文摘

小说复杂的镉(二)苦味酸盐(pic)和v型配体bis (N-allylbenzimidazol-2-ylmethyl)苄胺(巴伯),组成[Cd(巴伯)₂)(图)₂、合成和元素分析和导电性、红外和紫外/可见光谱。复杂的晶体结构已经由单晶x射线衍射。复杂,协调球体周围的Cd (II)是扭曲的八面体,六个氮原子参与协调由两个三齿配体提供巴伯。此外,DNA结合蛋白配体的属性巴伯和Cd (II)复杂的粘度进行了光谱光度测量的方法和测量,结果表明,他们结合DNA通过夹层绑定模式,和Cd (II)复杂的显示了配体的亲和力高于。

1。介绍

苯并咪唑是一个典型的配位原子与氮杂环配体。它可能模仿组氨酸咪唑在协调方面,它是重要的生物分子的一个组成部分(1]。由于特殊结构(2),苯并咪唑及其衍生物吸引了大量的利益,因为他们的潜在应用领域的药物和药物如抗肿瘤(3],抗病毒[4,抗癌5),抗菌6],antiprotozoal [7),和抗炎镇痛活动(8]。此外,这种类型的材料独特的研究他们的反应活动和角色作为无机和有机合成的重要中间体。结合小分子DNA的研究是非常重要的在DNA分子探针的发展和新治疗试剂(9]。过渡金属配合物有氧化催化剂引起了相当大的关注10),探讨在电子转换反应涉及metallo-proteins [11),和intercalators DNA (12]。关于过渡金属配合物的研究有助于进一步了解过渡金属体内的不可替代的作用13]。

在以前的论文(14- - - - - -17),我们调查了一些苯并咪唑配体的协调能力。在本文中,我们准备和调查镉的光谱性质和晶体结构(2)复杂的新型v型配体bis (N-allylbenzimidazol-2-ylmethyl)苄胺(巴伯)。除此之外,我们也进行相关的研究这种化合物的DNA结合特性探讨模式的复杂债券的DNA。

2。实验

2.1。材料和工具

C、H、N元素分析测定使用卡洛Erba 1106元素分析仪。电解电导测量是用dds - 307型电导率桥使用3×1⁻³摩尔L⁻¹在室温下的解决方案在DMF。红外光谱被记录在4000 - 400厘米⁻¹那些时光FT-VERTEX 70光谱仪使用地区Nicolet KBr丸。电子光谱被在一个实验室里的技术员UV蓝星分光光度计。荧光光谱被记录在一个LS-45 spectrofluorophotometer。

小牛胸腺DNA (CT-DNA)和溴化乙锭(EB)购买的σ。使用的所有化学药品均为分析纯。所有实验中相互作用的配体和配合物CT-DNA进行了双重蒸馏水缓冲区包含5毫米三羟甲基氨基甲烷和50毫米液和盐酸氯化钠和pH值调整到7.2。CT-DNA给溶液的紫外吸光度比260和280海里约1.8 - -1.9,表明CT-DNA是充分自由的蛋白质(18]。每个核苷酸决心spectrophotometrically CT-DNA浓度采用6600 M的消光系数⁻¹厘米⁻¹在260纳米19]。

吸收滴定实验进行固定浓度的复杂,而逐渐增加CT-DNA的浓度。获得的吸收光谱,所需数量的CT-DNA添加复合解决方案和参考解决方案来消除CT-DNA本身的吸光度。从吸收滴定数据,结合常数()确定使用方程(20.] (DNA)在哪里在碱基对CT-DNA的浓度,对应于观察到的消光系数(),的消光系数对应于免费的化合物的消光系数,复合时完全绑定到CT-DNA,和是内在约束力的常数。斜率的比值拦截的情节与(DNA)的价值。

EB发出强烈的荧光在CT-DNA面前,由于其强大的相邻CT-DNA碱基对之间的夹层。之前报道,增强的荧光分子可以通过添加第二个淬火(21,22]。荧光猝灭的程度的EB绑定到CT-DNA可用于确定在多大程度上第二个分子和CT-DNA之间的绑定。竞争结合实验进行了缓冲通过保持(DNA) / (EB) = 1,不同化合物的浓度。EB荧光光谱的测量使用的激发波长520 nm,和发射范围是在550到750纳米之间。分析了光谱根据古典Stern-Volmer方程(23] 在哪里和的荧光强度在599海里没有和冷却器的存在,分别是线性Stern-Volmer猝灭常数,饮料的浓度。在这些实验中,[CT-DNA] = 2.5×10⁻³mol / L, (EB) = 2.2×10⁻³mol / L。

粘度实验Ubbelodhe粘度计,沉浸在水浴维持在25.0±0.1°C。复合物(3-35滴定进行μ米),每个化合物引入CT-DNA解决方案(50μM)粘度计中。数据了与化合物的浓度比CT-DNA,的粘度在化合物的存在和CT-DNA吗的粘度CT-DNA孤单。粘度值计算从CT-DNA-containing解决方案修正的观察流时间的流动时间缓冲(24]。

2.2。复合制剂

2.2.1。国际清算银行(N-allylbenzimidazol-2-ylmethyl)苄胺的制备(巴伯)

precursor-bis (2-benzimidazol-2-ylmethyl)苄胺(bbb)是合成后稍微修改的过程25]。7.34克(20更易)bbb和1.56 g(40更易)钾在随后150毫升四氢呋喃通过添加4.84克(40更易)烯丙基溴。

最终解决方案集中和乙醇重结晶,得到淡黄色块晶体(26]。产量:5.46 g (61%);一下。:113 - 115°C。肛交。计算的。对于C_29日H_29日N₅:C, 77.82;H, 6.53;15.65 N,。发现:C, 78.02;H, 6.35;N, 15.71%。红外数据(KBrν/厘米⁻¹):737 ();1265 ();1461 (),1614 ()。

2.2.2。制备[Cd(巴伯)₂)(图)₂

巴伯的搅拌溶液(223.5毫克,0.5更易)热EtOH(10毫升)添加镉(二)苦味酸盐(142.15毫克,0.25更易)EtOH(5毫升)。一个黄色的水晶产品,形成迅速被过滤掉了,洗EtOH,绝对等₂啊,和干真空。干沉淀在乙腈溶解导致一个黄色的解决方案,被允许在室温下蒸发。淡黄色晶体适合x射线衍射研究了两周后。产量:269毫克(67%)。肛交。计算的。对于C_70年H_62年CdN₁₆O₁₄(1463.76 MW): C, 69.14;H, 5.80;13.90 N,。发现:C, 69.33;H, 5.71;N, 13.79%。(DMF, 297 K): 135.67厘米²摩尔⁻¹。红外数据(KBrν/厘米⁻¹):746 ();1288 ();1479 (),1633 ()。

2.2.3。x射线结构测定

一个合适的单晶是安装在一个玻璃纤维和强度数据收集在一个力量APEX-II CCD与graphite-monochromated Mo -衍射仪K_α辐射(λ= 0.71073在153 K)。日期减少和细胞进行了细化使用圣程序(27]。吸收修正进行的实证方法。结构解决了直接由全矩阵最小二乘方法和精制F²的数据使用SHELXTL软件(28]。所有H原子被发现在地图和随后的电子密度差精制riding-model近似和碳氢键的距离从0.93到0.97。基本的晶体数据,描述衍射实验,给出结构细化表的细节1。选择债券距离和角度展示在表2。

3所示。结果与讨论

镉复杂溶于DMF, DMSO溶液,乙腈,但不溶于甲醇,乙醇和其他有机溶剂。元素分析表明,该组合是[Cd(巴伯)₂)(图)₂,这与理论比例是相同的。摩尔电导值的组合显示了1:2电解质DMF的复杂与之前报道的文献[29日]。

3.1。晶体结构

复杂的晶体结构由离散(Cd(巴伯)₂]^{2 +}两苦味酸盐阳离子和阴离子。[Cd的ORTEP结构(巴伯)₂]^{2 +}atom-numberings如图1。

镉离子与一组N6配体six-coordinate。配体巴伯作为有三叉的N-donor。协调几何的Cd (II)可能最好被描述为扭曲的八面体(N9, N11、N12 N13)赤道平面。所选择的四个氮原子,最大偏差距离(N13)的最小二乘飞机从四个计算N原子是0.321(3),这表明四个选择协调氮原子几乎在一个平面上。两个原子的键角(N7 N15)在轴向位置是166.37(10)°,从飞机上和距离偏差是2.100和2.395,分别。因此,与普通的八面体相比,它反映了一个相对扭曲的八面体的协调在Cd (II) (30.]。

3.2。红外光谱和紫外可见光谱

在自由配体,一个强大的乐队找到约1265厘米⁻¹随着媒介乐队在1461厘米⁻¹。通过与分配的频段的咪唑类比,前者是由于,而另一个是(31日- - - - - -33]。两个乐队的位置稍微发生迁移的复杂,这意味着直接协调所有四个亚胺氮原子Cd (II) (34]。信息的结合模式苦味酸盐和苯并咪唑环也可以得到的红外光谱(35]。

DMF溶液配位体巴伯和复杂的显示,正如预期的那样,巴伯(279海里)的紫外线波段只是略微复杂的蓝移,这表明C = N协调镉的明显证据。吸收乐队被分配到π→π*(咪唑)36]。这个结论是由晶体结构分析的结果证实。

3.3。吸收滴定

吸收滴定实验进行了调查与CT-DNA复合物的结合亲和力。通过夹层的特征是一个复杂的绑定到DNA减色性吸光度和波长红移,由于夹层模式包括一个强大的叠加芳发色团之间的交互和DNA碱基对(37]。一定数量的减色性通常是符合intercalative互动的强度(38- - - - - -40]。内在绑定常量配合物与DNA的监测得到的吸光度的变化在270 - 280海里的浓度增加,对复杂的DNA。吸收光谱滴定法的复杂结合DNA是由增加一定数量的DNA (5μL)到复杂Tris-HCl缓冲区。示例解决方案是在200 - 500纳米的范围扫描。常数()是通过以下方程(20.]:,明显的吸收系数,,对应于的消光系数,免费的复杂和复杂的消光系数在完全绑定到DNA,分别。的情节与(DNA),是由拦截斜率的比值。

配体的吸收光谱巴伯和Cd (II)复杂的DNA在不同浓度的缺失和存在在图2。随着DNA浓度增加,减色性是18.26%在275 nm巴伯和50.29%在280 nm Cd (II)复杂。的配体的巴伯和Cd (II)复杂的从275增加到276海里,分别为276 - 278纳米。的巴伯的值、Cd 2.26×10(2)复杂³米⁻¹(15分),1.46×10⁵米⁻¹(分别为16分)。结果可能表明配体巴伯和Cd (II)复杂的绑定到DNA通过夹层模式,涉及强劲π→π*叠加的苯并咪唑环化合物之间的相互作用和DNA碱基对,和Cd的粘结强度大于配体(2)复杂。

3.4。EB竞争实验

在室温下没有观察到发光的复杂在任何有机溶剂或CT-DNA的存在。所以复合物的绑定与CT-DNA不能直接在发射光谱。因此,竞争EB绑定研究可以采取以检查每个复杂的绑定的DNA。EB(溴化乙锭)是一种共轭平面分子。溶剂的荧光强度很弱,但却大大增加当EB专门设置成双链DNA碱基对。在先前的研究中,荧光可以通过增加淬火可以与EB的复杂结合DNA。这是一个证明复合物插入DNA碱基对(41]。Stern-Volmer猝灭常数常被用来评估每个复杂的淬火效率和由古典Stern-Volmer方程(23]: 和荧光强度没有和冷却器的存在,分别,问复杂的浓度。

很明显,EB-DNA体系的荧光强度大大降低的复合物(5μ逐渐L)。荧光猝灭的EB-DNA复杂图所示3。Stern-Volmer常数得到的斜率与复杂的线性情节。从图3,的值配体巴伯和Cd 1.44×10(2)复杂⁴米⁻¹(R13分= 0.98)和3.50×10⁴米⁻¹(R= 0.98的7分线性部分),分别。结果表明,配体巴伯和Cd (II)复杂可以争夺dna结合网站与EB和从EB-DNA系统取代EB (42),通常的特征intercalative化合物与DNA的相互作用[43]。此外,数据表明,Cd (II)交互的复杂与CT-DNA强于配体的巴伯,这是符合上面的吸收光谱的结果。

3.5。粘度测量

进一步澄清Cd (II)之间的相互作用复杂,DNA是由粘度测量。由于其对DNA的长度的变化,粘度测量可能是最有效的手段来研究复杂DNA的绑定模式(22]。在DNA的粘度显著增加化合物的加入表示intercalative模式绑定到DNA。相反,复杂,结合DNA凹槽的部分和/或模夹层原因不明显(正面或负面)或不改变DNA溶液粘度(40]。化合物(3-35滴定进行μ米),引入复杂CT-DNA解决方案(50μM)粘度计中。观察流时间的粘度值计算CT-DNA包含解决方案修正独自从流缓冲的时间(44]。数据了与复杂的浓度比CT-DNA,的粘度在复杂和CT-DNA吗的粘度CT-DNA孤单。粘度测量进行CT-DNA不同化合物的浓度。图4显示了配体巴伯和Cd (II)复杂导致DNA的相对粘度增加。这可能是由于他们都可以插入邻DNA碱基对,导致增加碱基对夹层地点的分离,因此,整体DNA伸直长度的增加。因此,结果表明,复杂的可以通过设置模式与DNA结合,这是符合上面的吸收和荧光光谱的结果。

4所示。结论

在本文中,一个新的配体巴伯和Cd (II)复杂的合成和特征。配体的dna结合特性巴伯和Cd(2)研究了复杂的电子吸收,荧光,粘度测量。结果表明,它们都可以债券以夹层CT-DNA模式和Cd (II)复杂显示高于自由配体的亲和力,这可以归因于更平面结构由于金属在协调。结果可以为设计提供的证据药物和药物在分子水平和保证进一步的体内实验和药理试验。

支持信息

晶体数据的结构(包括结构因素)摘要与剑桥晶体沉积数据中心作为补充控烟条例826633年出版。可获得数据的副本,免费的,申请中国疾控中心,12联盟,英国剑桥CB2 1 ez。电话:+ 44-01223-762910;传真:+ 44-01223-336033;电子邮件:(电子邮件保护)或http://www.ccdc.cam.ac.uk/。

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作者承认金融支持和资助“清局域网”人才工程由兰州交通大学基金。“长元清年”的格兰特甘肃省也是承认的。