荧光光谱法研究抗癌药物与DNA的相互作用

荧光探针技术可以用来测定药物-核酸相互作用的强度。通过药物与核酸相互作用,使DNA与探针键合的程度减小,反映在探针荧光光谱的改变,从而可以了解药物和核酸的作用机理。相互作用常数D为DNA 探针中加入药物后探针的荧光强度相对于DNA 探针荧光强度减去纯探针荧光强度的下降百分数。文章利用盐酸小檗碱(Berberine)作为探针,测定几种抗癌药物加入DNA与荧光探针(盐酸小檗碱)混合溶液的荧光谱,探讨它们与DNA的相互作用。并根据相同浓度的不同药物与核酸相互作用的常数D确定作用强弱。     

核酸-桑色素-铝(Ⅲ)三元荧光体系的研究

基于核酸对桑色素 铝 (Ⅲ )配合物的荧光增强作用 ,以桑色素 铝 (Ⅲ )为荧光探针 ,考察该探针与核酸的结合反应 ,建立了新的准确测定核酸的方法 ,并研究了该三元荧光体系的作用机理。在 pH 8 5时 ,fsDNA ,ctDNA ,smDNA和 yRNA的浓度与桑色素 铝 (Ⅲ )的荧光强度成线性关系 ,响应范围分别为 0 2 5～1 5 0 ,0 2 5～ 2 0 0 ,0 10～ 1 6 0和 0 2 5～ 2 0 0 μg·mL-1,检测限 (3σ/K)分别为 3,2 ,2和 3ng·mL-1。测定了合成样品 ,回收率 93 3%～ 10 7 9% ,相对标准偏差小于 3 6 %     

功能性ZnS纳米荧光探针的合成及其光谱性质研究

报道了功能性ZnS纳米荧光探针的合成与表征 ,同时研究了纳米粒子的荧光衰变寿命 ,考察了该纳米荧光探针的吸收光谱和荧光发射光谱特性。与此同时 ,研究了不同蛋白质和核酸对该纳米荧光探针的吸收光谱和荧光发射光谱的影响 ,实验表明 ,蛋白质的加入使得该纳米荧光探针的吸收和发射光谱强度均增强 ,而核酸的加入则使其吸收和发射光谱强度均减弱。据此 ,可望将该纳米荧光探针应用于生物大分子的分析测定     

核酸功能化纳米探针在细胞荧光成像中的应用

核酸是携带遗传信息的物质,既存在于自然界中也能够通过成熟技术人工合成。通过体外筛选技术还可以筛选出具有特殊功能的核酸序列,例如核酸适体和脱氧核酶。核酸通过沃森-克里克碱基互补配对原则进行杂交,具有很强的专一性。无论是通过序列设计还是体外筛选,核酸探针在生物标志物的分析与成像应用方面都发挥着重要作用。纳米材料辅助构建核酸功能化纳米探针,可以保护负载的核酸探针不被核酸酶降解,并且无需转染试剂就能进入细胞,在细胞荧光成像应用上具有很大优势。为解决细胞内有些生物标志物含量低、难于检测的问题,目前已构建多种适用于细胞水平的成像信号放大方法来实现对低丰度生物标志物的高灵敏成像。本文主要综述了核酸功能化纳米探针在细胞荧光成像中的应用进展,包括反义寡核苷酸功能化纳米探针、核酸适体功能化纳米探针、脱氧核酶功能化纳米探针等,同时介绍了他们在成像信号放大中的应用。     

两亲荧光探针与氨基酸的荧光光谱

用自行设计合成的两亲荧光探针探讨了与色氨酸,酪氨酸两种体系在不同条件下的荧光性质.实验结果表明:在pH=7.3的缓冲溶液体系中相对荧光强度最大;得出两亲荧光探针与色氨酸、两亲荧光探针与酪氨酸发生相互作用且体系稳定;为研究和了解两亲荧光探针与生物大分子作用的化学本质提後供了一定的依据.     

核酸与有机小分子反应机理的荧光特性研究

核酸与有机小分子的反应机理对认识核酸的结构与功能具有重要作用,也是揭示核酸的生物功能与一些药物的作用机制的重要途径。研究核酸与有机小分子之间的相互作用对生命过程的模拟和生命本质的探索具有十分重要的意义,并对近年来该领域采用的荧光光谱法进行了综述,从温度、双分子猝灭过程的速率常数、荧光寿命以及吸收光谱的变化等方面作了论述,从而确定了核酸与有机小分子(染料和药物)之间相互作用的荧光猝灭类型;总结了结合常数、荧光给体-受体间的作用距离、作用力类型及结合方式的多种求算方法,并分别阐述了核酸与染料及药物在不同结合数下生成常数的计算方法。这对研究核酸与有机小分子之间的作用机理、开发新的核酸探针以及以核酸为靶标的药物分子的设计有一定的指导意义。     

共振光散射技术测定核酸的研究进展

核酸分析是生命科学研究中最重要的技术之一。目前主要是应用核酸内源紫外吸收光谱的紫外分光光度法和基于荧光探针分子与核酸相互作用的荧光分光光度法。紫外分光光度法灵敏度低 ,荧光分光光度法试剂昂贵 ,有毒性。近年来 ,共振光散射技术在核酸分析中的应用得到了迅速的发展。核酸的共振光散射分析方法可以用普通的荧光分光光度计进行测定 ,应用安全、便宜的试剂获得很高的灵敏度。简要介绍了共振光散射分析的基本原理 ,并对近年来利用共振光散射技术分析核酸的研究进行了评述。内容主要包括利用有机染料分子作为核酸的共振光散射探针的分析方法 ;基于阳离子表面活性剂、金属离子及其络合物以及药物与核酸相互作用的分析方法 ;核酸形成大粒子的散射分析方法。     

金属离子及其配合物荧光探针在核酸分析中的应用

核酸是生命现象的物质基础,对于核酸的研究已经成为生命科学的重要内容。荧光法是研究核酸结构、功能和定性、定量的一种重要方法,而稀土离子及其配合物是荧光分析中最常用的探针技术。本文介绍了近十几年来稀土离子及其配合物荧光探针在核酸分析中的应用。     

新型水溶性花菁双嵌染料荧光测定蛋白质的研究

基于蛋白质对双嵌花菁染料具有良好的荧光增强作用,以新型水溶性碳菁染1,1’-丙磺酸-3,3,3’,3’-四甲基吲哚三次甲基碳菁-5,5’-二磺酸钾为荧光探针,建立了一种新的蛋白质荧光检测体系。实验考察了探针的荧光特征、浓度、缓冲体系pH、盐浓度和乙醇有机试剂等参数对体系荧光的影响。当pH2.0,花菁染料最大荧光激发波长为548 nm,发射波长为562 nm,血清蛋白与探针作用随着探针浓度的增加而加强,荧光增强值逐渐上升;当探针浓度为1.00×10-6mol·L-1时,牛血清蛋白BSA和人血清蛋白HSA对花菁探针荧光增强作用最为明显,体系荧光强度与蛋白质浓度成良好的线性关系,BSA和HSA线性响应浓度范围分别为0.20～15.00μg·mL-1和0.20～12.00μg·mL-1, 检测限(3σ/K)为0.01μg·mL-1。测定了血清蛋白BSA的合成样品,当BSA浓度为4.00,6.00,8.00μg·mL-1时,回收率为94.5%～103.3%。     

基于荧光光谱的2,4,6-三硝基苯酚(TNP)快速检测体系

2,4,6-三硝基苯酚(TNP)是一种威力强于2,4,6-三硝基甲苯(TNT)的猛炸药,同时染料、医药、皮革等行业中被大量使用,由于TNP强大的爆炸威力和环境毒性,使得近年来TNP的快速检测受到越来越多的关注。该研究通过一步反应合成了TNP荧光探针,利用探针的荧光光谱实现了TNP的快速检测。研究了该荧光探针的荧光特性,探针在水溶液中具有较高的荧光强度,在493 nm激发波长下发射波长为547 nm。荧光探针体系与TNP作用后,其发射光谱有明显的减弱,可能是由于荧光探针与TNP结合后,发生了荧光猝灭而改变了其聚集状态。在实验中,测试了荧光探针体系与不同浓度TNP溶液的作用,荧光光谱分析结果表明TNP对荧光探针体系具有良好的猝灭效果,在20～80μmol·L~(-1)的范围内, 547 nm处的荧光强度I_(547)值与TNP的浓度呈现出良好的线性关系,线性回归方程I_(547)=907 521.6-9 955c(R~2=0.992 1),并推算出了检测限为4.55μmol·L~(-1)。该荧光光谱在探针与TNP的作用1 min后即达到稳定,响应时间短,可以实现快速检测; TNP检测的荧光光谱不受对苯酚(PHE)、 2,4-二硝基甲苯(DNT)、 2,4,6-三硝基甲苯(TNT)、 2,4-二硝基苯酚(DNP)、 4-硝基苯酚(NP)等结构类似干扰物和Ca~(2+), K~+, Ba~(2+), Cl~-, SO■, NO~-_3常见阴阳离子的干扰。考察了尘土基质对荧光探针荧光光谱的影响,在实验室内制作了添加TNP的模拟爆炸尘土样本,使用上述荧光探针体系进行检测,实验表明尘土对该荧光探针发射光谱的稳定性及其与TNP的相互作用均无干扰,该体系的荧光发射光谱可以用于尘土中TNP的定量分析,具有较好的实际应用前景。     

Study of the Reaction Between the Nucleic Acid and Y-BPMPHD-CTMAB Complex and Its Analytical Application

The fluorescence quenching of the Y-BPMPHD-CTMAB by nucleic acids is reported. It is considered that the Y-BPMPHD-CTMAB can form a large complex with nucleic acid through the electrostatic attraction in the pH range of 4.2-6.8. Under optimal conditions, the difference of fluorescence intensity between the system without and with nucleic acids is proportional to the concentration of nucleic acids over the range of 4.5 x 10(-8)-1.2 x 10(-5) g/mL for fsDNA and 3.2 x 10(-8)-3.0 x 10(-5) g/mL for yRNA, respectively. The detection limits are 14.0 ng/mL for fsDNA and 21.0 ng/mL for yRNA. The method is applied for the determination of nucleic acids in actual sample, and the result obtained is satisfactory.     

荧光光谱法测定核酸的研究

研究了花菁Ⅱ与核酸的相互作用,发现在核酸的存在下,花菁Ⅱ的荧光被明显地猝灭,且猝灭程度与核酸的浓度存在良好的线性关系.     

基于功能性核酸识别的荧光各向异性分析方法与应用

荧光各向异性方法又称荧光偏振法,基于相互作用的分子结合前后发射光退偏振的不同而实现对相互作用的研究或对目标物的检测。20世纪50年代Gregorio Weber用荧光各向异性法研究了氮磺酰氯与牛血清白蛋白和卵清白蛋白的作用,开启了该方法在生物化学研究中应用的先河。而20世纪90年代开始的功能性核酸(FNAs,包括核酸适配体和核酸酶等)的发现与合成,使基于功能性核酸的传感得到了广泛的应用。核酸适配体能够特异性识别目标分子,基于核酸识别的荧光各向异性分析方法具有高选择性、高灵敏度、高通量等优势,在研究蛋白质、核酸和小分子的相互作用中起到重要作用,然而如何提高结合前后的荧光各向异性信号变化,尤其是小分子识别前后,在基于功能性核酸识别的分析方法发展中是一个挑战。介绍了基于功能性核酸识别的荧光各向异性的方法应用于检测蛋白质、核酸及其他在生命活动中起重要作用的小分子的基本原理及设计理念。     

过渡金属元素氢化物发生-原子荧光增敏效应研究

基于反应介质酸度对Zn,Cd,Cu和Ni的氢化物发生影响的考察,揭示了氢转移过渡中间态[H+BH-₄]*分解反应氢化物生成机理。分别考察了Co2+离子、Ni2+离子、邻菲咯啉、羟基喹啉对Zn,Cd,Cu和Ni氢化物发生原子荧光信号的影响,探讨了其增敏机理。由于Co和Ni的挥发性物种分解抑制了Cd和Zn氢化物在传输过程中的分解损失,明显提高了Cd和Zn氢化物的传输效率。邻菲咯啉与Co2+离子或8-羟基喹啉与Co2+离子对Zn和Cd信号均具有协同增敏效应,8-羟基喹啉和邻菲咯啉对Zn和Cd信号则没有协同增敏效应。考察了阳离子、阴离子和非离子表面活性剂对氢化物发生的促进作用。结果证实阳离子和非离子表面活性剂均对分析物信号有明显的增敏效果,其原因在于表面活性剂的存在引起溶液的表面张力显著的降低。以石墨炉原子吸收法进一步考察了分析物从表面活性剂吸收液中逸出特性,提出了表面活性剂在氢化物发生和传输过程中的增敏机理。     

水杨醛缩苯胺锌及其薄膜的谱学性能

合成了一种新型的发光材料水杨醛缩苯胺锌(SAZ),利用真空热蒸镀制备了高质量、纳米级薄膜,利用红外光谱、差热-热重谱、X射线衍射谱、UV-Vis吸收谱、荧光光谱研究了水杨醛缩苯胺锌及其薄膜的结构、晶态、热稳定性以及光学特性,并利用循环伏安法、UV-Vis吸收谱确定了该材料的能级结构。结果表明,水杨醛缩苯胺锌无定性薄膜具有较高的热稳定性,在紫外光激发下产生绿色荧光,色纯度高, 亮度高。水杨醛缩苯胺锌薄膜在大气环境下存放,荧光衰减比8-羟基喹啉铝快,但受紫外光照射时,荧光衰减比8-羟基喹啉铝慢。水杨醛缩苯胺锌的HOMO能级为-5.659 eV,LUMO能级为-3.054 eV,禁带宽度为2.604 eV。     

发光性质可调的金属-有机骨架材料 的合成及发光性质

以对苯二甲酸(H₂BDC)为配体,以锌为中心离子,采用沉淀法合成了具有一维结构的金属配合物 纳米晶,将化合物分散到不同浓度的8-羟基喹啉(8-Hq)溶液中,得到系列配位聚合物 。分别用FT-IR和XRD对目标产物的结构进行了表征。固态发光性质研究显示: 及其配位聚合物具有强的发光,配位聚合物随着8-Hq量的增加,其发光发射光谱有规律地红移,表明该配位聚合物能够通过改变8-Hq与骨架材料间的量的比实现对材料发光性质的调控。     

Spectroscopic Studies of α,γ-Disubstituted Trimethine Cyanine: New Fluorescent Dye for Nucleic Acids

Spectral properties of 3-methyl-2-3-[3-methyl-1,3-benzothiazolo-2(3H)-ylidene]-1,4-cylopentadien-1-yl-1,3-benzothiazolo-3-ium tosylate (Cyan-Cpentd) in a free state and in the complexes with nucleic acids and synthetic polynucleotides have been investigated by absorption and fluorescence spectroscopy. Significant fluorescence intensity enhancement of dye-nucleic acids complexes is observed. For the first time Cyan-Cpentd is proposed as a new probe for nucleic acid detection. Binding mechanism of Cyan-Cpentd is discussed in view of the NA-ligand interaction models.