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苯并[a]芘-DNA加合物是多环芳烃分子毒理学研究中常用的模型探针，可以用于发展苯并[a]芘-DNA加合物的检测方法，研究DNA复制、转录、重组、修复等重要分子生物学过程中DNA-蛋白质的相互作用。本论文成功地合成和表征定点修饰的立体异构苯并[a]芘-DNA加合物荧光探针，并研究了单克隆抗体和苯并[a]芘-DNA加合物的亲和作用以及立体选择性。此外还尝试利用合成的加合物荧光探针，发展了基因组DNA中苯并[a]芘-DNA加合物的竞争免疫分析方法及人血清中特异性抗体的直接免疫分析方法。本论文的主要内容简略介绍如下：
第一章综述了定点修饰DNA加合物(包括苯并[a]芘-DNA加合物)的合成、纯化表征和应用，以及DNA加合物检测技术(包括毛细管电泳激光诱导荧光分析方法)。
第二章合成并系统表征了在特定位置上共价结合一个立体异构邻二醇环氧苯并[a]芘(BPDE)的DNA荧光探针。首先合成了含一个trans-(+)-或者trans-(-)-anti-BPDE-N2-鸟嘌呤的16mer寡核苷酸(BPDE-16mar)，并通过HPLC、UV、MS、酶解反应结合HPLC分析确认所含加合物的存在及立体构型。然后将立体异构BPDE-16mer和其他几条寡核苷酸连接，经聚丙烯酰胺凝胶电泳纯化，最后得到两种单链和两种双链TMR-BPDE-90mer探针。这四种探针均包含一个已知立体构象BPDE加合物和一个荧光标记。通过研究BPDE-16mer连接到正常寡核苷酸上的效率，发现经过anti-BPDE修饰的16mer会显著降低双链BPDE-90mer的合成效率，并产生缺口型90mer副产物。利用特异性结合BPDE加合物的抗体与亲和毛细管电泳分析技术(CE)，进一步表征了这四种BPDE-90mer荧光探针，证明了单个BPDE加合物的存在。
第三章细致研究了BPDE加合物的单克隆抗体mAb8E11与不同BPDE-DNA加合物的亲和作用及其立体选择性。首先，通过直接CE免疫分析测定mAb8E11与两种加合物异构体(trans-(+)-和trans-(-)-anti-BPDE-90mer)的亲和力，发现trans-(+)的结合常数要略大于trans-(-)，分别为6.36±0.54×108M-1和4.52±0.52×108M-1。针对竞争性免疫分析，推导出定量分析亲和作用的竞争方程。利用推导的方程与竞争性CE免疫分析，确定四种BPDE-dG立体异构体和mAb8E11的亲和力，结合常数依次为3.57±0.22×108M-1(trans-(+)-BPDE-dG)、1.77±0.06×108M-1(cis-(+)-BPDE-dG)、1.07±0.03×108M-1(trans-(-)-BPDE-dG)和1.14±0.06×107M-1(cis-(-)-BPDE-dG)。采用类似的方法，利用含已知含量BPDE加合物的基因组DNA，测定了基因组DNA中BPDE加合物和mAb8E11的亲和力。结果表明mAb8E11仍可以有效结合基因组中的BPDE加合物(Kb，3.74×108M-1)，但与短链90merDNA相比，亲和力有所降低(下降了39.5％)。
第四章利用合成的加合物荧光探针，尝试检测了基因组DNA中的BPDE加合物和癌症病人血清中的特异性抗体。首先推导了定量分析方程，并应用于竞争性免疫中BPDE基因组DNA加合物的检测。另外在血清BPDE特异性抗体检测中，发现加合物荧光探针中所含的荧光染料TMR和DNA可与血清中的组分发生一定程度的非特异性作用。通过比较损伤和未损伤探针与血清形成复合物的不同，可以初步判断血清中是否含有可与BPDE作用的亲和成分。