DNA與金屬配合物(主要為抗癌藥物)的相互作用的研究

1、光譜法在DNA與金屬配合物相互作用的研究方面的應(yīng)用報(bào)告人：1一 選題的由來(lái)與意義 20世紀(jì)80年代中期,研究發(fā)現(xiàn)金屬配合物與的作用時(shí),發(fā)現(xiàn)2+、3+的八面手性金屬配合物具有識(shí)別二級(jí)結(jié)構(gòu)的能力, 從而開(kāi)展了一種能識(shí)別型的手性配合物探針. 楊頻等人用作探針研究了()3262等手性金屬配合物與的作用機(jī)理。2 近年發(fā)現(xiàn),一些金屬絡(luò)合物如金屬席夫堿,在氧化劑存在的條件下, 能夠斷裂或者鍵合。 席夫堿及金屬席夫堿化合物是一類抗癌藥物,研究抗癌藥物與的相互作用機(jī)理, 對(duì)選擇核酸酶及抗癌藥物的合成具有重要意義。31.紫外光譜法 雙鏈DNA分子由于含有芳香性堿基和磷酸根,其紫外光譜在260nm附近有1強(qiáng)吸收峰。

2、DNA的堿基是很多藥物與DNA結(jié)合的位點(diǎn)。結(jié)合藥物后,DNA的上述特征吸收峰會(huì)發(fā)生位移。二 主要研究手段4金屬席夫堿的結(jié)構(gòu)圖5 對(duì)于Mn席夫堿,隨著DNA的參加,其吸收光譜發(fā)生明顯的減色效應(yīng),同時(shí)其234nm處的吸收峰有2nm的微小紫移。62. 熒光光譜法（1） 用溴化乙啶作熒光試劑的原理 溴化乙啶(EthBr)能插入雙鏈DNA的堿基之間與DNA發(fā)生專一作用,因此其本身熒光強(qiáng)度被大大增強(qiáng),達(dá)100倍,成為測(cè)定DNA及各種性質(zhì)的靈敏試劑。 如果某種化合物能與DNA發(fā)生類似溴化乙啶與DNA這種作用方式的反響,就會(huì)競(jìng)爭(zhēng)溴化乙啶與DNA體系的熒光,跟蹤這一體系的熒光變化,可以判斷化合物是否與DNA發(fā)生

3、作用。7（2）EB和化合物的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn) EB與DNA發(fā)生嵌入作用使其熒光強(qiáng)度大增,而Mn席夫堿與DNA發(fā)生類似作用,兩者競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位點(diǎn),減弱EB-DNA體系的熒光。通常以c(compl)/c(DNA)100為限,熒光值減弱50%作為化合物是否與DNA作用的判據(jù)。8 由左圖可知隨Mn席夫堿濃度增加,EB-DNA體系熒光強(qiáng)度減弱,當(dāng)增至c(compl)/c(DNA)=31.84時(shí),體系的熒光強(qiáng)度已降至48.5%,說(shuō)明Mn席夫堿嵌入到了DNA雙鏈之間。9 右圖比較了幾種席夫堿與DNA相互作用的強(qiáng)弱,其中作用最強(qiáng)的為Co(II)席夫堿,最弱為Zn席夫堿.10（3）KI的猝滅實(shí)驗(yàn) 一些物質(zhì)（如鹵素離子、硝基

4、化合物、重金屬離子等等）可使熒光猝滅,稱為熒光猝滅作用。KI為常用的熒光猝滅劑。 通過(guò)在有CTDNA（小牛胸腺的DNA)和無(wú)CTDNA存在的情況下,KI對(duì)Mn席夫堿猝滅情況的不同,可進(jìn)一步論證Mn席夫堿與DNA的嵌入作用。11 由左圖知Mn席夫堿的熒光程度隨KI的增加快速降低,沒(méi)有DNA存在時(shí)比有DNA存在時(shí)降得更快,說(shuō)明Mn席夫堿嵌入DNA雙鏈中,因受到磷酸基團(tuán)保護(hù)從而使熒光猝滅變慢。12（4）溫度的影響 溫度對(duì)物質(zhì)的熒光度有一定影響,一般來(lái)說(shuō)溫度越高,熒光強(qiáng)度越低,對(duì)Mn席夫堿而言隨溫度升高熒光強(qiáng)度降低,但在Mn席夫堿-DNA體系中,隨溫度上升,體系的熒光強(qiáng)度先升后降。在較低溫度下,DNA

5、雙鏈堆積較為緊密,Mn席夫堿嵌入堿基對(duì)中,因而熒光強(qiáng)度較弱,隨溫度升高,DNA雙鏈堆積程度減弱,熒光強(qiáng)度增強(qiáng)。但當(dāng)溫度升至60攝氏度時(shí),DNA雙鏈幾乎完全松散,變性DNA的熒光猝滅保護(hù)作用減弱,因而該體系的熒光強(qiáng)度又降低。13（5）其他因素的影響.pH的影響變性DNA的影響DNA鹽效應(yīng)143. 拉曼光譜法 用激光輻射樣品時(shí),會(huì)發(fā)生散射。在散射光譜中,有些光的頻率與入射光頻率不同,強(qiáng)度要弱得多,其中就有拉曼光譜。 共振拉曼效應(yīng)即當(dāng)激發(fā)激光波長(zhǎng)落入分子電子吸收峰附近時(shí),分子振動(dòng)的拉曼信號(hào)強(qiáng)度得到極大增強(qiáng),約是普通拉曼光強(qiáng)度的104106倍。15 藥物與DNA的插入作用可以引起其紫外共振拉曼光譜的缺

6、色性,即拉曼光譜譜峰強(qiáng)度的變化。而與DNA溝槽鍵聯(lián)的藥物,不僅能引起拉曼光譜的缺色性,而且其光譜還會(huì)產(chǎn)生頻移。由于共價(jià)鍵聯(lián)的藥物的共振拉曼光譜沒(méi)有缺色性,因此可以把共振拉曼光譜的缺色性作為區(qū)分插入作用和共價(jià)鍵聯(lián)作用以及溝槽聯(lián)接作用的依據(jù)。16 目前國(guó)際上用共振拉曼光譜方法研究抗癌藥物與DNA相互作用的工作十分活潑,其主要研究目的以及開(kāi)展趨勢(shì)在于: (1) 進(jìn)一步證實(shí)共振拉曼光譜的缺色性是否是插入和溝槽聯(lián)接的好的判斷根據(jù);(2) 利用脈沖激光共振拉曼光譜研究激發(fā)態(tài)藥物與DNA的復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和譜帶特征;17（3） 藥物與DNA相互間的弱相互作用,如氫鍵、庫(kù)侖力等; （4） 通過(guò)紫外共振拉曼光譜技術(shù)

7、來(lái)精確確定藥物與DNA相互作用的準(zhǔn)確位置；（5）如何使共振拉曼光譜技術(shù)實(shí)用化等。18三 小結(jié) 光譜法是研究DNA與金屬配合物的相互作用的主要手段。其中主要包括紫外光譜法、熒光光譜法、拉曼光譜法。紫外光譜為吸收光譜,熒光光譜是激發(fā)光譜,拉曼光譜是散射光譜的一種,這3種方法各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),一般是結(jié)合使用,可以起到互補(bǔ)的作用。19 隨著各種新激光技術(shù)如激光倍頻技術(shù)、紫外可調(diào)諧激光技術(shù)等的開(kāi)展,將有力推動(dòng)光譜技術(shù)在金屬配合物與DNA的相互作用和其他生物大分子結(jié)構(gòu)及其與物質(zhì)相互作用等研究工作的應(yīng)用。所以,這方面的研究有著光明的前景！20參考文獻(xiàn) 1. 李來(lái)生,王寧曉,黃偉東,王麗萍 熒光法研究金屬配合物與DNA的相互作用 江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)報(bào)） 2001.11 第25卷第4期 2. 廖見(jiàn)培,劉國(guó)東,黃杉生 水溶性金屬席夫堿與DNA相互作用的熒光光譜 分析測(cè)試化學(xué)報(bào) 2001.5 第20卷第3期3. 沈昊宇,包信濤,樂(lè)芝鳳 含d-2-氨基-2-脫葡萄糖的金屬配合物與DNA的相互作用的紫外和熒光光譜 應(yīng)用化學(xué) 2001.3 第18卷第3期 4. 李蔚,陳五高,梁永茂 抗癌藥物與DNA相互作用的共振拉曼光譜研究 中國(guó)激