钌（Ⅱ）多吡啶配合物的合成、荧光性质及与脱氧核糖核酸DNA的作用机制研究

设计合成含多个配位中心的多吡啶配体ODCIP(3,4-二氯基苯并咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)及其钌(Ⅱ)多吡啶配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2 .运用元素分析、红外光谱、核磁谱和质谱对配体及配合物进行结构表征.利用紫外吸收光谱、荧光光谱和粘度法研究了[Ru(bpy)2ODCIP]2 与DNA(脱氧核糖核酸)的作用机制、与Co2 配位后与DNA的作用机制及其荧光变化情况.结果表明[Ru(bpy)2ODCIP]2 与DNA通过部分插入模式作用,[Ru(bpy)2ODCIP]2 与Co2 配位形成的双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4 也能与DNA插入结合.进一步利用稳态荧光发射光谱、荧光淬灭实验等方法研究了单核配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2 和双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4 的荧光性质.     

钌(II)多吡啶配合物的合成、荧光性质及与脱氧核糖核酸DNA的 作用机制研究

设计合成含多个配位中心的多吡啶配体ODCIP (3,4-二氯基苯并咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)及其钌(II)多吡啶配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2＋. 运用元素分析、红外光谱、核磁谱和质谱对配体及配合物进行结构表征. 利用紫外吸收光谱、荧光光谱和粘度法研究了[Ru(bpy)2ODCIP]2＋与DNA(脱氧核糖核酸)的作用机制、与Co2＋配位后与DNA的作用机制及其荧光变化情况. 结果表明[Ru(bpy)2ODCIP]2＋与DNA通过部分插入模式作用, [Ru(bpy)2ODCIP]2＋与Co2＋配位形成的双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4＋也能与DNA插入结合. 进一步利用稳态荧光发射光谱、荧光淬灭实验等方法研究了单核配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2＋和双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4＋的荧光性质.     

新型双核配合物的形成及荧光性质研究

利用光谱学方法研究了[Ru(bpy)2TPPHZ]2+(TPPHZ=四吡啶[3,2-a: 2',3'-c: 3",2"-h: 2'",3'"-j]吩嗪)和[Ru(bpy)2ODHIP]2+(ODHIP=3,4-二羟基-咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)与Ni2+的配位情况及配位后的荧光性质变化, 探讨了配合物与Ni2+配位形成双核配合物后与DNA的作用机制变化. 结果表明, [Ru(bpy)2TPPHZ]2+和[Ru(bpy)2ODHIP]2+均可与Ni2+配位, 形成双核配合物[Ru(bpy)2(TPPHZ)Ni]4+和[Ru(bpy)2(ODHIP)Ni]4+, 配合物的荧光强度随着Ni2+浓度的增加而减弱. 与DNA作用后, 配合物仍可与Ni2+配位形成双核配合物, [Ru(bpy)2(TPPHZ)Ni]4+的荧光几乎完全消失, 同时配合物与DNA保持插入模式作用, 而配合物[Ru(bpy)2(ODHIP)Ni]4+与DNA的作用则由沟面结合改为插入结合, 同时配合物的荧光减弱.     

带有位阻基团的钌多吡啶配合物与DNA键合及其光断裂DNA性质的研究

合成了两个钌多吡啶配合物[Ru(bpy)₂DMNP](C1O₄)₂ (Ru1)和[Ru(bpy)₂BOPIP](C1O₄)₂ (Ru2), 应用元素分析、核磁共振对配合物结构进行了表征, 通过电子吸收光谱、荧光光谱、粘度实验以及凝胶电泳技术对配合物与DNA相互作用的性质进行了研究. 结果表明, 配合物与DNA分子之间以插入模式结合. 在紫外光照下, 两种配合物均能使质粒pBR322DNA断裂, 机理研究表明, 其光断裂DNA的活性氧化物种为单线态氧.     

乙醇/Tris-水中Cu(Ⅱ)对SDS和DNA增强[Ru(bpy)2(dppz)]2+光致发光的调控

应用荧光光谱、荧光显微镜和伏安法研究了乙醇/水体系中Cu(Ⅱ)对十二烷基硫酸钠(SDS)和鱼精DNA增强[Ru(bpy)2(dppz)]2+(bpy=2,2′-联吡啶,dppz=邻联二吡啶[3,2-a:2′,3′-c]吩嗪)光致发光的调控。结果表明,在乙醇/三羟甲基氨基甲烷(Tris)-水(V乙醇∶VTris=1∶5)体系中,DNA和阴离子表面活性剂SDS均能增强[Ru(bpy)2(dppz)]2+的光致发光,其与[Ru(bpy)2(dppz)]2+间的键合常数分别为5.5×105和4.2×102L.mol-1;Cu(Ⅱ)离子能通过DNA和SDS介导的光诱导电子转移淬灭乙醇/水溶液中[Ru(bpy)2(dppz)]2+的光致发光,DNA介导的Stern-Volmer淬灭常数为2.0×105L.mol-1,远远大于SDS介导的淬灭常数(9.0×103L.mol-1)。此外,结合SDS、DNA和Cu(Ⅱ)对[Ru(bpy)2(dppz)]2+在铟锡氧化物(ITO)电极上发生的氧化还原反应的影响,进一步探讨了乙醇/Tris-水中Cu(Ⅱ)对SDS和DNA增强[Ru(bpy)2(dppz)]2+光致发光的调控机理。该研究有助于更好地理解DNA嵌入剂的发光和淬灭机制,为生物分子光开关的构建提供新思路。     

方波伏安法研究[Ru（bpy）2dppz]2+与DNA的相互作用

合成了含有嵌入配体二吡啶并[3,2-a:2′,3′-c]-吩嗪(dppz)的钌配合物二联吡啶二吡啶并[3,2-a;2′,3′-c]吩嗪钌([Ru(bpy)2dppz]2+),并对其结构和物理化学性质进行了表征。采用方波伏安法研究了[Ru(bpy)2dppz]2+与天然双链小牛胸腺DNA的相互作用,实验结果表明,[Ru(bpy)2dppz]2+配合物的嵌入配体会嵌入DNA的碱基对中,与DNA结合形成体积较大的"金属配合物-DNA"联合体,该联合体在电解质溶液中扩散速度较慢,导致溶液中游离的钌配合物分子减少,峰电流信号降低。计算得到[Ru(bpy)2dppz]2+与DNA的结合常数Ka=1.7×105 L/mol,结合位点n=0.84。     

钌多吡啶配合物与DNA作用及抗肿瘤活性

应用电子吸收光谱、荧光光谱和粘度测定等方法研究钌多吡啶配合物[Ru(phen)2(Hecip)]2(phen=1,10-邻菲啰啉,Hecip=2(9-乙基-9H-咔唑-3-基)-1H-咪唑并[4,5-f][1,10]菲啰啉)与DNA相互作用。结果表明配合物与DNA键合计量比为2∶1,键合常数超过105mol-1.L,配合物以插入方式与DNA结合。运用琼脂糖凝胶电泳实验研究配合物诱导pBR322DNA断裂及断裂机理。体外抗肿瘤活性结果表明配合物能有效抑制肿瘤细胞增殖,进一步研究表明配合物可以将细胞周期阻滞在S期。     

钌配合物[Ru(bpy)2(PNT)]2+的合成、表征及与DNA相互作用研究

以cis-Ru(bpy)2Cl2·2H2O与PNT为原料合成钌(Ⅱ)多吡啶配合物[Ru(bpy)2(PNT)]2+(bpy=2,2’-联吡啶, PNT=2-[4’-(5-四唑基)苯基]咪唑-[4,5-f][1,10]邻菲咯啉), 通过元素分析、质谱和核磁共振波谱对该化合物进行了结构表征. 利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、热变性和黏度实验研究了配合物与CT-DNA的相互作用, 实验结果表明, 该配合物以部分插入模式与DNA结合.     

噻吩基钌配合物与酵母RNA的相互作用研究

通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱滴定、稳态荧光猝灭以及盐效应实验研究了噻吩基钌配合物[Ru(bpy)2(Htip)]Cl2(1)、[Ru(Htip)2(dppz)]Cl2(2)、[Ru(Htip)3]Cl2(3)和[Ru2(bpy)4(H2bipt)]Cl4(4){bpy=2,2'-联吡啶;Htip=2-噻吩咪唑[4,5-f][1,10]邻菲咯啉;H2bipt=2,5-二(2-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)噻吩;dppz=二吡啶并[3,2-a:2',3'-c]吩嗪}与酵母RNA(yeast-RNA)的相互作用,并比较了该类配合物与yeast-RNA和小牛胸腺DNA(ct-DNA)的键合性质。结果表明,该类噻吩基钌配合物是较强的RNA嵌入试剂,其中配合物2和3的RNA键合强度大于其DNA键合强度;此系列配合物在低盐和高盐浓度时均能与RNA较强地结合,即使在100 mmol/L Na Cl条件下仍具有较大的RNA键合常数;配合物1与RNA键合时荧光强度下降,配合物2在水溶液中以及与RNA键合时几乎无荧光,而它们与DNA作用时荧光强度明显增大,显示出良好的区分RNA和DNA的荧光特性。     

多吡啶钴(Ⅲ)配合物与Zn2+形成的新型“关-开”荧光探针

近十几年来,对小分子过渡金属配合物与大分子DNA键合与识别机理的研究一直是国际上生物无机化学领域十分活跃的研究课题[1￣3],已发展了一系列具有特定功能的配合物,如DNA结构探针和DNA荧光探针等。与其他类型的金属配合物相比,八面体过渡金属多吡啶配合物具有丰富的光化学和光物理信息,当这些配合物与DNA相互作用时,由于结构匹配或微环境的差异,配合物的光谱特征会出现不同程度的改变,从而达到对DNA的检测。传统的DNA荧光探针有[Ru(bpy)2dppz]2 和[Ru(phen)2dppz]2 (bpy=2,2′-联吡啶,phen=1,10-菲咯啉,dppz=二吡啶[3,2-a∶2′,3′…     

咪唑并[5,6-f][1,10]邻菲咯啉-铜(Ⅱ)-L-亮氨酸(L-酪氨酸)配合物与DNA的作用

应用电子吸收光谱、溴化乙锭(EB)荧光猝灭光谱、粘度测定及琼脂糖凝胶电泳等方法研究了配合物[Cu(IP)(L-Leu)(H2O)]ClO4(1)和[Cu(IP)(L-Trp)(H2O)]ClO4·1.5H2O(2)(IP=咪唑并[5,6-f][1,10]邻菲咯啉,L-Leu=L-亮氨酸,L-Trp=L-酪氨酸)与DNA的相互作用.分析结果表明,配合物通过插入模式与DNA作用,在还原剂维生素C存在的条件下通过羟基自由基机理对DNA进行切割,作用大小次序为:配合物1>2.     

生物医学中DNA的结构、构象、作用机制及其生物功能的研究进展

针对国际上目前对小分子多吡啶配合物研究大分子DNA的结构和作用机制等的争论焦点,用荧光淬灭实验证明DNA是一根分子导线的假设,系统地介绍了小分子多吡啶配合物和大分子DNA作用的影响因素.从CD光谱首次观察到和-[Ru(bpy)₂HPIP]²⁺异构体以不同速度插入到小牛胸腺DNA中.此外,对多吡啶配合物在DNA中的生物功能也作了简要介绍.     

钌多吡啶配合物的合成及插入配体的位阻效应对键合DNA的影响

合成了2,3-二甲基-1,4,8,9-四氮三联苯(dmtatp)和2,3-二苯基-1,4,8,9-四氮三联苯(dptatp)两种新配体及它们与2,2′-联吡啶和钌(Ⅱ)的混配物[Ru(bpy)₂dmtatp]²⁺(1)和[Ru(bpy)₂dptatp]²⁺(2),用电子吸收光谱、稳态荧光、粘度测定和圆二色谱研究了配合物与小牛胸腺DNA的相互作用。结合我们以前对配合物[Ru(bpy)₂tatp]²⁺(3)(tatp为1,4,8,9-四氮三联苯)与小牛胸腺DNA的作用研究,得出配合物与DNA的键合强度顺序为:[Ru(bpy)₂tatp]²⁺>[Ru(bpy)₂dptatp]²⁺>[Ru(bpy)₂dmtatp]²⁺,这与插入配体的位阻效应的减少趋势相一致。同时,还测定了配合物与DNA的键合常数。     

DNA对Ru(bpy)_2(dppx)~(2+)-SDS体系共振光散射的猝灭作用及其应用

研究了Ru(bpy)2(dppx)2+-SDS-DNA(bpy=2,2′-联吡啶,dppx=7,8-二甲基-吡啶并[3,2-a:2′,3′-c]吩嗪)体系的共振光散射光谱。结果表明,在阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)预胶束聚集体存在下,Ru(bpy)2(dppx)2+-SDS体系具有很强的共振光散射,DNA的加入使其共振散射光猝灭。探讨了反应机理。基于DNA对Ru(bpy)2(dppx)2+-SDS体系共振光散射的猝灭作用,建立了共振光散射法测定DNA的新方法。在最佳实验条件下,体系在393nm处的共振光散射猝灭程度与DNA的浓度呈线性关系,线性范围为0.01～1.2mg/L,检出限为1.5μg/L。     

新型不对称三齿多吡啶配体及其混配钌(Ⅱ)配合物的合成、表征及与DNA相互作用研究

合成了两个新型不对称三齿多吡啶配体,3-(1,10-菲咯啉基-2)-1,2,4-三唑(PHT), 3-(1,10-菲咯啉基-2)-5-甲基-1,2,4-三唑(PHMT),及其混配配合物[Ru(tpy)(PHT)]2+ (Ru1)和[Ru(tpy)(PHMT)]²⁺ (Ru2),通过元素分析、FAB-MS, ES-MS, ¹H NMR, IR, UV-vis,发射光谱和电化学对它们进行了表征.运用电子吸收光谱、竞争性结合实验和粘度测试等方法研究了配合物与DNA的作用机理,结果显示它们均是通过静电作用与DNA结合,且Ru2与DNA的作用比Ru1与DNA的作用更强.     

DNA调制多吡啶钌(Ⅱ)配合物在ITO上的电化学及光致发光性能研究

本文应用伏安法、荧光光谱和荧光显微镜研究了多吡啶钌髤配合物[Ru(bpy)3]2+(Ru1)、[Ru(bpy)2phen]2+(Ru2)和[Ru(bpy)2tatp]2+(Ru3)(bpy=2,2′-联吡啶,phen=1,10-邻菲咯啉,tatp=1,4,8,9-四氮三联苯)在ITO上的电化学行为、光致发光性能及DNA在其中的调制作用。结果表明,Ru1、Ru2、Ru3分别在1.020、1.026、1.081V条件电位下在ITO电极上呈现出清晰的扩散控制波,随着连续伏安扫描次数的增加,较负电位下逐渐呈现出明显的吸附控制波。DNA的加入,尽管减小了这3种配合物在缓冲溶液中的扩散系数,但能促进其在ITO上的吸附组装。不管有无DNA存在,这3种钌髤配合物的组装强度均为Ru3Ru2Ru1。此外,在450nm波长光激发下,在ITO上的Ru1、Ru2、Ru3分别在576、588、610nm波长下呈现明显的发射峰,其量子产率按Ru1、Ru2、Ru3顺序增强。DNA的加入增大了Ru2和Ru3的发光强度和量子产率。该研究为具有氧化还原和光致发光活性生物分子器件的构筑提供一种新的思路。     

多吡啶钌(Ⅱ)配合物化学发光性质研究

详细研究了Ru(bpy)3^2+,Ru(bpy)2(dppx)^2+,Ru(bpy)2(dppz)^2+,Ru(phen)3^2+,Ru(phen)2(dppx)^2+和Ru(phen)2(dppz)^2+六个多吡啶钌(Ⅱ)配合物的化学发光性质,筛选出Ru(bpy)3^2+和Ru(phen)3^2+两种性能优良的化学发光试剂;并探讨了它们发光的可能机理和影响因素,为钌(Ⅱ)配合物在化学发光分析中的应用提供了可供参考的理论依据。     

基于3-乙基-1-(2-噻吩基)咪唑鎓的环金属钌配合物的合成及其对Hg2+的识别

以3?乙基?1?(2?噻吩基)咪唑鎓(L)和2,2'?联吡啶(bpy)为配体,合成了一个新的环金属钌配合物[Ru(L)(bpy)₂]⁺(1),并通过NMR和HRMS谱表征了该配合物。用紫外可见吸收光谱实验研究了该配合物对常见金属离子的识别作用,发现在CH₃CN/HEPES中,仅Hg²⁺的加入使配合物溶液的最大吸收峰由546 nm蓝移至448 nm,溶液由紫红色变为黄色。通过吸收光谱及质谱分析,推测Hg²⁺与配合物1的作用机理可能是Hg²⁺与硫作用引起Ru—C配位向Ru—S配位模式转化。     

具有分子内折叠结构锌配合物的合成，与DNA键合及其对DNA切割作用研究

本文报道了一个锌配合物[Zn(bipy)(pmal)(H2O)]·2H2O（其中bipy = 2,2’-联吡啶, pmal = 苯基丙二酸）的合成,晶体结构及其光谱学研究。并通过单晶X射线衍射,元素分析,红外光谱等手段对它进行了表征。同时,利用紫外光谱和荧光光谱方法考察了该配合物与小牛胸腺DNA的键和作用。琼脂糖凝胶电泳实验的结果说明该配合物的平面结构对pBR 322DNA切割作用显著。     

[Ru(bpy)_2tpphz]~(2+)与Zn~(2+)形成的双核配合物的荧光性质研究

近年来,钌多吡啶配合物与DNA的作用得到了比较广泛的研究,并且发展了一系列具有特定功能的钌配合物犤1犦。如传统的DNA分子光开关犤Ru(bpy)2dppz犦2+和犤Ru(phen)2dppz犦2+犤2,3犦(bpy=2,2'-联吡啶,phen=1,10-菲咯啉,dppz=二吡啶犤3,2-a:2',3'-c犦吩嗪)。这些配合物与DNA具有较强的结合力,在水溶液中几乎不发光,但在DNA存在下则有强烈荧光发出。这是由于配合物插入DNA的碱基对之后,保护了dppz的吡嗪环上的N原子,使其免受水分子的进攻从而导致配合物荧光的恢复。但是对于大多数的多吡啶钌配合物来讲,由于其自身较强的背景荧光或与DN…