基于氮杂环铱配合物的G4-DNA结构探针的合成及作用机理研究

To find G4-DNA structural probe with high efficiency and low toxicity, a series of n-R-4a, 10, 11-triazabenzo[3,2a]fluorene -5,6-benzoparadiazine derivative-(N-C)iridium complexes (N-C=4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, 2,2- bipyridine, and 1,10-phenanthroline) will be synthesized. On the basis of the combination of UV and FRET melting assays, fluorometric titration, fluorescence competition titration, CD titration, NMR spectroscopy, gel electrophoresis, S1 nuclease decomposition and mutagenicity test, the effects of the position isomerism, electron effect and chiral isomerism on the stability of G4-DNA should be investigated. The chiral L and D could selectively recognize five different human telomeric G4-DNA structures, which might reveal the relationship between chiral selectivity and conformation, sequence, four-G-tetrad, the difference among propeller loop, lateral loop and diagonal loop in the chiral selectivity, the binding site in loop bases and binding mode. Antitumor activity is able to be estimated by means of MTT methods in vitro and experimental pharmacodynamics in vivo animal model. According to solubility quantitative determination in distilled water and cross-resistance study, aqueous solubility and cross resistance may be detected, which will be capable of providing a technical assistance for developing an highly active oxaliplatin analogues with good water solubility and mild cross resistance.

为了寻找高效低毒的G4-DNA结构探针，本项目拟合成系列n-R-4a, 10, 11-苯并三氮唑（3,2a）芴-5,6-苯并吡嗪衍生物-(N-C)铱配合物(N-C =4,7-二苯基邻菲啰啉，联吡啶，邻菲啰啉)。采用UV熔点、FRET熔点、荧光滴定、荧光竞争滴定、CD滴定、NMR光谱、凝胶电泳、S1核酸酶分解和突变实验，研究铱配合物对G4-DNA稳定性的影响；借助铱配合物对十种不同结构G4-DNA的识别，探索选择性识别与构象、序列和四分体层数的关系，揭示propeller loop, lateral loop和diagonal loop在选择性识别中的差异，铱配合物与loop碱基的结合位点及与G4-DNA的作用模式; 通过体外MTT法和体内动物模型药效实验，评估铱配合物的活性；进行水中质量测定和交叉耐药性实验，检验它们的水溶性和交叉耐药性，为开发高效低毒的高活性抗癌药物先导化合物提供技术支持

本项目合成了系列[Ir(2-phenylpyridine)2(pyrido[3,2-a]pyrido[1',2':1,2]imidazo[4,5-c]phenazine)](PF6)，并进行了红外光谱、质谱、核磁共振氢谱和碳谱的测定。同时，用紫外可见吸收光谱研究配合物与ct-DNA在Tris-HCl-KCl(NaCl)缓冲溶液体系中的相互作用，结果表明：随着 ct-DNA 的浓度不断增大，配合物在260 nm处的紫外吸收出现明显的上升，从而出现了增色效应；而在440nm处的特征吸收峰强度降低，出现了减色效应。这些吸收峰的改变说明，随着ct-DNA的加入，体系中形成了新的复合物，即ct-DNA与铱(I)配合物发生了相互作用。体系中增色效应和减色效应的产生，可能是由于配合物与ct-DNA 结合之后，溶液中配合物聚集体以及配合物分子之间的氢键遭到破坏，从而导致了配合物的吸收强度发生了改变。缓冲溶液的改变并没有对配合物与ct-DNA 的相互作用模式造成影响。荧光竞争法的实验结果表明：随着铱(I)配合物浓度的不断增加，ct-DNA的荧光强度逐渐减小，而其最大的发射光谱波长λmax = 530nm 处并未发生迁移，这表明配合物与 ct-DNA发生了相互作用。温度的改变及缓冲溶液的改变并没有对配合物与ct-DNA 的相互作用模式造成影响。采用荧光光谱法研究配合物与BSA的相互作用，结果表明：配合物与BSA发生的相互作用为静态猝灭过程。在不同缓冲溶液中，随着配合物的不断增加，BSA的最大发射波长λmax=338nm均没有发生迁移，说明配合物与BSA的相互作用并没有改变色氨酸(Trp)残基的极性，色氨酸(Trp)残基处于BSA的疏水腔内。温度的改变及缓冲溶液的改变并没有影响色氨酸(Trp)残基的非极性环境。