分光光度法和電化學(xué)分析研究小分子與DNA作用——化學(xué)計量學(xué)方法的應(yīng)用.pdf

1、本論文對近二十年來各種類型的小分子與DNA作用機理的研究以及研究的方法及手段進行了較全面的綜述，將電化學(xué)分析法和光度分析法與化學(xué)計量學(xué)方法相結(jié)合親應(yīng)用于小分子與DNA作用研究，探討小分子與DNA的作用機理及意義。本論文共分為五個部分。 第一部分，首先介紹了DNA在生命過程中的重要作用、DNA的結(jié)構(gòu)特征以及小分子與它作用方式等，并對小分子類型按照藥物、金屬絡(luò)合物、一些染料探針以及一些有機試劑小分子展開了評述，另外就其研究的方法以及

2、化學(xué)計量學(xué)方法在這方面的應(yīng)用也作了討論。最后展望了小分子與DNA研究的發(fā)展和化學(xué)計量學(xué)在其中間的進一步應(yīng)用的趨勢。 第二部分，結(jié)合紫外可見分光光度法和三維同步熒光法分別研究了中性紅、鹽酸氯丙嗪與DNA的作用，并利用中性紅作探針來進一步研究鹽酸氯丙嗪與DNA的作用以及它們二者與DNA之間的競爭作用。另外采取了三維同步熒光測定技術(shù)對體系進行了研究，兩維同步熒光光度法中△λ.是一個重要的參數(shù)，但對復(fù)雜的多組分的體系，它們的最佳△λ.往

3、往并不相同，所以很難取單一的△λ.來研究體系，針對這個問題采集了多個△λ.值的三維數(shù)據(jù)來加以研究，并結(jié)合化學(xué)計量學(xué)中的平行因子法(PARAFAC)來分辨此三維數(shù)據(jù)，并得到了各個反應(yīng)狀態(tài)下各自的相對濃度。 第三部分，應(yīng)用了伏安法、紫外可見光度法以及同步熒光光度法研究了銅鄰菲咯啉與中性紅(NR)在pH為中性的Tris-HCl緩沖溶液中和DNA的作用，結(jié)果表明銅鄰菲咯啉和中性紅與DNA的作用方式均為嵌插作用，且作用的位點也一致，二者同

4、時與DNA反應(yīng)時則存在競爭作用。本工作以同步熒光技術(shù)采集了競爭作用的三維數(shù)據(jù)，并結(jié)合了化學(xué)計量學(xué)中的平行因子法對此三維數(shù)據(jù)進行分解，得到了各組分的熒光光譜圖及各個反應(yīng)平衡點各組分的相對濃度，平衡濃度的變化趨勢也表明了銅絡(luò)合物與中性紅之間的競爭作用，進一步表明了銅絡(luò)物與DNA的作用方式和中性紅與DNA作用方式一樣均為嵌插作用。 第四部分，以電化學(xué)分析法和分光光度法分別研究了亞甲基藍(methyleneblueMB)、四環(huán)素-Al3

5、+(tetracycline-Al3+，TC-Al3+)絡(luò)合物與DNA以及四環(huán)素-Al3+絡(luò)合物與變性DNA的作用機理，亞甲基藍與DNA的作用方式主要以靜電為主，同時也伴隨著嵌插作用。四環(huán)素-Al3+絡(luò)合物與天然和變性DNA作用的機理相似，這說明TC-Al3+與天然DNA的作用方式主要也是靜電作用。為更深入研究TC-Al3+合物與DNA的作用，以MB作探針并以紫外可見和同步熒光法對其加以研究。結(jié)果表明TC-Al3+與MB和DNA反應(yīng)時存

6、在競爭作用，表明了它們與DNA的作用似都是以靜電作用為主。采用三維數(shù)據(jù)結(jié)合化學(xué)計量學(xué)方法平行因子法來研究此體系，分辨出MB、TC-Al3+和TC-Al3+-DNA的熒光發(fā)射光譜與三個純光譜非常吻合。而且還分辨出在不同初始濃度的MB中，絡(luò)合物TC-Al3++、MB和TC-Al3+-DNA在平衡時的各自濃度變化情況。這不僅研究了絡(luò)合物TC-Al3+和熒光探針MB同DNA間的相互競爭作用，進一步證實了UV-光譜法研究絡(luò)合物TC-Al3+與DN

7、A的作用模式，也避免了使用Scatchard方程進行計算的麻煩。 第五部分，利用紫外可見光度法以及熒光光度研究了中性紅在酸性條件下與DNA的作用機理，實驗結(jié)論為中性紅主要結(jié)合在DNA的帶負電荷的磷酸骨架上，以靜電方式結(jié)合。另一方面我們結(jié)合電化學(xué)、紫外可見和熒光光度法研究了藥物環(huán)丙沙星與DNA的反應(yīng)機理，并利用熒光猝滅劑PO43+基團來進一步加以研究，研究表明它們之間也是以靜電方式結(jié)合。最后利用化學(xué)計量學(xué)以中性紅作探針研究環(huán)丙沙星