基于光譜法的幾種抗腫瘤活性小分子及ZnS殼層量子點(diǎn)與核酸相互作用機(jī)制研究

發(fā)布時(shí)間：2020-05-13 02:28

【摘要】：核酸是構(gòu)成生命體的一種重要的生物大分子,是生物的基本遺傳物質(zhì)。同時(shí)也是大多數(shù)抗病毒、抗菌和抗腫瘤類藥物在體內(nèi)的主要靶分子。小分子藥物與DNA的作用會(huì)影響到DNA的生理和物理化學(xué)性質(zhì),改變DNA的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制。核酸與配體相互作用的研究已經(jīng)成為生物化學(xué)和生命科學(xué)研究中的熱門領(lǐng)域之一。這對新型的藥物及新型納米材料等作用配體的設(shè)計(jì),藥理和毒性的研究,臨床檢測等方面具有重要意義。本論文分為以下五章:第一章:簡要介紹了核酸的組成及結(jié)構(gòu)特征,配體與核酸相互作用的主要模式。以光譜法、電分析方法、分子模擬等方法為主,對應(yīng)用于配體與DNA相互作用領(lǐng)域的多種分析技術(shù)的研究理論及現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。第二章:利用紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、圓二色光譜等多種光譜法結(jié)合粘度測量、熔點(diǎn)測量和電分析方法,研究了三種類姜黃素芳基釕(II)配合物與小牛胸腺DNA(Calf Thymus DNA,ctDNA)的相互作用機(jī)制。紫外-可見吸收光譜表明三種類姜黃素芳基釕(II)配合物的紫外吸收峰在加入ctDNA后發(fā)生了輕微的減色和紅移,而ctDNA的粘度和熔點(diǎn)在加入類姜黃素芳基釕(II)配合物后都有所增大。利用小檗堿(Berberine,BH)作為熒光探針研究發(fā)現(xiàn)類姜黃素芳基釕(II)配合物與ctDNA之間是靜態(tài)猝滅作用機(jī)制,結(jié)合模式為嵌插作用模式,氫鍵和范德華力是主要的作用力,同時(shí)也存在靜電作用力。配合物3與ctDNA的結(jié)合能力最強(qiáng),化學(xué)變性劑和熱變性能夠減弱類姜黃素芳基釕(II)配合物與ctDNA之間嵌插作用。圓二色光譜表明類姜黃素芳基釕(II)配合物對ctDNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)有一定的影響,配合物3的影響最大。電分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證明了類姜黃素芳基釕(II)配合物與ctDNA的嵌插作用模式。這些結(jié)果可能為姜黃素-芳基釕類抗腫瘤藥物與DNA作用機(jī)理的研究提供有用信息。第三章:通過紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、圓二色光譜、粘度測量和熔點(diǎn)測量等方法系統(tǒng)研究了槲皮素及其金屬配合物與ctDNA之間的相互作用機(jī)制。紫外-可見吸收光譜表明槲皮素及其金屬配合物的紫外吸收在加入ctDNA后發(fā)生了明顯的減色效應(yīng),而ctDNA的粘度和熔點(diǎn)在加入槲皮素及其金屬配合物后都有所增大。利用吖啶橙(Acridine orange,AO)作為熒光探針研究發(fā)現(xiàn)槲皮素及其金屬配合物與ctDNA之間是靜態(tài)猝滅作用機(jī)制,結(jié)合模式為嵌插作用模式,氫鍵和范德華力是主要的作用力,槲皮素-鉻與ctDNA的結(jié)合能力最強(qiáng)。圓二色光譜表明槲皮素及其金屬配合物對ctDNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)有一定的影響,槲皮素-鉻對ctDNA的結(jié)構(gòu)影響最大。第四章:采用光譜法、核磁共振氫譜法、電分析方法和分子模擬技術(shù),研究了三種去氫表雄酮-22-azines-芳雜醛化合物與G-四鏈體DNA序列d(GGGT)_4的相互作用及對其結(jié)構(gòu)的影響。三種化合物通過末端堆疊結(jié)合模式與平行的G-四鏈體DNA選擇性結(jié)合形成配合物。三種化合物均能在不同程度上穩(wěn)定DNA的G-四鏈體結(jié)構(gòu),化合物3的穩(wěn)定能力最強(qiáng),并且三種化合物在一定程度上增強(qiáng)了該DNA的生物活性�？臻g位阻效應(yīng)導(dǎo)致G-四鏈體DNA序列d(GGGT)_4與化合物3結(jié)合作用最強(qiáng),以上結(jié)果為從分子水平上研究去氫表雄酮-22-azines-芳雜醛化合物與DNA的相互作用及對DNA結(jié)構(gòu)影響提供了新的信息。第五章:采用光譜法結(jié)合電分析方法,研究了兩種ZnS殼層量子點(diǎn)(Quantum dots,QDs)CdSe/ZnS、InP/ZnS QDs與G-四鏈體DNA序列Pu22和hTel22的相互作用及對其結(jié)構(gòu)的影響。CdSe/ZnS、InP/ZnS QDs對平行G-四鏈體Pu22、反平行G-四鏈體hTel22這兩個(gè)不同G-四鏈體的構(gòu)型沒有明顯的影響。2種QDs的加入降低了G-四鏈體Pu22、hTel22的熔鏈溫度,2種QDs對平行G-四鏈體Pu22結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響較大。通過對比發(fā)現(xiàn),CdSe/ZnS、InP/ZnS QDs與反平行G-四鏈體hTel22的結(jié)合能力比平行G-四鏈體Pu22強(qiáng)。因此,CdSe/ZnS、InP/ZnS QDs可能是優(yōu)先與反平行G-四鏈體結(jié)合,CdSe/ZnS、InP/ZnS QDs與平行G-四鏈體Pu22、反平行G-四鏈體hTel22相互作用的猝滅類型為靜態(tài)猝滅。該研究為ZnS殼層量子點(diǎn)與DNA的相互作用及對DNA結(jié)構(gòu)影響提供了新的信息。
【圖文】：

結(jié)構(gòu)模式