希夫堿類化合物對Al3+的識別及其金屬配合物與血清白蛋白相互作用研究.pdf

1、希夫堿是一類由活潑羰基化合物與伯胺脫水縮合形成的具有亞氨基(HC=N)或烷亞氨基(RC=N)結(jié)構(gòu)的化合物。由于該類化合物分子中含有 C=N鍵，且該C=N中N原子含有孤對電子，賦予該類化合物良好的配位活性。在化學(xué)合成方面，希夫堿類配體合成簡便，可靈活選擇胺類及含有羰基的醛、酮反應(yīng)得到一系列希夫堿分子，同時還可調(diào)控該類配體物的取代基團(tuán)及配位環(huán)境，與大部分金屬元素形成金屬配合物，因而在化學(xué)分子設(shè)計上具有極大的開發(fā)潛質(zhì)。從性質(zhì)角度看，希夫堿類化

2、合物及其金屬配合物，在催化、醫(yī)藥等領(lǐng)域及光、電、磁功能性材料等領(lǐng)域具有極為廣闊的開發(fā)前景，引起了國內(nèi)外眾多學(xué)者廣泛深入的研究。與此同時，由于希夫堿具有良好的配位作用，因此，在配位化學(xué)的發(fā)展，特別是生物無機化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展中，起著至關(guān)重要的作用。
　　目的：設(shè)計合成一系列水楊醛希夫堿類配體，從溶劑效應(yīng)、構(gòu)效關(guān)系等方面考察熒光強度的影響因素，并研究其在溶液中的熒光性質(zhì)，為新型鋁離子熒光探針的發(fā)現(xiàn)篩選奠定良好基礎(chǔ)。與此同時，運用熒光光譜法

3、、紫外光譜法對硫脲類希夫堿金屬配合物與血清白蛋白相互作用進(jìn)行考察，對探索該類配合物在腫瘤細(xì)胞內(nèi)應(yīng)用的可行性提供實驗依據(jù)。
　　方法：通過文獻(xiàn)檢索，設(shè)計合成水楊醛類希夫堿鋁離子熒光探針，運用紅外光譜法、核磁共振光譜法對合成的探針分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。運用熒光光譜法、紫外光譜法對合成得到的水楊醛希夫堿鋁離子熒光探針的熒光性能進(jìn)行考察、評價，并對其與鋁離子的結(jié)合模式、熒光產(chǎn)生機理、pH最適條件進(jìn)行探討。運用熒光光譜法、紫外光譜法對硫脲類希夫

4、堿金屬配合物1-4與血清白蛋白的結(jié)合能力、結(jié)合方式進(jìn)行研究。
　　結(jié)果：合成得到了6個水楊醛類希夫堿配體H2L1~ H2L6，通過對鋁離子熒光探針分子檢測性能的考察，篩選得到性能最好的探針分子 H2L2。探針性能評價結(jié)果表明，H2L2可在甲醇中特異性識別 Al3+并能產(chǎn)生強烈的熒光，且該探針分子不易受其它常見金屬離子的干擾，具有很強的抗干擾能力。對于 Al3+的檢測， H2L2探針分子具有靈敏度高、穩(wěn)定性好，在一定濃度范圍內(nèi)具有良

5、好的線性范圍。Job’s plot擬合結(jié)果表明，H2L2可與Al3+以1:1的化學(xué)計量比形成復(fù)合物進(jìn)而產(chǎn)生熒光效應(yīng)。不同pH條件下熒光性能考察結(jié)果表明，H2L2在生理pH范圍內(nèi)具有良好的熒光相應(yīng)，可進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用于生命體系的Al3+檢測。另一方面，蛋白結(jié)合實驗結(jié)果表明，硫脲類希夫堿金屬配合物可以較強的結(jié)合方式顯著淬滅血清白蛋白BSA產(chǎn)生的熒光，其中配合物2以動態(tài)淬滅的方式淬滅BSA的熒光，而配合1、3、4則以靜態(tài)淬滅機理產(chǎn)生熒光淬滅。熱

6、力學(xué)參數(shù)考察結(jié)果表明，希夫堿金屬配合物1與BSA的作用方式為疏水作用力；而范德華力和氫鍵則是希夫堿金屬配合物2-4與BSA的主要作用方式。
　　結(jié)論：通過化學(xué)合成、結(jié)構(gòu)表征、熒光探針性能篩選，得到了水楊醛類希夫堿鋁離子熒光探針分子 H2L2，該探針分子具有選擇性強、靈敏度高、抗干擾能力強、在生理pH條件下具有良好熒光信號等特點，具有很強的開發(fā)潛質(zhì)。通過對硫脲類希夫堿金屬配合物1-4與血清白蛋白BSA的結(jié)合方式考察，表明該類化合物與