Ru（Ⅱ）多吡啶配合物与DNA相互作用的研究

论文摘要

DNA对于生命遗传密码的翻译、转录、复制起着非常重要的作用。研究金属配合物与DNA相互作用的键合机理将有助于人们从分子水平上了解生命现象的本质,在生命科学上具有重要的理论意义和潜在的应用价值。近年来,由于钌（II）多吡啶配合物在光化学、光物理及生物化学等领域的广泛应用,对这类配合物的研究已经引起了人们广泛的关注,特别是它们在生物无机领域的重要应用。例如:充当识别DNA结构的探针;DNA介导的电子转移;金属足迹试剂;DNA切割试剂。本研究工作的重点是设计对DNA有较大亲和力和识别能力的配合物,并探索影响其结合DNA能力的各种因素。因此我们不但合成了一系列有代表性的新型配体及其钌（II）多吡啶配合物,而且深入研究了配合物与CT-DNA相互作用的机理。主要工作如下:首先,合成了含有柔性链的BPIP多吡啶配体,利用这个配体进一步合成了配合物[Ru（bpy）2（BPIP）]（ClO4）2·H2O和[Ru（phen）2（BPIP）]（ClO4）2·H2O （bpy = 2,2’-联吡啶,phen = 1,10-邻菲咯啉）。并用紫外光谱、核磁和质谱对它们进行了表征。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CT-DNA的相互作用。结果表明亚甲基的存在对配合物与CT-DNA键合与相互作用机理有很大影响。其次,对新型含S原子的多吡啶配体btip及其配合物[Ru（bpy）2（btip）]（ClO4）2·2H2O和[Ru（dmb）2（btip）]（ClO4）2·nH2O（dmb = 4,4’-二甲基联吡啶）进行了合成及表征,研究了配合物与CT-DNA的相互作用,并用紫外光谱和荧光光谱研究了铜离子对配合物与DNA相互作用的影响。另外,在配体dppz的基础上,合成了新的配体tbtc及其配合物。通过紫外可见光谱、稳态荧光、圆二色谱和粘度测定研究了配合物与CT-DNA的相互作用。结果发现配合物[Ru（bpy）2（tbtc）]（ClO4）2·2H2O是一良好的分子光开关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 脱氧核糖核酸（DNA）的化学组成和结构
• 1.2 Ru（II）配合物与DNA 的作用模式
• 1.3 Ru（II）多吡啶配合物与DNA 的作用的研究方法
• 1.3.1 光谱学方法
• 1.3.2 单晶X-衍射
• 1.3.3 1H NMR 法
• 1.3.4 粘度
• 1.3.5 凝胶电泳
• 1.4 存在异议研究热点
• 3]²⁺与DNA 相互作用的机理'>1.4.1 [Ru（phen）₃]²⁺与DNA 相互作用的机理
• 2dppz]²⁺与DNA 相互作用的机理'>1.4.2 [Ru（phen）₂dppz]²⁺与DNA 相互作用的机理
• 1.4.3 DNA 是不是电子转移的载体
• 1.5 金属配合物与核酸相互作用的应用
• 1.5.1 治疗药物
• 1.5.2 DNA 分子光开关
• 1.5.3 DNA 结构探针
• 1.5.4 DNA 的光断裂
• 1.6 研究展望和选题意义
• 第2章 含柔性链配体钌（II）配合物的设计、合成及与DNA 的相互作用
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 配体及配合物的合成
• 2.1.4 实验测试方法
• 2.2 配合物的表征
• 1H NMR 光谱'>2.2.1 钌配合物的¹H NMR 光谱
• 2.2.2 钌配合物的电子吸收光谱
• 2.3 钌配合物与DNA 的相互作用
• 2.3.1 配合物与DNA 相互作用的电子光谱研究
• 2.3.2 配合物与DNA 相互作用的稳态荧光研究
• 2.3.3 配合物与DNA 作用的粘度法研究
• 2.3.4 配合物与DNA 相互作用的CD 光谱研究
• 2.3.5 凝胶电泳法研究配合物对质粒DNA 的断裂反应
• 2.4 本章小结
• 第3章 含硫原子配体的钌配合物与DNA 的相互作用
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验试剂
• 3.1.2 实验仪器
• 3.1.3 配体及配合物的合成
• 3.1.4 实验测试方法
• 3.2 钌配合物与DNA 的相互作用
• 3.2.1 配合物与DNA 相互作用的电子光谱研究
• 3.2.2 配合物与DNA 相互作用的稳态荧光研究
• 3.2.3 配合物与DNA 作用的粘度法研究
• 3.2.4 配合物与DNA 相互作用的CD 光谱研究
• 3.2.5 凝胶电泳法研究配合物对质粒DNA 的断裂反应
• 3.3 钌配合物的金属离子的滴定
• 2+为体系DNA 滴定的电子光谱研究'>3.3.1 配合物与Cu²⁺为体系DNA 滴定的电子光谱研究
• 2+为体系DNA 滴定的荧光光谱研究'>3.3.2 配合物与Cu²⁺为体系DNA 滴定的荧光光谱研究
• 2+滴定的紫外和荧光光谱研究'>3.3.3 配合物与DNA 为体系Cu²⁺滴定的紫外和荧光光谱研究
• 3.4 本章小结
• 第4章 含酯基dppz 类钌配合物与DNA 的相互作用
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验试剂
• 4.1.2 实验仪器
• 4.1.3 配体及配合物的合成
• 4.1.4 实验测试方法
• 1H NMR 光谱'>4.2 钌配合物的¹H NMR 光谱
• 4.3 钌配合物1、2 与DNA 的相互作用
• 4.3.1 钌配合物1、2 与DNA 相互作用的电子光谱研究
• 4.3.2 钌配合物1、2 与DNA 相互作用的稳态荧光研究
• 4.3.3 竞争性结合实验
• 4.3.4 钌配合物1、2 与DNA 作用的粘度法研究
• 4.3.5 凝胶电泳法研究配合物1、2 对质粒DNA 的断裂反应
• 4.4 钌配合物3 与DNA 的相互作用
• 4.4.1 钌配合物3 与DNA 相互作用的电子光谱研究
• 4.4.2 钌配合物3 与DNA 相互作用的稳态荧光研究
• 4.4.3 钌配合物3 与DNA 作用的粘度法研究
• 4.4.4 配合物3 与DNA 相互作用的CD 光谱研究
• 4.4.5 凝胶电泳法研究配合物3 对质粒DNA 的断裂反应
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果