DNA与金属配合物(主要为抗癌药物)的相互作用的研究课件.ppt
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1、光谱法在DNA与金属配合物相互作用的研究方面的应用报告人:周智一一 选题的由来与意义选题的由来与意义 20世纪世纪80年代中期,研究发现金属配年代中期,研究发现金属配合物与的作用时合物与的作用时,发现发现2+、3+的八面手性金属配合物具有识别二的八面手性金属配合物具有识别二级结构的能力级结构的能力, 从而发展了一种能识别从而发展了一种能识别型的手性配合物探针型的手性配合物探针. 杨频等人用作探针研究了杨频等人用作探针研究了()3262等手性金属配合物与等手性金属配合物与的作用机理。的作用机理。 近年发现,一些金属络合物如金属席夫近年发现,一些金属络合物如金属席夫碱碱,在氧化剂存在的条件下在氧化
2、剂存在的条件下, 能够断裂或者键能够断裂或者键合。合。 席夫碱及金属席夫碱化合物是一类抗席夫碱及金属席夫碱化合物是一类抗癌药物癌药物,研究抗癌药物与的相互作用研究抗癌药物与的相互作用机理机理, 对选择核酸酶及抗癌药物的合成具对选择核酸酶及抗癌药物的合成具有重要意义。有重要意义。1.紫外光谱法紫外光谱法 双链双链DNA分子由于含有芳香性碱基和磷酸分子由于含有芳香性碱基和磷酸根,其紫外光谱在根,其紫外光谱在260nm附近有附近有1强吸收峰。强吸收峰。DNA的碱基是很多药物与的碱基是很多药物与DNA结合的位点。结合的位点。结合药物后,结合药物后,DNA的上述特征吸收峰会发生位的上述特征吸收峰会发生位
3、移。移。 二二 主要研究手段主要研究手段金属席夫碱的结构图 对于Mn席夫碱,随着DNA的加入,其吸收光谱发生明显的减色效应,同时其234nm处的吸收峰有2nm的微小紫移。2. 荧光光谱法荧光光谱法(1) 用溴化乙啶作荧光试剂的原理用溴化乙啶作荧光试剂的原理 溴化乙啶溴化乙啶(EthBr)能插入双链能插入双链DNA的碱基之的碱基之间与间与DNA发生专一作用,因此其本身荧光强度被发生专一作用,因此其本身荧光强度被大大增强,达大大增强,达100倍,成为测定倍,成为测定DNA及各种性质及各种性质的灵敏试剂。的灵敏试剂。 如果某种化合物能与如果某种化合物能与DNA发生类似溴化发生类似溴化乙啶与乙啶与DN
4、A这种作用方式的反应,就会竞争这种作用方式的反应,就会竞争溴化乙啶与溴化乙啶与DNA体系的荧光,跟踪这一体系体系的荧光,跟踪这一体系的荧光变化,可以判断化合物是否与的荧光变化,可以判断化合物是否与DNA发发生作用。生作用。(2)EB和化合物的竞争实验和化合物的竞争实验 EB与与DNA发生嵌入作用使其荧光强度发生嵌入作用使其荧光强度大增,而大增,而Mn席夫碱与席夫碱与DNA发生类似作用,发生类似作用,两者竞争结合位点,减弱两者竞争结合位点,减弱EB-DNA体系的荧体系的荧光。通常以光。通常以c(compl)/c(DNA)100为限,荧为限,荧光值减弱光值减弱50%作为化合物是否与作为化合物是否与
5、DNA作用作用的判据。的判据。 由左图可知由左图可知随随Mn席夫碱浓席夫碱浓度增加,度增加,EB-DNA体系荧光强体系荧光强度减弱,当增至度减弱,当增至c(compl)/c(DNA)=31.84时,体系时,体系的荧光强度已降的荧光强度已降至至48.5%,表明,表明Mn席夫碱嵌入席夫碱嵌入到了到了DNA双链之双链之间。间。 右图比较右图比较了几种席夫碱了几种席夫碱与与DNA相互作相互作用的强弱,其用的强弱,其中作用最强的中作用最强的为为Co(II)席夫碱,席夫碱,最弱为最弱为Zn席夫席夫碱碱.(3)KI的猝灭实验的猝灭实验 一些物质(如卤素离子、硝基化合物、重一些物质(如卤素离子、硝基化合物、重
6、金属离子等等)可使荧光猝灭,称为荧光猝金属离子等等)可使荧光猝灭,称为荧光猝灭作用。灭作用。KI为常用的荧光猝灭剂。为常用的荧光猝灭剂。 通过在有通过在有CTDNA(小牛胸腺的(小牛胸腺的DNA)和无和无CTDNA存在的情况下,存在的情况下,KI对对Mn席夫碱猝灭席夫碱猝灭情况的不同,可进一步论证情况的不同,可进一步论证Mn席夫碱与席夫碱与DNA的嵌入作用。的嵌入作用。 由左图知由左图知Mn席夫碱的席夫碱的荧光程度随荧光程度随KI的增加快速降的增加快速降低,没有低,没有DNA存在时比有存在时比有DNA存在时降存在时降得更快,表明得更快,表明Mn席夫碱嵌席夫碱嵌入入DNA双链中,双链中,因受到磷
7、酸基因受到磷酸基团保护从而使团保护从而使荧光猝灭变慢。荧光猝灭变慢。(4)温度的影响)温度的影响 温度对物质的荧光度有一定影响,一般来温度对物质的荧光度有一定影响,一般来说温度越高,荧光强度越低,对说温度越高,荧光强度越低,对Mn席夫碱而席夫碱而言随温度升高荧光强度降低,但在言随温度升高荧光强度降低,但在Mn席夫碱席夫碱-DNA体系中,随温度上升,体系的荧光强度先体系中,随温度上升,体系的荧光强度先升后降。在较低温度下,升后降。在较低温度下,DNA双链堆积较为紧双链堆积较为紧密,密,Mn席夫碱嵌入碱基对中,因而荧光强度席夫碱嵌入碱基对中,因而荧光强度较弱,随温度升高,较弱,随温度升高,DNA双
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