（分析化学专业论文）喹诺酮类抗生素与核酸相互作用的研究及电分析检测核酸.pdf

山东大学硕士学位论文 中文摘要 本论文主要分为四部分。第一章首先对核酸探针的研究现状及发展趋势进 行了详细的综述，主要包括两个方面：一是核酸荧光探针的研究进展，二是核 酸的电化学研究进展：其次，对喹诺酮类药物与核酸作用的研究现状进行了简 单的介绍。本章共引用文献1 3 5 篇。 第二章中我们采用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了洛美沙星( l m f ) 一 镁络合物与d n a 的相互作用。在n h 3 一n h 4 ( p h = 9 1 0 ) 缓冲液中，l m f 与m g ( i i ) 形成m g 一( l m f ) 2 络合物。电极反应机理研究表明，络合物中的l m f 发生了不 可逆的还原反应，并且该络合物在汞电极表面具有明显的吸附性质。体系中加 入d n a 后，m g 一( l m f ) 2 络合物的还原峰峰电流降低，同时在一1 6 3 v 处( u s s c e ) 产生一个新的具有吸附性质的不可逆还原峰。我们测定了该三元体系的动力学 参数，并探讨了电极反应机理和络合物的组成。我们还结合荧光分光光度法和 紫外吸收分光光度法提出m g 一( l m f ) 2 络合物与d n a 以外部静电作用模式结 合，其中m g ( i i ) 起到关键的中介桥的作用。 第三章中，我们研究了环丙沙星( c p f x ) 一铜络合物与核酸作用的伏安行为， 并以此建立了一种测定核酸的新方法。线性扫描伏安法研究表明，在硼酸一硼 砂( v h = 7 4 0 ) 缓冲渡中，c u 一( c p f x ) 2 络合物具有明显的吸附性质，并在电极表 面发生不可逆的电荷转移生成铜汞齐- - c u ( 0 ) ( h g ) 。体系中加入d n a 后，非电 活性的超分子化合物c u 一( c p f x ) 2 一d n a 的生成使溶液中c u - ( c p f x ) 2 的平衡浓 度降低，从而导致c u 一( c p f x ) 2 络合物峰电流的降低。在最佳实验条件下， c u 一( c p f x ) 2 络合物峰电流的降低与d n a 的浓度在一定范围内呈线性关系。 c t d n a ，f s d n a 和y r n a 的线性范围分别为6 6 7 x 1 0 一- 1 2 0 x 1 0 - 5 9 m l 。 3 3 0 x 1 0 - s 2 3 3 1 0 - 6 9 m l 和1 o o x l 0 一1 2 0 x l o g m l 。检出限分别为5 0 0 1 0 一， 3 0 0 x 1 0 4 和2 5 0 x 1 0 - 9 9 m l 。实验表明。该方法具有较高的灵敏度。 第四章中我们以电化学方法比较了氧氟沙星( o f l x ) ，环丙沙星( c p f x ) ， 洛美沙星( l m f ) ，加替沙星( g f l x ) 的铜络合物与d n a 作用能力的差异，并在 相同条件下，基于o f l x c u ( i i ) 络合物与核酸的相互作用对核酸迸行了定量分 析。研究表明，他们的作用能力按顺序依次增强。g f l x c u l m f - c u = c p f x c u 在汞电极表面发生还 i l 山东大学硕士学位论文 原生成铜汞齐- - c u ( 0 ) ( h g ) ，电极过程为不可逆的吸附还原过程。体系加入d n a 后，c u 一( o f l x ) 2 络合物与d n a 外部带负电荷磷酸基发生静电作用，并生成非 电话性超分子化合物c u 一( o f l x ) 2 一d n a ，从而导致c u 一( o f l x ) 2 的还原峰峰电 流的降低。此峰电流的降低与核酸的浓度在一定范围内呈线性关系。检出限达 到n g 级。 关键词：核酸，喹诺酮类抗生索，循环伏安法，线性扫描伏安法 1 1 1 生至查兰婴主兰垡笙壅 a b s t r a c t t h ew o r ko ft h i st h e s i sw a sd i v i d e di n t of o u rc h a p t e r s i nt h ec h a p t e ro n e ， f i r s to fa l l ，t h ed e t a i lr e v i e wo ft h es t u d yo nn u c l e i ca c i d sp r o b e sw a sd e l i v e r e d ， m a i n l yi n c l u d i n gt w op a r t s o n ei st h ep r o g r e s so ft h ef l u o r e s c e n c e p r o b ef o r n u c l e i ca c i d ，a n dt h eo t h e ri st h ep r o g r e s so ft h ev o l t a m m e t r i cs t u d yo nn u c l e i c a c i d s s e c o n d l y ，t h eb i n d i n gm o d e so f t h eq u i n o l o n ea n t i b i o t i c sw i t hn u c l e i ca c i d s w e r ei n t r o d u c e db r i e f l y i nt h i sc h a p t e r ，1 3 5r e f e r e n c e sh a v eb e e nr e f e r r e d i nt h e c h a p t e rt w o ，t h e v o l t a m m e t r i cb e h a v i o r o ft h el o m e f l o x a c i n ( l m f ) 一m g ( i i ) c o m p l e xw i t hd n a a tam e r c u r ye l e c t r o d ew a sd e v e l o p e df o rt h e f i r s tt i m e i n n h 3 一n h 4 c i ( p h 2 9 i0 ) b u f f e r ，t h ea d s o r p t i o np h e n o m e n ao ft h e l m f - m g ( i i ) c o m p l e x w e r eo b s e r v e d b y l i n e a r s w e e pv o l t a m m e t r y t h e m e c h a n i s mo ft h ee l e c t r o d er e a c t i o nw a sf o u n dt ob ear e d u c t i o no fl m fi nt h e c o m p l e x ，a n d t h e c o m p o s i t i o no ft h el m f m g ( i i ) c o m p l e xw a s2 ：1 i n t h e p r e s e n c eo f c a l ft h y m u sd n a ( c t d n a ) ，t h ep e a kc u r r e n to f l m f m g ( i i ) c o m p l e x d e c r e a s e d c o n s i d e r a b l y ，a n d an e ww e l ld e f i n e d a d s o r p t i v e r e d u c t i o n p e a k a p p e a r e da t - i 6 3 v ( n s s c e ) t h e e l e c t r o c h e m i c a lk i n e t i c p a r a m e t e r s a n dt h e b i n d i n g n u m b e ro fl m f m g ( i i ) c o m p l e xw i t hd n aw e r ea l s oo b t a i n e d a n i n t e r a c t i o nw a s s u g g e s t e db ye l e c t r o c h e m i c a lm e t h o d i n c h a p t e rt h r e e ，t h eb e h a v i o ro ft h ec i p r o f l o x a c i n ( c p f x ) c o m p l e xw i t h c o p p e r ，c u ( i i ) l 2 ，a t a m e r c u r y e l e c t r o d eh a sb e e n i n v e s t i g a t e d ，a n d an e w d e t e c t i n gm e t h o do fn u c l e i c a c i d sw a sd e v e l o p e d i nb o r a x b o r i c b u f f e r ，t h e a d s o r p t i o np h e n o m e n a w e r eo b s e r v e d b y l i n e a r s w e e pv o l t a m m e t r y t h e m e c h a n i s mo ft h ee l e c t r o d er e a c t i o nw a sf o u n dt ob er e d u c t i o no fc u ( i i ) l 2 a d s o r b e do nt h es u r f a c eo ft h ee l e c t r o d eb ya ni r r e v e r s i b l ec h a r g et r a n s f e rt om e t a l a m a l g a m ，c u ( o ) ( h g ) i n t h e p r e s e n c e o f d n a ，t h e f o r m a t i o no ft h e e l e c t r o c h e m i c a l l yn o n a c t i v ec o m p l e x e sc u ( i i ) l 2 一d n ar e s u l t e d i nd e c r e a s eo f t h e e q u i l i b r i u m c o n c e n t r a t i o no fc u ( i i ) l 2a n di t s p e a k c u r r e n t u n d e rt h e o p t i m u mc o n d i t i o n s ，t h ed e c r e a s eo ft h ep e a kc u r r e n tw a sp r o p o r t i o n a lt od n a c o n c e n t r a t i o n t h el i n e a rr a n g e sw e r e6 6 7 1 0 - 8 1 2 0 x 1 0 5 9 m lf o rc a l ft h y m u s d n a ( c t d n a ) ，3 3 0 x 1 0 - 8 _ 2 3 3 x 1 0 。6g m l f o rf i s h s p e r md n a ( f s d n a ) a n d 一生垄查兰婴圭兰竺笙壅 ： 10 0 1 0 1 2 0 x 1 0 一g m l f o r y e a s tr n a ( y r n a ) t h ed e t e c t i o nl i m i t sw e r e 5 0 0 1 0 一，3 0 0 1 0 9a n d 2 5 0 1 0 一g m l ，r e s p e c t i v e l y t h i sm e t h o de x h i b i t e dg o o d r e c o v e r ya n dh i g hs e n s i t i v i t y i nt h e c h a p t e rf o u r ，t h e r e s u l t so ft h ei n t e r a c t i o nb e t w e e no f l o x a c i n ( o f l x ) 一c uc o m p l e x w i t hd n aw e r e c o m p a r e d w i t ht h es i m i l a r t y p e o f i n t e r a c t i o nb e h a v i o ro fo f l x c u ，c p f x c u ，l m f c ua n dg f l x c uc o m p l e x ， m a i n l yf o r mt h ev i e w p o i n to ft h ei n f l u e n c eo fc h e m i c a ls t r u c t u r e i nc o m p a r i s o n w i t ht h ec o m p l e x e so fc p f x ，l m fa n dg f l x ，o f l x c ud i s p l a y e dh i g hb i n d i n g a f f i n i t y t od n a ，a n dt h eb i n d i n ga f f i n i t yi n c r e a s e di nt h es e q u e n c e ：g f l x c u c o ( b i p y ) 3 ” f e ( b i p y ) 3 2 + r u ( n h 3 ) 6 3 + 。李【1 0 6 】等利用旋转圆盘电极，研究了金电极上 c o ( p h e n ) 2 t a t p ”与d n a 的作用，并根据扩散控制和电化学控制下得到的各 种参数，对它们的作用模式进行了讨论。徐春【1 0 7 等，将电化学活性物质氨 基二茂铁和醛基二茂铁成功的标记在变性小牛胸腺d n a 片断上，制成二茂铁 标记d n a 探针，重现性好，寿命长，为将其应用于特定序列d n a 片断的识 别、检测和d n a 的损伤、保护的研究奠定了基础。 另外，阿霉素( a d m ) 与f e ( i h ) 的配合物，即a d m 一2 f e ( m ) ，与a d m 相比 虽具有相同的抗癌活性，却表现出明显低的心脏毒性。这种铁配合物由于在临 床治疗中的优点而引起人们从毒性的角度来分析a d m 和a d m - f e ( m ) 的药理 作用。王宏飞【1 0 8 等以循环伏安法研究了f e ( i i i ) 与a d m 配合物的电化学特性。 研究发现f e ( ) 的配位使a d m 在更负的电势下还原，这有效地阻止了酶把 a d m 还原成其半醌或氢醌形式，以及在分子氧存在时的氧化还原链式反应， 而这种反应的自由基对细胞是致命的。这与a d m - f e ( i i i ) r - g 物的心脏毒性减 山东大学硕士学位论文 弱密切相关。同时，a d m f e ( 1 1 1 ) 配合物仍保留了a d m 插入结合的特征，并 形成一种稳定的d n a - f e (