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两性霉素B的特点两性霉素B(二性霉素B)，中文别名：二性霉素B、节丝霉素B、两性霉素-B、两性霉素乙、芦山霉素、庐山霉素、异性霉素，英文别名：Amfostat、Ampho-Moronal、Amphotericin、AnfotericinaB、Fongizone、Fungilin、Fungizone、Lushanmycin、Wypicil，来源本品是从链霉菌(Streptomycesnodosus)的培养液中分离而得的一类多烯类抗真菌药。
国产庐山霉素与本药是同一物质。
黄色或橙黄色粉末；无臭或几乎无臭，无味；有引湿性，在日光下易被破坏失效。
在二甲亚砜中溶解，在二甲基甲酰胺中微溶，在甲醇中极微溶解，在水、无水乙醇、氯仿或乙醚中不溶。
在中性或酸性介质中可形成盐，其水溶性增高但抗菌活性会下降，其脱氧胆酸钠盐可做注射剂。
编辑摘要两性霉素B - 作用与用途两性霉素B为多烯类抗真菌抗生素，通过影响细胞膜通透性发挥抑制真菌生长的作用。
临床上用于治疗严重的深部真菌引起的内脏或全身感染。
两性霉素B - 药理药物与细胞内固醇结合部位本品为抗深部真菌感染药，通常为广谱抑真菌药，剂量增加可成杀真菌药。
它可与细胞膜上固醇络合，改变膜的通透性，使胞内钾离子和其他内容物渗漏而产生抑菌作用。
由于细菌和立克次氏体细胞膜上不含固醇，故两性霉素B对这些病原体没有作用。
哺乳动物细胞膜也含固醇(主要是胆固醇和麦角固醇)，尽管二性霉素8对它们结合较弱，但它对人及哺乳动物毒性比较大。
对本品敏感的真菌有荚膜组织胞浆菌、隐球菌、白色念珠菌、球孢子菌、皮炎芽生菌、黑曲霉菌等。
在体内两性霉素B对某些原虫如阿米巴虫也有效。
真菌如部分曲霉菌、癣菌可对本品产生耐药，但不严重。
药物最终由肾脏代谢本品内服吸收少而不稳定，仅能用于肠道真菌感染。
肌内注射也吸收不良，治疗深部真菌感染的主要给药途径是静脉注射。
注射后两性霉素B有效血药浓度可维持18～24h，大部分(90%～95%)与血浆蛋白发生结合；分布较广泛，但不易进入胰脏、肌肉、骨、体液、胸膜、心包、滑液、腹膜和脑脊液，但炎症时可进入胸腔和关节腔，本品代谢途径不明，但为双相消除。
注射用两性霉素B利用说明书【药品名称】通用名：注射用两性霉素B商品名：英文名：Amphotericin B for Injection汉语拼音：Zhusheyong Liangxingmeisu B本品要紧成份为两性霉素B。
其结构式为：分子式：C47H73NO17分子量：中文别名：二性霉素B、节丝霉素B、两性霉素-B、两性霉素乙、芦山霉素、庐山霉素、英文别名：Amfostat、Ampho-Moronal、Amphotericin、Anfotericina B、Fongizone、Fungilin、Fungizone、Lushanmycin、Wypicil 【性状】本品为黄色或橙黄色粉末。
【药理毒理】本品为多烯类抗真菌药物。
对本品灵敏的真菌有新型隐球菌、皮炎芽生菌、组织胞浆菌、球孢子菌属、孢子丝菌属、念珠菌属等，部份曲菌属对本品耐药；皮肤和毛发癣菌那么大多耐药；本品对细菌、立克次体、病毒等无抗菌活性。
经常使用医治量所达到的药物浓度对真菌仅具抑菌作用。
作用机制为本品通过与灵敏真菌细胞膜上的固醇相结合，损伤细胞膜的通透性，致使细胞内重要物质如钾离子、核苷酸和氨基酸等外漏，破坏细胞的正常代谢从而抑制其生长。
【药代动力学】开始医治时，天天静脉滴注两性霉素B 1～5mg ，后慢慢增加至天天kg时的血药峰浓度(Cmax)为2～4mg/L。
血排除半衰期(t1/2)约为24小时。
蛋白结合率为91%～95%。
本品在胸水、腹水和滑膜腔液中药物浓度通常低于同期血药浓度的一半，支气管分泌物中药物浓度亦低。
本品在肾组织中浓度最高，依次为肝、脾、肾上腺、肺、甲状腺、心、骨骼肌、胰腺等。
本品在体内经肾脏缓慢排泄，每日约有给药量的2%～5%以原型排出，7日内自尿排出给药量的40%。
停药后自尿中排泄至少持续7周，在碱性尿液中药物排泄增多。
本品不易为透析清除。
【适应症】本品适用于灵敏真菌所致的深部真菌感染且病情呈进行性进展者，如败血症、心内膜炎、脑膜炎（隐球菌及其它真菌）、腹腔感染（包括与透析相关者）、肺部感染、尿路感染和眼内炎等。
两性霉素B磁性脂质体的研究的开题报告一、研究背景霉素B是一种广谱抗真菌药物，可用于治疗各种真菌感染疾病。
然而，其不良反应较多，如肝毒性、肾毒性、骨髓抑制等，限制了其在临床应用中的广泛使用。
同时，霉素B的水溶性较差，不能满足口服用药的需要，大部分需要静脉注射，不便于患者使用。
因此，寻找一种新型的药物递送系统，能够提高霉素B的药物溶解度，降低其毒副作用，减轻患者的使用负担，显得非常迫切和必要。
二、研究内容本研究将利用磁性脂质体技术，构建一种新型的霉素B药物递送系统。
具体包括以下研究内容：1. 合成磁性脂质体：通过掺入铁磁性氧化物纳米颗粒，合成具有磁性的脂质体，以便于制备与分离等。
2. 优化载药条件：通过改变脂质体的组分、筛选不同的药物载量与霉素B的包封率之间的关系，选择最佳的载药条件。
3. 药物释放的体外研究：通过体外释放实验，考察磁性脂质体作为药物递送系统的释药机制及其性能。
4. 毒副作用的评估：检测霉素B磁性脂质体与裸霉素B对肝、肾、骨髓等器官的毒副作用，并对其进行比较和评估。
三、研究意义1. 提高霉素B药物的溶解度，降低毒副作用，提高其临床应用价值。
2. 利用磁性脂质体技术，为药物递送提供了一种新的思路与方法。
3. 为其他药物的制备与递送提供借鉴与启示。
四、研究计划与进度本研究计划周期为2年，预计完成以下工作：第一年：合成磁性脂质体，优化载药条件，进行体外释药实验，得出研究数据和结论。
第二年：进行毒副作用的评估与比较，撰写论文，准备材料，完成论文答辩和终稿。
目前，本研究已完成了前期实验的开展，目前正在进行后续的优化实验与评价工作，进展顺利，预计能够如期完成研究任务。
华中科技大学硕士学位论文两性霉素B脂质体的研究姓名：郭慧丽申请学位级别：硕士专业：药剂学指导教师：李高;梅兴国20080501华中科技大学硕士学位论文独创性声明本人郑重声明，本学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果的总结。
尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本人将承担本声明引起的一切法律后果。
学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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保密□，在_____年解密后适用本授权书。
本论文属于不保密□。
（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文两性霉素B脂质体的研究摘要近些年来，系统性真菌感染的发病率和死亡率呈上升趋势，两性霉素B是经典的用于系统性真菌感染的药物。
但是注射用两性霉素B毒性较大，尤其是肾毒性，长期使用会导致肾及循环系统损害，极大地限制了它的应用，故人们考虑将其制成脂质体制剂，以改变其在体内的分布来降低毒性。
两性霉素B脂质体1991年首先在英国和爱尔兰上市，也是第一个脂质体剂型药物。
由于两性霉素B溶解性差，国内研发的两性霉素B脂类制剂“锋克松”处方中添加了大量的表面活性物质去氧胆酸盐增溶。
然而由于去氧胆酸钠存在较大的溶血毒性，所以该制剂在使用过程中仍然存在安全性问题，严重限制了其在临床上的推广应用。
为了解决这一难题，本研究采用不同的处方工艺，进行两性霉素B 脂质体的研制，以期得到生物利用度较高、毒性较小的脂质体，为临床系统性真菌感染患者提供一种更加安全有效的制剂。
浅谈两性霉素B脂质体治疗隐球菌性脑膜炎的护理效果隐球菌性脑膜炎是一种由隐球菌引起的严重疾病，常见于免疫功能低下的患者，例如艾滋病患者或接受器官移植的患者。
对于隐球菌性脑膜炎的治疗，传统的抗真菌药物治疗较为常见，但是随着科技进步和医疗技术的发展，脂质体药物逐渐成为治疗的新选择。
两性霉素B脂质体是一种常用的药物，本文将从护理角度对其治疗隐球菌性脑膜炎的效果进行探讨。
1. 两性霉素B脂质体的治疗机制两性霉素B脂质体是一种通过脂质体封装两性霉素B而制成的新型制剂，其主要通过改善两性霉素B的溶解度和生物利用度，减少了其对肾脏的毒性作用。
在治疗隐球菌性脑膜炎时，两性霉素B脂质体可以穿过血脑屏障，达到脑脊液中的高浓度，从而更好地发挥治疗作用。
2. 护理效果(1) 减少药物毒副作用：传统的两性霉素B治疗往往伴随着明显的肾毒性和静脉输注反应，而使用脂质体制剂可以减少这些不良反应的发生，从而减轻患者的痛苦和护理负担。
(2) 促进药物吸收和分布：脂质体制剂的小分子大小和结构特点使其更容易穿过血脑屏障，能够更好地达到脑脊液中的治疗浓度，从而提高疗效，缩短治疗时间。
(3) 提高患者依从性：由于两性霉素B脂质体具有较好的安全性和耐受性，患者在接受治疗时更加愿意，依从性更高，有利于治疗效果的提高。
3. 护理注意事项(1) 观察患者病情变化：在接受两性霉素B脂质体治疗期间，护理人员需要密切观察患者的病情变化，包括体温、血压、心率等生命体征的监测，及时发现和处理药物不良反应和并发症。
(2) 确保给药安全：两性霉素B脂质体常常需要通过静脉输注给药，护理人员需要严格按照给药要求准备药物，确保无菌操作，降低感染风险。
并且需要监测患者输液情况，避免药物过快或过缓导致的不良反应。
(3) 做好患者的心理护理：隐球菌性脑膜炎是一种严重疾病，患者常常有焦虑、恐惧等负面情绪，护理人员需要与患者建立良好的沟通，进行心理护理，帮助患者树立信心，积极配合治疗。
注射用两性霉素B脂质体生物等效性研究技术指导原则引言：两性霉素B（amphotericin B）是一种广谱抗真菌药物，被广泛应用于临床治疗真菌感染。
然而，传统的两性霉素B注射剂具有副作用多、溶解度低、药物浓度不稳定等问题，已不再是首选的治疗药物。
脂质体是一种可以提高药物的溶解度和生物利用度的载体，因此，将两性霉素B载入脂质体中，能够有效提高药物的治疗效果和降低副作用。
本文旨在探讨注射用两性霉素B脂质体的生物等效性研究技术指导原则。
一、生物等效性研究的目的和意义：1.目的：研究两性霉素B脂质体注射剂和传统两性霉素B注射剂的药物相对药代动力学和药效学特性，判断两者是否具有生物等效性。
2.意义：通过评估两性霉素B脂质体注射剂的生物等效性，可以确保该制剂在临床上与传统两性霉素B注射剂具有相似的药效和安全性。
二、生物等效性研究方法：1.研究设计：选择健康小鼠作为动物模型，分为两个组别：传统两性霉素B注射剂组和两性霉素B脂质体注射剂组，每组10只小鼠。
注射剂剂量根据体重进行调整，根据临床相关指南进行给药。
2.实验过程：小鼠于空腹状态下口服两性霉素B溶液，后取血测定血药浓度，制成药动学曲线。
通过计算两个组别的AUC、Cmax、Tmax等参数，以及比较两个组别的药物血浆浓度曲线来评估生物等效性。
3.实验数据统计：对获得的数据进行统计分析，采用t检验或方差分析确定两个组别之间的差异是否具有统计学意义，设置显著性水平为0.054.安全性评估：观察小鼠在给药过程中的不良反应和副作用，并检测肝肾功能等相关指标，评估两个组别的安全性。
三、结果与讨论：1.药代动力学参数：比较两个组别的AUC、Cmax、Tmax等参数，确定药物在体内的吸收、分布和排泄过程。
2.药效学研究：通过动物模型进行两性霉素B的疗效评估，观察两个组别在治疗真菌感染方面的差异。
3.安全性评估：通过观察小鼠在给药过程中的不良反应和副作用，以及检测肝肾功能等指标，评估两个组别的安全性。
药物分子与双层膜的相互作用研究 药物分子与生物膜相互作用是了解药物在体内吸收、分布、代谢和排泄等过程的重要步骤。生物膜是一种覆盖在生物细胞表面的复杂结构，由磷脂质和许多蛋白质组成。生物膜在分子的运动、破坏和维护方面发挥着非常重要的作用。它还作为一种界面，作为细胞与环境之间的沟通媒介。药物分子在体内与生物膜发生相互作用，由药物分子与细胞膜之间的非共价作用所调节。因此，了解药物分子与双层膜之间的相互作用具有非常重要的意义。
双层膜是一种由两层具有亲水亲油性质的磷脂质构成的膜。磷脂质分子具有亲水性的头部和亲油性的尾部，它们在水中自发地形成一个双层，从而形成了一个包围细胞的膜结构。药物分子进入细胞的方法之一是通过生物膜，因此药物分子与双层膜的相互作用对于药物研究非常重要。
目前研究药物分子与双层膜的相互作用主要是通过模拟来进行。模拟方法主要有分子动力学模拟和分子对接模拟两种方法。分子动力学模拟是通过了解药物分子结构和双层膜的结构，在计算机程序中模拟药物分子与双层膜的相互作用，以获得药物分子与双层膜的特征。分子对接模拟则是通过计算机程序，在药物分子和双层膜之间建立联系，计算药物分子在双层膜中的活性位点和亲和力，以模拟药物在生物膜中的相互作用。
通过模拟研究，已经得出一些关于药物分子与双层膜相互作用的重要结论。例如，疏水药物分子更容易穿过亲水头部的生物膜并进入细胞；亲水药物分子则需要通过膜蛋白通道进入细胞；药物分子的分布位置与生物膜的结构有关；许多药物具有膜紧张作用，可以影响生物膜的结构和功能等。
另外，研究药物分子与双层膜的相互作用对于药物设计和优化也非常重要。药物分子的设计和优化通常需要了解其在生物膜中的相互作用。药物分子与生物膜的相互作用可以影响其药效、毒性、稳定性、药代动力学等参数。因此，研究药物与生物膜相互作用的基础知识对于药物设计和优化具有重要的指导作用。 总之，药物分子与双层膜的相互作用研究涉及到物理、化学和生物学等学科，其对于了解药物在体内的作用机制、优化药物分子设计和药物疗效的提高具有重要的意义。随着技术的不断进步，相信药物与双层膜的相互作用研究将会越来越深入。
浅谈两性霉素B脂质体治疗隐球菌性脑膜炎的护理效果隐球菌性脑膜炎是指由隐球菌引起的脑膜炎，其病原体主要来源于泥炭土壤、鸟粪和人乳汁等，常见于体免疫功能受损的患者，如艾滋病患者、器官移植术后患者和化疗等免疫功能低下患者。
霉素B是目前治疗隐球菌性脑膜炎的一线药物，但其存在一定的毒副作用，在患者治疗过程中需要护理人员进行全面的监测和护理，以提高患者的治疗效果，减轻患者的痛苦和不适。
脂质体是一种由磷脂和胆固醇等制成的微小空心球体，可使药物分子在体内更好地分散和渗透，提高药效，并减轻药物毒副作用。
目前两性霉素B脂质体已经被应用于隐球菌性脑膜炎的治疗，其疗效相对于传统的霉素B也有了很大的提高。
但是，在治疗过程中，护理人员需要注意以下几点：1. 监测患者的病情及生命体征：隐球菌性脑膜炎是一种严重的疾病，容易造成患者昏迷，伴随着高热、脑膜刺激征等症状。
在给患者注射两性霉素B脂质体之后，需要密切观察患者的病情变化以及生命体征的监测，发现异常情况及时处理。
2. 检测肝肾功能：霉素B可能会对肝肾造成一定的损害，因此在给患者注射药物之前要检查其肝肾功能情况，避免患者在治疗期间出现肝肾功能损害，影响治疗效果。
3. 管理静脉输液：两性霉素B脂质体需要通过静脉注射来给患者进行治疗，因此护理人员需要掌握静脉输液技能，避免药物漏注、静脉穿刺不当等情况的发生。
同时还需要定期更换输液器等医疗器械，避免感染的发生。
4. 规范饮食及休息：患者在治疗期间需要注意休息，避免身体过度疲劳，同时也需要定期进行营养饮食，增强身体的免疫力，在治疗过程中可以帮助其更好地恢复身体健康。
总之，两性霉素B脂质体治疗隐球菌性脑膜炎的护理工作不仅要注重药物的使用，还要关注患者的病情变化和病情观察，合理管理药物的使用，规范休息和饮食，提高患者的免疫力，以达到更好的治疗效果。
Vol.34高等学校化学学报No.92013年9月 CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 2125~2130 doi:10.7503/cjcu20121137两性霉素B 与鞘磷脂单分子层的相互作用乔进京,孙润广,郝长春,杨 静,马秀梓,王小梅(陕西师范大学物理学与信息技术学院,生物物理与生物医学工程研究室,西安710062)摘要 选取哺乳动物生物膜中的重要脂质分子鞘磷脂(SM)作为单分子膜的基本组分,采用Langmuir⁃Blodgett(LB)膜技术研究了不同比例的两性霉素B /鞘磷脂单层膜的表面压力⁃平均分子面积(π⁃A )曲线以及基于π⁃A 曲线的混合性分析,同时通过原子力显微镜(AFM)研究了其表面形态的变化.结果表明,组分间的摩尔比和表面压力对混合单层膜稳定性㊁混合性以及分子间相互作用具有重要影响.关键词 两性霉素B;单层膜;鞘磷脂;π⁃A 曲线;原子力显微镜中图分类号 O621;O641 文献标志码 A 收稿日期:2012⁃12⁃18.基金项目:国家自然科学基金(批准号:20772077)㊁教育部高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:200807180001)㊁陕西省自然科学基础研究计划(批准号:2012JQ1002)和中央高校基本科研业务费专项项目(批准号:GK201102029)资助.联系人简介:孙润广,男,博士,教授,博士生导师,主要从事生物物理学研究.E⁃mail:sunrunguang@ 两性霉素B(AmB)是一种手性多烯类真菌抗生素,是治疗侵入性感染的重要药物[1,2],主要通过影响细胞膜通透性抑制真菌的生长.由于两性霉素B 具有明显的肾毒性[3,4],会引发恶心㊁呕吐㊁食欲不振及蛋白尿等副作用,所以临床主要用于治疗肺部等深部真菌感染的病情危重患者[5];但对临床真菌感染症状不明显㊁皮肤或血清试验阳性的患者不宜选用.出现这些症状和问题的机理尚不清楚.目前,对两性霉素B 的研究多集中在医药学领域中与脂质体相结合讨论其临床药剂的改善与制备[6],缺少其与生物膜分子之间相互作用的实验依据和作用机理的研究.鞘磷脂(SM)与抗生素类药物作用具有重要的生物医学意义.探讨两性霉素B 与生物膜分子的相互作用机理对阐明其治疗真菌感染的机制以及毒副作用非常重要.胆固醇和鞘磷脂是哺乳动物生物膜中两类重要的脂质分子,广泛存在于哺乳动物的质膜中,是维持细胞膜结构的重要骨架分子.已有文献报道了不同比例或不同结构的固醇与鞘磷脂间的相互作用[7,8]对脂膜结构弹性及可溶性等参数的影响[9,10],尤其是鞘磷脂的代谢产物参与了细胞的生长㊁分化和凋亡[11]等重要生理活动,鞘磷脂与鞘磷脂酶[12,13]以及神经酰胺[14,15]的作用密切相关.本研究组[16]通过LB 膜研究了两性霉素B 与胆固醇的热力学特性,讨论了二者间的相互作用参数,发现它们的相互作用可能与抗生素治疗真菌感染的机制有关,值得深入研究.Langmuir⁃Blodgett(LB)膜技术既提供了表面压力与平均分子面积(π⁃A )曲线的基础实验数据,又为单层膜转移至云母片供原子力显微镜观察提供了可能,是目前对有序单分子层制备和研究的最方便有效的方法和手段[17],它通过精密的机械装置与电子系统的结合来精确控制薄膜厚度和表面压力等重要参数,为生物膜理化特性的研究提供了重要的技术手段.原子力显微镜(AFM)是一种扫描探针显微镜,它利用探针与样品分子间作用力观察样品表面形貌[18],被广泛应用于纳米尺度表面形貌结构的研究[19,20].本文采用LB 膜技术与AFM 相结合的方法,对两性霉素B 与鞘磷脂单层膜的作用进行了研究,利用LB 膜技术模拟组装生物膜测得表面压力与平均分子面积(π⁃A )曲线,并在该曲线的基础上计算平均分子面积㊁过量平均分子面积㊁弹性模量和过量吉布斯自由能等参数,通过不同组分比例的混合单层膜的对比来评价两种组分分子之间的可混合性和相互作用,并利用AFM 观测表面形貌特征,从而对其相互作用机制及理化特性进行研究.本研究不仅对研究两性霉素B 与细胞膜作用机理和稳定性有重要生物学意义,也为进一步降低药物毒副作用㊁指导临床治疗提供了实验参考依据.1 实验部分1.1 试剂与仪器两性霉素B(AmB)和鞘磷脂(SM)均购自Sigma 化学试剂公司;N ,N ⁃二甲基甲酰胺(DMF)购自Amresco 化学试剂公司;氯仿和乙醇等其它试剂均为分析纯;实验用水为二次蒸馏水.LB 设备为芬兰KSV 公司生产的Mintrough 型膜仪,滤纸吊片式膜天平测量范围0~150mN /m,测量精度4μN /m;SPM⁃9500⁃J3型原子力显微镜(日本岛津公司),压电扫描器最大扫描范围55μm×55μm,扫描速率1.0Hz,扫描模式为接触模式;NSG20型扫描探针(俄罗斯NT⁃MDT 公司),三角形微悬臂,共振频率260~630KHz,弹性系数28~91N /m.1.2 实验方法1.2.1 π⁃A 曲线测量 将SM 溶解于V (氯仿)∶V (甲醇)=3∶1的溶剂中,将AmB 溶解于V (DMF)∶V (1mol /L 盐酸)=3∶1中的溶剂中形成浓度为0.5μmol /mL 的有机溶液.用微量进样器将适量的溶液均匀滴加到纯水亚相表面,令其自动迅速铺展,15min 后亚相表面的有机溶剂完全挥发,以10mm /min 的速度压膜,膜表面压力由滤纸吊片式膜天平监测,并用计算机自动记录数据,每次测量后完全去除亚相,彻底清洗滑障和水槽,每组实验重复3次.1.2.2AFM 表征 根据测得的AmB /SM 单分子层完整π⁃A 曲线,选定在合适的膜压下使用垂直镀膜法镀单层膜,进行AFM 观测.镀膜方法:先将新解离的云母基底竖直插入亚相中,再均匀滴加AmB /SM 溶液于亚相表面,静置15min 待有机溶剂完全挥发后,压缩单分子层,达到选定的合适膜压后静置10min,待单分子层稳定后以5mm /min 的速度用垂直提膜法将空气/水界面上的单分子层转移到云母基底表面,制得单层LB 膜以备观测.2 结果与讨论2.1 表面压力⁃平均分子面积(仔鄄A )曲线的测定与相关分析2.1.1 π⁃A 曲线的测定 图1为AmB 和SM 的分子结构图,SM 由1个亲水性头基和2条疏水性饱和长烃链组成,是典型的双亲性分子[图1(B)],低膜压时形成液态扩张(LE)单分子层,高膜压下呈液态压缩(LC)相,在膜压为15~20mN /m 时出现LE⁃LC 共存相,崩塌膜压约为63mN /m,与文献[21]Fig.1 Molecular structures of amphotericin B (A )and sphingomyelin (B )Fig.2 Surface pressure⁃mean molecular area isotherms of AmB /SM monolayers报道一致.AmB 结构呈环状[图1(A)],表面活性较低,最终膜压约为19mN /m.图2为不同摩尔比的AmB /SM 单分子层的π⁃A曲线,X AmB 表示AmB 的摩尔分数.由图2可见,当X AmB =0.2和0.4时,混合单分子层π⁃A 曲线的形状与纯鞘磷脂相似,但崩塌压略有下降;当X AmB =0.6和0.8时,π⁃A 曲线的形状接近纯AmB,最终崩塌压明显下降,说明此时脂质单分子层的结构受到严重破坏.随着AmB 比例的增加,π⁃A 曲线有规律地排列在两种单一组分之间.纯SM 与其它组分单分子层(X AmB =0.2,0.4,0.6,0.8)的π⁃A 曲线有交点,在交点所对应膜压以下时,相同膜压的混6212高等学校化学学报 Vol.34 合单分子层的平均分子面积大于纯SM,表明此时AmB 导致SM 单分子层扩张;在交点膜压以上时,相同膜压下的混合单分子层的平均分子面积小于纯SM,表明此时AmB 导致SM 单分子层凝聚.同时,不同组分的AmB /SM 二元系统单分子层的π⁃A 曲线在表面压力约为12mN /m 时发生了翻转,表明SM和AmB 的结合程度与表面压力有密切的关系.2.1.2 AmB /SM 单层膜弹性模量 弹性模量C -1S 是分析单层膜材料性能的重要参数,能反映单分子层分子的有序程度和抗压能力[22],计算公式如下:C -1S =-A ∂π∂()A (1)该式是等温条件下单层膜表面压力π关于分子面积A 的偏导,其中下标S 表示单层膜的横截面积,AFig.3 Elastic modulus (C -1S )vs.surface pressure (π)dependency on AmB /SM monolayers表示平均分子面积,π表示表面膜压.C -1S 越大,单分子层刚度越大,抗压能力越强,可压缩性越小,有序度越高.图3示出了不同摩尔比AmB /SM 单层膜的弹性模量的规律性变化.可见,随着AmB 比例的增加,混合单层膜的弹性模量呈规律性变化,按浓度的大小依次分布在纯SM 和AmB 的弹性模量曲线之间.AmB 的含量越高,混合单层膜的弹性模量越低,此时的膜抗压能力越弱,有序度越低.所得数据表明,AmB 与SM 相结合降低了混合单层膜的弹性.这与后文中混合单层膜的AFM 图像中观察到的结果一致.研究结果表明,AmB 与细胞膜分子SM 作用降低了膜的弹性.进一步证明AmB 主要通过影响细胞膜通透性来抑制真菌的生长.2.1.3 AmB /SM 单层膜的平均分子面积和过量分子面积 在π⁃A 曲线的基础上,可以通过单层膜的平均分子面积和过量分子面积等混合方程研究AmB /SM 的相互作用情况[23].在理想的混合条件下,有如下方程:A id =A 1X 1+A 2X 2(2)式中,A 1和A 2分别为一定膜表面压力下单一组分的平均分子面积,X 1和X 2则分别为组分1和2在混合单层膜中所占的比例分数,A id 表示两种组分理想混合状态下的平均分子面积.图4示出了AmB /SM 混合单层膜在表面压力分别为5,7.5,10,12.5,15和17.5mN /m 时的平均分子面积和有效分子面积,其中实线部分表示有效分子面积,虚线部分表示理想状态下两种组分的平均分子面积.由图4可见,有效分子面积曲线与平均分子面积曲线并未重合,表明混合单层膜的两组分发生了相互作用.随着表面压力的增加,平均分子面积减小,有效分子面积曲线与平均分子面积曲线也越来越靠近,说明表面压力越大,分子间越紧密.Fig.4 Mean molecular area of AmB /SM mono⁃layers at certain surface pressure Fig.5 Excess area per molecule of AmB /SM monolayers at certain surface pressure过量分子面积也常用于分析不同分子间的相互作用,计算公式如下[24,25]:A ex =A 12-A id =A 12-A 1X 1-A 2X 2(3)7212 No.9 乔进京等:两性霉素B 与鞘磷脂单分子层的相互作用式中,A 12表示混合单层膜的有效分子面积,A ex 表示混合单层膜的过量分子面积,当组分1和2不发生相互作用时,A ex 的值为0[26].如果有效分子面积与平均分子面积出现偏差,正偏差表明分子间作用力为斥力,呈现分子扩张而不易混合;负偏差则表明分子间作用力为引力,呈现分子收缩而易于混合.由图5可见,当X AmB =0.2和0.4时,过量分子面积均呈现正偏差,表明此时分子间相互作用为斥力;而当X AmB =0.6时,较高表面压力(π=15和17.5mN /m)下混合单层膜的过量分子面积首先出现了负偏差,表明此时分子间相互作用为引力,其它表面压力条件下的混合单层膜的过量分子面积仍为正偏差,此时分子间相互作用仍为斥力;当X AmB =0.8时,除在较低表面压力(π=5mN /m)下仍为正偏差外,在选取的其它表面压力下,混合单分子层均实现了先扩张后收缩的翻转过程.实验结果表明,AmB /SM 混合单层膜的分子间相互作用力的转变与表面压力和分子间距有重要联系.2.1.4 AmB /SM 单层膜的热力学特性分析 混合单层膜组分间的相互作用和稳定性可以通过熵㊁焓和自由能等相关的热力学函数进行分析[27].本实验采用过量吉布斯自由能来研究AmB /SM 混合单层膜的相关热力学特性.过量吉布斯自由能表达式如下[24,15]:ΔG ex =∫π0A ex dπ=∫π0(A 12-A 1X 1-A 2X 2)d π(4)式中,A ex 为过量分子面积,π对应选定的膜压,当组分1和2理想混合时,ΔG ex 等于0,不同组分的分子间未发生相互作用;若ΔG ex 为正值,表明分子间作用力为较强的斥力,混合单层膜出现相分离,稳定性较差;若ΔG ex 为负值,则表明分子间作用力为较强的引力,混合单层膜在热力学上更加稳定[28].Fig.6 Excess Gibbs energy of AmB /SM mono⁃layers at certain surface pressure 图6示出了AmB /SM 混合单层膜在表面压力分别为5,7.5,10,12.5,15和17.5mN 时的过量吉布斯自由能.首先,对于同一表面压力下不同比例的混合单层膜,除在较低表面压力(π=5mN)以外,分子间相互作用力都发生了由斥力向引力的转变,翻转点在X AmB =0.6附近,这可能是由于AmB逐渐增加并起主导作用引起的;然后,对于相同比例的混合单层膜,不同表面压力下的过量吉布斯自由能发生了较有规律的变化:在X AmB =0.2和0.4时,ΔG ex 均为正值且随着压力增加有先增加后减小的趋势,在π=10mN 出现较大值,然后减小;在X AmB =0.6时,由于表面压力的不同,在较大表面压力(π=15和17.5mN)下,ΔG ex 出现了由正偏差向负偏差的转变,说明此时分子间相互作用也由斥力变为引力,而在其它压力下未出现如此变化;在X AmB =0.8时,除在表面压力(π=5mN)以外,所有的ΔG ex 均表现为负偏差,此时分子间作用力为引力,单层膜比较稳定.表明AmB /SM 混合单层膜的分子间相互作用力的转变以及热力学稳定性与表面压力和组分比例有重要的关系.2.2 AFM 形态学特征分析在π⁃A 曲线及其相关分析的基础上,结合AFM 对AmB /SM 混合单分子层的分子聚集和微区域的变化等直观特征进行了观察[29,30].图7(A)~(F)分别给出了不同摩尔比AmB /SM 在同一膜压(π=15mN /m)下LB 膜的AFM 表面形貌图,可见图中微区结构呈现规律性变化且变化趋势与π⁃A 曲线分析所得过量吉布斯自由能ΔG ex 相对应.由图7(A)和图7(B)可见,纯SM(X AmB =0)单分子层和X AmB =0.2时的AmB /SM 混合单层膜具有类似的形貌,均为比较致密㊁分子排列较整齐的有序膜结构,但是图7(B)比图7(A)出现较大的间隙,说明AmB 初步作用于SM 并开始改变混合单分子层的结构,对应于图6中π=15mN 的曲线可以得出此时ΔG ex 为正值,分子间作用力为斥力,相分离有继续增大的趋势;在图7(C)中,随着X AmB 增大到0.4,明亮区域所对应的SM 出现不规则的交联结构,此时对应的ΔG ex 仍为正值,分子间作用力为斥力,稳定性弱,混合单层膜结构发生进一步变化;在图7(D)和图7(E)(X AmB =0.6和0.8)中,混合单分子层再次出现类似的形貌,均为不规则的 小岛”微区结构,与图7(C)相比,SM 对应的小区域之间的交联结构消失,SM 单分子层的结构进一步受到AmB 的影响而8212高等学校化学学报 Vol.34 Fig.7 AFM height images of different proportion AmB /SM monolayers(A) (F):X AmB =0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0.变得更加分散和稀疏,但是此时对应的ΔG ex 转变为负值,混合单层膜分子间作用力为引力,稳定性较强,所以由图7(D)到图7(E)的变化不明显,形成较为稳定的混合单层膜结构;而图7(F)则显示了纯AmB 单分子层的形貌,因为没有SM 成分,AFM 图像显示出较为均一的毛刺状形貌结构.原子力显微图像与π⁃A 曲线的分析结果相互印证,同时表明在表面压力为15mN /m 下,不同摩尔比的AmB 对SM 单分子层的破坏作用随着AmB 的比例呈现规律性变化.综上,通过对AmB /SM 单分子层π⁃A 曲线的测量㊁分析及AFM 观测,研究了不同摩尔比的AmB /SM 混合单分子层的有关热力学特性以及AFM 观测图样.结果表明,AmB 与SM 发生了相互作用,破坏了脂质单分子层的稳定性,这与AmB 与胆固醇作用的结果一致[16],进一步证明了AmB 对真菌细胞的作用与它和细胞膜脂分子的结合有密切关系,表明AmB 对真菌细胞的作用首先发生在真菌细胞膜上,可能改变了真菌细胞膜骨架分子结构的稳定性和理化特性,从而达到治疗效果.由π⁃A 曲线及相关分析可得,随着AmB 组分含量的增加,π⁃A 曲线有规律地排列在纯SM 和纯AmB 的曲线之间,膜压依次降低,弹性模量也依次减小,而且过量分子面积也与表面压力表现出密切联系,随着表面压力的增加,分子间作用有明显的由扩张到收缩的翻转过程.由原子力显微镜观测图像可见,在相同表面压力(π=15mN /m)下,X AmB =0.2时AmB 开始对单分子层产生影响,但是与纯SM 结构区别不大,仅仅是分子间隙发生轻微的扩张,未造成严重的破坏;随着AmB 组分含量的增加,混合单分子层逐渐出现交联区域和 小岛”微区结构,SM 对应的明亮部分逐渐缩小.这与π⁃A 曲线分析所得结果一致,为研究AmB 与SM 的相互作用提供了更直观的依据.参 考 文 献[1] Baginski M.,Sternal K.,Czub J.,Borowski E.,Acta Biochim.Pol.,2005,52(4),655 658[2] Adler⁃Moore J.P.,Proffitt R.T.,Microbiol.Clin.Infect.,2008,14(S4),25 36[3] Rafael L.,Maria N.C.,Revista Iberoamericana de Micología ,2009,26(4),223 227[4] Fady I.,Pavel G.,Olena S.,Ellen K.W.,Karen B.,Kishor M.W.,Int.J.Pharm.,2012,436(2),318 323[5] Alsaadi M.,Italia J.L.,Mullen A.B.,Ravi Kumar M.N.V.,Candlish A.A.,Williams R.A.M.,Shaw C.D.,Al G.F.,Coombs G.H.,Wiese M.,Thomson A.H.,Puig⁃Sellart M.,Wallace J.,Sharp A.,Wheeler L.,Warn P.,Carter K.C.,J.Control.Release ,2012,160(3),685 691[6] Zhang J.,Xu J.G.,Contemporary Medicine ,2011,17(9),102 103(张静,徐敬根.当代医学,2011,17(9),102 103)[7] Nieto⁃Suárez M.,Vila⁃Romeu N.,Dynarowicz⁃Łᶏtka P.,Colloids Surfaces A ,2008,321(1 3),189 1959212 No.9 乔进京等:两性霉素B 与鞘磷脂单分子层的相互作用0312高等学校化学学报 Vol.34 [8] Sun R.G.,Zhang J.,Hao C.C.,Chen Y.Y.,Yang Q.,Chem.J.Chinese Universities,2011,32(9),2071 2086(孙润广,张静,郝长春,陈莹莹,杨谦.高等学校化学学报,2011,32(9),2071 2086)[9] Hao C.C.,Sun R.G.,Zhang J.,Chem.J.Chinese Universities,2009,30(5),913 918(郝长春,孙润广,张静.高等学校化学学报,2009,30(5),913 918)[10] Wydro P.,Colloids Surfaces B,2012,93(5),174 179[11] Shi Y.Y.,Li Z.Q.,Gu J.L.,Wang Y.L.,Chem.J.Chinese Universities,2009,30(9),1759 1762(石渊渊,李志强,谷敬丽,王玉兰.高等学校化学报,2009,30(9),1759 1762)[12] Kulma M.,Kwiatkowska K.,Sobota A.,Cellular Signalling,2012,24(8),1641 1647[13] Toshiyuki Y.,Takashi S.,Tomokazu Y.,Tohru O.,Nobuaki M.,Michio M.,Bioorgan.Med.Chem.,2012,20(1),270 278[14] Ale E.C.,Maggio B.,Fanani M.L.,BBA⁃Biomembranes,2012,1818(11),2767 2776[15] Beate B.R.,Heinz A.I.,Peter L.,Georg P.,Biophys.J.,2010,99(2),499 506[16] Chang Y.G.,Sun R.G.,Hao C.C.,Xue H.J.,Han T.,Wang X.M.,Acta Chim.Sinica,2010,68(21),2181 2185(常怡光,孙润广,郝长春,薛慧君,韩涛,王小梅.化学学报,2010,68(21),2181 2185)[17] Daniel K.S.,Surf.Sci.Rep.,1997,27(7/8),245 334[18] David P.A.,Peter H.,Wen H.H.,Curr.Opi.Biotech.,2002,13(1),47 51[19] Chang Y.G.,Sun R.G.,Hao C.C.,Chem.J.Chinese Universities,2010,31(3),559 565(常怡光,孙润广,郝长春.高等学校化学学报,2010,31(3),559 565)[20] Zhang W.K.,Acta Polym.Sin.,2011,9,913 922(张文科.高分子学报,2011,9,913 922)[21] Elmar P.,Gerlinde H.,Dirk H.,Dietmar M.,Karl L.,Chem.Phys.Lipids,2007,145(2),106 118[22] Rute I.S.R.,Amélia M.G.S.,Chem.Phys.Lipids,2004,131(1),27 39[23] Patrycja D.,Katarzyna K.Adv.Colloid Interfac.,1999,79(1),1 17[24] Lee Y.L.,Lin J.Y.,Chang C.H.,J.Colloid Interf.Sci.,2006,296(2),647 654[25] Katarzyna H.,Patrycja D.,Jolanta G.,Edward B.,Thin Solid Films,2008,516(6),1197 1203[26] Hao C.C.,Sun R.G.,Zhang J.,Chang Y.G.,Niu C.L.,Sci.China,Ser.B,2008,38(11),1018 1024(郝长春,孙润广,张静,常怡光,牛春玲.中国科学B辑,2008,38(11),1018 1024)[27] Jennifer C.S.,William C.N.,Vitaly V.,J.Colloid Interf.Sci.,2004,276(1),60 67[28] Hao C.C.,Sun R.G.,Zhang J.,Chang Y.G.,Niu C.L.,Colloids Surfaces B,2009,69(2),201 206[29] Shigemi N.,Ozomi S.S.,Yauko M.,Takeo Y.,Hi⁃romichi N.,Osamu S.,Chien H.C.,Gohsuke S.,Colloids Surfaces B,2007,58(2),121 136[30] Aneliya N.Z.,van der Eerden J.P.J.M.,J.Cryst.Growth,2007,307(1),192 202Interaction of Amphotericin B/SphingomyelinMonolayers at the Air/Water InterfaceQIAO Jin⁃Jing,SUN Run⁃Guang*,HAO Chang⁃Chun,YANG Jing,MA Xiu⁃Zi,WANG Xiao⁃Mei (Laboratory of Biophysics and Biomedical,College of Physics and Information Technology,Shaanxi Normal University,Xi’an710062,China)Abstract In this work,we chose sphingomyelin(SM)as the basic components of the monolayer,which is widespreaded in mammalian cells and takes an important role in biochemical reactions.Different proportion of amphotericin B/sphingomyelin monolayer’s surface pressure and mean molecular area(π⁃A)curve was inves⁃tigated by the Langmuir⁃Blodgett(LB)films technology,thermodynamic characteristics were also analyzed based on theπ⁃A curve and the morphological changes of the surface were observed by atomic force microscopy (AFM).The results showed that the compressibility,stability and thermodynamic characteristics of AmB/SM monolayer depended on the mole faction of AmB and the surface pressure obviously.This may be related to the inhibition of Amphotericin B.Keywords Amphotericin B;Monolayer;Sphingomyelin;π⁃A Curve;Atomic force microscopy(Ed.:P,H,N,K)。
