超氧化物歧化酶对TiO2光催化损伤DNA的影响

以小牛胸腺DNA为对象, 在超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)存在下, 研究了纳米二氧化钛(TiO₂)光催化对DNA损伤特性及SOD对TiO₂光催化损伤DNA的影响. 采用凝胶电泳和高效液相色谱(HPLC)分析法, 探讨了DNA的损伤程度. 运用生物标准样8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2 -deoxyguanosine, 8-OHdG)为内标物并通过高效液相色谱-电喷雾离子化串联质谱联用技术(HPLC-ESI-MS/MS)对DNA损伤产物进行了跟踪分析, 采用过氧化物酶催化分光光度法及顺磁共振技术(ESR)跟踪测定TiO₂光催化DNA损伤过程中H₂O₂和氧化物种的变化, 探讨了DNA氧化损伤机理. 结果表明, 在实验条件下紫外光照(UV, λ＝200～275 nm), Dark/TiO₂和UV/TiO₂体系中, DNA氧化损伤程度为UV/TiO₂＞UV＞Dark/TiO₂. 光催化260 min DNA损伤99%, 反应动力学常数K＝7.82×10^－3 min^－1. 抗氧化剂SOD具有清除光催化体系中超氧自由基( )的能力, 可以抑制DNA的损伤, 反应动力学常数K＝2.27×10^－3 min^－1. 8-OHdG为DNA损伤中鸟嘌呤氧化的特异产物, UV及光催化体系对DNA损伤主要涉及 及羟基自由基(•OH)历程, 光催化体系对DNA损伤伴随有深度氧化(矿化)过程, 实验条件下12 h DNA矿化75.06%.     

DNA氧化损伤产物及其检测方法

介绍了DNA氧化损伤对生物体的影响,主要的DNA氧化损伤产物8－羟基鸟嘌呤和5－羟基胞嘧啶的形成及其检测方法,并对目前DNA氧化损伤产物研究存在的问题进行了讨论。     

8-羟基脱氧鸟苷在壳聚糖/石墨烯修饰电极上的电化学及DNA氧化损伤检测

采用循环伏安(CV)、线性扫描伏安(LSV)和示差脉冲伏安(DPV)等方法研究了8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)在壳聚糖(Chi)/石墨烯(GR)修饰的玻碳电极(GCE)上的电化学行为,8-OHdG在该修饰电极上氧化峰电流与其浓度在3.5×10-7~1.4×10-4 mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为6.4×10-8 mol/L(S/N=3)。 将Chi/GR/GCE用于检测DNA氧化损伤,8-OHdG在修饰电极上的氧化峰电流与损伤的DNA质量浓度在10~300 mg/L范围内呈良好的线性关系,损伤DNA检出限为0.026 mg/L(S/N=3)。     

8-羟基脱氧鸟苷在壳聚糖/石墨烯修饰电极上的电化学及DNA氧化损伤检测

采用循环伏安(CV)、线性扫描伏安(LSV)和示差脉冲伏安(DPV)等方法研究了8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)在壳聚糖(Chi)/石墨烯(GR)修饰的玻碳电极(GCE)上的电化学行为,8-OHdG在该修饰电极上氧化峰电流与其浓度在3.5×10-7~1.4×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为6.4×10-8mol/L(S/N=3)。将Chi/GR/GCE用于检测DNA氧化损伤,8-OHdG在修饰电极上的氧化峰电流与损伤的DNA质量浓度在10~300 mg/L范围内呈良好的线性关系,损伤DNA检出限为0.026 mg/L(S/N=3)。     

新型DNA电化学传感器的研制及其用于DNA氧化性损伤检测的研究

用溶胶-凝胶法在玻碳电极上制备了纳米多孔羟基磷灰石(HAp)-聚乙烯醇(PVA)涂层膜固定双链DNA,得到了一种新型DNA电化学传感器,检测了由Fenton反应引起的DNA氧化性损伤.结果表明,一定量浓度的抗坏血酸(AA)能加速Fenton反应的进行,使DNA损伤很快达到极限;损伤试剂中Fe²⁺的浓度越大,产生的羟基自由基(OH.)越多,对DNA的损伤就越严重;损伤试剂中EDTA的浓度越小,溶液中游离的Fe²⁺以及与DNA键合的Fe²⁺的浓度则相对越大,对DNA的损伤也就越严重.     

掺氮二氧化钛可见光照射降解微囊藻毒素-LR

采用溶胶凝胶法制备了N掺杂TiO2(N-TiO2)纳米粉体光催化剂,利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、紫外可见反射光谱及透射电镜(TEM)分析测定,对光催化剂N/TiO2进行了结构表征.发现N掺杂TiO2相对纯TiO2禁带宽度变窄,可见光区有明显吸收.在可见光照射下,利用纳米N/TiO2作为光催化剂降解微囊藻毒素(Microcystin-LR,MC-LR),通过高效液相色谱仪(HPLC)跟踪检测降解过程MC-LR浓度变化,液质联用仪(LC-MS)检测MC-LR降解中间产物变化.利用电子自旋共振法(ESR)及过氧化物酶催化氧化方法跟踪定性定量测定光催化过程中氧化物种的种类变化.采用总有机碳(TOC)测定仪测定了MC-LR光催化深度氧化矿化效果.结果表明,可见光(λ420nm)照射可有效激发光催化剂N-TiO2活化分子氧降解MC-LR,在反应条件下,光催化反应14h,MC-LR降解率达到100%,20h矿化率达到59%.其光催化反应体系中氧化物种主要为羟基自由基(·OH).质谱检测到13种降解产物,主要反应机理为光催化反应产生·OH进攻MC-LR结构四个易氧化部位,以及一些氨基酸之间的肽键的水解.     

DNA氧化损伤评价模型的构建及其中药保护剂的筛选

香烟烟气含有上千种化合物,其中60多种证明具有致癌作用.另外香烟烟气含有高水平活性氧基团,例如超氧自由基、羟基自由基等,能够对细胞DNA造成氧化损伤~([1,2]).近年来研究表明:8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)已成为检测DNA损伤的一种重要标志物.本研究以8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)为DNA氧化损伤的标志物,构建了Fenton试剂(Fe~(2+)+H_2O_2)及吸烟产生的活性自由基对DNA的氧化损伤评价体系,并利用该体系筛选对DNA具有保护作用的中药单体.     

不同催化系统降解甲基橙的效率比较及过程分析

以甲基橙模拟染料废水为降解目标,在自制的圆柱形不锈钢反应器中,比较三种不同的光催化系统:TiO2光催化、紫外光辐射及臭氧单独氧化的催化效率,检测脱色率、COD、pH值影响、臭氧及羟基自由基(·OH)的变化分析催化反应历程。研究表明:三种体系降解150 min后COD降解率分别为46.23%(UV),44.54%(O3)and 74.12%(TiO2),而120 min后脱色率达93.6%(UV),92.07%(O3)and 96.79%(TiO2)。三种体系在酸性条件下COD降解率和脱色率都最高。臭氧和羟基自由基检测显示,催化初期TiO2催化系统产生更多的臭氧,有利于后期·OH的产生。同时,利用·OH计算光催化反应速率也显示TiO2催化效率更好。     

中草药对DNA氧化损伤水平的微分脉冲伏安法测定

采用微分脉冲伏安法(DPV)研究了中草药对脱氧核糖核酸分子(DNA)的损伤效应。在pH 5.0的磷酸盐缓冲液中,采用DPV法研究了8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)在玻碳电极上的伏安行为,发现8-OHdG在+0.5 V电位处产生一灵敏的微分脉冲阳极氧化峰。该氧化峰的峰电流与8-OHdG的浓度在1.0×10-6～7.1×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,r=0.999 8,检出限(S/N=3)为3.5×10-7mol/L。将该方法应用于暴露于浓度均为40 g生药/L的甘草、金樱子、杜仲、半夏、马钱子提取液2 h的小牛胸腺DNA(ctDNA)中8-OHdG的分析,以及连续灌服低剂量和高剂量马钱子提取液30 d的昆明小鼠血中8-OHdG的分析。结果发现甘草、金樱子、杜仲、半夏提取液对ctDNA无氧化损伤作用,马钱子提取液能引起ctDNA氧化损伤形成8-OHdG,平均水平为(3.2±0.2)μmol/L。长期服用低剂量和高剂量马钱子提取液的小鼠,其血液中8-OHdG的平均水平分别为(2.0±0.1)、(5.3±0.3)μmol/L,表明马钱子具有潜在的遗传毒性。     

基于纳米金在线扫集-毛细管电泳法测定尿样中8-羟基-2′脱氧鸟嘌呤核苷

提出了纳米金在线富集-毛细管电泳法测定尿样中8-羟基-2′脱氧鸟嘌呤核苷(8-OHdG)的方法。试验选择了以下的分析条件:①运行电压-20kV;②背景电解质为pH 8.2的20mmol.L-1硼砂(含粒径10nm纳米金溶液200μL和0.1mmol.L-1 CTMAB);③检测波长254nm。试验证明背景电解质中的纳米金粒子与CTMAB形成胶束,提高了对8-OHdG的扫集能力,8-OHdG与dG在10min内可实现基线分离。8-OHdG浓度在0.50～50.0μmol.L-1范围内呈线性,检出限(3S/N)为39nmol.L-1。方法用于尿样中8-OHdG含量的测定,所得加标回收率在90.0%～104.6%之间。