CuⅡ Schiff堿配合物的電化學性質(zhì)及其與DNA相互作用的研究

1、2006年5月ChineseJournalofAnalysisLaboratory2006-5)Schiff堿配合物的電化學性質(zhì)Cu(及其與DNA相互作用的研究陳欣妍,費錫明2(1.湖北中醫(yī)學院藥學院,430064;2.華中師范大學化學學院,430079)摘要:用電化學法、光譜法和粘度法研究了一種自合成的Schiff堿配合物與DNA的相互作用,發(fā)現(xiàn)此配合物在0.4和-0.8V和還原峰,加入DNA使其峰電流降低,能插入DNA雙螺旋結(jié)構內(nèi)部,);吸收光譜;粘度;相互作用關鍵詞:Cu(文章編號:100020720(2006)052015204近年來,Schiff堿配合物由于具有殺菌、抗癌、載氧等特性

2、,正日益受到人們的重視。在研究其與DNA的相互作用時一般多采用溴化乙啶(EB)熒光法,此法雖然較為靈敏,但采用的熒光探針EB具有強致癌性并且具有一定的局限性31,2銅的配合物Cu(sal2gly)H2O按文獻方法合成和純5化。元素分析結(jié)果(w%)如下:Sal2gly(計算值:C,60133;N,7182;H,5102。實測值:C,59182;N,7157;H,4191);Cu(sal2gly)H2O(計算值:C,。Bard441153;N,5138;H,3185.實測值:C,40195;N,5147;H,3189)。小牛胸腺DNA為Sigma公司產(chǎn)等首先將電化學的方法應用于研究電活性金屬配合物

3、與溶液中DNA分子的相互作用,通過探討電活性分子與DNA分子作用前后的循環(huán)伏安行為的變化來研究作用機理。此外吸收光譜法和粘度法也是現(xiàn)在研究配合物與DNA相互作用的有效方法。畢思緯513和0105m的2Al2O3拋光粉拋光,分別用二次水和超純水沖洗后再用超聲波洗滌后使用。6等人發(fā)現(xiàn)氨基酸水楊醛Schiff堿配合物對變形桿菌和金黃色葡萄球菌有較強的抗菌活性,但其電化學性質(zhì)及與DNA的相互作用尚未見文獻報道。本文報道了自合成的Schiff堿配合物的電化學性質(zhì)及與DNA的相互作用的研究結(jié)果。1實驗部分1.1試劑與儀器CHI650電化學分析儀(上海辰華儀器有限公司)與Pentium微機聯(lián)用;三電極系統(tǒng):

4、參比電極為飽和甘汞電極(SCE),對電極為鉑絲電極,工作電極為玻碳電極。島津CV22550自動記錄分光光度計,烏式粘度計。N2亞水楊基甘氨酸Schiff堿(Sal2gly)及其二價收稿日期:2005206215;修訂日期:2005208211作者簡介:陳欣妍(1978-),女,助教152006年5月ChineseJournalofAnalysisLaboratory2006-5文獻。2結(jié)果與討論2.1配合物在玻碳電極上的電化學行為N2亞水楊基甘氨酸Schiff堿配合物(濃度為017mmolL)在0.4-0.8V電位范圍內(nèi)呈現(xiàn)一對明顯的氧化還原峰(圖1),在0.1Vs的掃描速度下,還原峰電位EP

5、,C為-0.498V,氧化峰電位EP,a為-0.197V,峰電位差Ep為0.301V。而從7反應過程主要由擴散過程控制,該電極反應是不9可逆過程。根據(jù)不可逆電極反應的峰電位方程以EP,C對lnv作圖應成直線關系,從直線斜率可以求得n=0.6336,即該電極反應的電子轉(zhuǎn)移系數(shù)=0.6336(n=1)。2.2配合物與DNA的相互作用圖1也給出了當DNA存在時(圖中R=6,R=15)的循環(huán)伏安圖。從圖可見,當往溶液中加入DNA時,氧化還原峰電流降低,且沒有新的氧化不同掃描速度下獲得的循環(huán)伏安圖(圖2)可見,峰電流隨著掃描速度的增大而增大,并與掃描速度的平方根成正比,結(jié)合記時庫侖法的數(shù)據(jù)可知該反應電子

6、數(shù)n=1,8根間的直線斜率3162×10cms,-5,相互作用時形成,DNA濃度的增p,不可逆性增DNA存在時,中心銅離子在電極上的反應過程同無DNA存在時一樣主要由擴散過程控制,為不可逆的氧化還原過程,從圖4微分脈沖伏安圖也觀察到隨著DNA濃度的增大,中心銅離子的游離濃度也逐漸下降。當R=15時,根據(jù)還原峰電流與掃速的平方根間的直線斜率可以獲得其-62-1擴散系數(shù)為4.71×10cms(圖3),說明峰電流下降主要是因為與DNA結(jié)合的配合物的擴散系數(shù)減小所致。圖1配合物在不同DNA濃度下的循環(huán)伏安圖Fig.1Cyclicvoltammogramsofthecomplexin

7、teractingwithdifferentconcentrationsofDNAR=DNACu,0.1Vs圖3還原峰電流對掃描速度平方根圖Fig.3Plotsofreductionpeakcurrentvs.squarerootofscanrate2.3配合物與DNA作用的紫外可見吸收光譜圖2掃描速度對循環(huán)伏安圖的影響Fig.2InfluenceofscanrateonCV加入DNA后,配合物的紫外可見吸收光譜的吸收峰位置的紅移,強度減小是配合物與DNA發(fā)11生插入作用的證據(jù)之一。圖5(a)是配合物與DNA作用的紫外可見吸收光譜,結(jié)果顯示在200500nm的范圍內(nèi)都發(fā)生了一定程度的減色效應,

8、掃描速度(Vs):1-0.2;2-0.1;3-0.05;4-0.02;5-0.01并且最大吸收波長也有少許紅移,這表明配合物插入DNA內(nèi)部與堿基對發(fā)生電子堆積。由于16nm處出現(xiàn)等吸收點,這說明二者形成了穩(wěn)定的絡1312(和物。根據(jù)文獻按方程ca-f)=cb-1(f)+1Kbb-f)可計算配合物與DNA的結(jié)合常數(shù),c為DNA濃度,a為配合物在共存溶液時的表觀摩爾吸光系數(shù),f為配合物單獨存在時的摩爾吸光系數(shù),b是與DNA結(jié)合的配合物的摩爾(吸光系數(shù)。用ca-f)對c作圖,通過直線斜率可計算得到Kb為7.8×10Lmol。圖4Cu(sal2gly)H2O在不同DNA濃度下的微分脈沖伏安圖

9、Fig.4DifferentialpulsevoltammogramsofCu(sal2gly)H2O42.4配合物與DNA的粘度測定DNA相互作12(:與配合物(0;0:與配合物混合DNA溶液的相對粘度)對Cu(sal2gly)H2O濃度的關系曲線(圖6)可見當配合物存在時,DNA的相對粘度增大,且隨配合物濃度的增大也呈現(xiàn)增大的趨勢,這一結(jié)果與前面的電化學法和紫外可見吸收光譜法一致,表明該配合物能與DNA作用。圖6DNA相對粘度隨Cu(sal2gly)H2O加入量的變化Fig.6EffectofadditionamountsofCu(sal2gly)H2Oonthespecificrelat

10、iveviscosityofDNA3結(jié)論圖5配合物在不同DNA濃度下的紫外可見吸收光譜Fig.5AbsorptionspectraofthecomplexunderdifferentconcentrationsofDNA用循環(huán)伏安法研究了N2亞水楊基甘氨酸Schiff堿銅配合物的電化學性質(zhì),并用電化學法、紫外可見吸收光譜法和粘度法研究了該配合物與DNA的相互作用。研究結(jié)果表明,中心銅離子在電極上的反應過程主要由擴散過程控制,該電極反應是不可逆過程。通過循環(huán)伏安圖峰電流的減低,擴散系數(shù)的減小和吸收光譜圖吸收峰的減色和紅移以及DNA相對粘度的增大表明此配合物能插入DNA內(nèi)部,并計算出它與DNA的結(jié)

11、合常數(shù)為7.84×10Lmol。17DNA在300500nm之間沒有吸收峰,圖5(b)給出了配合物與不同濃度DNA作用時在300500nm之間的紫外可見吸收光譜,同時還看到在4072006年5月ChineseJournalofAnalysisLaboratory2006-5參考文獻1KhanIU,SrivastavaSK,SrivastavaSC.IndianJChem,1987,26A:2382SaxenaA,TandonJP,CrownAJ.Polyhedron,1985,4:10851974,71:38394CatierMT,BardAJ.JAmChemSoc,1987,109

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