卟啉类化合物与人血清白蛋白相互作用的研究进展

卟啉类化合物与人血清白蛋白的相互作用研究可以为制备新型金属卟啉与蛋白质的结合体及卟啉类化合物的功能开发研究提供重要的理论基础,是当前仿生化学、生物有机、医药化学等领域中的热门研究课题。本文综述了近几年来具有不同结构特点的卟啉类化合物与人血清白蛋白间的相互作用,并展望了该研究方向的发展趋势和应用前景。     

烟酸修饰尾式卟啉的合成及其与人血清白蛋白的相互作用

合成了烟酸分子修饰的自由卟啉o-(niacin)C2O-T(3p-OCH3)PP、p-(niacin)C2O-T(3p-OCH3)PP及锌配合物o-(niacin)C2O-T(3p-OCH3)PPZn、p-(niacin)C2O-T(3p-OCH3)PPZn.经元素分析、紫外-可见光谱、核磁共振氢谱(1HNMR)、红外(IR)光谱等对结构进行了表征,并通过量子化学方法计算了锌卟啉的最低能量构型.实验结果表明:o-(niacin)C2O-T(3p-OCH3)PPZn中侧链烟酸基团处于卟啉环上方,烟酸基团中N原子与卟啉环中Zn2+存在着Zn―N间的分子内配位作用,而p-(niacin)C2O-T(3p-OCH3)PPZn中侧链烟酸基团处于卟啉环较远的位置,一个锌卟啉的中心Zn2+与另一个锌卟啉烟酸中N原子之间存在着Zn―N间的分子间配位作用.同时,为模拟金属卟啉的生物功能,采用荧光光谱滴定法测定了金属锌卟啉与人血清白蛋白相互作用的光谱性质.荧光光谱实验结果显示:金属锌卟啉与人血清白蛋白(HSA)之间发生了较强的静态荧光猝灭作用,反应机理是以氢键或van der Waals力结合反应.按照Stern-Volmer方程、Lineweaver-Burk双倒数方程分析和处理实验数据,得到了反应的猝灭常数、结合常数和热力学参数等.     

金属锌卟啉与咪唑类客体形成配合物的光谱性质研究

利用紫外-可见光谱法和荧光光谱法,考察了三种金属锌卟啉与三种咪唑类客体小分子形成配合物的光谱性质。实验结果表明:(1)咪唑类客体通过配位键将电子转移给锌卟啉,配合物的形成能力与主体中含有不同性质的基团和客体的结构均有关;(2)该类反应是焓驱动、自发进行的配位反应,温度升高不利于配合物的形成;(3)随客体浓度的不断增加,三种主体与咪唑类客体所形成配合物的体系均具有荧光猝灭的效应。     

新型尾式卟啉的合成及与人血清白蛋白的相互作用

合成了未见文献报道烟酸分子修饰的自由卟啉o-(niacin)C4O-TPP、p-(niacin)C4O-TPP及锌配合物o-(niacin)C4O-TPPZn、p-(niacin)C4O-TPPZn。通过元素分析、紫外-可见光谱、核磁共振氢谱、红外光谱等多种谱图对结构进行了表征。为模拟金属卟啉的生物功能,采用荧光光谱滴定法测定了金属锌卟啉与人血清白蛋白(HSA)相互作用的光谱性质。按照Stern-Volmer方程、Lineweaver-Burk双倒数方程分析和处理试验数据,得到了反应的猝灭常数、结合常数和热力学参数等。实验结果表明:锌卟啉与人血清白蛋白之间发生了较强的静态荧光猝灭效应,二者之间是以氢键或Van der Waals力结合反应。     

手性金属卟啉配合物的性能研究

本文综述了近几年来手性金属卟啉配合物在主客体化学、立体催化及光电化学领域的性能研究成果。分析了在主客体化学中手性卟啉作为分子识别反应主体所具有的结构特征;介绍了模拟生物大分子的功能时手性卟啉所反映出的识别机制;评述了手性卟啉对苯乙烯及其衍生物的环丙烷化、羟基化及氨化等催化反应中所展示出的对映选择性和催化稳定性;概括了手性卟啉配合物在模拟植物光合成反应和制作新型光学材料方面所具有的光电性能。最后总结了手性卟啉研究成果的应用范围,并展望了手性卟啉在催化氧化方面的研究和发展方向。     

尾式锌卟啉轴向配位反应的光谱性质

采用紫外-可见光谱和荧光光谱滴定方法考察了5-p-(4-溴乙氧基)苯基-10,15,20-三苯基锌卟啉和5-p-(4-烟酸乙氧基)苯基-10,15,20-三苯基锌卟啉与咪唑类客体之间的配位反应性质。热力学实验研究结果表明,2种锌卟啉与咪唑类客体之间的轴配反应是按摩尔比1∶1进行的,轴配反应的平衡常数均按K(2-MeIm)>K(N-MeIm)>K(Im)的顺序依次减弱,其中5-p-(4-烟酸乙氧基)苯基-10,15,20-三苯基锌卟啉与2-甲基咪唑间的轴配反应有更大的平衡常数,为5.46×105L/mol。荧光光谱滴定实验显示,随客体浓度的增加,2种主体与咪唑类客体形成的轴配体系均具有荧光猝灭效应。     

烟酸修饰尾式卟啉的合成与轴向配位反应的荧光性质研究

本文合成了2种含有烟酸分子修饰的自由卟啉p-(niacin)C2O-TPP和o-(niacin)C2O-TPP及其锌配合物p-(niacin)C2O-TPPZn和o-(niacin)C2O-TPPZn。通过元素分析、紫外-可见光谱、核磁共振氢谱、红外光谱、荧光光谱等多种谱图对结构进行了表征,并结合理论计算搜索了锌卟啉的最低能量构象。同时,利用荧光光谱滴定法测定了这两种金属锌卟啉与咪唑类客体进行轴向配位反应的光谱性质。实验结果表明,(1)金属卟啉p-(niacin)C2O-TPPZn和o-(niacin)C2O-TPPZn中尾式侧链的不同位置对发色团卟啉环的电子云分布造成了不同程度的影响,在溶液中o-(niacin)C2O-TPPZn尾式侧链中的吡啶环与卟啉环之间存在Zn-N间的配位作用;(2)2种锌卟啉与咪唑类客体形成的轴配体系均具有荧光猝灭的性质。     

金属卟啉与咪唑类客体轴向配位反应的荧光性质研究

利用荧光光谱滴定法研究了3种金属卟啉与4种咪唑类分子进行的轴向配位反应,考察了对配位反应荧光性质的影响因素.结果表明,咪唑类客体与主体进行轴向配位反应时将产生荧光猝灭效应;取代基团位置对轴配物的荧光性质有较大影响;手性基团的引入导致轴配物S1态荧光强度降低.     

新型手性金属卟啉的合成及非线性光学性质研究

本文合成了一种新型Boc(叔丁氧羰基)保护手性苏氨酸修饰的自由卟啉及其锌配合物。通过元素分析、紫外-可见光谱、荧光光谱、核磁共振氢谱、CD光谱等多种谱图对结构进行了表征,并结合理论计算采用模拟退火的方法搜索了手性锌卟啉配合物的最低能量构象。此外,利用Z-扫描技术测定了手性卟啉化合物的三阶非线性折射率。     

锌和钴的卟啉配合物与人血清白蛋白的相互作用

采用荧光光谱滴定法研究了不同温度下5-对羟基苯基-10,15,20-三甲氧基苯基锌(钴)卟啉与人血清白蛋白(HSA)的结合反应。按照Stern-Volmer方程、Lineweaver-Burk双倒数方程分析和处理实验数据,得到了结合反应的猝灭常数、结合常数、结合位点和热力学参数等。结果表明,上述配合物与HSA之间形成了稳定的1∶1的复合物,并通过氢键或范德华力发生了较强的静态荧光猝灭作用。