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人工核酸切割与作用试剂多年来一直是生物无机化学中一个最为活跃的研究领域,其中以过渡金属配合物作为人工核酸酶体系又是该研究领域的主要内容。过渡金属配合物作为许多天然核酸酶模型研究的重要性在于:首先,通过对它们的研究,我们可以了解天然酶的催化机理及金属离子在其中所起的作用;其次,高效特异性识别切割试剂可作为分子生物学工具,用于生物工程;最后,这些切割试剂可作为化疗药物用于治疗肿瘤、艾滋病以及其它遗传疾病;也可以作为结构探针,用于研究DNA结构以及蛋白质与DNA的相互作用等。 近年来,用双核、多核金属配合物体系作为核酸切割试剂的研究备受关注,这缘于人们认识到与核酸有关的多种天然酶活性部位含有两个或多个协同作用的金属离子(Zn(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)等),特别是当两个金属离子通过桥联配体进行配位时这种协同作用更为有效。 基于以上两点,我们选择酚氧桥联型双核金属配合物体系来模拟天然核酸酶中的双核活性中心结构。本文合成了能为两个金属离子提供相同配位环境、含N4及双酚氧桥结构的八齿大环配体H4L1和H4L2的一系列双核金属配合物,研究了它们与pBR322 DNA、小牛胸腺DNA以及磷酸二酯键模型化合物BDNPP(2,4-二硝基苯基磷酸酯)的作用。主要内容包含以下几方面: 1.首先用金属样板离子法合成了上述两个配体与Zn(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的一系列过渡金属配合物,用IR、UV、EA、摩尔电导、质谱等方法推测了它们的结构,同时还得到了两个中间产物2,6-二羟甲基-4-氯苯酚和2,6-二甲酰基-4-氯苯酚的晶体结构; 2.采用凝胶电泳手段,发现两种配体的Zn(Ⅱ)配合物和以H4L2为配体的Mn(Ⅱ)配合物在365nm的紫外光照下,pH=7.50的Tris-HCl缓冲溶液中,可选择性地切割超螺旋质粒DNA。在此基础上,我们更进一步考察了它们与pBR322DNA作用的最佳反应条件;并结合文献方法从多个角度研究了其作用机理,发现它们在反应过程中有多种物种起作用,其切割机理较为复杂; 3.用UV-Vis光谱和荧光光谱(EB为探针)研究了以上配合物与