光谱法研究甲萘威与DNA的相互作用

通过紫外与荧光光谱法研究了甲萘威与DNA的相互作用．结果显示,在甲萘威的作用下,DNA的吸收光谱出现增色与红移现象;DNA能够引起甲萘威单一的静态猝灭;甲萘威与DNA的作用能减弱K4[Fe(CN)6)]对甲萘威的荧光猝灭;实验结果支持甲萘威能以嵌插方式与DNA形成加合物,氯化钠及乙醇对加合物的荧光光谱存在不同影响．加合物的形成与药物的生物活性之间存在一定的相互联系。     

用于核酸损伤和化合物基因毒性检测的新型DNA电化学传感器

利用电化学方法检测DNA损伤和污染物基因毒性具有重要意义．根据分子膜层层自组装的原理,将受化学损伤的小牛胸腺DNA固定于氧化铟锡电极表面,制备出核酸传感器界面．使用DNA嵌入剂二联吡啶二吡啶并[3,2- a;2’,3’-c]吩嗪钌[Ru(bpy)2dppz2+]作为电信号指示剂,与核酸膜结合后,进行电化学检测．由于嵌入剂具有很高的DNA结合能力和双链特异性,与DNA的结合数量在损伤前后发生变化．在电化学检测中,采用已研究成功的高倍数信号放大机制,用电子给予体草酸还原Ru(bpy)2dppz3+,使之循环产生电流信号．这样,嵌入剂与DNA结合数目的微量变化得到灵敏检测．在工作中,分别采用石英晶体微天平和电化学方法对DNA的表面固定进行了表征,计算出未损伤DNA的固定量为3．2 ng·mm-2,损伤DNA的固定量为4．2 ng·mm-2．对两种核酸膜进行电化学检测,发现在信号放大剂草酸溶液中,损伤DNA的电流信号显著高于未损伤DNA,前者是后者的2．2倍．通过荧光分析,得到Ru(bpy)2 dppz2+与损伤DNA的结合常数(K=1．07×107 M-1)和结合比(0．68)．嵌入剂与损伤DNA结合物的荧光强度是未损伤DNA 的1．5倍,说明损伤后嵌入剂结合量增加了1．5倍．损伤DNA电化学检测信号增高的主要原因是由于信号指示剂嵌入电极表面核酸数量的增加．利用高结合能力、高选择性的电化学嵌入剂,结合高倍数信号放大机制,可以对核酸损伤进行灵敏检测．     

2-脱氧-3-磷酸胞嘧啶-苯醌加合物的确定

用~(32)P后标记法,HPLC及PEI·TLC同谱层析等方法对DNA-苯醌(BQ)加合物进行了研究,并对其中一个主要加合物进行了碱基定位,确证该斑点系BQ与分子DNA上的2′-脱氧-3′-磷酸胞嘧啶作用形成的加合物(dC-BQ加合物)。     

用~(32)P后标记方法测定职业接触苯乙烯工人静脉血中DNA-环氧苯乙烯加合物

用~(32)P后标记方法,对一组22例接触苯乙烯的工人和8例未接触苯乙烯(空白)的工人进行测试,其静脉血中的淋巴细胞有4例(高浓度,大于40ppm)发现DNA-环氧苯乙烯加合物;而另外接触高浓度苯乙烯、低浓度苯乙烯和空白试样中,均未发现。在已测出的4例中,加合物形成水平为0.07—3.38加合物/10~7正常核酸,DNA的总损伤水平为5—9加合物/10~7正常核酸。 用小牛胸腺DNA、四种脱氧核苷3′-单磷酸分别与环氧苯乙烯进行体外反应,然后用~(32)P后标记法测定产物中的DNA加合物,初步确证有六种加合物及其衍生物存在,修饰位置是鸟苷碱基。并确证了其中三种加合物的化学结构,另外几种加合物的结构有待进一步鉴定。 ~(32)P后标记法测DNA加合物,灵敏度高达1加合物/10~(10)正常核酸,近于人体二倍体细胞基因水平(1.2×10~(10)碱基)。     

植物代谢对荧蒽和()与DNA结合的影响

利用紫外和荧光法测定了荧蒽和经绿豆幼苗代谢前后的光谱变化 .结果表明 ,经植物代谢后 ,荧蒽的紫外和荧光光谱的精细结构没有发生变化 ,而的紫外和荧光光谱的精细结构以及荧光的最大发射波长均发生了改变 利用荧光法测定荧蒽和经植物代谢前后与DNA结合的结果表明 ,在浓度约为 2 5× 1 0 - 6mol·l- 1时 ,荧蒽及其植物代谢提取物与浓度为 5 0× 1 0 - 7— 5 0× 1 0 - 5mol·l- 1范围内的DNA不发生结合 ,而及其植物代谢提取物都能与上述浓度的DNA结合 ,但经植物代谢后 ,提取物与DNA的结合能力稍有减弱 ,该结果表明 ,荧蒽和母体化合物与DNA的结合能力不同 ,在试验期内 ,植物代谢对这两种在动物体试验中表现不同致癌性的多环芳烃与DNA间的结合没有明显的活化或去活化作用 .     

2-硝基芴DNA加合物的研究

2-硝基芴直接与小牛胸腺DNA反应(in vitro),用~(32)P后标记方法能够测定出有多种DNA加合物生成.将定量的2-硝基芴一次注射入大鼠(SD)和经过Aroclor诱导的大鼠腹腔内,24h后取其肝、肾、肺、脾、血等诸器官,用P_1加强灵敏度的~(32)P后标记方法测定各组织中的DNA加合物.其结果是:在诱导和非诱导的大鼠体内各器官中均发现有DNA加合物的存在,Aroclor诱导对DNA加合物的生成有明显的促进作用.在非诱导的大鼠体内肝脏和血中,分别测出与体外反应相对应的多个DNA加合物,证明2-硝基芴有直接损伤生物体内DNA,形成DNA加合物的能力.     

除藻剂新洁尔灭与鲱鱼精子DNA的相互作用

新洁尔灭是一种重要的化学除藻剂,为了探讨新洁尔灭的二次污染问题及其对水生生物可能存在的环境风险,本文在模拟生理条件下利用多种光谱技术和分子模拟技术研究了除藻剂新洁尔灭对鲱鱼精子DNA(hs-DNA)的作用机制,探讨了二者的结合特性和作用力类型,研究了新洁尔灭对hs-DNA空间结构的影响.结果表明,新洁尔灭对hs-DNA没有荧光猝灭作用,新洁尔灭对hs-DNA的空间结构也没有显著影响.通过光谱技术和分子模拟,验证了新洁尔灭与hs-DNA是以沟槽作用相结合且二者作用力类型主要为范德华力.该研究从分子光谱学角度验证了新洁尔灭的低毒性,阐明了新洁尔灭与hs-DNA的结合模式和作用力类型,为评价新洁尔灭的二次污染问题提供了参考.     

环境内分泌干扰物与DNA相互作用的光谱研究

采用紫外光谱、荧光光谱和共振光散射光谱,研究了农药类环境内分泌干扰物双酚A以及重金属类内分泌干扰物Cd2 和Pb2 与DNA的相互作用,结果表明,双酚A和重金属离子均能与DNA发生相互作用,双酚A与DNA的作用模式为嵌入模式,金属离子与DNA作用后形成复杂的超分子配合物.     

瓜环与苯甲酸和萘的组装及热力学规律

以苯甲酸和萘分别作为腐殖酸的模型物,通过摩尔比率法和等摩尔系列法,采用紫外吸收和荧光分光技术共同研究了瓜环与苯甲酸及萘的功能组装作用.研究表明:Q[7]与萘可发生组装作用,形成1∶1的组装体Ⅰ.Q[6]及Q[8]与苯甲酸也可以发生组装作用,分别形成1∶1及1∶2的组装体Ⅱ和Ⅲ.热力学计算表明,组装体可自发形成,形成过程放热,组装反应的驱动力是焓变,疏水作用力是反应的主要驱动力.红外光谱对组装体进行了表征,结果表明,瓜环与模型物发生了组装作用.荧光光谱表明,瓜环对模型物具有荧光增敏的作用.     

^32P后标记方法测DNA加合物

用~(32)P后标记的方法测DNA和环氧苯乙烯体外反应的加合物,是将小牛胸腺DNA和环氧苯乙烯仿照体内条件进行体外反应,反应产物在核酸内切酶及外切酶的存在下,水解成2’-脱氧核糖核苷3’-单磷酸(dNmP).这种水解后的3’-单磷酸在T_4多核激酶的存在下,使γ~(32)P ATP上的放射磷与核苷的磷进行交换反应,生成2’-脱氧核苷-3’,5’-二磷酸(dNDP).被标记的3’,5’-二磷酸及加合物,通过ODS薄层色谱板及PEI纤维阴离子交换色谱板进行适当的分离分辨分析,使DNA加合物从正常的核酸分子中分离出来.用自显影加上空白对照确定加合物的指纹图,最后用液体闪烁计数要定量分析DNA加合物的量。 用这种方法测DNA和环氧苯乙烯体外反应加合物,在自显影指纹图上发现5种多余的斑点,初步确定是DNA的5种加合物或加合物的衍生物.它们的修饰点是鸟嘌呤上的N-7,N-2,O~6位,修饰量在本实验的条件下是1加合物/10~4—6正常核酸.同时用这种方法测动物活细胞和环氧苯乙烯修饰反应产物,发现有DNA加合物存在.在职业接触苯乙烯工人静脉血中也发现有DNA-环氧苯乙烯的加合物,测定结果其样品指纹图与体外反应DNA指纹图类似. ~(32)P后标记方法是灵敏的,最高可侧到1加合物/10~(10)—11正常核酸,这已接近二倍体细胞的基因水平,是当今测DNA加合物方法中最     

低浓度阿特拉津长期暴露对鲫鱼DNA的影响

运用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术在分子生物学水平上评价了低浓度阿特拉津长期暴露对鲫鱼DNA的影响.结果表明:0.006mg·L-1以上浓度(试验浓度系列为0.006、0.023、0.094、0.375、1.5、3mg·L-1)的阿特拉津持续暴露60d均会对鲫鱼的DNA产生影响;经筛选,确定有34条引物能够扩增出鲫鱼基因组DNA,其中有8条引物能检测出阿特拉津对鲫鱼基因组DNA影响的差异:各浓度组鲫鱼DNA的RAPD扩增产物条带均出现不同程度缺失;在较低浓度长期暴露下阿特拉津对鲫鱼基因组DNA的损伤无明显的剂量-效应关系,阿特拉津毒性在0.375mg·L-1时突然增强,但这一趋势并未向更高浓度组延续(1.5mg·L-1组表现出的毒性弱于0.375mg·L-1组和3mg·L-1组).     

BSA体系中2,4-D和阿特拉津对性激素的干扰机理

在2,4-D和阿特拉津以及天然性激素(雌二醇、睾酮)中加入牛血清白蛋白(BSA),通过紫外吸收峰的变化、温度与体系荧光强度的关系、以及计算扩散碰撞猝灭常数Kq等方法确定2,4-D和阿特拉津均可以发生类似天然性激素和BSA间的基态络合.并通过双倒数公式计算出各自二元体系的结合常数.2,4-D、阿特拉津、雌二醇、睾酮与BSA的结合常数(K)均在104数量级,可以认为2,4-D和阿特拉津具有与天然性激素相近的对BSA结合能力,并可通过竞争占据结合位点的方式干扰正常性激素与BSA的结合.     

Alteration of photosystem II activity by atrazine on Chlamydomonas reinhardtii synchronized and asynchronized cell cycle cultures

Inhibition of photosystem II (PSII) activity by atrazine was investigated in the green alga Chlamydomonas reinhardtii during different states of the cell cycle. The algal cultures were maintained under continuous light or under light/dark cycle (16/8?h) to obtain homogenized cell cycle distribution. The cycle state of algal population was determined by the DNA content using flow cytometry and defined as newly divided cells before the initiation of DNA replication (G₀/G₁) and cells at the end of the replication cycle with fully duplicated DNA content (G₂/M). Under different synchronized states of the cell population, the photosynthetic activity was investigated after treatment at 10, 100, and 1000?µmol?L^?1 atrazine exposed for 24?h by using fluorescence parameters related to PSII activity measured with a plant efficiency analyzer and pulse-amplitude modulated methods. In this study, we found that the atrazine effect was different depending on cell cycle phases and the period of illumination. Algal cells under light–dark cycle showed inhibition of the PSII electron transport leading to an increase of heat energy dissipation by the PSII reaction center. Algal cells grown under continuous light was shown to be more resistant to atrazine than the cells grown under light–dark cycle.     

重金属离子存在下腐植酸和芘之间的相互作用

建立并验证了腐植酸(HA)和芘结合常数(Koc)测定的荧光猝灭法,进而研究了重金属离子对HA和芘相互作用的影响,测定了重金属离子存在下HA和芘之间的Koc.结果表明:纯化后的HA是分子质量较小的部分,水溶性较高,具有羟基、羧基和碳氧键等极性基团;HA利用其分子中的羟基、羧基、碳氧键等基团和重金属离子产生络合作用,这种络合作用影响了HA的结构;随着重金属离子浓度的增大,Koc遵循先增大,再减小,最后趋于不变的趋势.     

Investigation of the effects of humic acid and H 2 O 2 on the photocatalytic degradation of atrazine assisted by microwave

A solution of atrazine in a TiO₂ suspension, an endocrine disruptor in natural water, was tentatively treated by microwave-assisted photocatalytic technique. The effects of mannitol, oxygen, humic acid, and hydrogen dioxide on the photodegradation rate were explored. The results could be deduced as follows: the photocatalytic degradation of atrazine fits the pseudo-first-order kinetic well with k = 0.0328 s⁻¹, and ·OH was identified as the dominant reactant. Photodegradation of atrazine was hindered in the presence of humic acid, and the retardation effect increased as the concentration of humic acid increased. H₂O₂ displayed a significant negative influence on atrazine photocatalysis efficiency. Based on intermediates identified with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and Liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS/MS) techniques, the main degradation routes of atrazine are proposed.     

Investigation of the effects of humic acid and H<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>2</Subscript> on the photocatalytic degradation of atrazine assisted by microwave

A solution of atrazine in a TiO₂ suspension, an endocrine disruptor in natural water, was tentatively treated by microwave-assisted photocatalytic technique. The effects of mannitol, oxygen, humic acid, and hydrogen dioxide on the photodegradation rate were explored. The results could be deduced as follows: the photocatalytic degradation of atrazine fits the pseudo-first-order kinetic well with k = 0.0328 s^?1, and ·OH was identified as the dominant reactant. Photodegradation of atrazine was hindered in the presence of humic acid, and the retardation effect increased as the concentration of humic acid increased. H₂O₂ displayed a significant negative influence on atrazine photocatalysis efficiency. Based on intermediates identified with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and Liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS/MS) techniques, the main degradation routes of atrazine are proposed.     

基于响应曲面模型的多元复合体系中沉积物吸附阿特拉津的规律

文章建立了阿特拉津（AT）、铜（Cu）、镉（Cd）和马拉硫磷（Ma）四元复合体系中沉积物吸附阿特拉津的BP神经网络模型,模型训练集、验证集、预测集的均方差分别为0.070 3、0.336 0、和0.195 0,模型输入数据与其模拟值相关系数r2=0.841 6。利用所建立的BP神经网络模型构建多元复合体系中沉积物吸附AT的中心复合实验设计并绘制响应曲面模型,结果显示,响应曲面模型可以直观反映多元复合体系中各因素间影响AT吸附的交互作用,AT×Ma的交互作用最大,而除Cu×Cd外,其他两两因素之间的交互作用均呈显著效应,其中,AT×Ma、AT×Cd和Cu×Ma对阿特拉津的吸附产生协同作用,而AT×Cu和Cd×Ma则产生拮抗作用,交互作用占AT吸附量的60.28%,对阿特拉津在沉积物上的吸附影响不可忽略。     

阿特拉津对家蚕生殖发育的影响

为探讨环境激素(EH)对鳞翅目昆虫的性激素作用,用添加阿特拉津(AT)的人工饲料饲养家蚕,调查AT对家蚕生殖发育的影响.结果显示:1)染毒72、96、120h的半数致死浓度LC50分别为0.348、0.326、0.234mmol·kg-1(即75.1、70.3、50.5mg·kg-1),属中等毒性.2)AT染毒可导致雄性家蚕5龄幼虫生殖腺指数显著升高,成虫(蛾)生殖腺指数显著降低.从整个世代看,0.05mmol·kg-1的AT对家蚕精巢的生长即表现出不良影响.AT染毒对雄蚕5龄幼虫、蛹前期精细胞的形成有促进作用,而对蛹后期和成虫(蛾)的精子形成有限制作用,可能AT染毒阻碍了精细胞向精子的发育.3)雌性家蚕幼虫期AT染毒后,5龄幼虫和蛹的卵细胞数量显著少于对照组(p<0.05).从不同发育时期的影响程度看,AT对卵细胞发育的抑制作用具有显著的时间效应(p<0.05).实验浓度下,AT对雌蚕造卵数和产卵数影响不显著,然而随着AT浓度的增加,不受精卵越来越多,AT染毒对雌蚕受精率具有显著抑制作用.AT通过抑制家蚕生殖腺的生长和生殖细胞的发育表现出雌激素效应.     

乙草胺和莠去津对土壤微生物的影响及安全性评价

采用密闭法测定了乙草胺和莠去津对土壤微生物呼吸作用的影响,并对其使用的环境安全性进行了评价。结果表明,乙草胺和莠去津对土壤微生物基本无影响;它们对土壤微生物的安全性属于低毒级或无实际危害级农药。