化工学院99级无机专业本科毕业论文答辩 含萘多吡啶

1、第三届化工学院创新化学研究答辩含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究 答辩人:邓淑仪指导老师:毛宗万8/15/20221含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究目 录一 前言二 配体与配合物的合成和表征三 配合物晶体结构四 配合物与DNA的作用研究五 配合物对DNA的断裂研究六 小结8/15/20222含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究前言：研究意义 金属离子与DNA二级结构的改变有着密切的关系，为了寻找某些疾病及其治疗药物，人们对DNA与金属离子的作用进行了深入的研究DNA的双螺旋结构模型8/15/20223含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究前言：研究意义在双螺旋二级结

2、构的基础上，DNA还可以形成三级结构：双链环形超螺旋型DNA 形式 超螺旋DNA 形式 缺刻型DNA 形式 线型DNA 在病理学上，DNA的断裂可导致活体组织的死亡，因此无论是在研究DNA的修复机制还是寻求新的化疗药物，对DNA断裂的研究都是非常重要的。8/15/20224含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究前言：DNA的断裂机理(a) Cu( L ) + e- Cu( L ) Cu( L ) + H2O2 Cu( L ) + OH- + OH氧化机理水解机理8/15/20225含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究前言：研究现状Toyofumi Itoh, et al. Chem.

3、 Commun. 1997,677 Kathryn M.Deck, et al. Inorganic Chemistry.2002,41,669-677Dillip Kumar Chand,et al. Chem.Eur.J. 2000,6,4001-4008Kristi J. Humphreys, et al. J.Biol.Chem. 2002,7,835-842Kristi J. Humphreys, et al. J.Biol.Chem. 2002,7,835-8428/15/20226含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究前言：工作设想及创新之处L1L2L3 设计了一种带有萘环的

4、多吡啶双核铜配合物Cu2(L3)4+，两个Cu()分别与DNA双链的磷酸骨架氧原子作用，而中间的萘环与DNA双链间沟面结合，从而能对DNA进行有效的切割8/15/20227含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究配体与配合物的合成和表征 一配体的合成 配体L1的合成 配体L2的合成8/15/20228含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究配体与配合物的合成和表征 配体L3的合成8/15/20229含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究配体与配合物的合成和表征 配体 L12HClO4H2O L22HClO4H2O L34HClO4H2O EA(%) 实验值（理论值） C 49.24 （

5、49.54） H 4.683 （4.520） N 7.413 （7.540） C 49.48 （49.54） H 4.533 （4.520） N 7.606 （7.540） C 44.32 （44.62） H 4.275 （4.160） N 8.768 （8.680） ESI-MS m/z 实验值（理论值） L1 + H+ 340.3 （340.4） L1HClO4 + H+ 440.1 （440.1） L2 + H+ 340.3 （340.4） L2HClO4 + H+ 439.9 （440.1） L3 + H+ 551.3 （551.3） L3HClO4 + H+ 651.1 （651.2

6、） 1HNMR（ppm） NCH2Py 4.375 （s，4H） NCH2Ar 4.440 （s，2H） ArH 7.38.6（m，15H） NCH2Py 3.967 （s，4H） NCH2Ar 4.130 （s，2H） ArH 7.48.6（m，15H） NCH2Py 4.075 （s，8H） NCH2Ar 4.318 （s，4H） ArH 7.18.3（m，22H） 二配体的表征配体与配合物的合成和表征 Cu(ClO4)26H2O 三配合物的合成用配体L1与铜的配位举例 8/15/202211含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究配体与配合物的合成和表征 配合物 CuL1(ClO4)2

7、2H2O CuL2(ClO4)22H2O Cu2L3(ClO4)44H2O EA(%) 实验值（理论值） C 43.32 （43.31） H 4.163 （3.950） N 6.563 （6.590） C 43.28 （43.31） H 3.953 （3.950） N 6.509 （6.590） C 37.70 （37.68 ） H 3.70 （3.69 ） N 7.374 （7.320） ESI-MS m/z 实验值（理论值）CuL12+ 402.3（402.1） CuL1(ClO4)+ 501.2（501.1）CuL22+ 402.3（402.1）CuL2(ClO4)+ 501.2（501

8、.1） CuL32+ 613.5（614.2） Cu2L3 (ClO4)22+ 894.9（894.7） Cu2L3 (ClO4)3+ 975.0（976.1） 四配合物的表征8/15/202212含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究配合物的晶体结构铜配合物Cu(L2)(H2O)(ClO4)2H2O的晶体结构8/15/202213含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究配合物与DNA的结合常数电子吸收光谱测定 配合物 max/nm nm 减色率 % Kb/m-1 自由 结合 Cu(L1)(H2O)2+ 223 223 0 2.9 1.65103 Cu(L2)(H2O)2+ 223 22

9、3 0 8.9 7.69103 Cu2(L3)(H2O)24+ 230 230 0 5.8 4.55103 配合物的MLCT峰均发生减色效应，但减色率不大，吸收峰位置没有红移，推测配合物以沟面方式键合DNA 。8/15/202214含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究配合物与DNA的作用方式粘度测定铜配合物对小牛胸腺DNA粘度的影响 CuL12+（）, CuL22+（）, Cu2L34+（） 结合吸收光谱研究所得， CuL1和CuL2可能以插入和沟面两种方式与DNA结合，而沟面作用较强；而 CuL3只以沟面方式结合DNA。8/15/202215含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究配

10、合物对DNA的断裂研究凝胶电泳 氧化断裂（时间变化） 1 2 5 10 min L1, L2, L3 的铜配合物氧化断裂DNA的程度随时间的增加而增加，切割能力逐渐增强，CuL12+CuL22+ CuL22+ Cu2L34+ 反应条件 35，pH8.1（HEPES） DNA 0.025mg/mL 配合物 180M Lane1 DNA Lane 2-6 DNA配合物 1 3 5 10 24 hr1 3 5 10 24 hr1 3 5 10 24 hrCuL1CuL2CuL3DNA被切割后的Form比例曲线 CuL12+（）, CuL22+（）, Cu2L34+（）17氧化断裂 CuL12+CuL22+CuL22+Cu2L34+ CuL12+CuL22+Cu2L34+8/15/202218含萘多吡啶金属配合物的合成及DNA断裂研究合成和表征了三个含萘多吡啶配体L1、L2、L3及其铜()锌()配合物。对Cu(L2)(H2O)(ClO4)2H2O作了晶体结构分析。通过电子吸收光谱和粘度实验研究了配合物与小牛胸腺DNA的作用方式，表明它们主要以沟面结合方式键合DNA。通过凝胶电泳研究了配合物对DNA的断裂作用，DNA断裂程度随时间的增加而增加，配合物切割能力如下： 小 结氧化断裂 CuL12+CuL22+CuL22+Cu