幾種氨基甲酸類農藥與DNA的相互作用.pdf

1、DNA與農藥小分子相互作用可能產生DNA加合物,從而引起DNA的損傷甚至遺傳信息的改變,因此,DNA與氨基甲酸酯類農藥相互作用的研究具有重要的意義。本文通過模擬人體生理環(huán)境,以溴化乙錠(EB)、中性紅(NR)等為光譜探針,運用熒光、紫外(UV)、核磁共振(NMR)、圓二色譜法(CD)并結合DNA熔點實驗、偏振實驗、粘度和鹽效應等體外實驗研究了氨基甲酸酯類農藥抗蚜威、甲萘威、殘殺威、滅害威和異丙威與小牛胸腺DNA的結合模式,并結合化學計量

2、學方法,交替最小二乘(ALS)和平行因子(PARAFAC)深入探討了抗蚜威、甲萘威與DNA的結合反應各組分在平衡時的濃度變化及其對應的純光譜,為研究農藥與DNA之間的結合方式與農藥的致癌性和致突變性的相關性,為揭示農藥與DNA的相互作用機制以及為高效低毒農藥研發(fā)和初步篩選提供理論依據。主要研究內容和結果如下:
　　 (1)運用熒光、UV和CD法對抗蚜威、甲萘威、殘殺威、滅害威、異丙威與DNA的相互作用進行了研究,結合I-離子效應

3、、DNA熔點及粘度測定等實驗進一步分析了這5種農藥與DNA的相互作用模式。結果表明,這5種農藥均通過嵌插方式作用于DNA的親核位點,意味著5種氨基甲酸酯類農藥進入生物體后有可能與DNA形成加合物,不同程度地造成DNA損傷。
　　 (2)在pH=7.4的酸度條件下,運用熒光光譜法、DNA熔點及粘度測定等實驗手段分別探討了Cu2+、Ca2+對抗蚜威、甲萘威、殘殺威與DNA相互作用的影響。結果表明:Ca2+,Cu2+的存在并沒有改變抗

4、蚜威、甲萘威、殘殺威與DNA的相互作用模式,但在不同程度上影響了農藥與DNA的結合程度；Cu2+、Ca2+的存在,使抗蚜威-DNA、甲萘威-DNA、殘殺威-DNA體系的熔點略有升高,表明Cu2+、Ca2+的存在加強了抗蚜威、甲萘威、殘殺威與DNA的嵌插結合:Cu2+、Ca2+存在時,抗蚜威、甲萘威、殘殺威與DNA作用的相對粘度隨著農藥濃度的增加而增大,這與農藥-DNA二元體系的變化趨勢相同,Cu2+、Ca2+的分別存在,并不影響抗蚜威、

5、甲萘威、殘殺威3種農藥分別與DNA之間的作用方式(仍然是嵌插作用):Ca2+的存在對殘殺威與DNA結合的影響較大且溫度升高有利于殘殺威與DNA的相互作用。
　　 (3)以中性紅為光譜探針,運用化學計量學方法(ALS和PARAFAC)分別解析了抗蚜威、甲萘威與中性紅競爭結合DNA位點的復雜光譜,獲得了體系各組分在平衡時的濃度變化趨勢及其純光譜,從而進一步證實了該2種農藥與DNA是以嵌插方式相結合。同時應用核磁共振技術(NMR)研究

6、了與DNA結合的甲萘威結構中的具體基團。
　　 (4)探討了25℃下5種氨基甲酸酯類農藥與DNA的相互作用。計算出抗蚜威、甲萘威、殘殺威、滅害威和異丙威與小牛胸腺DNA和結合常數(shù)分別為3.08×103、5.53×104、1.36×103、3.86×103和1.91×103 L·mol-1,通過研究其相互作用方式,發(fā)現(xiàn)農藥與DNA的結合模式與農藥的致癌、致突變作用具有一定的相關性。當農藥以嵌插方式與DNA發(fā)生作用時,很可能通過形成