检测核酸的新型荧光探针研究

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核酸是生物遗传的物质基础,与生物的生长、发育等正常生命活动以及癌变等异常生命活动有关。检测低含量核酸在生物工程、药理学、临床诊断中具有相当重要的作用,其定量测定是诠释核酸结构和功能的基础。目前测定核酸的分析方法很多,光谱分析法具有操作简便、重复性好等特点,因此在很多情况下被广泛使用。核酸本身的荧光很弱,直接运用其荧光发射来研究它的结构和生物活性受到限制,必须引入荧光探针。荧光分析法灵敏度高、选择性好、操作方便,在生物分析中受到了人们的广泛关注和研究。 使用药物、特别是天然药物作为荧光探针来检测核酸目前报道较少,本文选择四环素、培氟沙星、大黄素和杨梅黄素四种不同类型的药物及其金属配合物作为荧光探针,研究了它们与核酸作用的反应条件,作用机理并将其应用于核酸的测定。论文的主要内容包括四个方面: 1. 根据核酸与大黄素—铜(II)配合物的相互作用,建立了一种检测核酸的荧光分析方法。在pH = 5.6时,核酸与大黄素—铜(II)配合物的结合反应在1 min内完成,并且在最大发射波长434 nm处产生荧光猝灭。在最佳条件下,对ctDNA和yRNA的线性范围分别是0.08—1.2 μg.mL-1和0.07—1.3 μg.mL-1。合成样品的分析结果令人满意,相对标准偏差为3.2—4.6﹪。计算了金属配合物大黄素—铜(II)与DNA的结合常数,并讨论了其结合机理。 2. 利用荧光和紫外光谱法研究了盐酸四环素(TC)-Zn(II)配合物与DNA的相互作用。研究结果表明TC与DNA无明显相互作用,但在Zn(II)离子作用下,TC能与小牛胸腺DNA结合。因此可以利用DNA与TC-Zn(II)相互作用使体系荧光强度增强的性质进行DNA的定量测定,其线性范围为1.0×10-6~5.0×10-5 mol/L,检出限为5.0×10-7 mol/L,用于实际样品分析,结果令人满意。并讨论了反应的最佳条件及其结合机理。 3. 利用荧光和紫外光谱法研究了培氟沙星(PEF)-Al3+配合物与DNA的相互作用。PEF能与Al3+生成PEF-Al(Ⅲ)二元配合物,该配合物能与DNA发生相互作用。利用DNA与PEF-Al(III)作用能猝灭体系荧光强度的性质来测定DNA,其线性范围为8.0×10-6~2.25×10-4 mol/L,检出限为5.0×10-6 mol/L。并讨论了反应的最佳条件及其结合机理。 4. 根据核酸能使杨梅黄素在436 nm处的荧光强度显著增强的现象,建立了一种检测核酸的方法。因为整个操作只需混合两种溶液,这是一种最简单的探针。在pH = 5.1时,结合反应在15 min内完成。在最佳条件下,对ctDNA和yRNA的线性范围分别0.1-3.2 μg.mL-1和0.09-3.2 μg.mL-1。合成样品的分析结果令人满意,五次检测的相对标准偏差为1.4-1.9﹪,并讨论了结合机理。
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