配体及钌配合物的结构图
近年来,八面体多吡啶钌(Ⅱ)配合物与DNA的作用引起了人们极大的兴趣。与其它金属配合物相比,这类配合物易于构造一个既为刚性又带手性的八面体构型,并且配合物的热力学稳定性好,光化学和光物理信息丰富,既可以作为DNA结构探针,又可以作为DNA分子光开关。
这些配合物能够以插入、静电和沟面结合三种方式与DNA作用,其中,插入模式最为重要,因为配合物的很多性质都与插入结合有关。在插入模式中,配合物以其三个配体中的一个(称插入配体)嵌入到DNA的碱基对之间,其余两个配体(称辅助配体)留在碱基对外面。这种模式通常要求配合物的插入配体具有较好的平面性,如果插入配体是带有取代基团的非完全平面配体,则可能导致配合物与DNA的结合能力的下降,同时对配合物的荧光性质等也会产生一定的影响。
为了探讨这个问题,中山大学化学与化工学院计亮年等人设计合成了带有不同取代基团的非完全平面配体及其钌配合物,并利用光谱学和流体力学方法研究了配合物与DNA的作用。发现影响配合物与DNA插入结合强弱的因素中,配体的形状是非常重要的因素。对含不同配体的配合物来讲,配体的平面性越好,平面面积越大,同时配体的立体位阻越小,则配合物与DNA的作用相对较强。此外,配体上的不同取代基团对配合物的荧光性质也具有一定的影响,并且含不同配体的配合物与DNA作用时,荧光产生的变化也不相同。