生物体的遗传信息储存在DNA的核苷酸序列中，物种的多样性也寓于四种核苷酸千变万化的排列之中。DNA分子通过碱基互补配对能精准地传递遗传信息，其结构的完整性和序列的稳定性是生物体生存和繁衍的关键。但DNA分子会受到生物体内源代谢或外源因素的影响，产生多种不同形式的损伤。本文利用超高效液相色谱-串联质谱联用技术发展出两类DNA损伤的分析方法，以此为基础，研究相关的毒理作用。主要包括两部分工作。

1. 紫外诱导的胸腺嘧啶二聚体分析与毒理作用研究
    DNA分子吸收紫外辐射的能量后，可诱发链内两个相邻的嘧啶碱基产生嘧啶二聚体，生成环丁烷嘧啶二聚体（cyclobutane pyrimidine dimmers，CPD）和6-4光产物（pyrimidine （6-4）pyrimidone photoproduct，6-4PP）。而6-4光产物在UVB的作用下，可转变为其互变异构体Dewar结构。这些二聚体的产生，使DNA分子的空间结构发生变化，阻碍DNA分子的复制和转录，进而影响蛋白质的生理功能。因此，准确、灵敏地检测细胞内DNA分子产生的嘧啶二聚体含量，对于理解和临床诊断嘧啶二聚体相关疾病等具有重要意义。
    首先，以TpT为原料，采样紫外照射液滴法产生胸腺嘧啶二聚体CPD和T(6-4)T，经半制备级HPLC分离纯化，制备出纯度高的两种胸腺嘧啶二聚体。以制备的胸腺嘧啶二聚体作为标准品，采样负离子模式，发展出UHPLC-Q-TOF/MS定量检测胸腺嘧啶二聚体的分析方法。通过考察不同的酶解条件，简化了传统酶解步骤，提高了胸腺嘧啶二聚体的释放。
    利用建立的UHPLC-Q-TOF/MS检测方法，探讨了HCT116细胞中p53基因对紫外辐射诱导的DNA损伤的形成与修复的影响。结果表明，在相同的紫外辐射强度下，p53敲除型HCT116细胞产生的胸腺嘧啶二聚体高于p53野生型HCT116。且经过24h的修复，p53敲除型HCT116细胞修复胸腺嘧啶二聚体的速率低于p53野生型HCT116的速率。
    研究还发现，当醌类化合物与紫外线联合暴露细胞时，会影响细胞内产生的胸腺嘧啶二聚体的含量。
    此外，利用HPLC-DAD的方法，分离并纯化了含有T(6-4)T的生物素-寡核苷酸探针，该探针可用于抗体进化、研究与T(6-4)T相互作用的蛋白等。

2. DNA氧化损伤分析与生物效应标志
    8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）是典型的DNA氧化损伤标志物，其频率与基因突变和癌症的发生密切相关。外周血白细胞基因组DNA中的8-OHdG的频率，是对氧化压力的长期效应的反映，受短期内的饮食、生活习惯等影响较小。对人体白细胞内8-OHdG频率的测定，是研究其产生、修复及其他生物学效应的基础。本文发展了一种快速、准确的检测人外周血白细胞中8-OHdG频率的方法。采用稳定同位素稀释法，以[15N5]-8-OHdG作为同位素内标，在多反应监测模式（multiple reaction monitoring，MRM）下进行。本方法在8-OHdG含量为1.0-100 nM的范围内，线性关系良好，样品加标回收率在90.9% - 94.8%之间，相对标准偏差小于3.7%，检测限为0.3 nM （S/N≥3），定量限1.0 nM，（S/N≥10）。将本方法用于检测121个血液样品中白细胞DNA 8-OHdG频率，其中包含46名癌症患者和75名健康志愿者。结果显示，癌症患者血液白细胞中8-OHdG的平均含量高于健康志愿者。