两亲性大环多胺La(III)配合物的合成、表征及催化质粒DNA水解的研究

近年来,人工核酸切割试剂的研究一直是化学生物学、生物化学和分子生物学中最为活跃的前沿领域之一。最近的研究结果表明大环多胺金属配合物在磷酸二酯水解方面表现出独特的催化性能,能作为化学核酸酶有效的催化DNA和RNA的磷酸二酯键的水解[1-2]。尤其是电荷较高的金属阳离子形     

多功能臂大环多胺La(Ⅲ)配合物的合成及其对PNPP催化水解研究

本文合成了一个多功能臂大环多胺La(Ⅲ)配合物,通过光谱法研究了pH值、温度以及表面活性剂对α-吡啶甲酸对硝基苯酚酯(PNPP)催化水解反应的影响。结果表明非离子表面活性剂Brij35胶束体系的催化活性比阳离子表面活性剂CTAB胶束体系高。前者加速催化,后者则禁阻催化。     

多羟乙基双核大环多胺La(III)配合物对双对硝基苯酚磷酸二酯和DNA 催化水解作用研究

合成了一类新型多羟乙基双核大环多胺La(III)配合物, 其结构经1H NMR, MS, 元素分析等表征. 通过紫外分光光谱法和琼脂糖凝胶电泳技术, 研究了双核大环多胺La(III)配合物催化双对硝基苯酚磷酸二酯的水解反应和对质粒DNA(pUC18)的催化水解作用. 结果表明: 双核大环多胺La(III)配合物可以有效催化双对硝基苯酚磷酸二酯水解和促进质粒DNA在生理条件下的水解裂解. 双对硝基苯酚磷酸二酯的水解速率提高了2.36×104倍. 讨论了配合物结构对水解反应的影响.     

互为立体异构的大环多胺铜(Ⅱ)配合物催化羧酸酯水解的比较研究

合成并表征了互为立体异构的四氮杂大环多胺配体及其铜(Ⅱ)配合物。在B rij35胶束溶液中,比较研究了配合物催化羧酸酯(2-吡啶甲酸对硝基苯酚酯PNPP)水解的动力学,探讨了导致其催化活性差异的可能原因,提出了可能的催化反应的机理。     

多羟乙基双核大环多胺La（Ⅲ）配合物对双对硝基苯酚磷酸二酯和DNA催化水解作用研究

合成了一类新型多羟乙基双核大环多胺La(Ⅲ)配合物,其结构经1H NMR,MS,元素分析等表征.通过紫外分光光谱法和琼脂糖凝胶电泳技术,研究了双核大环多胺La(Ⅲ)配合物催化双对硝基苯酚磷酸二酯的水解反应和对质粒DNA(pUC18)的催化水解作用.结果表明:双核大环多胺La(Ⅲ)配合物可以有效催化双对硝基苯酚磷酸二酯水解和促进质粒DNA在生理条件下的水解裂解.双对硝基苯酚磷酸二酯的水解速率提高了2.36×104倍.讨论了配合物结构对水解反应的影响.     

新型两亲性大环多胺的合成

以亚胺基二乙酸和二乙撑三胺为原料, 通过关环等反应合成了一类侧链含有羟基的新型两亲性大环多胺. 其结构经MS, ¹H NMR, IR和元素分析等证实.     

大环多胺及其金属配合物与DNA的相互作用

本文综述了近年来基于大环多胺及其金属配合物与DNA相互作用的研究进展,着重介绍本课题组在有关单双核、多核以及功能化大环多胺衍生物及其金属配合物与DNA相互作用方面的研究和发现,并对其在化学核酸酶方面的应用进行了讨论。在单双核大环多胺衍生物方面,我们分别合成了以吡啶、苯环、咪唑、三氮唑为侧臂的单核大环多胺金属配合物,同时合成了以刚性桥相连的双核配合物和以柔性链相连的双核配合物。并研究这些单双核大环多胺与DNA的相互作用,发现以刚性链相连的双核大环多胺金属配合物具有很好的切割DNA的性质,可以在低浓度、短时间内切断DNA。在功能化大环多胺方面,我们合成了含有碱基、PNA单体、咪唑鎓盐、冠醚、二茂铁等功能化基团的大环多胺衍生物及金属配合物,并研究了其与DNA的相互作用。在多核大环多胺方面,我们合成了基于大环多胺的寡聚物,研究发现该类物质可与DNA形成复合物,从而有效地保护DNA免于酶解。     

希夫碱型大环多胺锌配合物对α-吡啶甲酸对硝基苯酚酯催化水解的研究

酶是具有催化活性中心的复杂蛋白质,酶催化反应以其高效性、专一性及反应条件温和而引起人们的极大兴趣.自然界中存在着多种水解金属酶如羧肽酶、碱性磷酸酯酶、碳酸酯酶等,它们能水解蛋白质、磷酯、DNA、RNA等生命物质,是生命过程中不可缺少的重要物质,其催化活性中心由金属离子和若干有机功能团构成.     

西佛碱型大环多胺过渡金属配合物的合成与表征

西佛碱型大环多胺过渡金属配合物的合成与表征     

大环多胺及其金属配合物的研究新进展

论述了大环多胺及其金属配合物的合成应用研究进展,阐述了单核,双核及多核大环多胺的类型及其与金属的配合情况,全面地论述了该类化合物的超分子识别及其对核酸的切割作用,并讨论了其在金属配合物的荧光及其发光性能.     

大环配合物在核酸切割中的应用

核酸切割试剂的研究是化学和分子生物学中最为活跃的前沿领域之一.研究核酸切割试剂,不仅是因为对核酸酶催化机理进行深入了解之需,同时还因为人工核酸酶在基因治疗中有着诱人的前景.大环配合物的合成、结构及其对核酸的切割作用已有广泛的文献报道.本文综述了作为重要的核酸切割试剂的大环多胺配合物和氮杂冠醚配合物对核酸的切割作用及其规律性,并展望了今后的发展与应用方向.     

氮杂大环铈(Ⅲ)配合物与pUC19 DNA的相互作用

以一种1,4,7,10,13,16,19,22,25,28,31-十一氮杂2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32-十一酰基-环三十三烷的衍生物（CYC）为配体,在溶液中和Ce（Ⅲ,M）离子形成氮杂大环铈配合物（M-CYC）作为仿生催化剂,通过紫外光谱法、荧光光谱法和凝胶电泳法研究了M-CYC配合物与DNA的相互作用. 结果表明,M-CYC与小牛胸腺DNA（CT DNA）以嵌插方式相互作用,在pH = 8.16的缓冲体系中,其结合常数K_b = 2.0×10⁴ L/mol. 凝胶电泳结果表明,当自由基捕捉剂存在时,M-CYC可将超螺旋pUC19 DNA切割为缺刻型DNA,其切割方式为水解切割.     

不对称大环双核Ni(Ⅱ)配合物的DNA切割性能研究

本文利用模板导向的方式合成了一种含有不对称侧链的大环双核金属Ni(Ⅱ)配合物(大环配体由3-溴甲基-5-甲基水杨醛,乙二胺,N,N-二(氨丙基)-2呋喃甲胺分步合成得到),其结构通过红外光谱、元素分析、X-射线单晶衍射进行了表征。利用紫外光谱、分子荧光和粘度试验对配合物与DNA的相互作用进行了研究,结果表明配合物与CT-DNA的结合常数K=4.8×104mol-1.L荧光淬灭常数Ksv=7.12×103mol-1.L;同时机理研究表明配合物与CT-DNA结合方式为插入模式。     

大环三胺铜(Ⅱ)配合物催化羧酸酯水解动力学研究

合成了大环三胺配体-1,4,7-三氮杂环癸烷([10]aneN₃),并对文献方法进行了改进,简化了步骤,节省了溶剂。在25±0.1 ℃,离子强度I=0.10 mol·L^-1 (KNO₃)条件下,采用pH电位滴定法,测定了配体的质子化常数以及与Cu(Ⅱ)离子的配位平衡常数,讨论了配体与金属离子的配位情况。通过分光光度法,在pH值7～9范围内(2×10^-4 mol·L^-1 tris做为缓冲溶液),研究了配合物催化对-硝基苯酚乙酸酯(NA)水解动力学行为,得到了NA酯的水解速率常数k_cat。结果表明催化水解速率对底物(NA)及配合物浓度均呈一级反应,水解反应遵循速率方程v=(k_catc_Cu²⁺+k_OH^-c_OH^-+…)c_NA;在中性和弱碱性条件下能很好的催化NA的水解,pH=9.19时,催化速率常数达到了4.405×10^-2 mol^-1·L·s^-1,优于国际上同类研究报道的结果;催化反应受酸碱平衡控制。结合滴定结果,提出了催化反应机理。     

Ho(Ⅲ)希夫碱大环配合物的合成、晶体结构及对DNA的切割活性

合成了一个新的希夫碱大环配体硝酸Ho(Ⅲ)配合物[Ho(H2L)(NO3)2](NO3)(H2L表示大环配体),并进行了系统的物理表征.晶体结构研究表明,配合物晶体结构属六方晶系,P3121空间群,晶胞参数a=1.47213(7)nm,c=2.8998(3)nm,α=90°,γ=120°,V=5.4424(7)nm3,Z=6,R=0.0331,wR=0.0928.中心离子Ho3+位于隔室大环配体的一侧,并与希夫碱大环上的2个酚基氧原子和3个氮原子配位,2个双齿配位硝酸根分别从希夫碱大环平面的两侧与中心离子配位,使中心离子形成扭曲的九配位三冠三棱柱构型.通过凝胶电泳实验初步研究了该配合物对pBR322质粒DNA的切割作用.     

两个多胺铜配合物的合成，晶体结构以及DNA切割活性

本文以配体N,N′-二(3-氨丙基)-4-甲氧基苄胺(amba)与4,4′-联吡啶,铜盐反应合成了两种多胺Cu(Ⅱ)配合物[Cu(amba)Cl2](1)和[Cu(4,4′-bipy)(amba)(ClO4)]ClO4(2),通过红外光谱、质谱和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征。利用紫外吸收光谱、分子荧光,电化学以及粘度试验研究了配合物与小牛胸腺DNA(CT-DNA)的相互作用方式。通过紫外吸收光谱得到配合物1和2与DNA的结合常数Kb分别为1.3×104 mol-1.L和1.7×104 mol-1.L,荧光光谱得到配合物1和2的荧光淬灭常数分别为1.04×103mol-1.L和1.81×103 mol-1.L,表明了配合物1和2与CT-DNA结合方式均为静电模式。凝胶电泳实验的结果表明配合物对pBR322 DNA的切割均为水解切割。     

单方酰化大环四胺金属配合物与DAN相互作用研究

以1,4,7,10-四氮杂环十二烷(Cyclen)为原料, 合成了单方酰化大环四胺, 其结构经1H NMR, MS, 元素分析等表征. 通过紫外分光光谱法研究了目标化合物及其Cu(II), Ni(II)等金属配合物与小牛胸腺DNA (CT DNA)的相互作用. 结果表明: 单方酰化大环四胺和碱性溶液对DNA有增色效应, 其Cu(II), Ni(II)金属配合物对DNA有减色效应.     

吡咯-多胺钴配合物的合成及与DNA的作用研究

合成了一种新的钴配合物[CoL(CH3CH2OH)Cl]Cl,L为N1,N8-二(1-甲基-4-硝基吡咯-2-酰基)三乙基四胺,并用质谱、核磁、红外、摩尔电导、元素分析等多种手段分析了配体和配合物的结构;紫外、荧光和粘度等方法分析了钴配合物与小牛胸腺DNA的作用,发现配合物与DNA的作用方式可能为部分插入和静电混合作用模式;电泳法研究了配合物与超螺旋pBR322DNA的作用,发现反应温度为50℃时,配合物能将超螺旋DNA完全切割为缺刻产物。     

La(Ⅲ)配合物催化磷酸酯水解动力学研究

实验合成了单核镧和异双核的铜镧配合物,并研究了35℃时在50%二甲亚砜水溶液中催化磷酸二酯（bis(p-nitropheny1 phosphate)(BNPP))水解的动力学。结果表明,这两种配合物均能有效地催化BNPP的水解,得到的pH~速率曲线图呈钟形;但不同的配合物表现出不同的催化活性,单核的La(Ⅲ)配合物比异双核的Cu(Ⅱ)La(Ⅱ)配合物能更有效地催化BNPP的水解,这很可能是由于底物对催化剂的空间需要不同造成的。本文运用相应的动力学模型处理得到了相关的动力学和热学参数。