卟啉類化合物與DNA的相互作用.pdf

1、卟啉是具有共軛大環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物,由于其具有獨(dú)特的光物理和電化學(xué)性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用。自證實(shí)水溶性四(4-甲基吡啶基)卟啉(TMPyP)能嵌入DNA堿基對中以來,卟啉與各種DNA以及其他生物大分子的作用一直是研究的熱點(diǎn)。卟啉類化合物對腫瘤組織具有特異性識別作用,能有效的在腫瘤組織周圍富集,因此,卟啉類化合物作為一種優(yōu)良的光敏劑在腫瘤診斷和治療方面受到普遍關(guān)注,尤其在光動力治療(Photodynamic Therapy,PDT)方面。在PDT中

2、,卟啉既可作為光敏劑,也可作為診斷劑,在可見光的激發(fā)下產(chǎn)生活潑的單線態(tài)氧,從而破壞腫瘤細(xì)胞組織,導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
　　 本論文利用紫外.可見光譜,熒光光譜和電化學(xué)手段研究了水溶性卟啉meso-四(4-磺酸鈉基苯基)卟啉(TPPS)H2與小牛胸腺DNA(ct-DNA)、質(zhì)粒DNA(p-DNA)和小麥DNA(w-DNA)的相互作用。隨著DNA濃度的增加,在紫外.可見光譜中卟啉的Soret帶出現(xiàn)減色效應(yīng)；在熒光光譜中,卟啉的熒光強(qiáng)度逐漸

3、減弱。電化學(xué)研究表明,隨DNA濃度增加,(TPPS)H2的氧化還原電流下降,還原電位發(fā)生一定的偏移。分析了(TPPS)H2與三種DNA的作用模式為:在DNA表面的靜電結(jié)合。(TPPS)H2與ct-DNA、p-DNA和w-DNA作用的表觀鍵合常數(shù)分別為:1.34x106L·mol-1、4.37×105L·g-1和1.14×106L·g-1。
　　 采用紫外.可見光譜,熒光光譜和電化學(xué)方法研究了非水溶性四苯基卟啉[(TPP)H2]及

4、其FeⅢ和MnⅢ的金屬配合物[(TPP)FeCl和(TPP)MnCl]與ct-DNA的相互作用。三種卟啉在ct-DNA濃度增大的過程中,紫外-可見光譜有明顯的減色效應(yīng)。在熒光光譜中,隨著ct-DNA濃度的增加,(TPP)H2的熒光強(qiáng)度呈逐漸減弱的趨勢；而(TPP)FeCl和(TPP)MnCl對EB-DNA體系有熒光猝滅效應(yīng)。在電化學(xué)研究中,隨著ct-DNA的加入,三種卟啉的還原電位分別發(fā)生改變。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)三種卟啉是在DNA表面發(fā)

5、生自堆積作用。求得(TPP)H2、(TPP)FeCl和(TPP)MnCl與ct-DNA作用的表觀鍵合常數(shù)分別為:3.55×105、3.85×105和9.30x105L·moL-1。兩種金屬卟啉與DNA的作用機(jī)理為:金屬卟啉軸向配位的氯離子首先解離形成正電荷的卟啉陽離子,這種陽離子進(jìn)而與具有負(fù)電荷磷酸根的DNA通過靜電結(jié)合堆積于DNA表面。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Tween-80微乳液的加入能顯著提高測定體系的靈敏度。
　　 此外,采用瓊脂糖凝膠

6、電泳法研究了(TPP)H2及其金屬卟啉衍生物(TPP)MnCl對質(zhì)粒DNA的切割作用。比較了在高壓汞燈、自然光和避光條件下卟啉對p-DNA的切割能力。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在高壓汞燈照射下,卟啉對p-DNA都有較強(qiáng)的切割作用。說明所研究的卟啉化合物具有一定光動力治療效果。但是,(TPP)H2只有在高壓汞燈光照射下才具有切割活性,而(TPP)MnCl即使在避光條件下也具有切割p-DNA的作用,說明金屬卟啉相對于與非金屬卟啉而言,對DNA有更強(qiáng)的切割能力