稀土離子配合物與生物大分子（核酸、蛋白質(zhì)）相互作用及其分析應(yīng)用的研究.pdf

1、核酸和蛋白質(zhì)是生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)，對于它們的研究已經(jīng)成為生命科學(xué)的重要內(nèi)容。核酸是生物的基本遺傳物質(zhì)，是一種十分重要的生物大分子，與生物的生長，發(fā)育以及癌變，突變等異?；顒酉嚓P(guān)。蛋白質(zhì)則是生物體含量最豐富的大分子物質(zhì)，也是機體各種生理活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。核酸和蛋白質(zhì)的定量測定是生物化學(xué)和其它生物學(xué)科中經(jīng)常涉及的分析任務(wù)，是臨床檢驗中診斷疾病及檢查治療效果的重要指標，也是許多生化藥物分離提純中質(zhì)量檢驗及食品檢驗中常見的分析項目。定量測定核酸和

2、蛋白質(zhì)的方法很多，其中探針技術(shù)是研究核酸和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能、定性、定量的重要手段，對核酸和蛋白質(zhì)探針的研究已成為生命科學(xué)領(lǐng)域的前沿課題。本論文從探索新的核酸和蛋白質(zhì)熒光探針及其相互作用機理和發(fā)光機理出發(fā)，以熒光為主要研究手段進行了研究。 論文的第一部分綜述了熒光和共振光散射技術(shù)在核酸和蛋白質(zhì)測定中的分析應(yīng)用及研究進展。 在論文的第二部分中，研究了核酸對Eu3+-TTA-Phen體系的熒光和共振光散射的猝滅效應(yīng)，并應(yīng)用于核

3、酸的定量測定。在第一節(jié)中，研究了體系中熒光猝滅效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，核酸能猝滅Eu3+-TTA-Phen體系的熒光強度。在最佳實驗條件下，建立了核酸的濃度與猝滅的熒光強度之間的線性方程，y.RNA，fsDNA和ctDNA的檢出限分別為3.0×10-12g/mL，4.0×10-12g/mL和5.0×10-11g/mL。該法已用于擬南芥實際樣品中核酸含量的定量測定，得到滿意的結(jié)果。在第二部分第二節(jié)中，研究了Eu3+-TTA-Phen-核酸體系中的

4、共振光散射猝滅效應(yīng)，yRNA，fsDNA和ctDNA的檢出限分別為0.03ng/mL，0.006ng/mL，0.002ng/mL。同時，本文對Eu3+-TTA-Phen-核酸體系的相互作用機理進行了研究。研究認為，在Eu3+-TTA-Phen體系中加入核酸后，核酸中的磷酸根更容易與Eu3+-TTA-Phen體系中的Eu3+發(fā)生靜電結(jié)合反應(yīng)，從而置換出化合物中的Phen，因而引起了體系熒光強度及共振光散射強度的降低。 在論文的第三

5、部分中，研究了Tb3+-TTA-SDBS-蛋白質(zhì)體系的熒光增強效應(yīng)，并建立了測定蛋白質(zhì)的新方法。已知Tb3+和TTA生成的Tb3+-TTA化合物能發(fā)射Tb3+離子的特征熒光，但熒光強度很弱。而在SDBS存在下，蛋白質(zhì)能明顯地增強體系的熒光強度，增強的熒光強度與蛋白質(zhì)的濃度在一定范圍內(nèi)成正比。在最佳實驗條件下，BSA，HSA和EA的線性范圍分別為4.0×10-9-7.5×10-6，5.0×10-9-1.5×10-5和1.0×10-8-7.

6、5×10-6g/mL，檢出限分別為0.5，0.8和2.0ng/mL。該方法應(yīng)用于實際樣品人血清白蛋白和雞蛋蛋白中蛋白質(zhì)含量的測定，結(jié)果令人滿意。同時研究了體系的熒光增強機理，認為SDBS和BSA通過靜電作用與Tb3+-TTA結(jié)合，生成大的Tb-TTA-SDBS-BSA絡(luò)合物；同時SDBS-BSA為Tb3+-TTA提供了一個良好的疏水環(huán)境，減少了絡(luò)合物和水分子之間的碰撞，從而減少了因碰撞而導(dǎo)致的能量損失，提高了體系的熒光量子產(chǎn)率，使Tb3

7、+-TTA體系的熒光強度大大增強。 論文的第四部分研究了檞皮素(Qu)-La3+-SDBS-蛋白質(zhì)體系的熒光增強效應(yīng)及在蛋白質(zhì)定量分析中的應(yīng)用。已知Qu能和La3+發(fā)生反應(yīng)，生成Qu-La3+化合物，該化合物發(fā)射Qu的特征熒光，但熒光強度較弱。而在SDBS存在下，蛋白質(zhì)的加入使Qu-La3+-SDBS體系的熒光強度增強，增強的熒光強度在一定范圍內(nèi)與蛋白質(zhì)的濃度成線性關(guān)系。在最佳實驗條件下，BSA，HSA，EA的線性范圍分別為2.

8、5×10-8-1.0×10-5，5.0×10-8-1.5×10-5和1.0×10-7-1.5×10-5g/mL，檢出限分別為5.0，7.0和21.0ng/mL。該法已用于實際樣品中蛋白質(zhì)含量的測定，結(jié)果令人滿意。同時探討了該體系的熒光增強機理，認為Qu-La3+以靜電引力和SDBS及蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而在體系中形成一個大的Qu-La3+-SDBS-BSA絡(luò)合物；而同時SDBS-BSA可以為Qu-La3+體系提供良好的疏水環(huán)境，這一環(huán)境具

9、有較低的極性和較大的微粘度，因此降低了Qu-La3+和水分子之間的碰撞，減少了因碰撞導(dǎo)致的體系能量損失，提高了體系的熒光量子產(chǎn)率，使體系的熒光強度大大增強。 本論文的主要特點：1.研究發(fā)現(xiàn)，核酸對稀土金屬離子配合物Eu3+-TTA-Phen的熒光和共振光散射具有明顯的猝滅效應(yīng)，該體系已用于實際樣品中核酸含量的測定。本方法為核酸的測定提供了一個新的發(fā)光探針，本法具有操作簡便、快速、線性范圍寬、靈敏度高等特點，成為核酸最靈敏的發(fā)光測

10、定方法之一。 2.研究指出，在表面活性劑SDBS存在下，蛋白質(zhì)能分別增強Tb3+-TTA和La3+-檞皮素體系的熒光強度，因而提出了兩種測定蛋白質(zhì)的新的熒光技術(shù)，并用于實際樣品的測定。該方法具有簡便快速、靈敏度高等特點，特別是Tb3+-TTA成為測定蛋白質(zhì)靈敏的熒光探針之一。 3.本文探討了蛋白質(zhì)與Tb3+-TTA和La3+-檞皮素體系相互作用的機理，認為SDBS和蛋白質(zhì)可形成珠璉狀絡(luò)合物，該絡(luò)合物可通過靜電引力和疏水作