希夫碱金属配合物与dna相互作用研究

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1、硕士学位论文希夫碱金属配合物与DNA相互作用研究嘧啶（U）四种。DNA的碱基中，除了胸腺嘧啶（T）代替尿嘧啶外，其余三种与RNA相同。DNA的结构如图1所示，脱氧核苷酸之间由3,5’-磷酸二酯键链接起来形成单链，成为DNA的一级结构。两条单链之间碱基由氢键联系起来，形成两种特定碱基配对：A-T和G-C。相邻碱基对平面之间间隔处于Vander-Walls距离内，因此碱基平面上分布的π电子云系统之间的吸引力、碱基上永久性偶极间的作用力和诱导偶极的相互作用等分子间的作用力，使碱基之间存在堆积作用。堆积作用的大小表现出嘌呤-嘌呤>嘌呤-嘧啶>嘧啶-嘧啶的趋势，而且还受

2、碱基排列序列的影响。氢键和堆积作用使两条脱氧核苷酸单链组成一条双螺旋，就是DNA的二级结构。碱基对与糖环的连接不是碱基对的相反两侧而是同侧，这种不对称的连接导致双螺旋表面形成两个凹下去的沟，宽的称为大沟，窄的称为小沟。大沟携带了其它分子能够阅读的信息（碱基序列），沟足够大，能容许蛋白质分子进入。相比之下，小沟信息图1.DNA双螺旋结构较少些。DNA是一种柔性的生物大分子，这使得DNA双螺旋可采用不同的构象，如A、B、C、D、Z等形式。DNA采用哪种构象，很大程度上取决于环境条件，如盐的种类、相对湿度等。B型是大多数天然DNA的存在形式，其结构特点是两条反平行的

3、的多核苷酸围绕同一螺旋轴旋转而形成右手双螺旋，每十个碱基对旋转一圈形成一个螺旋结构，螺距3.4nm，螺距半径1nm。Z-DNA是DNA几种构象中唯一的左手螺旋。Z-DNA中两条由dG和dC交替形成的寡聚核苷链反向平行排列，通过Watson-Crick碱基配对把它们系在一起并绕成左手螺旋。DNA不同构象所具有的特征使得小分子药物识别二级结构称为可能。研究生：周红艳分析化学2指导教师：康敬万教授、卢小泉教授硕士学位论文希夫碱金属配合物与DNA相互作用研究2DNA的电化学及其与小分子的相互作用2.1DNA电化学2.1.1DNA的电活性DNA分子的电活性主要是由DNA

4、碱基所引起的。DNA碱基有鸟嘌呤(G)，腺嘌呤(A)，胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)，其中，T不会发生电氧化或电还原，G、A、C可在电极上发生电还原，其还原位点主要是G的N-7位，A的N-1位，C的N-3位。G和A又可在电极上电氧化，其氧化位点主要是G的C-8位，A的C-2位。DNA中G、A的氧化不涉及到氢键，而A、C的还原需要破坏碱基间的氢键。在中性电解质溶液中，变性DNA的氧化峰电位在+0.9V(G峰)和+1.2V(A、C峰)附近。较之于变性的DNA来说，由于天然DNA的刚性，在电极表面不易发生形变，其氧化、还原位点不易接近电极，所以天然的DNA的氧化还原峰

5、峰电位正移，峰电流下降。2.1.2DNA研究的电化学方法DNA的电化学分析方法大致可以分为极谱法和伏安法。极谱法是区分双链DNA(dsDNA)和单链DNA(ssDNA)的一种简便且行之有效的方法。迄今为止，人们已经利用各种极谱、伏安方法，对DNA的电化学行为进行了详细的研究。50年代末，Palecek[2，3]就研究了DNA的示波极谱行为(oscillopolarographicactivity)，发现变性的DNA由于G的氧化和A，C的还原分别产生一个阳极凹陷(AI)和阴极凹陷(CI)，而天然的DNA由于在电极表面上结构的变化，经过多次扫描，也会产生一个凹嵌。

6、Boublikova[4]等用吸附溶出伏安法对质粒样品中的环状双螺旋DNA实现了亚微克量的定量检测。文献[5,6]分别开展了DNA变性损伤的吸附伏安法研究和氨性缓冲溶液中DNA的极谱伏安行为研究。80年代，Palecek[7−10]发现可以将ssDNA吸附的汞电极转移到不含DNA的电解质中进行吸附溶出转移伏安分析法(ADTSV)分析，该方法不仅大大地降低了DNA的检测限，所需的DNA的样品量也大大减少，而且改善了伏安分析的环境。同时，也避免了溶液中未吸附的DNA向电极的扩散，和其他物质对分析的干扰，以及变性的DNA再次复性的可能。经研究生：周红艳分析化学3指导

7、教师：康敬万教授、卢小泉教授硕士学位论文希夫碱金属配合物与DNA相互作用研究过后来的发展，不仅是汞电极，其他的电极也能用于该方法的分析[11,12]。其它电分析方法诸如电位法、阻抗法、电化学发光法(ECL)等也被广泛应用于DNA的分析。DNA的电位分析不同于伏安分析，固定在电极上的DNA通过加入一恒定电流，根据电位随时间的变化来检测。Wang[13]等利用电化学方法活化的碳糊电极，用电位溶出方法来检测人体T-细胞白血病毒(HTLV-1)的DNA的长链末端序列。Cai[14]等利用恒电流计时电位方法对质粒PUC19DNA的超螺旋构型、线性构型以及变性的形式进行了

8、分析，所得结果与伏安法类似。但电位溶出