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新型荧光探针的合成及其与生物大分子作用的研究

向艳玲  
【摘要】: 近年来,荧光光谱法因其具有操作简便、灵敏度高等优点,逐渐发展成为一种十分重要且有效的光谱分析手段,相应地,设计合成不同类型的荧光试剂也成为这一领域工作者的重要任务之一。针对所要识别的客体,将具有选择性识别功能的基团修饰在荧光基团上,合成具有选择性识别功能的荧光分子,根据荧光分子与客体作用后荧光信号的变化,即可实现对客体的识别及传感。本文设计合成了三种有机小分子化合物,利用光谱法研究了其自身或金属配合物与生物大分子DNA或BSA的作用,共分四个章节进行阐述。 第一章为文献综述,对2005年以来国内外报道的有关荧光光谱法研究某些小分子荧光探针与DNA和蛋白质相互作用的研究作了简要概述。 第二章合成了新的席夫碱类化合物N'-(2-羟基萘亚甲基)-4-(2-羟基萘亚甲基氨基)苯甲酰肼(HHBH,1),产物经1H NMR、质谱和IR光谱鉴定。采用荧光光谱法和UV-Vis吸收光谱法研究了1的锌配合物1-Zn与BSA的相互作用。在pH 7.4 Tris-HCl缓冲溶液中,以370 nm激发,该配合物1-Zn在475 nm处有弱荧光发射,加入BSA后荧光显著增强。同时1-Zn配合物能猝灭BSA的内源荧光,考察了不同温度下Stern-Volmer猝灭方程以及BSA对主体吸收光谱的影响,结果表明此过程为形成基态配合物的静态猝灭过程,并计算出不同温度下的结合常数Kb和结合位点数n,结果显示Kb几乎不随温度的变化而变化,n值接近1。同步荧光和三维荧光光谱表明1-Zn配合物与BSA作用时引起了BSA构象的变化。依据Forter非辐射能量转移理论,确定了1-Zn配合物与BSA间的结合距离和能量转移效率。 第三章合成了新的席夫碱类化合物对氨基苯乙酮-对二甲氨基苯甲酰腙(AADBH,2),产物经1H NMR鉴定。采用荧光光谱法和UV-Vis吸收光谱法研究了2与DNA的相互作用。在pH 7.4 Tris-HCl缓冲溶液中,以345 nm激发,该化合物荧光很弱,加入DNA后450 nm处荧光逐渐增强。离子强度对2-DNA荧光强度几乎没有影响,这说明2和DNA间不存在静电作用。DNA对2吸收光谱的影响呈现减色效应,2与热变性DNA的研究和2对EB-DNA体系的猝灭作用研究结果均表明2主要以插入作用方式与DNA作用。 第四章采用荧光光谱法和UV-Vis吸收光谱法研究了新化合物2-[2-(3,5-二(2-吡啶基甲基)氨甲基-4-羟基苯基)乙烯基]-5-甲基吡嗪(biPAHEMP,3)的锌配合物3-Zn与DNA的作用,在pH 7.4 Tris-HCl缓冲溶液中,DNA可使该配合物的荧光增强,表明3-Zn与DNA间发生了相互作用。DNA对3-Zn配合物吸收光谱的影响未呈现减色效应和红移现象,3-Zn配合物的偏振强度在加入DNA后也未见增强,这都表明3-Zn配合物与DNA之间不存在插入作用。离子强度的研究、Scatchard曲线法以及3-Zn与热变性DNA作用的研究结果均表明3-Zn配合物与DNA以静电结合方式发生相互作用,结合常数为7.96×104 L·moL-1。


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