含咪唑鎓盐的大环四胺的合成、性质及其切割dna研究

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1、http://www.paper.edu.cn含咪唑鎓盐的大环四胺的合成、性质及其切割DNA研究，李强林，黄俊，夏传琴，王钦，刘培岩吴江*，余孝其*四川大学化学学院，绿色化学与技术教育部重点实验室，成都，610064*E-mail：xqyu@tfol.com摘要：本文报道了含咪唑　盐的大环四胺的单金属配合物的合成及其水解质粒DNA(pUC19)1的性质研究。通过IR、MS和HNMR确证了这四种含有不同咪唑　盐侧链的新大环四胺化合物2a-d的结构，并发现咪唑　盐上的正电荷有助于提高对质粒DNA的切割效率，即在生理条件下，金属配合物1a-d在0.25mM时，可使绝大部分超螺旋

2、态DNA断裂为开链环状及线状，其活2+2+2+2+性如下：配合物Cu(II)>Co(II)>Zn(II),和配合物1a-Cu、1c-Cu>1b-Cu、1d-Cu，后一顺序正好与配体的空间位阻（CH3

3、xylylspacer)的二元Zn大II[3]环四胺锌配合物(bis(Zn-cyclen))的相互作用，还研究了三聚胸苷(TpTpT)与由II两个相间的对二甲苯间隔基（p-xylylspacer）的三聚大环锌(tris(Zn-cyclen)配合[4]物的相互作用。DNA水解是一种重要的酶催化反应，但由于DNA稳定性太差，[5]酶催化反应在实验室极度难以模拟。由于带负电的磷酸二酯骨架和亲核试剂的[6,7]电位排斥使DNA不稳定。在生理体系中磷酸二酯形成DNA骨架是普遍存在的，因此在切割试剂中引入正电荷可以减小这种排斥作用，同时稳定磷酸酰胺形[8]成。因此侧链基含有正电荷的小

4、分子金属配合物可以促进DNA的切割并应用于分子生物学和药物分子设计。因此Hettich等探索了用季胺盐配体代替自由胺[9]基，由于配体侧链包含正电荷,更有利于磷酸酯的水解。也有人合成了含咪唑基[10]的大环多胺配体并研究了它与金属离子Ni(II)和Zn(II)协同作用的立体效应。[11][12][13]而当前已有的人工化学核酸酶（如Cu(II)、Co(II)、Zn(II)配合物或杂金[14]属配合物的活性还明显不及天然酶。因此，本文设计合成了一系列新的单金属配合物1a-d(Scheme1),它们分别-1-http://www.paper.edu.cn含有一个大环四胺、一个

5、咪唑鎓盐和一个二苯甲基间隔基(p-orm-xylylspacer)。并且也研究了这些单金属配合物切割pUC19DNA的性质。在配体侧链咪唑鎓盐基上引入的正电荷，有利于活化磷酸酯易于释放出磷酸酯负离子离去基，从而更有效的切割DNA。DNA水解反应是在生理条件下完成的，并分别在不同配合物浓度，抗坏血酸(Vc)浓度和不同时间等条件下，研究了配体对质粒DNA的切割活性，并比较了不同配合物切割活性的差异。HNNR.(NO3)n.mH2OHNMNXNNBrHXR1aH2CCH2CH3bH2CCH2H2CcH2CCH3CH2dH2CH2CCH2M=Zn2+,CO2+,Cu2+n=1,3

6、or4,m=0,1or3Scheme11．实验部分2.1仪器和试剂[15][16][17][2]已知化合物1,4-或1,3-苄溴,cyclen,(Boc)3-cyclen，化合物4a-b,[18]N-甲基或苄基-咪唑分别按文献方法制备。电泳纯琼脂糖和质粒DNA(pUC19)自TakaraBiotechnology公司购得。无水乙腈、氯仿和二氯甲烷经氢化钙(CaH)重蒸而得。所有水溶液均用去离子水或蒸馏配制。IR光谱由1ShimadzuFTIR-4200分光光度计采用KBr制片测得。HNMR光谱由VarianINOVA-400核磁共振仪测定，四甲基硅烷(TMS)为内标。ES

7、I-MS数据通过DECAFinniganLCQ测定；高分辨质谱由BrukerDaltonicsBioTOF测定。电泳仪使用BiomeansStackII-ElectrophoresisPPSV-010系统；DNA电泳带由UV光显色通过估计DNA带强度用GelDocumentationSystem系统照相，通过OlympusGrab-IT2.0工作站记录分析图像数据。薄层色谱(TLC)和主色谱分别用硅胶-2-http://www.paper.edu.cnH(40-60μ)和硅胶FL-100D(青岛海洋化工厂)，展开剂：CHCl3