[01118345]新型噻二唑金属配合物的合成及其在DNA电化学传感检测中的应用

1. 课题来源与背景 本项目为山东省科技攻关计划项目,由山东省科技厅下达,属于自筹经费项目。项目名称：新型噻二唑金属配合物的合成及其在DNA电化学传感检测中的应用。项目编号：2010GWZ20251 2.研究目的与意义 本项目的应用领域为DNA杂交指示剂、DNA电化学传感器等领域,主要是针对目前相对于DNA电化学杂交指示剂的发展相对落后,而且金属配合物尤其是过渡金属配合物与DNA相互作用的研究,大部分都是在光物理性质测量结果的基础上对作用方式和作用位置进行推测,对配合物探针的结果仍存在争议的情况下,而研制出的一种具有良好选择性、性能优越、灵敏度较高的DNA电化学传感器。 3.主要的论点与论据： 本项目一方面合成出新的噻二唑类配体和功能修饰的多吡啶配体,并利用二者制备出结构新颖DNA杂交指示剂。另一方面利用电化学和光谱学的方法研究噻二唑类配体金属配合物与DNA的作用机理并制备具有良好选择性的DNA电化学传感器,用于识别和测定互补的DNA片断。具有较强的创新性,目前国内外还没有类似报道,在相关理论研究方面也会有较大突破,在制备具有良好选择性的DNA电化学传感器方面也有广阔的应用前景。与国内外同类产品比较,该DNA电化学传感器具有好的选择性、灵敏度较高等优良特性。 在此课题研究期间,国内外同类研究工作取得的进展不大,主要还是我们课题组所做的工作。因我们所采用利用噻二唑和功能修饰的多吡啶类有机配体合成的有机金属配合物作为杂交指示剂通过膜自组装法制备DNA电化学传感器,用以识别互补的DNA片段,目前这方面的报道较少。 4.创见与创新 （1）合成出新的噻二唑类配体和功能修饰的多吡啶配体,并利用二者制备出结构新颖的DNA杂交指示剂。 （2）利用电化学和光谱学的方法分别研究噻二唑类金属配合物与DNA的作用机理,确定最佳反应条件。通过观察反应后的光谱变化差异,进一步讨论配合物对dsDNA和ssDNA结构识别的机理。 （3）制备了一例具有良好选择性、性能优良的DNA电化学传感器。 本项目选题新颖,创新性强,具有重要的理论意义和应用前景。部分成果已在国内外高水平刊物上发表,共计学术论文13篇,其中SCI收录12篇,EI收录3篇。 5.社会经济效益及存在的问题 金属配合物与DNA相互作用的研究是一个很有意义而且有待于深入研究的课题,已经引起了越来越多科研工作者的兴趣。己经发现一些看似简单的小分子配合物,却能识别一些核酸复杂结构的事实正鼓舞着化学家们寻找更多的核酸探针;一些能够针对基因突变疾病的化学治疗药物的发现和某些配合物已经成为一些癌症的临床治疗中的常用药物正激发科学工作者寻找更多高效低毒的治疗药物;以DNA为媒介的电子转移在扰乱遗传信息的传递、诱发遗传信息的错读、引发DNA损伤和引发细胞的突变及癌变过程中可能扮演着重要的作用也正激励科学工作者进行更进一步的研究。DNA传感器检测具有快速、灵敏、操作方便、成本低等优点。其研究开发大大优越于现有的DNA测定方法,并为快速、自动化检测基因奠定基础。因为DNA生物传感器的研究进展迅速,显示出十分诱人的发展前景,而配合物在DNA电化学传感器中发挥的特殊作用,进一步促进了科学家对金属配合物与核酸作用的电化学研究。所以该项目市场潜力及前景都非常广阔,同时也将在人类社会的可持续发展、环境检测等方面起着重要的作用。研究内容涉及药物化学、生物化学和环境化学等,对山东省化学化工制药的发展以及环境检测具有重要意义和重要的理论以及应用研究价值。 本课题存在的问题,由于经费问题只制备了一例DNA电化学传感器,而且在应用方面做得较少,以后将加大应用研究的力度。