手性除草剂2，4-滴丙酸和异丙甲草胺与生物大分子作用研究

摘要

随着科学技术的快速发展，生产水平的高，大量化学物质被研制出来，促进了工农业的发展。这其中有很多是有机染料、化工原料、农药等有毒有害的化学物质。特别是20世纪50年代以来，为提高粮食产量，大量农药被用于农业生产。农药残留于环境中，通过饮食、呼吸、皮肤接触等途径进入机体，与蛋白质、酶、核酸等生物大分子发生直接或间接的作用，从而影响其功能或改变其特性，进而对人体和动物产生危害。鉴于血清白蛋白、DNA等生物大分子的重要生理意义，本论文利用荧光与紫外等光谱技术辅以其他一些方法，分别研究了手性除草剂2,4-滴丙酸(DCPP)与牛血清和人血清白蛋白以及异丙甲草胺与小牛胸腺DNA之间的结合作用，以弄清其它们之间相互作用的机理。本论文的研究工作主要分为两个部分，具体的研究内容与研究结果如下： 第一部分：分别研究了R-型、S-型以及外消旋2,4-滴丙酸对牛血清白蛋白和人血清白蛋白内源性荧光的静态猝灭作用，并测定了它们的结合常数。研究结果显示，2,4-滴丙酸与两种血清白蛋白有较强的结合作用，并且在实验所设定的温度范围内，高温有利于2,4-滴丙酸与血清白蛋白的结合。2,4-滴丙酸各对映体与牛血清白蛋白之间有在的结合作用，以S-型对映体的结合能力强最强，外消旋型2,4-滴丙酸的结合能力次之，R-型对映体的结合能力最弱。而对于人血清白蛋白，相同温度下，R-型2,4-滴丙酸更容易与人血清白蛋白结合，外消旋型2,4-滴丙酸次之，S-型的最弱。同步荧光研究两种血清白蛋白结构和功能分析表明，2,4-滴丙酸可能通过分子间的弱作用在Trp214所处的IIA亚结构域附近与血清白蛋白发生结合，形成1:1的复合物；热力学研究结果显示，2,4-滴丙酸与血清白蛋白结合过程中疏水作用起着重要的作用，但也可能存在其他作用力。 第二部分：研究了除草剂异丙甲草胺S-型对映体和外消旋型体与ctDNA的结合作用。研究结果表明异丙甲草胺是以形成加合物的方式与ctDNA结合的。由于异丙甲草胺是手性分子，不同对映体与DNA结合的强度表现出一定的差异性。相同温度下，S-型异丙甲草胺比外消旋型异丙甲草胺与ctDNA结合的结合常数大，说明S-型异丙甲草胺的空间构型有利于与ctDNA的结合。25℃时，ctDNA对异丙甲草胺及其S-型对映体的结合常数分别为3.51×103 L/mol和3.81×103L/mol。通过对不同离子强度条件下异丙甲草胺与ctDNA的作用，以及不同异丙甲草胺浓度下ctDNA的热变性温度和粘度变化的研究，结合紫外光谱和荧光光谱，可以判断异丙甲草胺与ctDNA结合的方式是沟槽作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章环境污染物与生物大分子作用研究进展

1.1前言

1.2污染物与血清白蛋白作用研究

1.2.1血清白蛋白功能及理化性质

1.2.2血清白蛋白的结构

1.2.3小分子与蛋白质相互作用的光谱法研究

1.2.4农药与蛋白质相互作用研究进展

1.3污染物与DNA作用研究

1.3.1 DNA的结构

1.3.2 DNA的物理化学性质

1.3.3小分子与DNA结合作用模式

1.3.4小分子与DNA结合作用的研究方法

1.3.5污染物与DNA作用研究进展

1.4本论文的研究设想

参考文献

第二章2，4-滴丙酸手性对映体与血清白蛋白的结合作用研究

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 DCPP对BSA及HSA紫外吸收光谱的影响

2.3.2 DCPP对BSA及HSA荧光光谱的影响

2.3.3 DCPP对BSA及HSA荧光猝灭机理分析

2.3.4作用力类型判断及结合位置分析

2.4.结论

参考文献

第三章异丙甲草胺及其S-型对映体与ctDNA作用研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1仪器与试剂

3.2.2实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1异丙甲草胺对DNA紫外吸收光谱的影响

3.3.2 ctDNA对异丙甲草胺荧光光谱的影响

3.3.3离子强度对ctDNA与异丙甲草胺作用的影响

3.3.4异丙甲草胺对ctDNA热变性温度的影响

3.3.5异丙甲草胺对ctDNA粘度的影响

3.4结论

参考文献

第四章主要结论与研究展望

4.1主要结论

4.2下一步工作展望

致谢