含氮多齒配體過渡金屬配合物的核酸酶活性研究.pdf

1、近年來,化學(xué)核酸酶在模擬天然核酸酶、作為DNA結(jié)構(gòu)探針、DNA分子光開關(guān)、DNA斷裂試劑、抗腫瘤藥物等方面的理論研究和應(yīng)用實(shí)踐,已成為化學(xué)和生物學(xué)中十分活躍的研究領(lǐng)域。本論文圍繞這一領(lǐng)域,選用多吡啶和1,2,4,-三唑配體作為主要構(gòu)筑元件,設(shè)計(jì)合成了32個未見文獻(xiàn)報(bào)道的過渡金屬配合物,解析了其單晶結(jié)構(gòu),應(yīng)用元素分析、紅外光譜和質(zhì)譜等方法進(jìn)行了表征；采用電子吸收光譜、熒光光譜、圓二色譜、電化學(xué)、黏度和瓊脂糖凝膠電泳等方法研究了配合物的核酸

2、酶活性；利用MTT法、AO/EB雙熒光法、流式細(xì)胞術(shù)(FCM)和細(xì)胞克隆形成實(shí)驗(yàn)等對部分配合物的抗腫瘤活性進(jìn)行了初步的研究,為金屬配合物抗腫瘤藥物的研究和開發(fā)提供了有價(jià)值的信息。此外,對部分多核配合物的磁性也進(jìn)行了探討。
　　 本論文主要研究成果如下:
　　 1、以1,4-tpbd為主要配體設(shè)計(jì)合成了20個過渡金屬配合物?；瘜W(xué)核酸酶活性研究表明:近生理?xiàng)l件下,配合物均表現(xiàn)出有效的核酸酶活性。其中,配合物1-4是通過水解和

3、氧化兩種途徑斷裂DNA的,而配合物5-20則是通過氧化途徑斷裂DNA的。在pH=7.2和37℃條件下,配合物1-4水解斷裂DNA的催化速率常數(shù)kcat分別為2.94 h-1,4.23 h-1,2.97 h-1,2.95 h-1。配合物5-7的體外抗腫瘤活性研究結(jié)果:噻唑蘭實(shí)驗(yàn)(MTT assay)表明這三個配合物對人宮頸癌細(xì)胞(Hela Cell)均有抑制作用,且具有濃度依賴性,定量計(jì)算得到IC50值(半數(shù)抑制率)分別為14.75,13

4、.67,16.58μM,表明它們具有潛在的作為抗腫瘤藥物的能力；AO/EB雙熒光染色實(shí)驗(yàn)和流式細(xì)胞分析實(shí)驗(yàn)證實(shí)它們是通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡的,定量計(jì)算出細(xì)胞的凋亡率；三個配合物對體外腫瘤細(xì)胞克隆形成能力均有不同程度的抑制作用,且具有濃度依賴性,表明它們具有一定程度上的抗腫瘤轉(zhuǎn)移的能力。
　　 2、以1,3-tpbd為主要配體設(shè)計(jì)合成了7個過渡金屬配合物。化學(xué)核酸酶活性研究表明:近生理?xiàng)l件下,配合物均表現(xiàn)出有效的核酸酶

5、活性。其中,銅配合物21-24是通過水解和氧化兩種途徑斷裂DNA的。在pH=7.2和37℃條件下,配合物21-24水解斷裂DNA的催化速率常數(shù)kcat分別為3.47 h-1,5.16 h-1,4.64 h-1,2.13 h-1。而鎳配合物25-27可能是以單線態(tài)氧和羥基自由基作為反應(yīng)的活性物種氧化斷裂DNA的。
　　 3、以1,2,4,-三唑?yàn)榕潴w設(shè)計(jì)合成了5個過渡金屬配合物。近生理?xiàng)l件下,配合物均表現(xiàn)出有效的核酸酶活性,其中配

6、合物28是通過水解的途徑斷裂DNA的,催化速率常數(shù)kcat為2.58 h-1。配合物29-30為兩個雙核銅配合物,是以氧化方式斷裂DNA。多核配合物31-32在氧化還原劑誘導(dǎo)下能顯著增強(qiáng)斷裂DNA的能力。這為設(shè)計(jì)多核核酸酶斷裂試劑提供了有價(jià)值的信息。此外,我們還探討了多核配合物31-32的磁構(gòu)關(guān)系,發(fā)現(xiàn)四核鎳配合物31中,鎳離子之間存在反鐵磁相互作用,而配合物32為一個輪狀八核銅,它是一個基于spin canting的隱藏的弱鐵磁體(h