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1、VP-16与DNA分子间电子转移的光谱学研究第26卷,第l1期2006年11月光谱学与光谱分析Vo1.26,No.11,pp1977—1980SpectroscopyandSpectra1AnalysisNovembc:r.2006VP一16与DNA分子间电子转移的光谱学研究张蕤,史钧,汪世龙,孙晓宇,张超杰1.同济大学生命科学与技术学院,上海2000922.安徽科技学院,安徽蚌埠233100摘要运用脉冲辐解和圆二色谱技术,对用于治疗肿瘤的依托泊甙(vP一16)与鸟苷酸(GMP)和小牛胸腺DNA分子
2、问电子转移的光谱进行了探讨.用脉冲辐解技术发现了VP-16与GMP之间的电子转移,测得两者之间的反应速率常数为3.16×10L?tool_1?S,并对它们的吸收光谱进行了归属,同时用圆二色谱技术发现了VP-16与小牛胸腺DNA之间相互作用.从而为医学工作者进一步了解和探讨VP-16的抗肿瘤机理提供了直接的理论依据.主题词鬼臼毒素;VP-16;脉冲辐解;抗肿瘤活性;圆二色谱中图分类号:R914.5文献标识码:A文章编号:1000—0593(2006)11—1977—04引言鬼臼毒素(podophyll
3、otoxin,P)是从小劈科鬼臼属植物鬼臼的根茎中分离得到的一种木脂素,用于民间药物治疗已有1000多年历史l_】J.1972年,半合成的依托泊甙(etopo—side,VP_16)(结构如图1)研究成功并进入临床,证明了VP_16是一种高活性的抗癌药物.有的文献报道VP一16的抗癌机理可能与拓扑异构酶Ⅱ有关}而Ross等人提出VP—l6类化合物对DNA的一种自由基作用机理,即在生物体内,通过对结构中E环的生物氧化反应,生成一种半醌酮式的自由基中间体而进一步发挥作用,但上述两种说法的作用机理至今都还
4、没有直接证据进行解释.本实验室在鬼臼毒素及其衍生物VP-16分子本身有关活性的研究方面已做了大量的工作l_2_5l,已观测到VP一16与酪氨酸(Tyr,拓扑异构酶Ⅱ的关键氨基酸)之问的电子转移反应,证实了VP-16的抗癌机理与拓扑异构酶Ⅱ有关,通过破坏酶中的酪氨酸起到抗癌作用l_6],与第一种提法相吻合.本文运用脉冲辐解和圆二色谱技术,对用于肿瘤治疗的依托泊甙(VP一16)与鸟苷酸(GMP),小牛胸腺DNA分子间的电子转移进行了探讨.发现了VP-16与GMP,Tyr之间的电子转移和VP—l6与小牛胸
5、腺DNA分子间的相互作用,从而对VP-16类化合物在生物体内的自由基作用机理进行了进一步证实,从另一方面揭示了其抗癌机理.HOHFig.1MolecularstructureofVP-161实验部分1.1仪器与试剂VP-16,鸟苷酸(GMP)和小牛胸腺DNA皆从Sigma公司购置,购入后用高效液相色谱检测未发现任何杂质,直接使用;叔丁醇使用前经蒸馏纯化;高氯酸,氢氧化钠和磷酸盐均为分析纯,用于调节溶液的pH值;NzO和N2为99.99的高纯气体,用于溶液脱氧或将水合电子转换成羟基自由基,所有的溶液均
6、用三次蒸馏水配制.所有的实验都在室温(约2O℃)下进行1.2仪器和方法脉冲辐解所用的电子束脉冲由电子加速器产生,能量为1OMeV,脉冲宽度为8ns.单脉冲剂量为10~50Gy连续可调,用NzO饱和的0.01mol?dm-.K9CN水溶液作为脉冲收稿Et期:2005…0906.修订日期:20051209基金项目:国家自然科学基金(30570376)和上海市科委基础研究项目(o6JC14o68)资助作者简介:张蕤,女,1963年生,同济大学生命科学与技术学院博士后*通讯联系人1978光谱学与光谱分析第2
7、6卷电子计量剂,在480nin处取摩尔消光系数eE(SCN)~]为7600I?tool?cm,本工作选用的脉冲电子平均剂量为1OGy,检测和数据处理方法见文献棚.本实验所用到的圆二色谱仪是由日本JASCO公司生产,型号为J一715.2结果与讨论2.1依托泊甙(VP-16)与s一的作用取浓度为2×10mol?I的VP16,加入2×10tool?L的过硫酸钾(K2)和2×10tool-L-的特丁醇,pH为7,通氮气饱和20rain,进行脉冲辐解实验,可得到如图2所示的瞬态吸收光谱图.).04().02《
8、O30()4【】()50t)60tlWaw?lengtlYmnFig.2Thetransientabsorptionspectraafterpulseradiolysisof2×10—mol?LVP-16aqueoussolutionwith2×10一mol?L一t-BuOHand2×10一tool?L一K208saturatedwithN2atpH71:10s;2:5Os由图2可以看出,其瞬态吸收谱图在290rim和450rim两处有吸收峰.氢自由基的量子产额在pH
