技攻关计划项目(批准号: 172102310603, 172102210112)、河南省高等学校重点科研项目计划(批准号: 16A350009, 16A150041)和中央高校基本科研业务经费项目(批准号: 2016TJJBKY025)资助.

Fluorescence Spectroscopic Analysis on the Synergistic Mechanism of Diazepam and Ethanol^†

CUI Shengfeng^1,^*(), WAN Jingwei¹, ZHOU Chenghe²

1. Center for Physical and Chemical Evidence Examination, Department of Public Security Technology, Railway Police College, Zhengzhou 450053, China
2. Institute of Bioorganic & Medicinal Chemistry, School of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest University, Chongqing 400715, China;

Received:2017-11-08 Online:2018-06-10 Published:2018-05-08
Contact: CUI Shengfeng E-mail:cuishengfeng@rpc.edu.cn
Supported by:
† Supported by the Henan Scientific and Technological Research Projects, China(Nos.172102310603, 172102210112), the Key Research Project of Higher Education of Henan Province, China(Nos.16A350009, 16A150041) and the Research Funds for the Central Universities, China(No.2016TJJBKY025).

摘要/Abstract

摘要：

基于荧光光谱分析技术, 通过体外模拟生理环境实验和动物体内实验探索了地西泮与乙醇的协同作用机制. 研究结果表明, 在地西泮体内代谢初期, 血液中乙醇的存在可以降低地西泮-人血清白蛋白(HSA)络合物的结合平衡常数, 致使血液中地西泮游离分子的浓度相对增大, 可加速地西泮分子的代谢速率, 降低药物的半衰期, 从而增强地西泮在体内的药效, 产生协同作用.

关键词: 地西泮, 酒精依赖, 荧光光谱, 人血清白蛋白, 光谱分析

Abstract:

The synergistic mechanism of diazepam and ethanol was investigated based on fluorescence spectroscopic method by simulating the physiological environment in vitro and the in vivo experiments in mice. The experimental results revealed that the presence of ethanol in the blood can reduce the equilibrium binding constant of diazepam-HSA complex in the early metabolism of diazepam, which resulted in the increase of the free diazepam proportion, accelerating the metabolic rate of diazepam, and shorten the half-life and storage time of diazepam in the blood, thereby enhancing its bioactive efficacy.

Key words: Diazepam, Alcohol dependence, Fluorescence, Human serum albumin, Spectral analysis

中图分类号:

O657

TrendMD:

崔胜峰, 万敬伟, 周成合. 地西泮与乙醇协同作用机制的荧光光谱分析. 高等学校化学学报, 2018, 39(6): 1178.

CUI Shengfeng, WAN Jingwei, ZHOU Chenghe. Fluorescence Spectroscopic Analysis on the Synergistic Mechanism of Diazepam and Ethanol^†. Chem. J. Chinese Universities, 2018, 39(6): 1178.

图/表 10

Fig.1 UV-Vis absorption spectra of HSA in the presence of various concentrations of diazepam(298 K, pH=7.4) c(HSA)=1.5×10-5 mol/L; a. diazepam only; concentrations of diazepam are 0—1.6×10-5 mol/L for curves b—j at increment of 0.2. The inset corresponds to the absorbance at 278 nm with different concentrations of diazepam.

Fig.2 Emission spectra of HSA in the presence of diazepam(T=298 K)c(HSA)=1.5×10-5 mol/L; concentrations of diazepam are 0—1.4×105 mol/L for curves a—h at increment of 0.2; i. diazepam only.

Fig.3 Stern-Volmer plots of diazepam-HSA system

Table 1 Stern-Volmer constants of the diazepam-HSA system*

T/K	10⁴ K_SV/(L·mol^-1)	10^-12 K_q/(L·mol^-1·s^-1)	R	SD
298	4.32	6.75	0.998	0.015
303	4.03	6.30	0.997	0.017
310	3.62	5.66	0.999	0.004

Fig.4 Modified Stern-Volmer plots of diazepam-HSA system

Table 2 Modified Stern-Volmer constants of diazepam-HSA system(pH=7.4)

T/K	10⁴ K_a/(L·mol^-1)	R	SD
298	8.68	0.999	0.06
303	6.74	0.999	0.08
310	4.42	0.999	0.06

Fig.5 Scatchard plots of diazepam-HSA system

Table 3 Binding constants and sites of diazepam-HSA system(pH=7.4)

T/K	10⁴K_b/(L·mol^-1)	n	SD	R
298	8.21	1.08	0.003	0.997
303	7.08	1.14	0.001	0.997
310	4.47	1.12	0.001	0.995

Table 4 Effect of ethanol on the Kb value of diazepam-HSA system*

Concentration of ethanol/(mg·mL^-1)	10⁴K_b/(L·mol^-1)	K_b/K₀(%)	R	SD
0.2	3.25	39.6	0.992	0.005
0.4	1.30	15.8	0.991	0.002
0.6	2.88	35.1	0.993	0.004
0.8	6.37	77.6	0.997	0.006
1.0	3.82	46.5	0.993	0.005
1.2	2.81	34.2	0.993	0.004
1.4	4.62	56.3	0.992	0.007
1.6	3.78	46.0	0.994	0.005
1.8	4.36	53.1	0.991	0.006

Table 5 Concentrations of diazepam and nordiazepam in the heart blood of mice

Concentration of ethanol/ (mg·kg^-1)	Concentration of diazepam/(μg·mL^-1)			Concentration of nordiazepam/(μg·mL^-1)
Concentration of ethanol/ (mg·kg^-1)	20 min	40 min	60 min	20 min	40 min	60 min
0	1.245	0.873	1.096	4.345	6.486	7.135
600	0.773	0.606	0.801	3.752	6.738	11.365
1200	0.783	0.736	0.752	3.124	6.906	12.653
1800	0.521	0.504	0.691	3.426	7.094	12.974

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