卟啉衍生物作为 G-四链体 DNA 结合剂的研究进展
卟啉及其衍生物的应用1
卟啉及其衍生物的应用摘要：近年来，卟啉及卟啉衍生物在显色反应、分子识别、催化合成反应等领域中有很广泛的应用。
文章就卟啉及卟啉衍生物在分析化学、生命科学和化学合成方面的研究发展作一简要介绍，并提出卟啉化合物今后的发展方向。
关键词：卟啉；金属卟啉；应用1 引言卟啉化合物是一类特殊的大环共轭芳香体系，自然界中存在许多天然卟啉及其金属配合物，他们在生命过程中，对氧的传递（血红蛋白）、贮存（肌红蛋白）、活化（细胞色素P-50）和光合作用（叶绿素）等起着重要的作用。
卟啉化合物由于其母体卟吩具有刚性为主兼有柔性的大环共轭结构，因而具有一定的芳香性，稳定性好，光谱响应宽，对金属离子络合能力强，一般都为具有高熔点的深色结晶，由于卟啉化合物的特殊结构及性能，因而有广泛的用途。
近年来，卟啉及其配合物的研究集中在以卟啉配合物为模型化合物进行模拟生物酶的研究[3];卟啉配合物作为温和氧化还原催化剂[4]、光动力疗研究的光敏剂[5]、太阳能光电转换[6]的研究以及特殊卟啉化合物制备液晶[7]等方面的研究。
所有这些应用的深入研究,均要求卟啉化合物具有活性基。
因此带有活性基团的卟啉化合物的合成研究成为卟啉化合物研究的热点。
目前，国内卟啉合成的一个重要方向是开发新的卟啉类显色剂，改善其分析性能，扩大其在光分析中的应用范围[8]。
下面介绍一种新型邻羟基卟啉及其三种卟啉配合物的合成方法及其应用。
2 合成方法2.1 5-邻羟基苯基-10 ,15 ,20-三苯基卟啉的合成取水杨醛2.44g 和19.1g 苯甲醛溶于150ml 丙酸中，通氮气加热到140℃，21.44g 吡咯溶于50ml 丙酸中慢慢滴加，滴加完后继续加热40分钟，停止反应。
趁热加入200ml乙醇，马上倒入烧杯中自然冷却，再以冰盐浴继续冷却10 h, 析出蓝色晶体。
用G4 熔砂漏斗抽滤, 用1∶1 的丙酸和乙醇混合溶液洗涤3 次,再以氯仿洗3 次, 抽干，产品80 ℃真空干燥10 h，得到紫色固体。
核苷卟啉的合成及与bsa、dna相互作用关系的初步研究（理科）
湖南大学硕士学位论文核苷卟啉的合成及与BSA、DNA相互作用关系的初步研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：有机化学指导教师：***20070712硕士学位论文摘要目前临床上使用的核苷类抗癌药物主要存在着对肿瘤细胞的选择性不高，对正常细胞有较强的杀伤作用的缺点。
而卟啉对肿瘤细胞有特殊的亲和力，能选择性地聚集到肿瘤细胞周围。
本文针对核苷与卟啉的特点，根据药物设计原理中的两种重要的方法(类似物的设计原理和拼合原理)，设计并合成了5个核苷卟啉偶联化合物，并对其与牛血清白蛋白(BSA)及DNA的生物活性进行了初步研究。
本论文包括以下五方面内容：1.介绍了卟啉在医学上的应用及药物偶联卟啉在肿瘤治疗上的研究进展，综述了核苷类抗癌化合物的研究进展及合成方法。
2.对胞嘧啶核苷的合成工艺条件进行了研究，采用碱基硅烷化保护的方法对不同的路易斯酸的催化情况进行了研究，使得胞嘧啶核苷的最终收率可以达到85％左右。
3.以胞嘧啶为原料，共7步反应合成了5个全新的胞嘧啶核苷卟啉，产物通过核磁共振、紫外光谱、红外光谱、质谱等分析手段表征，并对胞嘧啶核苷卟啉的合成做了相应的讨论。
4.为了探讨所合成化合物的生物活性，我们应用荧光光谱法研究了酯键和醚键键联的核苷卟啉与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用。
研究发现：核苷卟啉能与BSA发生明显作用，两者之间生成了复合物，具有很高的结合常数，且醚键键联方式略大于酯键键联方式。
5.采用荧光光谱法和紫外光谱法初步研究了卟啉与DNA的相互作用关系。
研究发现：核苷卟啉与DNA相互作用在紫外光谱下会发生明显紫移或红移，同时，DNA能够使卟啉发生荧光猝灭。
关键词：合成；胞嘧啶核苷卟啉；牛血清白蛋白; 荧光猝灭核苷卟啉的合成及与BSA、DNA 相互作用关系的初步研究AbstractNucleosides and their derivatives are widely applied for cancer therapy, but it is difficult for them to identify perfectly the tumor cells and normol cells of the living body which bringing to toxicity during cancer therapy. Porphyrins can selectively be enriched around the cancer tissues and have special binding activity toward malignant cells. Considering to nucleoside and porphyrin’s character, we designed and synthesized five cytidine-porphyrins based on the theories and methods of drugs (analogue design and combination principle).Subsequently their interactions with bovine serum albumin (BSA) and DNA were preliminarily investigated.This thesis contains the following five contents:1. The medical application of porphyrins, the research progress in drug-linked porphyrins for cancer therapy, the research development and synthetic methods of anticancer nucleosides were summarized here.2. In order to improve the yield of cytidine, we studied the reaction conditions of cytidine synthesis in detail. After selection of different Lewis acids for catalyst and different protction group for the amino group in cytosine, finally, we got the best method with a yield of 85%.3. Synthetic methods to cytidine-porphyrins were investigated detaily and five novel cytidine-porphyrins were synthesized from cytosine and their structures were confirmed by UV-Vis, IR, 1HNMR, MS.4. The interaction between one of the ester bond linked cytidine-porphyrins with BSA and one of the ether bond linked cytidine-porphyrins with BSA were studied by fluorescence spectra. The results show that they could bind to BSA to form steady complexes at high formation constants. The ether bond linked cytidine-porphyrin was somewhat better than the ester bond linked cytidine-porphyrin.5. UV-Vis spectra and fluorescence spectrum were used to investigate preliminarily the interaction between the new compound and DNA. The results showed that it occurred red shift in the UV-Vis spectra when porphyrin solution was added to DNA. Meanwhile, DNA had a powerful ability of quenching the fluorescence of porphyrin solution in fluorescence spectrum.硕士学位论文Key words: Synthesis; Cytidine-Porphyrin; Bovine serum albumin; Fluorescence quench.硕士学位论文湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
硕士论文--卟啉衍生物的合成及其与DNA相互作用的研究
广东药学院硕士学位论文卟啉衍生物的合成及其与DNA相互作用的研究姓名：吴彬申请学位级别：硕士专业：药物化学指导教师：陆家政20090501卟啉衍生物的合成及其与DNA相互作用的研究专业：药物化学研究生：吴彬指导教师：陆家政副教授摘要卟啉及其衍生物具有特殊的物理化学性质，在光合作用、生命过程中起着重要的作用。
近年来，随着大环类药物的迅猛发展，卟啉类化合物在药学研究方面的发展极为迅速，已经成为当前卟啉化学研究重要的前沿课题之一，得到了人们的广泛关注。
本文基于卟啉类药物的国内外研究与开发现状，设计合成了几种新型卟啉类的衍生物，并初步探讨了它们与DNA相互作用。
为药物分子与生物大分子相互作用方式提供实验依据。
本学位论文的主要工作包括：1、采用经典法和微波法两种方法，合成了5-（对羟基）苯基-10，15，20-三苯基卟啉（p-HPTPP）。
探讨了这两种方法的合成条件，结果表明与经典法比较微波法合成卟啉类化合物，不但能缩短反应时间，而且操作简便，同时也可提高产率。
2、设计二肽的合成路线。
通过采用氨基与羧基的保护，DCC的合成及三氟乙酸的脱胺等方法成功合成了二肽化合物，并通过ESI-MS、1H-NMR、IR等手段对产物进行表征。
3、设计通过卤代反应合成了二肽、腺嘌呤、胞嘧啶、巯嘌呤、磺胺甲噁唑（SMZ）、1-羟基苯骈三氮唑的一系列尾式卟啉的衍生物。
采用ESI-MS、NMR、IR等对新型卟啉化合物进行表征。
4、运用了电子吸收光谱、粘度、凝胶电泳等方法初步研究了所合成卟啉衍生物与小牛胸腺DNA和LambdaDNA的相互作用。
实验表明：这些卟啉衍生物对小牛胸腺DNA和LambdaDNA有插入作用，对其性质有较为明显的影响。
关键词合成卟啉衍生物DNA 相互作用Study on the Synthesis and interaction with DNA of a series of novel porphyrin derivateMajor: Medicinal ChemistryName: Bin WuTutor: Jiazheng LuAbstractPorphyrin and their derivative have peculiar physical and chemical character, and play an important role in the photosynthesis and vital process. In recent years, with the development of that macroring drug, the development of porphyrin compounds is very rapid in pharmaceutical research, become one of the advancing topic in porphyrin chemistry, and attract many people to pay attention to them. On the basis of careful study of the most recent documents about the medicine, we have designed and synthesized a series of novel porphyry derivates, and studied their properties in DNA–binding. Provide the experiment basis for the methods of drug molecules and biology macromolecule. The dissertation is included:1. A route to synthesize 5-（p-hydroxy）phenyl-10，15，20- Triphenyl porphyrin （p-HPTPP）follow two kinds method ------Adler and microwave. Results indicate that the method of microwave not only can shorten reaction time, but also can improve productivity.2. Designed the route to synthesize two peptides. By the protection of the amido and the carboxy, combining with DCC and taking off an amine as three fluorine acetic acid, two peptides have been synthesized successfully. Then they have been characterized, assigned and analyzed by ESI-MS, 1H-NMR, IR.3. Designed a series of porphyrin derivate, and synthesized p-NBPTPP, p -CyBPTPP , p-AdBPTPP, p-MPBPTPP, p-SMZBPTPP, p- HOBtBPTPP. All of them have been characterized, assigned and analyzed by ESI-MS, 1H-NMR.4. The interaction betweem porphyrin derivate and DNA have been studied byelectronic absorption spectra, viscosity, gel electrophoresis. The results show that these porphyrin derivate have an important effect on DNA and the mechanism of DNA-binding has been discussed.key words: synthesis porphyrin derivate DNA interaction广东药学院学位论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，系我个人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。
一种喹喔啉类荧光探针的制备方法及其在检测G-四链体中的应用[发明专利]
![一种喹喔啉类荧光探针的制备方法及其在检测G-四链体中的应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b2fa4cabf7ec4afe05a1df23.png)
专利名称：一种喹喔啉类荧光探针的制备方法及其在检测G-四链体中的应用
专利类型：发明专利
发明人：胡命豪,靳广毅
申请号：CN201811177936.6
申请日：20181010
公开号：CN109232446A
公开日：
20190118
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种喹喔啉类荧光探针的制备方法及其在检测G‑四链体中的应用，其结构式为：，式中R1采用N‑甲基哌嗪基、吗啉基和二乙胺基中的至少一种，R2采用F、甲基，R3采用F、甲基、N‑甲基哌嗪基和三氮唑基中的至少一种。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：（1）该类探针制备简单，易得，并且结构稳定，便于储存。
（2）本发明提供的探针可以特异性地检测G‑四链体结构，实现了G‑四链体结构与其他二级结构的区分，用简单的荧光光谱仪，甚至无需任何仪器，肉眼观察就可以识别出核酸样品的二级结构，快捷，操作简便，成本低廉，并且可以实现实地检测。
（3）该探针对待检测的核酸二级结构没有明显的影响，能够准确检测核酸原有的结构。
申请人：深圳大学
地址：518000 广东省深圳市南山区南海大道3688号
国籍：CN
代理机构：深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙)
代理人：胡玉
更多信息请下载全文后查看。
卟啉及其衍生物的应用1
卟啉及其衍生物的应用摘要：近年来，卟啉及卟啉衍生物在显色反应、分子识别、催化合成反应等领域中有很广泛的应用。
文章就卟啉及卟啉衍生物在分析化学、生命科学和化学合成方面的研究发展作一简要介绍，并提出卟啉化合物今后的发展方向。
关键词：卟啉；金属卟啉；应用1 引言卟啉化合物是一类特殊的大环共轭芳香体系，自然界中存在许多天然卟啉及其金属配合物，他们在生命过程中，对氧的传递（血红蛋白）、贮存（肌红蛋白）、活化（细胞色素P-50）和光合作用（叶绿素）等起着重要的作用。
卟啉化合物由于其母体卟吩具有刚性为主兼有柔性的大环共轭结构，因而具有一定的芳香性，稳定性好，光谱响应宽，对金属离子络合能力强，一般都为具有高熔点的深色结晶，由于卟啉化合物的特殊结构及性能，因而有广泛的用途。
近年来，卟啉及其配合物的研究集中在以卟啉配合物为模型化合物进行模拟生物酶的研究[3];卟啉配合物作为温和氧化还原催化剂[4]、光动力疗研究的光敏剂[5]、太阳能光电转换[6]的研究以及特殊卟啉化合物制备液晶[7]等方面的研究。
所有这些应用的深入研究,均要求卟啉化合物具有活性基。
因此带有活性基团的卟啉化合物的合成研究成为卟啉化合物研究的热点。
目前，国内卟啉合成的一个重要方向是开发新的卟啉类显色剂，改善其分析性能，扩大其在光分析中的应用范围[8]。
下面介绍一种新型邻羟基卟啉及其三种卟啉配合物的合成方法及其应用。
2 合成方法2.1 5-邻羟基苯基-10 ,15 ,20-三苯基卟啉的合成取水杨醛2.44g 和19.1g 苯甲醛溶于150ml 丙酸中，通氮气加热到140℃，21.44g 吡咯溶于50ml 丙酸中慢慢滴加，滴加完后继续加热40分钟，停止反应。
趁热加入200ml乙醇，马上倒入烧杯中自然冷却，再以冰盐浴继续冷却10 h, 析出蓝色晶体。
用G4 熔砂漏斗抽滤, 用1∶1 的丙酸和乙醇混合溶液洗涤3 次,再以氯仿洗3 次, 抽干，产品80 ℃真空干燥10 h，得到紫色固体。
基于卟啉衍生物的荧光分子探针研究进展
基于卟啉衍生物的荧光分子探针研究进展方正辉;靳珍;万其中;张晓兵【摘要】卟啉(H2TPP)化合物具有非常好的光学性质,如好的光稳定性,高的荧光量子产率、大的Stokes位移、相对长的激发(＞400 nm)和发射(＞600 nm)波长(长的激发发射波长能大大降低背景荧光的影响)等,是一类理想的荧光基团.这些优点使得卟啉及其衍生物适合用做设计新的荧光探针的潜在荧光基团,基于卟啉衍生物的荧光分子探针已成为近期国际分析化学研究热点之一.该文对卟啉衍生物荧光分子探针在生物分子、气体小分子、阳离子、阴离子以及中性分子的分析方面的应用进行简单综述.【期刊名称】《化学传感器》【年(卷),期】2010(030)002【总页数】6页(P10-15)【关键词】卟啉;荧光基团;荧光探针;综述【作者】方正辉;靳珍;万其中;张晓兵【作者单位】岳阳职业技术学院,湖南岳阳,414000;湖南大学化学化工学院,化学/生物传感与计量学国家重点实验室,湖南长沙,410082;湖南大学化学化工学院,化学/生物传感与计量学国家重点实验室,湖南长沙,410082;湖南大学化学化工学院,化学/生物传感与计量学国家重点实验室,湖南长沙,410082;湖南大学化学化工学院,化学/生物传感与计量学国家重点实验室,湖南长沙,410082【正文语种】中文0 引言荧光分析法具有较高的灵敏度，一般比分光光度法高2～3个数量级，且具有选择性高，方法简便，取样量少等优点，近年来得到迅速发展。
可用于测定的无机物、有机物、生物物质和药物等数目剧增，使荧光分析越来越成为分析工作者必须掌握的一种重要的分析手段[1]。
卟啉化合物广泛存在于自然界的生命体中，如血红蛋白、肌红蛋白、叶绿素、维生素B12、细胞色素P-450等物质都具有卟啉骨架结构。
卟啉(Porphyrin)是卟吩(Porphine)外环带有取代基的同系物和衍生物的总称。
卟吩是由4个吡咯环和4个次甲基桥联起来的18π电子的大环共轭结构，具有平面分子结构和芳香性，不同的卟吩分子其平面性不同，共轭程度也不同。
卟啉—磁性四氧化三铁纳米粒子复合物研究进展
卟啉—磁性四氧化三铁纳米粒子复合物研究进展摘要：卟啉-磁性四氧化三铁纳米粒子复合物是一种新型多功能材料，同时具有卟啉的生物功能特性和四氧化三铁纳米粒子的磁特性，如利用磁分离方便地解决纳米催化剂难以分离和回收的问题，提高催化剂寿命。
合成了众多卟啉一磁性四氧化三铁纳米粒子复合物，它们在诸多领域有着潜在的应用前景。
结合文献，综述了近年来该类复合物的研究成果，概述了合成方法，及其在非均相催化氧化、光动力治疗及磁热疗等多个领域的进展，并展望了此类复合物的发展方向。
关键词：卟啉；Fe3O4纳米粒子；催化；光动力疗法；磁热疗；吸附剂卟啉是卟吩外环带有取代基的同系物和衍生物的总称，是一类特殊的大环共轭芳香体系，因其特定的π共轭体系和配位功能，可应用于有机反应催化剂、治疗剂、光储存器件以及超分子化学等诸多领域。
单纯的卟啉化合物应用于催化体系时，存在催化剂不易分离、回收困难、稳定性差等问题；应用于光动力治疗时，也存在靶向性不高、输运效率低等缺陷。
解决上述问题的有效途径是将金属卟啉同载在有机或无机载体上，一方面载体的配位或吸附作用可延长催化剂寿命，另一方面病变细胞可能对某些载体产生选择性吸收，可提高了卟啉作为治疗剂的靶向性。
纳米粒子指尺寸在1～100nm之间的粒子，它所具有的独特的光、电、热、磁和化学性质，使其在新能源材料、生态环境材料、功能涂层材料以及高性能电子材料等领域发挥着不可替代的作用。
磁性纳米粒子在无外加磁场时，对外不显示宏观磁性；在有外加磁场时，显示出一定的宏观磁化强度，这种特性使其在磁记录材料、磁性液体、催化以及生物医用领域有着广泛的应用前景。
四氧化三铁（Fe3O4）纳米粒子是一种常见的磁性纳米粒子，含有该粒子的纳米磁性液体已在栓塞磁热疗、磁靶向药物输运、磁性免疫细胞的分离等方面广泛应用。
卟啉-磁性四氧化三铁纳米粒子复合物是将金属卟啉固载到四氧化三铁纳米粒子上的一类复合物，一方面，此类复合物仍具有卟啉化合物特定的π共轭体系和配位功能；另一方面，复合后的化合物具有优良的磁分离和靶向药物等性能，提高了催化剂的使用寿命，增强了药物治疗准确性。
喹叨啉衍生物在稳定DNA G-四链体及下调致癌基因c-myc中的作用讲解
喹叨啉衍生物在稳定DNA G-四链体及下调致癌基因c-myc中的作用欧田苗，Yu-Jing Lu，Chi Zhang，黄志纾，Xiao-DongWang，谭嘉恒，Yuan Chen，Dik-LungMa，Kwok-Yin Wong，Johny Cheuk-On Tang，Albert Sun-Chi Chan，古练权中山大学药学院，中国广州510080；国家医学和分子药理学重点实验室，中国深圳；香港理工大学应用生物学及化工系，药物发现及合成分子生物学技术研究所，中国香港。
接收日期：2006.8.22在特定癌基因的启动子区域稳定G-四链体的结构是抗癌药物设计的一个新兴领域。
人体的c-myc基因为癌基因，而G-四链体已被证明为该基因的转录控制元件。
本实验主要研究喹叨啉衍生物与c-myc基因G-四链体的相互作用。
实验结果表明，这些喹叨啉衍生物具有诱导/稳定c-myc基因G-四链体的作用，而G-四链体能下调c-myc在Hep G2细胞株中的表达。
实验发现侧链具有末端氨基的喹叨啉衍生物在无钾离子的条件下，可以特异性的结合双核苷酸loop异构体。
分子模拟实验揭示了喹叨啉衍生物与G-四链体的结合方式是通过3’位的末端堆叠。
除此之外，喹叨啉衍生物带正电荷的侧链对含拓扑四链的loop异构体的选择性及提高稳定性方面起到了作用。
1.简介人类的c-myc基因及其产物是细胞增殖和生长的调控中心。
C-myc的异常表达被认为与多种恶性肿瘤的形成有关。
位于c-myc的P1启动子区域上游中的核酶超敏感元件III1 (NHE a III1)控制着c-myc的80-90%的转录活性。
核酶超敏感元件III1是一个富G的含有27个碱基对的序列，可以形成分子内G-四链体结构并起到转录抑制因子的作用(图1)。
通过使用端粒酶抑制剂形成/稳定特定的G-四链体结构可以抑制c-myc基因的转录活性，如Telomestatin，TMPyP4，TMPyP4。
卟啉衍生物TMPyP4与单链DNA的结合机理研究_张慧娟
端粒 ＤＮＡ 是位于染色 体 末 端 的 一 段 富 含 鸟 嘌 呤 的 序 列 ，它 由 一 段 双 链 部 分 和 一 段 单 链 部 分 组 成 ． 富含鸟嘌呤的单链端粒 ＤＮＡ 有 潜 在 的 形 成 鸟 嘌 呤 四链体（Ｇ４）结 构 的 能 力［１］，而 Ｇ４ 结 构 的 形 成 与 稳 定能够 抑 制 端 粒 酶 的 活 性，进 而 抑 制 癌 细 胞 的 增 殖［２］．因此，药物小分 子 对 ＤＮＡ Ｇ４ 结 构 的 识 别 及 稳定作用被广为报道［３－４］．但 是，目 前 还 没 有 人 体 细 胞内能够形成 Ｇ４结构的直接证据．在癌变细胞中， 由于 ＤＮＡ 所处的微环境与 正 常 细 胞 相 比 发 生 了 变
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｂｉｎｄｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｍｅｓｏ－ｔｅｔｒａｋｉｓ （４－（Ｎ－ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｉｄｉｕｍｙｌ））ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ （ＴＭＰｙＰ４）ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｌｏｍｅｒｉｃ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ＤＮＡ ５′－ＴＴＡＧＧＧ－３′（Ｓ６）ｈａｓ ｂｅｅｎ ｅｘｐｌｏｒｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｄｉｃｈｒｏｉｓｍ ｓｐｅｃｔｒｕｍ，ｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ，ｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ａｎｄ ｐｉｃｏｓｅｃｏｎｄ ｔｉｍｅ－ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍｓ．ＤＮＡ ａｄｏｐｔｓ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ－ｓｔｒａｎｄ ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ ｂｕｆｆｅｒ ｗｉｔｈｏｕｔ ａｎｙ ｍｅｔａｌ ｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｂｉｎｄｉｎｇ ｃｏｎｓｔａｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｂｉｎｄｉｎｇ ｎｕｍｂｅｒ ｂｅｔｗｅｅｎ ＴＭＰｙＰ４ａｎｄ Ｓ６ＤＮＡ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｓ １．５１×１０６（ｍｏｌ／Ｌ）－１ ａｎｄ １．２，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ． Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ， ｏｎ ｔｈｅ ｆｉｎｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｉｍｅ－ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｔｈｅ ｂｉｎｄｉｎｇ ｍｏｄｅｓ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｅｓｕｍｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＴＭＰｙＰ４；ｓｉｎｇｌｅ－ｓｔｒａｎｄ ＤＮＡ；ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ｂｉｎｄｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ
G-四链体的结构及其与小分子配体成复合物的结构研究进展
G-四链体的结构及其与小分子配体成复合物的结构研究进展姜志辉;张大志【摘要】通过与DNA的结合而从生物学源头阻止疾病的发生成为近年研究的热点,DNA G-四链体结构的发现以及分子生物学相关技术对其与癌症关系的揭示,为抗肿瘤药物的设计提供了一个良好的突破口.本文综述了近三年来G-四链体的结构及其与小分子配体成复合物的结构研究进展,有助于理解G-四链体与小分子配体的作用模式,以期为合理设计抗肿瘤药物有所帮助.%There was a research focus for the prevention of diseases by way of binding 1o DNA using small molecules. The discovery of structures of G-quadruplex and Us function related to cancer through modern molecular biology techniques provided a big chance for the design of anii-cancer drug. This article aimed to present recent advances for the slructures of G-quadruplex and these small binding molecules, which would contribute to understand these binding modes and thus provide a steady support in the rational design of anti-cancer drug.【期刊名称】《药学实践杂志》【年(卷),期】2012(030)004【总页数】7页(P241-247)【关键词】G-四链体;小分子配体;复合物结构【作者】姜志辉;张大志【作者单位】第二军医大学药学院有机化学教研室,上海200433;第二军医大学药学院有机化学教研室,上海200433【正文语种】中文【中图分类】R914恶性肿瘤是危害人类健康和生命的重大疾病，在抗肿瘤药物的众多研发路线上，以生物靶分子为基础进行抗肿瘤药物先导化合物的筛选成为抗肿瘤药物的研究热点之一[1]。
化学中的卟啉衍生物合成
化学中的卟啉衍生物合成卟啉是一种具有芳香性质的天然有机化合物，具有重要的生物学和化学学意义。
近年来，卟啉衍生物得到了广泛研究和应用，其合成方法也变得多样化和高效化，这为卟啉材料的设计和技术性应用提供了新的思路和机会。
在本文中，将介绍卟啉合成中的一些技术进展和研究方向，以期对此领域的发展有所贡献。
一. 原位合成法原位合成法是一种重要的卟啉衍生物合成方法。
它通过将合成卟啉前体与金属离子组装到一起，通过高温或光化学反应等方式实现卟啉的合成。
这种方法具有操作简便、反应快速、高产率等特点。
例如纳米材料中的卟啉合成，就采用了原位合成法。
利用多种官能化卟啉前体，与具有不同金属离子的金属化合物反应制备卟啉纳米材料，从而实现了对其形貌和性质的控制。
二. 酸催化法酸催化法是一种重要的合成卟啉衍生物方法。
通过卟啉原料与具有酸性催化剂的高效反应，可以高效地合成卟啉衍生物。
这种方法具有条件温和、反应快速、方便控制反应条件等特点，因此得到了广泛的应用。
例如，利用催化氧化反应，可以实现对卟啉前体的选择性氧化，从而实现成卟啉衍生物等目的。
三. 催化剂支持法催化剂支持法是一种用于合成卟啉衍生物的重要方法。
它利用活性高的载体材料承载催化剂，使其在反应中能够快速生成卟啉衍生物。
这种方法具有催化效率高、反应选择性好、绿色环保等优点，因此在卟啉衍生物的设计和开发中得到了广泛应用。
例如，一些最新研究表明，通过用针状二氧化硅等材料作为催化剂载体，可以实现对卟啉前体的选择氧化，从而快速生成卟啉衍生物。
四. 光催化法光催化法是一种新兴的卟啉合成方法。
通过将卟啉前体与具有光催化功能的金属离子或有机小分子组装在一起，利用光催化剂对卟啉前体进行激活，实现卟啉的高效合成。
这种方法具有操作简单、产率高、灵敏度高等特点。
例如，利用光催化反应，可以实现卟啉前体的选择性加成，从而生成高品质的卟啉衍生物。
综上所述，随着合成技术的不断进步和卟啉物性的深入研究，卟啉衍生物合成技术也得到了极大的发展。
光动力学疗法中血卟啉衍生物的研究进展
光动力学疗法中血卟啉衍生物的研究进展(Thunb.)Koidz..Ciqu:stFuctureofkaIopanax..poninsC,D,EandF.ChemPh日,】989,37f2):311.I8ShaoChunJie,RyoJiKasai,KazuhLFoOhtani.eta1.Saponinsfrc,mI柏eK0ione—temlobus(Thund)KoJdz;strteofkaIopan一sapoⅡn5La.LbandLcChemJDh0Buff.】989.37{12):3251I9孔凡华,束大元,橡任生等,土贝母化学成分研究Ⅳ.土噩母甙己,丙,丁的结构.化学,19ee,枷’4):409.20孔凡华,朱大元.橡任生.等.土贝母化学成分研究Ⅲ.土贝母甙甲的培构.化学,1988,6(8):772,2l王惟壤,于德泉,粱晓天,等.野木瓜甙Y,{l0和YMf2的结构.药学,1989,24{6):444.22易扬华.黄翔.商陆中三种新皂甙的分离和鉴定.药学学报,l990,25(10):745.ChenYiⅡji,Tad裂解法研究.沈阳药学院,1988,5(2):149.26赵萍萍,李宝明,何丽一甙中结台糖测定方法的研究.萄学,1987,22n)7O.押陈能懂,陈宁,李宏,等.天拣产物的质谱研究v.负离子快原干轰击及其碰撞活化质谱在寡精甙结构分折中的应用.化学.1987,45(7J:682,28陈耀祖.陈能煜.李海泉,等.快原干轰击和碰撞活化质谱法研究三萜皂甙结构.I匕学,1986,44f10)102029倪朝周,马益韩,甘立宪,等.3,6—双一0乙酰膜莫黄莨甙元的晶体和分于结柯.化学,1986,4(8):770.{收穑:199l一4—18)动力学疗法中血卟啉衍生物的研究进展瑚北省中医药研究院药理研究室(.D0堡坚广州军区武祝总医院临床药理科f430070)t盎堕,R777,I尸摘要光动力学疗法为目前临床诊治恶性肿瘤的一种可供选择的新型疗法,其首遗的光敏剂——血卟啉奸生物,临床疗垃显着,蹙到目内外的普遍重视.此疗法与手术,放疗,化疗等联合应用是恶性肿瘤有数的治疗手段之一.本文以血卟啉新生物为代表,从光源,药化,药理噩临床应用等方面作了综合论述.关睫词圭垄盎茔疽彗一圭:盐煎生堑光动力学疗法(photodynamictherapy,PDT)是利用光敏物质与肿瘤细胞相亲合的特点,采用某一波长的光激活光敏物质,经一系列生物学效应,产生荧光及毒性中间产物,以此用于肿瘤定位及杀伤肿瘤组织的一种新疗法.它为临床治疗多种恶性肿瘤开创了一种新的独特的治疗途径,并受到国内外医药界的重视.目前,已用于临床或正在研究的光敏剂均属卟啉类化合物,其中血卧啉衍生物(hematoprophyrin derivatiVe,HPD)研究最为普遍,是临床PDT首选的卟啉类化合物.1900年Rabb就发现某些染料(如吖啶橙)对生物分于的光动力学效应u19B1年Lpson为了提高血卟啉在肿瘤中的选择性摄入率,用冰醋酸一硫酸(19:1J处理血卟啉二盐酸盐,从而导致I-tPD的诞生1979年Dougherty等首先报道运用HPD的光动力学疗法(HPD—PDT)治疗大鼠乳腺移植瘤,其中半敷以上肿瘤消失,且90d内无复发1978年Doughertv 将HPD用于J临床,113个人类体表肿瘤或皮肤转移瘤接受HPD—PDT治疗,其中111个肿瘤消失或缩小,近期疗效显着.近20年来已有十几个国家对HPD进行了广泛,深入的研究.本文将综述这方面的研究.I激活光蔼i在HPD-pDT中激活HPD的光源选择是杀伤肿瘤组织的主要环节.目前已有lO多种光源被采用,基本可分普通光源和数光两类.普通光源因数活能量不足,已趋于淘汰.但有报道.缗灯光敏治疗机的问世为临床光敏诊治提供了新光源,经摅光可得到405nm 国蓟学杂志l9年第28蕃雨丁萌左右诊断用紫光和630rim左右治疗用红光,穿遗组织lcm左右,其光斑面积大,光谱范围广,翰出功率稳定,较适用于治疗体积大的肿瘤.澈光已被普遍采用.诊断用激光以氪离子激光器为佳,其波长为406.3～415.4rim,功率为200mW”.可调谐的染料激光器也常采用,如钕钇铝石榴石(Nd:YAG)染料激光器能产生265～420rim波长的可调单色光,临床应用裉方便c7].治疗用激光器中连续式与脉冲式疗效相当.常用的氩离子泵捕染料激光器使甩一种由氲激光驱动的若丹明(rhodamine)染料,波长在可见光范围内可调谐,但功率最多仅为氩激光的25.近年金蒸气脉冲式激光器已逐渐被采用,其发射波长627.8nm,发射功率高达500mW/cm2,对动物肿瘤组织穿避力强,肿瘤坏死明显.Hisazumi认为金蒸气激光比连续波染料澈光能穿八更深组织,但波长固定不能激活其它光敏剂.把金蒸气激光中的金属改为铜是容易的,而铜蒸气激光则能驱动染料激光哺.光导纤维的应用促进了PDT的发展,光纤末端徽透镜的改进可用于不同部位的肿檀诊治如具圆柱形顶端的弥散光纤能用于治疗支气管和食管的环状病灶.石英光纤插入肿瘤组织内进行组织问照射可使有效深度增加.2卟啉类化合物临床常用的肿瘤光化学诊治剂,如血卟啉衍生物(HPD),光敏素Ⅱ(photofrinⅡ),Y—HPD及癌光啉(PsD一007)等都为组分复杂的混合物.Peter等呻从HPD中分离出21种不同卟琳类化台物(不包括光学异构体),这些化合物是血卟啉双乙酰类衍生物(附表).HPD的生物活性与脂水分配系数有关.实验证明亲脂性强者光敏活性强,脂水分配系数在2～l0之间者有效,而碱活化后的HPD抗肿瘤话性最强n0 PsD一00l和癌光啉(PsD一007)中低极性组分对动物移植瘤的光动力学治疗技应远大于HPD亲水性组分…近年来国内外把发展光敏剂的注意力集中于分离和合成结构确定的单一成分.采取保留母核骨架结构, 改造周围基团的合成方法,既保留血卟啉原有的光敏效应,叉改变整体分子极性,从而增加组织摄入量,提高对肿瘤的PDT疗效.黄素秋将胆甾醇以酯的形式与卟啉相连合成了卟啉胆甾酯,对喉癌细胞(HEP一2)的光敏致死率比合成的水溶性卟咻(TP PSTAMP)高.张格等3J以氧化血红素为原国药学杂志l9%年第鹩軎冒i了职附表血卟啉双乙酰类衍生物喜...南,l如.a?口岛丑p删,料经HBr/HOAc加成得到3.8-二(卜溴乙基)攻卟209啉Ⅸ二氧溴酸盐,再与R—oH及R—SH反应制得半合成血卧啉醚或硫醚衍生物.这种中间体与甲醇反应即得血卟啉单甲醚(PSD一04d),其光动力活性与国外HPD(如photofrinⅡ)PsD007及Y—HPD相当.3卟啉类化台物作用机理3.IHPD的药理作用机制多数学者认为,HPD的作用机制在于单态氧(02)和自由基的作用.浓度低时HPD以单分子存在,主要作用因素是单态氧(O2).光敏剂fHPD),光能(激光)和氧的同时存在才能产生单态氧(O2). 单态氧(Oz)是存在百万分之一的高能电子激活态分子氧,半衰期极短,具有强烈的氧化活性,是高度细胞毒剂,能参与细胞内许多化学及生物氧化过程,以致杀死肿瘤细胞.浓度较高时HPD以聚集态存在, 主要作用因素是自由基.中舟自由基(如超氧阴离子自由基,o|,0H及水化电子e等)攻击生物分子,引起～系列链锁反应,导致肿瘤细胞的坏死据报道HPD对肿瘤细胞具有强烈的光敏杀伤作用,其主要作用为:3.f.f对细胞生物膜的影响¨:以类脂双层分子为骨架的生物膜受到PDT效应中产生的单态氧(Oz) 攻击,造成脂质过氧化,膜的脂质流动性发生变化, 极性基团松弛,在静电和疏水键作用下,结合在膜上的蛋白质发生移位和脱落,膜结构紊乱,对葡萄糖, 一亮氨酸甘油骑苷和尿苷的摄取受阻,从而破坏细胞生长,分裂及代谢过程.电镜观察表明,HPD光敏效应可引起线粒体皱缩,细胞膜凹陷及空泡形成, 膜通适性增加和细胞膜膨胀.3.1.2对亚细胞结构和功能的影响¨:亚细胞结构是HPD光辐射杀伤作用的重要靶点,其中线粒体对o2最为敏感.BPC—A6-7细胞株与HPD合并,照光2minHp出现线粒体肿胀,蜡突减少或消失,照光10 min线粒体出现灶性空化或空洞状.内质网呈现肿胀, 质膜出现裂解,异染色质凝聚,附于核膜,膜浆内不见核糖体.3.I.3对细胞内酶释放及活性的影响Y—HPD加光使溶酶体膜破坏致使溶酶体内的水解酶,RN, DN…,组织蛋白酶及酸性磷酸脂酶被释放.由于水解酶的释放,使自体细胞内的蛋白质,核酸,糖等水解成肽,氨基酸,核苷酸,磷酸,单糖等,最终导致细咆死亡.在肝癌细胞线粒体酶活性的光辐射效应实验中发现,HPD能显着抑翻线粒体ATP酶和腺苷酸激酶的活性,MDA太大增加I线粒体琥珀酸脱氢酶(SDH批)活性随处理后时间延长而减弱,细胞质膜5L棱苷酸酶(5L…)活性在处理后早期增强,以后下降I对线粒体膜和细胞质膜上酶类活性的破坏是HPD光敏杀伤人肝癌细胞的主要途径.抑制线粒体中细胞色素氧化酶的活性,细胞呼吸减弱甚至消失,从而使细胞死亡.3.I.4对基因表达的影响”;HPD对细胞核转录恬性有明显抑制作用,I{PD在3～7g/ml范围内随浓度的增加,其抑制作用递增.HPD的光动力损伤使染色质呈凝缩状态,基因转录活性受到抑制.单态氧(Oz)的产生可加速RNA聚合酶的降解,使细胞核酶活性降低,导致转录异常,从而影响细胞的正常分化和生长.3.1.5对肿瘤擞循环的影响肿瘤组织内含有大量血管生成因子,其馓循环相当丰富,细胞生长迅速研究表明,大量HPD贮存于肿瘤血管基质内,其光敏作用破坏血管系,导致肿瘤组织蚨血,缺氧而坏死.3.2HPD的药代动力学tiPD静脉蛤药后先与血清蛋白结合分布于各脏器组织,后经过肝脏灭活,由肾排出.HPD在动物组织内残留时间为24～72h.肿瘤组织排出比正常组织晚72h臼一|-IPD10mg/kglv于荷瘤小鼠,lmin组织内达高峰,lh后肿瘤组织选高峰,代谢3h后,体内脏器中HPD含量肝>瘤≥肾>肺>窿肤>胃嚣肌8】. HPD对肿瘤组织及正常组织的吸收比≥l0.合成的血卟啉单甲醚(PsD一044)在S180内瘤荷瘤小鼠20mg/kgiv后30min,不同组织中药浓均达峰直,3h肿瘤/皮肤和肿稽骨骷肌分布此昂大,分别为3和12.2,此时体内分布为:肝≥肿瘤>肺>皮肤>肾>脾=心肌=骨骼肌,未透过血一脑屏障9=. 4体外试验与临床应用4.I临床诊断用卟啉雾化吸入法对36倒肺癌患者进行支气管荧光镜检,阳性荧光符合率为87.5,与常规纤维支气管镜检阳性所见相符,并得到细胞涂片,活检的证实...用该法诊断320倒肺癌患者,用性267倒,可疑25侧,朋性28侧”.肿宿组织能选择性醋留HPD,用波长为390450nm紫光照射,能发出6O0～700nm桔红色荧光,这种荧光诊断技术能辅助恶性肿瘤的诊断及手术前肿瘤定位.4.2体外试验与临床治疔HPD—P1]T对一般织学类型的肿瘤有良好的治疗作用.抗瘤谱广.HP.D难以进入严重疤痕中的中国每杂志.驰年第卷第期肿瘤组织,对浅表型的局部肿瘤可根治,对深部厦浸润性恶性病灶可作姑息疗法.liPDPDT平均有效率为7O～80,早期患者有效率为80～90”..4.2.IF1PD与单克隆抗体的联合应用:以单克隆抗体为特异性载体与HPD变联制备的免疫光敏剂具有对肿瘤组织靶向的杀伤作用.周薇薇等将ttP)与抗人T淋巴细胞McAb交联,体外杀伤效应提高9.5 倍.体外实验中,l{PDMcAb3G9交联物照光比单用HPD对胃癌细胞株BGC823的细胞毒效应提高l7倍,HPD—McAb3Hl1则提高8.6倍.交联物I1PD—BBd.3体外对靶细胞的杀伤救应比HPD高l5倍.肿瘤缩小4O以上i裸鼠移植瘤试验中,抑瘤效应增强,能显着延长荷癌鼠的生存期,HPD用量为常规用量的1/5～l/10”.单克隆抗体与HPD的导向作用,提高了HPD的选择性杀伤作用,减少了用量厦副作用.4.2.2HPD与放疗的联合应用:HPD具有良好的放射增敏作用.动物实验表明,PsD一007合井线疗效大于单纯X线照射的1.44倍刚;Hela细胞经HPD处理后可提高辐射敏感性(SER)10～67.7.对3l例肿瘤患者术前绐}lPD放疗组,15倒照射后临床检查和术后病理检查肿瘤皆消失比. HPD的增敏作用是因为加强了生物瞳脂质过氧化作用,从而使肿瘤组织中乏氧细胞对辐射的敏感性增加.4.2.3HPD与化疗的联合应用:HPD对肿瘤细胞不同周期时相杀伤作用是不同的.ChristeflSefl0用体外培养的NHIK3025,HeLas3,NHIK1922及V79d种细胞系进行同步化处理,结果表明,S期细胞对HPD敏感性最高,G期则最低.HPD与化疗药对体外培养的MGc80—3细胞低剂量(5gg/m1)联合应用实验中,选择化疗药羟基脲把细胞阻断在G/S期之间,氟糖啶把细胞阻断在S期,绐药后5h,大部分细胞进八S期.此时l_1PD—PDT显示明显的协同光敏杀伤作用.4.2.4HPD用于白血病的治疗;HPD对白血病细胞也有选择性杀伤作用.实验表明,白血病细胞对HPD光敏感性均比正常造血主细胞高,L12lO,Hll6O及L615白血病细胞均比其相应的DBA/2小鼠,人体及615系小鼠cFuGM的敏感性高4～5倍门.临床上抽取患者骨髓或静脉血进行体外HPD光敏处理,再输八患者体内,使患者得到净化处理.用该法处理小鼠,使其生帝期延长30.用该浩对19倒其它治疗无效的晚期白坤.病患者.进行自体骨髓净化处理后,近期总有效率为78-9.”.————————————————————————L——一中国葑学杂志1993年第2B卷第4期5问题与展望目前,HPD中的活性成分和拘效关系还不明确,因此制剂的质控标准较碓确定.由于激光和红光的穿透力不足.临床上仅适于局限性肿瘤,对全身性及浸润性肿瘤治疗尚有困难,远期疗效还有待于进一步研究.HPD结构上结合抗癌剂(如5一FLt)以致达到l双重抗癌作用的研究和对卟吩衍生物,叶绿素降解产物,以及其它光敏剂的研究使光动力学疗法走向新的发展.参考文献I许德余.肿瘤光化学诊治药物研究的进展.医药工业. 1987.18c1):31.2l_ipsonRj,,BaIdesEJ.OjenAM.Theuseof adeliatirh…toporphyrinintu『丌_)rdet…ti0n.,tfCancPr,nst.1961,26:1.3DougherrYTJ,BugelskiP』,PotterCWPhoto—radiotherpy.1ICumranimaItu~lorswith—hematopophYr…ndlighf.,NatfC㈣r,,f,l9755:115.4DougherrTJ…Ger』Photoradiati0ntherap~r0rthetreatflleflt?)r㈨liEnttmorsC㈣P.1978.3a:26285李宝荣.陈玉玺,杜云南铟灯光敏治疗机及临库试用.中国医学科学院,1984,(6):462.6李峻亨,赵树德.血卟啉衍生物与撤光在肺癌诊断,治疗中的应用,中华结核和呼嗳系统疾病杂志.1983?6(1】:怕7D0uEherrYTJ,WeishauptKlnterstitiaIphot0一㈣diti0n【heraPYforprimarys0lidtumorsinpet …tanddogs.CaTIc~rP,1981,4I:401.8Casuth』.P『0speetofthephot…diationther一pv.L0PSurgMe1986,cf41-4(I4.9PeterV.Sepatin川dharactriation0rthecompemtmat0porphyrinderivais.f,Chem.1980,33:585.0Kessrlr)(h0uTf{.Transportandbil1d1ngofhematoprphi”rinderitiandtela【edporphvrin bm…i…cPr吼1981.{1:1318.I陈雄,殷样生,周如真.光敏刺PsD一『1n1及癌光啉的薄层色谱丹析研究.第二军医大学,1g86,7(2):86.2黄素秋,刘I5陈煜清,龚秀兰,王荏等.血卟啉桁生物fHPD)加光照对细胞损伤作用机理的研究.中华肿瘤杂志,1989,1if1J:22.I7龚秀兰.陈煜情.血卧啉衍生物(HPD)加光照对细胞拄转录活性的影响.中华肿捆杂志.1g9O.12t6):414.8王克勤,于刚.高文珍,等.血卟啉衍生撕(B)一HPD在荷瘤小鼠的吸收和分布.中国药理,1987,8(1):90.I9陈文晖,许德采.血卧啉单甲醚在荷瘤小鼠体内的分布第二军医大学.1990.11(2)118.旭,王耐勤.董志伟.单克隆抗体与血卟啉衙生物交联物抗胃癌作用的实验研究.药学.1989,94(6):401.2s林克t董志伟.王耐勤,等.单克隆抗体与血II琳衍生物交联物对胃癌杀伤效应的实验研究.中华医学杂志,1989. 69f1):.26王福安,刘彦仿,丁华野,等.血II啉衍生物PsD007加X线照射治疗小鼠H22肝癌移植瘤.第四军医大学, 1987,8c9):168.27刘国靡t张建军.李希壳.血I1啉衍生物对x线照射的HelJa细胞增戢技应.实口周围两大腿内侧阴部肛周围前腹部及腋下均出现较严重的充血性红斑,诊断为卡慢舒液过敏所致的药疹,即刻停服卡慢舒液,外涂皮炎平霜,tid,肌注地塞米杜4mg,qd口眼扑尔敏2mg,bid.治疗2d未见明显好转,改用l0葡萄糖溶液400加I加入地塞米秘4mg维生素c1.0g,10%氯化钾液3ml静脉点滴,qd.治疗3d皮疹渐消退而脱皮,改口服泼尼松2.5rag,bid和扑尔敏2mg,bid,7d后痊愈.卡慢舒液引起药疹,笔者未见国内丈献报道.奉倒在口眼卡慢舒液的同时未服其它任何药物和特殊食物, 赦可认为系卡慢舒液引起韵不良反应,值得临床重视和探讨.0-J肌内注射青霉素钠盐格出现喷射状呕I例解放军146医院(976003)王义存患者,女,70岁,退休工人.有磺胺类药过敏史.自述感冒咳嗽,服麦迪霉素片,棕色合剂等药物治疗,无好转.经X光透视检查,诊为支气臂肺炎.经皮试阴性后,于1991年l1月29日下午4时肌内注射青霉紊钠盐80万u(山东省济宁抗生素厂产品,批一号:91oB09J.注射后约-岬枷,病人即感胃部不适,约20miI1开始悉心呕吐,并逐渐加重,后为剧烈喷射状呕吐.呕吐物为胃内存物和少量胆汁.出现不良反应后,即肌注射甲氧氯普胺lOmg,爱茂尔2ml,针刺双侧内关亢,症状有好转,同时瞢滴l0葡萄糖液5OOml, 加氟美松lOmg,约5时许挂j鞋消失,病人恢复正常.该患者呕吐为崩青霉素局茸虫,可能为特异性反应.褥{杂志Jg93年幕z8卷第4。
卟啉及其衍生物的合成研究进展
卟啉及其衍生物的合成研究进展鲁立;刘慧;巨修练【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】Porphyrins and metalloporphyrins are widely used as supramolecular scaffold due to the flexibility of structures and adjustability of properties.Research progress of synthesis of porphyrins and their derivatives are reviewed from two parts:cyclization ofporphyrin,substituent group modification of porphyrin.Based on tra-ditional synthesis of porphyrin,the synthetic conditions and application scope of porphyrin with complex struc-ture are introduced.%卟啉及其金属配合物由于其结构的易修饰性和性质的可调控性成为常用的超分子骨架。
从卟啉环合方法和卟啉取代基修饰两个方面综述了卟啉及其衍生物的合成研究进展；以卟啉经典合成方法为基础，介绍了各类复杂结构卟啉的合成条件及适用范围。
【总页数】6页(P15-20)【作者】鲁立;刘慧;巨修练【作者单位】武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程教育部重点实验室，湖北武汉 430074;武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程教育部重点实验室，湖北武汉 430074;武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程教育部重点实验室，湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】O626【相关文献】1.卟啉化合物的研究(Ⅰ)——5-对羟苯基-10，15，20-三对甲氧苯基卟啉及其蒽醌衍生物的金属络合物的合成 [J], 黄素秋2.卟啉及金属卟啉化合物的合成及应用研究进展 [J], 杨建东;王都留3.卟啉类衍生物合成与应用的研究进展 [J], 胡薏冰;丁睿;丁志坚;黄江波;彭红建;;;;;4.两种新型含噻吩衍生物的卟啉材料的合成及光伏性能研究 [J], 向钠;郭清华;曾礼丽5.双核金属卟啉的合成及其对细胞色素P-450的模拟——Ⅲ.μ-氧-双(四苯基卟啉铁(Ⅲ))衍生物的合成及光谱特征 [J], 郭灿城;雷裕武;张尚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
以G4-DNA为靶点的卟啉类端粒酶抑制剂的研究的开题报告
以G4-DNA为靶点的卟啉类端粒酶抑制剂的研究的开题报告一、研究背景端粒酶（telomerase）是一种能够延长染色体末端的酶，它通过多次复制一段重复序列（TTAGGG）使得末端所包含的端粒复杂足够保护染色体、保持染色体的稳定性和完整性。
然而，和正常细胞相比，癌细胞中端粒酶活性显著增强，因此成为多种肿瘤细胞的重要靶点。
传统的端粒酶抑制剂（telomerase inhibitors）大多数是针对端粒酶的活性位点（telomerase active site）开发的，缺点在于它的活性位点对于各类亚型催化活性差异性并不高，因此导致一定程度的副作用。
最近，有研究发现，在端粒酶的调节因子G4-DNA上也具有端粒酶活性的调节作用，抑制G4-DNA通过端粒酶的作用可以实现对癌细胞的治疗，且可以更加有效地减少副作用。
二、研究目的本研究的目的是通过设计、合成和筛选一系列具有抑制G4-DNA端粒酶活性的卟啉类化合物，并研究它们的抑制机制及抗癌细胞的作用。
该研究将为新型端粒酶抑制剂的开发提供新的思路和借鉴，为实现对肿瘤的更加针对性的治疗提供帮助。
三、研究方法本研究将结合计算机辅助设计化合物和合成生物活性测试，首先利用分子对接技术，预测和筛选具有与G4-DNA结合能力的卟啉类化合物库。
借助荧光谱和圆二色谱等光谱方法，筛选出与G4-DNA具有特异性结合和形成稳定复合物的化合物。
通过荧光共振能量转移和荧光染色质分析等生物学检测手段，研究化合物对端粒酶在G4-DNA上的活性抑制作用。
四、预期结果通过本研究的设计，筛选和测试，期待能够收集到一系列对于G4-DNA下具有抑制端粒酶活性的卟啉类化合物，并且对于不同种类癌细胞具有较强的抑制作用。
这将为设计和开发新型端粒酶抑制剂提供新思路和新的借鉴。
卟啉及其衍生物对生物分子的识别研究进展
卟啉及其衍生物对生物分子的识别研究进展侯长军;张玉婵;黄舜;刘振;沈才洪;张宿义;霍丹群【期刊名称】《应用化学》【年(卷),期】2011(28)9【摘要】卟啉及其衍生物作为主体分子对生物分子的识别具有独特的优点:分子结构多样、形状选择、稳定性好和敏感性高等.本文着重介绍了国内外关于卟啉对DNA、氨基酸、醌和胺等的分子识别研究进展.%Porphyrins generally exist in the natural world and living things. They are the significant protoplasm. As the bulks of biomacromolecules, porphyrins and their derivates have the distinct quality for biomolecular recognition; molecular structure diversity, shape selectivity, good stability, high sensitivity and so on. The recent development on porphyrins' molecular recognition for DNA, amino acids, quinine, amine, etc is reviewed in this paper.【总页数】9页(P977-985)【作者】侯长军;张玉婵;黄舜;刘振;沈才洪;张宿义;霍丹群【作者单位】重庆大学生物工程学院“生物流变科学与技术”教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400044;重庆大学生物工程学院“生物流变科学与技术”教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400044;重庆大学生物工程学院“生物流变科学与技术”教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400044;重庆大学生物工程学院“生物流变科学与技术”教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400044;泸州老窖股份有限公司泸州;泸州老窖股份有限公司泸州;重庆大学生物工程学院“生物流变科学与技术”教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400044【正文语种】中文【中图分类】O626【相关文献】1.血卟啉及金属血卟啉对嘌呤衍生物识别作用的研究 [J], 张勇;雷亚春;潘景浩;刘滇生2.几种修饰环糊精的合成及其与萘衍生物分子识别的热力学性质 [J], 戚爱棣;张毅民3.石英微天平对β-环糊精衍生物分子的识别 [J], 关鲁雄;刘立华4.三聚氰胺衍生物分子的相互识别 [J], 杨中华;谭继业5.苯丙氨酸衍生物分子印迹聚合物的制备及手性识别机理 [J], 安磊;王冬美;佟飞;崔巍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(School of Chemistry and Environment, Sngzhou 510006)
Abstract The research progress in the studies of porphyrin derivatives as G-quadruplex binders including their synthetic design, binding affinities and telomerase inhibitory activity is reviewed. Keywords porphyrin; G-quadruplex DNA binders; telomerase inhibitor
No. 11
周亭等：卟啉衍生物作为 G-四链体 DNA 结合剂的研究进展
有一条链的骨架方向与其余 3 条不同; 单分子 G-四链体 结构, 又叫分子内 G-四链体, 按构象不同又可以分为椅 式(IV)和篮式(V), 这两种结构中链的延伸方向都是反 平行的.
1641
Chart 2
Chart 1
2 卟啉衍生物作为 G-四链体结合剂
* E-mail: yuhualong68@ Received October 27, 2009; revised April 13, 2010; accepted May 18, 2010. 国家自然科学基金(No. 20802021)、广东省自然科学基金重点(No. 8251063101000002)和广东省自然科学基金(No. 7005804)资助项目.
2003 年, Kim 等[13]通过电泳迁移实验和聚合酶阻滞 等实验证明化合物 4 更倾向于诱导分子间 G4-DNA 的形 成, 有效抑制端粒酶和 ALT(丙氨酸氨基转移酶)显阳性 的细胞中端粒的增殖.
Hurley 等[14～17]在 2004～2007 年研究发现血管内皮 (细胞)生长因子区、人类的 bcl-2 基因 P1 启动子区、RET 致癌基因启动子区以及 c-MYC NHE III1 启动子区都有 富含鸟嘌呤的核苷酸序列, 这些序列在化合物 4 的诱导 下能形成稳定的 G-四链体结构, 且已经证实这些 G-四 链体结构的形成严重影响了这些区域基因的表达.
1 G-四链体的结构
G-四链体 DNA 是由富 G 的单链 DNA, 在特定的离 子强度和 pH 条件下, 单链内或单链之间对应的 G 碱基 通过 Hoogsteen 氢键的配对, 使 4 段或 4 条富 G 的 DNA 片段相互结合形成一段四链体 DNA. 其基本结构单元 是 G-四方体(G-quartet)(Chart 1, I), 它由 4 个鸟嘌呤在一 正方形平面内通过氢键作用连接而成, 每一个 G 碱基既 是氢键的受体同时也作为配体.
两个或更多个 G-四方体就可以形成 G-四链体, 其 最显著的特点就是具有多态性(polymorphism). 根据 G四链体结构中所含的富 G 单链 DNA 数目, 可以将其分 为四分子 G-四链体(Chart 1, II)、双分子 G-四链体(Chart 1, III)以及单分子 G-四链体(Chart 1, IV, V). 无论 G-四 链体由几条单链 DNA 形成, 根据核酸骨架的 5'端至 3' 端的延伸方式不同, 总的可以分为平行(parallel) (II)和 反平行(antiparallel) (Chart 1, III～V)两种形式, 平行式 中四条骨架的延伸方向都相同, 而反平行式结构中至少
2.1 阳离子型卟啉衍生物 1990 年, Sari 等[5]报道了合成卟啉衍生物 1～6
(Scheme 1)较为简捷的一种方法. 卟啉衍生物是一类具 有一定尺寸、相对缺电子的平面结构的化合物. 由于其 特殊的结构特点曾作为双链 DNA 结合剂[2～5]. 近年来, G4-DNA 结构及其生物学功能得到深入研究, 研究者认 为阳离子卟啉类化合物 4～6 更适于作 G4-DNA 的结合 剂和稳定剂.
Scheme 1
1998 年, Anantha 等[6]推测并证实了卟啉类化合物 可以与 G4-DNA 发生相互作用, 其推测的根据是: (1) 卟啉类化合物具有相对缺电子的平面结构, 其尺寸大小 与 G-四方体相近; (2)卟啉化合物中的芳香母体结构和 阴离子部分能分别与 G-四方体发生疏水作用和静电作 用 . 他 们 分 别 测 试 了 卟 啉 化 合 物 4 与 (T4G4)4 以 及 (CGCG-ATAT-CGCG)2 的结合作用, 实验证实, 4 对 (T4G4)4 的亲和作用是其对(CGCGATAT-CGCG)2 的 2 倍.
2010 年第 30 卷 第 11 期, 1640～1651
·综述与进展·
有机化学
Chinese Journal of Organic Chemistry
Vol. 30, 2010 No. 11, 1640～1651
卟啉衍生物作为 G-四链体 DNA 结合剂的研究进展
周 亭 龙玉华* 杨定乔 刘真权
2007 年, Parkinson 等[19]通过 X 射线研究发现了化合 物 4 与 G4-DNA 的一种特殊结合模式, 这种模式是从外 部嵌插到核苷酸 TTA 环中, 而与 G-四方体没有结合作 用.
2009 年, Mikami-Terao 等[20]研究了化合物 4 对视网 膜母细胞瘤的抗肿瘤活性的分子机制. 其中体外端粒重 复增殖实验结果表明, 化合物 4 能促进肿瘤细胞中端粒 重复寡核苷酸序列形成稳定 G4-DNA 结构, 进而直接阻 止肿瘤细胞中端粒 DNA 的延长. 另外, 其他一些研究 小组[21～26]]认为化合物 4 对 G4-DNA 的选择性差, 而且 与不同结构的 G4-DNA 结合, 其作用模式也不尽相同, 其中最多的作用模式是外部堆积和嵌插作用.
2001 年, Han 等[10]进一步通过凝胶迁移实验和解旋 酶解旋实验比较了三种阳离子型卟啉 4～6 与平行及反 平行 G4-DNA 的相互作用的差异. 研究表明, 化合物 5 能够特异性地稳定平行 G4-DNA, 三种卟啉抑制酵母 Sgs1 解旋酶对平行式和反平行分子间发夹式 G4-DNA 的解旋能力迥然不同: Sgs1 解旋酶对平行 G4-DNA 的解 旋作用, 化合物 5 的抑制作用最强, 4 次之; Sgs1 解旋酶 对反平行 G4-DNA 的解旋作用, 化合物 4 的抑制作用最 强, 5 次之; 但不论是平行还是反平行 G4-DNA, 化合物 6 对 Sgs1 解旋酶都没表现出任何的抑制作用. 出现这种 现象可能的原因是化合物 6 的邻位取代基阻碍了侧链的 旋转, 即阻碍了 6 对 G4-DNA 的嵌插或堆积作用.
谱显示化合物 4 是从外部堆积在平行 G-四链体(TG4T)4 的 两 端 , 对 于 发 夹 式 四 链 体 (G4T4G4)2 和 篮 式 四 链 体 AG3(T2AG3)3, 则是通过嵌插到 Loop 区域以及相邻两个 G-四方体之间. 外部堆积结合模式不能改变四链体的结 构, 而嵌插到 Loop 区域或相邻两个四方体之间的结合 模式能够拉大碱基对间的垂直距离, 有利于四链体的生 成和稳定存在.
G-四链体 DNA(简称“G4-DNA”)是由端粒 DNA 末端一段富含鸟嘌呤碱基的悬突单链在 4 个鸟嘌呤碱基 之间通过 Hoogsteen 氢键的配对方式循环排列连接而形 成的 DNA 二级结构. 1991 年, Zahler 等[1]证实了 K＋稳定 的 G4-DNA 二级结构的形成使得端粒酶的核酸模板不 能识别端粒 DNA 末端以完成延长端粒 DNA 的作用, 进 而达到抑制端粒酶活性的作用. 端粒酶是一种能延长端 粒末端的核糖核酸蛋白酶. 近年来的研究表明, 端粒酶 的激活与癌症及一些增生性疾病的发生与发展密切相 关, 鉴于端粒酶活性与恶性肿瘤之间的高度相关性使端 粒酶成为近年来肿瘤治疗研究的热点. 端粒酶抑制剂的 设计有多种途径, 其中以提高 G4-DNA 结构的稳定性为 目标的端粒酶抑制剂的设计合成是目前化学生物学领 域的一大热点. 卟啉衍生物是研究较多的一类 G4-DNA 结合剂, 其作为端粒酶抑制剂取得许多研究成果. 本文 综述了卟啉衍生物作为 G4-DNA 结合剂的研究进展, 包 括此类化合物的合成和端粒酶抑制活性的研究, 并讨论 了其应用前景和可能面临的问题.
(华南师范大学化学与环境学院 广州 510006)
摘要 综述了卟啉衍生物作为 G-四链体 DNA 结合剂的研究进展, 其中涉及该类化合物作为 G-四链体 DNA 结合剂的 设计合成、亲和能力以及端粒酶抑制活性. 关键词 卟啉; G-四链体 DNA 结合剂; 端粒酶抑制剂
Progress in Studies of Porphyrin Derivatives as G-Quadruplex DNA Binders
以 G4-DNA 为靶分子的药物设计, 首先要考虑 G4-DNA 本身的结构特点以及与药物分子进行特异性 识别的模式, 即要考虑药物是嵌插在内部 G-四方体平 面之间, 还是堆积在 G4-DNA 的外部或末端, 抑或是沟 区结合, 或是两种或多种作用模式的结合. 研究表明, 小分子药物和不同结构的 G4-DNA 作用, 其模式也不尽 相同. 到目前为止, 文献所报道小分子药物与 G4-DNA 的作用模式主要有三种: 外部堆积模式(Chart 2, a)、嵌 插模式(Chart 2, b)以及非特异性结合模式(Chart 2, c). 同时还要考虑阳离子化合物与 G4-DNA 阴离子骨架之 间的离子相互作用. 下面是对阳离子卟啉衍生物和金属 卟啉配合物作为 G4-DNA 结合剂的总结.
其后, Hurley 研究小组[7～17]在卟啉类化合物 4～6 与 G4-DNA 相互作用方面做了大量研究工作.
1998 年, Wheelhouse 等[7]推测化合物 4 由于其特殊 结构能够与 G4-DNA 发生堆积作用, 并分别测试了 4 与 三 种 平 行 G4-DNA (TTAGGG)4, (TTAGGGTT)4 和 (TTAGGGTTA)4 的相互作用. 研究结果表明, 化合物 4 是通过 π-π 共轭作用和静电相互作用从外部堆积在 G四方体上, 对 G4-DNA 有较强的亲和稳定作用, 并且通 过 这 种 作 用 有 效 地 抑 制 了 端 粒 酶 的 活 性 (IC50 ＝ 6.5 µmol•L－1).