C3对称性含膦三足体衍生物及其Eu(III)配合物的合成以及与DNA相互作用的研究

设计合成了一种新的C3对称性含膦三足体衍生物N',N″,N-三(亚磷酸三乙酯)缩氨三乙酸(L)及其Eu(Ⅲ)配合物。用1H NMR、13C NMR、红外光谱、元素分析、差热-热重及紫外光谱对其组成和结构进行分析和表征。结果表明,三足体衍生物与稀土苦味酸盐(Eu(pic)3·6H2O)形成了1∶1配合物Eu(pic)3L。综合运用紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法和循环伏安法研究了Eu(pic)3L与小牛胸腺DNA之间的结合模式,结果表明,配合物Eu(pic)3L与DNA之间以嵌插形式发生相互作用。将该配合物作为杂交探针,对其在DNA电化学传感器方面的应用进行了探讨。结果发现,该配合物在修饰单链DNA的电极检测作用下,无明显的电化学信号响应,而当将其用于检测杂交双链DNA时,出现了明显信号,并且该配合物的DNA传感器对互补序列、错配序列及非互补序列都有良好的选择作用。     

C3对称性含膦三足体衍生物及其稀土配合物的合成以及与DNA相互作用的研究

本文设计合成了一种新的C3对称性含膦三足体衍生物N’,N’’,N’’’-三（亚磷酸三乙酯）缩氨三乙酸（L=N’,N’’,N’’’-三（亚磷酸三乙酯）缩氨三乙酸）及其Eu(Ⅲ)配合物。用1HNMR、13CNMR、红外光谱、元素分析、差热-热重及紫外光谱对其组成和结构进行分析和表征。结果表明,三足体衍生物与稀土苦味酸盐(Eu(pic)3?6H2O形成了1:1型配合物Eu(pic)3L。综合运用紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法和循环伏安法研究了Eu(pic)3 L与小牛胸腺DNA之间的结合模式。通过紫外、EB探针及循环伏安得出了配合物Eu(pic)3L与DNA之间以嵌插形式发生相互作用。将该配合物作为杂交探针,对其在DNA电化学传感器方面的应用进行了探讨。结果发现,该配合物在修饰单链DNA的电极检测作用下,无明显的电化学信号响应。而当将其用于检测杂交双链DNA时,出现了明显信号,并且该配合物的DNA传感器对互补序列、错配序列及非互补序列都有良好的选择作用。     

N-二(苯-二氨基甲酰基)甲基磷酸及其铕(Ⅲ)配合物的合成及在DNA电化学传感器中的应用

合成了一种新的含磷有机三足体衍生物N-二(苯-二氨基甲酰基)甲基磷酸及其铕(Ⅲ)配合物,通过元素分析、红外光谱、差热-热重等方法对其进行结构表征和组成分析,并以该配合物为杂交探针,对其电化学传感器进行较为系统的研究。结果表明:此配体与Eu(Ⅲ)离子倾向于形成1∶1型配合物;紫外光谱法和循环伏安法的研究结果显示,铕(Ⅲ)配合物与DNA以插入形式发生相互作用。将该配合物作为杂交探针进行DNA电化学传感器研究时发现,该配合物在修饰单链DNA的电极检测作用下,无明显的电化学信号响应。而当将其用于检测杂交双链DNA时,出现了明显信号。基于该配合物的DNA传感器对互补序列、错配序列及非互补序列有良好的选择作用。     

N_3非对称配体、稀土配合物的合成及其在DNA传感器中的应用

合成具有三脚架形结构的配体L及其稀土配合物。用元素分析、红外光谱、核磁共振波谱、热分析、紫外吸收光谱、荧光光谱等方法对L及其配合物的结构进行表证,用光谱法和电化学法分析配合物与BSA,DNA之间的相互作用,并考查其作为杂交探针在DNA传感器方面的应用。结果表明,每1个L中C=O,P=O,P-O上O均可与稀土离子Eu~(3+),Y~(3+)配位,L与苦味酸配体以1∶1配位,化学式为RE(pic)_3L·3H_2O (RE=Eu,Y); Eu(Ⅲ)配合物对BSA内源荧光以静态方式淬灭,能量为非辐射转移,两者之间主要存在氢键和范德华力; Eu(Ⅲ)配合物与ct-DNA之间以嵌插作用结合,且在实验范围内有电化学活性; Eu(Ⅲ)配合物可以识别电极上的杂交过程,对互补、非互补、错配序列有较好的选择性。     

一类新型冠醚稀土配合物的合成、表征及与DNA作用研究

合成了四种双(N,N′-乙基,苯基)-2,3-萘-二(氧杂乙酰胺)(L=C30H30N2O4)稀土配合物。通过元素分析、红外光谱、差热-热重及摩尔电导值的分析,确定配合物的组成为[RE(pic)3L],RE=Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ),Ce(Ⅲ),Y(Ⅲ)。电化学实验表明:配体无电化学活性,配合物则呈现出一准可逆的氧化还原过程,在10～1000 mV.s-1扫速范围内配合物的氧化还原峰电流与扫描速度的平方根(ν1/2)呈良好的线性关系,表明其在玻碳电极(GCE)上的伏安行为受扩散控制。另外,通过循环伏安法、光谱法及粘度法研究了配合物与DNA的作用方式,结果表明:配合物均以插入方式与DNA作用,并且作用大小次序是Ce(pic)3L>Tb(pic)3L>Y(pic)3L>Eu(pic)3L。在pH=3.0适宜酸度条件下,建立了以Ce(pic)3L为探针定量测定DNA的分析方法。     

酰胺型开链冠醚类稀土配合物的合成及其与DNA的作用研究

以2,3-二羟基萘为母体,以稀土元素为中心离子,与苦味酸盐(pic)反应合成了3个末端基不同的酰胺型开链冠醚类稀土配合物。用红外吸收光谱、元素分析、摩尔电导率、差热-热重分析等方法对配体和配合物的组成和结构进行了表征分析。通过紫外光谱、荧光光谱、黏度和循环伏安法对配合物的荧光性质及与DNA的作用方式进行了研究。结果表明:该系列配合物的组成为RE(pic)3L(L1=C26H22N2O4,L2=C30H30N2O4,L3=C28H26N2O4;RE=Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ),Ce(Ⅲ),Y(Ⅲ))。Eu(Ⅲ)配合物荧光强度较强,Tb(Ⅲ)配合物次之,该类配体对Eu3+的敏化效果强于对Tb3+的。配合物与DNA的作用模式均为插入式,且Eu(pic)3L3配合物与DNA的键合作用最强。     

基于电中性锇配合物的低背景DNA电化学传感器

采用紫外光谱和电化学方法研究了一种电中性锇配合物Os(DPPZ)(PC)(H₂O)DPPZ=联吡啶并[3,2-a,2',3'-c]吩嗪, PC=2,6-吡啶二羧酸}与DNA的相互作用. 紫外光谱结果表明, DNA的加入引起配合物特征吸收峰的减色及红移效应, 说明二者之间存在嵌插作用. 循环伏安实验结果表明, 配合物溶液中加入DNA后, 氧化还原峰电流降低且式电位正移, 证实了二者之间的嵌插作用模式. 将该配合物作为杂交指示剂对CaMV35S启动子基因片段进行检测发现, 在单链探针DNA修饰电极上未观察到指示剂的电化学信号, 而在杂交后的双链DNA电极上呈现灵敏的电化学响应, 表明传感器具有较高的信噪比. 定量分析实验结果表明, 在最佳条件下, 杂交指示剂在传感器上的还原峰电流与目标序列浓度在8.0×10^-10~2.8×10^-9 mol/L范围内呈良好的线性关系. 选择性实验结果表明, 该传感器对互补序列、碱基错配序列和非互补序列具有良好的识别能力.     

甘氨酸-N,N-双(亚甲基磷酸)及其Eu(Ⅲ)配合物与BSA的作用机制

合成了一种含磷三足体甘氨酸-N,N-双(亚甲基磷酸)及其Eu(Ⅲ)的配合物,用~1HNMR,~(13)CNMR、红外光谱、元素分析、差热-热重及紫外光谱对其组成进行表征并推断了结构。结果表明:配体(L)与苦味酸铕(Eu(pic)_3)形成1∶1型配合物Eu(pic)_3L·3H_2O。用荧光光谱法研究了Eu(pic)_3L·3H_2O和牛血清白蛋白(BSA)在不同温度下的相互作用。发现配合物对BSA内源荧光的猝灭方式为静态猝灭;计算了不同温度下配合物与BSA间的结合常数K,结合位点n及相关热力学参数(ΔH0,ΔS0,ΔG0),结果表明,二者主要靠疏水作用力结合。考察了Cu~(2+)和Fe~(3+)对配合物与BSA结合作用的影响,在Cu~(2+)和Fe~(3+)的介导下使配合物与BSA的结合能力增强。     

双(N-苄基)-2,7-萘-二(氧杂乙酰胺)稀土配合物的合成、表征、荧光性及其与DNA的作用

合成了2,7-二(苄胺酰乙氧基)萘(L)与稀土(RE:Y,La,Eu,Tb)苦味酸盐(pic)的配合物[RE(pic)3L2],用1H NMR、红外光谱、元素分析和摩尔电导表征了它们的结构、组成及性质。在pH=7.20的Tris-HCl缓冲溶液中用光谱法、伏安法和粘度法,测定4种配合物均以插入方式与ct-DNA发生配合作用,其作用强度为:La(Ⅲ)>Tb(Ⅲ)>Y(Ⅲ)>Eu(Ⅲ)。     

Eu~(3+)和Tb~(3+)冠醚配合物的合成、荧光性质及与DNA作用研究

合成了含联萘骨架的酰胺型开链冠醚配体及稀土苦味酸盐配合物RE(pic)3L[L=N,N-乙基,苯基-N’,N’-二苯基-1,1’-联萘-2,2’-二(氧杂乙酰胺),RE=Eu3+,Tb3+],通过元素分析、IR、TG-DTA和摩尔电导率对配合物进行组成和结构推测。荧光光谱表明:Eu3+配合物的荧光强度远大于Tb3+配合物,说明配体L的三重态能级与Eu3+的激发态能级匹配较好。通过光谱法和粘度法研究了配合物与DNA的作用方式为插入作用,求出了Eu3+,Tb3+配合物与DNA的结合常数分别为4.072×104L.mol-1,8.780×103L.mol-1,证明配合物与DNA的作用大小是Eu3+(pic)3LTb3+(pic)3L.     

苯乙胺-N,N-双甲基磷酸铕(Ⅲ)配合物的合成、表征及其与BSA/DNA的作用研究

合成具有三脚架形结构的配体L及其Eu(Ⅲ)配合物。用元素分析、核磁共振波谱、红外光谱、差热-热重、紫外吸收光谱等方法对它们的结构进行表征,并通过光谱学、电化学方法考查Eu(Ⅲ)配合物与BSA,ct-DNA的键合作用,同时考察Fe~(3+)(Cu~(2+))对Eu(Ⅲ)配合物与BSA作用的影响及该配合物作为杂交探针在DNA检测中的应用。结果表明,Eu(Ⅲ)配合物与BSA之间以氢键和范德华力结合,作用位点为1,该配合物对BSA以静态淬灭的形式淬灭其内源荧光。Eu(Ⅲ)配合物有较强的电活性,与ct-DNA之间以较强的插入作用结合。Fe~(3+)(Cu~(2+))均参与Eu(Ⅲ)配合物与BSA之间的结合,且Cu~(2+)起到"离子架桥"作用。Eu(Ⅲ)配合物能够识别发生在电极表面的杂交过程,能够识别互补、非互补,碱基错配系列。     

微囊藻属DNA电化学传感器的研制

利用自组装法将巯基修饰的DNA探针与6-巯基-1-己醇(MCH)固定到金电极表面,制备了微囊藻属特定DNA传感器,将该传感器与完全互补的微囊藻DNA序列、完全不互补序列,以及单碱基错配序列进行杂交,以Hoechst 33258为杂交指示剂,应用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了该传感器对目标DNA的电化学检测行为.研究表明,当与完全互补DNA杂交后,Hoechst 33258氧化信号有明显的增强.实验对自组装时间、MCH浸泡时间及杂交液离子浓度进行了优化.结果表明,当自组装时间为90 min,MCH浸泡时间为1 h,杂交溶液中NaCl浓度为0.3 mol/L时,电化学信号最好.目标DNA的氧化峰电流值与其浓度在1×10~(-8) ～1×10~(-6) mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为8.1×10~(-9) mol/L.     

含磷三足体稀土铕(Ⅲ)配合物与牛血清白蛋白的作用机理

在p H=7.3的Tris-HCl缓冲溶液(模拟生理条件)中,采用荧光光谱、循环伏安曲线和紫外光谱研究了N-二(苯-二氨基甲酰基)甲基磷酸铕(Ⅲ)配合物[Eu(pic)3L]与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.实验结果表明:配合物与BSA可以形成1∶1结合型无荧光复合物Eu(pic)3L-BSA,Eu(pic)3L对BSA内源荧光的猝灭类型为静态猝灭.根据双对数回归方程计算出二者在不同温度下的结合常数K及结合位点数n,通过热力学参数得出配合物与BSA之间以氢键和范德华力为主.根据Foster的偶极-偶极无辐射能量转移机理可知配合物与BSA之间可能以偶极-偶极无辐射能量转移方式进行能量传递.分别考察了Fe3+和Cu2+对配合物与BSA结合作用的影响,推测Fe3+和Cu2+可能在配合物与BSA间起"离子架桥"作用,使Eu(pic)3L-BSA复合物的稳定性增强.循环伏安法研究结果表明配合物与BSA相互作用形成无电活性的Eu(pic)3L-BSA复合物,使得溶液中游离的配合物浓度降低.     

邻菲罗啉-铜(II)-水杨酰胺配合物与DNA相互作用的研究及分析应用

采用紫外吸收光谱法、循环伏安法和微分脉冲伏安法研究了一种水杨酰胺多吡啶铜配合物[Cu(phen)(sa)](phen=1,10-邻菲罗啉,sa=水杨酰胺)与DNA的相互作用。紫外光谱法显示DNA的加入能引起配合物特征吸收峰的减色效应,表明了二者之间的相互作用。循环伏安实验表明配合物在玻碳电极上呈现一对准可逆的氧化还原峰;加入DNA后,配合物的峰电流减小,峰电位正移,表明二者可能通过嵌插方式发生作用。微分脉冲伏安法进一步表明[Cu(phen)(sa)]作为电化学探针,能在1.3×10-5～6.7×10-5moL/L DNA浓度范围内对DNA进行定量检测。将该铜配合物作为杂交指示剂应用于DNA传感器中对花椰菜花叶病毒的35S启动子基因(CaMV35S)相关DNA片段进行检测,结果显示该传感器对互补序列和非互补序列具有很好的识别能力。     

基于靶序列循环及DNA长距自组装的电化学传感器用于乳腺癌相关序列c-erbB2的检测

基于"核酸外切酶(ExoⅢ)辅助靶序列循环"和"DNA长距自组装"两种信号放大技术研制了一种DNA电化学生物传感器,并将其用于乳腺癌相关靶序列的高灵敏、高特异性检测。通过将发卡型探针固定在金电极表面,当靶序列存在时,在ExoⅢ的辅助下,发生杂交、酶降解、再杂交的第一重信号放大过程。接着在电极表面加入两条辅助探针,即可发生级联式杂交,形成长距超级"三明治"DNA结构。该结构可吸附大量的电活性分子六氨合钌配合物(RuHex),产生很强的电化学信号,从而实现信号的第二重放大。实验结果表明,在最佳条件下,该传感器的线性范围为10 amol/L~10 pmol/L,检出限达到8 amol/L,而且能较好地识别完全互补和错配序列,有望用于临床实际样本中超低含量靶序列的检测。     

新型三足席夫碱稀土配合物的合成,表征及与DNA的作用

合成了新型三足席夫碱配体(L)和它的5种稀土配合物. 通过元素分析、摩尔电导、热重分析、红外光谱测试技术对配合物的结构进行了表征. 结果表明,该配合物 [LnL(NO3)2]NO3·H2O(Ln:La,Sm,Eu,Gd,Y)是按照L∶ Ln=1∶ 1配位,并且有2个硝酸根参与了配位,金属离子采取8配位的模式. 采用荧光光谱法研究了这5种席夫碱配合物与DNA的相互作用. 实验结果表明,配合物均可与DNA发生相互作用,而且相互作用为插入方式.     

铕（III）牛磺酸席夫碱配合物的合成、表征及其与DNA的作用模式

合成了三种铕(III)与牛磺酸缩水杨醛席夫碱配合物 [(Eu(TSal)L(NO3)) •2H2O,TSal ：席夫碱配体,L1：1,10-邻菲咯啉,L2：2- 氨基吡啶,L3：2,2’-联吡啶],并对其进行了结构表征;采用荧光光谱法和粘度法研究了配合物与小牛胸腺DNA的相互作用模式。实验结果表明三种配合物对DNA均有不同强度的插入作用,其插入能力在一定范围内与配合物的浓度正相关,且与配合物分子适宜的平面性有关,三种配合物对DNA插入能力顺序为：[Eu(TSal)L1(NO3)]•2H2O＞[Eu (TSal)L3(NO3)] •2H2O＞[Eu(TSal) L2(NO3)]• 2H2O。     

一种含磷三足体衍生物及其铕配合物的合成及性能表征

设计合成了一种新型含磷的水溶性三足体衍生物[L:N-二(吡啶-二氨基乙酰基)甲基磷酸]及其Eu(Ⅲ)的配合物,用红外吸收光谱、元素分析、差热-热重和紫外光谱法等技术手段对该配合物进行了表征,用荧光光谱法研究了室温下该配合物和牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。 结果表明,配体与苦味酸铕形成1:1型配合物Eu(pic)₃L;配合物与BSA之间有很强的结合作用;配合物对BSA内源荧光的猝灭方式为静态猝灭;配合物与BSA的作用力为分子间氢键和范德华力。 分别考察了Fe³⁺和Cu²⁺对配合物与BSA结合作用的影响,证明Fe³⁺和Cu²⁺能够以金属离子桥键与配合物结合使配合物-BSA的稳定性增强。 根据Foster型偶极-偶极无辐射能量转移机理可知,配合物可以和BSA以偶极-偶极无辐射进行能量传递。     

铕(Ⅲ)牛磺酸席夫碱配合物的合成、表征及其与DNA的作用模式

合成了3种铕(Ⅲ)与牛磺酸缩水杨醛席夫碱配合物[(Eu(Tsal)L(NO3)] ·2H2O(Tsal :席夫碱配体,L1:1,10-邻菲咯啉,L2:2-氨基吡啶,L3:2,2′-联吡啶),并对其进行了结构表征;采用荧光光谱法和粘度法研究了配合物与小牛胸腺DNA的相互作用模式.实验结果表明,3种配合物对DNA均有不同强度的插入作用,其插入能力在一定范围内与配合物的浓度正相关,且与配合物分子适宜的平面性有关,3种配合物对DNA插入能力顺序为:[Eu(Tsal)L1(NO3)]·2H2O＞[Eu (Tsal)L3(NO3)]·2H2O＞[Eu(Tsal)L2(NO3)]·2H2O.     

2-(2-羟基-3-甲氧基苯基)-5-(1-羟甲基)C_(60)吡咯烷衍生物的合成及其在DNA电化学传感器中的应用

以L-丝氨酸、邻香兰素及C60为原料通过1,3-偶极环加成反应,合成并分离纯化得到一种新型的2-(2-羟基-3-甲氧基苯基)-5-(1-羟甲基)C60吡咯烷衍生物(FPD)。通过质谱、红外光谱、紫外-可见光谱、氢核磁和元素分析等检测手段对其结构进行表征。采用滴涂法将FPD修饰在玻碳电极表面,然后在其表面组装Al3+,并进一步利用Al3+与磷酸骨架的静电相互作用,将探针DNA固定到修饰电极表面,组建了一种新型DNA电化学生物传感器。以亚甲基蓝(MB)为杂交指示剂,考察了该DNA传感器的分析性能。实验结果表明,在1.0×10-15~1.0×10-9mol/L浓度范围内,互补序列DNA的浓度对数值(lgcS2)与该传感器上的峰电流值(Ip)具有良好的线性关系,其线性方程为Ip(10-6A)=0.106 lg(cS2,mol/L)+0.735,检出限(S/N=3)为5.4×10-16mol/L。选择性实验表明该传感器能有效识别互补序列和碱基错配序列DNA片段。