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两亲性物质及金属配合物与DNA的相互作用研究
作 者: 潘全
导 师: 宋功武
学 校: 湖北大学
专 业: 分析化学
关键词: 核酸 共振光散射光谱法 荧光光度法 全氟丁基磺酸钾 阳离子型含氟两亲性聚合物 稀土金属配合物
分类号: Q52
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
核酸是生命现象中不可或缺的物质之一,也是生物遗传信息的载体,肩负着重要的生理功能。核酸与许多小分子之间的相互作用研究是生物分析化学研究中的一个重要领域,它对于医药制品的研发,核酸生物化学反应的研究,以及在疾病诊断,临床医学等方面均具有重要意义。因此,进一步研究和发展高灵敏度,高选择性核酸快速测定方法以及探讨小分子与核酸相互作用机理成为当前分析化学研究关注的热点课题。本论文以共振光散射光谱法、荧光光谱法、紫外吸收光谱法为主要分析手段,研究了两亲性物质以及金属配合物与核酸的相互作用,建立定量检测核酸的测定方法,并结合多种分析技术对反应机理进行了研究与探讨。本文的研究内容主要包括三个部分,各部分内容概述如下。一、研究了含氟表面活性剂全氟丁基磺酸钾(FC-98)与核酸作用的共振光散射光谱特征,考察了反应条件及影响因素,全氟丁基磺酸钾在加入DNA后,体系的RLS明显增强,且RLS增强强度与DNA浓度在一定范围内呈线性关系,从而建立了定量检测DNA的测定方法。在最佳实验条件下,当FC-98浓度为4.0×10-6mol/L时,DNA线性范围最宽,为0.62~6.08 mg/L,方法的检出限(36)为31.0ng/mL。结合紫外,红外及电镜等分析手段探讨了FC-98与DNA的相互作用机理,结果表明,二者之间主要依靠疏水作用相结合,并引起DNA构象发生改变。二、研究了阳离子型含氟两亲性聚合物P(HFMA-St-MOTAC)-g-PEG与核酸的共振光散射光谱特征,讨论了离子强度和酸度对反应体系的影响,以及共存离子的干扰情况。结果表明,当DNA加入到聚合物溶液中后,体系的RLS显著增强,且RLS增强强度与DNA浓度在一定范围内呈线性关系,从而建立了定量测定DNA的方法。DNA线性范围为0.92~6.08 mg/L,方法的检出限(3δ)为37.0ng/mL,用于合成样品的测定,结果令人满意。通过紫外、红外及透射电镜研究了P(HFMA-St-MOTAC)-g-PEG与DNA的相互作用机理,结果表明,二者主要通过插入结合方式相互作用,并伴随有一定的静电及疏水作用。三、应用荧光光谱法研究了稀土金属配合物Eu(AA)3Phen与核酸的相互作用,通过盐效应、DNA热变性以及荧光猝灭实验并结合紫外吸收光谱法探讨了Eu(AA)3Phen与核酸的相互作用机理。结果表明,金属配合物是以静电作用方式与DNA相互结合,并测定其结合常数为1.6×104 L/mol。同时采用圆二色光谱及凝胶电泳技术研究了配合物加入前后对DNA构象变化的影响,凝胶电泳从另一角度进一步证实了金属配合物与DNA的作用方式为静电作用。
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全文目录
摘要 5-7 ABSTRACT 7-11 第一章 绪论 11-29 1.1 引言 11 1.2 核酸的组成与结构 11-12 1.3 小分子与DNA相互作用的基本方式 12-13 1.3.1 共价结合 12 1.3.2 非共价结合 12-13 1.3.3 剪切作用 13 1.4 与DNA作用的小分子类别 13-15 1.4.1 表面活性剂 13-14 1.4.2 金属配合物 14 1.4.3 稀土离子 14 1.4.4 有机染料 14 1.4.5 药物分子 14-15 1.5 小分子与核酸相互作用的主要测定方法 15-18 1.5.1 荧光光谱 15-16 1.5.2 共振光散射光谱法 16 1.5.3 紫外-可见吸收光谱 16 1.5.4 电化学法 16-17 1.5.5 傅里叶变换红外光谱 17 1.5.6 圆二色光谱 17-18 1.5.7 凝胶电泳 18 1.5.8 其他研究方法概述 18 1.6 共振光散射光谱法概述 18-21 1.6.1 共振光散射原理 18-20 1.6.2 共振光散射光谱法的定量分析 20-21 1.6.3 共振光散射光谱法的发展及应用 21 1.7 本论文的研究意义及主要内容 21-22 1.7.1 论文的指导思想 21 1.7.2 论文的主要内容 21-22 参考文献 22-29 第二章 共振光散射光谱法研究全氟丁基磺酸钾与DNA的相互作用 29-39 2.1 引言 29-30 2.2 实验部分 30 2.2.1 仪器与试剂 30 2.2.2 实验方法 30 2.3 结果与讨论 30-34 2.3.1 共振光散射光谱研究 30-31 2.3.2 酸度的影响 31-32 2.3.3 离子强度的影响 32 2.3.4 工作曲线 32-33 2.3.5 共存物质的干扰 33-34 2.3.6 合成样品的测试 34 2.4 机理探讨 34-37 2.4.1 紫外吸收光谱 34-35 2.4.2 外光谱 35-37 2.4.3 透射电镜 37 2.5 结论 37-38 参考文献 38-39 第三章 阳离子型含氟两亲性聚合物与DNA作用的共振光散射光谱研究 39-50 3.1 引言 39-40 3.2 实验部分 40-41 3.2.1 仪器及试剂 40 3.2.2 实验方法 40-41 3.3 结果与讨论 41-45 3.3.1 共振光散射光谱分析 41-42 3.3.2 酸效应 42 3.3.3 盐效应 42-43 3.3.4 工作曲线 43-44 3.3.5 共存物质的干扰 44 3.3.6 分析测试 44-45 3.4 机理探讨 45-47 3.4.1 紫外吸收光谱 45-46 3.4.2 红外光谱 46-47 3.4.3 透射电镜 47 3.5 结论 47-48 参考文献 48-50 第四章 金属配合物Eu(AA)_3Phen与DNA的相互作用研究 50-64 4.1 引言 50 4.2 实验部分 50-52 4.2.1 药品及试剂 50-51 4.2.2 仪器 51 4.2.3 实验方法 51-52 4.3 结果与讨论 52-61 4.3.1 金属配合物Eu(AA)_3Phen的表征 52-53 4.3.2 配合物与DNA的紫外-可见吸收光谱 53-55 4.3.3 配合物与DNA的荧光光谱 55-56 4.3.4 盐效应 56-57 4.3.5 DNA热变性 57-58 4.3.6 配合物与DNA的荧光猝灭 58-59 4.3.7 配合物与DNA的圆二色光谱(CD) 59-60 4.3.8 凝胶电泳 60-61 4.4 结论 61 参考文献 61-64 附录 64-65 致谢 65
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中图分类: > 生物科学 > 生物化学 > 核酸
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