幾種氨基甲酸類農(nóng)藥與DNA的相互作用.pdf

1、DNA與農(nóng)藥小分子相互作用可能產(chǎn)生DNA加合物,從而引起DNA的損傷甚至遺傳信息的改變,因此,DNA與氨基甲酸酯類農(nóng)藥相互作用的研究具有重要的意義。本文通過模擬人體生理環(huán)境,以溴化乙錠(EB)、中性紅(NR)等為光譜探針,運(yùn)用熒光、紫外(UV)、核磁共振(NMR)、圓二色譜法(CD)并結(jié)合DNA熔點(diǎn)實(shí)驗(yàn)、偏振實(shí)驗(yàn)、粘度和鹽效應(yīng)等體外實(shí)驗(yàn)研究了氨基甲酸酯類農(nóng)藥抗蚜威、甲萘威、殘殺威、滅害威和異丙威與小牛胸腺DNA的結(jié)合模式,并結(jié)合化學(xué)計(jì)量

2、學(xué)方法,交替最小二乘(ALS)和平行因子(PARAFAC)深入探討了抗蚜威、甲萘威與DNA的結(jié)合反應(yīng)各組分在平衡時(shí)的濃度變化及其對應(yīng)的純光譜,為研究農(nóng)藥與DNA之間的結(jié)合方式與農(nóng)藥的致癌性和致突變性的相關(guān)性,為揭示農(nóng)藥與DNA的相互作用機(jī)制以及為高效低毒農(nóng)藥研發(fā)和初步篩選提供理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 (1)運(yùn)用熒光、UV和CD法對抗蚜威、甲萘威、殘殺威、滅害威、異丙威與DNA的相互作用進(jìn)行了研究,結(jié)合I-離子效應(yīng)

3、、DNA熔點(diǎn)及粘度測定等實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步分析了這5種農(nóng)藥與DNA的相互作用模式。結(jié)果表明,這5種農(nóng)藥均通過嵌插方式作用于DNA的親核位點(diǎn),意味著5種氨基甲酸酯類農(nóng)藥進(jìn)入生物體后有可能與DNA形成加合物,不同程度地造成DNA損傷。
　　 (2)在pH=7.4的酸度條件下,運(yùn)用熒光光譜法、DNA熔點(diǎn)及粘度測定等實(shí)驗(yàn)手段分別探討了Cu2+、Ca2+對抗蚜威、甲萘威、殘殺威與DNA相互作用的影響。結(jié)果表明:Ca2+,Cu2+的存在并沒有改變抗

4、蚜威、甲萘威、殘殺威與DNA的相互作用模式,但在不同程度上影響了農(nóng)藥與DNA的結(jié)合程度；Cu2+、Ca2+的存在,使抗蚜威-DNA、甲萘威-DNA、殘殺威-DNA體系的熔點(diǎn)略有升高,表明Cu2+、Ca2+的存在加強(qiáng)了抗蚜威、甲萘威、殘殺威與DNA的嵌插結(jié)合:Cu2+、Ca2+存在時(shí),抗蚜威、甲萘威、殘殺威與DNA作用的相對粘度隨著農(nóng)藥濃度的增加而增大,這與農(nóng)藥-DNA二元體系的變化趨勢相同,Cu2+、Ca2+的分別存在,并不影響抗蚜威、

5、甲萘威、殘殺威3種農(nóng)藥分別與DNA之間的作用方式(仍然是嵌插作用):Ca2+的存在對殘殺威與DNA結(jié)合的影響較大且溫度升高有利于殘殺威與DNA的相互作用。
　　 (3)以中性紅為光譜探針,運(yùn)用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法(ALS和PARAFAC)分別解析了抗蚜威、甲萘威與中性紅競爭結(jié)合DNA位點(diǎn)的復(fù)雜光譜,獲得了體系各組分在平衡時(shí)的濃度變化趨勢及其純光譜,從而進(jìn)一步證實(shí)了該2種農(nóng)藥與DNA是以嵌插方式相結(jié)合。同時(shí)應(yīng)用核磁共振技術(shù)(NMR)研究

6、了與DNA結(jié)合的甲萘威結(jié)構(gòu)中的具體基團(tuán)。
　　 (4)探討了25℃下5種氨基甲酸酯類農(nóng)藥與DNA的相互作用。計(jì)算出抗蚜威、甲萘威、殘殺威、滅害威和異丙威與小牛胸腺DNA和結(jié)合常數(shù)分別為3.08×103、5.53×104、1.36×103、3.86×103和1.91×103 L·mol-1,通過研究其相互作用方式,發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥與DNA的結(jié)合模式與農(nóng)藥的致癌、致突變作用具有一定的相關(guān)性。當(dāng)農(nóng)藥以嵌插方式與DNA發(fā)生作用時(shí),很可能通過形成