对映—贝壳杉烯二萜化合物细胞毒性及其与DNA相互作用的研究

论文摘要

对映-贝壳杉烯类二萜化合物是自然界广泛存在的一类化合物,香茶菜属植物作为民间广泛使用的药用植物,其中富含大量的这类化合物,据报道,该类化合物具有良好的生物活性,如:细胞毒活性、抗氧化性、免疫调节作用、抗菌及其抗病毒作用。DNA是生物体遗传信息的载体,具有存储和传递信息的功能。对DNA的研究是生命科学研究中一个极其重要的方面,在药物筛选和药物设计中它是重要的作用靶点。临床上使用的很多抗癌、抗病毒药物都以DNA为作用靶点,研究药物小分子与DNA之间的相互作用,对阐述抗癌,抗病毒药物的作用机制,实现抗癌药物的体外筛选,建立有效的、简便的筛选特定抗癌药物方法具有潜在的应用价值。基于上述事实和观点,本文对香茶菜中提取的13种对映-贝壳杉烯类化合物进行活性检测,并利用SRB法、彗星电泳法研究了它们对于两种肿瘤细胞（人肝癌细胞Hep-G2、人舌癌细胞TB）的构效关系。并选择了两种不同结构构型的对映-贝壳杉烯二萜化合物Wangzaozin A、Rabdosin B,研究了它们在细胞体系下对人肝癌细胞Hep-G2生长的影响。并在非细胞体系下利用琼脂糖凝胶电泳法、光谱学方法（紫外吸收光谱、圆二色谱、激光拉曼光谱）研究了WangzaozinA、RabdosinB与DNA的相互作用,进一步探究其作用机理。其主要结果如下:（1）构效关系研究初步表明:13种对映-贝壳杉烯二萜化合物对两种人肿瘤细胞株表现出的细胞毒活性和对DNA的损伤能力不同,其细胞毒活性强弱大致为:C-20位未被氧化型>C-20位被氧化型>螺环内酯型>延命素型,这种差别除与α-亚甲基环戊酮结构有关外,还应该与助活性基团和分子其它部分的空间位阻有关。（2）Rabdosin B低浓度条件下（3.12512.5μmol·L-1）对人肝癌细胞Hep-G2的增殖有明显的抑制作用; 25μmol·L-1处理组细胞显示了凋亡特征,而50μmol·L-1处理组则显示了坏死现象。（3） Wangzaozin A在低浓度条件下,尤其是0.5-2μmol·L-1时,人肝癌细胞Hep-G2增殖作用受到明显抑制,在高浓度条件下,15μmol·L-1,24h后,药物对细胞的作用表现为致死效应,具有良好的剂量和时间效应关系。在10μmol·L-1的条件下,通过Hoechst33258荧光染色法可观察到典型的凋亡形态学特征。（4）利用琼脂糖凝胶电泳法检测Wangzaozin A、Rabdosin B处理的质粒DNApBR322发现,它们虽同属对映-贝壳杉烯二萜类不同构型的化合物,初步判断它们均对碱基对有较强的直接破坏作用,使DNA解旋。但是从处理浓度和电泳结果发现,WangzaozinA对碱基对的破坏作用更强一些。（5）紫外光谱结果表明RabdosinB、WangzaozinA是通过嵌插作用破坏了DNA的双螺旋结构;CD谱结果表明RabdosinB、WangzaozinA对DNA构型有影响。激光拉曼光谱结果表明WangzaozinA对DNA的碱基、脱氧核糖、B构型均有一定程度的损伤。它们对碱基对均表现出较强的作用,这两种药物分子的平面性不同而WangzaozinA的平面性要更好一些,对DNA分子的嵌插能力就更强,影响也就更大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 综述
• 第一节 对映-贝壳杉烯类二萜化合物的研究进展
• 1 香茶菜属植物化学成分的研究
• 2 香茶菜属植物的药理学作用
• 2.1 香茶菜属植物的抗氧化作用
• 2.2 香茶菜属植物的免疫调节作用
• 2.3 香茶菜属植物的抗炎作用
• 2.4 香茶菜属植物的抗病毒作用
• 2.5 香茶菜属植物的抗菌作用
• 2.6 香茶菜属植物的抗肿瘤作用
• 第二节 小分子与DNA 相互作用的研究述评
• 1 DNA与小分子之间的作用方式
• 1.1 与DNA共价结合的药物
• 1.2 与DNA非共价结合的药物
• 1.3 对DNA 有断裂作用的药物
• 2 含金属离子化学物质与DNA 的相互作用
• 2.1 金属配合物与DNA的相互作用
• 2.2 金属离子与DNA 的相互作用
• 3 DNA与有机小分子的相互作用
• 4 小分子与DNA相互作用的研究方法
• 4.1 生物化学方法
• 4.1.1 琼脂糖凝胶电泳
• 4.1.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 4.2 化学方法
• 4.2.1 紫外光谱法
• 4.2.2 荧光光谱法
• 4.2.3 圆二色谱法
• 4.2.4 拉曼光谱法
• 4.2.5 电化学法
• 4.2.6 其他方法
• 第三节 单细胞凝胶电泳技术（SCGE）在DNA 损伤检测中的应用
• 1 单细胞凝胶电泳的原理
• 2 单细胞凝胶电泳的实验方法
• 2.1 制备单细胞悬液
• 2.2 胶板的制备
• 2.3 裂解、解旋和电泳
• 2.4 中和与染色
• 2.5 图像分析
• 3 SCGE注意事项
• 4 SCGE的应用及发展前景
• 4.1 SCGE在遗传毒理学中的应用
• 4.2 SCGE在预防医学中的应用
• 4.3 抗氧化剂的保护作用及机体的修复能力
• 4.4 SCGE在药物（毒性）检测中的应用
• 4.5 临床研究上的应用
• 立题依据
• 参考文献
• 第二章 不同类型对映-贝壳杉烯二萜化合物的构效关系研究
• 1 材料、试剂及仪器
• 1.1 细胞株
• 1.2 实验试剂
• 2 实验方法
• 2.1 细胞培养
• 2.2 SRB法测定细胞毒活性
• 2.3 单细胞凝胶电泳法（SCGE）
• 3 结果与讨论
• 3.1 13 种对映-贝壳杉烯二萜化合物细胞毒性测试
• 3.2 SCGE 法检测对映-贝壳杉烯二萜化合物对人肝癌细胞Hep-G2 的DNA损伤作用
• 3.3 讨论
• 参考文献
• 第三章 RabdosinB、WangzaozinA 对人肝癌细胞Hep-G2 的生长的影响
• 1 实验材料及仪器
• 1.1 材料
• 1.2 实验仪器
• 1.3 实验试剂
• 2 实验方法
• 2.1 生长曲线
• 2.2 人肝癌细胞Hep-G2药物处理后其染色质变化的观察
• 3 结果与讨论
• 3.1 Rabdosin B 对人肝癌细胞Hep-G2 生长的影响
• 3.2 WangzaozinA 对人肝癌细胞Hep-G2 生长的影响
• 3.3 Hoechst33258荧光染色观察RabdosinB、WangzaozinA 诱导Hep-G2 细胞致死过程染色质的变化
• 3.4 讨论
• 参考文献
• 第四章 RabdosinB、 WangzaozinA 在非细胞体系下对DNA 的作用
• 1 实验仪器和试剂
• 2 实验方法
• 2.1 琼脂糖凝胶电泳法检测RabdosinB、 WangzaozinA对质粒pBR322 的损伤作用
• 2.2 WangzaozinA、RabdosinB与小牛胸腺DNA 作用的紫外光谱法
• 2.3 WangzaozinA、RabdosinB与小牛胸腺DNA作用的圆二色谱法
• 2.4 WangzaozinA 与小牛胸腺DNA作用的激光拉曼光谱法
• 3 结果与讨论
• 3.1 WangzaozinA、RabdosinB对质粒pBR322的作用
• 3.1.1 WangzaozinA对pBR322 的作用
• 3.1.2 RabdosinB对pBR322 的作用
• 3.2 WangzaozinA、RabdosinB与小牛胸腺DNA 相互作用的紫外光谱研究
• 3.3 WangzaozinA、RabdosinB与小牛胸腺DNA 相互作用的圆二色谱（CD）研究
• 3.4 WangzaozinA 与小牛胸腺DNA作用的激光拉曼光谱研究
• 参考文献
• 总结
• 研究生期间发表论文
• 致谢