DNA拆分手性药物对映异构体研究

对映异构体的选择性识别是制约手性药物合成与拆分的关键。本课题拟以氧氟沙星、亚叶酸钙等手性抗癌药物为研究对象，首先结合计算化学模拟和分子纳米技术，设计合成能组装形成不同手性结构特征的核酸序列，研究其组装的空间结构域与手性对映异构体的选择性识别机理；采用动态组合化学法，研究核酸组装结构域的特异性与手性识别结构差异性之间的规律。结合DNA分子界面固载化方法，研制具有磁性内核、表面经由DNA功能化的复合磁性粒子，实现手性药物在功能化磁性粒子表面的吸附-脱附过程。研究磁性粒子在外加磁场中的流体力学特性，考察磁稳定床的结构参数、操作参数和物性参数对手性拆分效果的影响规律；建立磁稳定床中对映异构体手性拆分过程的数学模型，获得基于DNA分子识别的手性拆分技术。该研究开拓了一种基于生物大分子手性信息传递特性研究手性药物拆分的新途径，能有力促进生物纳米技术的发展和手性拆分技术的进步。

研究了一种基于生物大分子手性特征的选择性识别作用进行手性药物对映异构体拆分的新途径。以氧氟沙星手性药物为研究对象，设计并合成了能组装形成不同手性结构特征的核酸序列；研究了Mg2+, Ni2+, Cu2+等不同过渡金属离子对核酸组装结构手性识别特性的调节规律，研究发现了对氧氟沙星手性对映异构体具有高选择性识别作用的铜离子-G-DNA复合物，RET-Cu(II)在[Cu2+]/碱基比0.1时，仅一次吸附分离就可以使R-对映体过剩值达到59%；利用这种DNA手性拆分剂经过3次吸附分离，可以获得R-与S-对映体过剩值分别达到85% (R) and 78% (S)。采用表面功能化的磁性纳米粒子固载具有手性选择性识别特性的蛋白大分子，经过一次吸附分离可以使外消旋的布洛芬、氧氟沙星的对映体过剩值达到13%与14%，经过多次吸附分离可以使对映体过剩值分别提高至54%与39%。已发表SCI收录论文9篇，申请中国发明专利4项。