光谱法研究山奈酚与ct-DNA的相互作用

利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了黄酮类化合物山奈酚与小牛胸腺DNA（ct-DNA）之间的相互作用。随着DNA的加入,山奈酚的吸收光谱逐渐发生明显的红移和减色效应,通过双倒数法拟合分析,得到山奈酚与ct-DNA的结合常数为1.2×10^4。山奈酚自身荧光很弱,与DNA结合后其荧光明显增强,表明山奈酚可以作为荧光探针来开展与生物大分子相互作用的研究。     

原子簇化合物十羰基二锰与DNA相互作用

采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等对十羰基二锰簇合物与小牛胸腺DNA的作用方式进行了研究,结果发现在该簇合物存在下,DNA的紫外吸收光谱产生了明显的增色效应。荧光光谱研究表明DNA的荧光强度随着羰基锰簇合物的加入其荧光强度明显增加,说明羰基二锰簇合物与DNA之间存在着相互作用,作用方式可能为嵌插。     

十二羰基三铁与DNA相互作用的紫外和荧光光谱研究

采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等法研究了十二羰基三铁簇合物与小牛胸腺DNA的相互作用.在簇合物存在下,DNA的紫外吸收光谱产生了明显的增色效应.荧光光谱表明簇合物的荧光强度随DNA的加入其荧光强度增加,说明簇合物与DNA之间发生了插入作用.     

阿霉素与DNA作用的共振光散射研究及在DNA分析中的应用

研究了抗癌药物阿霉素与DNA相互作用的吸收光谱、荧光光谱和共振光散射光谱,发现阿霉素与DNA相互作用产生强烈增强的共振光散射信号,共振光散射技术在研究DNA与阿霉素的相互作用时,其灵敏度远远高于吸收光谱和荧光光谱。DNA与阿霉素作用在322与564 nm处产生两个共振散射峰,在弱酸性条件下(pH 5.72),DNA的浓度在0～8.0 μg·mL-1范围内与散射强度呈良好的线性关系,对小牛胸腺DNA和鱼精子DNA的检出限分别为36.8和40.1 ng·mL-1。由此建立了一种选择性好,灵敏度高的DNA共振光散射分析方法。     

Pb2+对鱼肠DNA光谱特性的影响

利用紫外吸收光谱、荧光光谱、电泳手段研究了不同浓度Pb2+与鱼肠DNA的相互作用. 紫外吸收光谱测试表明 随着Pb2+的加入, DNA产生明显的减色效应, 同时DNA的207 nm峰发生明显蓝移; 荧光发射光谱结果表明, 随着Pb2+的加入, DNA荧光发射强度逐渐降低, Pb2+在DNA上的结合位点数为0.8个, Pb2+引起DNA的荧光猝灭属于静态猝灭, 结合位点的结合常数分别为6.08×104和2.82×104 L·mol-1; 电泳结果表明, 不同浓度的外源Pb2+处理未引起DNA的断裂. 认为外源Pb2+ 对DNA的构象有一定的破坏作用, 但并不引起DNA的断裂.     

克百威与DNA之间作用的光谱学研究

利用吸收光谱法和荧光光谱法研究了克百威与ct DNA之间的相互作用。结果表明,ct DNA可使克百威的吸收光谱发生减色以及红移现象;ct DNA对克百威的荧光存在静态的荧光猝灭。两种光谱都支持克百威是以嵌插方式与ct DNA形成两者的加合物。溶剂以及离子强度对于两者加合作用存在不同的影响。     

水溶性阳离子卟啉与ctDNA的相互作用及其聚集行为研究

水溶性阳离子卟啉作为多功能DNA结合试剂在光动力学疗法、抗病毒药物等方面得到了越来越多的应用,因此研究阳离子卟啉与DNA的相互作用引起人们极大的兴趣。文章采用吸收光谱、荧光光谱和共振光散射技术研究了meso-四(4-三甲铵基苯基)卟啉(TMAP)和5-苯基-10,15,20-三(N-甲基-4-吡啶基)卟啉(TriMPyP)两种水溶性阳离子卟啉在水溶液中的聚集状态及与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用。在R>1时(R=c_TMAP/c_DNA),TMAP在DNA分子表面发生聚集,吸收光谱有明显的减色效应,卟啉的荧光被猝灭。在R<1时,TMAP与DNA以外部结合方式结合,荧光得到增强,共振光信号减弱。DNA的加入,使TriMPyP的聚集程度进一步增加。考察了离子强度对卟啉与DNA相互作用的影响,离子强度增大,卟啉的荧光得到增强,卟啉与DNA的结合方式发生改变。     

光谱法研究EGCG-Cu(Ⅱ)与ctDNA的相互作用

研究了EGCG-Cu(Ⅱ)-ctDNA系统的荧光光谱,电子吸收光谱和共振光散射光谱(RLS)。与EGCG-Cu(Ⅱ)二元配合物比较,EGCG-Cu(Ⅱ)-ctDNA三元体系光谱显示以下特征：(1)荧光光谱的发射位置没有变,荧光强度显著增强,并且三元体系的荧光强度随着DNA浓度增大而增大。在适宜的条件下,Cu(Ⅱ)-EGCG 配合物有望成为检测ctDNA的荧光探针;(2)电子吸收光谱有明显的增色效应;(3)共振光散射强度也增强。三种光谱的特征显示,EGCG-Cu(Ⅱ)配合物与核酸之间主要依靠插入作用和静电引力结合。由于配合物的插入,使系统的荧光强度增强,而静电作用使其电子吸收光谱和共振光散射光谱产生增色效应。酸度和离子强度对三元系统荧光强度的影响也进行了实验和讨论。     

含硫氨基葡萄糖金属配合物的合成及与DNA和蛋白作用研究

合成了四种含硫氨基葡萄糖金属配合物(M-GLUS,M=Co, Cu, Ni和Zn),利用元素分析,摩尔电导,核磁共振氢谱进行了结构表征。结果表明含硫配体与这四种二价金属离子均形成了2∶1型非电解质配合物。在pH 7.08 Tris缓冲液中,采用紫外吸收光谱和荧光光谱研究了金属配合物与小牛胸腺DNA的作用机制,发现随着金属配合物量的逐渐增加,DNA电子吸收光谱的最大吸收峰呈增色效应,对配合物DNA-EB体系也能产生荧光猝灭作用,说明四种金属配合物均可与DNA发生相互作用,结合方式为部分插入;在近似生理酸度条件下,利用荧光光谱对金属配合物与HSA/BSA的结合特性进行了初步分析,发现配合物均能猝灭HSA/BSA的荧光强度,利用Scatchard方程计算了四种金属配合物与HSA/BSA的结合常数和结合位点数,表明金属配合物与血清白蛋白有较强的结合且只有1类键合位,其中Co-GLUS与蛋白的结合力最强。     

烟碱与牛血清白蛋白相互作用的光谱研究

在0.1 mol·L-1的磷酸氢二钠-柠檬酸体系中,采用荧光光谱、紫外吸收光谱研究了牛血清白蛋白(BSA)与烟碱的相互作用。荧光滴定表明这种相互作用使BSA的内源荧光猝灭,尼古丁和BSA形成1∶1稳定复合物。不同温度和酸度下的猝灭作用证实其静态猝灭行为和疏水作用机制。紫外吸收光谱和同步荧光光谱表明,相互作用引起BSA构象变化,而同步荧光光谱提示结合位点更接近于色氨酸。     

两种卤代荧光素与DNA作用荧光特性的研究

对四溴荧光素(TBF)、四氯四溴荧光素(TTF)两种卤代荧光素与DNA作用的荧光特性进行了研究,结果表明：TBF和TTF的最大λ_ex/λ_em为518/540 nm和540/560 nm,DNA的存在会使TBF和TTF的荧光强度发生变化;荧光猝灭实验和偏振实验表明：TBF与DNA的作用方式可能是沟槽键合和嵌插作用,而TTF 嵌插在了DNA碱基对之间;盐效应实验表明：溶液离子强度的大小会影响TBF和TTF与DNA的作用;荧光法测得TBF和TTF与DNA的结合常数为1×106和2×106 L·mol-1,结合位点数为0.62和0.16。     

光谱法研究柔红霉素衍生物DNR-D3与DNA相互作用

在人体生理条件下(pH7.4),利用紫外光谱法和荧光光谱法研究了本实验室合成的柔红霉素衍生物DNR-D3与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用。实验发现,在ctDNA存在下DNR-D3的紫外吸收光谱发生减色效应且出现红移现象,这表明DNR-D3与ctDNA相互作用的结合方式以嵌插为主。通过20,30,37℃条件下ctDNA与DNR-D3相互作用的荧光光谱,判断ctDNA与DNR-D3之间荧光猝灭方式为静态猝灭。利用荧光数据计算不同温度下的结合常数,结合位点数及热力学参数,从而判断DNR-D3与ctDNA的作用方式以嵌插为主,作用力类型是以氢键和静电作用为主,此过程是放热的焓熵协同驱动过程。DNR-D3的荧光猝灭50%时DNR-D3与ctDNA的摩尔浓度比Rc=7/25,这表明DNR-D3的蒽环与ctDNA发生了强烈的嵌插作用,DNR-D3显示出了较强的抗癌活性。通过研究可知,DNR-D3有望成为抗癌活性候选药物。     

溴化乙锭探针研究劳氏青莲与脱氧核糖核酸的相互作用

用光谱探针溴化乙锭对劳氏青莲与脱氧核糖核酸的作用机制进行了研究。通过对体系的荧光光谱、吸收光谱及共振光散射光谱等方面的研究,结果表明,在pH为7.4的Tris-HCl缓冲溶液中,劳氏青莲与脱氧核糖核酸之间存在着嵌插作用,其结合常数为1.0×105 L·mol-1。     

钴(Ⅲ)的联吡啶类混配配合物的合成,表征及其与DNA键合的光谱研究

合成了两种新的钴多吡啶类混配配合物。通过元素分析 ,红外 ,紫外 ,核磁方法对其进行表征 ,应用吸收及发射光谱 ,DNA熔点技术 ,循环伏安法 ,研究了其与小牛胸腺DNA的作用。结果显示 ,混配配合物与DNA作用时 ,使紫外吸收明显减色 ,荧光显著增强 ,DNA熔点升高。循环伏安法研究表明 ,配合物仅有还原峰 ,与DNA作用后 ,还原峰电流明显下降。这些结果证明配合物与DNA存在插入结合 ,[Fe(CN) 6 ]4 - 猝灭实验也支持这一结论。峰电位有位移 ,说明配合物与DNA分子中带负电荷的磷酸基团可能存在静电结合 ,进而计算得到配合物与DNA的键合常数分别为 1 8× 10 4 ,4 37× 10 4 。     

Study on the spectral behavior of four fluorescent dyes and their interactions with nucleic acid by the luminescence method

The spectral characteristics of four fluorescent dyes: tetrabromofluorescein (TBF), tetrachlorotetrabromofluorescein (TTF), lissamine rhodamine RB 200 (LSR) and methylene violet (MV) were studied by fluorescence and paper substrate room temperature phosphorescence (PS-RTP) methods. The factors affected the luminescence were investigated including pH value, paper substrate and drying conditions, etc. The fluorescence polarizations and PS-RTP lifetimes of these compounds were obtained. The intensity of fluorescence and phosphorescence of TBF and TTF increased in the presence of DNA. Contrarily, that of LSR and MV decreased. The fluorescence quenching and polarization studies indicate that TTF, LSR and MV intercalate into DNA base pairs. In addition, the interaction of TBF with DNA is the comprehensive interaction of two modes: intercalation and groove binding. It was also found that ionic strength could affect the binding of fluorescent dyes and DNA.     

Methylene blue as a DNA probe for a comparative study of Cd, Pb and Cr ions binding to calf thymus DNA

Methylene blue (MB) was developed as a sensitive DNA probe for a comparative study of Cd²⁺, Pb²⁺ and Cr³⁺ ions binding with calf thymus DNA (ctDNA). The fluorescence intensity of the MB-ctDNA system increased dramatically when heavy metal ions (Cd²⁺, Pb²⁺ and Cr³⁺ ions) were added, which indicated that some of the bound MB molecules were released from the ctDNA base pairs. To compare the binding affinity of these three different heavy metal ions with ctDNA, the relationships between the fluorescence intensity of the MB-ctDNA-M (Metal ions) system and the concentration ratio of [M]/[DNA(p)] were investigated. The results showed that the order of the binding affinity of heavy metal ions with ctDNA had the following sequence: Cr³⁺> Cd²⁺>Pb²⁺. This order was further proved by the effects of heavy metal ions on the number of MB bound to ctDNA, the measurements of binding constants of these heavy metal ions to ctDNA, and the effects of heavy metal ions on the absorption of the MB-ctDNA system. In addition, the interaction mechanisms of Cd²⁺, Pb²⁺ and Cr³⁺ ions with ctDNA were also discussed in detail. These results indicated that their interaction mechanisms are related to the concentration ratios of heavy metal ions to DNA.     

荧光探针法研究有机溶剂对DNA行为构象的影响

以溴化乙锭为荧光探针,考察了醇类、丙酮、乙腈等部分常见有机溶剂对DNA构象变化的影响,通过对荧光光谱,Scatchard图,DNA热变性曲线,并结合紫外吸收光谱等研究表明,有机溶剂使DNA的构象由B型向A型转变,但DNA并不发生解旋或降解。本实验为进一步研究的有机溶剂条件下DNA与非水溶性抗癌药物的相互作用机理提供了前提条件,同时也将有助于对某些生命生理现象的理解。     

光谱法研究普利沙星与小牛胸腺DNA的结合作用

利用紫外光谱,荧光光谱及流体动力学方法,研究了普利沙星与小牛胸腺DNA的作用机理。讨论了不同浓度普利沙星与DNA作用的紫外光谱,荧光光谱,磷酸盐效应以及离子强度对两者相互作用的影响,测量了DNA的热变性温度和粘度。从紫外光谱图上看出DNA发生了明显的减色效应, 说明普利沙星可能与DNA发生作用。普利沙星的荧光光谱发生了有规律的猝灭,最大发射峰发生红移, 猝灭常数为3.1×104 L·mol-1, 为静态猝灭,表明普利沙星与DNA结合生成了二元复合物。磷酸盐效应表明普利沙星与DNA的磷酸基团不发生静电作用。普利沙星引起了DNA的热变性温度略微升高(≤7℃)和DNA粘度略微下降, 表明普利沙星与DNA之间不存在插入作用, 只是在DNA的外部发生沟槽作用。     

SPECTRAL STUDIES ON THE BINDING OF A BISACRIDINIUM DERIVATIVE LUCIGENIN WITH DOUBLE HELIX DNA

ABSTRACT

In this paper, the noncovalent binding of the cationic reagent lucigenin (LC) to DNA was investigated using spectroscopic methods. The results from absorption, circular dichroism and fluorescence studies demonstrated that LC could intercalate into the helix of DNA. Polarization and melting studies further supported the intercalation binding of LC with DNA. The binding constant was obtained by varying the DNA concentration, while keeping the concentration of LC constant. It was of the order of 10⁴ mol^?1 L in DNA base pairs. The experiment also showed that electrostatic interaction played a significant role in the intercalation of LC with DNA. It is supposed to be because of being attracted first by anionic DNA that LC can be intercalated into the interior of the DNA double helix. This research offers a new intercalation functional group to DNA-targeted drug design.