金属-氧簇的生物活性分子功能化研究

本项目拟进行基于金属-氧簇的生物活性分子功能化衍生物的合成和性质研究。通过生物活性分子或其配合物对金属-氧簇的修饰，筛选可以作为结合或掺杂的生物活性分子，探索金属-氧簇衍生物的合成条件。金属-氧簇与柔性、不对称的生物活性分子进行功能化，可得到具有螺旋结构的金属-氧簇衍生物；与具有手性特征的生物活性分子进行化合，手性可以通过生物活性分子或配合物传递到整个骨架，得到手性的金属-氧簇衍生物；与药物分子进行配位组装，得到具有双重活性中心的金属-氧簇药物。另外，衍生物的组分间可能因产生协同效应而具有新的功能。这一研究的深入，不仅将得到具有丰富结构和性质的新的金属-氧簇功能分子，而且还可以作为生物活性研究的模型反应，为药物化学研究中金属-氧簇在生物体内的作用模式起到启发作用。此研究对扩展金属-氧簇在配位化学和药物化学等领域的应用具有重要的学术意义，为金属-氧簇的应用开辟了更广阔的前景。

本项目属于有机-无机杂化及药物配位化学的研究范畴，依据晶体工程的原理，从分子设计入手，利用水热技术将目前临床应用的喹诺酮类药物分子（恩诺沙星、吡哌酸、氟哌酸和依诺沙星）和有机分子（哌嗪、吡啶四氮唑类等含N杂环类分子）组装到不同类型的多酸底物，通过调控生物活性分子-金属配合物的结构来改变多酸分子的电荷分布、分子极性、氧化还原性、酸性等性质，从而合成出36种具有双重生物活性的多酸基复合物。研究它们的合成方法和在抗菌、抗肿瘤和与小牛胸腺DNA的相互作用等方面的构效关系，为它们在医学、仿生化学及结构生物学方面的应用提供了理论和实验数据。本项目在项目成员的共同努力下，已经按照项目计划任务书承诺的指标高水平、高质量圆满地超额完成了预期计划任务和指标，研究成果共计发表论文28篇，其中SCI检索21篇（影响因子大于4的6篇），核心4篇，全国多酸会议论文3篇；获黑龙江省科学技术奖（自然科学类）二等奖1 项。在该项目的支持下，总计培养硕士研究生7名，青年教师3名。