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自旋捕捉剂修饰及生物学效应研究

作　者: 朱明江
导　师: 刘珊林
学　校: 浙江大学
专　业: 化学
关键词: 自旋捕捉剂氧化还原状态 ESR 分子量化反应焓变生成热
分类号: R346
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文通过对自旋捕捉剂结构优化,研究其在细胞体系的应用。本文主要的研究进展1、借助gaussian,优化分子结构,比较新型自旋捕捉剂反应前后键级、键长、二面角、前线轨道等参数,解释了为何间位取代的PBN加快能较快和甲基自由基反应。并通过比较各种自旋捕捉剂不同自由基自旋加合物的热力学能量,反应焓变,生成热,确定了较稳定的自旋捕捉剂结构,并通过实验验证了这种结构的稳定性。2、电子顺磁共振(ESR)技术能够检测自旋捕捉剂自由基加合物的信号。但检测细胞内的自由基信号鲜有报道。本文利用ESR技术检测,用自旋捕捉剂BMPO捕捉了肿瘤细胞HepG2内的自由基,并通过模拟及实验的方法验证了该信号为超氧阴离子信号。3、本文利用还原性荧光探针和氧化性荧光探针分别比较了肿瘤细胞HepG2和正常细胞L02两种细胞株的氧化还原水平,发现在HepG2细胞内的氧化性水平比L02细胞株高,而且还原水平HepG2细胞也同样要高。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-12
缩写  12-13
第一章综述  13-37
  1.1 文献综述  13-30
    1.1.1 自旋捕捉剂分类  13-16
    1.1.2 自旋捕捉剂在生物学中的应用  16-18
    1.1.3 电子顺磁共振(EPR or ESR)方法  18-23
    1.1.4 ESR检测生物样品需解决的问题  23-27
    1.1.5 量化计算方法  27-30
  1.2 课题依据及研究内容  30-31
    1.2.1 课题依据  30-31
    1.2.2 课题内容  31
    1.2.3 课题意义  31
  参考文献  31-37
第二章课题预实验  37-56
  2.1 检测细胞内活性氧  37-39
    2.1.1 试剂  37
    2.1.2 仪器  37
    2.1.3 方法  37-38
    2.1.4 结果及分析  38-39
  2.2 自旋捕捉剂对发光值的影响  39-42
    2.2.1 试剂  39
    2.2.2 仪器  39-40
    2.2.3 方法  40
    2.2.4 结果及分析  40-42
  2.3 BMPO、EMPO、DMPO捕捉Fenton体系羟基自由基  42-44
    2.3.1 试剂  42
    2.3.2 仪器  42
    2.3.3 方法  42-43
    2.3.4 结果及分析  43-44
  2.4 自旋捕捉剂捕捉光照产生的自由基  44-47
    2.4.1 试剂  44
    2.4.2 仪器  44-45
    2.4.3 方法  45
    2.4.4 结果及分析  45-47
  2.5 核黄素紫外光照产生自由基  47-50
    2.5.1 试剂  47
    2.5.2 仪器  47
    2.5.3 方法  47
    2.5.4 结果及分析  47-50
  2.6 自旋捕捉剂细胞渗透率  50-52
    2.6.1 试剂  50
    2.6.2 仪器  50
    2.6.3 步骤  50-51
    2.6.4 结果及分析  51-52
  2.7 本章小结  52-53
  参考文献  53-56
第三章自旋捕捉剂修饰与量化计算分析  56-82
  3.1 引言  56-59
    3.1.1 自由基分子  56
    3.1.2 结构与功能关系  56-58
    3.1.3 量化方法在设计新型自旋捕捉剂的指导意义  58-59
    3.1.4 自旋捕捉剂的修饰  59
  3.2 试验部分  59-79
    3.2.1 PBN及其衍生物捕获甲级自由基  60-61
    3.2.2 计算方法和步骤  61-62
    3.2.3 细胞毒性试验  62-63
    3.2.4 试验结果  63-79
  3.3 本章小结  79-80
  参考文献  80-82
第四章自旋捕捉剂生物学效应研究  82-98
  4.1 试剂仪器  82
  4.2 方法步骤  82-86
    4.2.1 荧光分光光度计检测正常细胞和肿瘤细胞氧化还原水平  82-83
    4.2.2 流式细胞仪检测细胞内氧化还原水平  83
    4.2.3 肿瘤细胞和正常细胞总抗氧化性检测  83-84
    4.2.4 细胞内还原型谷胱甘肽检测  84-85
    4.2.5 自旋捕捉剂对DCFH-DA荧光值的影响  85
    4.2.6 各个自旋捕捉剂以及还原性物质对荧光探针的影响  85-86
    4.2.7 各种还原性物质的抗氧化能力检测  86
    4.2.8 各种PBN及衍生物对细胞内自由基含量的影响  86
  4.3 结果分析  86-95
    4.3.1 荧光分光光度计检测细胞内氧化还原水平  86-89
    4.3.2 流式细胞仪检测细胞内氧化还原水平  89
    4.3.3 肿瘤细胞和正常细胞总抗氧化性实验结果  89-90
    4.3.4 还原型谷胱甘肽含量  90-91
    4.3.5 自旋捕捉剂对DCF-DA荧光值影响  91-92
    4.3.6 各个自旋捕捉剂以及还原性物质对TEMPO-D荧光探针的影响  92-93
    4.3.7 各种抗氧化物质的抗氧化能力检测  93-94
    4.3.8 各种自旋捕捉剂PBN衍生物对细胞内自由基含量影响  94-95
  4.4 本章小结  95-96
  参考文献  96-98
第五章 ESR波谱研究  98-110
  5.1 自旋捕捉剂包裹前后ESR信号的变化  98
  5.2 检测细胞内自由基  98
  5.3 试验结果  98-104
  5.4 本章小结  104-106
  参考文献  106-110
第六章总结及展望  110-116
  6.1 总结  110
  6.2 展望  110-114
    6.2.1 细胞氧化还原状态与疾病的关系  110-112
    6.2.2 自旋捕捉剂对氧化还原状态的影响  112-113
    6.2.3 肿瘤的早期诊断和治疗  113-114
  参考文献  114-116
附录  116-130
  附录一各种自旋捕捉剂的细胞毒性试验结果  116-122
  附录二各种自旋捕捉剂HPLC检测的标准曲线  122-123
  附录三流式细胞仪检测细胞内氧化还原水平实验结果  123-125
  附录四自旋捕捉剂及自由基热力学参数及原子化计算生成热方法  125-126
  附录五 PBN衍生物结构~1HNMR数据  126-130

自旋捕捉剂修饰及生物学效应研究

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