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六种香豆素有效成分与DNA相互作用的研究

杨锦艳  
【摘要】: 目的在模拟人体生理条件下,研究香豆素(Coumarin, COU)、7-羟基香豆素(Umbelliferone, UMB)、6,7-二羟基香豆素(Aesculetin, AES)、羟甲香豆素(Hymecromone,HYM)、蛇床子素(Osthole, OST)和花椒毒素(Xanthotoxin, XAN)六种香豆素有效成分与小牛胸腺DNA(ct-DNA)的结合作用,从多角度探讨其作用机制。 方法采用紫外光谱法、循环伏安法研究六种香豆素有效成分与DNA作用前后紫外吸收光谱和电化学性质的变化;利用荧光猝灭滴定法获得其与DNA作用的猝灭机制和相关参数,考察Cu2+等六种过渡金属离子对COU、UMB、AES、HYM与DNA作用的影响及Eu3+等六种稀土离子对OST、XAN与DNA作用的影响;运用共振光散射光谱考察DNA对UMB、AES、HYM、OST和XAN共振光散射信号的影响;利用粘度法研究UMB、AES、HYM、OST和XAN对DNA粘度的影响;采用琼脂糖凝胶电泳考察UMB、AES、HYM、OST对pBR322质粒DNA的切割作用;通过离子强度的影响、Ⅰˉ猝灭、与单双链DNA作用的区别、DNA热变性温度测定等实验确定六种香豆素有效成分与DNA的作用模式。 结果紫外结果表明:金属离子与六种香豆素有效成分均发生作用且形成1:1型复合物;六种香豆素有效成分与DNA均发生作用,DNA的加入使它们的紫外光谱均发生减色效应,但只有COU的紫外光谱同时发生红移。荧光结果表明:COU使BR-DNA体系荧光强度猝灭,对BR与DNA的结合为竞争性抑制;随着DNA浓度增加,UMB、AES、HYM, OST和XAN的最大荧光发射峰强度均有规律地降低,其猝灭机制均为静态猝灭,且均形成1:1型复合物;六种香豆素有效成分与DNA的结合常数分别为3.76×104、2.13×104、5.27×102、1.44×104、9.30×103和2.60×103L-mol"1, UMB、AES、OST和XAN与DNA相互作用力主要为氢键和范德华力,HYM与DNA结合主要为静电作用力。共振光散射结果表明:DNA使UMB、AES、HYM、OST和XAN体系的共振光散射信号强度增强。粘度实验证实:UMB、AES、HYM、OST和XAN对DNA的相对粘度没有影响。琼脂糖凝胶电泳结果表明:UMB、AES、HYM、OST对pBR322质粒DNA的切割作用不明显。 结论六种香豆素有效成分均能与DNA发生结合作用。金属离子对六种香豆素有效成分与DNA的结合作用均产生不同程度的影响。通过盐效应及DNA熔点测定实验证明COU与DNA的作用模式为嵌入与静电作用;盐效应、Ⅰˉ猝灭、与单双链DNA作用、DNA热变性实验结果表明UMB、AES、HYM、OST和XAN与DNA的作用模式均为沟槽结合。


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