具有不同聚集趋势的水溶性阳离子卟啉对不同pH条件下G-四链体识别能力的研究

【摘要】：除了Watson-Crick双链DNA的存在,DNA还存在很多非经典的二级结构,包括G-四链体DNA。G-四链体DNA以其在生物体中具有的特殊的生理功能,如基因启动子区域及端粒区域内癌细胞DNA的转录、翻译及复制等,引起人们广泛的关注。研究表明一些小分子的药物,可以作为G-四链体的配体。但是,在较宽的生理pH范围内,具有特异性识别G-四链体的配体的报道尚不多见。因此,寻找一种特异性识别G-四链体的配体具有十分重要的意义。卟啉衍生物由于其自身的发光的特性,水溶性且其卟啉环的尺寸与G-四链体中的G-四分体的尺寸接近,一直以来引起人们广泛的关注。研究表明,卟啉衍生物外围侧臂链的长度,取代基的种类及取代基的个数,对其生物特性有很大的影响。因此,在本文中我们又设计了两种新型长侧臂的水溶性的阳离子卟啉,并对其在生理pH范围内对G-四链体的识别能力进行了研究。本文研究内容分为以下三部分:1)设计并合成两种水溶性阳离子卟啉5,10,15,20-四{4-[2-(3-氮-甲基吡啶基)乙氧基]苯氧基}卟啉(m-TMPyEOPP)和5-[4-(乙烯基氧基)苯基]-10,15,20-三{4-[2-(3-氮-甲基吡啶基)乙氧基]苯氧基}卟啉(TriMPyE(V)OPP),通过红外、核磁和高分辨质谱等手段对结构进行了表征,并对其合成条件进行探索和优化。2)利用紫外吸收光谱和荧光光谱法,研究了在pH=5.0-8.0范围内,m-TMPyEOPP自身的聚集现象及对单链、双链及G-四链体DNA的识别能力。并与之前已经报道的TMPyP4和TMPipEOPP两种卟啉的性质进行比较,讨论了卟啉侧臂链的长度及取代基的种类对其性质的影响。3)利用紫外吸收光谱和荧光光谱法,初步研究了TriMPyE(V)OPP对单链、双链及G-四链体DNA识别能力的研究,并讨论了取代基的个数对其性质的影响。