药物与相互作用的分析测试方法

来源:分析测试技术与仪器 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-03-14
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322?HeraldofMedicimV01.23N0.5May2004120Js,P帆en驴L,s啦l啪M硒由mD.^l山tldnⅧ麟in蛐e(MDR)㈣o盯rIBc—ki删唧hami咖艟r山erapy[J].嘶P^n肌阢,20(砼,8B邢nellesdllM,d越.R帅印【orqT0si肿[23]R,Ma,erLh枷嘶陀v啊dt18i“gfmddmm0fMDRa兀dmemle0fMDR(22):l螂一1972『2lJ(krI且s,s妤sN柑科m瑚ht㈣rth唧y:出e印一icaI如n0f涮ma衄s…rInu日"i”gAm缸删船,2000,20(6B):426l一4274m。Ph一0kin甜cs。f锄tlc虮c盯dn驿[J]”即站岫珊蛐h~佃衄to哪町dIugLJj.(栅Med‰^谢c曲蝌【24]sd-出HG1.,s尚。眇RjDmgr翱n肌cemdect岫:l跚吣h砌dg翻☆,20【”,3(2):“9一131.mlcd【鲫[J]舳m^bn删smp,2002,243:19—31:22J“岛hnaMo“mionofP_dyco呻te如(PGP)medi砌[25]P蜘砰Ii洲8c试4.h椭laseillllibit吣:Ⅲtldrug硎m删e(MDR)u耐岵ch删6船m:rec咖小…“呲nI蔺8即bhc日I】cer山伽科[J]肘Ⅻ胁^埘踟H,2002.2R,MByerLDNjarVccy【.K=hmmerrm“咖船[J]哳胁dc哳l扯d曲咖0fsekctiveMDRA舶瑚甜(3):26l一269船mb,20叭,l(2):163—174药物与DNA相互作用的分析测试方法王君1,任百祥1,2(1.辽宁大学化学系,沈阳110036;2.吉林师范大学分析测试中心,四平136000)[摘要]探讨药物与D姒相互作用的分析测试方法,主要介句了足迹法、紫外光谱法、圆二色光谱法、拉曼光谱法、荧光光谱法、电化学法、x射线衍射法、核磁共振法等分析测试方法。[关键词]药物;脱氧核糖棱酸;相互作用;分析测试[中国分类号]R95【文献标识码】B[文章编号]100奉0781(2004)05.0322.02DNA是生物的基本遗传物质,它是遗传信息的载体,基因减色效应,尤其是当其他分子以嵌人方式结合在双螺旋碱基对表达的物质基础。DNA与药物分子相互作用的研究对探讨生之间时.变化会更加明显。汪中明等…研究了L丑(Ⅲ).phen(邻命过程的机制、DNA生物传感器的研制、DNA药物的设计与合菲洛琳)配合物与DNA的相互作用,在h-phen溶液中加人DNA成以及药物抗病机制的研究都具有重要的意义。随着DNA与溶液后,在227.2啪处产生一新峰,且使瑚A在2582硼处峰药物分子相互作用的研究的不断深人,许多方法与技术被引人移至262.7瑚处,由此可以肯定kphen与DNA的碱基对发生此研究领域。对于复杂的体系,仅用一种方法是不能够解决问了某种作用(这是由邻菲咯啉引起的)。有研究表明含有刚性题的,必须综合运用多种方法才能得到可靠的结论。下面主要环如邻菲咯啉的化合物与DNA作用时,是插入到DNA的碱基探讨药物与DNA相互作用的分析测试方法。对之间而发生作用。1足迹法3圆=色光谱(cD)法足迹法是生物学中用来研究DNA与药物分子相互作用的cD是以高频变换的左旋或右旋偏振光作为人射光,~方最基本的手段。多数药物与D口4A的结合是一种可逆的平衡方面根据DNA在2回珊处的吸收能提供有关其结构的信息.另式的相互作用(非共价结台),它们并不与DNA发生持久的结一方面对一些本身虽然没有cD信号,但在与删A结合后能产合,所以研究这类药物的结合点必须用DNA足迹法。在该分析生诱导cD的分子,可获得一定的有关其结构的间接信息。王法中用高分辨率的聚丙烯胺凝胶电泳可以获得药物与DNA结云普等01研究了水溶性高分子金属钴卟啉配合物与小牛胸腺合的热力学、动力学数据以及药物与蹦A的精确结合点。19踮DNA的相互作用.并测其皿图,发现当加入金属钴卟啉配合物年mⅢ∞和ootfl∞发明了转录足迹茫,应用转录足迹法除了时,DNA的cD图基线向负峰移动,正负峰之间的差值减小,且获得位点特异性动力学信息外,还可以测定药物较高的序列特正峰由269脚红移至2”肿,而240衄的负峰也红移至243异性。利用这种方法,Phillips等测定了放线菌素D、偏端霉素、唧。表明该金属钻卟啉配合物与DNA发生了较强的嵌插作用棘霉素、阿霉素和诺加霉索的序列特异性。最近对这种技术的(金属卟啉配合物大的平面环疏水结构和亲水基团的引入促进研究已扩展到了新的双向转录足迹法,该方法可以高度精确地了这种作用),使DNA发生变性。定位各个药物结合位点(±1个碱基对)。4拉曼光谱法2紫外光谱法共振拉曼光谱(RIIs)和表面拉曼光谱(sERs)近几年来在由于DNA碱基及磷酸氧是许多药物与之结合的位点,结合DNA复合物的结构研究中应用较为普遍。该方法无论在均相药物后会导致260帅附近特征吸收峰的吸收谱带变宽、红移及递质还是多相递质中都可以方便应用,并有可能提供多相微环[收稿日期]2003埘ol[修回日期】2∞,-∞—06境对其他分子与DNA相互作用的影响。RRs由于具有对生色【作者简介]王君(1960一).男,辽宁沈阳人,博士,教授,主要从团振动的选择性及其对DNA复合物结构的敏感性而广泛应用,事化合物及生物无机化学研究工作。而s瓯s则有效地克服了RRs无法对荧光干扰的化合物进行研万 方数据医药导报2004年5月第23卷第5期323?究的缺点,而它们所有的短程增强特性可用fDNA复合物拓扑结构的研究…。叶勇等4研究rn氨基葡萄糖甘氨酸混配金属配合物(MGluG)与DNA的作用,研究表明:在配合物一银胶体系加入DNA后,sE陷光谱发牛了变化——cucJuc与DNA发生r配合物整体平面插人DNA碱基对的作用,c0G】uG与DNA发生了配合物与DNA磷酸氧的共价键作用。5荧光光谱法荧光光谱法是研究生物大分子与小分子、离子相互作用的重要的手段,而且可以测定相互作用的结合常数。由于洲A分子的内源荧光很弱,故多采用荧光探针,如溃化乙啶(EB)、BER等。EB为一扁平分子,本身荧光较弱,它可以以插入方式与DNA中螺旋碱基结合,使其荧光加强;当EB从DNA中出来或DNA积螺旋减少时,荧光发生猝灭。EB还可以指示药物与DNA的作用方式。根据scatchard方程:r,c=^(n—r),式中r是DNA上平均每个核苷酸键台的耶分子数,n是每个核苷酸上的成键位点数,^是每一点故有的结合常数,c是自由EB的浓度,以r,c对r作图得到一条直线。利用药物存在下的scatcha珂图可判别药物的作用方式。1。若该直线与Sc出haId图有相同的n值、不同的^值,则该药物与DNA的作用方式为嵌插方式,即药物与EB对DNA上同一点的结合是竞争性的;若该直线与sca制图有相同的壬值、不同的n值.则该药物与DNA的作用方式为静电作用,即药物与EB对DNA上不同位点的结台是非竞争性的;若该直线与sc日tchard图n值和^值都不同,则该药物与DNA的作用方式为混合方式。另外,还可以以药物本身含有的生色团作探针来研究药物分子与DNA的相互作用”】。6电化学法电化学法具有高灵敏度和高选择性,并且它不会受到传统生物品中的混浊、黄疽等颜色的干扰.近年来在生命领域得到了较为广泛的应用。当具有电化学恬性的药物分子与DNA分子相互作用后,药物分子的特征还原电流会下降。电化学法虽然在一定程度上受分子电活性与否的限制,却有可能用直接或间接电化学法方便进行研究,尤其是对一些主要通过静电结合模式与DNA相互作用的分子,可获得许多其他方法无法得到的信息。基于DNA修饰电极发展起来的表面电化学方法具有简便、可靠以及DNA用量少等优点。包晓玉等”1利用循环伏安法研究了芦丁与DNA的相互作用.实验表明DNA的存在能导致芦丁氧化还原峰电流降低,峰电位基本不变,并求得二者的结合常数。最近王素芬等”1用循环伏安法、示差脉冲伏安法、计时库仑法、整体电解法和扫描电化学显微镜研究了具有抗癌活性的双苯并咪唑衍生物不可逆电化学行为及其与DNA的相互作用,测定了二者的结合常数和结合位点数,并断定结合方式主要为包含4个碱基对的紧密小沟结合。7x射线衍射法x射线衍射法是一种显现生物大分子三维结构的最有效技术,以获得DNA分子及其药物一洲A复合物的三维空间结构信息——键长、键角、立体化学性质和绝对构型等,给人们提供了关于DNA分子和药物一DNA复合物的前所未有的清晰图象。药物分子与矾A分子结合后一定会引起DNA结构的变化,用x射线晶体衍射并通过分子动力学模拟计算,可获得非常详细的药物分子与帅A分子结合位点、结构变化的信息以及一定的动力学数据。x射线晶体衍射研究表明:碱基对之间正常的旋转角为360,由于药物嵌插,螺旋解链,造成螺旋旋转角的减少,不同的药物嵌插剂及不同的DNA序列所造成的解链程度是不同的,如乙啶及丙基哌啶与DNA嵌插时解链角是孵,而吖啶及啶橙的解链角是17。;柔红霉索与六聚核苷酸d(c四AcG)2复合物中的药物生色团插入在cc位置,而柔红胺位于小淘区。8磁共振法20世纪80年代以来,随着磁共振(删)技术的发展,m波谱学已成为阐述溶液中生物大分子三维空阃结构的效力最强的技术。不同特征的螺旋结构提供了用MRI技术研究药物分子与DNA分子相互作用的基础,不同的DNA构象有着相应特征的NOEsY谱和cosY谱,它们分别提供NoE交叉峰信息数据组的起始点和键的连接信息。B唧il是一种在DNA小沟区结合的抗锥虫病药,DNA足迹法表明B唧lil与纺锤霉素一样优先结合在至少4个碱基对长度的AT富集区.但利用染色体蛋白质删oI(与蹦AAT富集区结合的探针)所进行的竞争性反应表明‰11il是比纺锤霉紊和偏端霉素更弱的结台配基。通过姗对姗l与d(cGcG从cGc∽2复合物的研究表明B骶n丑是在DNA小沟区与双链中心部分结合的,而双螺旋还保持B构型,Be聪向的脒质子或结合在外部胸腺嘧啶碱基的o-2位或结合在内部腺嘌呤碱基的N一3位。另外,MIII波谱研究结构是对x射线衍射法的重要补充,因为前者得到的是样品在溶液中的结构数据,而后者得到的是样品在晶体中的结构数据。[参考文献】【1】狂中明,周志芳.林华宽、等.2,9_二甲基,l,10-菲咯啉的m.丙氨酸衍生物的台成表征及其镧(Ⅲ)配合物与DNA作用光谱研究[J]无机化学学报。2000,16(3):5∞一508[2]王云普,萧耀南.王荣民水溶性高分子金属卟咻络合物的合成及其与删A作用的研究[J].西北师范太学学报(自然科学版).2000,369(1):柏一44.[3]叶勇,胡继明,曾云鹗3种希夫碱化合物对删A作用的表面增强拉曼光谱研究【j]光散射学报,1999,11(3):190一195[4]叶勇,胡继明,尹新强Ⅱ氨基葡萄糖甘氨酸混配金属配合物与DNA作用的光谱研究[J]分析测试学报,2000,19(1):”一柏.[5]李来生,王宇晓.荧光法研究金属配台物与DNA的相互作用[J]江西师范大学学报(自然科学版),2001.25(4):2卯一232[6]杨周生.于俊生邻二氮菲一cd~(2+)与DNA的相互作用研究[J].无机化学学报,2002,18(4):3_73—376【7]包晓玉,陈建属芦丁与硎A相互作用的电化学研究【J].分析试验室。2呻l,20(2):I一3[8]王素芬,彭图治,李建平.电化学方法研究硼A与不可逆靶向分子的相互作用fJl化学学报,2002,60(2):310—316万 方数据

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