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DNA是生物体遗传信息的载体,具有存储和传递信息的功能。对DNA的研究是生命科学研究中一个极其重要的方面。DNA是大多数抗癌,抗病毒试剂在体内的主要靶向分子。而所有细胞和病毒中都含有DNA。DNA在生物遗传中具有特殊功能,能否行使正常的遗传功能依赖与其他分子的物理,化学相互作用。 小分子物质,特别是一些药物分子,与DNA的作用,影响到DNA的生理和物理化学性质,改变了DNA的转译和复制。因此,研究小分子物质与DNA的相互作用有助于人们对DNA与蛋白质相互作用方式的了解,并且对一些致癌化合物的致癌机理,抗癌药物的药理和毒性,以及新型药物的设计合成方面都有很大的意义。在医药研究中,DNA与靶向分子相互作用的研究不仅对阐述一些抗肿瘤、抗病毒药物及致癌物的作用机理,而且对进一步指导人工核酸的合成及DNA高级结构的研究具有重要意义。 目前有很多方法应用于实验室研究DNA与其他物质的相互作用,比如:凝胶电泳分析,核磁共振,DNA足印分析,荧光分析,紫外可见光谱分析以及黏度分析等。然而这些方法是不连续的而且需要各种标记方法,既浪费时间又容易造成分析物的浪费,这些缺点限制了用这些方法来大规模的筛选药物。但电化学在特殊药物的检测中有快速、简单、低消耗量和检测准确的优点。所以近几年来,用电化学方法来研究抗癌药物或其他DNA-靶向分子与DNA的相互作用引起人们极大兴趣。 基于上述事实和观点,本文中首先对近年来人们关于药物和DNA相互作用的研究进行了概述和总结,然后研究了生物类黄酮及其配合物与DNA相互作用的机理,和槲皮素自组装修饰金电极对多巴胺的催化氧化作用。具体叙述如下: 第一部分:综述 本部分主要综述了DNA的电化学研究进展,包括:DNA的基本电化学行为,DNA的电化学分析,DNA与其他物质的相互作用以及DNA修饰电极的制备及应用,确立了课题的立论依据,阐述了药物分子与DNA相互作用在药物筛选和生物分子化学中的重要理论和实际意义。由于生物类黄酮及其配合物与DNA的相互作用报道较少,因此我们主要用电化学的方法研究了在DNA修饰电极上和硕士学位论文黄酮类化合物及其配合物与DNA的相互作用研究溶液中生物类黄酮及其配合物与DNA的相互作用。第二部分:榭皮素的电化学性质及其与DNA的作用 棚皮素是植物界分布最广泛的黄酮类化合物之一。棚皮素具有抗炎、抗过敏、降血压、抗心律失常、抗血小板凝聚、抗氧化、抗肿瘤等广泛的药理作用。最近几年来,DNA传感器即DNA修饰电极的应用引起国内,国际上的广泛兴趣。它不仅能识别特定的碱基序列而且能对许多重要的物质(包括污染物、致癌物、药物)进行分子识别,还能用于DNA与其他小分子的作用研究。其研究价值在于:建立一些物质快速灵敏的电化学检测方法;探讨与其它分子的相互作用机理。用DNA修饰电极研究与小分子的作用的特点是简单、快速和节约试剂(DNA)。 本部分是用表面化学的方法,即DNA修饰电极研究了棚皮素与DNA的相互作用。通过循环伏安法和计时库仑法对其相互作用的研究,探讨一种表面电化学研究药物分子与DNA作用的新方法,以期可以对榭皮素的药物学性质以及药理作用的研究有所帮助。结果表明,懈皮素在dsDNA修饰玻碳电极上有较强烈的吸附,而且可以和DNA发生相互作用,其作用模式是静电吸附。通过计时库仑法得到了榭皮素与DNA作用的表面键合常数(K)为(3 .8肚0.3)只1了M’,键合位点数为1 CbP)等信息。得到懈皮素氧化形式在修饰电极上的脱附速率常数为1.8X一。一Zmin一l。第三部分:棚皮素合销配合物与DNA的相互作用 棚皮素和金属离子可以形成稳定的配合物,并被证明具有抗菌剂的性质和抗肿瘤的活性,它们还可以用于金属离子的光谱分析。一旦稀土元素与配体配合后,不仅可以降低其毒性还可以增加其生理活性。研究棚皮素合铺配合物与DNA的相互作用对进一步研究棚皮素和稀土元素的药理作用具有重要意义。通过本文的研究,希望对设计合理药物和进一步了解抗癌药物与DNA的作用机理有所帮助。 在这部分我们用电化学方法和紫外可见光度法研究了棚皮素合铺配合物的形成;用表面电化学方法研究了配合物与小牛胸腺DNA的相互作用。结果表明,配合物在dsDNA修饰玻碳电极上有吸附,而且可以和dsDNA发生相互作用,其作用模式是静电吸附和嵌入混合模式。根据双阶跃计时库仑法得到了配合物在dsDNA修饰电极上的饱和覆盖量以及配合物与dsDNA作用的键合位点数为2研究生:卓琳专业:分析化学指导教师:康敬万教授、卢小泉教授硕士学位论文黄酮类化合物及其配合物与DNA的相互作用研究(/bP)等信息。结果还表明配合物的还原形式在DNA修饰电极上与DNA的键合能力比其氧化形式与DNA的键合能力强约3 .57倍,说明配合物与dsDNA的可以发生强烈作用。 通过本部分与上一部分的结果比较可以得到榭皮素合铺配合物与DNA相互作用的能力大于棚皮素本身与DNA相互作用的能力,即与稀土元素配合后,棚皮素的药效会更强。第四部分:芦丁合销配合物的电化学性质及其与