光谱和电化学方法研究黄芩素与核酸相互作用的机理.pdf

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1、第31卷第1期应用化学V01．31Iss．12014年1月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYJan．2014光谱和电化学方法研究黄芩素与核酸相互作用的机理郭蒙王淑敏王佳丽李丹高庆宇李丽敏(中国矿业大学化工学院徐州221116；潍坊学院化学化工与环境工程学院潍坊261061)摘要在pH=3．22的NaAc—HAc溶液中，应用循环伏安法、方波伏安法、荧光光谱法、紫外可见光谱法和黏度法研究了黄芩素(BAI)与鲱鱼精子DNA(fsDNA)之间的相互作用，发现二者通过沟槽作用形成一电活性较高的复合物，

2、fsDNA为BAI提供了一个低极性的疏水环境导致BAI的峰电流显著增强，增强的峰电流与fsDNA在7．0×10～～7．0×10g／mL浓度范围内呈正比，由此建立了一种测定核酸的新方法，检测限达到4．1×10～g／mL。关键词黄芩素，核酸，电化学，沟槽作用中图分类号：0657．1文献标识码：A文章编号：1000-0518(2014)01-0114-06DOI：10．3724／SP．J．1095．2014．30232黄芩素是中药黄芩的有效成份之一，属于多酚羟基的黄酮类药物分子，具有抗免疫缺陷病毒(HIV)、抗肿瘤、抗氧化和清

3、除自由基等多种生理和药理活性l14]。DNA是重要的生命遗传物质和遗传载体，小分子物质与DNA的相互作用主要有3种模式：静电作用、嵌入作用和沟槽作用，其中嵌入作用研究得较多。药物小分子与DNA作用能不同程度影响到DNA分子的生理和物理化学性质，从而影响DNA的转录和复制、合成等性质，因此可以利用该性质抑制癌细胞的恶性生长。因此，研究药物与DNA的相互作用对抗癌药物的药理和毒性具有很大的指导意义，从中可获得更方便的检测方法并使药物的初步筛选更加有效-，。目前，对于药物和DNA作用机制的研究主要采用的是荧光光谱、紫外光谱和红

4、外光谱等方法。，对于黄酮类化合物和DNA间相互作用的研究已有报道，但作为具有广泛药理活性、生物活性和抗氧化活性的黄芩素与DNA的相互作用的研究尚未见相关报道。本文对二者的相互作用类型以及以黄芩素为电化学探针定量测定DNA进行了研究。1实验部分1．1仪器和试剂CHI660C型电化学工作站(上海辰华仪器有限公司)，三电极工作系统：玻碳电极(GCE)为工作电极，饱和甘汞(SCE)为参比电极，Pt电极为对电极；LS-55型荧光分光光度计(美国PE公司)；TU一1810型紫外可见吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)；pHS一

5、3BW型酸度计(上海理达仪器厂)；0．5～0．6mm乌氏粘度计。黄芩素(BAI，南京泽朗生物科技有限公司，纯度大于98％)，用60％乙醇溶液配制；鲱鱼精子DNA(fsDNA，美国Sigma公司)，用0．05mol／LNaC1溶液配制；以上试剂配好后，在0—4oC下避光保存。支持电解质为0．1mol／LNaAc．HAc缓冲溶液；其它试剂均为分析纯或优级纯，实验用水为2次重蒸的去离子水，所有实验均无须除氧，无特别说明均在室温下进行。1．2实验方法1．2．1电化学测定电极预处理：玻碳电极首先在金相砂纸上打磨，然后在麂皮上依次用

6、0．3和2013-05—13收稿，2013-06-08修回，2013-09-29接受山东省自然科学基金资助项目(Y2008B30)，潍坊市科技发展计划项目(2060402)通讯联系人：郭蒙，高工；Tel：0536~785283；E-mail：guomeng7101@126．com；研究方向：光谱电化学分析及应用、生物学共同通讯联系人：高庆宇，教授；Tel／Fax：0516．85391088；E-mail：gaoqy@cumt．edu．cn；研究方向：电化学、非线性化学第1期郭蒙等：光谱和电化学方法研究黄芩素与核酸相互作用

7、的机理1l50．05m氧化铝粉末和二次重蒸水的混合物研磨抛光成镜面，再依次用1：1乙醇和重蒸水超声清洗一定时间，备用。在一系列10mL的比色管中，依次加入一定量的NaAc．HAc溶液、BAI溶液、fsDNA或ssDNA溶液(见1．2．3节)，定容摇匀，稳定15min。以空白试剂(不含DNA)作参比，在10mL电解池中、在一0．5～0．8V电位范围内，采用三电极系统，用循环伏安法(CV)或方波伏安法(SWV)以100mV／s的扫描速度扫描，分别记录，～曲线。1．2．2黏度测定将一定浓度的NaAc．HAc溶液、fsDNA或s

8、sDNA混合后，于3O℃的恒温水浴中恒温15min，用乌氏粘度计测定流出时间。然后依次按比例加入BAI，每一次加人样品，均需充分混匀，并恒温15min，方可测定。测定3次，误差小于0．3s，取其平均值，计算样品的黏度值。以[7／／7／。]。对BAI浓度作图，其中为fsDNA或ssDNA与8．0×10一mol／LNaA