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。
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。
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。