本文關(guān)鍵詞：糖苷功能化的超支化二茂鐵的分子構(gòu)建及其與DNA的相互作用研究

  更多相關(guān)文章： 糖苷 超支化二茂鐵 分子構(gòu)建 DNA 熒光光譜

【摘要】：超支化二茂鐵將二茂鐵獨(dú)特的氧化還原性、催化性等與超支化聚合物的三維立體結(jié)構(gòu)結(jié)合起來,已經(jīng)在生物傳感器、抗腫瘤、抗菌等方面得到了應(yīng)用。然而目前合成的功能化的二茂鐵超支化聚合物存在親水性較差、生物響應(yīng)性不佳等問題。而糖苷類化合物廣泛存在于體內(nèi),是一種具有特殊生物活性和藥性功能的化合物,具有親水性,能夠改善超支化二茂鐵的水溶性問題,增加其體液相容性,增強(qiáng)藥用效果。將糖苷修飾到超支化二茂鐵上可以將糖苷的親水性、藥性和二茂鐵的功能性結(jié)合起來,構(gòu)建出具有親水性良好,無毒副作用的生物醫(yī)用材料,如一些抗菌、抗腫瘤藥物等,為其在生物醫(yī)用方面的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。DNA是生物體內(nèi)一類重要的生物大分子,它既是遺傳信息的承載者,又是許多外源分子作用的目標(biāo)分子。藥物分子的功能實(shí)現(xiàn)是通過與DNA結(jié)合來干擾DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄而完成的。所以研究DNA與外源分子的相互作用可以為拓展其作為藥用材料的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。本文經(jīng)一系列中間步驟,采用點(diǎn)擊化學(xué)(Click chemistry)將炔丙基β-D-吡喃葡萄糖苷接枝到超支化二茂鐵上,構(gòu)建出糖苷功能化的超支化二茂鐵。采用紅外光譜(FTIR)、核磁共振氫譜(1H-NMR)對(duì)每一步產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征;對(duì)其熱穩(wěn)定性、溶解性、氧化還原性、紫外光吸收特性進(jìn)行測定;并使用ChemDraw軟件和Materials Studio軟件對(duì)糖苷功能化的超支化二茂鐵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子模擬,使用軟件的優(yōu)化功能對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及能量進(jìn)行優(yōu)化與收斂,得到分子在穩(wěn)定的理想狀態(tài)下的電子分布及鍵參數(shù),使人們深入了解新物質(zhì)的物理特性,構(gòu)建所需特定性能的分子提供理論數(shù)值基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,論文開展了糖苷功能化的超支化二茂鐵與生物大分子DNA的相互作用研究,采用紫外-可見譜法(UV)、電化學(xué)分析法、熒光光譜法和同步熒光光譜法探究了糖苷功能化的超支化二茂鐵與DNA的相互作用機(jī)制。研究結(jié)果表明:(1)構(gòu)建的糖苷功能化的超支化二茂鐵與目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)一致;在應(yīng)用溫度(100℃)下,熱穩(wěn)定良好;(2)循環(huán)伏安曲線(CV)和脈沖伏安曲線(DPV)結(jié)果說明含二茂鐵基團(tuán)的產(chǎn)物均具有相應(yīng)的氧化還原特性,但又各不相同,小分子在電極上發(fā)生可逆的氧化還原反應(yīng),而大分子的疊氮甲基超支化二茂鐵和糖苷功能化的超支化二茂鐵是不可逆的。由于支化效應(yīng)的影響,阻礙了Fe3+/Fe2+的電子轉(zhuǎn)移,使氧化還原過程變得困難,在電極上發(fā)生不可逆反應(yīng),但仍然具有明顯的Fe3+/Fe2+氧化還原性。該特點(diǎn)對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)醫(yī)用材料其功能的保留具有重要意義;(3)糖苷功能化的超支化二茂鐵使DNA的熒光光譜產(chǎn)生了熒光增強(qiáng)現(xiàn)象,對(duì)構(gòu)象產(chǎn)生了影響,使DNA分子變舒展,但并沒有改變DNA的結(jié)構(gòu),因此推測作用力為氫鍵作用、靜電引力、親水作用和分子間作用。證明糖苷功能化的超支化二茂鐵可以通過與DNA形成氫鍵,影響DNA的結(jié)構(gòu)來產(chǎn)生相應(yīng)的藥物功能。本研究為糖苷功能化的超支化二茂鐵在生物醫(yī)用材料里的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù),為下一步開展糖苷功能化的超支化二茂鐵在抗菌、抗腫瘤方面的應(yīng)用研究奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：糖苷 超支化二茂鐵 分子構(gòu)建 DNA 熒光光譜
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O634
【目錄】：

• 摘要3-5
• abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景與意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 超支化二茂鐵國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 糖苷功能化聚合物國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 糖苷功能化超支化聚合物國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀研究存在的問題及論文思路14-15
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容15
• 1.5 創(chuàng)新點(diǎn)15-16
• 第二章 糖苷功能化的超支化二茂鐵的分子構(gòu)建及結(jié)構(gòu)表征16-42
• 2.1 引言16
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分16-23
• 2.2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑和儀器16-17
• 2.2.2 糖苷功能化的超支化二茂鐵的分子構(gòu)建17-21
• 2.2.3 糖苷功能化的超支化二茂鐵的表征21-23
• 2.3 結(jié)果與討論23-41
• 2.3.1 糖苷功能化的超支化二茂鐵的合成原理及理想結(jié)構(gòu)23-25
• 2.3.2 FTIR分析結(jié)果25-27
• 2.3.3 ~1H-NMR分析結(jié)果27-32
• 2.3.4 接枝率測定結(jié)果32
• 2.3.5 分子模擬32-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 第三章 糖苷功能化的超支化二茂鐵的性能研究42-55
• 3.1 引言42
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分42-46
• 3.2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑和儀器42-43
• 3.2.2 熱穩(wěn)定性測定43
• 3.2.3 溶解性實(shí)驗(yàn)43
• 3.2.4 電化學(xué)性能測試43-45
• 3.2.5 紫外可見光譜(UV-vis)測定光吸收特性45-46
• 3.3 結(jié)果與討論46-53
• 3.3.1 熱穩(wěn)定性分析46-47
• 3.3.2 溶解性分析47-49
• 3.3.3 各產(chǎn)物的電化學(xué)行為49-52
• 3.3.4 糖苷功能化的超支化二茂鐵的電化學(xué)動(dòng)力學(xué)分析52-53
• 3.3.5 UV-vis(紫外-可見光譜)測定結(jié)果53
• 3.4 本章小結(jié)53-55
• 第四章 糖苷功能化的超支化二茂鐵與DNA相互作用研究55-71
• 4.1 引言55
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分55-58
• 4.2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑和儀器55-56
• 4.2.2 紫外-可見光譜56-57
• 4.2.3 循環(huán)伏安法57
• 4.2.4 熒光光譜57-58
• 4.2.5 同步熒光光譜58
• 4.3 結(jié)果與討論58-70
• 4.3.1 DNA的結(jié)構(gòu)示意圖58-59
• 4.3.2 紫外-可光譜研究糖苷功能化的超支化二茂鐵與DNA的相互作用59-61
• 4.3.3 電化學(xué)方法研究糖苷功能化的超支化二茂鐵與DNA的相互作用61-63
• 4.3.4 熒光光譜法研究糖苷功能化的超支化二茂鐵與DNA的相互作用63-64
• 4.3.5 同步熒光光譜法研究糖苷功能化超支化二茂鐵與DNA的相互作用64-65
• 4.3.6 熒光光譜法研究HPAE-Fc與DNA的相互作用65-66
• 4.3.7 同步熒光光譜法研究HPAE-Fc與DNA的相互作用66
• 4.3.8 HPAE-Fc對(duì)DNA熒光猝滅機(jī)制研究66-68
• 4.3.9 糖苷功能化超支化二茂鐵和HPAE-Fc與DNA的相互作用機(jī)制探討68-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第五章 結(jié)論和展望71-73
• 5.1 結(jié)論71-72
• 5.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77-78
• 附錄78-79
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間參加的項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79-80

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