1、2010年第68卷第11期, 10701076化 學(xué) 學(xué) 報(bào)ACTA CHIMICA SINICAVol. 68, 2010 No. 11, 10701076* E-mail: huangqimReceived September 25, 2009; revised January 3, 2010; accepted January 26, 2010.國家自然科學(xué)基金(No. 20471045)、湖北省自然科學(xué)基金青年杰出人才項(xiàng)目(No. 2008CDB072)和湖北省高等學(xué)校優(yōu)秀中青年團(tuán)隊(duì)計(jì)劃(2008)資助項(xiàng)目.No. 11黃齊茂等: 新型-取代陽離子卟啉光敏劑合成及其與DNA相互作用10

2、711 實(shí)驗(yàn)部分1.1 儀器與試劑Reflex III型MALDI-TOF質(zhì)譜儀(德國Bruker公司); Perkin-Elmer204B元素分析儀; Varian-Mercury 300超導(dǎo)核磁共振儀; Shimadzu FTIR-8100 紅外光譜儀; Shima-dzu UV-2450紫外-可見分光光度計(jì); 高壓汞燈為西安教學(xué)儀器廠定制, 波長范圍: 450800 nm, 50 W; DYY-8B穩(wěn)流穩(wěn)壓電泳儀; Lourmat Bio Print-1000 凝膠成像分析系統(tǒng)(法國Vilber公司).所有化學(xué)試劑均用標(biāo)準(zhǔn)方法純化. 柱層析硅膠由青島海洋化工廠生產(chǎn), 粒度為200300目

3、. 三羥甲基氨基甲烷(Tris-base), 瓊脂糖, pBR322質(zhì)粒DNA(日本TOYOBO公司), 小牛胸腺DNA, 溴酚藍(lán), 溴化乙錠(EB)購于華美公司. 1.2 合成原料2-硝基-5,10,15,20-四苯基卟啉及其銅(II), 鎳(II)配合物13的合成參考文獻(xiàn)17. 鑒于文獻(xiàn)18報(bào)道47的合成方法產(chǎn)率較低, 對(duì)其方法和路線有所改進(jìn), 原料17表征數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)一致. 新型-取代陽離子卟啉光敏劑1215合成路線見Scheme 1.圖式1 -陽離子卟啉合成路線Scheme 1 Synthesis routes of -cationic porphyrin1072化 學(xué) 學(xué) 報(bào) Vol.

4、 68, 20101.2.1 2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉銅(4)的合成稱取2-硝基-5,10,15,20-四苯基卟啉銅(1) 200 mg和2-萘酚10 mg于100 mL三口燒瓶中, 在通干燥氮?dú)馇闆r下反復(fù)抽氣以除去體系中的氧氣. 加入50 mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF), 10 mg NaOH, 繼續(xù)通氮?dú)獗Ｗo(hù), 80 電磁攪拌反應(yīng)3 h, 反應(yīng)過程中用TLC硅膠G作固定相, 環(huán)己烷和氯仿混合溶液(V/V1/1)為展開劑監(jiān)測, 反應(yīng)完畢停止加熱, 冷卻至室溫, 反應(yīng)液倒入200 mL蒸餾水中, 用氯仿和乙酸乙酯混合液(V/V1/1)萃取至水層無色. 水洗多

5、次, 有機(jī)相以無水Na2SO4干燥, 濃縮, 用硅膠(200300目)作固定相, 環(huán)己烷和氯仿混合溶劑(V/V1/1)作淋洗劑, 進(jìn)行柱層析分離, 收集第三色帶, 濃縮至飽和, 加入熱甲醇重結(jié)晶. 得紫色晶體2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉銅(4) 185 mg, 產(chǎn)率81%; m.p. 249253 (lit.18 m.p. 248253 ). 1.2.2 2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉鎳(5)的合成稱取2-硝基-5,10,15,20-四苯基卟啉鎳(2) 200 mg, 其它操作同上, 得紫色晶體2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基

6、卟啉鎳(5) 172 mg, 產(chǎn)率76%; m.p. 239244 (lit.18 m.p. 240244 ).1.2.3 2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉(6)的合成稱取2-硝基-5,10,15,20-四苯基卟啉(3) 200 mg, 其它操作同上, 得紫色晶體2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉(6) 163 mg, 產(chǎn)率71%; m.p. 236240 (lit.18 m.p. 236240 ).1.2.4 2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉鋅(7)的合成稱取2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉(6) 200

7、mg于100 mL的三口瓶中, 加入50 mL的無水氯仿電磁攪拌, 再加入20 mL溶有100 mg乙酸鋅的無水甲醇溶液, 室溫下反應(yīng)2 h, 反應(yīng)過程中用TLC硅膠G作固定相, 環(huán)己烷和氯仿混合溶液(V/V1/1)為展開劑監(jiān)測, 反應(yīng)完畢后, 反應(yīng)液倒入200 mL蒸餾水中, 用氯仿萃取至水層無色. 水洗多次, 有機(jī)相以無水Na2SO4干燥, 濃縮, 用硅膠(200300目)作固定相, 環(huán)己烷和氯仿混合溶劑(V/V1/1)作淋洗劑, 進(jìn)行柱層析分離, 收集主色帶, 濃縮至飽和, 加入熱甲醇重結(jié)晶, 得紫色晶體2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉鋅(7) 207 mg, 產(chǎn)率

8、96%; m.p. 236239 (lit.18 m.p. 236240 ). 1.2.5 2-2-(6-溴)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉銅(8)的合成稱取100 mg的2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉銅(4) 于100 mL三口燒瓶中, 加入50 mL無水DMF,電磁攪拌至完全溶解, 加入1.5 g剛焙燒過的無水碳酸鉀和0.5 mL的1,6-二溴己烷, 于室溫下反應(yīng)2 h, 反應(yīng)過程中用TLC硅膠G作固定相, 環(huán)己烷和氯仿混合溶液(V/V1/1)為展開劑監(jiān)測, 反應(yīng)完畢后, 水洗多次, 用氯仿萃取至水層無色. 有機(jī)相用無水CaCl2干燥, 濃縮, 用硅膠

9、(200300目)作固定相, 環(huán)己烷和氯仿混合溶液(V/V1/1)作淋洗劑, 進(jìn)行柱層析分離, 收集第一色帶, 濃縮至飽和, 加入熱甲醇重結(jié)晶, 得紫色晶體2-2-(6-溴)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉銅(8) 106 mg, 產(chǎn)率88%; m.p.300 ; UV-Vis (CHCl3) max: 416, 541 nm; IR (KBr) : 3052, 3020 (ArCH), 1593 (Ar), 1339 (CH), 1069 (COC), 1004 (NCu), 747, 699, 676 (CH2) cm1; MS (MALDI-TOF) m/z: 981. An

10、al. calcd for C60H45N4CuBrO: C 73.42, H 4.62, N 5.71; found C 73.57, H 4.59, N 5.77.1.2.6 2-2-(6-溴)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉鎳(9)的合成稱取100 mg的2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉鎳(5)于100 mL三口燒瓶中, 其他操作同上, 得紫色晶體2-2-(6-溴)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉鎳(9) 103 mg, 產(chǎn)率85%; m.p.300 ; UV-Vis (CHCl3) max: 419, 531 nm; 1H NMR (CDC

11、l3, 300 MHz) : 8.768.60 (m, 7H, pyrrole-H), 8.047.98 (m, 6H, 5,10,15-Ho), 7.707.60 (m, 14H, 5,10,15,20-Hm,p, 20-Ho), 7.366.88 (m, 6H, 2-3'4'5'6'7'8'-H), 3.863.80 (m, 4H, -H), 2.572.56 (m, 4H, -H), 1.421.35 (m, 4H, -H); IR (KBr) : 3054 (ArCH), 1602 (Ar), 1351 (CH), 1070 (COC),

12、 1006 (NNi), 747, 698 (CH2) cm1; MS (MALDI- TOF) m/z: 976. Anal. calcd for C60H45N4NiBrO: C 73.79, H 4.64, N 5.74; found C 73.57, H 4.59, N 5.87.1.2.7 2-2-(6-溴)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉(10)的合成稱取100 mg的2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉(6)于100 mL三口燒瓶中, 其他操作同上, 得紫色晶體2-2-(6-溴)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉(10) 98 mg, 產(chǎn)率

13、80%; m.p.300 ; UV-Vis (CHCl3) max: 420, 517 nm; 1H NMR (CDCl3, 300 MHz) : 8.898.70 (m, 7H, pyrrole-H), 8.268.18 (m, 6H, 5,10,15-Ho), 7.867.65 (m, 14H, 5,10,15,20-Hm,p, 20-Ho), 7.376.82 (m, 6H, 2-3'4'5'6'7'8'-H), 3.903.84 (m, 4H, -H), 2.452.42 (m, 4H, -H), 1.411.32 (m, 4H, -H)

14、, 2.58 (s, 2H, NH); IR (KBr) : 3412（NH）, 3062 (ArCH), 1604 (Ar), 1355 (CH), 1074 (COC), 739, 700 (CH2) cm1; MS (MALDI-TOF) m/z: 920. Anal. calcd for C60H47N4BrO: C 78.34, H 5.15, N 6.09; found C 78.57, H 5.19, N 6.17.No. 11黃齊茂等: 新型-取代陽離子卟啉光敏劑合成及其與DNA相互作用10731.2.8 2-2-(6-溴)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉鋅(11)

15、的合成稱取100 mg的2-(2-羥基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉鋅(7)于100 mL的三口燒瓶中, 其他操作同上, 得紫色晶體2-2-(6-溴)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉鋅(11) 105 mg, 產(chǎn)率87%; m.p.300 ; UV-Vis (CHCl3) max: 421, 548 nm; 1H NMR (CDCl3, 300 MHz) : 8.988.81 (m, 7H, pyrrole-H), 8.348.27 (m, 6H, 5,10,15-Ho), 7.767.53 (m, 14H, 5,10,15,20-Hm,p, 20-Ho), 7.316.

16、93 (m, 6H, 2-3'4'5'6'7'8'-H), 3.883.80 (m, 4H, -H), 2.302.27 (m, 4H, -H), 1.541.45 (m, 4H, -H); IR (KBr) :3052 (ArCH), 1633, 1595 (Ar), 1334 (CH), 1070 (COC), 1002 (NZn), 746, 700 (CH2) cm1; MS (MALDI-TOF) m/z: 983. Anal. calcd for C60H45N4ZnBrO: C 73.29, H 4.61, N 5.70; foun

17、d C 73.57, H 4.59, N 5.57. 1.2.9 2-2-(6-吡啶溴化鹽)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉銅(12)的合成稱取50 mg 2-2-(6-溴)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉銅(8)于100 mL三口燒瓶中, 加入50 mL無水氯仿, 電磁攪拌至完全溶解, 加入1.5 mL無水吡啶, 加熱回流反應(yīng)48 h, 反應(yīng)過程中用TLC(硅膠G作固定相, 甲醇為展開劑)監(jiān)測. 反應(yīng)完畢后, 冷卻至室溫, 水洗多次, 用氯仿萃取至水層無色. 有機(jī)相用無水CaCl2干燥, 濃縮. 用硅膠(200300目)作固定相, 氯仿做淋洗劑, 待洗出液呈無色時(shí)換無

18、水甲醇做淋洗劑, 進(jìn)行柱層析分離, 收集主色帶, 濃縮結(jié)晶, 產(chǎn)品經(jīng)真空干燥, 得紫色晶體2-2-(6-吡啶溴化鹽)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉銅(12) 42.5 mg, 收率85%; m.p.300 ; UV-Vis (CHCl3) max: 418, 533 nm; IR (KBr) : 2930, 2832 (ArCH), 1602 (ArH), 1390 (pyridine CH), 1363 (CH), 1112 (COC), 1004 (NCu), 727, 697 (CH2) cm1; MS (MALDI-TOF) m/z: 981. Anal. calcd f

19、or C65H50N5- CuO: C 79.60, H 5.14, N 7.14; found C 79.40, H 5.02, N 7.01.1.2.10 2-2-(6-吡啶溴化鹽)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉鎳(13)的合成稱取50 mg 2-2-(6-溴)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉鎳(9)于100 mL三口燒瓶中, 其它操作同上, 得紫色晶體2-2-(6-吡啶溴化鹽)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉鎳(13) 37.5 mg, 收率75%; m.p.300 ; UV-Vis (CHCl3) max: 418, 531 nm; 1H NMR

20、(CDCl3, 300 MHz) : 8.758.67 (m, 7H, pyrrole-H), 8.50 (s, 2H, -pyridine-H), 7.977.90 (m, 8H, 5,10,15,20-Ho), 7.727.64 (m, 12H, 5,10,15,20-Hm,p), 7.437.41 (m, 3H, -pyridine-H, -pyridine-H), 7.216.90 (m, 6H,2-3'4'5'6'7'8'-H), 3.833.78 (m, 4H, -H), 2.722.71 (m, 4H, -H), 1.341.25

21、(m, 4H, -H); IR (KBr) : 2928, 2831 (ArCH), 1600 (ArH), 1392 (pyridine CH), 1364 (CH), 1113 (COC) 1006 (NNi) 727, 698 (CH2) cm1; MS (MALDI-TOF) m/z: 976. Anal. calcd for C65H50N5NiO: C 80.00, H 5.16, N 7.18; found C 79.57, H 5.07, N 7.10.1.2.11 2-2-(6-吡啶溴化鹽)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉(14)的合成稱取50 mg 2-2-(6

22、-溴)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉(10)于100 mL三口燒瓶中, 其它操作同上, 得紫色晶體2-2-(6-吡啶溴化鹽)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉(14) 35 mg, 收率70%; m.p.300 ; UV-Vis (CHCl3) max: 419, 532 nm; 1H NMR (CDCl3, 300 MHz) : 8.798.67 (m, 7H, pyrrole-H), 8.53 (s, 2H, -pyridine-H), 7.917.83 (m, 8H, 5,10,15,20-Ho), 7.707.66 (m, 12H, 5,10,15,20-Hm,

23、p), 7.407.38 (m, 3H, -pyridine-H, -pyridine-H), 7.186.88 (m, 6H, 2-3'4'5'6'7'8'-H), 3.803.70 (m, 4H, -H), 2.692.65 (m, 4H, -H), 1.371.26 (m, 4H, -H), 2.56 (s, 2H, NH); IR (KBr) : 2927, 2832 (ArCH), 1603 (ArH), 1393 (pyridine CH), 1366 (CH), 1114 (COC), 726, 697 (CH2), 412 (NH

24、) cm1; MS (MALDI-TOF) m/z: 920. Anal. calcd for C65H52- N5O: C 84.09, H 5.70, N 7.61; found C 84.00, H 5.64, N 7.50.1.2.12 2-2-(6-吡啶溴化鹽)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉鋅(15)的合成稱取50 mg 2-2-(6-溴)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉鋅(11)于100 mL三口燒瓶中, 其它操作同上, 得紫色晶體2-2-(6-吡啶溴化鹽)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉鋅(15) 40.5 mg, 收率81%; m.p.30

25、0 ; UV-Vis (CHCl3) max: 417, 534 nm; 1H NMR (CDCl3, 300 MHz) : 8.788.65 (m, 7H, pyrrole-H), 8.48 (s, 2H, -pyridine-H), 7.937.80 (m, 8H, 5,10,15,20-Ho), 7.697.62 (m, 12H, 5,10,15,20-Hm,p), 7.417.39 (m, 3H, -pyridine-H, -pyridine-H), 7.186.85 (m, 6H, 2-3'4'5'6'7'8'-H), 3.833.36

26、 (m, 4H, -H), 2.732.70 (m, 4H, -H), 1.361.25 (m, 4H, -H); IR (KBr) : 2924, 2830 (ArCH), 1601 (ArH), 1392 (pyridine CH), 1363 (CH), 1112 (COC), 1004 (NZn), 726, 699 (CH2) cm1; MS (MALDI-TOF) m/z: 983. Anal. calcd for C65H50N5ZnO: C 79.40, H 5.13, N 7.12; found C 79.32, H 5.02, N 7.01.1.3 卟啉切割pBR322質(zhì)粒

27、DNA的測定pBR322質(zhì)粒DNA (1.0 µg)分別和不同濃度的新型1074化 學(xué) 學(xué) 報(bào) Vol. 68, 2010-取代陽離子卟啉光敏劑(1215)混合使其總體積為10 µL, 對(duì)照系中將溶劑DMF替代樣品溶液. 一份在37 下用50 W高壓汞燈光照射2.5 h(距離為20 cm), 一份迅速置于暗處, 避光2.5 h, 通過檢驗(yàn)并對(duì)照新型-取代陽離子卟啉光敏劑與DNA相互作用研究其光敏活性. 停止光照后加1 µL溴酚藍(lán), 經(jīng)1%的瓊脂糖凝膠電泳(37 )后, 凝膠以EB染色7 min, 經(jīng)清水沖洗后放入Lourmat Bio Print-1000成像系統(tǒng)

28、觀察結(jié)果并成像記錄. 1.4 卟啉與CT DNA相互作用的紫外-可見光譜滴定DNA儲(chǔ)備液的制備: 實(shí)驗(yàn)前將1 mg的CT DNA溶于1 mL二次水中并于4 放置24 h后備用.在紫外可見光譜儀的參比池和樣品池中各加入3.0 mL Tris-HCl緩沖溶液, 再在樣品池加入12 µL濃度為1 mol/L的12或13, 14, 15得到1000 µmol/L溶液. 用微量注射器每隔5 min向參比池和樣品池中各加入1 µL的DNA, 使DNA與卟啉的濃度比值不斷增加, 直至飽和(總加入量為10 µL). 每次加DNA前檢測其在300600 nm范圍內(nèi)的紫外可

29、見吸收光譜.2 結(jié)果與討論2.1 合成部分文獻(xiàn)18首先用2-萘酚與氫氧化鈉無氧條件下反應(yīng)制得萘酚鈉, 再以萘酚為溶劑熔融狀態(tài)下分別與2-硝 基-5,10,15,20-四苯基卟啉及其Cu(II), Ni(II), Zn(II)配合物反應(yīng)得到47. 萘酚鈉高溫下很容易被氧化為醌, 故該方法對(duì)無氧操作的要求比較高, 且產(chǎn)率偏低. 本文改進(jìn)為在DMF溶劑中, 萘酚和NaOH分別與原料13在80 一步反應(yīng), 操作條件相對(duì)簡單, 并得到了較高產(chǎn)率的46. 原料7亦可通過該方法合成, 但因其相應(yīng)原料2-硝基-5,10,15,20-四苯基卟啉鋅(II)配合物硝化過程中的產(chǎn)率極低, 故采用6與Zn(II)配位反

30、應(yīng)間接制備. 原料46純化采用環(huán)己烷和氯仿混合溶劑(V/V1/1)作淋洗劑柱層析分離, 第一色帶為少量脫去硝基的四苯基卟啉及其金屬配合物, 第二色帶為少量未反應(yīng)的原料2-硝基卟啉, 第三色帶為主產(chǎn)物帶, 呈鮮紅色, 其熔點(diǎn)相對(duì)于原料有明顯降低, 如原料1的熔點(diǎn)大于300 , 而相應(yīng)產(chǎn)物4的熔點(diǎn)為249253 .2-羥基萘基卟啉47與1,6-二溴己烷在室溫下即可發(fā)生反應(yīng), 柱層析分離時(shí)產(chǎn)物的Rf值明顯比2-羥基萘基卟啉的大, 說明羥基轉(zhuǎn)化為醚鍵后與硅膠的相互作用減小. 該反應(yīng)沒有相應(yīng)雙卟啉生成, 但相同條件下1-羥基萘基卟啉與1,6-二溴己烷反應(yīng)直接生成雙卟啉7, 這可能是由于兩者羥基的空間位阻

31、不同所致, 具體有待進(jìn)一步深入研究. 最終產(chǎn)物1215的極性明顯增強(qiáng), 親水性得到改善, 如原料411溶于氯仿, 微溶于強(qiáng)極性的甲醇, 而1215溶于甲醇微溶于氯仿, 可利用該性質(zhì)使用重結(jié)晶或快速柱層析方法純化產(chǎn)品, 即柱層析操作時(shí)先用氯仿淋洗原料, 再改用甲醇淋洗劑將產(chǎn)品洗脫. 2.2 卟啉切割pBR322質(zhì)粒DNApBR322質(zhì)粒DNA一般情況下為共價(jià)閉環(huán)超螺旋構(gòu)型, 結(jié)構(gòu)比較緊密, 在電泳向正極方向移動(dòng)的速率較大(對(duì)應(yīng)凝膠電泳成像圖中的Form I); DNA被切割后產(chǎn)生開環(huán)缺刻型DNA, 其超螺旋結(jié)構(gòu)相對(duì)松散, 相同條件下電泳移動(dòng)速度較慢(對(duì)應(yīng)Form II). 電泳后DNA通過熒光染

32、色劑溴化乙錠(EB)插入DNA的堿基對(duì)之間形成溴化乙錠-DNA復(fù)合物在成像系統(tǒng)發(fā)出熒光而得以顯現(xiàn)及檢測. 新型-取代陽離子卟啉化合物切割pBR322質(zhì)粒DNA實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟跈z測光敏劑對(duì)DNA的光敏切割效果和結(jié)合能力.100400 µmol/L系列濃度的化合物1215在光照及未光照下與pBR322質(zhì)粒DNA作用實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 濃度大于100 µmol/L時(shí), 光照下四個(gè)新型光敏劑對(duì)DNA均具有明顯的光敏切割效果, 出現(xiàn)缺刻型DNA (Form II, 如圖1陽離子卟啉15與DNA的作用Lane1Lane3), 未光照對(duì)照無明顯切割, 說明該卟啉對(duì)pRB322質(zhì)粒DNA的切割活性

33、基于其與DNA的有效結(jié)合及在此基礎(chǔ)上(光敏反應(yīng)產(chǎn)生的)活性氧對(duì)DNA分子的有效作用. 同時(shí)注意到隨光敏劑濃度的增加, Form I及Form II在凝膠上的亮度帶均逐漸減小, 說明新型陽離子卟啉濃度增加抑制了溴化乙錠-DNA熒光復(fù)合物的生成, 這可能是由于新型陽離子卟啉和EB對(duì)DNA的競爭結(jié)合導(dǎo)致的抑制效應(yīng), 隨著卟啉濃度的繼續(xù)增加這種現(xiàn)象也應(yīng)該較明顯, 因此我們進(jìn)一步做了較高濃度下陽離子卟啉與pBR322 質(zhì)粒DNA的作用實(shí)驗(yàn).圖1 低濃度陽離子卟啉15(光照/不光照)對(duì)超螺旋pBR322 DNA的切割對(duì)比Figure 1 Cleavage of supercoiled pBR322 DNA

34、 by cationic porphyrin 15 of low concentrationLane 1: 400 µmol/LhDNA; Lane 2: 300 µmol/LhDNA; Lane 3: 200 µmol/LhDNA; Lane 4: 100 µmol/LhDNA; Lane 5: 400 µmol/LDNA; Lane 6: 300 µmol/LDNA; Lane 7: 200 µmol/LDNA; Lane 8: 100 µmol/LDNA較高濃度的15與DNA的作用結(jié)果如圖2所示, 從凝膠電泳

35、成像圖可以看出, 不光照條件下無DNA切割No. 11黃齊茂等: 新型-取代陽離子卟啉光敏劑合成及其與DNA相互作用1075圖2 高濃度陽離子卟啉15對(duì)超螺旋pBR322 DNA 的切割對(duì)比Figure 2 Cleavage of supercoiled pBR322 DNA by cationic porphyrin 15 of high concentrationLane 1: 16000 µmol/LDNA; Lane 2: 8000 µmol/LDNA; Lane 3: 4000 µmol/LDNA; Lane 4: 2000 µmol/LDNA

36、; Lane 5: 1000 µmol/LDNA; Lane 6: 500 µmol/LDNA; Lane 7: 0 µmol/LDNA; Lane 8: 16000 µmol/LhDNA; Lane 9: 8000 µmol/LhDNA; Lane 10: 4000 µmol/LhDNA; Lane 11: 2000 µmol/LhDNA; Lane 12: 1000 µmol/LhDNA; Lane 13: 500 µmol/LhDNA; Lane 14: 0 µmol/LhDNA現(xiàn)象, 但

37、超螺旋DNA (Form I)在凝膠上的亮度帶隨陽離子卟啉濃度的增加逐漸減小(圖2, Lane7Lane1), 光照條件下Form I及切割后產(chǎn)生的Form II在凝膠上的亮度均逐漸減小甚至消失. 這說明新型陽離子卟啉與DNA的結(jié)合能力較強(qiáng), 對(duì)EB的染色產(chǎn)生競爭抑制, 使溴化乙錠-DNA復(fù)合物濃度減小, 熒光亮度減弱甚至消失. 這種結(jié)合能力可能源于卟啉光敏劑的吡啶鎓鹽陽離子與DNA上的負(fù)電磷酸基團(tuán)之間強(qiáng)烈的靜電結(jié)合作用19. 進(jìn)一步通過與小牛胸腺DNA (CT DNA)的作用探討了該卟啉與DNA的結(jié)合模式. 2.3 卟啉與CT DNA相互作用DNA紫外-可見光譜滴定是研究卟啉與DNA作用模式

38、的一種常用方法20, 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 用CT DNA滴定陽離子卟啉時(shí), 陽離子卟啉1215的Soret帶均有明顯的減色變化(35%), 但是紅移8 nm. 如陽離子卟啉14與CT DNA相互作用的紫外-可見光譜(圖3). 根據(jù)Pasternack的判據(jù)21, 初步判斷1215與CT DNA的作用是自堆積的外部鍵合作用模式, 確證是何種作用方式需要再結(jié)合圓二色譜測試, 其檢測結(jié)果及深入研究有待進(jìn)一步進(jìn)行.圖3 CT DNA滴定陽離子卟啉14的紫外-可見吸收變化 Figure 3 UV-vis absorbance change of cationic porphyrin 14 when titr

39、ated by CT DNA3 小結(jié)設(shè)計(jì)并合成了一種新型-2-(6-吡啶溴化鹽)己氧基萘基-5,10,15,20-四苯基卟啉及其金屬配合物光敏劑(1215). 卟啉在位引入空間自由度相對(duì)較大的陽離子取代基, 不但改善了化合物的親水性, 而且使其有機(jī)會(huì)與DNA的磷酸基團(tuán)發(fā)生強(qiáng)烈的靜電作用, 增強(qiáng)與DNA結(jié)合能力, 并對(duì)EB染色DNA體現(xiàn)明顯的競爭抑制效應(yīng); 這種空間自由度也使卟啉大環(huán)有利于順著DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)在DNA的外部自堆積, 使光敏劑對(duì)DNA體現(xiàn)較好的光敏切割效果.References1 Joanna, Z. P.; Justyna, K.; Ireneusz, G.; Krzyszto

40、f, P. B.;Galina, S. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2008, 232, 487.2 Inder, S.; Martha, S. V.; Graca, H. V. J. Med. Chem. 2008,51, 6014.3 Daniel, J. V.; Leif, A. E. Biophys. J. 2006, 91, 2464.4 Yalas, I.; Alvarez, M. G.; Marty, C.; Mori, G.; Durantini, E.N.; Rivarola, V. Toxicology 2000, 149, 69.5 Mcllroy

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