金属铜配合物的合成、表征及其分析应用

论文摘要

自发现配合物顺二氯二胺合铂（Ⅱ）化合物具有抗癌作用后,小分子与DNA相互作用的研究已成为分子生物学研究领域的热点之一。而G-四链体结构存在于人体基因组的某些重要的部位,其中包括了染色体端粒和部分癌基因等。近十几年来,以G-四链体DNA为靶点的抗肿瘤药物研究成为了一个热门的研究课题。研究表明,能够诱导富含G碱基的DNA序列形成G-四链体或者稳定G-四链体结构的小分子化合物,可通过抑制端粒酶的活性或者降低癌基因的转录表达,最终达到抑制肿瘤的效果。小分子金属配合物和DNA相互作用的方式和机理的研究,对探索配合物在抗肿瘤药物、分子生物学、生物工程技术及其他相关领域的应用具有非常重要的意义。过渡金属配合物在核酸化学中起着非常重要的作用,因为过渡金属配合物有着多种多样的用途,如足迹试剂、序列特异性结合、结构探针和治疗试剂。以过渡金属为中心离子的配合物,尤其是以邻菲罗啉和希夫碱等为代表的配体所形成的过渡金属配合物与DNA的作用更是引人注目。本论文通过合成邻菲罗啉类及希夫碱配合物,对它们与DNA间的相互作用进行研究。论文的研究工作可分为三个章节：第一章主要阐述了核酸的发现和发展,DNA的结构和G-四链体的基本知识,接着简要介绍了金属配合物与DNA的作用方式以及常见的研究方法。最后阐述了本论文选题设想和主要的内容。第二章合成了三种邻菲罗啉类铜（Ⅱ）配合物,对其进行核磁、质谱、红外光谱、元素分析表征及结构分析；测定了铜（Ⅱ）配合物光物理性质及电化学性质；研究了铜（Ⅱ）配合物与ctDNA间的相互作用情况；研究了铜（Ⅱ）配合物对DNA的切割情况,并对其切割机理进行探讨；并且还对它们对人肝癌细胞（HepG2）的细胞毒性进行研究。第三章根据课题组先有的基础合成了一种希夫碱配体及过渡金属铜（Ⅱ）配合物,对它们的结构进行分析。分析了配体和铜（Ⅱ）配合物的光物理性质及铜（Ⅱ）配合物的电化学性质；研究了配体对Cu2+的传感作用以及配体和铜（Ⅱ）配合物分别与ctDNA及G-四链体的相互作用情况；同时研究了它们对ctDNA与G-四链体的电泳情况和它们对人肝癌细胞（HepG2）的细胞毒性。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 引言
• 1.2 核酸的发现与发展
• 1.3 DNA的组成
• 1.4 DNA二级结构
• 1.4.1 DNA双螺旋结构
• 1.4.2 DNA四螺旋结构
• 1.5 小分子与DNA的相互作用
• 1.5.1 小分子与ctDNA相互作用模式
• 1.5.2 小分子与ctDNA作用主要研究方法
• 1.5.3 小分子与G-四链体的相互作用模式
• 1.5.4 研究G-四链体结构的方法
• 1.6 本学位论文的主要工作
• 第二章 铜（Ⅱ）配合物的合成表征及DNA键合、断裂和细胞毒性实验
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器
• 2.2.2 试剂
• 2.2.3 配体和配合物的合成
• 2.2.4 铜（Ⅱ）配合物的光物理性质测试
• 2.2.5 铜（Ⅱ）配合物的X-射线单晶衍射分析
• 2.2.6 铜（Ⅱ）配合物的电化学性质
• 2.2.7 配体和铜（Ⅱ）配合物与ctDNA相互作用的紫外-可见吸收光谱研究
• 2.2.8 荧光光谱研究
• 2.2.9 ctDNA热变性实验
• 2.2.10 ctDNA粘度测试
• 2.2.11 圆二色谱测试
• 2.2.12 DNA切割实验
• 2.2.13 DNA切割方式研究
• 2.2.14 细胞毒性试验
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 铜（Ⅱ）配合物的合成
• 1HNMR、MS表征'>2.3.2 配体和铜（Ⅱ）配合物的IR、¹HNMR、MS表征
• 2.3.3 配体和铜（Ⅱ）配合物的光物理性质
• 2.3.4 铜（Ⅱ）配合物的晶体结构分析
• 2.3.5 铜（Ⅱ）配合物的电化学性质
• 2.3.6 配体和铜（Ⅱ）配合物与ctDNA键合的吸收光谱研究
• 2.3.7 溴化乙锭取代试验
• 2.3.8 DNA熔点试验
• 2.3.9 DNA粘度试验
• 2.3.10 圆二色谱光谱试验
• 2.3.11 DNA切割试验
• 2.3.12 DNA切割方式研究
• 2.3.13 细胞毒性试验
• 2.4 本章小结
• 第三章 铜配合物的合成及其与DNA作用的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器
• 3.2.2 试剂
• 3.2.3 配体和配合物的化学结构
• 3.2.4 配体与铜（Ⅱ）配合物光物理性质的分析
• 3.2.5 配体与铜（Ⅱ）配合物的X-射线单晶衍射分析
• 3.2.6 铜（Ⅱ）配合物的电化学性质
• 2+的传感'>3.3.7 配体对Cu²⁺的传感
• 3.2.8 配体、配合物分别与ctDNA、G4DNA作用的紫外-可见光谱研究
• 3.2.9 配体与ctDNA、G4DNA作用的荧光光谱研究
• 3.2.10 金属铜（Ⅱ）配合物与ctDNA作用的荧光光谱研究
• 3.2.11 ctDNA、G4DNA热变性实验
• 3.2.12 ctDNA粘度测试
• 3.2.13 圆二色谱测试
• 3.2.14 DNA切割实验
• 3.2.15 细胞毒性试验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 配体和铜（Ⅱ）配合物的光物理性质
• 3.3.2 配体和铜（Ⅱ）配合物的晶体结构分析
• 3.3.3 铜（Ⅱ）配合物的电化学性质
• 2+的传感'>3.3.4 配体对Cu²⁺的传感
• 3.3.5 配体和配合物分别与ctDNA、G4DNA作用的紫外-可见吸收光谱
• 3.3.6 配体与ctDNA、G4DNA作用的荧光光谱
• 3.3.7 溴化乙锭取代试验
• 3.3.8 ctDNA、G4DNA热变性实验
• 3.3.9 ctDNA粘度测试
• 3.3.10 圆二色谱测试
• 3.3.11 DNA切割实验
• 3.3.12 细胞毒性试验
• 3.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历及在读期间发表的学术论文