[发明专利]一种快速定量评价药物核酸相互作用的方法

说明书

技术领域：

本发明属于化学与物理科学，具体涉及芯片电泳技术；特别提供了一种使用专用的阵列微流控芯片对药物核酸相互作用进行定量评价的方法。

背景技术：

核酸分子是多态的(包括序列、结构等)，在它们的结构中往往含有特定的位点作为一些药物的作用靶点，一些药物与核酸作用会导致核酸的裂解或者空间螺旋结构的畸变，而许多这些核酸-药物的相互作用能显示出生物学和临床药学方面的效能，如：抑制肿瘤细胞增长、病毒、细菌、真菌和寄生虫感染等，因此，研究核酸-药物的相互作用对药物设计、开发性研究和临床用药有极其重要的指导意义。尽管目前已有很多基于核酸靶点的药物应用于临床治疗，但是这些药物往往具有很大的毒性；另一方面，这些药物的作用机理大都不十分明确。现有报道的药物与核酸作用的方式有三种：共价结合、非共价结合和断裂作用。共价结合主要表现为核酸的烷基化、链间交联和链内交联等，其中以顺铂和卡铂为典型代表药物。非共价结合则以嵌插结合和沟区结合二种方式进行，其中沟区结合包括大沟区结合和小沟区结合，以纺锤菌素为代表药物。而博来霉素类抗肿瘤药物是一类天然存在的糖肽类抗生素，这类药物直接作用于肿瘤细胞的核酸，使核酸链断裂和裂解，最终导致肿瘤细胞的死亡。阐明药物和核酸之间相互作用的本质，包括作用位点、作用模式、序列长短的影响、诱导结构变化等等，是生物学家、化学家以及药学家研究的热点。

定量评价核酸-药物的相互作用是药物研发过程中的重要环节。对于开发新型核酸结合药物的需求促进了多种定量方法的发展，例如核磁共振、拉曼光谱、电喷雾质谱、圆二色谱、紫外光谱、X-射线单晶衍射、足迹法和毛细管电泳分离等方法已经被应用于定量评价核酸-药物的相互作用。一般来说，简单快速的方法不能得到更高的信息量，而相对信息量大的方法却有耗时和高仪器要求的。因此，引入一种高信息量、低样品消耗和快速简单的分析方法能够极大地促进核酸-药物相互作用的研究。更进一步地，为了满足不断增长的分析同量的要求，发展一种具有平行分析多个样品能力的技术更为重要。

微流控芯片以其高效、快速、微量及便于自动化等特点，已经被广泛用于生物分子的分析测定。而阵列微流控芯片以其高通量平行分析的能力在基因测序和分析领域发挥了重要的作用。将阵列微流控芯片应用到定量评价药物核酸相互作用领域对研制和开发作用于核酸靶药物具有重要的意义。

发明内容：

本发明的目的是提供一种快速定量评价药物核酸相互作用的方法，即使用专用的阵列微流控芯片对药物核酸相互作用进行定量评价。

本发明提供了一种快速定量评价药物核酸相互作用的方法，其特征在于：使用专用的阵列微流控芯片对药物核酸相互作用进行定量评价；

所述的阵列微流控芯片由四组平行的电泳单元(电泳单元是指可提供分析物在高压直流电场下定向运动，并根据分析物在该电场中的迁移速度的不同进行分离和分析的微通道系统。)组成，每个电泳单元(1)由样品池(2)、进样通道(3)、缓冲液储液池(4)、分离通道(5)、缓冲液废液池(6)组成。

方法过程为：

将芯片电泳缓冲液放入阵列微流控芯片缓冲液储液池(4)中，并充满分离通道(5)和进样通道(3)；

将不同药物-核酸浓度配比的混合样品分别放入的样品池(2)；

然后对样品池(2)和缓冲液废液池(6)之间施加电压进行进样；

进样完成后，在缓冲液储液池(4)和缓冲液废液池(6)之间施加电压，进行电泳分离和检测。记录核酸的峰高峰面积变化，用于计算药物核酸的结合常数，定量评价相互作用。

本发明提供的快速定量评价药物核酸相互作用的方法，其特征在于：所述的每个电泳单元的组成部分结构相同或成镜像对称，分离通道(5)在检测区域集中排列。

本发明提供的快速定量评价药物核酸相互作用的方法，其特征在于：所述的进样通道(3)或分离通道(5)的深度或宽度的范围为10～100微米。进样通道(3)或分离通道(5)的最适宜深度尺寸是10～20微米。深度太浅，进样量过小，对检测器灵敏度要求很高，不宜匹配；深度太深，芯片制作耗时长，物料成本增加，并且对分离造成负面的影响。从理论上讲，进样通道(3)或分离通道(5)的宽度越窄越好，通道越窄越有利于所针对的可操作物质的分离，但窄的通道不宜制作且容易堵塞，因此一般40～60微米的宽度较好，既可以满足分离要求，也可以满足芯片的制作。