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G-四链体DNA是是一种特殊的DNA二级结构,由富含鸟嘌呤碱基(G碱基)的DNA序列形成,由于G-四连体DNA与细胞的癌变有重要关系,以G-四链体为靶点的抗癌药物研发成为新的热点。随着人工合成DNA技术的发展,G-四链体作为功能DNA的作用也引起人们的关注,G-四链体可以用来检测金属离子,以及小分子药物识别、筛选和运载,还可以用于蛋白质、DNA等生物大分子的识别。电喷雾电离技术(ESI-HRMS)由于其可以软电离的特性,是研究生物大分子重要手段。 本文运用ESI-HRMS方法,研究了与G-四链体DNA有关的超分子化学问题,主要进行了以下几方面的研究工作: 1、以富G序列DNA,DNA+K+,DNA+K++Berberine三种溶液体系为研究对象,通过考察目标离子的质谱峰强度研究了反应时间、ESI-MS的干燥气温度、Fragmentor电压对G-四链体以及G-四链体复合物的质谱分析的影响,并确定了最佳质谱检测条件,在此基础上研究了缓冲溶液pH对这些体系质谱检测的影响,并确定了最佳pH,为进一步研究G-四链体DNA的超分子化学研究打下基础。 2、在最优质谱检测条件基础上研究了一系列浓度的不同金属离子对诱导形成G-四链体DNA的影响:研究了富G序列DNA PW17、PS2.M分别与不同浓度的Na+、K+、Pb2+相互作用的质谱数据,发现G-四链体的组成受金属离子浓度的影响;计算得出了富G序列DNA与金属离子形成G-四链体金属离子复合物的结合常数,取得较好研究结果。 3、研究了Na+、K+、Pb2+诱导形成的G-四链体与小分子配体小檗碱(Berberine)的相互作用:通过质谱数据分析确定了Berberine与含金属离子的G-四链体DNA形成的超分子复合物的组成;我们发现含不同金属离子的G-四链体 DNA与Berberine形成的超分子复合物的组成也随Berberine浓度的变化;根据这个实验结果我们对G-四链体可能的形成机制进行了推测。