几种阳离子卟啉的生物学活性研究

论文题目: 几种阳离子卟啉的生物学活性研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 生物化学与分子生物学

作者: 秦艺旻

导师: 邹国林

关键词: 阳离子卟啉,核酸,蛋白质,生物学活性,阿霉素

文献来源: 武汉大学

发表年度: 2005

论文摘要: 卟啉不仅以其独特的生物活性存在于自然界,而且因其结构具有奇异的性能与癌细胞有特殊的亲合力,在医学研究中可作为检测癌症的光敏剂和抗癌药物。其中阳离子卟啉由于具有核酸的结合和切割特性,吸引了人们极大的兴趣。本文从合成和应用研究中经常使用的阳离子卟啉出发,包括5,10,15,20—四（1—甲基—4—吡啶基）卟啉甲苯磺酰盐（TMPyP）和5,10,15,20—四（1—乙氧羰基甲基—4—吡啶基）卟啉四氯盐（H2TEOCMPyP）及其金属配合物,研究了亲水性阳离子卟啉与蛋白质和核酸的相互作用,探讨了它们在转运、肿瘤选择性及DNA损伤方面的相关特性。在此基础上,为提高其性能,改变了1—2个侧链基团,合成了3种新型阳离子卟啉化合物,进一步研究了它们的抗微生物和抗肿瘤活性。测试了几种新型卟啉对DNA的结合和损伤作用,并对比了它们与临床常用的癌症化疗药物阿霉素（ADM）对脂质体的过氧化损伤作用,从分子水平对卟啉的抗微生物和抗肿瘤机制进行了初步探讨。本文的工作内容和结果总结如下: 结合荧光光谱和吸收光谱,研究了卟啉与人血清白蛋白（HSA）的相互作用,确定了反应的结合常数和授体-受体间的结合距离;采用光学生物传感器法获得卟啉与固定化HSA相互作用的动力学与热力学常数,比较了25℃时该方法与荧光光谱法得到的结合常数,发现两种方法具有可比性。卟啉主要通过静电相互作用与HSA结合,结合常数在105L/mol左右,金属和侧链的疏水性对卟啉与HSA的亲合力有影响,疏水作用力仍在一定程度上发挥作用。卟啉结合在HSA疏水腔外部,与疏水腔保持一定的距离。应用IAsys光学生物传感器研究了两种水溶性阳离子卟啉与固定化的麦胚凝集素（WGA）的相互作用。20℃时自由卟啉和相应的锌卟啉的结合常数分别为

论文目录:

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英文摘要

第一章绪论

1 卟啉化合物简介

2 卟啉化合物与光动力治疗(PDT)

2.1 PDT的简介

2.2 光化学机制

2.3 光敏剂

2.3.1 光敏剂的发展

2.3.2 光敏剂的亲水性和疏水性

2.3.3光敏剂的体内转运

2.3.4 光敏剂的细胞内分布状态

2.3.5 光敏剂的靶位点

2.3.6 PDT所致的细胞坏死与凋亡

2.3.7 增强光敏剂的选择性及活性的方法

2.3.8 光敏剂的抗菌作用

3 卟啉化合物与放射治疗

4 卟啉化合物与超声治疗

5 几种用于研究分子相互作用的方法简介

5.1 荧光光谱法

5.2 园二色谱

5.3 光学生物传感器

5.3.1 光学生物传感器原理及发展历史

5.3.2 受体固定方式

5.3.3 光学生物传感器的特点

5.3.4 与其它方法的比较

5.3.5 光学生物传感器的应用

6 本课题的研究内容及其意义

第二章几种阳离子卟啉与HSA的相互作用研究

1 材料与方法

1.1 试剂和材料

1.2 实验仪器

1.3 实验方法

1.3.1 几种溶液的配制

1.3.2 可见吸收光谱扫描

1.3.3 卟啉与HSA结合作用的荧光猝灭法

1.3.4 HSA的固定化

1.3.5 光生物传感器法研究几种卟啉与HSA的相互作用

2 结果与分析

2.1 卟啉与HSA结合时荧光猝灭机理的确定

2.2 卟啉与HSA结合反应的结合常数的确定

2.3 卟啉与HSA间的结合距离计算

2.4 光生物传感器法对卟啉与HSA结合的动力学及热力学常数的测定

2.4.1 计算固定的蛋白质的量

2.4.2 几种卟啉与HSA相互作用的结合常数的确定

2.4.3 几种卟啉与HSA相互作用的热力学常数的确定

3 讨论

第三章几种阳离子卟啉与WGA的相互作用研究

1 材料与方法

1.1 试剂和材料

1.2 实验仪器

1.3 实验方法

1.3.1 几种溶液的配制

1.3.2 WGA的固定

1.3.3 几种水溶性卟啉与WGA的相互作用

1.3.4 GIcNAc对卟啉与WGA结合的影响

2 结果与分析

2.1 计算固定的蛋白质的量

2.2 卟啉与WGA相互作用的动力学分析

2.3 卟啉por2与WGA相互作用的热力学分析

2.4 GlcNAc对卟啉与WGA相互作用的影响

3 讨论

3.1 卟啉与凝集素的相互作用研究

3.2 卟啉与两种蛋白质(HSA和WGA)相互作用的比较

3.3 光生物传感器在卟啉与蛋白质相互作用方面的应用

第四章几种阳离子卟啉与核酸相互作用的研究

1 材料与方法

1.1 试剂和材料

1.2 实验仪器

1.3 实验方法

1.3.1 几种溶液的配制

1.3.2 可见吸收光谱扫描

1.3.3 光生物传感器研究卟啉与人工合成DNA片段的相互作用

1.3.4 凝胶电泳检测卟啉对质粒DNA的损伤

2 结果与分析

2.1 卟啉与核酸作用的可见吸收光谱分析

2.2 光学生物传感器研究卟啉与人工合成DNA片段的相互作用

2.3 卟啉对质粒DNA损伤的电泳结果

2.3.1 光照对质粒DNA的影响

2.3.2 几种金属卟啉对质粒DNA的作用

2.3.3 几种ROS清除剂对质粒DNA损伤的影响

3 讨论

3.1 卟啉与DNA的结合模式及其与损伤DNA能力的关系

3.2 应用光生物传感器研究卟啉与人工合成的DNA片段间相互作用

第五章几种新型阳离子卟啉的生物学活性测定

1 材料与方法

1.1 试剂和材料

1.2 实验仪器

1.3 实验方法

1.3.1 卟啉浓贮液的配制

1.3.2 卟啉的抗菌活性测定

1.3.3 卟啉的抗肿瘤活性检测

1.3.4 卟啉与DNA的相互作用研究

1.3.5 脂质体过氧化损伤的检测

2 结果与分析

2.1 卟啉的抗微生物活性

2.2 卟啉对肿瘤细胞的作用

2.2.1 MTT法测定卟啉对肿瘤细胞生长的影响

2.2.2 细胞形态观察

2.2.3 细胞核形态观察

2.3 卟啉与ctDNA的相互作用

2.3.1 卟啉与ctDNA相互作用的光谱分析

2.3.2 卟啉对质粒DNA的损伤作用

2.4 卟啉促使脂质体过氧化作用

3 讨论

第六章阿霉素铁(Ⅲ)配合物介导的脂质体过氧化作用研究

1 材料与方法

1.1 材料和试剂

1.2 实验仪器

1.3 实验方法

1.3.1 一些溶液的配制

1.3.2 ADM或ADM-Fe(Ⅲ)与脂质体结合作用的观察

1.3.3 HSF的纯化及定量

1.3.4 脂质体过氧化的TBA检测法

1.3.5 几种试剂的影响

2 结果与分析

2.1 ADM或ADM-Fe(Ⅲ)与脂质体的结合作用的观察

2.2 ADM-Fe(Ⅲ)介导的脂质体过氧化作用

2.2.1 Fe~(3+)浓度对ADM-Fe(Ⅲ)介导的脂质体过氧化的影响

2.2.2 DTT对脂质体过氧化的影响

2.2.3 ADM与铁蛋白介导的脂质过氧化作用

2.2.4 其它因素对脂质体过氧化的影响

3 讨论

第七章研究工作总结

1 研究结果概述

2 本课题的特色与创新

参考文献

博士研究生期问已发表和待发表的论文

致谢

发布时间: 2006-03-27

参考文献

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