本文關(guān)鍵詞：兩性多羧酸金屬有機骨架的構(gòu)建及其HIV DNA識別活性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：金屬有機骨架(Metal-Organic Frameworks, MOFs)是一類新型的多孔有機-無機雜化材料。相對于傳統(tǒng)的有機或無機多孔材料,MOFs具有通過對有機配體進行長度調(diào)節(jié)等功能化修飾,實現(xiàn)對孔洞大小、形狀進行調(diào)控等MOFs結(jié)構(gòu)優(yōu)點,從而成為近年來非常熱門的前沿研究領(lǐng)域之一。MOFs在氣體分離與純化、催化、光學(xué)材料、小分子探針以及載藥等諸多領(lǐng)域均顯示了誘人的應(yīng)用前景。近年來,MOFs作為病毒核酸分子探針受到了科研工作者廣泛的關(guān)注。但是,大量已合成的MOFs因為對水汽敏感而導(dǎo)致骨架坍塌,使得其進一步的應(yīng)用研究受到了極大的限制。因此,設(shè)計合成對水汽穩(wěn)定的MOFs材料對進一步深入研究MOFs材料的核酸分子探針功能具有重要意義�；谝陨涎芯勘尘�,本課題設(shè)計合成了22個新型的具有較好水汽穩(wěn)定功能的兩性羧酸金屬有機骨架,并篩選了此類化合物作為HIV DNA識別探針的活性。取得的主要結(jié)果簡述如下：一、設(shè)計合成兩性二羧酸配體1-(3,5-二羧芐基)-4,4’-聯(lián)吡啶一溴化物(1-(3,5-dicarboxybenzyl)-4,4'-bipyridinium, H2dcbbBr),通過NaOH脫質(zhì)子并獲得兩維金屬有機骨架{[Na(dcbb)(H2O)]}n(1),以化合物1為中間體,與硝酸銅通過金屬置換反應(yīng),調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度等條件,構(gòu)建了4個銅的金屬有機骨架化合物{[Cu(dcbb)2(H2O)2]·10H2O}n (2),{[Cu(dcbb)2]}n (3),{[Cu(dcbb)2(H2O)][Cu(dcbb)2]2}n(4),{[Cu2(dcbb)2(OH)2(H2O)6]·2H2O}n(5)。配合物1-5通過紅外光譜、元素分析和X-射線單晶衍射等表征了結(jié)構(gòu)。單晶結(jié)果顯示,配合物1和3為二維平面結(jié)構(gòu)；配合物2為一維結(jié)構(gòu)；配合物4為配合物2和3的共晶結(jié)構(gòu)；配合物5為雙核結(jié)構(gòu),同時也是配合物2的一個子結(jié)構(gòu)。配合物2-5的HIV DNA探針實驗結(jié)果表明,配合物3能夠有效的進行HIV DNA識別檢測,其對probeDNA的淬滅效率QE值為61.8%,復(fù)蘇效率RE值為0.52,檢測限為1.42 nM,而且對靶向HIV DNA的復(fù)蘇具有特異選擇性。二、在第二章的工作基礎(chǔ)上,為了進一步提高所合成MOFs的水溶性,我們合成了含有兩個苯環(huán)的兩性三羧酸配體N-(4-羧芐基)-(3,5-二羧酸)吡啶一溴化物(N-(4-carboxybenzyl)-(3,5-dicarboxyl)pyridinium,H3CbdcpBr),配體通過NaOH脫質(zhì)子并獲得三維金屬有機骨架化合物{Na3[Na9(Cbdcp)6(H2O)18]}n(6),以化合物6為中間體,通過金屬置換、加入輔助配體以及以藥物小分子為MOFs的構(gòu)建模板合成了12個鋅的金屬有機骨架化合物{[Zn5(Cbdcp)4(OH)2(H2O)8]}n (7),{[Zn2(Cbdcp)2(H2O)6]·2H2O}n (8),{[Zn(Cbdcp)(H2O)3]·H2O}n (9), {[Zn(bipy)(H2O)4](Cbdcp)·3H2O}n (10),{[Zn(Cbdcp)(pbz)(H2O)2]}n (11), {[Zn(Cbdcp)(bpe)1/2]·2H2O}n (12),{[Zn(Cbdcp)(bpea)1/2]·2H2O}n (13), {[Zn(Cbdcp)(azopy)1/2]·3H2O}n (14), {[Zn(HCbdcp)2]·H2O}n (15), {[Zn(Cbdcp)(bpe)1/2]·2H2O}n (16),{[Zn(Cbdcp)(bpea)1/2]·2H2O}n (17), {[Zn(Cbdcp)(azopy)1/2]·2H2O} (18)。配合物6-18通過紅外光譜、元素分析和X-射線單晶衍射等表征了結(jié)構(gòu)。單晶結(jié)果顯示,配合物10為離子型化合物,配合物8,9和11為一維鏈狀結(jié)構(gòu)：配合物7,15,16和17為二維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)；配合物6,12,13,14和18為三維結(jié)構(gòu),且都具有一定的孔洞容積,孔洞大小分別為1359.6 A3(37.4%),549.4 A3(13.2%),429.7 A3(10.3%)和322.4 A3(14.3%)。配合物6-18的HIV DNA識別探針活性結(jié)果表明,配合物15能有效的用于HIV DNA生物探針,對probe DNA的最佳淬滅效率QE值為73.2%,復(fù)蘇效率RE值為1.57,檢測限為10 pM,而且對靶向HIV DNA的復(fù)蘇具有一定的特異選擇性。這些結(jié)果表明,二維化合物15結(jié)構(gòu)中含有共軛基團以及游離的質(zhì)子化的羧基能夠通過π-π：鍵和氫鍵作用與DNA相互作用,從而能用于對靶向HIV DNA識別研究。三、為了更進一步提高MOFs水溶性,我們進一步合成了基于一個苯環(huán)的兩性三羧酸配體N-羧甲基-(3,5-二羧酸)吡啶一溴化物(N-carboxymethyl-(3,5-dicarboxyl) pyridinium bromide, H3CmdcpBr),同時加入可以增強與DNA相互作用的稠環(huán)輔助配體2,2'-聯(lián)吡啶(2,2'-bipyridine, 2,2'-bipy)、1,10-鄰菲Up啉(1,10-phenanthroline, phen)和2-(4-吡啶基)苯并咪唑(2-(4-pyridyl)benzimidazole, pbz),合成得到4個鋅的金屬有機骨架化合物{Zn(Cmdcp)(H2O)}n (19),{[Zn2(Cmdcp)(2,2'-bipy)2(H2O)5](NO3)2·3H2O}n (20), {[Zn(phen)(H2O)4][Cmdcp]} (21)和{[Zn(Cmdcp)(pbz)][pbz]·H2O}n (22)。配合物19-22通過紅外光譜、元素分析和X-射線單晶衍射表征了結(jié)構(gòu)。單晶結(jié)果顯示,配合物20為一維鏈狀結(jié)構(gòu)；配合物19和22為二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；配合物21為離子型化合物。配合物19-22的HIV DNA識別探針活性結(jié)果表明,配合物20能用于HIV DNA生物探針實驗,對probe DNA的淬滅效率QE值為65.7%,復(fù)蘇效率RE值為0.99,檢測限為7.4 nM,而且對靶向HIV DNA的復(fù)蘇具有一定的特異選擇性。另外配合物20在與之具有強相互作用的G4-DNA干擾下,仍能對靶向HIV DNA具有特異選擇性。
【關(guān)鍵詞】：兩性羧酸配體 金屬有機骨架 輔助配體 金屬置換 DNA生物探針
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R914.5
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 前言12-42
• 1.1 引言12-13
• 1.2 金屬有機骨架的構(gòu)建方法13-33
• 1.2.1 金屬置換法(transmetalation)13-19
• 1.2.2 輔助配體應(yīng)用于MOFs構(gòu)建19-24
• 1.2.3 模板分子應(yīng)用于MOFs構(gòu)建24-27
• 1.2.4 HIV DNA檢測技術(shù)27-29
• 1.2.5 MOFs應(yīng)用于HIV DNA探針的研究29-32
• 1.2.6 本文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點32-33
• 參考文獻33-42
• 第二章 金屬置換構(gòu)建兩性二羧酸銅金屬有機骨架及其HIV DNA探針活性研究42-65
• 2.1 實驗部分42-48
• 2.1.1 實驗試劑與實驗儀器42-43
• 2.1.2 配體H_2dcbbBr及其配合物1-5的合成與結(jié)構(gòu)表征43-45
• 2.1.3 實驗方法45-46
• 2.1.4 配合物1-5的X-射線單晶衍射46-48
• 2.2 結(jié)果與討論48-62
• 2.2.1 配合物1-5的晶體結(jié)構(gòu)49-56
• 2.2.2 MOFs的HIV DNA探針活性測試56-62
• 2.3 本章小結(jié)62-63
• 參考文獻63-65
• 第三章 鏈狀輔助配體參與或藥物小分子作為模板構(gòu)建的兩性三羧酸鋅金屬有機骨架及其HIV DNA探針活性研究65-106
• 3.1 實驗部分65-74
• 3.1.1 實驗試劑與實驗儀器65-66
• 3.1.2 配體H3CbdpBr及其配合物6-18的合成與結(jié)構(gòu)表征66-70
• 3.1.3 實驗方法70
• 3.1.4 配合物6-18的X-射線單晶衍射70-74
• 3.2 結(jié)果與討論74-104
• 3.2.1 配合物6-18的晶體結(jié)構(gòu)74-97
• 3.2.2 MOFs的HIV DNA探針活性測試97-104
• 3.3 本章小結(jié)104-105
• 參考文獻105-106
• 第四章 稠環(huán)多吡啶輔助構(gòu)建的兩性三羧酸金屬鋅有機骨架及其HIV DNA探針活性研究106-128
• 4.1 實驗部分107-112
• 4.1.1 實驗試劑與實驗儀器107
• 4.1.2 配體H3CmdcpBr及配合物19-22的合成與結(jié)構(gòu)表征107-109
• 4.1.3 實驗方法109
• 4.1.4 配合物19-22的X-射線單晶衍射109-112
• 4.2 結(jié)果與討論112-124
• 4.2.1 配合物19-22的晶體結(jié)構(gòu)112-118
• 4.2.2 MOFs的HIV DNA探針活性測試118-124
• 4.3 本章小結(jié)124-125
• 參考文獻125-128
• 全文總結(jié)128-129
• 附錄129-131
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文131-132
• 致謝132-133

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 Wei Wang;Ye Yuan;Fu-Xing Sun;Guang-Shan Zhu;;Targeted synthesis of novel porous aromatic frameworks with selective separation of CO_2/CH_4and CO_2/N_2[J];Chinese Chemical Letters;2014年11期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 胡冬華;基于三氮唑及衍生物配體構(gòu)筑的配位聚合物的合成與結(jié)構(gòu)研究[D];東北師范大學(xué);2013年

2 賈江濤;以枝狀配體為積塊構(gòu)筑具有吸附分離性質(zhì)的金屬有機骨架材料[D];吉林大學(xué);2014年

3 張大帥;新型多孔框架材料的設(shè)計、合成與性能研究[D];南開大學(xué);2014年

4 王晶;聯(lián)吡啶羧酸和三氮唑羧酸MOFs材料的構(gòu)筑及性質(zhì)研究[D];吉林大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 李正杰;金屬—有機骨架材料中CO_2儲存的分子模擬研究及脫硫性能的實驗研究[D];北京化工大學(xué);2013年

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3 鄧芳;含間苯二羧酸單元的多羧基配體的合成及應(yīng)用[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

4 韓彩云;苯二/三-四唑系列配合物的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究[D];山西師范大學(xué);2014年

5 劉福玲;基于蒽四酸構(gòu)筑的金屬有機配合物的合成、結(jié)構(gòu)及性能的研究[D];山東大學(xué);2014年

6 魏英男;苯并三氮唑-5-羧酸和聯(lián)三苯類二羧酸構(gòu)筑的配位聚合物[D];遼寧大學(xué);2014年

7 金振宇;納米多孔炭的化學(xué)合成及其CO_2吸附分離性能[D];大連理工大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：兩性多羧酸金屬有機骨架的構(gòu)建及其HIV DNA識別活性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：285021