電化學(xué)和光譜法研究藥物及農(nóng)藥與DNA的作用機(jī)理.pdf

1、本論文共分為五個(gè)部分，主要對(duì)近年來(lái)小分子與DNA相互作用的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并分別研究了幾種藥物和農(nóng)藥小分子與DNA的相互作用，同時(shí)嘗試將化學(xué)計(jì)量學(xué)方法用于解析實(shí)驗(yàn)得到的二維吸收光譜數(shù)據(jù)和三維同步熒光數(shù)據(jù)，討論了方法的原理和實(shí)際應(yīng)用，并探討了化學(xué)計(jì)量學(xué)在復(fù)雜的生物化學(xué)體系中(探針-DNA-小分子體系)實(shí)現(xiàn)同時(shí)解析多組分平衡濃度和純光譜的可行性。 第一部分：本節(jié)首先對(duì)DNA的化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了簡(jiǎn)介，然后依次對(duì)小分子與DNA相

2、互作用的研究方法、研究對(duì)象和作用方式展開了評(píng)述。在分子水平上深入研究小分子化合物與DNA的鍵合與識(shí)別機(jī)理能夠幫助人們理解DNA與小分子的作用原理，為尋找、篩選及研制開發(fā)藥效高、抗癌或抗菌譜廣及毒副作用小的新藥提供豐富的理論依據(jù)。最后還展望了小分子與DNA作用研究的發(fā)展趨勢(shì)，將開發(fā)新的探針、各種儀器方法的聯(lián)用及化學(xué)計(jì)量學(xué)方法的引入作為本研究的重點(diǎn)。 第二部分：本節(jié)在實(shí)驗(yàn)條件接近人體生理環(huán)境的pH7.4的Tris-HCl緩沖液中，分

3、別采用電化學(xué)方法、紫外光譜法及熒光光譜法并利用中性紅作電化學(xué)探針研究了核黃素和小牛胸腺DNA的相互作用，幾種方法的結(jié)果(隨著DNA濃度逐漸增加，核黃素的峰電流減小，峰位正移；紫外光譜產(chǎn)生減色效應(yīng)；熒光產(chǎn)生猝滅以及核黃素和中性紅競(jìng)爭(zhēng)與DNA相互作用)都表明兩者能發(fā)生嵌插結(jié)合；多種計(jì)算方法得到兩者作用的結(jié)合位點(diǎn)數(shù)為1，結(jié)合常數(shù)達(dá)到105M-1。本體系同時(shí)還對(duì)核黃索電化學(xué)誘導(dǎo)損傷DNA的機(jī)理進(jìn)行了推測(cè)。 第三部分：本節(jié)同時(shí)應(yīng)用紫外光譜

4、法、電化學(xué)方法和同步熒光光譜法并通過(guò)染料中性紅作為光譜探針研究了櫟精-銅配合物和DNA的相互作用，結(jié)果表明櫟精-銅配合物能夠在中性條件下嵌插在DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中。同時(shí)使用了交替最小二乘算法(ALS)來(lái)解析中性紅-DNA-(櫟精-銅)體系的二維紫外光譜數(shù)據(jù)，通過(guò)討算分辨得到了不同濃度櫟精-銅配合物和中性紅-DNA體系中的中性紅發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)作用時(shí)，櫟精-銅配合物、中性紅及中性紅-DNA在平衡時(shí)各自的濃度變化趨勢(shì)，進(jìn)一步證實(shí)了櫟精-銅配合物和中

5、性紅與DNA作用時(shí)具有相同的作用方式和作用位點(diǎn)，因此櫟精-銅配合物可以將中性紅-DNA體系中的中性紅置換出來(lái)。 第四部分：本節(jié)工作主要應(yīng)用分子光譜研究了三種氟喹諾酮類藥物與DNA作用的模式和強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)表明在Tris-HCl緩沖液中，即使不存在金屬離子或者ATP作為中介，DNA仍然能夠和諾氟沙星、氧氟沙星、洛美沙星及三種沙星的混合物相互作用并形成不發(fā)射熒光的基態(tài)絡(luò)合物。本文同時(shí)采用平行因子算法解析沙星混合物與DNA作用的三維同步熒

6、光光譜數(shù)據(jù)，所得結(jié)果再與沙星單獨(dú)與DNA作用所得到的結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)當(dāng)沙星混合藥物與DNA作用時(shí)，三種沙星與DNA的作用強(qiáng)度和沙星藥物單獨(dú)使用時(shí)的作用強(qiáng)度相比會(huì)發(fā)生變化，本文的研究就能夠幫助我們?cè)谂R床上更合理地使用單一藥物和復(fù)合藥物以取得最顯著的藥效。 第五部分：本節(jié)工作分別從熒光光譜、紫外吸收光譜、電化學(xué)伏安峰、DNA的熱變性行為及鹽效應(yīng)方面研究了氨基甲酸酯類農(nóng)藥異丙威及其水解產(chǎn)物與DNA的相互作用。異丙威和DNA作用后形成