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生物大分子与药物分子相互作用的电化学研究

作　者: 董艳敏
导　师: 周长利
学　校: 济南大学
专　业: 化学工程与技术、分析化学
关键词: 抗癌药物 DNA 电化学方法 相互作用
分类号: R96
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文用电化学方法研究了抗癌药物厚朴酚、甲氨蝶呤、氨鲁米特、亚叶酸钙的电化学行为及其与生物大分子DNA的相互作用。利用层层自组装、电位沉积法等技术制备了不同的修饰电极,考察了介质种类及浓度、pH值,扫描速度对抗癌药物电化学行为的影响。通过循环伏安法、线性扫描法、差分脉冲法、计时电量法等电化学技术得到抗癌药物的动力学参数。研究了抗癌药物与DNA分子相互作用方式,计算得到结合常数和结合位点数。并通过光谱法进行了验证。1.用玻碳电极研究了厚朴酚的电化学行为,在0.1M PBS（ pH 7.0）溶液里厚朴酚于0.449V处产生一氧化峰,其电化学氧化过程为一电子一质子完全不可逆过程,电子转移系数（α）为0.441±0.001。在100-450 mV/s扫描速度范围内厚朴酚在电极表面的电化学反应受表面控制,而在高扫速600-950 mV/s时电极反应是扩散控制过程,相应的电化学速率常数（ks）为0.0760±0.0001 s-1。扩散系数（D）和表面吸附量（Γ）分别是（3.76±0.01）×10-7 cm2/s和（2.98±0.01）×10-10 mol/cm2。电化学方法与光谱法研究厚朴酚与DNA相互作用表明,厚朴酚与DNA以方式相结合,结合常数和结合位点数分别为1.14×105 M-1和0.973。通过优化条件建立了厚朴酚的测定方法,线性范围分别为4.50×10-8-1.70×10-7M和3.00×10-6 M-1.80×10-5 M,检测限（S/N=3）为1.50×10-9 M。2.利用层层静电自组装的方法制备了（DNA/CS）6/PGE电极,以亚甲基蓝作为电化学探针,用循环伏安和交流阻抗的方法对修饰电极进行了表征。甲氨蝶呤电化学行为研究表明,在40-200mV/s的扫速范围内,电极反应属于表面控制过程,而当增大扫描速度,甲氨蝶呤在电极表面的电化学反应为扩散控制过程。质子转移数与电子转移数之比为m/n=0.483。甲氨蝶呤与DNA的相互作用研究表明,甲氨蝶呤与DNA分子以插入模式为主,结合常数和结合位点数分别为6.31×105 M-1和1.86。紫外光谱法和荧光光谱法得到的结果与电化学方法相同。建立了测定甲氨蝶呤的方法,其检测限为5.0×10-9 M。3.制备了介孔材料SBA15修饰碳糊电极,循环伏安法对修饰电极进行了表征。氨鲁米特的电化学行为研究表明,氨鲁米特在0.078V和0.257V处有一对氧化还原峰,在0.791V处有一个单独的氧化峰。说明氨鲁米特的电化学行为是一个多峰的不可逆过程。在20-150 mV/s的扫描范围内,氨鲁米特在电极表面电化学反应为表面控制,而在200-600 mV/s的扫速范围内,电极反应是扩散控制过程,相应的电化学速率常数为2.41±0.01 s-1,电极表面的扩散系数D为2.12×10-3cm2/s,表面浓度为（5.87±0.01）×10-11 mol/cm2。氨鲁米特与DNA分子的相互作用研究表明,氨鲁米特与DNA以插入模式相结合,结合常数和结合位点数分别为β=2.41×105 M-1和m=1.69。通过优化条件建立了氨鲁米特的测定方法,线性范围分别为4.30×10-7 M-8.60×10-6M和9.60×10-6 M-1.08×10-4 M,检测限（S/N=3）为4.62×10-9 M。4.利用电沉积的方法制备了Nafion/Au/GCE电极,用循环伏安对修饰电极进行了表征。亚叶酸钙的电化学行为研究表明,亚叶酸钙在0.570V有一个氧化峰,其电化学氧化是一个完全不可逆的过程,电子数转移与质子转移数之比n:m=2:3。在20-180 mV/s的低扫描速度范围内,亚叶酸钙的电化学反应受表面控制,电化学速率常数ks=0.516±0.001 s-1。在200-600 mV/s的扫描速度的范围,电化学反应为扩散控制。亚叶酸钙在Nafion/Au/GCE表面的扩散系数和电极表面吸附量分别为（2.44±0.01）×10-5 cm2/s和（3.03±0.01）×10-10 mol/cm2。亚叶酸钙与DNA相互作用研究表明,亚叶酸钙与DNA以静电力结合,结合常数β和结合位点数m分别为4.89×105 M-1和1.83。优化实验条件建立了测定亚叶酸钙的方法,线性范围是6.42×10-6M-1.18×10-5M,检测限为2.04×10-8 M。

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中图分类: > 医药、卫生 > 药学 > 药理学
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