论文部分内容阅读
酚酸类化合物作为次生代谢产物,广泛存在于许多天然植物中,是一类重要的高活性物质,具有多种药理活性,如抗癌、抗炎、抗菌、抗氧化、抗衰老等。因此,酚酸类化合物将在许多领域,特别是在医药领域有很好的应用价值和应用前景。DNA是重要的遗传物质,是绝大多数抗癌、抗炎等药物在生物体内的靶标,药物分子通过与DNA的特异性结合,可以干扰DNA的复制与转录等基因表达过程,从而使肿瘤及病毒细胞遭受破坏。因此,研究酚酸类化合物与DNA的相互作用,将有助于从分子水平上理解酚酸类化合物作用机制,为抗癌新药的设计和筛选提供理论依据。本文在模拟人体生理酸度条件下（pH 7.4）,联合运用多种光谱学方法与分子模拟技术,并结合熔点、粘度测量和化学计量学等手段,研究了两种酚酸类化合物——咖啡酸、阿魏酸与小牛胸腺DNA（ctDNA）的相互作用,探讨了咖啡酸和阿魏酸对DNA氧化损伤的保护作用与抗氧化能力,同时考查了咖啡酸与羟丙基-β-环糊精（Hp-β-CD）包合物与ctDNA的相互作用。主要研究结果如下:1.联合运用紫外-可见光谱法和化学计量学多元曲线分辨–交替最小二乘法（MCR–ALS）,分别研究了咖啡酸和阿魏酸与ctDNA之间的结合作用,咖啡酸、阿魏酸与ctDNA相互作用的扩展紫外光谱矩阵通过MCR–ALS进行分解,获得了反应进程中各反应组分的浓度变化趋势和各组分的纯光谱,从而可实现对咖啡酸、阿魏酸与ctDNA反应过程的监控,并证实了咖啡酸、阿魏酸与ctDNA发生了相互作用并形成了复合物。由双倒数方程计算出,在298 K温度下,咖啡酸、阿魏酸与ctDNA的结合常数分别为4.12×103 L·mol–1和4.87×104 L·mol–1。热力学参数计算结果表明疏水作用力是咖啡酸与ctDNA结合的主要驱动力,而阿魏酸与ctDNA之间的主要作用力是范德华力与氢键。2.采用竞争实验、粘度测量、熔点研究、盐效应和单双链实验研究了咖啡酸、阿魏酸与ctDNA的结合模式。结果表明,咖啡酸和阿魏酸均通过沟槽模式与ctDNA相结合。红外光谱分析显示,咖啡酸、阿魏酸与ctDNA主要结合位点为A、T碱基,圆二色光谱分析发现,咖啡酸、阿魏酸都会导致ctNA的B型结构变得更为松散,但没有改变ctDNA原有构象。分子模拟显示,咖啡酸、阿魏酸均与DNA（ID:453D）结合于A–T碱基富集的小沟区域,进一步支持了红外光谱的实验结果,直观展示了咖啡酸、阿魏酸与DNA的结合模式。3.采用超声法制备了咖啡酸–Hp-β-CD包合物,相溶解度实验结果表明,二者作用的包合比为1:1,包合稳定常数为K1:1=2048.3 L·mol-1。扫描电镜表征证明形成了稳定的咖啡酸–Hp-β-CD包合物。进一步研究了咖啡酸–Hp-β-CD包合物与ctDNA的相互作用。结果表明,咖啡酸经Hp-β-CD包合后,其与ctDNA结合常数减小,说明咖啡酸与ctDNA结合强度下降,但结合模式并未发生改变,仍然为沟槽结合。4.以VE作为阳性对照,运用紫外-可见光谱法和凝胶电泳等技术探究了咖啡酸、阿魏酸对DNA氧化损伤的保护及其抗氧化能力。实验发现,咖啡酸、阿魏酸都有良好的保护羟自由基所引起的DNA氧化损伤的能力,且其保护能力依次为:阿魏酸>VE>咖啡酸,同时咖啡酸和阿魏酸都具有有效的清除各种自由基能力,具有良好的抗氧化能力。