[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…     

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。     

甲醇-联吡啶钌(II)体系的电致化学发光研究

研究了碱性溶液中甲醇-联吡啶钌(II)[Ru(bpy)3^2^+]的电致化学发光行为。在玻碳电极上甲醇于+1.28V(vs.Ag/AgCl)处被氧化为甲氧基离子(CH3O.), 该自由基离子发生歧化反应, 生成激发态的甲醛(HCHO), 发出波长为545nm的光。另一方面当体系含有少量的Ru(bpy)3^2^+时会得到较强的发光信号, 发光波长为608nm, 该发光起因于在甲醇的氧化电位下, Ru(bpy)3^2^+被氧化成Ru(bpy)3^3^+, CH3O.与Ru(bpy)3^3^+反应, 生成激发态的Ru(bpy)3^2^+而发光。     

甲醇-联吡啶钌(II)体系的电致化学发光研究

研究了碱性溶液中甲醇-联吡啶钌(II)[Ru(bpy)3^2^+]的电致化学发光行为。在玻碳电极上甲醇于+1.28V(vs.Ag/AgCl)处被氧化为甲氧基离子(CH3O.), 该自由基离子发生歧化反应, 生成激发态的甲醛(HCHO), 发出波长为545nm的光。另一方面当体系含有少量的Ru(bpy)3^2^+时会得到较强的发光信号, 发光波长为608nm, 该发光起因于在甲醇的氧化电位下, Ru(bpy)3^2^+被氧化成Ru(bpy)3^3^+, CH3O.与Ru(bpy)3^3^+反应, 生成激发态的Ru(bpy)3^2^+而发光。     

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′…     

Ru(bpy)_3~(2+)固相电致化学发光研究进展

联吡啶钌(Ru(bpy)2+3)是应用最广泛的电致化学发光(ECL)活性物。将可电化学再生的Ru(bpy)2+3及其类衍生物固定于电极表面,获得固相ECL传感器是ECL研究的重要方向之一。本文综述了Ru(bpy)2+3及其衍生物固相ECL近年来的研究进展,简要介绍不同固定化技术及其应用情况。     

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.     

配体的空间构型及疏水性对钌（Ⅱ）多吡啶配合物与DNA作用的影响

合成了4－氰基苯基咪唑并[5,6-f]邻菲咯啉（CYIP）和2－羧基苯基咪唑并[5, 6-f]邻菲咯啉（COIP）两种新配体及它们的钌混配配合物[Ru(bpy)2CYIP](ClO4)2 ·H2O（Rul）（bpy=2,2′-联吡啶），[Ru(phen)2CYIP](ClO4)2·H2O(Ru2) (phen=1,10-邻菲咯啉），[Ru(bpy)2COIP](ClO4)2·3H2O(Ru3)和[Ru(phen)2COIP] (ClO4)2·H2O(Ru4)，并用红外光谱、紫外光谱、核磁和质谱对它们进行了表征。 通过循环伏安法研究了这些配合物的电化学性质。采用电子吸收光谱、稳态荧光、 圆二色谱和粘度测定研究了配合物与小牛胸腺DNA的相互作用。结果表明配合物 Rul和Ru2通过CYIP配体以插入的方式与DNA结合，而配合物Ru3和Ru4则通过COIP配 体以部分插入的方式与DNA结合。     

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。     

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。     

A Novel Optical Properties of Molecular “Light Switch” and its Analytical Application

Because of the high affinity (Ka≥ 10^6 L mol^-1) between Ru(phen)2(dppz)^2 and DNA, the adding of DNA in the solution of Ru(phen)E(dppz)^2 -SDS makes the dissociation of Ru(phen)E(dppz)^2 -SDS, and results in decrease of the resonance light scattering (RLS) signals andincrease of the absorbance. Based on this, a novel method is proposed for DNA assay.     

基于环境污染物对DNA损伤筛查的电化学发光传感器的构建

在本文中,进一步发展了以二联吡啶二吡啶并[3,2-a:2',3'-c]吩嗪钌([Ru(bpy)_2dppz]~(2+))为电化学发光指示剂的DNA损伤传感器。将通过S-Au键组装在金电极表面的双链DNA浸泡在[Ru(bpy)_2dppz]~(2+)溶液中,利用[Ru(bpy)_2dppz]~(2+)是双链DNA分子"光开关"的特性,得到[Ru(bpy)_2dppz]~(2+)/DNA/Au电化学发光传感器,并优化了[Ru(bpy)_2dppz]~(2+)的浸泡时间,浸泡浓度等实验条件。发现在含有[Ru(bpy)_2dppz]~(2+)的底液中测定其电化学发光强度值比不含[Ru(bpy)_2dppz]~(2+)的底液中增强了6倍左右。此外将此传感器经全氟辛酸磺酸、五溴联苯醚、氧化苯乙烯等物质温浴后,其电化学发光强度显著降低,说明该传感器可用于环境污染物对DNA损伤的筛查测定。     

钌(II)-联吡啶——α-羟基羧酸——Ce(IV)偶合化学发光反应机理研究

系统地研究了Ce(IV), H2SO4, Ru(bipy)3^2^+和5种α-羟基羧酸对Ce(IV)氧化钌(II)-联吡啶化学发光反应速率的影响。结果表明,在选定的试验条件下, 化学发光反应速率分别与Ce(IV),Ru(bipy)3^2^+, 5种α-羟基羧酸的浓度和1/[H2SO4]^2成正比, 据此提出了偶合化学发光反应机理, 推导得到的反应速率方程与实验结果吻合。     

钌(II)-联吡啶——α-羟基羧酸——Ce(IV)偶合化学发光反应机理研究

系统地研究了Ce(IV), H2SO4, Ru(bipy)3^2^+和5种α-羟基羧酸对Ce(IV)氧化钌(II)-联吡啶化学发光反应速率的影响。结果表明,在选定的试验条件下, 化学发光反应速率分别与Ce(IV),Ru(bipy)3^2^+, 5种α-羟基羧酸的浓度和1/[H2SO4]^2成正比, 据此提出了偶合化学发光反应机理, 推导得到的反应速率方程与实验结果吻合。     

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。     

邻菲啰啉钌(Ⅱ)配合物的结构及电致发光性能的研究

合成了三-(1,10-邻菲啰啉)钌发光配合物Ru(phen)3(PF6)2(phen=1,10-邻菲啰啉),得到了其单晶结构.单晶结构分析结果表明,Ru(phen)3(PF6)2具有层状结构特征,阳离子[Ru(phen)3]2+和阴离子PF-6分别构成了正电荷层和负电荷层,正、负电荷层交替排列形成了晶体结构.分别以Ru(phen)3Cl2和Ru(phen)3(PF6)2制备了单层结构的电化学发光器件(LECs),器件结构为[ITO/Ru(Ⅱ)-配合物(100 nm)/Al(200 nm)].结果显示:以Ru(phen)3(PF6)2为发光层的器件显示的最高效率和亮度分别为0.24 cd/A和1 829 cd/m2,而以Ru(phen)3Cl2为发光层的器件显示的最高效率和亮度分别为0.18 cd/A和350 cd/m2,表明Ru(phen)3(PF6)2比Ru(phen)3Cl2具有更优异的电致发光性能.     

草酸根桥联的异三核配合物的合成、表征及抗菌活性

合成了7种草酸根桥联的Cu2^ⅡFe^Ⅱ、N i2^Ⅱ、Co2^ⅡF^Ⅱ异三核配合物[M2Fe(C2O4)3Lx](ClO4),(M=Cu,L=bpy,Me2phen,NO2phen,x=2,M=Ni,Co,L=bpy,Me2phen,x=4)。经元素分析、摩尔电导和磁性的测定以及红外光谱和电子光谱等方法对 这些配合物进行了表征,确字了配合物的组成和结构。初步生物活性试验表明形成三核配合物其杀菌活性明显提高。     

一系列Ru(II)配合物电致化学发光性质的比较研究

比较研究了以C₂O₄^2－为共反应物时5个结构相关的Ru(II)配合物[Ru(bpy)₂L¹]^2＋, [Ru(bpy)₂L²]^2＋, [Ru(bpy)₂L³]^2＋, [Ru(phen)₂L¹]^2＋和[Ru(phen)₂L²]^2＋(其中bpy＝2,2′-联吡啶, phen＝1,10-邻菲啰啉, L¹＝4-羧基苯基咪唑[4,5-f][1,10]邻菲啰啉, L²＝3-羧基-4-羟基苯基咪唑[4,5-f][1,10]邻菲啰啉, L³＝3,4-二羟基苯基咪唑[4,5-f][1,10]邻菲啰啉)的电致化学发光(ECL)性质. 结果表明, 酚羟基的存在能有效地淬灭Ru(II)配合物[Ru(bpy)₂L²]^2＋, [Ru(bpy)₂L³]^2＋和[Ru(phen)₂L²]^2＋的ECL, 其它Ru(II)配合物的ECL量子效率与[Ru(bpy)₃]^2＋相差不大.     

钌铁双核配合物的合成及猝灭[Ru(bpy)~3]^2^+发光过程研究

合成了含二氮芴和联吡啶等配体的一系列新型钌铁双核配合物:[(C~1~0H~6N~2)C=N-N=CR-Fc)Ru(bpy)~2]·(PF~6)~2,[(C~1~0H~6N~2)C=N--C~6H~4-N=CR-Fc)Ru(bpy)~2]·(PF~6)~2,[(C~1~0H~6N~2)C=N-C~6H~4-C~6H~4-N=CR-Fc)Ru(bpy)~2]·(PF~6)~2,并对其进行了光谱表征,通过对该类配合物的循环伏安和发光光谱研究,讨论其激发态的氧化还原性和对[Ru(bpy)~3]^2^+发光过程的猝灭作用.研究表明猝灭过程为扩散控制的双分子交换能量传递     

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。