纳米材料对吩噻嗪类药物与DNA相互作用影响的研究

【摘要】： 1.硫堇与阴离子表面活性剂SDS的相互作用研究 利用紫外光谱法、荧光光谱法研究了阴表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)与硫堇分子之间的相互作用,并研究了不同链长以及亲水基阴离子表面活性剂的影响。研究发现,在SDS小于8.0×10-3 mol/L之前,随着其浓度的增加,硫堇分子由单体显著地向H?型和J?型二聚体转变,并且阴离子表面活性剂疏水链越长,或者具有平面刚性环,越容易诱导硫堇分子由单体向二聚体转变。在SDS浓度大于8.0×10-3 mol/L时,硫堇分子由二聚体向单体转变。荧光偏振法、核磁共振法研究表明阴离子表面活性剂SDS小于其临界胶束浓度(cmc)之前,硫堇分子主要定位于SDS单体的疏水链上;当SDS形成胶束以后,硫堇分子增溶到胶束的栅栏层。等温滴定微量热法结果表明SDS浓度小于8.0×10-3 mol/L时,SDS与硫堇分子疏水性缔合以及硫堇的二聚作用是主要的,体系表现为放热;当SDS浓度大于8.0×10-3 mol/L时,SDS的胶束解离作用为主,体系表现为向吸热的方向移动;当SDS得浓度达到cmc之后,SDS与硫堇的相互作用趋于饱和,体系以稀释效应为主。 2.阴离子表面活性剂SDS对硫堇与DNA的相互作用的调控 通过紫外光谱、荧光光谱等方法研究了SDS对硫堇?DNA相互作用的影响,结果发现SDS的加入使得缔合于DNA上的硫堇从二聚体向单体转变,并且SDS浓度越高,这种转变作用越强,表明SDS对硫堇的竞争性缔合使硫堇从DNA转移到SDS聚集体中。通过荧光偏振研究发现,随着SDS浓度增加,硫堇的旋转扩散运动速度增加,并且逐渐达到平衡,表明硫堇进入了比较紧密的环境中,验证了上述光谱法结果。圆二色谱结果表明SDS的加入使得嵌插有硫堇的DNA构象从B型向A型转变,说明SDS的疏水链与DNA碱基对之间存在着疏水作用,导致DNA双螺旋链结构发生了改变。 3.金纳米粒子与硫堇的相互作用研究 利用紫外光谱法、荧光光谱法、动态光散射、透射电镜、等温滴定微量热法以及红外光谱等方法,研究了硫堇在18 nm和5 nm的两种尺寸金纳米粒子上的缔合行为。研究发现小尺寸金纳米粒子能使硫堇分子的单体峰逐渐消失,而二聚体峰显著增强。由于小尺寸的金纳米粒子的单位体积上的表面积较大,有效吸光面积增大,因此更容易使得缔合在其表面的硫堇分子的单体向H?型二聚体转变。小尺寸金纳米粒子相对于大尺寸而言,对硫堇的猝灭更加明显,并且这种猝灭是动静态并存的。TEM结果表明加入硫堇之后,小尺寸金纳米粒子形成了大的金?硫堇团簇,并且DLS结果测得金纳米粒子?硫堇纳米团簇的尺寸为45 mm。对于18 nm和5 nm的纳米粒子,其单位体积的表面积分别为0.0597和0.2148。粒子单位体积的表面积越大,硫堇分子在纳米粒子表面的结合自由能也就越大。上述研究将有助于理解有机染料与金属纳米粒子间的相互作用,为功能有机?无机纳米复合材料的设计提供了重要的理论基础。 4.金纳米粒子对亚甲蓝与DNA之间的相互作用的调控 利用紫外光谱法、荧光光谱法和荧光偏振法研究了亚甲蓝与DNA之间的相互作用模式,结果表明当DNA与亚甲蓝之间的摩尔比浓度较低时,两者之间的作用方式以嵌插作用为主;当该摩尔比较高时,则以静电作用为主。紫外光谱法、荧光光谱法以及荧光偏振结果表明,随着金纳米粒子的浓度增加,亚甲蓝在DNA上的嵌插作用和静电缔合降低,并且对嵌插作用的影响更明显。DLS和透射电镜结果表明金纳米粒子的加入导致亚甲蓝?DNA体系形成更紧密的复合物,并使得亚甲蓝从DNA中置换出来。在该作用过程中,金纳米粒子使得亚甲蓝缔合的DNA构象从B型向A型转变。因此,可以利用金纳米粒子调节亚甲蓝与DNA的作用方式。