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两种三齿多吡啶配体钌化合物与DNA的相互作用研究2016-06-30 12:52来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
三齿配体及其混配合物的合成
核酸是生物体的重要组成物质. 它包含了遗传信息并参与这些信息在细胞内的表达,从而促成代谢过程并控制这一过程. 由于核酸介入了生物的生长、发育和繁殖等正常生命活动,并与致癌等生命的异常情况也密切相关. 人们为了从基因水平上理解某些疾病的发病机理,并通过分子设计来寻找有效的治疗药物,核酸往往是药物设计时重要的作用靶之一. 金属配合物可望作为DNA光谱探针和结构探针,因此引起了人们对配合物与DNA作用机理的广泛研究.
目前,多吡啶钌配合物与DNA的相互作用的报道,多集中在双齿多吡啶钌配合物与DNA的作用方面,对三齿多吡啶钌配合物与DNA 的相互作用的报道并不多.
广西中医学院药学院蒋才武等人合成了两个新型不对称三齿多吡啶配体,3-(1 ,10-菲咯啉基-2)-1 ,2 ,4-三唑(PHT) , 3-(1 ,10-菲咯啉基-2)-5-甲基-1 ,2 ,4-三唑(PHMT) ,及其混配配合物[Ru(tpy)(PHT)]2+(Ru1)和
[Ru(tpy)(PHMT)]2+(Ru2) ,通过元素分析、FAB-MS , ES-MS , 1HNMR , IR , UV-vis ,发射光谱和电化学对它们进行了表征. 运用电子吸收光谱、竞争性结合实验和粘度测试等方法研究了配合物与DNA的作用机理,结果显示它们均是通过静电作用与DNA 结合,且Ru2与DNA的作用比Ru1与DNA的作用更强。
多吡啶钌配合物与DNA相互作用的光电化学性能及
电化学组装的开题报告
研究背景:
DNA和金属配合物的相互作用一直是研究热点之一。
多种金属配合物均已被证明可以与DNA发生相互作用，并且这种相互作用可以导致DNA的结构变化和光学性质的改变。
特别是，钌配合物因其特殊的物理化学性质已经成为DNA相互作用研究的热点之一。
研究内容:
本研究将使用脱氧核糖核酸（DNA）作为底物，并采用电化学组装方法制备了多种多吡啶钌配合物/DNA复合体。
通过XPS，FTIR，CV等表征手段，表征了多吡啶钌配合物和DNA的化学性质和电化学性能。
光电化学性能方面，采用紫外-可见吸收光谱、荧光谱和光电化学技术研究了多吡啶钌配合物和DNA之间的相互作用。
通过光电流和电位分布分析，探讨多吡啶钌配合物/DNA复合物的光电化学性能。
同时，使用荧光共振能量转移（FRET）技术研究了多吡啶钌配合物和DNA复合物中的能量传输机制。
电化学组装方面，采用原子力显微镜和电化学阻抗谱等表征方法，研究多吡啶钌配合物/DNA复合物在电极表面的组装行为。
并通过实验和模拟研究其电导特性和传输行为。
创新意义:
本研究利用多吡啶钌配合物和DNA复合体用于光电化学检测，探索了DNA与金属配合物之间的相互作用。
可以为探索DNA和其他金属配合物之间的相互作用提供参考。
此外，研究结果还可以为光电化学材料的设计和制备提供参考，为制备高效的传感器、光电器件等开发具有现实意义的技术提供了基础数据。
一种含芴基的钌(Ⅱ)配合物的合成及DNA键合性质姚威;吴宝燕;高丽华;王科志【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2007(23)2【摘要】合成了一种新的钌(Ⅱ)配合物[Ru(bpy)2(Hfip)](ClO4)2,其中bpy代表2,2'-联吡啶,Hfip代表2-(9H-芴-2-基)-1H-咪唑-[4,5-f]-[1,10]-邻菲□啉.通过紫外可见光谱、荧光光谱、稳态荧光淬灭、与溴化乙锭的竞争实验、粘度测量和DNA 热变性研究了该配合物与小牛胸腺DNA的键合性质.结果表明,该配合物能嵌入键合DNA,键合常数Kb=8.6×105 L·mol-1(50 mmol·L-1 NaCl).【总页数】5页(P237-241)【作者】姚威;吴宝燕;高丽华;王科志【作者单位】北京师范大学化学系,北京,100875;北京师范大学化学系,北京,100875;北京师范大学化学系,北京,100875;北京工商大学环境与化工学院,北京,100037;北京师范大学化学系,北京,100875【正文语种】中文【中图分类】O646【相关文献】1.一个新型钌(Ⅱ)配合物的合成、表征与DNA的键合及溶剂变色性质 [J], 吴宝燕;高丽华;王科志2.钌(Ⅱ)配合物合成及其与DNA键合方式研究 [J], 黄晓媚;刘云军;何丽新;赵豪杰;梅文杰3.带有位阻基团的钌多吡啶手性配合物与DNA键合及其光断裂DNA性质的研究[J], 蒲小华;杨频4.带有位阻基团的钌多吡啶配合物与DNA键合及其光断裂DNA性质的研究 [J], 蒲小华;陈绘丽;韩高义;杨频5.一种含咔唑基团的混配型钌(Ⅱ)配合物的合成、表征和酸碱性质研究 [J], 凡素华;杨维春;王科志因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
![钌配合物[Ru(bpy)2(PNT)] 2+的合成、表征及与DNA相互作用研究](https://img.taocdn.com/s1/m/781c666addccda38376baf4c.png)
不同给电子基联吡啶衍生物及配合物的合成、光学性质及应用探索的开题报告
本文计划研究不同给电子基的联吡啶衍生物及其配合物的合成、光学性质和应用。
联吡啶是一种重要的杂环芳香化合物，具有良好的光学和电学性质。
通过引入不同的给电子基团可以调节其电荷分布和能带结构，从而影响其光学性质。
而将联吡啶与金属配合可以形成具有新颖光学和电学性质的配合物，具有广泛的应用前景。
具体实验计划包括以下内容：
1. 合成不同给电子基联吡啶衍生物
以联吡啶为基础结构，引入不同的给电子基团，如甲氧基、氨基、芳基基等，通过缩合反应合成目标化合物。
选择不同的反应条件和催化剂，优化反应条件，获得纯度高、收率高的产物。
2. 合成联吡啶金属配合物
将联吡啶与金属离子配位形成配合物，通过改变配合物中金属离子的种类和配位数，调节配合物的光学和电学性质。
选择不同的配合反应条件和配体，优化反应条件，获得纯度高、收率高的产物。
3. 光学性质表征
使用紫外可见吸收光谱、荧光光谱、圆二色性光谱等手段对合成的化合物进行光学性质表征，研究不同给电子基的联吡啶衍生物在吸收、荧光和手性识别等方面的表现，并与文献中报道的结果进行对比分析。
4. 应用探索
通过合成具有不同光学和电学性质的化合物，探索其在有机发光二极管（OLEDs）、有机太阳能电池（OSCs）等方面的应用，研究不同结构的化合物对器件性能的影响。
预期的结果包括成功合成不同给电子基联吡啶衍生物及其配合物，探究其光学和电学性质，及其在OLEDs、OSCs等器件方面的应用。
通过本次研究，将拓展联吡啶在光电领域的应用，为新型化合物的研究和设计提供参考。
钌配合物合成及其光敏切割DNA活性研究的开题报告一、研究背景DNA分子是生命体系的重要组成部分，其结构、功能和稳定性对生命体系的正常发育和生长具有至关重要的作用。
同时，DNA分子又易受到外界的影响和干扰，如辐射、化学药品等，从而导致DNA分子的损伤和突变，从而影响到生命体系的正常功能。
因此，开发新型具有光敏切割DNA活性的钌配合物具有重要的理论意义和应用价值。
通过合成具有光敏切割DNA活性的钌配合物，可以为医学诊疗、生物学研究等领域提供新的工具和方法，为生命科学研究进一步发展做出贡献。
二、研究目的本研究的目的是合成具有光敏切割DNA活性的钌配合物，进一步研究其对DNA分子的切割作用和机理。
三、研究内容和方法研究内容：1. 合成并表征具有光敏切割DNA活性的钌配合物；2. 研究该钌配合物对DNA分子的切割作用和机理；3. 探索该钌配合物在医学诊疗、生物学研究等领域的应用价值。
研究方法：1. 合成并表征钌配合物：通过合成有机合成方法，合成具有光敏切割DNA活性的钌配合物，并通过化学手段对其进行表征；2. 研究DNA分子的切割作用和机理：通过体外实验，研究该钌配合物对DNA分子的切割作用和机理，并利用比色法等方法对实验结果进行定量分析；3. 探索应用价值：通过将该钌配合物应用于医学诊疗、生物学研究等领域，并对其应用效果进行评估，探索其应用价值和未来发展。
四、研究意义1. 增进对DNA分子的认识：通过研究该钌配合物的切割作用和机理，可以增进对DNA分子的认识，为研究DNA分子在生命体系中的作用和机理提供新的视角和方法。
2. 提供新型医学诊疗工具：将具有光敏切割DNA活性的钌配合物应用于医学诊疗领域，可以为医生提供新型诊疗工具，为患者提供更加精准、有效的诊疗方案。
3. 推动生命科学研究进一步发展：通过合成具有光敏切割DNA活性的钌配合物，可以为生命科学研究提供新的工具和方法，推动生命科学研究进一步发展。
五、预期成果1. 合成并表征具有光敏切割DNA活性的钌配合物；2. 研究该钌配合物对DNA分子的切割作用和机理；3. 发表相关研究论文，并将成果应用于医学诊疗、生物学研究等领域。
钌（Ⅱ）基金属配合物的pH传感和DNA键合性质
的研究的开题报告
本研究旨在探究钌（Ⅱ）基金属配合物的pH传感和DNA键合性质。
具体来说，主要有以下几个方面：
1. 合成和表征钌（Ⅱ）基金属配合物
本研究将采用化学合成法制备钌（Ⅱ）基金属配合物，并采用FT-IR、UV-Vis、ESI-MS等技术对其进行表征。
通过调节反应条件，可以合成得
到一系列具有不同结构和性质的钌（Ⅱ）基金属配合物。
2. pH传感性质的研究
考虑到钌（Ⅱ）基金属配合物在不同pH值下的电荷状态和结构可能存在变化，因此我们将研究其在不同pH条件下的荧光和吸收光谱变化，以探究其pH传感性质。
同时，我们还将研究其在不同离子强度、温度等条件下的荧光和吸收光谱特性。
3. DNA键合性质的研究
DNA是生命体内重要的分子，钌（Ⅱ）基金属配合物可以与DNA形成稳定的配合物。
本研究将考察钌（Ⅱ）基金属配合物与DNA之间的键
合性质，包括静态结合常数、热力学参数等，并采用凝胶电泳、荧光染
料等技术研究其与DNA的作用机制。
预期成果：本研究将为该金属配合物在生物医学领域中的应用提供
重要的基础研究，为设计和合成更具特异性和选择性的生物传感器和药
物提供有力支撑。
新型联吡啶钌环糊精超分子化合物：合成、性质及其在电致化学发光DNA生物传感器中的应用研究【摘要】：自然界亿万年的进化创造了生命体,而执行生命功能是生命体中无数个超分子体系。
超分子化学是研究分子间相互作用缔结而形成复杂有序且具有特定功能的分子聚集体的科学。
超分子化学逐渐发展成为一门新兴的分子信息化学,它包括在分子水平和结构特征上的信息存储,以及通过特异性相互作用的分子识别过程,实现在超分子尺寸上的修正、传输和处理。
它是化学和多门学科的交叉领域,它不仅与物理学、材料科学、信息科学、环境科学等相互渗透形成了超分子科学。
而更具有重要理论意义和潜在前景的是在生命科学中的研究和应用。
例如生物体内小分子和大分子之间高度特异的识别在生命过程中的调控,生物体内的信息输送(电子转移、能量传递、物质传输和化学转换)和生物体中受体.底物相互作用等,其基本现象都离不开超分子化学范畴。
环糊精是超分子化学中最重要的主体物质之一,它能与许多有机、无机和生物分子形成主客体包结物,也正是由于这些独特的性质,现在对环糊精的研究已经发展成环糊精超分子化学而被广泛关注。
对它的研究从主客体识别形成包合物的机理已经转移到对其在分析化学、医药制备、环境检测和生物传感器等领域的应用研究。
将功能金属中心与环糊精联接构成的金属环糊精超分子化合物,由于同时具有环糊精的主客体识别特性和功能金属中心(例如,联吡啶钌)的特性,使其更加适合于超分子器件及传感器的设计。
因此,金属环糊精超分子化合物已成为目前超分子化学中的研究热点。
但是目前为止,金属环糊精大多以单核金属中心的形式存在。
多核金属中心的环糊精超分子化合物因为具有多核的电子氧化还原中心,势必在光电子器件、荧光开关及生物分子多标记领域显示更为优越的性质,和更具独特的应用前景。
电致化学发光(ECL),特别是基于Ru(bpy)32+电致化学发光技术己被广泛应用临床的医学检验中,例如,目前临床中免疫、肿瘤标记物等检测均采用联吡啶钌电致化学发光检测技术。
第34 6期2018 6 月无机化 学学报CHINESE JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRYVol.34 No.6 1079-1085联吡啶衍生物芳基钌配合物的合成及其与D N A 、蛋白质相互作用葛超1王红艳1董益利1李季1徐芸1顾秋予1苏志1钱勇P e te r J. S a d le r2刘红科* ，#南京师范大学化学与材料科学学院，南京210023)(2Department of Chemistry ,University of Warwick ,Gibbet Hill Road ,Coventry CV4 7AL ,UK)摘要：以2 种配体 4,4"-dimeth 〇l-2$2"-bipyridi n e (L1)和 4"-methyl-(2,2"-bipyridine)-4-carbaldehyde oxime (L2)$ 分别与芳基钉一聚体[RuCl 2(!6-p-cymene )]2合成了 2 种新型单核配合物[Ru(!6-_p-cymene)(L1)Cl]Cl (1)和[Ru(!6-_p-cymene)(L2)Cl]Cl (2)。
应用元素分析、 ESI-MS 和1H NMR 对配合物的组成和结构进行表征，通过紫外光谱法和荧光光谱法研究了配合物的水解及其与CT-DNA 和血 清蛋白的结合性质，并且进行了细胞毒性研究。
结果表明，在水溶液中配合物1比2在动力学上更稳定("^J'Sh-y i h ^D 'h -1 (2));配合物均通过嵌入作用与双链DNA 结合，但2有较强的结合能力(#b :7.8xl03L .moH (1)、1.86xl04L .moH (2))。
配合物均能 与蛋白质发生相互作用，引起蛋白静态猝灭，但1作用较强(#A :1.04x105 L .mol-1 (1)、8.62x104L .mol-1 (2))。
配合物与蛋白的较强 结合 ，可能是其 性高的 。
关键词：芳基钌；联吡啶；DNA/BSA 结合作用中图分类号：O614.82+1 文献标识码：A 文章编号：1001-4861(2018)06-1079-07DOI ： 10.11862/CJIC.2018.148Ru®-Arene Complexes Based on Bipyridyi Derivatives Ligand:Syntheses, Characterization and Interaction with DNA/BSAGE Chao 1 WANG Hong-Yan 1 DONG Yi-Li 1 LI Ji 1 XU Yun 1 GU Qiu-Yu 1SU Zhi 1 QIAN Yong!1 Peter J. Sadler 2 LIU Hong-Ke*'1(School of Chemistry and Materials Science, Nanjing Normal University, Nanjing 21002), China)(^Department of Chemistry, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 1AL, UK)Abstract ： Two novel ruthenium-arene complexes of general formula [Ru(!6-p-cymene)(L)Cl]Cl, where L=4,4"-dimethyl-2,2"-bipyridine (1)，4"-methyl-(2,2"-bipyridine)-4-carbaldehyde oxime (2)，were synthesized. They werecharacterized by elemental analysis, mass spectrometry and 1H NMR spectroscopy. The hydrolytic property and binding activity of complexes with CT-DNA and serum proteins were detected by UV spectroscopy and fluorescence spectroscopy; the cytotoxic assay was also conducted. The results indicated that 1 is more dynamically stable in the aqueous solution than 2. Complexes 1 and 2 bind to DNA double helix structure via intercalation with the binding constants of 7.8x103 L(nol -1 (1) and 1.86x104 Lcnol -1 (2)， respectively. These complexes also exhibit strong interaction with protein and cause quiescent quenching of proteins with the binding constants of 1.04x105 L(nol -1 (1) and 8.62x104 Lcnol -1 (2)，respectively. Strong binding ability between complexes and protein may be the reason of low cytotoxicity.Keywords ： ruthenium-arene; bipyridine; DNA/BSA binding收稿日期：2017-11-06。
收修改稿日期：2018-04-23。
国家自然科学基金重点国际合作项目(No.21420102002)，自然科学基金(No.21601088,21771109,21778033)，江苏省333工程人才专项基金， 江苏省六大人才高峰和江苏省自然科学资金(No.BE2013716，BK20171472)资助。
*通I联系人。
E -m a il :liuhongke@ ，07250@1080无机化学学报第34卷0引言1965年，美国科学家R osenberg首次发现顺铂能够抑制细胞生长并开展了抗肿瘤实验研究'由于顺铂的抗药性及毒副作用，人们将研究扩展到了过渡金属配合物抗癌方面，已报道了很多新型具有低毒、高效抗癌活性的金属(如铂、钯、铑、铱、锇、钌等元素2配合物，其中钌配合物抗癌成为研究热点/20。
S a d le r等发现双钌配合物对光敏感，具有细胞活成像的潜力[3]。
D y s o n等设计了一系的含配的钌配合物并研究抗癌活性的/40。
合配中，化合物由于化学到系生物，其化合物有，其钌配一有2种方，N;N配位 及C;N配。
的，有N，N- 配体的钌配物化中现，们的抗癌活性人[5!6]。
S heldrick已经报道了一系列具有N，N- 多配的铑和铱配合物[7]，们现的细胞毒性并过配、双合的方D N A作用[80。
抗癌配合物的抗性有，含有素的钌配合物细胞发生，为C l- 抑制了配合物的0 100 m m o l.L_1)，而细胞质中的C l D浓度低(<25 m m ol. L-1)，，的物會巨细胞的D N A作用成D N A，从致癌细胞凋[9]。
D N A抗癌化合物细胞的主靶标之一，核酸和其他分子之间的相互作用生命科学中的本问题[100。
一些疾病的标志性 物D N A靶向药物的相互作用机制涉及的复制、转录、突物的相关等[110。
血清白蛋白一的生物分子，的蛋白质，其具有转运配体如脂肪酸、氨基酸、类固醇、金 属子和药物的能力[12_13]。
药物-白蛋白流中的合能力药物的分布、游度、代谢排泄性质有，同时化疗过程中的药物稳定性毒性[140。
由于牛血清白蛋白人清白蛋白含90J的相序列，性差别，其价格低，许多 文献用牛清白蛋白实验，所以本文选择用牛清白蛋白来研究配合物蛋白的相互作用[150。
研究致配合物抗癌性降低的因素具有特别重要的意义。
过配合物的水解、靶标物如D N A、蛋白等相互作用研究，以让我们全面 了抗癌机理，未来设计高效低毒配合物时避免利因素[100。
本文合成了2单钌联 P比陡衍生物配合物[R u(!6-p-cym ene)(L1)C l]C l (1)和 [R u(r]6-p -cymene) (L2)C l]C l (2) (L1=4，4" -d im e th y l-2，2" -b ip y rid in e，L2=4" -m e th yl-(2，2" -bipyridine)-4-carbald- ehyde oxim e)，通过元素分析、E S I-M S和1H N M R进 行了表征。
用M T T法测试了配体及配合物对癌细胞及常细胞的毒性，并用紫外谱法谱法研究了配合物D N A、B S A的作用。
上述果上了配合物抗癌性的素，将为研 究新药物、新靶、新机制。
1实验部分1.1试剂与仪器实验所用溶剂均采用分析纯试剂，根据实验需 ，试用前按照《实验室化学品化手册(五版)&[16] 化。
所有的反应。
4,4"-d im e th y l-2,2"-b ip y rid in e(L1)购自晚 化学品。
根据文献方法[12-13]制备了配4"-m e th yl-(2，2"-bipyridine)-4-carbaldehyde oxim e(L2)。
除 特，所有测试室c iU N T R用B ruker A V A N C E400 spectrometer(德国）测定，C、H、N元素分析用元素分析仪(v a r io E L!，力- 司，）测定，ESI-MS 用LCQ F LE E T谱（科，美国）测定(Source Voltage 4.0 k V，Sheath Gas Flow Rate8a rb，C apillary Voltage70 V，C apillary Temp 275 K，流动相为醇，流速为 200p L*m in-1，进样方式为，品配成甲醇2,紫外分谱为美生的Cary 50 ，谱是用P erkinE lm er Ls-55谱测定。
1.2配合物的合成与结构1.2.1 [R u(!6-jp-cymene)(L1)Cl]Cl (1)的合成第6期葛超等！联吡啶衍生物芳基钌配合物的合成及其与D #A 、蛋白质相互作用1081芳基钌二聚体[R uC l 2(!6-_p-cymene)]2(122.4 mg #0.2 m m ol)、配体(L1)(73.6 m g ，0.4 m m ol )溶于 10 m L甲醇中，在氩气氛围下，338 K 回流12h 。
