卟啉類金屬配合物的合成及其與HNA的相互作用.pdf

1、核酸是重要的生命物質(zhì)基礎(chǔ),對生物的生長、發(fā)育和繁殖等有著重要作用,同時也與生物變異密切相關(guān)。作為遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ),對DNA的研究一直是相關(guān)研究中最為活躍的領(lǐng)域之一。許多小分子能以DNA為靶向物質(zhì),與DNA發(fā)生相互作用,破壞其模板作用,使核酸鏈發(fā)生斷裂,從而影響基因調(diào)控和表達。卟啉類化合物廣泛存在于動植物體內(nèi),而且可被應(yīng)用為各類醫(yī)學(xué)材料和藥物。由于它們極容易通過食物、藥物等多種途徑進入人體,因此帶來的一些生物學(xué)不確定性需給予高度重視。<

2、br>　　 本文以多種取代卟啉和咔咯化合物為研究對象,通過對目標分子的定向合成和表征確定它們的基本結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì),借助電化學(xué)和光譜電化學(xué)等手段研究這些化合物的氧化還原行為和電子轉(zhuǎn)移機理,以及卟啉大環(huán)上取代基、中心金屬種類和價態(tài)等對化合物性質(zhì)的影響。在此基礎(chǔ)上,選擇有代表性的化合物與不同類型DNA進行相互作用研究,獲得如下幾方面的主要結(jié)果:
　　 1、卟啉鈷化合物在施加一定的氧化或還原電位后,都存在著Co(Ⅲ)、Co(Ⅱ)和Co

3、(Ⅰ)三種形態(tài)。卟啉大環(huán)上并連上喹喔啉基團后改變了卟啉的電子云分布以及化合物的性質(zhì),(PQ)Co、(QPQ)Co和(PQ2)Co等單卟啉鈷配合物在加上一個電子后,產(chǎn)物兼有Co(Ⅰ)和卟啉π-陰離子自由基的特征,進一步還原后會生成CoⅠπ-陰離子自由基。喹喔啉基團的位置和數(shù)目對卟啉鈷中CoⅡ→CoⅢ或CoⅢ→CoⅡ的氧化還原電位沒有影響,但對其它氧化還原反應(yīng)的影響很大。由TA相連的Co(P)-TA-(P)Co,在一級還原和二級還原后都可觀

4、察到兩個卟啉環(huán)間的強烈相互作用,而Co(PQ)-(QP)Co中兩個(PQ)Co結(jié)構(gòu)間的相互作用就比較弱。
　　 2、研究了六種Sn(Ⅳ)卟啉的電化學(xué),揭示了它們氧化還原的作用機制,不同的卟啉大環(huán)結(jié)構(gòu)和軸向配體對電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的位置有顯著影響。三個軸向二羥基配位的Sn(Ⅳ)卟啉的還原都發(fā)生在環(huán)上,生成相應(yīng)的π-陰離子自由基和二價陰離子。而三個軸向二氯配位的Sn(Ⅳ)卟啉卻截然不同,氯配體在二價卟啉陰離子中是不穩(wěn)定的,有較高反應(yīng)活性,

5、在溶液中會生成相應(yīng)的二羥基配位產(chǎn)物。在電化學(xué)氧化時也可觀察到類似情況,軸向二羥基或二氯配位的Sn(Ⅳ)卟啉,在生成7c.陽離子自由基之前已轉(zhuǎn)變成了相應(yīng)的高氯酸根配合物。
　　 3、以改進Lindsey法合成了幾種meso位取代咔咯,并在此基礎(chǔ)上研究了在咔咯β位引入硝基的硝化反應(yīng),為深入研究咔咯合成機理提供了參考依據(jù)。首次研究了咔咯銀配合物的電化學(xué)和光譜電化學(xué)行為,探討了化合物的電子轉(zhuǎn)移機理以及硝基對電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)位置的影響。

6、>　　 4、根據(jù)紫外-可見光譜法、熒光光譜法、電化學(xué)和對質(zhì)粒DNA切割作用的研究結(jié)果表明,在DMF助溶和加入少量Tween-80微乳液條件下,也可以在水溶液中研究非水溶性卟啉類配合物與DNA的相互作用。實驗條件下,非水溶性卟啉類配合物大多以靜電結(jié)合模式與DNA發(fā)生表面自堆積作用。具有相同大環(huán)結(jié)構(gòu)的金屬卟啉或咔咯配合物與DNA的相互作用要大于相應(yīng)的自由堿,而具有相似結(jié)構(gòu)的咔咯與DNA的相互作用要大于同類型的卟啉。大環(huán)上的取代基對卟啉類化

7、合物與DNA的相互作用有影響,拓展大環(huán)的π共軛體系有助于離子形式卟啉中間體的穩(wěn)定,強化了與DNA的相互作用。
　　 5、本文研究卟啉類化合物與小牛胸腺DNA(ctDNA)、大腸桿菌質(zhì)粒DNA(p-DNA)和“蘇三”小麥葉DNA(w-DNA)等三種不同來源的DNA相互作用時,紫外-可見光譜的Soret帶的吸收都沒有發(fā)生紅移,減色效應(yīng)也都在10-15％。結(jié)果表明,在與DNA相互作用時卟啉與咔咯化合物間沒有顯示出顯著差異,且DNA的來