金属及其配合物与生物分子相互作用机理的研究进展

金属及其配合物与DNA、蛋白质、氨基酸等生物分子的作用机理研究,是诊断和治疗由金属引起的疾病的重要环节。本文对近十年来金属及其配合物与生物分子相互作用机理的研究进展进行了综述,并提出了该研究领域的新动向。     

Co(phen)33+与6-巯基嘌呤及DNA间相互作用的研究

自1969年首次报道顺铂(cis-[Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 ])对肿瘤有强烈抑制作用以来,金属配合物抗肿瘤药物的研究倍受重视 [1,2] ?很多抗肿瘤药物治疗恶性肿瘤疾病都是通过切割人体肿瘤细胞的DNA来实现的?DNA与外源性分子相互作用的研究构成肿瘤形成的机理和一些抗肿瘤药物作用机理的基     

电喷雾质谱在金属配合物研究中的应用

综述了电喷雾质谱(ESI-MS)在金属配合物分析中的应用,详细介绍了电喷雾质谱在测定金属配合物的分子量、表征金属配合物的结构、分析金属离子与配体的相互作用及相关机理等方面的研究进展.     

镧(Ⅲ)-氧氟沙星配合物与DNA的相互作用

氧氟沙星(Ofloxacia)是第三代喹诺酮抗菌素代表药物之一,具有抗菌谱广,活性强,毒副作用低及临床疗效高等特点.近年来,稀土无机盐及其配合物的抗菌作用、抗肿瘤活性开始受到人们的重视~([1]).脱氧核糖核酸是所有生物的基本遗传物质,许多分子能与DNA分子发生相互作用进而影响DNA的复制.为了进一步探索和认识DNA的性质,人们研究了大量金属配合物与DNA的反应~([3]).本研究合成了La(Ⅲ)-氧氟沙星的配合物,采用荧光光谱法,热变性法,黏度测定法,盐效应法,研究了La(Ⅲ)-氧氟沙星与DNA的相互作用模式.     

咔咯及其金属配合物与DNA的作用和抗肿瘤活性

咔咯及其金属配合物与DNA相互作用和它们的抗肿瘤活性研究已成为咔咯大环化学前沿课题之一。本文综述了咔咯及其金属配合物与DNA相互作用和关于这类化合物在抗肿瘤方面的研究进展,系统介绍了咔咯及其金属配合物与DNA结合模式、在氧化剂存在或光照条件下的核酸酶活性、与G-四链体DNA相互作用以及这类化合物抗肿瘤活性。     

质谱在多金属氧簇化学中的应用

随着多金属氧簇化学的发展,迫切需要将多金属氧簇的液相反应过程和固相结构有机结合起来,以便更好地指导功能导向性多金属氧簇的设计与合成。传统的分析方法对一些特殊结构的多金属氧簇以及溶液自组装机理的研究具有局限性。随着软电离技术的发展,尤其是电喷雾电离(ESI)和基质辅助激光解吸电离(MALDI)的发明,质谱(MS)技术越来越多应用在简单无机化合物、配合物及金属有机化合物的研究中。多金属氧簇属无机高分子,是一类结构较特殊的无机配合物,多阴离子自身常带多个负电荷。钼、钨等具有较多同位素,可方便通过理论模拟与实际测量同位素分布的对比确定簇离子的准确组成。本文综述了质谱技术在多金属氧簇化学中的应用,如ESI-MS分析多阴离子在溶液中存在形式、监测反应过程、推断自组装机理,并对其在多金属氧簇化学中的应用前景进行了展望。     

LC-MS(/MS)研究金属抗肿瘤化合物与血清白蛋白的相互作用

研究金属药物与血清白蛋白的相互作用,以及这种相互作用对药物在人体内的分布、代谢和排泄的影响,对深入理解金属类药物的分子作用机理具有重要的意义.本实验建立了一种高效、灵敏的Bottom-up蛋白质组学质谱分析方法,研究了金属抗肿瘤药物顺铂和两种自行开发的新型有机金属钌抗肿瘤化合物与血清白蛋白的相互作用,鉴定了金属化合物与血清白蛋白的结合位点.     

平面型d~8和d~(10)过渡金属配合物与葫芦[10]脲的识别研究

由于d~8和d~(10)过渡金属具有配位不饱和性,其独特的电子结构以及易形成金属-金属键使其表现出特殊的光物理化学特性.而发光小分子的光学性质可通过主客体相互作用进行调控.为进一步探索主客体作用对d~8和d~(10)过渡金属配合物光学性质的影响,选择了葫芦[n]脲(CB[n], n=5～8, 10)大环主体家族中具有最大空腔的成员葫芦[10]脲(CB[10])作为主体,通过紫外、荧光、核磁和质谱等表征手段,研究了这类水溶性平面型过渡金属配合物进入主体空腔后的光物理性质的变化.研究表明, CB[10]的空腔可容纳多个Pt(II)配合物分子,通过增强客体分子间的π-π相互作用,拉近了金属原子之间的距离,从而使其在水相中表现出金属-金属相互作用的特性. Ir(III)配合物与CB[10]识别后,表现出激基缔合物的光谱特征.此外,水相中具有较强金属-金属相互作用的Rh(I)配合物在进入CB[10]空腔后,其金属-金属相互作用被破坏,可归因于1∶1主客体配合物的形成.此研究将主客体化学引入到d~8和d~(10)金属的光物理特性调控中,将进一步拓展过渡金属配合物在更广领域的研究应用.     

桑色素及其配合物与DNA作用的研究

桑色素 (Morin)是黄酮类化合物 ,具有一定的抗肿瘤活性 [1] .前文 [2 ] 以桑色素为配体合成了 6种过渡金属的配合物 ,并研究了这些配合物与配体对超氧阴离子自由基的清除作用和抗肿瘤活性 .研究表明 ,配合物对超氧阴离子自由基的清除作用明显高于配体 ,桑色素合铜 ( )和桑色素合锌 ( )配合物对 Hep- 2 ,BHK- 2 1和 HL - 6 0癌细胞瘤株的抑制作用强于配体 .配合物具有比单一有效成分更显著的药效 [3 ,4 ] .本文采用荧光方法和电化学方法研究了桑色素和抗肿瘤活性较强的桑色素合铜 ( )、桑色素合锌 ( )与 DNA在生理条件下的相互作用 ,试图…     

电喷雾电离质谱在化学中应用新进展

电喷雾电离质谱(ESI-MS)是本世纪发展的非常重要的质谱,具有无碎片的特点,可分析检测非挥发性的、极性的、热不稳定的化合物。评述了ESI-MS在富勒烯化学、无机配合物、簇合物、有机化学反应,金属有机化合物及超分子化学中的应用进展。     

金电极上钴-2,2′-联吡啶的电化学特性及其与生物小分子腺嘌呤的相互作用

近年来，以小分子特别是金属配合物作为探针来研究DNA已引起人们的广泛关注「‘－’j．其中大多使用光谱法，Bard等［‘－’j使用的电化学方法既是一个有效的手段，也是对其它方法的补充［’j．DNA与其它小分子的相互作用有两种方式［’j，一种是外源分子插入DNA分子链的碱基对之间；另一种是外源分子与DNA的核糖一磷酸骨架之间的静电引力作用．为了确认小分子金属配合物与DNA相互作用的方式，我们开展了金属配合物与DNA的重要组成部分碱基的相互作用的研究，以期寻找到金属配合物与DNA作用的确切方式．本文采用金电极研究了钻一2…     

羧甲基壳聚糖-Ag配合物与鲱鱼精DNA的相互作用

采用循环伏安法和光谱法研究了羧甲基壳聚糖-Ag(CMC-Ag)配合物与鲱鱼精DNA之间的作用方式。结果发现,CMC-Ag配合物的存在导致Fe(CN)3-/4-6探针分子峰电流下降、式量电位正移,显示CMC-Ag和探针分子Fe(CN)3-/4-6与DNA之间存在竞争性作用,说明CMC-Ag通过插入方式与DNA相互作用;一定的扫描速率范围内,在CMC-Ag配合物参与的条件下,Fe(CN)3-/4-6在Au/DNA电极上的反应受吸附控制。CMC-Ag配合物使得鲱鱼精DNA的特征峰发生明显的减色效应,最大吸收峰峰位红移,进一步表明CMC-Ag配合物以插入方式与鲱鱼精DNA发生了相互作用,导致DNA分子的构象变化。     

Cu(DAP)2与DNA相互作用的电化学研究

小分子特别是过渡金属配合物与DNA的键合和分子识别特性是生命科学中重要的研究课题, 对高效低毒的新药设计、新药筛选、化疗药物的改型换代都具有十分重要的意义.本文合成了一种新型铜配合物,Cu(DAP)2SO4(DAP=2,3-二氨基吩嗪),并采用电化学方法研究了其与鲱鱼精子DNA的相互作用,希望为设计和合成高效低毒、抗菌、抗肿瘤药物提供一定的科学研究基础及理论依据.     

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。     

电喷雾电离质谱法研究环肽对HIV-1调控区DNA的识别及其相关碎裂机理和稳定性

利用电喷雾电离质谱(ESI-MS)和二级质谱(MS/MS)研究了六种结构不同的环五肽, 环七肽以及环十肽与HIV-1调控区DNA的非共价键相互作用. 在研究中比较了不同识别分子与靶序列DNA结合的强弱, 发现环七肽CP5对靶点DNA具有高亲合性的结合. 用MS/MS法研究了环肽与DNA复合物的碎裂机理; 用升温实验研究了其热稳定性, 发现与CP5结合后能提高HIV-1双螺旋DNA的热稳定性.     

2,2'-联吡啶In(Ⅲ)配合物与DNA作用的电化学研究

应用循环伏安法、微分脉冲伏安法和交流阻抗法研究了配合物In(bpy)Cl3.H2O与DNA在Tris-HCl缓冲溶液(pH=7.2)中的相互作用.结果表明:配合物中心In(Ⅲ)离子的循环伏安曲线上呈现一对准可逆的氧化还原波,DNA与配合物作用后,配位中心离子的氧化还原峰电流明显降低,扩散系数减小,电化学反应阻抗增大,式量电位负移,表明该配合物与DNA的作用方式为静电结合.     

DNA与生物碱类化合物非共价作用的负离子电喷雾质谱研究(Ⅰ)

目前,临床上使用的许多抗病毒药物均是通过与DNA,RNA发生相互作用破坏其结构,进而影响基因调控与表达的功能,表现出抗病毒活性。因此,核酸与药物分子相互作用的研究对阐述抗病毒药物的作用机理,以及对药物的体外筛选都具有重要的意义．电喷雾电离质谱作为一种软电离手段,可将溶液中生物分子与药物分子的非共价复合物转为气相进行分析,再现其生理状态,使其成为分子水平上进行药物筛选的最佳方法和在分子水平上筛选中药抗病毒活性成分的理想工具,本文选择合成了与SARS病毒相关的DNA片段作为抗病毒药物筛选的靶分子,用电喷雾质谱技术,通过对靶分子与5种生物碱的非共价复合作用,探讨了生物质谱方法用于药物筛选的可行性。     

钌(II)多吡啶配合物光断裂DNA的实验研究

研究了一系列钌(II)多吡啶配合物对pBR 322 DNA 的光断裂作用, 并与光谱法和粘度法的研究结果进行了对比. 实验结果表明, 钌(II)多吡啶配合物光断裂DNA的能力不仅与配合物与DNA相互作用的结合模式和结合强度有关, 还与配合物自身的电子结构有关; 钌(II)多吡啶配合物对DNA的光断裂存在立体选择性; 其断裂机理是激发态的配合物与溶液中的氧分子发生能量转移生成单线态氧活性氧化物种, 将鸟嘌呤碱基氧化而导致DNA断裂. 本研究对于遗传工程中的化学核酸酶以及以DNA为靶标的药物设计有重要的意义.     

2，2′-联吡啶In（Ⅲ）配合物与DNA作用的电化学研究

应用循环伏安法、微分脉冲伏安法和交流阻抗法研究了配合物In(bpy)Cl3·H2O与DNA在Tris-HCl缓冲溶液(pH=7.2)中的相互作用.结果表明配合物中心In(Ⅲ)离子的循环伏安曲线上呈现一对准可逆的氧化还原波,DNA与配合物作用后,配位中心离子的氧化还原峰电流明显降低,扩散系数减小,电化学反应阻抗增大,式量电位负移,表明该配合物与DNA的作用方式为静电结合.     

双(4,5-二氮杂芴酮)缩对,对''-二氨基二苯甲烷桥联的二(邻菲咯啉合铜(Ⅱ))的合成及其与DNA作用的光谱研究

研究金属配合物与核酸的作用方式和识别机理对深入了解核酸结构，功能及某些抗肿瘤药物机理有着重要意义。自１９８２年Barton犤１犦报道了第一个具有立体选择性的DNA插入剂Zn（phen）３２＋（phen为邻菲咯啉）之后，金属多吡啶配合物与DNA的相互作用成为国际上较活跃的研究领域之一。以邻菲咯啉为代表的多吡啶配体的四面体铜，八面体钌、铑、钴等配合物已广泛地被用于该领域的研究。近年来，多吡啶配体的过渡金属多核配合物与核酸的作用的研究也逐渐增多犤２犦。自从Sigman等人首先发现四面体配合物Cu（phen）２＋能够在O２和还原剂存…