核酸分子"光开关"的研究进展

综述了核酸分子“光开关”的发展及最新动态 ,阐述了它在核酸分子识别分析中的应用 ,并提出了研究核酸分子“光开关”的一些建议和看法     

新型DNA分子光开关钌(Ⅱ) 配合物的研究

我们已经报道了一系列插入键合的Ru(Ⅱ)金属配合物及其酸碱性质. 在此基础上本文研究了一个含2-(苯并噁唑基)-二吡啶并[2,3-f: 2′,3′-h]喹喔啉(bdpq)的新型DNA插入键合Ru(Ⅱ)配合物,与同类配合物相比,具有良好的DNA分子光开关性质.     

基于Ag+对C-C错配识别和Ru(phen)2(dppx)2+的核酸分子“光开关”特性的银离子光学传感器

以含错配碱基胞嘧啶的自互补寡聚核苷酸序列(Oligo-1,5’-TACATACTATACTATCTA-3’)作为Ag+识别序列,以核酸分子"光开关"Ru(phen)2(dppx)2+(phen=1,10-phenanthroline,dppx=7,8-dimethyldipyridophenazine)作发光探针,建立了一种简单、灵敏的Ag+定量分析方法。以150 nmol/L Oligo-1,2.0μmol/L Ru(phen)2(dppx)2+及120 mmol/L NaNO3在pH 7.5的PBS缓冲溶液中反应30 min作为最佳实验条件,Ag+在10.0~120.0 nmol/L范围内与溶液的发光强度呈良好的线性关系,相关系数(r)为0.995 7,检出限(3δ/Slope)为8.1 nmol/L。方法具有较好的选择性,用于实际样品测定,结果满意。     

基于钌多吡啶类配合物的DNA分子光开关及生物传感研究

DNA结构具有多态性,利用小分子化合物对不同结构的DNA分子进行识别及调控具有重要的生物学意义.本文主要针对近年来钌多吡啶配合物作为DNA分子光开关的研究进行综述,内容包括DNA分子光开关的机制,不同结构DNA的分子光开关,DNA分子光开关的开关循环控制策略和钌多吡啶类配合物及与纳米材料相结合作为生物传感器的研究.     

螺吡喃分子光开关

螺吡喃是一类研究最早,最广泛的有机光致变色分子.利用光照前后螺吡喃分子结构上和光化学与光物理性质的变化,将其作为分子光开关材料被广泛应用于光电器件、化学传感、药物控制释放等领域.综述了部分螺吡喃分子光开关的合成和性质及其在相关领域中的应用,对其作为新型的荧光探针未来在生物成像领域的应用做了展望.     

手性分子光开关研究进展

介绍了近年来发展起来的不同类型的手性光开关分子, 如手性螺烯、偶氮苯、二芳基乙烯、螺吡喃、联二萘、俘精酸酐、胆红素-IIIα, 手性光致变色聚合物等; 讨论了分子手性光开关材料特殊的光致异构性质, 综述了该材料在信息存储等应用方面的研究状况, 并展望了手性光开关材料的研究前景.     

基于偶氮苯的光开关分子探针与传感芯片研究进展

随着人们对偶氮苯光致异构化反应机制和特性的研究和认识越来越深入透彻,偶氮苯衍生物无论是在理论上还是在实验方面都受到了大量的关注。近年来,偶氮苯衍生物作为光开关响应的功能元件不仅已经用于合成智能聚合物,液晶材料,分子开关和分子机器等,而且正迅速地渗透到化学生物学体系研究和分析的各个方面。因此,本文将着重就基于偶氮苯衍生物功能化的光开关型分子探针与传感芯片及其在化学生物学分析研究方面所取得的最新进展进行总结和综述。引用103篇文献,并对未来的发展前景进行了展望。     

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 322DNA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．     

为光调控核酸结构设计合成偶氮分子开关

为了设计高效稳定的偶氮分子开关,本文合成了一系列偶氮分子,并对其性质进行了鉴定。实验结果表明,在偶氮苯分子的对位或间位引入诱导拉电子基团可以得到好的分子开关。然后,本文设计合成了3,3’-二甲羟基偶氮苯并将其引入核酸序列中,发现这个偶氮分子开关可以有效的可逆光调控发卡构型核酸的结构,并且它的顺式构型在生理温度下具有很好的热稳定性。     

用于设计分子导线和分子开关的双核混价配合物

分子电子器件的研制是近年来的一个热点课题，桥联混价双核配合物是分子导线和分子开关研究的理想模型化合物，本文介绍了桥配体导电性的测量评估方法和分子开关的主要类型，并着重介绍了近年来用于这一领域研究的重要配合物体系。     

双键型分子光开关的E/Z异构化

适当取代的双键X=Y双键型分子能够在光的作用下发生E型和Z型之间的异构化。目前已报道的分子光开关大多是基于偶氮苯(ABs)、二芳烃乙烯(DAEs)和螺吡喃(SPs)等结构,但新的有趣的结构正在不断被报道。本文将讨论围绕C=C、C=N和N=N双键异构化的各种类型的光开关,重点介绍常用的光开关双键结构和极性质子溶剂等外界因素对其E/Z异构化的影响。     

钌配合物基太阳能电池光敏剂分子设计的最新研究进展

基于钌配合物染料的敏化太阳能电池与传统的硅半导体太阳能电池相比,具有较低的成本和较高的光电转换效率(8%～11%)。本文重点从钌配合物染料分子中固定配体的选择、辅助配体中引进具有空穴传输功能的三苯胺(或咔唑)基团以及配合物摩尔消光系数的提高3方面介绍近年钌配合物染料分子设计的研究进展。     

荧光分子开关的研究进展

荧光分子开关是超分子化学领域的研究热点之一,本文根据开关动作完成的方式对近年来研究的各类荧光分子开关进行了简要的归类总结,并介绍了一些具有特殊功能的荧光分子开关器件.     

稀土氨基酸配合物与核酸的相互作用*

很多抗癌金属药物是以核酸为靶标。阐明小分子与核酸之间的相互作用对筛选具有高效选择性和低毒副作用的抗癌药物有重要意义。近年来,开发新型的具有对核酸序列特异性识别能力的抗癌药物己成为本领域的研究热点。稀土离子具有良好的磁学、光学、电学特性和配位能力,使稀土配合物成为新型药物试剂。然而,稀土离子在中性条件下易水解的特性极大地阻碍了稀土配合物对核酸分子识别的研究。近年来在近生理条件下合成的一系列镧系氨基酸配合物具有结构稳定、溶解性好等优点,解决了镧系离子易水解的问题。本文总结了目前关于镧系氨基酸配合物与核酸的相互作用及其序列选择性等方面的研究进展。     

杯[4]芳烃修饰的钌(Ⅱ)配合物的合成与性质

合成了一种新颖的杯[4]芳烃修饰的钌（Ⅱ）配合物[Ru₂（bpy）₄（H₂L）]（ClO₄）₄（1）（bpy=2,2''-联吡啶,H₂L=11,23-双（2-咪唑[4,5-f]-1,10-菲啰啉）-25,27-二羟基-26,28-二乙酯基丙基-5,17-二-对叔丁基-杯[4]芳烃）,并通过红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱、电喷雾质谱和元素分析对该配合物进行了表征。在乙腈/Britton-Robinson缓冲溶液（1：100,V/V）中研究了配合物1的pH光开关性质。发现随着溶液pH值的变化,配合物1经历两步质子化/去质子化过程,是一个很好的"off-on-off"型pH诱导的分子光开关,其开关比分别为1.42和96.0。通过加入不同阴离子引起配合物1溶液的吸收光谱、发射光谱和核磁共振氢谱的变化研究了其对阴离子的传感性能,发现该配合物可以通过荧光淬灭来识别F^-和OAc^-。另外初步细胞成像实验显示配合物1可以在短时间内穿过细胞膜对细胞质进行染色,而且在成像浓度范围内对Hela细胞体现出低毒性。     

钌(Ⅱ)多吡啶配合物与DNA相互作用的光切割与荧光性质研究

利用琼脂糖凝胶电泳法研究了钌(Ⅱ)多吡啶配位物[Ru(bpy)2(ODCIP)]2+(bpy:2,2'-联吡啶,ODCIP:含多个配位中心的多吡啶配体,3,4-二氯基-咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)对pBR322质粒DNA的光切割作用及其可能机理,并运用紫外可见吸收光谱、荧光光谱和琼脂糖凝胶电泳法研究了[Ru(bpy)2(ODCIP)]2+与Zn2+配位后与DNA的光谱性质和光切割作用.结果表明[Ru(bpy)2(ODCIP)]2+对DNA有较好的光切割作用,其机理可能是产生了超氧阴离子自由基和单线态氧.[Ru(bpy)2(ODCIP)]2+与Zn2+配位可能形成的双核配位物[Ru(bpy)2(ODCIP)Zn]4+与DNA也能进行插入结合,对DNA的光切割效果并没有明显增强。     

一种含咔唑基团的混配型钌(Ⅱ)配合物的合成、表征和酸碱性质研究

合成了钌(Ⅱ)配合物cis-[Ru(HL)(Hdcbpy)(NCS)2]-·[N(C4H9)4] (HL=2-(9-乙基-9H-3-咔唑基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲哕啉,H2dcbpy=4,4'-二羧酸-2,2'-联吡啶).采用元素分析、核磁共振氢谱、红外光谱、紫外-可见吸收光谱、质谱(MS)对配合物进行了表征.通过紫外-可见吸收光谱和稳态荧光光谱,研究了该配合物的基态和激发态酸碱性质.结果表明该配合物在基态时能发生5步质子化/去质子化反应,表现出基于光致发光强度和激发态能量转移途径的质子化/去质子化诱导的分子开关性质.     

光系统Ⅱ(PSⅡ)抑制剂的比较分子场研究

以光系统Ⅱ抑制剂DISCO(DIStanceCOmparisons)模型的活性构象分子作为模板,利用比较分子场分析方法对三类结构不同的化合物进行了三维构效关系的研究。研究结果有助于对DISCO重叠模型的评估的新型PSⅡ抑制剂的设计与合成。     

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.     

基于核酸分子识别的电化学分析方法与应用

核酸作为生物体遗传信息的载体以及分子生物学和生物分析化学中重要的功能分子,近年来在电化学分析中受到了越来越多的重视。本文以作者所在研究组的工作为实例,对核酸分子识别的电化学分析方法作出简要的评述,内容涉及核酸序列和基因变异的电化学分析以及核酸作为功能分子进行识别检测的电化学分析等等。