几种卟啉、花菁、酞菁化合物在核酸分析中的应用研究

摘要

本论文以几种卟啉、花菁、酞菁化合物作为探针，利用共振光散射技术、荧光增强方法、离子平衡移动方法、动力学荧光方法研究了它们与核酸的相互作用，建立了多个核酸测定新方法。全文共分六章。
　　第一章首先对荧光分析进展作了介绍，然后对近期的荧光探针研究进行了简单综述，最后提出了论文设想。
　　第二章介绍了实验所用试剂、仪器及本论文所涉及的几种探针的合成。
　　第三章用共振光散射方法，研究在表面活性剂溴代十六烷基三甲基铵存在下，溴代十六烷基吡啶基卟啉与核酸的相互作用，建立了灵敏的共振光散射测定核酸的方法。
　　第四章分为两部分
　　首先，研究了一种阳离子花菁与DNA的相互作用，建立了荧光增强测定核酸的方法。本法快速，灵敏、重现性好，线性范围宽（超过三个数量级）。研究表明，花菁与DNA的作用机理：一种可能是花菁分子以单体形式结合于DNA小的沟槽中，沟槽壁抑制了花菁激发态扭转和非辐射衰变；另一种可能是花菁染料在双螺旋DNA模板上自发组装成螺旋状J-聚集体。
　　其次，研究了生物大分子对花菁与聚氨基酸多肽间离子缔合平衡的影响。阴离子花菁与核酸间缺乏强烈的相互作用，但能和带正电荷的聚赖氨酸发生作用形成离子缔合物。阴离子花菁在水溶液中有强荧光，在带正电荷的质子化聚赖氨酸（pKa 9.9）存在下，花菁的荧光几乎完全猝灭，在该体系中加入核酸，花菁会回复初始荧光。根据这一事实，建立了测定核酸的红区荧光回升方法。本法的主要优点是荧光激发和发射波长都位于近红区（778/804nm），大大降低了生物分子或基质背景的可能干扰。
　　第五章分为三部分
　　首先，利用阴离子四羧基铝酞菁和阳离子溴代十六烷基吡啶基卟啉组成离子对，实现了核酸高灵敏测定。
　　其次，研究了四羧基铝酞菁-聚赖氨酸-核酸离子平衡系统并用于核酸分析。本法稳定、灵敏度高，同时也具有红区测量的低干扰优势。
　　最后，考察了四羧基铁酞菁(FeC4Pc)-聚赖氨酸-核酸离子平衡系统对FeC4Pc催化活性的调控作用。FeC4Pc能催化过氧化氢和DL-酪氨酸氧化反应而产生一强荧光物质。适量聚赖氨酸的加入，能明显降低FeC4Pc的催化活性而导致荧光猝灭，但核酸的加入又使荧光回升。机理研究表明，FeC4Pc与带正电荷的聚赖氨酸通过静电作用缔合后，由于聚赖氨酸是一种多肽，在其表面单个酞菁分子能有序排列（面对面叠加）形成大的聚集，屏蔽了酞菁轴向催化位点，酞菁催化活性降低。核酸的加入，能将酞菁从聚赖氨酸上解缔成为自由的酞菁分子，催化活性恢复。在最佳条件下，回升的荧光强度与核酸浓度间存在良好的线性关系。根据这个事实，我们建立了核酸测定的动力学荧光增强方法。该法具有动力学方法所固有的高灵敏度和宽线性范围的优点。
　　第六章小结了本论文工作的特色及创新点。

目录

答辩

第一章荧光分析新进展

第一节引言

第二节荧光探针研究进展

第三节论文设想

参考文献

第二章仪器、试剂与探针合成

第一节仪器与试剂

第二节部分卟啉、花菁和酞菁化合物的合成

参考文献

第三章溴代十六烷基吡啶基卟啉在核酸分析中的应用

1引言

2实验方法

3结果与讨论

4结论

参考文献

第四章花菁染料在核酸分析中的应用

第一节荧光增强体系测定核酸

1引言

2实验方法

3结果与讨论

4结论

第二节阴离子花菁-聚赖氨酸-核酸离子平衡系统

1引言

2实验方法

3结果与讨论

4结论

参考文献

第五章金属酞菁化合物在核酸分析中的应用

第一节四羧基铝酞菁-溴代十六烷基吡啶基卟啉-核酸离子平衡系统

1引言

2实验方法

3结果与讨论

4结论

第二节四羧基铝酞菁-聚赖氨酸-核酸离子平衡系统

1引言

2实验方法

3结果与讨论

4结论

第三节四羧基铁酞菁-聚赖氨酸-核酸离子平衡系统

1前言

2实验方法

3结果与讨论

4结论

参考文献

第六章工作特色及创新点

附:本人在读期间发表科研论文、论著及获奖情况一览表

致谢