生物大分子與藥物分子相互作用的電化學(xué)研究.pdf

1、本文用電化學(xué)方法研究了抗癌藥物厚樸酚、甲氨蝶呤、氨魯米特、亞葉酸鈣的電化學(xué)行為及其與生物大分子DNA的相互作用。利用層層自組裝、電位沉積法等技術(shù)制備了不同的修飾電極，考察了介質(zhì)種類及濃度、pH值，掃描速度對(duì)抗癌藥物電化學(xué)行為的影響。通過(guò)循環(huán)伏安法、線性掃描法、差分脈沖法、計(jì)時(shí)電量法等電化學(xué)技術(shù)得到抗癌藥物的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。研究了抗癌藥物與DNA分子相互作用方式，計(jì)算得到結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)數(shù)。并通過(guò)光譜法進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 1．用玻碳

2、電極研究了厚樸酚的電化學(xué)行為，在0.1MPBS(pH7.0)溶液里厚樸酚于0.449V處產(chǎn)生一氧化峰，其電化學(xué)氧化過(guò)程為-電子-質(zhì)子完全不可逆過(guò)程，電子轉(zhuǎn)移系數(shù)(α)為0.441±0.001。在100-450mV/s掃描速度范圍內(nèi)厚樸酚在電極表面的電化學(xué)反應(yīng)受表面控制，而在高掃速600-950mV/s時(shí)電極反應(yīng)是擴(kuò)散控制過(guò)程，相應(yīng)的電化學(xué)速率常數(shù)(ks)為0.0760±0.0001s-1。擴(kuò)散系數(shù)(D)和表面吸附量(Г)分別是(3.76

3、±0.01)×10-7cm2/s和(2.98±0.01)×10-10mol/cm2。電化學(xué)方法與光譜法研究厚樸酚與DNA相互作用表明，厚樸酚與DNA以方式相結(jié)合，結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)數(shù)分別為1.14×105M-1和0.973。通過(guò)優(yōu)化條件建立了厚樸酚的測(cè)定方法，線性范圍分別為4.50×10-8-1.70×10-7M和3.00×10-6M-1.80×10-5M，檢測(cè)限(S/N=3)為1.50×10-9M。
　　 2．利用層層靜電自組

4、裝的方法制備了(DNA/CS)6/PGE電極，以亞甲基藍(lán)作為電化學(xué)探針，用循環(huán)伏安和交流阻抗的方法對(duì)修飾電極進(jìn)行了表征。甲氨蝶呤電化學(xué)行為研究表明，在40-200mV/s的掃速范圍內(nèi)，電極反應(yīng)屬于表面控制過(guò)程，而當(dāng)增大掃描速度，甲氨蝶呤在電極表面的電化學(xué)反應(yīng)為擴(kuò)散控制過(guò)程。質(zhì)子轉(zhuǎn)移數(shù)與電子轉(zhuǎn)移數(shù)之比為m/n=0.483。甲氨蝶呤與DNA的相互作用研究表明，甲氨蝶呤與DNA分子以插入模式為主，結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)數(shù)分別為6.31×105M-

5、1和1.86。紫外光譜法和熒光光譜法得到的結(jié)果與電化學(xué)方法相同。建立了測(cè)定甲氨蝶呤的方法，其檢測(cè)限為5.0×10-9M。
　　 3．制備了介孔材料SBA15修飾碳糊電極，循環(huán)伏安法對(duì)修飾電極進(jìn)行了表征。氨魯米特的電化學(xué)行為研究表明，氨魯米特在0.078V和0.257V處有一對(duì)氧化還原峰，在0.791V處有一個(gè)單獨(dú)的氧化峰。說(shuō)明氨魯米特的電化學(xué)行為是一個(gè)多峰的不可逆過(guò)程。在20-150mV/s的掃描范圍內(nèi)，氨魯米特在電極表面電化學(xué)

6、反應(yīng)為表面控制，而在200-600mV/s的掃速范圍內(nèi)，電極反應(yīng)是擴(kuò)散控制過(guò)程，相應(yīng)的電化學(xué)速率常數(shù)為2.41±0.01s-1，電極表面的擴(kuò)散系數(shù)D為2.12×10-3cn12/s，表面濃度為(5.87±0.01)×10-11mo1/cm2。氨魯米特與DNA分子的相互作用研究表明，氨魯米特與DNA以插入模式相結(jié)合，結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)數(shù)分別為β=2.41×105M.1和m=1.69。通過(guò)優(yōu)化條件建立了氨魯米特的測(cè)定方法，線性范圍分別為4.

7、30×10-7M-8.60×10-6M和9.60×10-6M-1.08×10-4M，檢測(cè)限(S/N=3)為4.62×10-9M。
　　 4．利用電沉積的方法制備了Nafion/Au/GCE電極，用循環(huán)伏安對(duì)修飾電極進(jìn)行了表征。亞葉酸鈣的電化學(xué)行為研究表明，亞葉酸鈣在0.570V有一個(gè)氧化峰，其電化學(xué)氧化是一個(gè)完全不可逆的過(guò)程，電子數(shù)轉(zhuǎn)移與質(zhì)子轉(zhuǎn)移數(shù)之比n:m=2:3。在20-180mV/s的低掃描速度范圍內(nèi)，亞葉酸鈣的電化學(xué)反應(yīng)

8、受表面控制，電化學(xué)速率常數(shù)k。=0.516±0.001s-1。在200-600mV/s的掃描速度的范圍，電化學(xué)反應(yīng)為擴(kuò)散控制。亞葉酸鈣在Nafion/Au/GCE表面的擴(kuò)散系數(shù)和電極表面吸附量分別為(2.44±0.01)×10-5cm2/S和(3.03±0.01)×10-10mol/cm2。亞葉酸鈣與DNA相互作用研究表明，亞葉酸鈣與DNA以靜電力結(jié)合，結(jié)合常數(shù)β和結(jié)合位點(diǎn)數(shù)m分別為4.89×105M-1和1.83。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件建立了測(cè)