BCA 生物无机化学与应用 1687 - 479 x 1565 - 3633 Hindawi出版公司 649640年 10.1155 / 2012/649640 649640年 研究文章 敏感的标记Cisplatin-DNA交互:x射线光电子能谱的CL Fangxing Xiaobin Qianhong Danzhen 法雷尔 尼古拉斯·P。 1 光催化的国家重点实验室培育基地 光催化研究所 化学和化学工程学院 福州大学 福州350002年 中国 fzu.edu.cn 2012年 24 10 2012年 2012年 30. 07年 2012年 27 09年 2012年 29日 09年 2012年 2012年 版权©2012肖Fangxing et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

顺铂和Pt-based类似物抗癌剂的发展需要知识有关这些药物与DNA相互作用的分子机制。然而,顺铂的反应与DNA的结合动力学和动力学由传统方法远非令人满意。在这项研究中,一个典型的20-base寡核苷酸(C GT GACA GTTATT GCA GGC G),作为一个简化模型表示DNA,与顺铂不同摩尔比和混合培养时间。高分辨率的XPS谱的核心元素C, N, O, P, Cl记录探讨顺铂和DNA之间的相互作用。从deconvoluted Cl光谱可以很容易区分的共价结合氯离子氯物种cisplatin-oligo复合物,而显示不同的功能在不同的反应时间和比例。监控的大小和能量光电子Cl 2 p信号通过XPS可以作为敏感标记探针的交互动态化学键与DNA顺铂的反应。在37°C,最佳培养时间来获得一个稳定的cisplatin-oligo复杂的谎言约20小时。这部小说分析技术可能有价值的含义理解的基本机制顺铂细胞毒性并确定债券在治疗癌症细胞的效率。

1。介绍

独联体-diamminedichloroplatinum(顺铂)已成为最常用的药物大多数恶性肿瘤的化疗治疗( 1- - - - - - 4]。DNA损伤的增强顺铂在伴随的放化疗治疗进一步强调了顺铂类药物在癌症治疗中的应用( 5, 6]。顺铂杀死癌症细胞通过细胞凋亡引起的核DNA的绑定和交联,不同的中间加合物形成的顺铂与DNA结合被认为是负责其细胞毒性。因此,探索这种潜在的相互作用的分子基础可能产生重大影响的最优顺铂和铂类抗肿瘤药物的临床应用。

Pt绑定碱基的过程涉及复杂的通路活动控制,呈现准确的识别反应率和产品相当困难。在这方面,大量的分析技术迄今为止一直利用调查歧管cisplatin-DNA加合物的反应,包括离子交换色谱法( 7),毛细管电泳(CE) [ 8- - - - - - 11),高效液相(高效液相色谱) 12, 13),x射线衍射( 14- - - - - - 18),核磁共振光谱( 12, 19- - - - - - 21),扩展x射线吸收精细结构(EXAFS),傅里叶变换红外(FTIR) [ 22),一组质谱分析(MS)技术( 8, 16, 17, 23- - - - - - 32),和时间分辨飞秒激光光谱学 33]。这些一系列的组合研究表明,反应启动主要从单功能的顺铂的水合作用过程和双官能团的加合物在数天甚至数周的时间尺度。主要配置GpG和ApG intrastrand加合物,共占80 - 90%的Pt。尽管上述联合技术用于产品的决心产生顺铂结合DNA,阐明中间绑定机制面临的挑战已经会见了有限的成功。与此同时,许多其他因素如DNA序列类型和缓冲还会影响观察加合物的形象。因此,在分子尺度上的顺铂与DNA之间的相互作用被发现是相当复杂的除了在癌症治疗中的意义。在实践中,Pt-based化疗药物的应用程序需要一个简单和直接的方法监控这样的相互作用过程。

之前的研究揭示了顺铂水合作用和随后的反应是主要面向Pt绑定的过程。尽管如此,重要的信息关于氯配体释放顺铂通常是被忽视的,因为它是很难获得 通过传统HPLC-based技术。此外,报告顺铂与DNA的相互作用,通过监测氯信号与x射线光电子能谱(XPS),还没有被报道。在目前的研究中,新见解顺铂与DNA的相互作用是通过监测氯而不是更传统的Pt与XPS信号。XPS是其中一个最强大的化学表征技术。上面提到的传统分析方法相比,它不仅允许量化各种样品的元素分析电影,而且,更重要的是,提供了相对精确的信息关于化学键和元素化学状态的修改。

XPS表征cisplatin-DNA互动没有报道除了初步工作由米勒德等人(1975年 34]。根据敏感结合能(是)转变成DNA的组成元素,包括N 1 s、O 1 s和P 2 P,作者得出结论,cisplatin-DNA反应是发起攻击的Pt N7位置和邻近O6鸟嘌呤(G)的网站。相对于其他技术的结果,这表明,顺铂优先债券N7网站嘌呤( 4, 14, 15, 35),因此很希望系统地比较cisplatin-DNA纯DNA通过XPS再次与当前提高灵敏度和分辨率。 水之间的歧视和chloroligands XPS尤其适合检测氯的化学变化,这将是一个强有力的信号监测顺铂和DNA之间的动态交互。

这里,为了简单阐明顺铂和DNA的普通化学的场景,一个典型的20-base寡核苷酸,也就是说,“益生元”,C GT GACA GTTATT GCA GGC G,8 G的网站设计和作为一个概念模型来表示细胞DNA。Cisplatin-oligo复合物准备与顺铂的不同比例和反应时间37°C,是大多数 在体外反应( 36, 37]。高分辨率光谱的寡核苷酸的主要元素(C、N、O, P Cl)有或没有绑定到顺铂被XPS准确测量探头的详细化学键转换低聚糖在顺铂结合DNA的动态过程与纯粹的DNA。高分辨率光谱的显著差异Cl证明监测氯配体通过XPS可以提供一个方便的和有效的方式披露详细的顺铂的反应动力学。更重要的是,这项技术可能被延伸到其他Pt-relating抗癌药物化疗中使用。我们还专门为第一次讨论的DNA成分改变与顺铂的绑定关系。希望我们目前的工作可以激发探索集中在铂类抗肿瘤药物之间的力学分析和XPS和DNA。

2。材料和方法 2.1。材料

的高效液相色谱纯化20-mer益生元(C GT GACA GTTATT GCA GGC G从表达载体,分子量6063)购买。低聚糖的量是由测量其紫外吸收28.5的260海里 μ英杰公司提供的g / OD。 顺式diammineplatinum (II)二氯化(顺铂)从西格玛奥德里奇获得和使用没有任何进一步净化。钽基板(阿尔法蛇丘,99.95%)被用乙醇和去离子水超声清洗(ddH)2O, Milipore 18.2 MΩ·厘米电阻率)的三倍和干手套箱在室温下每个沉积前的DNA。

2.2。制备低聚糖和Cisplatin-Oligo电影

10 μ低聚糖溶液(100 L μ米)沉积在钽箔形成下降2毫米半径和干手套箱在氮气氛在室温下。假设均匀分布的低聚糖基质和密度为1.7 g厘米−3,膜的厚度约为50分子层(ML)。

500年0.1毫克顺铂的溶解 μL dd H2在55°C O 30分钟获得顺铂的解决方案。随后,顺铂方案与寡核苷酸准备cisplatin-oligo复合物混合了不同的比率( R ), R 被定义为低聚糖分子铂原子的摩尔比率。总之,5.2 μL 100年 μM益生元与1.56涨跌互现 μ顺铂与不同浓度L(从100年到2000年ng / μL)得到最后cisplatin-oligo复合物的摩尔比率1:1,2:1,4:1,8:1,10:1、12:1,20:1,分别。cisplatin-oligo复合物同时孵化在37°C在黑暗中4 h在PCR (GeneAmp PCR系统9700)。最后,cisplatin-oligo水溶液沉积在衬底钽和干在手套箱在室温下用氮气气氛形成cisplatin-oligo复合物的电影有不同的比率。相同数量的寡核苷酸的复合物的厚度cisplatin-oligo电影估计是26毫升。

各种孵化实验的时代,同样,cisplatin-oligo复合物比8:1在37°C从0到孵化24小时4 h之间的时间中断。每个样本立即从PCR在给定时间进一步的XPS分析并形成相应的电影。

2.3。XPS测量

XPS测量进行了使用商业XPS系统(热科学ESCALAB 250)配备了双阳极x射线枪,同心半球形电子能量分析器和磁电子透镜。设备操作与单色艾尔·K α 梁作为激励源( h υ = 14 86年 6 eV)的能量分辨率0.45 eV。发射电流保持在6马下底面压力为3.8×10−10mbar。XPS光斑大小和分析仪1毫米以下2。中和电子枪是打开在低能量模式的发射电流100毫安的充电消除在x射线辐照样品。测量前每部电影最初是由氩离子蚀刻操作2 KV和1 μ30年代。材料去除估计是大约1.2海里(0.4 A / s×30 s = 1.2海里)。没有区别是观察到的P 2 P前后光谱Ar蚀刻,而三个监测地点是随机选择在每个样本表面(参见图S1支持信息在网上补充材料doi: 10.1155 / 2012/649640)。它表明,应用Ar蚀刻不影响低聚糖的化学成分和oligo-Pt复杂Ta在目前条件下基质。相反,它能帮助清除表面污染物,暴露出新鲜样品特别是C、O、N光谱。自从XPS探测长度是大约10 nm(3 - 5毫升)在样品表面 38),低聚糖的厚度与顺铂益生元电影的50和26毫升在目前研究发现足够的XPS表征。

半球形电子能量分析器的输入轴样品表面是正常的。XPS测量光谱从0到1200的电动车被记录在固定分析器通过能量的传输方式100 eV和能源的步骤1 eV。元素的典型的山峰,C 1 s, N 1 s, 1 s, P 2 P Cl 2 P,和Pt 4 f,分别记录以50电动汽车的能量传递和能量步骤0.05 eV。XPS谱的能量刻度校准根据标准C 1 s线285.0 eV,这对应于标准烃碳氢键的能量和碳碳键。系统的功函数为4.38 eV。

2.4。XPS分析峰值

4.37商业XPS分析软件(优势)被用来计算峰面积和deconvolute高分辨率光谱的峰值。组成元素的原子比率在影片中根据相应的拟合峰面积计算和校正的仪器灵敏度因子(SF),导致更可靠的结果误差为5%。洛伦兹的卷积和高斯线形状用来满足个人的核心级光谱峰值以及雪莉函数模型的背景。

3所示。结果与讨论 3.1。顺铂的反应过程与寡核苷酸在孵化期

一般来说,两个氯的化学状态存在于任何化合物,即covalent-bound和离子状态( 39]。图 1(一)展览的核心级Cl 2 p光谱顺铂在固相(顶部曲线)和H2O(下图曲线)。个人Cl 2 p山峰可以deconvoluted根据氯的化学特征。2 p轨道角动量耦合的每种类型的氯包括spin-orbit-split紧身上衣,2 p3/2和2 p1/2( 40]。因此,Cl 2 p的光谱曲线拟合两个双重subpeaks分配共价(虚线上曲线在图 1(一)共价和氯离子(虚线图 1(a)和图 1(b))。

(一)高分辨率的XPS谱Cl 2 p的顺铂在固相H2o . (b) Cl 2 p cisplatin-oligo复杂的光谱比8:1增加孵化时间。山峰是deconvoluted共价键和离子键Cl(两个耦合的虚线),分别。使用直线指出共价Cl的相对位置。(c)离子的结合能Cl 2 p3/2对应于(b)作为培养时间的函数。

顺铂的固体,没有扰动的水合作用氯有望共价Pt。换句话说,固态顺铂代表特征的光谱共价Cl与电动汽车(图199.6和201.1 1(a))。当顺铂是溶解在H2O,众所周知,水合作用的动力学过程包括Cl的替代H2O随后在两个步骤,从而共存的两种类型的Cl:离子和共价键,大部分的顺铂( 25, 41]。离子Cl起源于共价结合氯的释放从顺铂和存在由于剩下的静电相互作用,表明的是氯离子小于共价键。这个场景是显示在图 1(一)顺铂在水里,一个强烈的信号观察到离子Cl和共价Cl信号仍然存在。后者显然是看到的相同的是,在坚实的顺铂。Cl应用于类似的分配cisplatin-oligo复杂的光谱。

1(b)显示了核心级Cl 2 p cisplatin-oligo复杂的光谱的摩尔比8:1培养时间的函数,从0到24小时的间隔4 h。的高分辨率光谱Cl 2 p显示截然不同的特性和反应时间延长。在0 h,这意味着顺铂只是没有孵化混合寡核苷酸在37°C,观察到两个主要的峰值对应于共价键和离子键BEs的200.15和198.48 eV Cl与特点,分别。两个主要的特征峰的转变仍然是4 h后孵化相关BEs低能量的199.24 eV和197.71 eV,分别。较长的反应时间,Cl光谱出现作为一个杰出的更广泛的山峰除了在24小时的特性在某种程度上又都可以看到两座山峰。应用相同的峰值反褶积的原理,两种类型的Cl可以分配在每个光谱对不同孵化。结果清楚地显示,共价Cl仍然几乎相同的4至24 h,而离子Cl的减少,最终在24小时相对增加0.27 eV。的是离子Cl培养时间的函数在图中指定 1(c)。

顺铂与寡核苷酸混合时,顺铂的反应通道直接互动与寡核苷酸有望竞争与顺铂的同时水合作用。在水解过程中,氯离子逐渐取代水(H2O)配体,导致生产阳离子单功能的和双官能加合物 41]。核磁共振的研究已经确定了顺铂的半场水解 ca。2 h与 独联体——[Pt (NH3)2Cl (H2O))+作为妥协的优势种 ca。总数的8%铂复杂内2 h [ 41]。作为显示在图 1(a), Cl频谱cisplatin-oligos 0 h是纯顺铂类似,表明类似的反应系统的初始状态。纯粹的顺铂后4 h Cl孵化共价成分的光谱可能主要分配到 独联体——[Pt (NH3)2Cl (H2O))+物种中是199.82 eV。然而,在相同的反应条件下,Cl cisplatin-oligo复杂的频谱变化大大从纯粹的顺铂明显是covalent-bound Cl(即的转变。,199.18 eV和199.82 eV)。虽然不能准确地确定是否形成 独联体pt (NH3)2Cl-oligo加合物是由于氯配体的直接替代顺铂的寡核苷酸或更换水 独联体——[Pt (NH3)2Cl (H2O))+寡核苷酸、光谱以及大量的显著差异同时转变表明cisplatin-oligo体系的形成 独联体——[Pt (NH3)2Cl(低聚糖)+加合物是主要的途径,而水解。换句话说,顺铂与寡核苷酸反应容易导致不可逆的DNA结合。

值得注意的是,在半峰全宽(应用)共价键和离子键Cl高峰在4 h大约是1.0和1.1 eV,分别。反应时间处理,Cl山峰的扩大,特别是离子Cl,明显的在图 1(b)。增大峰值的增加反映了非弹性电子散射与反应时间越长,这进一步表明Pt和低聚糖基地之间的化学键的形成以及氯离子的释放。离子氯释放的证据反映的逐步减少离子Cl 2 p3/2从0到20 h(图 1(c))。消极的是离子Cl表明Cl的转变可能会越来越多地释放与顺铂的约束力低聚糖。大约20 h,预计Cl Pt的配体种类几乎都是低聚糖形成所取代 独联体pt (NH3)2(低聚糖)加合物等 独联体pt (NH3)2GG,离子Cl在光谱的主要特点。在24小时,Cl的增加是和恢复特性的两个主要的峰值特征BEs 199.47 eV和197.38 eV表明稳定顺铂与寡核苷酸的交互的孵化时间20 h。two-peak再现的另一个解释是可能的桥接双核的铂加合物的形成,据戴维斯et al。 41]。他们报告说,表明桥接双核的铂加合物的形成大约是26 h ( 41]。

目前高分辨率Cl光谱的结果作为反应时间的函数与知名cisplatin-DNA反应计划是一致的。此外,它揭示的过程顺铂结合DNA的温度37°C / 24小时的时间尺度比热力学控制的活动。相比以前的研究集中在Pt粘结,Cl的信号通过XPS技术可能是一个敏感的指标直接反映了顺铂的动力学反应和DNA。

3.2。顺铂的摩尔比率的影响低聚糖

Cl与各种顺铂配合物的光谱/低聚糖比例见图 2与纯顺铂的相同培养时间下4 h。为了更好的比较,寡核苷酸的数量保持相同的测量;也就是说,只有顺铂的含量增加。因此,顺铂的含量2等于1 nmol比率,这是接近XPS信号的检测极限从而导致广泛的Cl与相对较高的峰值信噪比。因此,除了2每个Cl频谱的比率可能是deconvoluted成两个紧身上衣2 p山峰分配给共价键和离子键Cl,分别(图 2)。cisplatin-oligo复合物的Cl光谱比率4,8、10展示同样的两个主要2 p3/2峰值的199.2 197.7 ± 0.1 分别eV的共价键和离子键Cl。赋值和先前的研究是一致的含氯化合物( 42- - - - - - 51]。此外,每种类型的Cl表示综合峰面积的相对百分比离子共价Cl约 50 % ± 10 %的比例4、8、10。

高分辨率的XPS谱的Cl 2 p cisplatin-oligo复合物与比率( R 与相同的金额(3.1)从2到20 μ低聚糖的g)。所有样本被孵化后4小时37°C。三个直线是用来分配共价键和离子键的位置(我)Cl债券cisplatin-oligo复合物的位置以及离子顺铂(II) Cl,分别。

比例增加到12至20时,一个更广泛的峰值较高的显示。反应时间的结果表明,低聚糖的离子的Cl大约是197.7 eV或更低。光谱相比cisplatin-oligos较低的比率,它是令人惊讶的发现可以解决类似的离子的峰Cl(离子)不存在cisplatin-oligo复杂12到20的比例。是如此之高,广泛的山峰cisplatin-oligo复杂的比率的12至20只能分配给共价键Cl。这个任务似乎与之前的结果,表明顺铂的反应容易导致离子的释放与寡核苷酸Cl。我们如何理解离子Cl在图的明显消失 2吗?

显著地,20-base益生元(C GT GACA GTTATT GCA GGC G)本研究中使用11嘌呤(G, A)表示,总共有11个互动网站一个顺铂。因此,在摩尔比顺铂益生元低于11日顺铂可以完全反应,也就是说,结合G或基地之一和释放Cl显示在图 1。当比率增加到11,供过于求的顺铂对反应网站。换句话说,系统包含更多的顺铂与寡核苷酸,并不能反应遵循水合作用的过程。顺铂的数量的增加导致cisplatin-oligo复杂的化学环境的变化,导致转移的Cl光谱更高。事实上,Cl光谱纯顺铂在相同的条件下解决共价键和离子键Cl与199.82和198.37 eV,分别。因此,它是合理的deconvolute Cl的光谱与12至20比纯粹的顺铂离子Cl,离子(2)Cl如图 2。此外,多个反应也可能发生在12系统比率和20所展示的更广泛的山峰Cl光谱比比率低于11。

测定DNA的platination Pt-based药物通常局限于复杂电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)可能无法提供足够的信息在特定的相互作用过程 52]。我们的研究结果有力地表明,峰值强度和详细的化学成分deconvoluted Cl光谱的低聚糖与顺铂的比率。共价结合氯(−Cl)和氯离子(Cl)物种在不同的反应过程和不同的摩尔比率的顺铂可以容易分化单独从高分辨率Cl光谱。即Cl XPS谱可以表现出不同的特性在不同摩尔比的水平,因此,使其变质的 原位方法跟踪platination DNA的过程。它还表明Cl的表征XPS可以应用到监控化学治疗剂顺铂与DNA的相互作用。

3.3。化学键转换DNA顺铂引起的

除了Cl光谱、XPS也可以用来描述DNA顺铂引起的化学键的转换。的高分辨率光谱记录四个主要元素,C, N, O和P的DNA (C 1 s、N 1 s, O 1 s和P 2 P地区cisplatin-oligo和低聚糖)呈现在图 3。许多山峰选择适合每个元素区域对应于特定的化学成键。谱峰的任务是根据已知的取代基进行核心电子结合能的影响( 53]。胸腺DNA的XPS表征( 54)和自组装单层DNA ( 55, 56以前也被报道。由于低聚糖的结构相似的DNA和更好的比较,我们应用相同的峰值作业指Ptasińska等的工作。 54]。特定的化学键物种有关C, N, O在寡核苷酸的框架显示在支持信息。

高分辨率的XPS谱C 1 s, N 1 s, O 1 s, P 2 P地区纯寡核苷酸和cisplatin-oligo复合物比10的相同数量的寡核苷酸的电影。cisplatin-oligo复杂的孵化时间是4小时。曲线峰值(固体)deconvoluted特定组件的低聚糖(虚线)包括(a) C 1 s,尿素(1)峰值,酰胺(2),碳氮/ C-O-C / C / N =碳碳(3),和碳氢化合物(4);(b) N 1 s,氨基酸(1)和亚氨基的(2);(c) O 1 s, c (1), c = O / N = O(2)和磷酸基(3);(d) P 2 P,磷酸基。注意,光谱在每个图都在相同的规模,但抵消清晰。

C cisplatin-oligo和益生元(图1 s光谱 3(一个))曲线拟分配碳物种的四种类型:(1)尿素(c (= O) - N),(2)酰胺(c = O),(3)酒精/环醚/碳氮键(c / C-O-C /碳氮/ N =碳碳),和(4)烃(碳碳/碳氢键)。在目前的研究中,样品与氩离子气急败坏的每次测量前获得最低碳污染的XPS谱。因此,C 1 s光谱展览功能独特由于大块样品的碳物种不同的贡献。低聚糖的C 1 s XPS谱显示与之前报道的单条DNA忠实协议( 55]。从复杂的峰值区域碳物种不同,相应的百分比从7.13% 1 - 4碳组件发现变化,17.73%,38.19%,36.95%,3.18%,15.24%,29.77%,和51.18%,分别与顺铂的比率低聚糖增加从0到10。C 1 s频谱变化明显的组成部分4和强度大大增加对低聚糖的顺铂。它表明,顺铂的绑定可能暴力扰乱寡核苷酸的常规结构导致化学环境的交替。更具体地说,与顺铂的国米,intrastrand绑定DNA碱基,更大的结构变化的影响,如扰动之间的氢键基地,预计将发生在定义良好的双链DNA。

校长N 1 s核心级峰值由双组分结构的DNA与400.8和399.3 eV,分别符合公布结果( 55]。更高的能量峰值是由于氨基N网站与单键,和较低的峰值是分配给亚氨基的物种,包括双N = C键。N 1 s频段cisplatin-oligo显示不同的功能相比,纯益生元:窄峰的强度的增加,峰高的转变。众所周知,顺铂结合优先G的N7网站或收益率cisplatin-DNA加合物,此外, 在体外研究表明, 独联体pt (NH3)2GG和 独联体pt (NH3)2AG intrastrand交联加合物占65%和25%,分别在总Pt-DNA物种( 57, 58]。因此,预计高峰1 N 1 s cisplatin-oligo包括Pt-N债券的新贡献。寡核苷酸相比,喜神贝斯的氨基和亚氨基的cisplatin-oligos增加到401.8和400.1 eV,分别显示更强的化学键的形成。

O 1 s频段的低聚糖和以前的报告是一致的,包括两个主要的峰值和峰值相对较小的534.3,532.8,和531.1 eV。小峰是deconvoluted根据丁斯莫尔和李的程序和分配给哦债券( 55]。然而,对于寡核苷酸,酒精是最小的组件在所有物种,这是微不足道的显示在 55]。相对对称峰观察cisplatin-oligos O 1 s轨道谱的。同样,它可以deconvoluted三峰是534.5,533年和532年电动汽车。一个可能的解释的O 1 s光谱的变化是顺铂也可能与羰基反应N7站点附近的鸟嘌呤,在Macquet及Theophanides [ 59),这可能导致羧基/脲基的变化(2)物种。此外,值得注意的是,3,这是分配给氧的磷酸基,大幅转向高是0.9 eV。由于没有结合顺铂的支柱,这是猜测,顺铂结合DNA碱基可能施加影响的化学键环境网站上邻近的骨干。P 2 P的光谱,与增加峰值0.2 eV是cisplatin-oligo观察。在这方面,我们推测,顺铂的绑定可能真正影响P 2 P的骨干光谱只能归因于骨干的磷酸盐;这个结果是同意的解释啊,1 s光谱的结果。

概括,重大的改变显然是观察到的XPS测量光谱cisplatin-oligo复合物比纯益生元(图S5)。这是明确证明了BEs和峰值强度寡核苷酸对C 1 s, N 1 s, O 1 s轨道摄动的顺铂,这一现象的基础位于顺铂的细胞毒性细胞的机制。

3.4。在孵化期间DNA化学键转化

除了Cl光谱,化学键转换在孵化期间可能与C, N, O和P光谱。应用高斯曲线拟图所示类似 3不同组件的相对百分比峰值,C, N, O物种在不同的孵化时间可以获得。O在磷酸的相对百分比(O 1 s 3) N亚氨基的(N 1 s)和C尿素(C 1 s - 1)作为培养时间的函数从8到24 h如图 4。峰值的百分比的典型三债券C, N, O显示一个类似的趋势,也就是说,大幅减少从孵化时间8到12 h相对饱和从16到24 h。表明,无论顺铂绑定在多大程度上影响O, C和N键在DNA,化学键更稳定的培养时间超过16 h。因此,为了获得更好的平衡顺铂和DNA之间的化学反应,获得稳定cisplatin-DNA复合物为进一步辐射研究中,我们建议顺铂的最佳培养时间大约20 h。结果也意味着同时放化疗治疗涉及Pt-based药物顺铂的最佳吸收可能发生后一天内注入。

O-P的相对百分比(■),N = C(●)和氮(▲)债券cisplatin-oligo复杂比10 deconvoluted从相应的1 s, N 1 s和C 1 s山峰作为培养时间的函数。百分比是获得一个类似高斯反褶积过程如图 3

4所示。结论

顺铂与20-mer交互的动态低聚糖被XPS系统监控技术。高分辨率的XPS谱的Cl cisplatin-oligo复合物显示特征对不同反应时间和比率的顺铂低聚糖。结果表明Cl特征信号通过XPS可以用作一个敏感标记披露与DNA顺铂的反应动态绑定,在37°C模拟化疗的过程。通过精确测量其他低聚糖的主要组成元素的光谱(即。,C,N,O, and P), the shift of the BE as well as peak intensity with the binding of cisplatin were, for the first time, observed. Since the structural and chemical bond modifications may provide information related to the cytotoxicity of cisplatin in cell, our results would point to promising vistas on XPS as a novel characterization platform to investigate the dynamics of specific processes in the reaction of cisplatin with DNA, along with complementary results from traditional methods. In fact, the technique may have widespread applications to monitor the reaction dynamics of other Pt-based chemotherapeutic agents, such as carboplatin and oxaliplatin. Recently, engineering of cisplatin nanoparticles with glycol-functionalized copolymer exhibit improved antitumor efficacy [ 60),表明连续打开小说发展的顺铂药物。进一步沿着这条线系统工作Pt-anticancer药物与DNA相互作用在我们实验室正在进行中。

确认

支持由中国国家自然科学基金(20973039),该奖项计划闽江学者教授,在大学长江学者和创新研究团队项目(PCSIRT0818)和中国国家基础研究计划(973计划:2007 cb613306)极大地承认。

Devita 诉T。 赫尔曼 年代。 Resenberg 美国一个。 癌症:肿瘤的原理和实践 2001年 纽约,纽约,美国 Lippincott威廉姆斯和威尔金斯 D。 Lippard 美国J。 细胞处理铂抗癌药物 自然评论药物发现 2005年 4 4 307年 320年 2 - s2.0 - 18244379333 10.1038 / nrd1691 凯兰 l 以铂为基础的癌症化疗的复兴 自然评论癌症 2007年 7 8 573年 584年 2 - s2.0 - 34547100275 10.1038 / nrc2167 E。 Giandornenico c . M。 铂类抗肿瘤药物的现状 化学评论 1999年 99年 9 2451年 2466年 2 - s2.0 - 24644486532 Y。 狩猎 d . J。 奥尔特 P。 Sanche l 二级低能电子的作用同时放化疗治疗癌症 物理评论快报 2008年 One hundred. 19 198101年 198104年 2 - s2.0 - 43749096555 10.1103 / PhysRevLett.100.198101 Sanche l 次要的角色低能量电子放射生物学和放化疗治疗癌症 化学物理快报 2009年 474年 1 - 3 1 6 2 - s2.0 - 65549167776 10.1016 / j.cplett.2009.03.023 Fichtinger-Schepman a·J。 范Oosterom a . T。 洛曼 p . M。 Berends F。 全身的cis-Diamminedichloroplatinum (II)在周边七个癌症患者的白细胞DNA加合物:定量免疫化学检测加合物的感应和删除后一剂cis-Diamminedichloroplatinum (2) 癌症研究 1987年 47 11 3000年 3004年 2 - s2.0 - 0023185508 德国哈丁 c·G。 Schuluga P。 Galanski M。 Timerbaev a。R。 Keppler b K。 Tumor-inhibiting铂(II)与氨基醇配体复合物:毛细管电泳的作用方式的比较和喷雾电离质谱 电泳 2003年 24 12 - 13 2038年 2044年 2 - s2.0 - 0346504188 德国哈丁 c·G。 Keppler b K。 CE在抗癌metallodrug研究更新 电泳 2007年 28 19 3436年 3446年 2 - s2.0 - 35348971455 10.1002 / elps.200700114 泽克 一个。 Galanski M。 Bereuter t . L。 Keppler b K。 林德纳 W。 毛细管电泳研究顺铂与核苷一磷酸,di和三核苷酸 杂志的色谱 1999年 852年 1 337年 346年 2 - s2.0 - 0032793185 10.1016 / s0021 - 9673 (99) 00467 - 7 德国哈丁 c·G。 Timerbaev a。R。 Keppler b K。 毛细管电泳在抗癌metallodrug研究:进展和未来的挑战 电泳 2003年 24 12 - 13 2023年 2037年 2 - s2.0 - 0347720695 里德 F。 Z。 默多克 p·d·S。 Corazza 一个。 Hambley t·W。 Berners-Price 美国J。 Chottard j . C。 萨德勒 p . J。 Platination GG网站的单链和双链形式的14-base寡核苷酸diaqua顺铂其次是核磁共振和高效液相色谱法。影响白金配体和碱基序列的5 ' - g和3 ' - g platination选择性 欧洲生物化学杂志 1997年 249年 2 370年 382年 2 - s2.0 - 0030664227 Volckova E。 Dudones l . P。 玻色 r . N。 顺铂的高效液相色谱法测定结合DNA的生物硫醇:影响主导platinum-thiol绑定的抗癌作用 医药研究 2002年 19 2 124年 131年 2 - s2.0 - 0036176697 10.1023 /:1014268729658 谢尔曼 s E。 吉布森 D。 a·h·J。 Lippard 美国J。 x射线结构主要与DNA加合物的抗癌药物顺铂:Cis - [Pt (NH3)2(d (pGpG))) 科学 1985年 230年 4724年 412年 417年 2 - s2.0 - 0022345333 谢尔曼 s E。 吉布森 D。 a·h·J。 Lippard 美国J。 晶体和分子结构的cis - [Pt (NH3)2(pGpG) [d]],校长加合物形成的cis-diamminedichloroplatinum (II)与DNA 美国化学学会杂志》上 1988年 110年 22 7368年 7381年 2 - s2.0 - 0023709418 中田英寿, p . M。 罗森茨维格 a . C。 弗雷德里克 c。 Lippard 美国J。 晶体结构包含主要的双链DNA加合物的抗癌药物顺铂 自然 1995年 377年 6550年 649年 652年 2 - s2.0 - 0028805743 中田英寿, p . M。 弗雷德里克 c。 Lippard 美国J。 晶体结构的抗癌药物顺铂双螺旋DNA 美国化学学会杂志》上 1996年 118年 49 12309年 12321年 2 - s2.0 - 0030471480 10.1021 / ja9625079 Komeda 年代。 Moulaei T。 森林 K·K。 Chikuma M。 法雷尔 n P。 威廉姆斯 l D。 第三个DNA结合方式:磷酸夹的多核铂复杂 美国化学学会杂志》上 2006年 128年 50 16092年 16103年 2 - s2.0 - 33845563618 10.1021 / ja062851y 范Garderen c·J。 范Houte l . p。 的解决方案结构包含的DNA双工 独联体pt (NH3)2【d (-GTG -) - N7(G), N7(G)]加合物,所确定的轨迹NMR和分子力学/动力学 欧洲生物化学杂志 1994年 225年 3 1169年 1179年 2 - s2.0 - 0028077337 10.1111 / j.1432-1033.1994.1169b.x H。 l 里德 b R。 Drobny g . P。 霍普金斯 p . B。 解决方案的结构cisplatin-induced interstrand DNA交联 科学 1995年 270年 5243年 1842年 1845年 2 - s2.0 - 0029585833 s . O。 Intini f P。 Natile G。 Marzilli l·G。 小说肉搏战构象异构体的d (GpG)交联Pt:新的光交叉连接的构象由Pt抗癌药物 美国化学学会杂志》上 1998年 120年 46 12017年 12022年 2 - s2.0 - 0032567202 10.1021 / ja9805674 布维 D。 Michalowicz 一个。 Crauste-Manciet 年代。 布罗萨德 D。 教务长 K。 EXAFS和红外结构二乙基二硫代氨基甲酸研究铂抗癌药物的降解 无机化学 2006年 45 8 3393年 3398年 2 - s2.0 - 33646428928 10.1021 / ic051904u 贝克 j·L。 Colgrave m . L。 拉尔夫 美国F。 Sheil M . M。 电喷雾电离质谱的寡核苷酸药物复合物,金属,和蛋白质 质谱分析评论 2001年 20. 2 61年 87年 2 - s2.0 - 0035263299 10.1002 / mas.1003 Dorcier 一个。 德国哈丁 c·G。 Scopelliti R。 r·H。 Keppler b K。 戴森 p . J。 研究有机金属反应的俄文,Rh - Os-pta复合物与DNA模型化合物 无机生物化学杂志》上 2008年 102年 5 - 6 1066年 1076年 2 - s2.0 - 41949129450 10.1016 / j.jinorgbio.2007.10.016 德国哈丁 c·G。 Tsybin y . O。 福克斯 J。 戴森 p . J。 表征铂抗癌药物此种网站使用自顶向下的质谱方法 无机化学 2008年 47 1 17 19 2 - s2.0 - 38749084242 10.1021 / ic702236m 阿勒代斯 c·S。 戴森 p . J。 科菲 J。 约翰逊 N。 测定药物结合位点的蛋白质的电喷雾电离质谱:顺铂与转铁蛋白的相互作用 质谱快速通信 2002年 16 10 933年 935年 2 - s2.0 - 0036012889 10.1002 / rcm.662 德国哈丁 c·G。 w·H。 一个。 Messori l Keppler b K。 戴森 p . J。 质量ubiquitin-platinum主要抗癌药物的相互作用的光谱分析:谱技术与应急服务国际公司 原子光谱法分析杂志》上 2007年 22 8 960年 967年 2 - s2.0 - 34547436392 10.1039 / b703350h Groessl M。 德国哈丁 c·G。 Polec-Pawlak K。 Jarosz M。 Keppler b K。 毛细管电泳用连字符连接电感耦合等离子体质谱法:一种新颖的方法分析抗癌metallodrugs在人类血清和血浆 电泳 2008年 29日 10 2224年 2232年 2 - s2.0 - 47149102244 10.1002 / elps.200780790 Da坳 R。 Silvestro l Baiocchi C。 Giacosa D。 Viano 我。 高效液相chromatographic-mass cis-dichlorodiamineplatinum-DNA复合体使用ionspray接口的光谱分析 色谱法杂志》 1993年 633年 1 - 2 119年 128年 2 - s2.0 - 0027468650 10.1016 / 0021 - 9673 (93)83145 - i Warnke U。 用绳索下降 C。 迈耶 H。 Kloft C。 Galanski M。 德国哈丁 c·G。 Keppler b K。 Jaehde U。 分析铂加合物与DNA核苷酸和核苷通过毛细管电泳质:耦合的迹象鸟苷5′一磷酸O6- n7螯合 ChemBioChem 2004年 5 11 1543年 1549年 2 - s2.0 - 8844258069 10.1002 / cbic.200400015 J。 Kyas 一个。 谢尔德里克 w·S。 D。 识别( η 6 芳烃)钌(II)蛋白质结合位点 大肠杆菌细胞结合多维液相色谱和ESI串联质谱:特定的绑定(( η 6 -p-cymene) RuCl2(DMSO)] stress-regulated蛋白质和解旋酶 生物无机化学》杂志上 2007年 12 6 883年 894年 2 - s2.0 - 34547468216 10.1007 / s00775 - 007 - 0242 - x 美国年代。 Stivers称 k . M。 德维尔白 r·W。 亨德森 p . T。 动力学carboplatin-DNA绑定在基因组DNA和膀胱癌细胞由加速器质谱分析 化学毒物学研究 2006年 19 5 622年 626年 2 - s2.0 - 33744460731 10.1021 / tx060058c 问:B。 分子反应机制的低剂量顺铂联合治疗与放射治疗、光动力治疗 医药化学杂志 2007年 50 11 2601年 2604年 2 - s2.0 - 34250155229 10.1021 / jm061416b 米勒德 M . M。 Macquet j . P。 Theophanides T。 X射线光电子能谱的DNA。Pt复合物。的证据啊6(卦)。N7(卦)螯合的DNA与cis dichlorodiamine铂(II) Biochimica et Biophysica学报 1975年 402年 2 166年 170年 2 - s2.0 - 0016739605 Crul M。 Schellens j . h . M。 Beijnen j . H。 Maliepaard M。 顺铂耐药性和DNA修复 癌症治疗的评论 1997年 23 5 - 6 341年 366年 2 - s2.0 - 0031443744 10.1016 - 7372年颁布/ s0305该政令旨在(97)90032 - 3 Malina J。 Vrana O。 Brabec V。 机械研究调制的乳沟拓扑异构酶的活动我mono的DNA加合物,bi-functional PtII复合物 核酸的研究 2009年 37 16 5432年 5442年 2 - s2.0 - 70449707728 10.1093 / nar / gkp580 Onoa g . B。 莫雷诺 V。 研究顺铂引起的修改,transplatin, Pd (II)和Pt (II) mepirizole衍生品pBR322 DNA通过原子力显微镜 国际制药学杂志 2002年 245年 1 - 2 55 65年 2 - s2.0 - 0036806556 10.1016 / s0378 - 5173 (02) 00332 - 0 瓦格纳 c, D。 里格斯 w·M。 戴维斯 l E。 制模工 j·F。 Muilenberg g . E。 手册的x射线光电子能谱 1979年 美国明尼苏达州伊甸草原 优秀的 奥尔森 大肠。 克罗克 c·R。 本森 美国一个。 Pavlish j . H。 福尔摩斯 m·J。 表面成分的碳吸附剂暴露在模拟煤燃煤烟气 空气和废物管理协会杂志》上 2005年 55 6 747年 754年 2 - s2.0 - 22844448683 巴拉科瑞斯南 T。 基于 E。 准备和光谱表征surface-enriched(与活跃的站点)聚合物固载化催化剂及其效率有机加成反应:动力学研究 高分子科学杂志》上 2003年 41 2 347年 364年 2 - s2.0 - 0037438847 10.1002 / pola.10562 戴维斯 m . S。 Berners-Price 美国J。 Hambley t·W。 缓慢的顺铂水合作用的DNA而不是磷酸的存在:改进的理解序列选择性和monoaquated和diaquated物种的角色绑定的顺铂的DNA 无机化学 2000年 39 25 5603年 5613年 2 - s2.0 - 0034638878 10.1021 / ic000847w w·H。 e . T。 Neoh k·G。 功能化的hydrogen-terminated Si(100)衬底的表面筏聚合氯化4-vinylbenzyl和随后的光诱导的金属化的衍生 工业化学与工程化学研究 2004年 43 17 5194年 5202年 2 - s2.0 - 4043142783 制模工 j·F。 为小事争吵 w·F。 Sobol p E。 Bomben k·D。 Chastian J。 x射线光电子能谱学 1992年 美国明尼苏达州伊甸草原 优秀的 Beamson G。 布里格斯 D。 有机聚合物的高分辨率XPS: Scienta ESCA300数据库 1992年 英国奇切斯特 约翰威利 Neoh k·G。 e . T。 结构的研究在reprotonatlon polyaniiine电影/去质子化周期 《物理化学》杂志上 1991年 95年 24 10151年 10157年 棕褐色 k . L。 棕褐色 b·t·G。 e . T。 Neoh k·G。 x射线光电子能谱研究聚苯胺的化学结构 物理评论B 1989年 39 11 8070年 8073年 2 - s2.0 - 35949008880 10.1103 / PhysRevB.39.8070 美国J。 f·J。 e . T。 Pehkonen s . O。 修改surface-oxidized铜合金的耦合的紫罗碱抑制微生物腐蚀的影响 电化学学会》杂志上 2007年 154年 11 C645 C657 2 - s2.0 - 34848924101 10.1149/1.2777013 Neoh k·G。 e . T。 棕褐色 k . L。 x射线光电子能谱技术的局限性电活性聚合物的研究 物理化学学报B 1997年 101年 5 726年 731年 2 - s2.0 - 0030838155 Chamoulaud G。 Belanger D。 化学改性磺化膜表面的磺酰胺键的形成 朗缪尔 2004年 20. 12 4989年 4995年 2 - s2.0 - 2942702363 10.1021 / la036285l 棕褐色 年代。 Forgue a . L。 Belanger D。 描述的阳离子交换/ polyailine复合膜 朗缪尔 2003年 19 3 744年 751年 X。 Neoh k·G。 e . T。 Redox-sensitive微孔膜由聚偏二氟乙烯)嫁接viologen-containing聚合物侧链 大分子 2003年 36 22 8361年 8367年 2 - s2.0 - 0344549732 10.1021 / ma034794o 了这 e·e·M。 Tibben M。 罗辛 H。 Schellen j . h . M。 Beijnen j . H。 应用电感耦合等离子体质谱法在临床肿瘤药理研究 质谱分析评论 2008年 27 2 67年 One hundred. 2 - s2.0 - 39849095464 10.1002 / mas.20159 c . Y。 P。 哈勃 g . M。 格兰杰 d . W。 Castner d·G。 赌博 l . J。 表面覆盖和单层结构的混合DNA / Alkylthiol黄金:由XPS表征,NEXAFS,荧光强度测量 分析化学 2006年 78年 10 3316年 3325年 2 - s2.0 - 33646744791 10.1021 / ac052137j Ptasińska 年代。 Stypczyńska 一个。 尼克松 T。 梅森 n . J。 Klyachko d . V。 Sanche l x射线诱导损伤的DNA进行x射线光电子能谱 化学物理学报 2008年 129年 6 129年 134年 2 - s2.0 - 49749093434 10.1063/1.2961027 丁斯莫尔 m·J。 j·S。 特征x射线光电子光谱差异B-DNA和单层M-DNA黄金 无机生物化学杂志》上 2008年 102年 8 1599年 1606年 2 - s2.0 - 46749115162 10.1016 / j.jinorgbio.2008.02.007 Vilar m·R。 做的“政府改造” a . m . B。 Ferraria a . M。 Jugnet Y。 Nogues C。 贝利 D。 乃缦 R。 与电子相互作用自组装单层膜的DNA: HREELS和XPS研究 物理化学学报B 2008年 112年 23 6957年 6964年 2 - s2.0 - 48549104971 10.1021 / jp8008207 沙玛 诉M。 威尔逊 w·R。 放射线增减先进的鳞状细胞癌的头部和颈部与顺铂在伴随的放射治疗 欧洲Oto-Rhino-Laryngology档案 1999年 256年 9 462年 465年 2 - s2.0 - 0032698283 10.1007 / s004050050190 Fichtinger-Schepman a·J。 范Oosterom a . T。 洛曼 p h . M。 Berends F。 全身的Cis-Diamminedichloroplatinum (II)在周边七个癌症患者的白细胞DNA加合物:定量免疫化学检测加合物的感应和删除后一剂Cis-Diamminedichloroplatinum (2) 癌症研究 1987年 47 11 3000年 3004年 2 - s2.0 - 0023185508 Macquet j . P。 Theophanides T。 DNA体外相互作用与反式铂和独联体Pt (NH)3)2Cl2 生物无机化学 1975年 5 1 59 66年 2 - s2.0 - 0016839283 10.1016 / s0006 - 3061 (00) 80221 - 5 Paraskar 一个。 索尼 年代。 巴苏 年代。 Amarasiriwardena c·J。 卢波利 N。 Srivats 年代。 罗伊 r S。 森古普塔 年代。 合理设计聚合物顺铂纳米粒子提高抗肿瘤功效 纳米技术 2011年 22 26 2 - s2.0 - 79957856845 10.1088 / 0957 - 4484/22/26/265101 265101年