钌基金属配合物光致发光测定酵母rna的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于光化学传感领域，涉及三种相似的多吡啶钌（II)配合物的合成方法 及其在发致发光测定酵母RNA等相关领域中的应用。
【背景技术】
[0002] 核酸（DNA和RNA)的碱基中储存着大量的遗传信息，是生物体的重要组成物质，它 们在蛋白质的生物合成中发挥关键作用，与生物的繁殖和生长发育等生命活动息息相关， 也是癌症和AIDS等疾病诊断和化学治疗药物的靶点。因此研究制备可以特异性结合并测 定核酸的分子探针对推动生命科学和医学的进步以及整个人类的健康发展都具有十分重 要的意义[Campisi，D. ;Morii，T. ;Barton，J.K.Biochemistryl994,33,4130·]。在过去 的几十年中，各种各样的金属配合物是核酸探针研发领域的热点，尤其是多吡啶钌（II)配 合物，因其具有丰富的光物理、光化学和氧化还原性质，与核酸之间的相互作用得到了广泛 而深入的研究。1990年，Barton等人报道了 [Ru(bpy)2(dppz)]2+(bpy= 2,2' -联吡啶， dppz=二吡啶并[3, 2-a:2'，3' -c]吩嗪）和[Ru(phen)2(dppz)]2+(phen= 1，10-邻菲略 啉）在水溶液中可作为DNA的分子光开关[Pyle，A.M. ;Morii，T. ;Barton，J.K.J.Am.Chem. Soc. 1990,112,9432. (b)Sitlani,A. ；Long,E.C. ；Pyle,A.M. ；Barton,J.K.J.Am.Chem. Soc. 1992,114. 2303.]。在此基础上，许多科研工作者致力于研发光开关性能更优的配合 物。首先对上述两种配合物的配体dppz进行修饰获得衍生物，但光开关性能没有获得预 期的改善。近年来，研究者将注意力转移到含dpq(dpq=二吡啶并[3,2_d:2'，3' -f]_喹 喔啉）配体的配合物上，该配体结构与dppz相似，但共辄性不如dppz。含dpq衍生配体 的配合物[Ru(phen)2(dcdpq)]2+(dcdpq= 6,7_ 二氰基二吡啶并[3,2_d:2' 3' -f]喹喔 啉）和[Ru(phen) (dcdpq)2]2+表现出DNA光开关行为，与DNA键合后焚光增强因子分别为 16 和8,配合物[Ru(phen)2(dpqa)]2+(dpqa= 2-(N_ 戊基酰胺基）二吡啶并[3,2_f:2'， 3'-h]_ 喹喔啉）与DNA键合后荧光大幅增强[Ambroise，A. ;Maiya，B.G.Inorg.Chem. 2000， 39,4264.0'Donoghue，K.A. ;Penedo，J.C. ;Kelly，J.M. ;Kruger，P.E.DaltonTrans. 2005， 1123. 0'Donoghue，K.A. ;Kelly，J.M. ;Kruger，P.E.DaltonTrans. 2004,13.Daleney， S. ；Pascaly? M.；Bhattacharya? P. K. ;Han，K.；Barton? J. K. Inorg.Chem.2002? 41? 1966. Collins? J. G.；Sleeman? A. D.；Aldrich-ffright? J. R.；Greguric? I. ;Hambley， T. W.Inorg.Chem. 1998, 37,3133.Greguric，I. ;Aldrich_Wright，J.R. ;Norden，B.J.Am. Chem.Soc. 1997,119, 3621.]。我们课题组曾报道了带有羧基的dpq作为配体的配合物 [Ru(phen) 2 (Hcdpq)]2+(Hcdpq= 2-羧基二吡啶并[3，2-d:2'，3'-f]-喹喔啉）的DNA光开 关性质，并证明该配合物可将DNA和酵母RNA区别开来，由于它与RNA键合前后荧光强度 几乎没有明显变化[Zhang，A.G. ;Zhang，Y.Z. ;Duan，Z.M. ;Wang，K.Z. ;Wei，H.B. ;Bian， Z.Q. ;Huang，C.H.Inorg.Chem.2011，50,6425-6436·]。到目前为止，已有许多基于钌（II) 配合物的DNA分子光开关，然而钌（II)配合物与RNA之间的相互作用的研究主要集中在 键合性质、键合模式等研究方面，鲜有RNA的分子光开关被报道。我们课题组还曾报道了 三个分别以dpq的衍生物作为配体的配合物[Ru(bpy)2(bipp)]2+、[Ru(bpy)2(bopp)]2+和[Ru(bpy) 2 (btpp) ]2+ (配体bipp，bopp和btpp分别是将苯并咪唑基、苯并恶唑基和苯并噻挫 基连接到dpq上得到的）表现出优良的DNA分子光开关性质[Han，M.J. ;Duan，Z.M. ;Hao， Q. ;Wang，K.Z.J.Phys.Chem.C2007,111，16577-16585.]，为了推进RNA分子光开关的研究， 我们进一步研究了这三种配合物在水体系中与酵母RNA的相互作用，结果表明，这三种配 合物与酵母RNA作用后都出现了明显的荧光增强现象，可作为一类新的RNA分子光开关，通 过光致发光快速、简便地实现对酵母RNA的检测，在酵母RNA的测定方面具有十分重要的应 用价值。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是利用三种结构相似的钌（II)配合物[Ru(bpy)2(bipp)] (C104)2、 [Ru(bpy)2(bopp)] (C104)2和[Ru(bpy) 2(btpp)] (C104)2在酵母RNA存在下发光增强的性质， 通过光致发光对生理pH下的水缓冲体系中的酵母RNA实现定量测定。
[0004] 本发明的技术方案如下：首先，分别合成主配体bipp，bopp和btpp;然后使主配体 分别与[Ru(bpy)2Cl2] ·2Η20反应，得到配合物[Ru(bpy)2(bipp)] (C104)2、[Ru(bpy)2(bopp)] (C104) 2和[Ru(bpy) 2 (btpp) ] (C104) 2，并通过柱色谱方法提纯；最后，测定配合物在 Tris-HCl缓冲溶液中随着酵母RNA的浓度增加而产生的荧光发射光谱变化，在荧光强度随 RNA浓度线性增长的范围内作出工作曲线，从而通过配合物的光致发光达到定量检测酵母 RNA的目的。
[0005]与现有技术相比，本发明的优势在于：
[0006]本发明所制备的舒配合物[Ru(bpy)2(bipp)] (C104)2、[Ru(bpy)2(bopp)] (C104)2和 [Ru(bpy)2(btpp)](C104)2在水缓冲溶液中发光很弱或不发光，加入酵母RNA后，配合物发 光均大幅增强，三种配合物是优良的酵母RNA的分子光开光，通过光致发光手段可快速、简 便地实现对酵母RNA的定量检测。对酵母RNA的检测可在处于生理pH的水体系中进行， 所能检测的酵母RNA的浓度很低，[Ru(bpy)2(bipp)] (C104)2、[Ru(bpy)2(bopp)] (C104)2和 [Ru(bpy) 2 (btpp) ] (C104) 2对酵母RNA的检出限浓度分别为 0· 06μM，0· 3μM和 0· 6μM。因 此，本发明中的三种钌（II)配合物在生理pH下的水体系中对酵母RNA的测定具有重要的 应用价值。
【附图说明】
[0007] 图 1 是配合物[Ru(bpy)2(bipp)] (C104)2、[Ru(bpy)2(bopp)] (C104)2和 [Ru(bpy) 2 (btpp) ] (C104) 2的结构示意图。
[0008] 图 2 是配合物[Ru(bpy)2(bipp)] (C104)2(4. 6μΜ)的Tris-HCl溶液（5mM，pH= 7. 1)在酵母RNA浓度为0-160μM范围内发射光谱（λ450nm)，插图是根据发射光谱数 据绘制的测定酵母RNA(0-17μΜ)的工作曲线。
[0009] 图 3 是配合物[Ru(bpy) 2 (bopp) ] (C104) 2 (6μΜ)的Tris-HCl溶液（5mM，pH= 7. 1) 在酵母RNA浓度为0-160μM范围内发射光谱（λ450nm)，插图是根据发射光谱数据绘 制的测定酵母RNA(0-40μM)的工作曲线。
[0010] 图 4 是配合物[Ru(bpy)2(btpp)] (C104)2(6μΜ)的Tris-HCl溶液（5mM，pH= 7. 1) 在酵母RNA浓度为0-150μΜ范围内发射光谱（λex= 450nm)，插图是根据发射光谱数据绘 制的测定酵母RNA(0-22μM)的工作曲线。
【具体实施方式】
[0011] 实施例 1 :配合物[Ru(bpy)2(bipp)] (C104)2、[Ru(bpy)2(bopp)] (C104)2和 [Ru(bpy) 2 (btpp) ] (C104) 2的合成
[0012] 配合物[Ru(bpy) 2 (bipp) ] (C104)2、[Ru(bpy) 2 (bopp) ] (C104) 2和[Ru(bpy) 2 (btpp)] (〇104)2按照本课题组已报道的方法[他11，]\1了.；0皿11，2.]\1;他〇,0.;此即，1(.2.丄？1^8· Chem.C2007,111，16577-16585.]合成。
[0013] 配体bipp、bopp和btpp分别通过吡嗪[2,3_f] [1，10]邻菲略啉-2-羧酸和邻苯二 胺、2-氨基苯酚和2-氨基苯硫酚按1 : 1的摩尔比在聚磷酸中加热到200°C发生缩合反应 获得。反应结束冷却至室温后，将混合物在搅拌下倒入400mL冷水中，再用浓氨水调节体系 pH至7。抽滤得到的沉淀，获得粗产品，再于甲醇中重结晶两次。bipp，bopp，btpp产率分别 为55%，25%和58%。1^??的氢核磁共振谱数据为：1!1匪1?(500抱，0130-(1 6):5 13.52(8， 1H)，9. 82(s，1H)，9. 81(d，1H)，9. 35(d，J= 8. 0Hz，1H)，9. 22(d，J= 3. 3Hz，1H)，9. 19(d，J =3.lHz，lH)，7.96(dd，J!= 7.7Hz，J2= 4.2Hz，lH)，7.88(dd，J!= 8.0Hz，J2= 4·3Ηζ， 1H)，7. 83 (d，J= 7. 9Hz，1H)，7. 69 (d，J= 7. 7Hz，1H)，7. 38 (t，J= 7. 0Hz，1H)，7. 31 (t，J =7. 1Hz，1H)。bopp和btpp在常见有机溶剂中溶解度都很差，所以没有进行氢核磁共振 谱表征。配合物[Ru(bpy)2(bipp)] (C104)2、[Ru(bpy)2(bopp)] (C104)2和[Ru(bpy) 2(btpp)] (C104)2的合成过程相同。以配合物[Ru(bpy) 2(bopp)] (C104)2的合成为例进行说明。将[Ru (bpy)2Cl2] ·2Η20(1·lmmol)和bopp(l.Ommol)分音女于 50mL乙酉享/7jC(V/V= 4 : 1)的混合 溶液中，于N2保护下回流6h。反应结束后，旋蒸除去大部分溶剂，再向剩余的液体中逐滴加 入过量4倍的饱和NaC104溶液，得到红色的高氯酸盐沉淀。粗产品在硅胶柱上用乙腈/水 /饱和謂0 3溶液以/^ = 60 : 6 : 1)的混合溶液作展开剂进行柱色谱分离提纯，最后向 得到的产物溶液中加入饱和NaC104溶液析出沉淀，抽滤所得沉淀，真空干燥得到产品。