1,3—丁二烯与DNA交联致癌机理的研究：代谢产物与鸟嘌呤反应及与DN …

采用ＡＭ１方法计算了环境致癌物１，２－环氧３，４－丁烯（ＥＢ）和１，２，３，４－二环氧丁烷（ＤＥＢ）与ＤＮＡ鸟嘌呤反应过程速率控制步骤的活化能及ＤＥＢ与ＤＮＡ片段生成烷化交联产物的结构和能量。结果得出：用烷化反应的难易程度难以解释ＤＥＢ的致突性比ＥＢ大１００倍的实验事实；强致突的ＤＥＢ可与鸟嘌呤发生两次烷化反应，生成ＤＮＡ交联产物，交联后的ＤＮＡ结构稳定、变形小；而ＥＢ则不能交联。这可能为两者基因     

致突变的致癌剂和非致癌剂在引发DNA股间交联上的显著差别

借碱洗脱法证明：具有致突变能力的致癌剂1,2－二溴乙烷和肼在经过代谢活化后,均剂理相关地引起L1210细胞中DNA的股间交联。相反,动物致癌试验表现阴性的突变剂溴乙烷,以及通过各种致癌动物试验均显示阴性的传统常用致突变剂羟胺,在代谢活化以后的同样条件下均不能引起L1210细胞中DNA的股间交联。这证明了双区理论的致癌观点,即致癌剂必须是双官能烷化剂,其同时引起互补碱对的交联将引起癌变。相反,股内单一碱基的变异则可能引起致突变作用。并用APCI／SIM（大气压化学电离／选择离子质谱）证明：1,2－二溴乙烷与DNA碱基对的模型反应,与致突实验一致主要引起G－C对的交联和发生G－C→A－T突变。     

锆负载交联壳聚糖树脂的制备及硫酸根吸附性能

以壳聚糖为原料,利用反相悬浮法制备甲醛-戊二醛交联壳聚糖树脂,后与Zr4+反应制备锆负载交联壳聚糖吸附剂,用于吸附废水中SO2-4.运用红外光谱对吸附剂结构进行表征,采用静态吸附法考察负载条件对吸附量的影响及吸附剂重复使用性能.结果表明,交联反应主要发生在壳聚糖的氨基(—NH2)和一级羟基(C6—OH)上;锆负载过程中锆离子可负载于交联壳聚糖的氨基(—NH2)和羟基(—OH)上;最优条件即当Zr4+初始浓度为500 mg·L-1,体系pH值为3,负载时间为4 h时,锆负载交联壳聚糖吸附剂对SO2-4的吸附量达到最大为55.65 mg·g-1;用NaOH可有效恢复吸附剂,再生后的吸附剂吸附性能良好.     

壳聚糖交联螺旋藻小球对Cr(Ⅵ)的吸附作用研究

以壳聚糖和螺旋藻粉为原料,采用滴加成球的方法制备一种新型的重金属吸附剂——壳聚糖交联螺旋藻小球。通过反应温度、搅拌速度、提取时间和交联剂的加入量的条件控制研究壳聚糖交联螺旋藻小球的成球效果;通过正交试验设计研究壳聚糖交联螺旋藻小球对Cr(Ⅵ)的最佳吸附条件;通过SEM分析其表面和局部结构;通过吸附动力学实验研究其对Cr(Ⅵ)吸附过程。实验结果表明,(1)制备壳聚糖交联螺旋藻小球的成球效果受反应温度、搅拌速度、提取时间和交联剂的加入量的影响。交联剂戊二醛的最佳质量分数为50%,反应温度应控制在65℃左右。(2)各个因素对壳聚糖交联螺旋藻小球吸附Cr(Ⅵ)的影响强弱顺序为:Cr(Ⅵ)溶液的初始质量浓度壳聚糖与螺旋藻配比搅拌时间初始p H值。理论上壳聚糖交联螺旋藻小球吸附Cr(Ⅵ)溶液的最佳条件组合为:壳聚糖与螺旋藻配比为1∶1,Cr(Ⅵ)溶液初始质量浓度为120 mg·L~(-1),初始p H值为6,搅拌时间为2.5 h。利用此组合对Cr(Ⅵ)进行吸附研究,得出壳聚糖交联螺旋藻小球的吸附量达到24.795 mg·g~(-1),比正交试验中最大吸附量高出13.80 mg·g~(-1)。(3)壳聚糖交联螺旋藻小球的电镜扫描结果显示小球表面粗糙,具有疏松多孔网状结构。(4)吸附过程符合准二级动力学模型,基本符合准一级动力学模型。     

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.     

BDE-209和PCB153在致大鼠肝细胞DNA蛋白质交联(DPC)上的拮抗作用

多溴联苯醚(PBDEs)和多氯联苯(PCBs)都是为人熟知的持久性有机污染物,也同为室内半挥发性有机物(SVOcs).由于二者结构类似,通常认为PBDEs具有和PCBs相似的毒性.染毒剂BDE-209和PCB153分别是PBDEs和PCB家族的主要同系物,并且同时存在于环境和人体组织中.实验以DNA蛋白质交联(DPC)...     

交联壳聚糖乙酸酯冠醚对金属离子的吸附性能研究

本文合成了二苯并-16-冠-5-氯代乙酸酯冠醚和3,5-二叔丁基-二苯并-14-冠-4-双氯代乙酸酯冠醚,然后分别将之与交联壳聚糖(简称CCTS)反应,制备了交联壳聚糖二苯并-16-冠-5-乙酸酯冠醚(简称CCTS-1)和交联壳聚糖3,5-二叔丁基-二苯并-14-冠-4-双乙酸酯冠醚(简称CCTS-2),并研究了它们对Pb~(2+),Cu~(2+),Cr~(3+),Ni~(2+),Cd~(2+)的吸附性能。结果表明:这两种吸附剂对pb~(2+),Cu~(2+)有较高的吸附选择性。     

交联明胶基絮凝剂的制备及其絮凝性能

以工业明胶(Gel)为原料,戊二醛为交联剂,制备一种新型交联明胶基絮凝剂(G-Gel),并通过伯胺基含量测定、傅里叶红外光谱、紫外光谱和热重分析等研究戊二醛和Gel的反应机理.结果表明,交联反应已成功进行,而且Gel的伯胺基与戊二醛的醛基反应形成希夫碱结构.以G-Gel对高岭土悬浮液的絮凝率为指标,研究G-Gel用量、絮凝时间、p H值对G-Gel絮凝性能的影响,并用Zeta电位、粒度分析、形貌分析等方法研究絮凝机理.实验表明,G-Gel是一种高效的絮凝剂,当G-Gel添加量为15 mg·L~(-1),p H值为7,絮凝时间为3 min时,絮凝率达87%,并且适用于酸性、中性与碱性条件.Zeta电位、絮体粒径分布及其形态结构的测定表明,G-Gel的絮凝机理主要以架桥絮凝为主,电荷中和作用较弱.     

邻苯二甲酸丁基苄酯致小鼠肥大细胞DNA损伤的初步研究

为探讨邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)对小鼠肥大细胞DNA的损伤作用,采用不同浓度BBP(0、4、20、100μmol·L-1)对体外培养的小鼠肥大细胞染毒60min,应用单细胞凝胶电泳法和KCl-SDS沉淀法检测细胞DNA断裂和DNA-蛋白质交联.结果表明,低、中、高浓度(4、20、100μmol·L-1)的BBP均可引起小鼠肥大细胞DNA损伤,低浓度BBP引起的DNA损伤主要以DNA断裂为主,而中、高浓度BBP引起的DNA损伤主要以DNA-蛋白质交联为主。     

甲基丙烯酸甲酯与交联淀粉的接枝共聚物的制备及产物对水中微量金属离子的吸附

本文以硝酸铈铵为引发剂,制得了甲基丙烯酸甲酯与交联玉米淀粉的接枝共聚物,当〔Ce~(4+)〕为5×10~(-3)mol·L~(-1)、〔MMA〕为7.52×10~(-1)mol.L~(-1),于50℃反应4h,所得接枝共聚物的接枝率和接枝效率都较高。将接枝共聚物分别与NH_2OH及KH_2NH_2反应,所得的产物具有对Cu~(2+),Pb~(2+),Zn~(2+)等金属离子的吸附能力。     

气态甲醛致雌性小鼠生殖细胞DNA-蛋白质交联的研究

为了研究气态甲醛对雌性小鼠生殖细胞的影响,以昆明雌性小鼠卵巢为实验材料,采取动态吸入式染毒方式,应用KCl-SDS沉淀法检测了气态甲醛染毒后所引起的小鼠卵巢生殖细胞DNA-蛋白质交联(DPC)效应.结果表明,较低浓度的甲醛(0.5mg·m-3),即可导致明显的DPC效应(与对照相比,p<0.05),并且随着染毒浓度的升高(0.5、1.0、3.0mg·m-3),DPC系数也逐渐升高.上述结果表明在实验所设浓度范围内,甲醛对小鼠卵巢生殖细胞的DNA损伤可以引起DNA-蛋白质的交联,并且DPC系数随着染毒浓度的增大而增大.DNA-蛋白质交联是DNA分子的一种严重损伤,气态甲醛对雌性小鼠生殖细胞具有一定的影响.     

^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     

彗星实验检测新农药呋喃虫酰肼对小鼠细胞DNA的损伤(Damaging Effects of Pesticide JS-118 on DNA of Mice Cells Measured by the Single Cell Gel Electrophoresis Assay)

应用彗星实验检测了新农药呋喃虫酰肼(JS-118)对小鼠脾细胞和睾丸细胞的DNA损伤,并比较了这两种细胞对呋喃虫酰肼的敏感性.体外染毒1.5h后,进行单细胞凝胶电泳,然后EB染色并用CASP分析图像.结果表明,呋喃虫酰肼在各个剂量浓度(100、200、500、1000mg·L-1)都会引起睾丸细胞DNA损伤(与对照组均具有显着性差异,p<0.05),且存在明显的剂量-效应关系;而呋喃虫酰肼在较高剂量浓度(200、500、1000mg·L-1)可引起脾细胞DNA损伤(与对照组均具有显着性差异,p<0.05),且存在明显的剂量-效应关系.与脾细胞相比,睾丸细胞对呋喃虫酰肼更为敏感.     

BDE-209和PCB153在致大鼠肝细胞DNA蛋白质交联(DPC)上的拮抗作用

多溴联苯醚(PBDEs)和多氯联苯(PCBs)都是为人熟知的持久性有机污染物,也同为室内半挥发性有机物(SVOCs)。由于二者结构类似,通常认为PBDEs具有和PCBs相似的毒性。染毒剂BDE-209和PCB153分别是PBDEs和PCB家族的主要同系物,并且同时存在于环境和人体组织中。实验以DNA蛋白质交联(DPC)为生物标志物研究BDE-209和PCB153单独及联合染毒的遗传毒性。对大鼠肝细胞在37℃下染毒1h。浓度设置如下:BDE-209(0、1、6.5、12μg.mL-1);PCB153(0、1、6.5、12μg.mL-1);BDE-209(3.25μg.mL-1)+PCB153(3.25μg.mL-1)。实验结果显示:与溶剂对照相比,测得DPC水平随BDE-209(或PCB153)浓度增大而显著增高(p<0.01);PCB153比BDE-209引起更高水平的DPC(p<0.05或p<0.01);联合染毒组的DPC水平显著低于PCB153组(p<0.01),但稍高于BDE-209组(p>0.05)。从以上结果可知,BDE-209和PCB153之间存在拮抗作用;BDE-209和PCB153具有遗传毒性,并且就致DPC作用而言,二者之间可能存在拮抗作用。     

环境污染条件下生物体内DNA损伤的生物标记物研究进展

在正常条件下生物体内的基因组是稳定的;但在环境污染条件下,其DNA容易遭受伤害,主要损伤形式为:碱基改变、脱碱基位点、碱基错配、插入或缺失片段、嘧啶联合、DNA加合物、DNA链断裂、甲基化损伤、DNA链内和链间交联等. 这些受损的DNA对生物细胞产生遗传毒性或细胞毒性. 利用生物标记物进行DNA损伤的检测和定量分析是可行的方法. 本文重点介绍了一些典型的DNA损伤(如DNA加合物、断裂、DNA序列改变等)的生物标记物及其检测方法;认为这些生物标记物在环境污染物的早期诊断和评价方面具有广阔的应用前景. 参32     

羟基自由基与DNA中腺嘌呤碱基间反应的AM1研究

UV诱发的羟基自由基,引起了DNA互补碱对间的交联。本文论证了UV引起的互补碱对交联是UV诱发基因突变的主要根源。UV与化学致癌剂不同,可以引起双氢键AT对转化成叁氢键GC或CG对的点突变,这与腺嘌呤A在UV作用下转化成2－羟基腺嘌呤有关。本文采用高级半经验AM1方法,对UV诱发产生的羟基自由基在腺嘌呤8－位及2－位的羟基化反应,进行了计算探讨。证明在两个位置上的反应均经两步完成,反应的活化能较小并且焓变为负值、反应无论在动力学或热力学上均有利于发生。8－羟基腺嘌呤或8－羟基鸟嘌呤的存在,虽然是羟基自由基作用于DNA的标志性产物,但因其不影响小沟槽的氢键键合,很易被修复而不影响基因变异。但DNA双股中的2－羟基腺嘌呤碱或其互变异构体,则引起AT→GC或AT→CG的双氢键键合向叁氢键键合的突变。     

敌百虫致小鼠外周血淋巴细胞DNA-蛋白质交联作用研究

为探讨敌百虫致DNA-蛋白质交联作用,以昆明小鼠为受试动物,敌百虫按0、20、40、60 mg·kg^-1四个剂量水平,灌胃染毒小鼠两周。第五组以提取的正常小鼠外周血淋巴细胞经50 μmol·L^-1的H2O2处理为阳性对照组。采用经改进的彗星试验方法来检测染毒后外周血淋巴细胞DNA-蛋白质交联效应。结果表明,与空白组相比,各敌百虫染毒组都能引起DNA损伤作用(p<0.01)并引起一定程度的DNA-蛋白质交联效应,在较高浓度(40、60 mg·kg^-1）时DNA-蛋白质交联尤为明显,存在一定的潜在突变风险。     

苯乙烯致DNA间接损伤效应的光电化学生物传感器快速检测

许多有机化合物自身没有致癌毒性,但进入生物体内,经过体内代谢酶的催化后转化成活性中间体,与DNA形成共价化合物.这些间接的损伤会最终导致DNA分子结构和功能的变化,对人类的健康造成威胁.因此,建立一种快速有效的方法检测间接致癌化合物对DNA的损伤,成为当前研究的热点.论文建立了一种新型的光电化学生物传感器来检测有机化合物苯乙烯对DNA的间接损伤效应,该传感器以层层自组装的方式将光电信号分子、双链DNA和血红蛋白组装在半导体电极上.在H2O2存在的条件下,传感膜中的血红蛋白可将苯乙烯转化为氧化苯乙烯,氧化苯乙烯扩散到膜内,与DNA形成加合物,引起DNA结构变化,导致光电分子光电流信号的增加.实验中,将修饰好的电极置于终浓度为2mM H2O2和2%苯乙烯(体积比)的混合液(pH7.3的磷酸缓冲液配制)中反应一段时间后,在电解质溶液中进行光电流检测.实验结果表明,光电流信号随着反应时间逐渐升高,在30min后趋于稳定,表明苯乙烯在传感膜上的氧化和DNA的损伤反应基本完成.与反应前相比,反应后光电流增加了40%,并且酶催化苯乙烯生成的氧化苯乙烯经紫外可见光谱得到验证.论文建立的光电化学生物传感器模拟了体内DNA损伤反应过程,能快速有效地检测苯乙烯对DNA的间接损伤效应,有望为有机化合物潜在基因毒性的风险评估提供一个快速筛查工具。     

敌百虫致小鼠外周血淋巴细胞DNA-蛋白质交联作用研究

为探讨敌百虫致DNA-蛋白质交联作用,以昆明小鼠为受试动物,敌百虫按0、20、40、60 mg·kg-14个剂量水平,灌胃染毒小鼠2周。第5组以提取的正常小鼠外周血淋巴细胞经50μmol·L-1的H2O2处理为阳性对照组。采用经改进的彗星试验方法来检测染毒后外周血淋巴细胞DNA-蛋白质交联效应。结果表明,与空白组相比,各敌百虫染毒组都能引起DNA损伤作用(P0.01)并引起一定程度的DNA-蛋白质交联效应,在较高浓度(40、60 mg·kg-1)时DNA-蛋白质交联尤为明显,存在一定的潜在突变风险。     

新型交联壳聚糖材料对地下水重金属Zn~(2+)的吸附性能

地下水重金属污染的原位修复技术研究日益受到关注.利用课题组研发的聚乙二醇(PEG400)作为交联剂合成的新型交联壳聚糖材料,用该新型材料吸附地下水中重金属Zn~(2+),探讨CTS:PEG比例和Zn~(2+)印迹量对吸附效果的影响,通过该材料对Zn~(2+)的吸附动力学、吸附等温线以及吸附热力学关系,讨论其吸附的内在机理.研究发现CTS:PEG=1:2和印迹的Zn~(2+)量是0.5%的交联壳聚糖,去除重金属Zn~(2+)的效率最高;其非平衡吸附遵循准二级动力学模型,吸附速率为0.1260mg·g~(-1)·h~(-1);在20℃,溶液pH值为7条件下,PEG-CTS对Zn~(2+)的最大吸附容量是18.20 mg·g~(-1),平均吸附能量是9.66kJ·mol~(-1);化学吸附为主,也包含物理吸附.