飲用水消毒副產(chǎn)物三溴甲烷及金屬離子與DNA、蛋白質(zhì)的作用研究

【摘要】： 飲用水在氯化消毒過程中產(chǎn)生大量的消毒副產(chǎn)物(disinfection by-products，DBPs)，這些消毒副產(chǎn)物大部分是有機鹵代物。本文選擇其中的三溴甲烷作為研究對象，采用紫外-可見光光譜和熒光光譜分析法，研究三溴甲烷與生物大分子-DNA、蛋白質(zhì)(牛血清白蛋白(BSA)、牛血紅蛋白(Hb))之間的相互作用，分別探討了三溴甲烷與遺傳物質(zhì)DNA的作用機制，以及三溴甲烷引起牛血清白蛋白和血紅蛋白的熒光猝滅機制，并測定了三溴甲烷與DNA、BSA及Hb的結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點數(shù)。由于蛋白質(zhì)的天然熒光主要來自色氨酸(Trp)，因此本文還研究了三溴甲烷對色氨酸的熒光猝滅作用。結(jié)果表明，三溴甲烷對DNA體系有減色效應(yīng)并伴隨光譜紅移，說明三溴甲烷與DNA間有較強的結(jié)合作用(結(jié)合常數(shù)K=4．242×10~3L·mol~(-1))，并且DNA鏈提供2個結(jié)合位點與之結(jié)合，可能與DNA鏈中堿基基團結(jié)合。三溴甲烷與牛血清白蛋白及牛血紅蛋白的熒光猝滅都屬于靜態(tài)猝滅，通過測定三溴甲烷與兩種蛋白質(zhì)的結(jié)合常數(shù)表明，三溴甲烷與牛血清白蛋白的結(jié)合常數(shù)比與牛血紅蛋白的結(jié)合常數(shù)要大，可能由于這兩種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同所致。同時，三溴甲烷可猝滅色氨酸的熒光，因而三溴甲烷可能是改變了這兩種蛋白質(zhì)中色氨酸的微環(huán)境而引起蛋白質(zhì)熒光猝滅。 為進一步認識金屬離子存在對三溴甲烷與DNA、蛋白質(zhì)相互作用的影響，本文還研究了Cd(Ⅱ)離子與DNA、牛血清白蛋白和牛血紅蛋白以及色氨酸之間的相互作用。結(jié)果表明了，鎘離子可以與DNA形成1：1的加合物，結(jié)合位點可能是磷酸基團，但結(jié)合較微弱；鎘離子對牛血清白蛋白的熒光猝滅是靜態(tài)猝滅，而對牛血紅蛋白則是熒光敏化的過程，鎘離子與二者的作用機制、結(jié)合部位都不相同，可能由這兩種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同所致。 在分別研究了三溴甲烷、金屬離子與DNA、蛋白質(zhì)二元作用的基礎(chǔ)上，本文還測定了三溴甲烷-DNA-金屬離子及三溴甲烷-蛋白質(zhì)-金屬離子的三元作用。結(jié)果表明，金屬離子Cd(Ⅱ)可以增強三溴甲烷與DNA的結(jié)合作用，當(dāng)二者復(fù)合存在時能夠增強三溴甲烷對機體的毒作用。金屬離子Cd(Ⅱ)均可以使三溴甲烷同牛血清白蛋白、牛血紅蛋白球蛋白和鐵卟啉的結(jié)合常數(shù)增大，可能是Cd(Ⅱ)與牛血清白蛋白、牛血紅蛋白結(jié)合后改變了蛋白質(zhì)了構(gòu)象，使三元體系中剩余未結(jié)合的三溴甲烷易與蛋白質(zhì)的結(jié)合位點結(jié)合。金屬離子的存在促進了三溴甲烷同血清白蛋白和血紅蛋白的結(jié)合，使血清白蛋白增強了對三溴甲烷的儲存和運輸，并且也影響了血紅蛋白的功能。 【關(guān)鍵詞】：三溴甲烷 DNA 牛血清白蛋白(BSA) 牛血紅蛋白(Hb) 金屬離子Cd(II) 紫外吸收光譜 熒光光譜
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TU991.25
【目錄】：

• 中文摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 綜述12-24
• 1.1 飲用水消毒副產(chǎn)物概述12-16
• 1.1.1 飲用水消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生12-13
• 1.1.2 飲用水消毒副產(chǎn)物的形成13-14
• 1.1.3 飲用水消毒副產(chǎn)物的種類14
• 1.1.4 飲用水消毒副產(chǎn)物的危害作用14-16
• 1.2 飲用水中消毒副產(chǎn)物的研究進展16-19
• 1.2.1 飲用水消毒副產(chǎn)物的毒性研究16-18
• 1.2.2 飲用水消毒副產(chǎn)物流行病學(xué)的調(diào)查研究18
• 1.2.3 飲用水消毒副產(chǎn)物的分布狀況18-19
• 1.2.4 飲用水消毒副產(chǎn)物的控制研究19
• 1.3 三溴甲烷的相關(guān)研究19-22
• 1.3.1 簡述19-20
• 1.3.2 三溴甲烷的性質(zhì)及毒性20
• 1.3.3 三溴甲烷的研究動態(tài)及本文研究的主要內(nèi)容及意義20-22
• 1.5 本文的研究采用的方法22-24
• 第二章 三溴甲烷同DNA、蛋白質(zhì)的作用研究24-38
• 2.1 前言24
• 2.2 實驗部分24-25
• 2.2.1 儀器與試劑24
• 2.2.2 實驗使用液的制備24-25
• 2.2.3 實驗方法25
• 2.3 結(jié)果與討論25-37
• 2.3.1 三溴甲烷同DNA的相互作用25-27
• 2.3.2 三溴甲烷與牛血清白蛋白(BSA)的相互作用27-32
• 2.3.3 三溴甲烷與牛血紅蛋白(Hb)的相互作用32-34
• 2.3.4 三溴甲烷與色氨酸(Trp)的相互作用34-37
• 2.4 結(jié)論37-38
• 第三章 金屬離子Cd(II)與DNA、蛋白質(zhì)的作用研究38-48
• 3.1 前言38
• 3.2 實驗部分38-39
• 3.2.1 儀器與試劑38
• 3.2.2 實驗使用液的制備38-39
• 3.2.3 實驗方法39
• 3.3 結(jié)果與討論39-47
• 3.3.1 Cd(II)同DNA的相互作用39-41
• 3.3.2 Cd(II)與牛血清白蛋白(BSA)的相互作用41-43
• 3.3.3 Cd(II)與血紅蛋白(Hb)的相互作用43-45
• 3.3.4 Cd(II)與色氨酸(Trp)的相互作用45-47
• 3.4 結(jié)論47-48
• 第四章 金屬離子Cd(II)對三溴甲烷與DNA、蛋白質(zhì)結(jié)合的影響48-56
• 4.1 前言48
• 4.2 實驗部分48-49
• 4.2.1 儀器與試劑48
• 4.2.2 實驗方法48-49
• 4.3 結(jié)果與討論49-55
• 4.3.1 Cd(II)對三溴甲烷同DNA結(jié)合的影響49-51
• 4.3.2 Cd(II)對三溴甲烷與牛血清白蛋白(BSA)結(jié)合的影響51-53
• 4.3.3 Cd(II)對三溴甲烷與牛血紅蛋白(Hb)結(jié)合的影響53-55
• 4.4 結(jié)論55-56
• 總結(jié)論56-57
• 參考文獻57-65
• 致謝65-66
• 附錄66-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表的論文66-67
• 個人簡況及聯(lián)系方式67-68

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