用于DNA光开关的钌化合物案例
钌多吡啶类配合物具有良好的光化学、光物理性能和丰富的谱学性质, 以及独特的DNA键合能力, 在DNA分子光开关、DNA结构探针、DNA介导的电荷转移、DNA足迹试剂、DNA断裂试剂及抗癌药物等方面有着广泛的应用, 在生物无机化学、材料化学、分析化学, 及理论化学等领域中引起了极大关注, 成为十分活跃的前沿与交叉研究领域。
1990年Barton研究小组首次发现配合物[Ru(bpy)2(dppz)]2+和[Ru(phen)2(dppz)]2+(bpy为2,2′-联吡啶(2,2′-bipyridine), phen为1,10-邻菲罗啉(1,10-phenanthroline), dppz为双吡啶并吩嗪(dipyrido-[3,2-a:2′,3′-c]phenazine))在水溶液中几乎没有荧光, 而当溶液中加入经典双链 DNA 后, 其荧光可以增加10 4倍, 因此把它们称为DNA的分子“光开关”, 自此激发了人们乐此不疲的探索与研究新的 DNA 分子光开关的兴趣, 也拉开了设计、开发及应用 DNA 分子光开关的大幕。
自从Watson 等人提出DNA双螺旋结构(B-DNA)以来, 非经典DNA结构如雨后春笋般出现, 如, A-DNA, Z-DNA, DNA发卡(hairpins), DNA凸起(bulges), DNA交叉结构(junctions), 三螺旋(triplex), G-四链体(G-quadruplex)和C-四链体(I-motif)等. DNA 结构的多样性及不同的生物学意义, 激励着科学家利用小分子化合物探究识别DNA的不同结构, 这对分子识别、疾病诊断、药物设计、基因治疗等具有重要的意义.近20年来, 大量的钌多吡啶类配合物被设计合成, 与DNA的结合亦进行了大量而详尽的研究。配合物的结构设计、DNA键合机制、DNA介导的电子转移、配合物的抗癌活性、细胞及体内成像等均有精彩的综述报道。