dna分子光开关钌配合物[ru(phen)(dppz)] 的研究进展

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1、DNA分子光开关钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+的研究进展第３２卷第６期李俊等：ＤＮＡ分子光开关钌配合物［Ｒｕ（ｐｈｅｎ）：（ｄｐｐｚ）］２＋的研究进展５０７ｒ～…一’气；综述与进展ｌｋ………一研究进展李俊“，郑康成２化学试剂，２０１０，３２（６），５０７～５１２ＤＮＡ分子光开关钌配合物［Ｒｕ（ｐｈｅｎ）２（ｄｐｐｚ）］２＋的（１．广东教育学院化学系，广东广州５１０３０３；２．中山大学化学与化学工程学院，广东广州５１０２７５）摘要：综述了近２０年来典型的ＤＮＡ一分子光开关钌（Ⅱ）多吡啶类配合物［Ｒｕ（

2、ｐｈｅｎ）：（ｄｐｐｚ）］２＋在实验和理论上的研究进展与应用。阐明了该配合物的结构特征及其与ＤＮＡ的作用机理、作用模式以及在一些相关热点问题上的争议，同时还介绍了该配合物在ＤＮＡ．结构识别及定量分析等方面的重要应用。基于此，还对ＤＮＡ－分子光开关钉配合物的开发作了展望。关键词：钉配合物；多吡啶配体；分子光开关；ＤＮＡ；［Ｓｕ（ｐｈｅｎ）：（ｄｐｐｚ）］２＋中图分类号：０６２７．８文献标识码：Ａ文章编号：０２５８—３２８３（２０１０）０６－０５０７－０６分子开关，泛指结构上组织化了的具有“开／关”功能的化学体系。根据

3、分子开关的功能和用途，可以把它分为磁性分子开关、荧光分子开关、逻辑分子开关、特性功能分子开关等。世界发达国家更是纷纷把开发研究信息工程和生物工程的分子器件材料列入高新技术领域的重点发展对象。近年来，非放射性核酸荧光分子开关具有方便、快速、灵敏度高和安全的特点，因而备受关注。ＤＮＡ分子光开关钌（Ⅱ）多吡啶配合物热力学稳定性好，具有独特的与ＤＮＡ结合能力、抗肿瘤活性、激发态活性，以及丰富的光化学、光物理、光催化、光致电化学、化学荧光、电子荧光、电子和能量转移及非线性光学活性等性能，它们是特指一类在水溶液中不发光或微弱发

4、光，加入ＤＮＡ后光致１ＤＮＡ分子光开关钌配合物［Ｒｕ（ｐｈｅｎ）：－核酸是生物体中必不可少的生命物质，研究（ｄｐｐｚ）］“的简介荧光探针与核酸作用机理是目前生命科学、化学和临床医学中备受关注的研究课题。一般探针标记物应具备３个条件，标记后的探针分子结构尽可能与原来的分子结构相同；检测方法要简便、准确；安全无害。核酸探针主要分为：染料探针、稀土．配体荧光探针、过渡金属配合物和核酸分子光开关。目前常用的杂交探针标记可分为放射性和非放射性两大类。前者易标记一直得到广泛应用，但因其有半衰期，存在放射性污染等问题；因此人们对

5、非放射性标记越来越感兴趣，常用的非放射性标记物有生物素、地高辛精、荧光素和过渡金属配合物。钌（Ⅱ）多吡啶配合物具有优良的化学稳定性、氧化还原性、激发态反应活性、非放射性和适当的激发态寿命，但能作为核酸分子光开关的钌化合物却相当有限。自１９９０年，Ｂａｒｔｏｎ等合成得到著名的ＤＮＡ分子光开关配合物［Ｒｕ（ｂｐｙ）：（ｄｐｐｚ）］２＋和［Ｒｕ（ｐｈｅｎ）２（ｄｐｐｚ）］２＋（ｐｈｅｎ＝１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏ—ｌｉｎｅ；ｂｐｙ＝２，２’一ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅ；ｄｐｐｚ＝ｄｉｐｙｒｉｄｏ［３，２一ａ：２’，３’一ｃ

6、］ｐｈｅｎａｚｉｎｅ），如下所示。它们与ＤＮＡ发生收稿日期：２００９－０６－０７发光强度大幅度增强的金属配合物，其合成及应用研究对于核酸和寡聚核苷酸的识别分析、核酸杂交动力学研究、新型诊断试剂和癌症的治疗都具有非常重要的意义¨’２１。一方面，它们在ＤＮＡ识别、ＤＮＡ错配的检测、ＤＮＡ定量分析、分子逻辑ｆ－ｊ、ＤＮＡ蛋白质的键合标记及新型光电器件等方面具有非常重要的应用前景。另一方面，临床上使用的许多抗癌药物都以ＤＮＡ为作用靶点，通过与癌细胞ＤＮＡ发生相互作用破坏其结构，进而影响基因调控与表达功能，表现出抗癌活性；一

7、些致癌物能与ＤＮＡ形成加合物，这种ＤＮＡ加合物也是可能癌变的预警标志物＂’４１。基金项目：国家自然科学基金资助项目（２０９０３０２５）；广东省自然科学基金博士启动资助项目（ＫＸ．００００２９）。作者简介：李俊（１９７７一），女，云南大理人，博士，讲师，主要从事生物无机量子化学研究。万方数据５０８化学试剂２０１０年６月插入相互作用而使其荧光免受猝灭，与结合前相比，荧光增强１０４倍，是一种新的高灵敏的发光探针，对核酸的不同构型和不同碱基的含量具有很强的识别能力，可以区分ＤＮＡ和ＲＮＡ、Ｂ—ＤＮＡ、Ｚ－ＤＮＡ和Ａ－ＤＮＡ

8、、ｐｏｙｌ（ＡＴ）和ｐｏｙｌ（ＧＣ），也可以区分单链ＤＮＡ和双链ＤＮＡ¨’６。。因此，这就建立了检测ＤＮＡ的新方法，它们不仅灵敏度高，而且干扰小，与ＤＮＡ共存的ＲＮＡ、蛋白质和常见离子对测定没有干扰，为测定天然样品中的ＤＮＡ提供了可能，它们可应用于核酸序列分析、核酸定量分析和核酸构象测定等。近十几年来，［Ｒｕ（ｐｈｅｎ）：一（ｄｐｐｚ）］“被认为是发光性能迄