氮雜冠醚配合物對核酸的切割及其相互作用.pdf

1、核酸是生物體的重要組成物質(zhì)、遺傳信息的攜帶者和基因表達(dá)的物質(zhì)基礎(chǔ)，它在生物的生長、發(fā)育和繁殖等活動中具有十分重要的作用。金屬配合物，尤其是大環(huán)配合物與DNA相互作用的研究逐漸引起了人們的重視。金屬配合物與DNA相互作用常會誘發(fā)生物效應(yīng)，如水合順鉑與DNA鏈上的鳥嘌呤堿基配位而使其具有抗癌作用，因此研究金屬配合物和DNA相互作用的方式和機(jī)理，總結(jié)其相互作用的一般規(guī)律，對探索配合物在抗腫瘤藥物、分子生物學(xué)、生物工程技術(shù)及其它相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用具

2、有非常重要的意義。 大環(huán)多胺配合物和金屬卟啉由于其特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到了核酸模擬酶的研究中。氮雜冠醚配合物與大環(huán)多胺配合物的結(jié)構(gòu)類似，但從已有的研究資料來看，氮雜冠醚配合物對核酸的切割效果沒有大環(huán)多胺配合物的好，因此人們對它們的研究也不多。盡管如此，由于氮雜冠醚與生物體內(nèi)存在的一些物質(zhì)具有相似的結(jié)構(gòu)，因此設(shè)計(jì)、合成和研究其生物活性以及提高其分子親核性、序列選擇性和切割效率仍然具有重要意義。為了研究和探討氮雜冠醚配合

3、物與DNA的作用，我們篩選了一類氮雜冠醚配合物，并系統(tǒng)地研究了這類配合物與DNA的作用方式和斷裂作用。本文內(nèi)容包括以下幾章： 第1章：對核酸的組成及結(jié)構(gòu)、配合物與核酸的作用形式及研究方法進(jìn)行了綜述，重點(diǎn)討論了大環(huán)多胺配合物、氮雜冠醚配合物及金屬卟啉在核酸切割中的應(yīng)用。 第2章：采用光譜學(xué)方法和粘度實(shí)驗(yàn)，研究了幾種氮雜冠醚配合物與CTDNA的結(jié)合模式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：氮雜冠醚銅與DNA是插入結(jié)合，氮雜冠醚鈰是通過部分插入方式

4、與DNA結(jié)合，氮雜冠醚鎳、鈷、鋅都可能是通過靜電作用或溝面結(jié)合與DNA相結(jié)合． 第3章：通過瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗(yàn)研究了幾種氮雜冠醚配合物切割DNA的情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：(1)有H2O2存在時(shí)，氮雜冠醚銅、鎳、鈷、鋅四種配合物都可以在短時(shí)間內(nèi)將超螺旋DNA切割成缺刻型DNA和/或線性DNA；無H2O2存在時(shí)，這四種配合物短時(shí)間內(nèi)沒有明顯的切割活性，但在37℃烘箱中保溫較長時(shí)間后仍可以有效的切割DNA，并且這幾種配合物都是隨著濃度增大

5、切割越明顯，(2)銅、鎳、鈷、鋅四種金屬離子及相應(yīng)的氮雜冠醚配合物都可以切割DNA。在相同條件下，除氮雜冠醚鈷配合物的切割活性與鈷離子的切割活性相當(dāng)外，其余三種配合物的切割活性都分別強(qiáng)于相應(yīng)的金屬離子，四種配合物的切割活性也有較大差異：有H2O2存在時(shí)，配合物的切割活性順序?yàn)镃o-L>Cu-L～Zn-L>Ni-L；無H2O2存在時(shí)，順序大致為Co-L～Zn-L>Cu-L～Ni-L，(3)四種氮雜冠醚配合物可以切割DNA，而四種金屬離子的

6、EDTA配合物基本是沒有切割活性的(除EDTA-Ni配合物有微弱切割之外)，(4)配合物在H2O2存在時(shí)的切割機(jī)理可能主要是自由基機(jī)理，而無H2O2作催化劑時(shí)的切割機(jī)理可能為水解機(jī)理，當(dāng)然不排除存在自由基機(jī)理的可能性。第4章：對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)，并在此基礎(chǔ)上，提出了該課題研究的意義：氮雜冠醚銅通過插入方式與DNA結(jié)合且有很好的切割效果，該配合物有望成為化學(xué)核酸酶或類似于順鉑的抗癌藥物；氮雜冠醚鈰可以通過半插入方式與DNA結(jié)合，此研究結(jié)