二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)分子在气液界面上形成的Langmuir膜是一种重要的生物膜模拟体系, 其手性结构及其与外来物质的相互作用一直是相关学科研究的前沿问题。 维生素B₂(VB₂)是人体中一种重要的营养物质, 它在代谢障碍引起的脂质沉积性类疾病中有大量的实例应用, 经常在一些特殊的临床症状中有出乎意料的治疗奇效。 目前, VB₂如何参与到膜上生物事件的过程和细胞乃至生命的作用过程中的研究报道较少, 特别是VB₂分子与磷脂分子靶标的立体相互作用, 其可能发生的手性分子识别现象会在许多生物事件中起着关键作用。 综合二次谐波-线二色光谱(SHG-LD)、 Langmuir膜天平和布鲁斯特角显微镜(BAM)技术初步研究了VB₂和DPPC分子在气液界面上的相互作用, 分别从气液界面上介观水平和宏观水平上互补表征脂质分子在气液界面上的分子骨架自组装的结构。 压缩等温线发现纯水界面L-DPPC和D-DPPC液态扩展相/液态凝聚相(LE/LC)共存阶段的膜压几乎不变, race-DPPC的共存相膜压区域稍微缩短, VB₂水溶液界面上race-DPPC的LE/LC共存相消失。 此外, 弹性模量研究表明VB₂分子可以提高L-DPPC单分子层膜的弹性模量, 但降低D-DPPC和race-DPPC单层膜的弹性模量。 结合SHG-LD研究发现, 在膜压13 mN·m^-1下, L-DPPC在纯水和VB₂水溶液界面上表面手性过量值(DCE)保持不变。 与纯水界面相比较, D-DPPC在VB₂水溶液上DCE值出现反转, 而race-DPPC的DCE值则不随亚相改变而变化。 相同膜压下, BAM观察到单一手性相互作用使得L-DPPC和D-DPPC在纯水界面上各自组装成不同枝臂弯曲方向的手性三叶草微畴(microdomain)。 VB₂诱导D-DPPC微畴, 使其直径增大1~2倍。 同时, VB₂也诱导了race-DPPC单层膜上近似圆形状的微畴伸展, 并长出了三条有曲率的枝臂。 对此可以解释为VB₂降低了非单一手性相互作用的能量, 使得race-DPPC出现手性相分离。 与此同时, VB₂也诱导了race-DPPC单层膜微畴的手性结构发生变化。 该研究有助于理解VB₂调节磷脂膜横向组织结构的分子机理, 在细胞膜界面发生的过程中, 脂层单层的二维特性和生物分子之间的相互作用可能决定了生物分子的亲和力。

荧光光谱学法具有灵敏度高、 选择性强、 样品用量少、 操作简便的优点, 同时又可提供多种分子间相互作用的物理参数, 所以被广泛用于研究小分子和蛋白质的相互作用。 因此, 通过内源荧光、 同步荧光以及三维荧光光谱技术, 研究异槲皮素抑制α-乳白蛋白(α-lactalbumin, α-La)-果糖体系糖基化过程中晚期糖基化产物(AGEs)形成的能力, 并从分子间相互作用的角度阐述其作用机制, 最终阐明异槲皮素抑制食品热加工过程中AGEs形成的能力。 结果表明, 异槲皮素可显著降低糖基化反应诱导的α-La构象变化, 抑制AGEs的形成, 样品浓度为36.58 μmol·L^-1时, 其抑制率达74.66%, 高于阳性对照品氨基胍盐酸盐。 同步荧光和三维荧光光谱分析结果表明, 异槲皮素会改变α-La的构象, 使色氨暴露于更亲水的环境中, 增加其微环境的亲水性。 抑制动力学和热力学分析结果显示, 异槲皮素通过静态方式猝灭α-La的内源荧光, 且与α-La按照1:1的摩尔比例结合形成了稳定的复合物, 该结合是一个自发放热的过程, 范德华力和氢键是异槲皮素-α-La复合物形成的主要作用力。