本项目对比研究了DNA在水和非水溶剂中的构象及复合行为。研究表明DNA在非水溶剂中表现出的行为与水中有本质差别。在DMF等极性溶剂中,DNA仍然携带有电荷,但在动态光散射中没有观察到双模式存在。长链DNA被压缩并解旋,最终形成的形态与DNA的三级结构有关,如线状DNA形成球形,质粒DNA则形成面包圈结构;而短链DNA在相同条件下则保持了构象完整。在离子液体中,DNA的行为更加复杂,基本观察不到带电现象,链构象与离子液体正、负离子的种类密切相关。 DNA在水溶液中形成聚电解质复合物时,复合物是以慢模式为基础生长起来的,而不是基于单分子链。非水溶剂中,DNA静电复合的驱动力比较弱,所形成的复合物更接近热力学平衡态结构。采用在非水溶剂中高浓度复合,继而在水溶液中稀释的方法,我们制备了具有新型结构的DNA复合物。在非水溶剂中制备的DNA复合物除了受介电常数影响外,排除体积效应也不可忽视。我们发现,受排除体积作用的影响,DNA在非水溶剂中的复合可以有效地区分嘌呤和嘧啶,这为进一步研究DNA在生理环境中的特异性相互作用提供了新的线索。
英文主题词DNA;polyelectrolyte complex; non-aqueous solution; slow mode; gene delivery