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亚硝酰铁硫簇合物与生物大分子相互作用的研究

2020-12-10阅读(282)

亚硝酰铁硫簇合物与生物大分子相互作用的研究

论文摘要

一氧化氮（NO）分子调控着多种重要的生理过程,它是一种脂溶性气体,在心脑血管系统、免疫系统、神经系统、生殖系统和癌症系统中起着重要的信使分子作用。NO的浓度与其生理作用有着密切关系,健康生物体自身提供的NO量能维持生物体的正常生理功能,当生理水平缺乏NO时会造成如高血压和动脉硬化等心血管疾病。因此,制备获得适当的外源一氧化氮供体成为具有重要研究意义的课题。Roussin盐的铁硫-亚硝酰簇合物陆森黑盐（RBS,（Me4N）[Fe4S3（NO）7]）和陆森红盐（RRS,（Me4N）2[Fe2S2（NO）4]）是两类重要的铁亚硝酰簇合物。给予适当的外部物理和化学的刺激可以调控一氧化氮的释放。同时,这些簇合物也参与和影响生物体内一氧化氮的储存和运输以及酶的控制等过程。本文中,合成了两种铁硫亚硝酰簇合物（Me4N）[Fe4S3（NO）7]和（Me4N）2[Fe2S2（NO）4],通过X-射线单晶衍射技术得到证实。运用光谱手段对其加以表征,比较了它们的理化性质;通过检测配合物红外光谱图的变化过程探究其动力学稳定性;采用紫外-可见吸收光谱,荧光光谱和荧光寿命研究了CT-DNA与配合物结合后的情况,并分析二者的结合机制;琼脂糖凝胶电泳实验分析在不同条件下配合物光切割质粒PBR322 DNA的过程,同时研究了其自由基氧化机理;分析了人血清白蛋白在加入配合物后的光谱图变化情况,研究HSA和配合物相互作用的方式,利用荧光寿命实验分析了二者的荧光猝灭机理。本研究为深入认识亚硝酰铁硫簇合物可能的生理和药理作用机制提供了新的基础。本文研究内容分为以下六部分:第一章:简单介绍了本课题的研究背景和目的,常见铁硫簇的结构与功能及一些亚硝酰铁硫簇合物的性质。第二章:合成了两种亚硝酰铁硫簇合物（Me4N）[Fe4S3（NO）7]和（Me4N）2[Fe2S2（N O）4],比较了两者的理化性质,对配合物加以表征;从紫外-可见吸收光谱知道配合物所含有的电子跃迁类型,傅立叶红外光谱技术检测了配合物的特征官能团的振动峰位置。第三章:运用傅立叶红外光谱仪研究配合物（Me4N）[Fe4S3（NO）7]和（Me4N）2[Fe2S2（NO）4]的稳定性,研究发现配合物（Me4N）[Fe4S3（NO）7]比（Me4N）2[Fe2S2（NO）4]更稳定,其稳定性因溶剂和光等因素的变动而发生改变。第四章:利用紫外-可见吸收光谱,荧光光谱和荧光寿命研究配合物与CT-DNA的结合。配合物与DNA有明显的结合,可能通过嵌入方式结合DNA,配合物的存在影响了DNA的双螺旋结构。荧光寿命实验显示配合物与基态DNA分子形成配合物-DNA复合物,不会改变DNA激发态的荧光寿命,通过Stern-Volmer方程计算其结合常数和结合位点数等重要信息。琼脂糖凝胶电泳实验研究配合物切割质粒pBR322 DNA的过程并对其机理进行分析。第五章:比较HSA结合配合物前后的紫外-可见吸收光谱,红外光谱和荧光光谱的变化情况,分析HSA与配合物的结合情况,研究发现配合物与HSA发生了结合,改变了HSA中芳香族残基附近的疏水性,进一步改变HSA的微环境。依据荧光寿命测试推测了配合物对人血清白蛋白的荧光猝灭过程属于静态猝灭和动态猝灭相结合的方式。第六章:对全文进行了总结和展望。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  •   1.1 课题研究目的和意义
  •   1.2 课题研究现状
  •     1.2.1 铁硫簇的结构与功能
  •     1.2.2 亚硝酰铁硫簇化合物
  •   1.3 本论文主要内容和贡献
  • 第二章 两种亚硝酰铁硫簇合物的制备及表征
  •   2.1 引言
  •   2.2 实验部分
  •     2.2.1 实验仪器与试剂
  • 4N）[Fe4S3（NO）7]的制备'>    2.2.2 （Me4N）[Fe4S3（NO）7]的制备
  • 4N）2[Fe2S2（NO）4]的制备'>    2.2.3 （Me4N）2[Fe2S2（NO）4]的制备
  •     2.2.4 配合物的表征手段
  •   2.3 实验结果与讨论
  •     2.3.1 配合物的理化性质
  •     2.3.2 X-射线单晶衍射
  •     2.3.3 紫外-可见吸收光谱
  •     2.3.4 傅立叶变换红外光谱
  •   2.4 本章小结
  • 第三章 亚硝酰铁硫簇合物的稳定性分析
  •   3.1 引言
  •   3.2 实验部分
  •     3.2.1 实验仪器及试剂
  •     3.2.2 傅立叶红外光谱
  •   3.3 实验结果与讨论
  •     3.3.1 配合物在不同溶剂中的动力学稳定性
  • 4N）[Fe4S3（NO）7]和（Me4N）2[Fe2S2（NO）4]动力学稳定性的比较'>    3.3.2 配合物（Me4N）[Fe4S3（NO）7]和（Me4N）2[Fe2S2（NO）4]动力学稳定性的比较
  •     3.3.3 近紫外光对配合物动力学稳定性的影响
  •   3.4 本章小结
  • 第四章 亚硝酰铁硫簇合物与DNA的相互作用
  •   4.1 引言
  •   4.2 亚硝酰铁硫簇合物与CT-DNA的相互作用
  •     4.2.1 实验原理
  •     4.2.2 实验仪器与试剂
  •     4.2.3 实验部分
  •     4.2.4 实验结果与讨论
  •   4.3 亚硝酰铁硫簇配合物对质粒DNA的解螺旋作用
  •     4.3.1 实验原理
  •     4.3.2 实验仪器与试剂
  •     4.3.3 实验部分
  •     4.3.4 实验结果与讨论
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 亚硝酰铁硫簇合物与HSA的相互作用
  •   5.1 引言
  •   5.2 实验原理
  •   5.3 仪器与试剂
  •     5.3.1 实验仪器
  •     5.3.2 实验试剂
  •   5.4 实验部分
  •     5.4.1 溶液的配制
  •     5.4.2 紫外-可见吸收光谱研究亚硝酰铁硫簇合物与HSA相互作用
  •     5.4.3 红外光谱实验分析亚硝酰铁硫簇合物与HSA相互作用
  •     5.4.4 荧光猝灭光谱实验研究亚硝酰铁硫簇合物与HSA相互作用
  •     5.4.5 荧光寿命测试
  •   5.5 实验结果与讨论
  •     5.5.1 亚硝酰铁硫簇合物对HSA紫外-可见吸收光谱的影响
  •     5.5.2 亚硝酰铁硫簇合物对HSA红外光谱的影响
  •     5.5.3 亚硝酰铁硫簇合物对HSA荧光光谱的影响
  •     5.5.4 荧光猝灭的机理
  •   5.6 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 参考文献
  • 攻读学位期间取得的研究成果
  • 致谢
  • 个人简况及联系方式

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 刘莉芳

    导师: 王宏飞

    关键词: 亚硝酰铁硫簇合物,一氧化氮

    来源: 山西大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,化学

    单位: 山西大学

    分类号: Q503;O641.3

    DOI: 10.27284/d.cnki.gsxiu.2019.000360

    总页数: 95

    文件大小: 5173K

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