异黄酮类抗氧剂与DNA相互作用的光谱与电化学研究

摘要

DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内生命信息传递的物质基础，是生物遗传信息的携带者，对物种的生存以及生态环境的安全有着极其重要的意义。小分子与DNA的作用，会影响DNA的结构以及生理功能，甚至改变DNA的复制和转录，因此，关于小分子与DNA的作用方式和作用机理的研究，在探索药物的药代动力学特征、开发新的核酸探针方面具有重要的意义，同时也为设计以DNA为作用靶标的药物分子、药物筛选提供理论指导。本文主要以毛蕊异黄酮（CYS）和刺芒柄花素（FN）为研究对象，初步探讨了两种异黄酮类抗氧剂与DNA的相互作用。本论文的主要内容包括：
　　1.采用光谱法和电化学方法研究了毛蕊异黄酮与DNA的作用。CYS与DNA作用后的紫外-可见吸收光谱，表现出一定的减色效应，其荧光光谱则表现出增色效应，表明两者能够发生相互作用。电化学研究表明在pH4.4的HAc-NaAc缓冲溶液中，CYS在金电极上有一对氧化还原峰，CYS的氧化峰电流与其浓度在0.35~7.04μmol/L和7.04~70.36μmol/L的浓度范围内，呈良好的线性关系。线性方程分别为：CYS与DNA作用后，CYS的氧化峰电流显著减小，峰电位发生正移。根据DNA加入前后，峰电流及峰电位的变化，计算了CYS与DNA相互作用前后的动力学参数，如电子转移数（n）、电子转移系数（α）、电极反应标准速率常数(ks)以及两者相互作用的结合比（m）和结合常数（β）。
　　2.首次研究了刺芒柄花素（ FN）在聚 L-半胱氨酸修饰的玻碳电极（PLC/GCE）上的电化学行为，发现FN在裸玻碳电极（GCE）上不能产生明显的氧化还原信号，但在PLC/GCE上有一对准可逆氧化还原峰，说明该修饰电极对刺芒柄花素有良好的催化效果。实验探讨了聚合电位、聚合扫描圈数、支持电解质种类及酸度、扫描速度等对刺芒柄花素电化学信号的影响；利用差分脉冲伏安法（DPV）测定了FN的线性范围。结果表明，ipa与CFN在0.75~60μmol/L的浓度范围内呈良好的线性关系，其线性回归方程为：ipa(μA)=0.1118+0.0039 CFN(μmol/L)，r=0.999。在最佳实验条件下，采用光谱法和电化学方法研究了刺芒柄花素与DNA的相互作用。发现FN与DNA作用后的紫外-可见吸收光谱，表现出一定的减色效应，而其荧光光谱则表现出增色效应，表明两者能够发生相互作用；电化学结果显示，FN与DNA作用后，FN的氧化峰电流明显减小，且峰电位发生正移；可知刺芒柄花素通过嵌插作用与DNA结合，根据DNA加入前后，刺芒柄花素氧化峰电流和峰电位的变化，计算出FN与DNA相互作用前后的动力学参数。

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第1章 绪论

1.1 抗氧剂

1.1.1 抗氧剂简介

1.1.2 黄酮类抗氧剂

1.2 小分子与DNA的相互作用研究

1.2.1 DNA的组成及其结构

1.2.2小分子与DNA的作用模式及研究方法

1.3 本论文的研究意义及主要研究内容

1.3.1研究意义

1.3.2 研究内容

第2章 毛蕊异黄酮在金电极上的电化学行为及其与DNA相互作用的光谱与电化学研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1仪器与试剂

2.2.2 实验方法

2.3 结果与讨论

2.3.1 CYS与DNA相互作用的紫外光谱法研究

2.3.2 CYS与DNA相互作用的荧光光谱法研究

2.3.3毛蕊异黄酮的电化学行为

2.3.4 CYS与DNA相互作用的电化学研究

2.4 小结

第3章 刺芒柄花素在聚L-半胱氨酸修饰电极上的电化学行为及其与DNA的相互作用

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1试剂与仪器

3.2.2 修饰电极的制备

3.2.3 实验方法

3.3 结果与讨论

3.3.1电化学聚合条件的优化

3.3.2 刺芒柄花素在聚L-半胱氨酸修饰电极上的循环伏安行为

3.3.3 PLC/GCE上刺芒柄花素测定条件的优化

3.3.4 刺芒柄花素与DNA的相互作用

3.4 小结

参考文献

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢