核酸、蛋白质的有机光谱探针研究

摘要

脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质都是重要的生物大分子。进行DNA和蛋白质与小分子作用的研究和建立高灵敏度、低检测限的DNA和蛋白质的定量测定方法在新型的药物设计、抗癌药物的药理和毒性的研究，以及临床检测等方面具有重要意义。本文以紫外-可见吸收光谱、荧光光谱为研究手段，研究了有机小分子(对二甲氨基偶氮苯邻羧酸和锌试剂)与生物大分子的相互作用，并建立了测试方法。共分以下四个部分： 1.综述了核酸、蛋白质等生物大分子的各种光谱(紫外-可见吸收光谱、荧光光谱)研究方法；概述了分子光谱法研究这些生物大分子与有机小分子的相互作用。 2.利用荧光光谱法及紫外-可见吸收光谱法研究了对二甲氨基偶氮苯邻羧酸(JJR)与DNA的相互作用，以DNA为研究主体，以JJR为研究客体，讨论了有机小分子与DNA的相互作用及机理，并建立测试DNA的方法。共分为两个小节：1、利用紫外-可见吸收光谱法，发现在pH为4.5～5.5的缓冲溶液中，DNA与JJR相互作用，生成红色配合物，该配合物的最大吸收波长为525nm。反应前后的吸收光谱有明显的变化，配合物的吸收峰与试剂本身比较红移了91nm且明显增强。可用于DNA的定量测定。DNA的线性响应范围为0～101.2μg/mL；最大结合数n=4；表观摩尔吸光系数ε=5.65×104L.cm-1.mol-1；最低检出限为1.12μg/mL。方法用于样品分析，结果满意。2、采用荧光光谱法研究了JJR与DNA结合反应的特征。由Stern-Volmer方程和双倒数曲线Lineweaver-Burk方程获得了反应的猝灭常数Ksv=1～2×106L/mol、结合常数KA≈0.5×106mol/L以及对猝灭的类型做出了推断。并通过热力学参数、离子强度实验讨论并得到它们以氢键、嵌插入、范德华力等几种方式作用以及反应的最佳实验条件。 3.利用荧光光谱法和紫外-可见吸收光谱法研究了对二甲氨基偶氮苯邻羧酸(JJR)与蛋白质的相互作用。以人血清白蛋白(HSA)为研究主体，以JJR为研究客体，利用荧光猝灭法和非辐射能量转移理论，研究了有机小分子对人血清白蛋白的猝灭机制，求出了两者的结合常数，结合位点，并根据热力学函数，讨论了两者的相互作用类型。并由其同步荧光光谱可知JJR对HSA的构象几乎没有影响。 4.采用荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法研究了牛血清白蛋白(BSA)与锌试剂(ZCN)结合反应的特征。当BSA中加入适量的ZCN，BSA的荧光被部分猝灭。由Stern-Volmer方程和双倒数曲线Lineweaver-Burk方程获得了反应的动态猝灭常数、静态猝灭常数，并对猝灭的类型做出了推断。通过计算反应的热力学参数讨论了结合反应的主要作用力类型。根据Forster非辐射能量转移机理，求算了给体(BSA)与受体(ZCN)间距离r=5.07nm和能量转移效率E=0.67。证实了该体系的荧光猝灭是通过能量转移机制产生的单一静态猝灭过程。并由其同步荧光光谱可知ZCN对BSA的构象不产生影响。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用和授权的说明

1绪论

2光谱法研究对二甲氨基偶氮苯邻羧酸与脱氧核糖核酸相互作用

3人血清白蛋白与对二甲氨基偶氮苯邻羧酸结合反应的机理研究

4牛血清白蛋白与锌试剂作用的荧光法研究

结 论

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果