荧光铁载体、铽(Ⅲ)与四环素相互作用的研究

宋凯丽,杨斌盛

(山西大学 分子科学研究所,化学生物学与分子工程教育部重点实验室,山西 太原 030006)

0 引言

铁离子是几乎所有生物生长发育的必需微量元素,在缺铁的条件下,微生物会通过自身分泌或利用其他微生物产生的铁载体吸收环境中微量的铁离子以满足自身对铁离子的需求。Pyoverdine (Pvd,其结构见图1A)即荧光铁载体,是荧光假单胞菌在缺铁条件下分泌的水溶性良好、具有黄绿色荧光的小分子化合物[1-4]。Pvd由发荧光的喹啉衍生基团及肽链组成,现已有100多种不同的Pvd结构被确定,其中肽链的组成和序列的不同导致了Pvd结构的不同[5-8]。铁(Ⅲ)离子是Pvd的天然结合金属,除此之外,Pvd还可与Ag+,Cd2+,Cu2+,Mn2+,Zn2+等金属离子结合[9]。Pvd也可与稀土离子探针Tb3+以1∶1结合,其结合常数为4.44×1014L/mol[10]。四环素(TC,其结构见图1B)是一种广谱抗生素,具有低毒性，可口服等优点,被广泛用于预防、治疗疾病以及促进畜牧业和水产养殖业发展等方面。四环素的结构中存在许多潜在的金属结合位点:酮-苯酚体系的氧原子、烯醇氧、氮原子以及甲酰胺基团,其可与Zn2+,Al3+,Mg2+等金属离子结合[11]。TC分子由具有多个可离子化官能团的4环系统组成,已经报道了三个pKa值,分别是C1-C3:pKa=3.3,C4:pKa=9.6,C10-C12:pKa=7.8[11-12]。

四环素可能通过废水和作物新陈代谢进入水环境中,对水生和陆生生物产生潜在的影响[13]。近年来,抗生素的广泛使用使得荧光假单胞菌铁吸收等是否受这些抗生素干扰的微生物学问题备受关注。本文采用紫外光谱、荧光光谱及等温滴定量热法并利用Tb3+探究了四环素对荧光假单胞菌铁吸收的影响。……