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铜/锌—生命配体配合物的合成及其与DNA的作用和生物毒性研究

作 者: 刘向伟
导 师: 张前前
学 校: 中国海洋大学
专 业: 分析化学
关键词: 铜锌-生命配体配合物 DNA 琼脂糖凝胶电泳 斑马鱼胚胎
分类号: Q504
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


关于铜/锌-生命配体配合物的研究是过渡金属配合物研究的最活跃的课题之一,其药用性一直是科研人员关注的重要方面。本文通过合成新型铜/锌-生命配体配合物,与结构已知的同系列的配合物进行比较研究,采用多种方法研究其生物活性,即以电子吸收光谱法、荧光光谱分析法研究了它与DNA作用,采用琼脂糖凝胶电泳法研究了该配合物对DNA的切割作用,首次以斑马鱼胚胎作为模式生物研究了配合物的生物毒性,旨在为高效低毒药物研发提供理论依据。主要研究结果如下:(1)合成了一种新的锌(Ⅱ)-色氨酸-邻菲啰啉混配配合物[Zn(Trp)(phen)2] Cl·7H2O(1)(Trp代表色氨酸离子,phen代表邻菲啰啉),通过元素分析、红外光谱、电导及热重-差热分析对其进行表征。(2)对锌(Ⅱ)-色氨酸-邻菲啰啉三元配合物[Zn(Trp)(phen)2] Cl·7H2O(1)及两种已知结构的锌-邻菲啰啉二元配合物[Zn(phen)2] Cl2·5H2O(2)和锌-邻菲啰啉-氯三元配合物[Zn(phen)Cl2](3)进行了比较研究。电子吸收光谱法和荧光光谱法实验结果表明:锌-生命配体配合物与DNA发生作用强弱顺序为配合物1>配合物2>配合物3,但它们与DNA作用模方式有所不同;琼脂糖凝胶电泳实验结果显示:在抗坏血酸存在条件下,锌配合物1与pBR322 DNA作用10 min时已经对pBR322 DNA产生显著作用,配合物2和配合物3与pBR322 DNA作用10 min时无明显作用,从作用时间来看,配合物1的切割活性比另外两个更强。从浓度来看,当浓度为2.5μmol·L-1时,配合物2将约50%Ⅰ型DNA转变为Ⅱ型DNA,而在配合物3体系中,DNA主要以Ⅰ型存在;当浓度为10μmol·L-1时,配合物2将Ⅰ型DNA完全转变为Ⅱ型DNA,并且切割出Ⅲ型,配合物3也将Ⅰ型DNA完全转变为Ⅱ型,但没有切割出Ⅲ型,说明配合物2切割活性比配合物3强。综上,锌-生命配体配合物对pBR322 DNA切割活性顺序为:配合物1>配合物2>配合物3。在斑马鱼胚胎毒性实验中,综合24hpf时的致死率和孵化期72hpf时的半致死浓度和孵化率三个指标数据比较结果可以得到:锌的三种配合物对斑马鱼胚胎毒性作用顺序为:配合物2>配合物1>配合物3,说明相对于配合物2,配合物1因引入一个色氨酸离子配位,降低了配合物的生物毒性。(3)选取两种已知结构的铜(Ⅱ)-生命配体配合物即[Cu(SF)phen Cl]·4H2O(4)(SF代表司帕沙星)和[Cu(SF)2]·4H2O(5),以电子吸收光谱法、荧光光谱分析法研究了它与DNA的作用,采用琼脂糖凝胶电泳法研究了该配合物对DNA的切割作用,并考察了它们对斑马鱼胚胎的生物毒性。两种铜-生命配体配合物与DNA发生作用强弱顺序为配合物4>配合物5,其与DNA作用模方式也是不同的。在抗坏血酸存在条件下,铜配合物4与pBR322 DNA作用10 mmin时已经对pBR322 DNA有显著作用,而配合物5与pBR322 DNA作用10 min时无明显作用,从作用时间来看,配合物4的切割活性更强。铜的两种配合物对斑马鱼胚胎毒性作用顺序为:配合物4>配合物5。上述结果表明,相对于配合物5而言,配合物4中一个配体司帕沙星换成邻菲啰啉后,与DNA作用增强的同时,生物毒性也明显增强。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-12
1 文献综述  12-28
  1.1 铜/锌-生命配体配合物的研究概况  12-20
  1.2 斑马鱼作为模式生物的研究进展  20-26
  1.3 本文的研究目标和内容  26-28
2 实验部分  28-38
  2.1 实验用仪器及试剂  28-29
  2.2 铜/锌-生命配体配合物的合成  29-31
  2.3 铜/锌-生命配体配合物的性质和表征  31
  2.4 铜/锌-生命配体配合物与DNA作用的光谱研究  31-32
  2.5 铜/锌-生命配体配合物与DNA作用的凝胶电泳研究  32-33
  2.6 铜/锌-生命配体配合物与斑马鱼胚胎作用的实验  33-38
    2.6.1 斑马鱼的培养与繁殖  33-36
    2.6.2 铜锌-生命配体配合物与斑马鱼胚胎作用实验  36-38
3 结果与讨论  38-55
  3.1 铜/锌-生命配体配合物的组成及结构  38-44
    3.1.1 铜/锌-生命配体配合物的红外光谱分析结果  38-41
    3.1.2 铜/锌-生命配体配合物的差热-热重分析结果  41-44
    3.1.3 铜/锌-生命配体配合物的电导分析结果  44
  3.2 铜/锌-生命配体配合物与DNA的作用  44-52
    3.2.1 铜/锌-生命配体配合物与DNA的作用的光谱研究  44-49
    3.2.2 铜/锌-生命配体配合物与DNA的作用的凝胶电泳研究  49-52
  3.3 铜/锌-生命配体配合物与斑马鱼胚胎作用  52-55
4 结论  55-56
参考文献  56-64
致谢  64-65
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  65

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中图分类: > 生物科学 > 生物化学 > 一般性问题 > 生化效应
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