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荧光分析法在生命科学研究中的应用

魏永锋  
【摘要】: 荧光分析法是一种高灵敏度、高选择性的分析方法。近十几年来,荧光分析法得到了十 分迅速地发展。广泛应用于无机物物和有机物的分析等。其在生命科学研究中扮演着重要的 角色。本研究论文应用荧光分析法研究了辣根过氧化物酶测定的新方法,进行了天然抗癌药 物喜树碱与蛋白质的相互作用研究及几种药物与脱氧核糖核酸的相互作用研究。 第一章:荧光分析法在酶免疫分析、药物分析及药物与生物大分子作用研究中的应用(综述) 本文对荧光分析法在荧光免疫分析、药物分析及药物与生物大分子研究中的应用进行了 较为详尽的综述,在此基础上提出了自己的研究方向。 第二章:辣根过氧化物酶测定新方法及甲胎蛋白的胶束增敏荧光酶免疫分析研究 一. 胶束增敏荧光分光光度法测定辣根过氧化物酶及甲胎蛋白 建立了以0.7%的曲通X-100为增敏介质,邻苯二胺为底物,辣根过氧化物酶的催化荧光分光 光度法。研究了多种表面活性剂对催化反应产物的荧光增敏作用,探讨了其增敏机理。在适 宜的反应条件及测定介质中,催化反应产物的荧光强度与辣根过氧化物酶的含量在1.2~25.0 pg/mL范围内成正比,回归系数R=0.9989。在此研究基础上,建立了可用于甲胎蛋白测定的 胶束增敏荧光酶免疫分析新方法,应用该方法进行了人血清中甲胎蛋白含量的测定,方法与 经典的酶联免疫吸附法相比有良好的一致性。 二. 辣根过氧化物酶测定新方法研究 首次以还原型罗丹明B 为氢供体,建立辣根过氧化物酶的催化光度测定新方法。探讨了其催 化机理,应研究了其催化反应的条件。实验表明,在邻苯二胺的诱导作用下,辣根过氧化物 酶可催化过氧化氢氧化还原型罗丹明B生成水溶性红色产物。基于此,进行了辣根过氧化物 酶的测定。在一定的实验条件下,催化反应产物的吸光度与辣根过氧化物酶的含量呈良好的 线性关系,线性范围为1.0~20.0pg/mL,回归系数R=0.9956。相对标准偏差为3.2%。 第二章 喜树碱的荧光光谱分析研究 一. 喜树碱的紫外及荧光光谱研究 较为系统地研究了喜树碱在溶液中的紫外及荧光光谱,为喜树碱的研究打下了基础。WP=6 二.比导数紫外及荧光光谱研究喜树碱的形态分布 首次用比导数荧光光谱和紫外吸收光谱法研究了喜树碱两种异构体,闭环和开环喜树碱,在 几种不同的pH介质中的形态分布。结果表明,在体液介质(pH7.4)中,主要以开环形式存 在。 三. 喜树碱与牛血清白蛋白的相互作用研究 应用荧光光谱法和紫外吸收光谱法研究了抗肿瘤活性的天然药物喜树碱与牛血清白蛋白分子 间的相互作用,得出喜树碱与牛血清白蛋白分子间的相互结合反应常数及其能量转移效率。 四. 喜树碱与(-环糊精的包络作用研究 用荧光法研究了喜树碱与(-环糊精的包络作用,初步探讨了包络物形成的机理。结果表明喜 树碱与(-环糊精可形成1:1的包络物,在25(C包络物的稳定常数为288,包络物的形成过程 为放热反应,其接近方式可能为“赤道接近法”。 第四章 药物与脱氧核糖核酸相互作用的研究 一. 抗癌新药阿托氟啶(ATFU)与牛胸腺脱氧核糖核酸(ctDNA)相互作用的研究 采用溴化乙锭作为荧光探针试剂,利用荧光光谱法和荧光偏振法研究了阿托氟啶(ATFU )与牛胸腺脱氧核糖核酸(ctDNA)之间的相互作用。结果表明在pH=7.4的体液条件下,ATF U 与ctDNA可发生相互作用,但相互作用较弱。当ATFU浓度较小时,主要作用方式可能为沟 槽方式。但当ATFU浓度较大时,其作用方式表现为混合模式,可能有部分ATFU嵌插到了DNA 的双螺旋链中。 二. 四种苯并噻唑类水杨醛希夫碱与DNA作用的荧光光谱研究 首次利用四种苯并噻唑类水杨醛希夫碱(SB)的荧光光谱及加入牛胸腺脱氧核糖核酸( ctDNA)后其荧光光谱的变化研究了四种希夫碱与牛胸腺脱氧核糖核酸之间的相互作用。结 果表明四种希夫碱(SB)均与牛胸腺脱氧核糖核酸(DNA)之间发生了相互作用,且其相互 作用的程度有明显差异,初步证明希夫碱与DNA的相互作用机制为非静电作用,但实验未能 得到Scatchart图,说明希夫碱与DNA的相互作用机理的复杂性,其详尽的作用机理尚需用别 的方法做进一步的研究。


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