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1、2 0 0 6 年11 月第四届海峡两岸分析化学学术会议论文集湖北武汉 荧光光谱法研究罗丹明B 与D N A 的相互作用 张霞，倪永年 ( 南昌大学化学系，南昌3 3 0 0 4 7 ) 在分子水平上研究小分子与D N A 之间的相互作用，对了解核酸的结构和生物功能、控制和 改善基因表达、阐明药物的作用机理以及对一些疾病的诊断和治疗有重要价值。 小分子与D N A 的作用方式主要有：( 1 ) 嵌插作用：与D N A 中的碱基等基团相互作用；( 2 ) 沟槽作用：进入D N A 的大小沟中与D N A 的某些基团结合：( 3 ) 静电结合：带正电荷的小分子 与D N A 链中磷酸骨架上的负电荷
2、产生静电作用而结合。 罗丹明B ( m 3 ) 本身具有较强的荧光，其荧光峰位置位于5 7 5n r n 。实验发现，随着D N A 的加 入罗丹明B 的荧光会被猝灭( 图1 ) ，这是由于罗丹明B 嵌插进D N A 的双螺旋结构，导致电荷 转移，并由此改变了自身激发态的电子态，所以使得荧光降低。但是峰的位置未发生任何移动， 说明罗丹明B 可能以沟槽作用方式与D N A 相互作用，且作用较强。根据体系荧光强度与D N A 浓度之间的线性关系： l g ( F 0 一D 毋= 4 2 5 13 + 0 9 7 8 1I g D N A ( r = 0 9 9 9 5 ) 可得到罗丹明B 与D N
3、 A 的结合常数为K = I 7 8 1 0 4 L t o o l 一，结合位点数”= O 9 8 。 根据B l o o m f i e l d 等l l l 】的报道，改变离子强度 将影响配体与D N A 的结合，因此，改变溶液的离 子强度可以作为区分沟面结合和沟槽结合的手段 【2 】o 对于沟面结合，增加离子强度会使D N A 与配 体的作用减弱。而对于插入式的沟槽结合，离子强 度的改变却很难影响它们的相互作用。在实验中， 我们用0 4m o lL 1 的N a C I 来改变溶液的离子强度， 发现离子强度的改变对R B D N A 体系的荧光强度 几乎没影响。由此推断罗丹明B 与D
4、N A 主要是以 沟槽模式结合的。 K l 是典型的阴离子猝灭剂，实验先后考察了 D N A 加入前后K I 对R B 的荧光猝灭效率，结果表 明，K l 对结合形式存在的罗丹明B 的荧光猝灭效 图1 罗丹明B 与D N A 相互作用的荧光光谱图 c r c B = 5 0 xl0 7m o lL ， C D N A = 0 ，2 0 5 ，4 10 ，6 15 ，8 2 0 ，1O 2 5 ，12 3 0 ， 1 4 3 5 ，1 6 4 0 ( x 1 0 击m o l L 1 ) ( 卜9 ) 率大于自由形式存在的罗丹明B 的荧光猝灭效率。由此得出罗丹明B 与D N A 之间的作用方式为
5、 沟槽作用【2 1 0 本文通过荧光光谱法研究了罗丹明B 与D N A 的相互作用，得出两者之间的结合常数与结合 位点数分别为1 7 8 x 1 0 4Lm o l J 和o 9 8 。初步得出罗丹明B 以沟槽模式与D N A 结合，实验结果令 人满意。希望能为特殊的药物分子对D N A 的特性性识别提供有益信息。 通讯联系人 3 7 2 0 0 6 年1 1 月 第四届海峡两岸分析化学学术会议论文集 湖北武汉 参考文献： 1 】R o u z i n aL o u l i a ，B l o o m f i e l dV i c t o rA T h eJ o u r n a lo fP h
6、y s i c a lC h e m i s t r y ，19 9 6 ，l ( 10 ) ： 4 2 9 2 - 4 3 0 4 【2 K u m a rCVT u r r i e rRS ，A s u n c i o nEH J o u r n a lo f P h o t o c h e m i s t r ya n dP h o t o b i o l o g y A ，C h e m i s t r y , 19 9 3 ，7 4 ( 2 ) ：2 31 2 3 8 S t u d i e so nt h eI n t e r a c t i o nB e t w e e nR h o d a m i n eBa n dD N A b yS p e c t r o p h o t o f l u o r i m e t r y Z h a n gX i a ，N iY o n g n i a n + ( D e p a r t m e n to fC h e m i s t r y , N a n c h a n gU n i v e r s i t y , N a n c h a n g3 3 0 0 4 7 ) 3 8
