近年来,随着环境保护力度的加大,一些常见的环境污染物被人们所了解,邻苯二甲酸酯类塑化剂是其中的一类,然而社会公众对其毒理危害还不大清楚。有报道指出这类塑化剂有潜在的致癌、致畸、致突变作用,同时,作为一类内分泌干扰物,它们还具有一定的生殖毒性,如降低男性生育能力,促使女童性早熟等。由于塑化剂在工业生产过程大量使用,可能使其残留在产品中而引起安全风险,如2011年在台湾一些市售的饮料中塑化剂含量超标、2012年大陆某白酒中塑化剂含量超标,其对人体造成的危害及其潜在毒性需要引起我们足够的重视。DNA是重要的遗传物质,也是外源小分子化合物的主要作用靶点,因此,研究邻苯二甲酸酯类塑化剂与DNA的相互作用机制,将有助于从分子水平上评估塑化剂的毒理性质。本文在模拟生理酸度条件下（pH 7.4）,以小牛胸腺DNA（ctDNA）为体外DNA模型,联合运用多光谱学方法、化学计量学、分子模拟以及凝胶电泳技术研究了邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸二异辛酯（DEHP）等3种塑化剂与DNA的相互作用机制,同时探讨了DMP与羟丙基-β-环糊精（Hp-β-CD）包合物与ctDNA的相互作用及金属离子(Ca²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺)对DBP与ctDNA相互作用的影响。主要的研究结果如下:1.联合运用荧光光谱法、紫外光谱法（UV-vis）及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DMP、DBP和DEHP与ctDNA之间的相互作用机制。MCR–ALS对扩展的紫外光谱数据矩阵解析结果表明,3种塑化剂均与ctDNA形成了复合物,并能从高度重叠的紫外光谱中解析得到了各组分的纯光谱图和浓度变化趋势,从而可实现对反应过程的监控。荧光猝灭实验显示,3种塑化剂的内源荧光能被ctDNA较大程度猝灭,并且为静态猝灭过程。计算得到的热力学参数表明,疏水作用与氢键是3种塑化剂与ctDNA结合的主要驱动力。2.采用粘度测量、熔点研究、盐效应和单双链实验研究了DMP、DBP和DEHP与ctDNA的结合模式。实验结果表明,3种塑化剂均通过沟槽模式与ctDNA相结合。红外光谱和圆二色光谱分析显示,DMP、DBP和DEHP与ctDNA主要结合位点为A、T碱基,同时对ctDNA的构象产生了轻微的扰动,但并没有改变ctDNA原本的B型构象。分子模拟显示,DMP、DBP和DEHP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。DNA损伤实验结果表明,DMP、DBP和DEHP没有对质粒DNA产生明显的裂解作用。3.通过超声振荡饱和的Hp-β-CD与过量DMP混合溶液,再经过滤,旋蒸,冻干,得到包合比为1:1的DMP–Hp-β-CD包合物。红外光谱、圆二色光谱和扫描电子显微镜表征证明了DMP–Hp-β-CD包合物的形成,并进一步研究了DMP–Hp-β-CD包合物与ctDNA的相互作用。结果表明,DMP经Hp-β-CD包合后,其与ctDNA结合强度下降,结合模式没有发生改变,但结合区域由小沟区转移到DNA的大沟区。4.Cu²⁺、Ca²⁺和Mg²⁺的存在使复合物的熔点、粘度没有发生明显变化,因此,Cu²⁺、Ca²⁺和Mg²⁺没有改变DBP与ctDNA的沟槽结合模式,但是结合常数随着Cu²⁺、Ca²⁺和Mg²⁺浓度变化有不同程度的影响,这种影响主要归因于DBP和DNA（主要是碱基和磷酸基团）与金属离子结合的能力的差异。此外,Cu²⁺、Ca²⁺和Mg²⁺的存在未对ct DNA构象变化有明显扰动,但对DBP与ctDNA结合位点有一定的干扰。