某类化合物的合成_光化学特征和与基因的作用机理分析

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论文字数:40000 论文编号:sb201211071133074027 日期:2012-11-09 来源:硕博论文网

第一章绪论


1.1光动力疗法
光动力疗法(Photodynamic Therapy, PDT),又称光福射疗法(PhotoradiationTherapy, PRT),光化学疗法(Photochemical Therapy, PCT)是一种光动力治疗肿瘤等多种疾病的新方法,是目前最有前途的癌症治疗手段之一。该方法是一种具有无创或微创型,利用光化学反应而引起病变组织和细胞破坏的新型治疗方法。较传统的医疗方法,它具有疗效快、副作用小、方法简便的优点。


1.1.1光动力疗法简介
光动力疗法(PDT)是给患者病变组织或者癌细胞注射无毒害的光敏剂,然后用红光照射,在照射过程中,会产生一定量的单线态氧,单线态氧导致细胞产生细胞毒素从而使细胞死亡或者组织坏死的方法。在20世纪初,当人们用红光照射曙红来治疗皮肤癌之后,这一概念才被正式提出。在这一时期,血啉(HP)也首次应用于光动力治疗。在19世纪60年代,有些文献指出,在光照下将琳类化合物注入癌细胞后,发现癌细胞有凋亡现象。自1960年Lipson和Baldes研制出血口卜啉类衍生物(HPD)后,光动力治疗的药物研究便大部分集中于B卜啉类衍生物。从此,便兴起了光动力治疗的理论研究和临床实践。而血叶啉类衍生物也在世界各地作为首例光敏剂应用于各种癌症的治疗。然而,长期的治疗中发现了血吓琳类衍生物在光动力治疗中的一些缺陷,比如在整个治疗过程中,为了避免发生皮肤光过敏反应,患者必须在几周内避免日光照射;对癌细胞的特异选择性较低短波长(630 nm)的光对组织的穿透性不强化合物结构的不确定性等因素近年来,人们又致力于研发新的光敏剂然而,大量的潜在的可作为光动力治疗的光敏剂都无法选择性的应用到适合的疾病。还有一些光敏剂由于有天然的原料,而非常容易得到,例如亚铁血红素、叶绿素、细菌叶绿素等。这些光敏剂与那些结构复杂的有机合成化合物相比,既经济又环保随着光动力疗法的广泛应用,硕博论文网sblunwen.com是经典论文网站,提供初中英语教学反思范文,初中英语教师教学反思,初中英语课堂教学反思,初中英语阅读教学反思。联系方式:QQ 1847080343,电话13795489978。人们对光动力疗法中光源的研究也越来越深入。基于激光二极管的激光器,由于其具有廉价的二极管和滤过器,常常被作为光动力治疗中的光源使用。
组织光学知识的进步促进了人类幵始了大规模的的治疗计划,从而预测光如何被分发到内祀组织或器官,据此优化临床结果。有报道称,不同的组织类型有非常不同的光学性质,而且同一组织和器官在光如何被吸收和分散上也存在着显著的不同。事实上,大部分光敏剂同时具有焚光性和光化学活性,这意味着PDT技术可以应用于肿瘤的预防和检测。这些技术被人们称为光诊断。它可以应用于很多隐性疾病的检测,例如发育异常,可以划定肿瘤边界,观察人体内部器官(食道、支气管、结肠)甚至骨豁的疾病状况。而突光成像和量化的应用可以提高PDT技术的精准度。根据一些参数,突光检测可以定量的确定患者病变组织的光敏剂用量。荣光检测还可以应用于组织上光敏剂的光致褪色,因此可以根据不同的条件,选择最优的治疗方案。由于劳光测量的大量应用,光敏剂的选择不仅仅依赖光化学活性和药物代谢动力学这些因素,而有更多的因素需要考虑在内。


1.2光动力疗法的原理
光动力疗法是一种冷光化学反应,三个基本要素是氧气、光敏剂、可见光。它的理论基础是医生把一定量的光敏剂注射到患者体内,这些光敏剂会选择性的积聚在癌细胞周围,这时用一定强度和特定波长的光照射肿瘤部位,光敏剂吸收光能量后会发生光化学反应,光敏剂和细胞的氧分子作用,产生高毒性的单线态氧,这些单线态氧会破坏生物大分子,导致癌细胞组织坏死。


第二章配体的合成和表征


2.1引言
自1969年科学家发现顺拍具有很好的抗癌活性,人们便对金属配合物抗癌药物寄予特别的希望。由于胺类配合物本身的电子结构,电负性等特征使得胺类配体和金属络合物的潜在价值受到众多科学家的关注。镍、销邻苯二胺配合物具有平面结构,在避光条件下比较稳定。邻苯二胺作为一种常见的配体,若对其不同的位置进行修饰可得到新颖的更具功能性的衍生物。据文献报道,三苯胺为给电子基团,可以通过其修饰邻苯二胺来调节相应配合物的HOMO轨道能级,使配合物在可见区的吸收波长进一步红移。目前用三苯胺修饰的金属二亚胺类配合物光动力化学性质方面的研究尚未有文献报道。本文以邻苯二胺为原料,全新设计,合成了 4-溴邻苯二胺,4-三苯胺基邻苯二胺,并用红外光谱,核磁共振光谱和元素分析对其进行了结构表征。


第三章 金属配合物的合成及表征............................... 30-38
    3.1 引言............................... 30
    3.2 实验所用仪器和试剂 ...............................30-31
    3.3 金属配合物的合成............................... 31-34
    3.4 配合物的表征............................... 34-37
    3.5 小结 ...............................37-38
第四章 单线态氧的检测 ...............................38-46
    4.1 引言............................... 38
    4.2 实验原理 ...............................38-39
    4.3 实验所用试剂和仪器 ...............................39
    4.4 实验方法............................... 39-40
    4.5 结果与讨论............................... 40-45
    4.6 小结............................... 45-46
第五章 金属二亚胺类配合物与DNA的相互作用............................... 46-56
    5.1 引言 ...............................46
    5.2 紫外光谱法研究二亚胺类金属配合物与DNA的相互作用............................... 46-50
    5.3 荧光法研究金属二亚胺类配合物与DNA的相互作用 ...............................50-52
    5.4 粘度法研究金属二亚胺类配合物与DNA的作用............................... 52-56


结论


DNA的断裂与重组是分子生物学和基因工程的核心技术,过渡金属配合物作为化学核酸酶的断裂系统,是近年来发展起来的新型非酶断裂工具。人工切割DNA的作用机理大体分为自由氧化基切割,酶水解切割和消除机理切割,主要是通过进攻核酸的糖环和碱基,进行夺氧氧化,从而引起核酸链的断裂。
金属苯二亚胺类配合物在避光条件下是比较稳定的,但在光照下则非常敏感,因此我们可以利用光辖射使这些配合物成为光裂解试剂,产生单线态氧,而使DNA裂解。例如,铀苯二亚胺类配合物在红光照射下,其激发态与水中的氧分子发生能量转移,生成单线态氧活性氧化物种,将DNA的碱基氧化,导致DNA断裂。凝胶电泳技术是目前生物化学,分子生物学以及化学生物学中用于研究蛋白质,核酸等生物大分子的重要手段之一,主要用来测定DNA分子及其片段分子量以及DNA分子构象的分析,因其操作简单、快速、浓度的可调性、使得可以应用于诸多实验之中。因此我们利用琼脂糖为凝胶的电泳技术来帮助了解小分子金属配合物对DNA的切割作用机理。在缓冲溶液中,pH高于DNA分子的等电点,且DNA带负电荷,在琼脂糖凝胶电泳的电场中,通过琼脂糖向正极移动。由于DNA分子量的大小各不相同,在电场中运动后就会出现迁移率差异现象。
分子量最小的DNA分子迁移的位置在最前面,依次类推。如果DNA分子量相同,但分子构象不同,迁移率也不同,电泳后迁移位置便不同。以质粒DNA为例,它存在三种可能的构型无缺刻的共价闭环超螺旋型(CCC),只产生一个缺刻的开环缺刻型(0C)以及产生两个以上缺刻的线型(liner)。它们在琼脂糖凝胶电泳中的泳动速度为:ccc> liner >oc。在配合物光断裂DNA的凝胶成像中,CCC带愈弱,或对应于0C带愈强,说明配合物光断裂DNA的能力强;反之则愈弱。当配合物在一定条件下能充分断裂DNA时,可导致liner带出现。因此,在凝胶成像系统中根据各条带的情况来判断配合物光断裂DNA能力的强弱。


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