论文摘要
小檗碱是传统中药黄连中的主要活性成分,近年来研究表明：其所表现出的抗肿瘤活性可能来自于其与肿瘤细胞中的DNA相互作用。为了进一步阐明小檗碱与DNA的相互作用和拓展小檗碱的应用,本论文通过对小檗碱的结构改造,设计合成了两个系列新的小檗碱衍生物,并对这些衍生物与DNA的相互作用进行了详细研究。本论文的主要工作如下：在论文的第一章中综述了小檗碱及其衍生物与DNA相互作用的最新研究进展。在论文的第二章,设计合成了化合物Ⅱ-1和Ⅱ-2（图1）,并利用光谱方法对它们与小牛胸腺DNA（CT-DNA）之间的相互作用进行了研究。化合物Ⅱ-1和Ⅱ-2的合成路线如图2所示,即通过小檗红碱分别与6-海藻糖单对甲基苯磺酸酯和6,6’-海藻糖双对甲基苯磺酸酯的反应得到。化合物Ⅱ-1和Ⅱ-2的结构得到了质谱（ESI-MS和HR-MS）与核磁（1H-,13C-和2D-NMR）数据的确认。其次,用紫外、荧光光谱法研究了化合物Ⅱ-1和Ⅱ-2与CT-DNA的相互作用。从紫外吸收光谱的滴定实验结果发现,化合物Ⅱ-1和Ⅱ-2与CT-DNA作用后,其吸收光谱分别产生了7.0%和13.5%的减色现象,同时345 nm处的最大吸收波长发生了红移。两个等吸收点的出现说明了化合物Ⅱ-1和Ⅱ-2均是以一种主要方式与DNA相互作用的。从荧光光谱的滴定实验结果发现,化合物Ⅱ-1和Ⅱ-2与CT-DNA作用后荧光发射强度显著增加。采用非线性拟合方法得到了化合物Ⅱ-1和Ⅱ-2与DNA作用的表观结合常数（Ka）,结果表明,化合物Ⅱ-1与DNA的结合能力与小檗碱相当,而化合物Ⅱ-2与DNA的结合能力较小檗碱提高了约7倍。在论文的第三章中,首先合成了由聚四乙二醇醚链连接的小檗碱二聚体Ⅲ-1（图3）。化合物Ⅲ-1的合成路线如图4所示,即通过小檗红碱与聚四乙二醇的双对甲基苯磺酸酯反应得到。其结构得到了ESI-MS, HR-MS和1H-NMR的确认。凝胶电泳结果表明,化合物Ⅲ-1在Cu2+存在的近生理条件下对pBR322质粒DNA具有很好的切割活性,较该条件下的自然降解速率提高了约3.5x109倍。切割机理研究结果表明,化合物Ⅲ-1在Cu2+存在下可能是通过涉及超氧负离子生成的氧化机理对pBR322质粒DNA进行切割的。在相似条件下,参比化合物Ⅲ-2和Ⅲ-3（图3）对pBR322质粒DNA均没有表现出切割活性。同时,化合物Ⅲ-1与铜离子为1：1配比时,其切割活性出现拐点,且活性不再随着铜离子浓度的增加而增强。以上研究结果揭示,化合物Ⅲ-1可能不是与铜形成配合物后,再对DNA进行切割的,而是化合物Ⅲ-1先双插入DNA使其多醚链形成具有金属离子配位能力的构型,然后与铜离子形成对DNA具有断裂功能的活性中心。