1,4-萘醌衍生物MN与人血清白蛋白(HSA)的分子互作机制：多光谱与分子模拟揭示药物递送新见解

本研究针对1,4-萘醌衍生物MN的体内运输机制问题，通过多光谱技术（荧光猝灭、UV-Vis、CD、FT-IR）结合分子对接和动力学模拟，揭示了MN与HSA通过疏水作用自发结合于Sudlow site I（Ka=15.405×105 M-1），诱导HSA二级结构改变但保留酯酶活性，为优化MN的药代动力学特性提供理论依据。

　　

萘醌类化合物因其广谱生物活性（如抗癌、抗炎）成为药物研发热点，但其体内运输机制尚不明确。2-(4-甲氧基苯胺基)萘-1,4-二酮（MN）作为新型1,4-萘醌(1,4-NQ)衍生物，虽在神经保护和非细胞毒性方面表现突出，但其与血液中主要载体蛋白——人血清白蛋白(HSA)的互作机制亟待解析。来自泰国玛希隆大学的研究团队通过多学科交叉方法，首次系统阐明了MN-HSA复合物的结合特性与结构效应，相关成果发表于《Scientific Reports》。

研究采用稳态荧光猝灭分析MN对HSA内源荧光（TRP214）的静态猝灭机制（K_SV随温度升高而降低），结合UV-Vis光谱证实复合物形成；通过CD和FT-IR检测HSA二级结构变化（α-螺旋含量从60.9%降至58.4%）；利用位点竞争实验（warfarin/ibuprofen/digitoxin）和分子对接锁定主要结合位点为Sudlow site I（结合能-7.15 kcal/mol）；最后通过100 ns分子动力学模拟验证复合物稳定性，并评估MN对HSA酯酶活性的影响。

UV-Vis光谱与复合物形成
MN在203/275/487 nm的特征吸收峰与HSA（217/278 nm）叠加后出现增色效应，差值光谱显示MN通过静电作用改变HSA芳香氨基酸微环境（图2）。

荧光猝灭与结合参数
MN浓度依赖性地猝灭HSA荧光（λ_em=333 nm），修正后的Stern-Volmer曲线（R²>0.988）证实静态猝灭主导（k_q=1.114×10¹³ M^-1s^-1）。van't Hoff分析揭示结合为吸热过程（ΔH°=219.935 kJ/mol），由疏水作用驱动（表2）。

构象变化分析
同步荧光显示MN使TRP/TYR残蓝移2 nm，3D荧光证实肽链骨架扰动（峰III强度降低24.73%）。CD检测到α-螺旋减少2.5%，FT-IR解析酰胺I带显示β-折叠增加9.5%（图5-6）。

结合位点鉴定
竞争实验表明warfarin使K_a降低82.1%，强于ibuprofen（27.5%），分子对接显示MN通过ARG257/LYS195氢键锚定于subdomain IIA，并与LEU238等形成π-烷基作用（图7）。

分子动力学验证
100 ns模拟显示site I结合体系RMSD波动最小（0.11 nm），SAS分析证实结合腔稳定性，而Rg曲线表明subdomain IIA构象适度松弛（图8）。

功能影响
PNPA水解实验表明4 μM MN未显著改变HSA酯酶活性（p>0.05），提示MN结合不影响HSA的催化功能（图9）。

该研究首次阐明MN通过疏水作用与HSA subdomain IIA自发结合（ΔG°=-48.511 kJ/mol at 310 K），其诱导的构象变化未破坏蛋白功能。这不仅为MN的体内分布预测提供依据，更为理性设计靶向HSA的萘醌类药物奠定基础。特别值得注意的是，MN在保持HSA酯酶活性的同时实现高效结合，这种"功能兼容性"为减少药物-载体蛋白相互干扰提供了新思路。团队采用的"实验-计算"双验证策略，也为研究小分子-蛋白相互作用建立了标准化流程。