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。     

Fabrication and Photoelectrochemical Properties of [Ru(bpy)2dppz]2+ on ITO Electrode Associated with the Oxidation of Guanine

<正>Electrochemical assembly of[Ru(bpy)_2dppz]~(2+){bpy=2,2'-bipyridine,dppz=dipyrido[3,2-a:2',3'-c]phenazine} on an ITO electrode in the presence of guanine and photoelectrochemical properties of the assembled layer were investigated.It has been found that[Ru(bpy)_2dppz]~(3+/2+) can be assembled onto the ITO electrode by the method of repetitive voltammetric sweeping,and the assembly is enhanced by guanine.The peak currents of prewaves increase linearly up to a guanine concentration of 0.25 mmol/L.More importantly,upon illumination with 470 nm light source and at an applied potential of 0.2 V,cathodic current for the fabricated layer on the ITO electrode indicate a linear enhancement with the rise of guanine concentration.Meanwhile,[Ru(bpy)_2dppz]~(2+) can be served as an excellent mediator to prompt the oxidation of guanine,and the mediated peak current increases linearly with added guanine concentration from 0.01 to 0.25 mmol/L.In addition,the assembly mechanism of[Ru(bpy)_2dppz]~(2+) on the ITO electrode associated with the oxidation of guanine and the assistance of light irradiation were discussed.     

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。     

基于Ru(bpy)_3~(2+)/AuNPs/Nafion电化学发光传感器检测己烯雌酚

利用柠檬酸钠还原氯金酸制得金纳米粒子(AuNPs),基于AuNPs/Nafion与Ru(bpy)_3~(2+)之间的静电引力,制备了Ru(bpy)_3~(2+)/AuNPs/Nafion电化学发光传感器。采用循环伏安法和电化学发光法对该传感器进行了表征,结果表明该传感器具有良好的稳定性和重现性,可实现对己烯雌酚的检测。在pH=7.0的0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液(PBS,含0.05mol/L三正丙胺)中,当己烯雌酚与修饰电极作用15min时,电化学发光强度减少值与己烯雌酚浓度的负对数在1.0×10-10~5.0×10-7 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为6.0×10-11 mol/L。对1.0×10-8 mol/L己烯雌酚平行测定11次,相对标准偏差为2.7%。测定己烯雌酚实际样品的加标回收率在98.0%~104.5%之间。     

双核钌配合物中金属间相互作用的电化学研究

应用循环伏安、循环交流伏安和微分电容测定等电化学方法研究了由 2 ,2一联吡啶(bpy)和桥联配体 1,4_二 [2_咪唑并 [4 ,5_f]邻菲咯啉 ]苯 (DIPB)或 1,4_二 [2_脱氢咪唑并 [4,5_f]邻菲咯啉 ]苯 (DIPB_2H)所形成的对称双核钌配合物 (Ru2 :(bpy) 2 Ru(DIPB)Ru(bpy) 2 (ClO4 ) 4 和Ru2_2H :(bpy) 2 Ru(DIPB_2H)Ru(bpy) 2 (ClO4 ) 2 )在铂电极上的电化学性质以及金属间的相互作用 .研究结果表明 ,在 0 .1mol/L高氯酸四丁基铵 (TBAP)的乙腈溶液中 ,中心离子在循环伏安图上均呈现 1对可逆的 2电子氧化还原波 ,电位也几乎不变 ,其所对应的配位阳离子的扩散系数分别为 3.50×10 - 6 cm2 /s和 3.94× 10 - 6 cm2 /s.循环交流伏安和微分电容测定研究发现 ,桥联配体去质子化后 ,中心离子间的电子相互作用增强     

Nafion负载的三联吡啶钌为敏化剂烯烃的光敏氧化反应

以[Ru(bpy)_3]~(2+)和Nafion膜负载的[Ru(bpy)_3]~(2+)为敏化剂，研究了反 式－1，2－二甲氧基芪、2，3－二氢吡喃和反式，反式－1，4－二苯基，3－丁二 烯在甲醇中的光敏氧化。实验表明，与均相光敏氧化相比，Nafion负载的敏化剂具 有敏化剂与产物、剩余底物、溶济等易分离并可重复使用的优点。     

光电化学DNA传感器快速检测聚苯乙烯纳米球溶液诱导的DNA损伤

近年来,随着纳米科技的发展,纳米材料逐渐有了广泛的应用.然而,动物实验和细胞实验的结果表明,许多纳米材料存在潜在的毒性.我们用实验室先前建立的光电化学DNA传感器快速检测了聚苯乙烯纳米球溶液诱导的DNA损伤.在这个传感系统中,我们通过静电组装的方式将双链DNA膜组装到纳米SnO2半导体电极上,然后使用一种DNA双链嵌入剂,即Ru（bpy）2（dppz）2＋（bpy=2,2＇-bipyridine,dppz=dipyrido[3,2-a：2＇,3＇-c]phenazine）作为光电信号分子.当电极上的DNA膜暴露于2.0mg/mL的聚苯乙烯纳米球溶液1小时后,电极的光电信号下降了将近20%.光电流的下降是由于DNA膜受到损伤,使得嵌入到电极表面的Ru（bpy）2（dppz）2＋信号分子的量减少所导致的.凝胶电泳的实验结果也表明,DNA与聚苯乙烯纳米球溶液孵育后产生了化学损伤.然而,光电化学传感器与凝胶电泳的结果同时还表明,多次清洗后的聚苯乙烯纳米球溶液并不会导致DNA损伤,而未清洗的聚苯乙烯纳米球溶液的上清液却可以导致与聚苯乙烯纳米球溶液大致相当的DNA损伤.清洗后上清液的紫外吸收光谱显示其中含有杂质,且呈现出与氧化苯乙烯类似的特征吸收,而氧化苯乙烯是一种已知的DNA加合损伤试剂.因此,上清液中存在的氧化苯乙烯等杂质可能是导致DNA损伤的主要原因.本研究表明,在进行纳米材料的毒理学研究之前,对于材料的充分表征是非常有必要的.我们报道了光电化学传感器在快速评价纳米材料在DNA损伤上的应用.     

钌联吡啶络合物与脱氧核糖核酸分子相互作用的荧光光谱研究与分析应用

合成了2苯基(4溴)咪唑[f]邻菲咯啉(简称PIP(Ⅲ)新的配体及〔Ru(bpy)_2PIP(Ⅲ)]~(2+)新的络合物,用荧光光谱研究了络合物与小牛胸腺DNA分子的结合情况,在 pH7.4,络合物与DNA作用后,在587nm(λ_(ex)=471nm)产生很强的荧光峰,其发光强度与DNA浓度呈线性关系;线性范围0～1.2mg/L;检测限(3a(?))为2.8mg/L.该方法具有较高灵敏度和准确度,对合成样品测定,结果令人满意.     

基于Ru(bpy)3~(2+)/二丁基乙醇胺电化学发光猝灭的新型毛细管电泳电化学发光检测装置的研制及应用研究

电化学发光(ECL)检测技术是近年来发展迅速的一种新型毛细管电泳(CE)分析检测方法,已经在生命科学、临床检验及食品安全等领域得到了广泛的应用~([1-3]).传统的CE-ECL检测技术均是以Ru(bpy)3~(2+)的共反应物为检测对象,但由于能强烈增强Ru(bpy)3~(2+)电化学发光的共反应试剂有限,使该方法在应用上受到很大的限制.     

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:V_Tris=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4.2×10² L·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2.0×10⁵ L·mol^-1, 远远大于SDS介导的淬灭常数(9.0×10³ L·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。     

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′…     

一个嫁接有羧酸羟基乙基酯的二吡啶吩嗪Ru(II)配合物的合成、与DNA的相互作用以及溶剂变色性质的研究

合成并表征了一个新的Ru(II)配合物[Ru(bpy)₂(hedppc)](ClO₄)₂ {bpy＝2,2'-联吡啶, hedppc＝二联吡啶[3,2-a: 2',3'-c]吩嗪-11-羧酸(2-羟乙基)酯}. 通过紫外-可见吸收光谱、与溴化乙锭竞争实验、粘度测量和DNA裂解实验研究了配合物与小牛胸腺DNA的相互作用性质. 结果表明配合物以插入模式与DNA键合,键合常数K_b＝(6.99±1.34)×10⁶ mol^－1•L (s＝2.03±0.04)与母体配合物[Ru(bpy)₂ (dppz)]^2＋相近,但光致发光和溶剂变色等光学性质与[Ru(bpy)₂ (dppz)]^2＋有明显的差别.     

茂铁基多核配合物猝灭*Cr(bpy)3+3发光过程研究

在过去的十年内,过渡金属联吡啶配合物的光物理和光化学过程得到了迅速发展,激发态的形成及其决定因素在几类经典的配合物中得以很好的研究,尤其是对d~3组态Cr(bpy)_3~(3+)和d~6电子组态Ru(bpy)_3~(2+)的研究尤为突出.二茂铁及其衍生物一直是有机金属化学研究的重要对象.其对Cr(bpy)_3~(3+),Ru(bpy)_3~(2+)等发光剂猝灭作用对分子器件的基础研究具有重要意义.为此,本文合成了一系列含茂铁基多核配合物,并研究了其对Cr(bpy)_3~(3+)发光过程的猝灭作用.     

基于Ru(bpy)2+3/AuNPs/SWCNTs/腺苷适配体电化学发光生物传感器用于腺苷的检测

利用AuNPs/Nafion复合膜技术固定Ru(bpy)2+3,采用羧基化碳纳米管固定氨基化腺苷适配体,制备腺甘电化学发光生物传感器.采用循环伏安法和电化学发光法对传感器进行表征.结果表明,此传感器具有良好的稳定性和重现性.腺苷与传感器作用后,腺苷与其适配体形成G四面体结构,Ru(bpy)2+3的电化学发光强度降低.在最佳实验条件下,电化学发光强度降低量与腺苷浓度的负对数在1.0×10-11~1.0×10-7 mol/L范围内呈良好的线性关系,线性方程为ΔIECL=-890lgC-5050,检出限(S/N=3)为5.0 × 10-12 mol/L.对1.0 × 10-10 mol/L腺苷平行测定11次,相对标准偏差为2.7%.用于尿液中腺苷的测定,加标回收率在 97.1%~110.0%之间.     

[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…     

基于多吡啶Ru(Ⅱ)金属配体的Pd_4Ru_8型金属-有机分子笼的组装与性能研究

本文以Ru(Ⅱ)的多吡啶金属配合物[Ru(bpy)_2(qpy)(BF_4)_2](qpy=4,4′:2′,2′′:4′′,4′′′-四吡啶, bpy=2,2′-联吡啶)作为金属配体与平面四配位的Pd~(2+)进行二次配位自组装,得到一例较为罕见的Pd_4Ru_8型金属-有机分子笼racMOC-52.通过X射线单晶衍射确定了分子笼的空间结构,发现该类分子笼为缺上下底面的、类似柱状的立方体结构.进一步通过诱导预拆分方法,得到了纯手性的Δ/Λ-[Ru(bpy)_2]~(2+),并将其作为前驱体,再通过分步组装策略,成功得到了纯手性的Δ/Λ-Ruqpy金属配体和Δ/Λ-MOC-52金属-有机分子笼.探究了分子笼的单光子、双光子发光和对客体分子四苯硼钠的发光增强特性,以及单一手性分子笼的圆二色和圆偏振发光等性能.     

多壁纳米碳管/二氧化硅复合膜中的联吡啶钌电化学发光法测定氧氟沙星的研究与应用

基于氧氟沙星对联吡啶钌(Ru(bpy)_3~(2+))电化学发光的增敏作用,建立了一种以多壁纳米碳管(MWCNTs)/二氧化硅-联吡啶钌复合物修饰的玻碳电极电化学发光检测氧氟沙星的新方法.利用溶胶-凝胶(sol-gel)固定化稳定的优点和纳米碳管的电催化作用,提高了传感器的电流响应.在最佳实验条件下,氧氟沙星浓度在4.0×10~(-6) ～1.0×10~(-4) mol/L范围内与相对发光强度呈线性关系(r~2=0.994 8),检出限(S/N=3)为2.0×10~(-6) mol/L.连续平行测定2.4×10~(-5) mol/L的氧氟沙星溶液 5次,发光强度的RSD为1.8%.     

基于二氧化硅包裹三联吡啶钌的新型咖啡因电致化学发光传感器

将包裹了三(2,2'-联二吡啶)二氯化钌(Ⅱ)配合物(Ru(bpy)32+)的二氧化硅纳米粒子(Ru(bpy)32+@Si O2)通过Nafion膜修饰在玻碳电极上,并研究了咖啡因在此电极上的电化学发光行为。在单因素实验的基础上,结合响应面分析法对实验条件进行了优化,建立了一种检测咖啡因的新方法。在最佳的实验条件下,咖啡因浓度在5.0×10-3~20μmol/L范围内与其相对发光强度呈良好的线性关系(r2=0.9996),检出限(S/N=3)为1.3×10-3μmol/L。连续平行测定1μmol/L的咖啡因溶液5次,相对发光强度的RSD为3.8%。方法用于可乐样品的实际测定,回收率为93.7%~103.8%。     

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。