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吲哚喹啉生物碱衍生物与 DNA 作用研究

吲哚喹啉生物碱衍生物与 DNA 作用研究. 答辩人 ： 卢宇靖 指导老师 ： 古练权 教授. 内容摘要. 研究背景. 实验方法和实验条件的选择. 实验结果和讨论. 研究背景. 吲哚喹啉生物碱是自然界稀少的生物碱，具有广泛的生理特性,而 Cryptolepine 是最好代表,研究表明它是一种有效的 DNA 拓扑异构酶 II 抑制剂，能抑制 B16 黑素瘤的 DNA 合成 ； 研究发现 Cryptolepine 以 π-π 堆积方式嵌入到 DNA 片断 d(CCTAGG) 2 的嘧啶碱基之间 ；

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吲哚喹啉生物碱衍生物与 DNA 作用研究

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Presentation Transcript

  1. 吲哚喹啉生物碱衍生物与DNA作用研究 答辩人：卢宇靖 指导老师：古练权 教授

  2. 内容摘要 研究背景 实验方法和实验条件的选择 实验结果和讨论

  3. 研究背景 • 吲哚喹啉生物碱是自然界稀少的生物碱，具有广泛的生理特性,而Cryptolepine是最好代表,研究表明它是一种有效的DNA拓扑异构酶II抑制剂，能抑制B16黑素瘤的DNA合成； • 研究发现Cryptolepine以π-π堆积方式嵌入到DNA片断d(CCTAGG)2的嘧啶碱基之间； • 这类DNA嵌入剂对结构有特定的要求: 1)带线形稠和芳环，2)对于带中性发色团的小分子，一般带一条（或几条）带正电荷的侧链；3)发色团带正电荷的小分子，带一条（或几条）位阻较大的侧链；

  4. 合成的吲哚喹啉类化合物

  5. 研究背景 • 小分子与DNA作用方式3种：非共价结合、共价结合和剪切作用。 • 非共价结合：静电结合，沟内结合，和嵌插结合

  6. 嵌插结合

  7. 内容摘要 研究背景 实验方法和实验条件的选择 实验结果和讨论

  8. 研究小分子与DNA作用的实验方法 • UV－Vis光谱 UV－Vis光谱法是小分子与DNA相互作用后，会引起吸收谱带变宽、红移效应和减色效应，以嵌插方式结合变化更明显。 • 荧光光谱 小分子插入DNA后，振动模式受到限制，或免受水分子的淬灭，其发射光强度一般会增强。 • 粘度 小分子插入DNA时，DNA相邻的碱基对的距离变大，导致DNA双螺旋伸长，DNA溶液粘度增大。

  9. 实验条件的选择化合物不同浓度的存在形式 紫外光谱仪中，向参比池中加入一定的缓冲溶液，不断增加样品池中样品的浓度，直到饱和，样品的吸收峰不减色。

  10. 实验条件的选择化合物不同浓度的存在形式 数据处理可知化合物在c≥4.64×10-5mol L-1时以双分子形式存在，在c<4.64×10-5mol L-1时化合物是以一种的二聚-解聚的平衡形式存在，可保证在测试条件浓度2×10-5mol L-1，化合物以近似单分子存在，真实反映了化合物与DNA的作用。

  11. 实验条件的选择化合物不同pH值的存在形式 化合物不同pH值的光谱数据处理可知，其pKa值分别为8.5、8.0、8.2、8.3，说明化合物在生理pH即测定条件下,以盐的形式存在。

  12. 内容摘要 研究背景 实验方法和实验条件的选择 实验结果和讨论

  13. 实验结果和讨论

  14. 化合物 λmax/nm 红移 Δλ/nm 减色率 % 结合常数 Kb/M-1 自由 结合 化合物Ⅰ 338 398 414 345 406 425 7 8 11 24.8 38.0 35.7 19.5×104 化合物Ⅱ 327 355 372 332 364 382 5 9 10 16.1 34.8 33.0 8.4×104 化合物Ⅲ 336 398 413 338 400 414 2 2 1 14.8 17.6 14.8 17.6×104 化合物Ⅳ 326 358 377 329 366 384 3 8 7 14.4 32.4 27.0 12.8×104 表1 化合物与小牛胸腺DNA相互作用的吸收光谱变化

  15. 实验结果和讨论 从图中可见，化合物溶液中加入DNA后都出现不同程度的扰动，化合物的吸收光谱都出现了减色效应，较强的红移现象。这些光谱变化特征表明化合物是以嵌入模式与DNA作用的。

  16. Compound CNE2 (6.25g/ml) Bel-7402 (6.25g/ml) GLC-82 (1.5625g/ml) Compound-1 99.0 96.2 94.8 Compound -2 97.8 95.7 77.1 Compound -3 96.7 93.0 77.8 Compound -4 98.4 96.8 66.6 抗癌活性测定及研究前景 应用噻唑蓝（MTT）法测定了这4个吲哚喹啉类化合物对体外培养的人鼻咽癌CNE2细胞、人肝癌Bel-7402细胞和人肺腺癌GLC-82细胞的生长抑制率（IR%）。

  17. 抗癌活性测定及研究前景 • 结果表明4种化合物1.566.25g/ml浓度下对上述3种人癌细胞均有不同程度的抗癌活性，对人癌细胞的均有强的生长抑制作用，生长抑制率均80%  99%范围。 • 3种人癌中，对肺腺癌的作用要比对鼻咽癌和肝癌的作用要强，因其用量较少。 • 我们可以将它作为具有多种功能的抗癌药物来开发。

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