1,2-二氢喹啉衍生物的合成及其与生物大分子相互作用的研究

摘要

血清白蛋白和DNA是生命体的重要构成部分，具有运输传递和维持新陈代谢稳定等生理功能。近几十年来，小分子与生物分子作用机理的研究已经引起了化学、生命科学及临床医学等许多领域科研工作者的广泛关注。
　　二氢喹啉类衍生物具有抗炎、杀菌、抗氧化和抗肿瘤等药用活性，广泛应用于新药设计，也可用作杀虫剂。研究发现由取代基修饰的1,2-二氢喹啉具有更强的生物活性，如2,2-双取代二氢喹啉具有抑制HIV-1逆转录酶活性的作用，此外2,2,4-三取代二氢喹啉可用作脂质过氧化反应抑制剂，糖皮质激素受体调节剂和抗氧化剂，并通过扰乱增殖细胞的氧化还原平衡来抑制其增殖，但是不影响正常细胞的生物活性。本论文设计合成了两种新型的由取代基修饰的1,2-二氢喹啉衍生物，并采用荧光光谱、共振光散射光谱、紫外光谱、CD光谱以及分子模拟等方法研究了它们分别与人血清白蛋白（HSA）、小牛胸腺DNA(ctDNA)的作用机理。具体研究内容如下：
　　第一部分：设计合成了两种新的化合物2-甲基-2,4-二乙氧羰基-6-三氟甲氧基-1,2-二氢喹啉（MDTDQ）和2-甲基-2,4-二乙氧羰基-6,7-二氯-1,2-二氢喹啉（MDDDQ），并通过质谱、1H-NMR和13C-NMR对其进行了表征。
　　第二部分：在模拟人体生理条件的PBS缓冲体系中，采用荧光光谱、电化学阻抗谱（EIS）、共振光散射光谱（RLS）、紫外吸收光谱、CD光谱及分子模拟等方法探讨了MDTDQ与HSA的作用机制。EIS和RLS表明MDTDQ与HSA形成了复合物；荧光光谱、紫外光谱以及计算得到的298K、304K、310K三个温度时的猝灭速率常数均表明MDTDQ使HSA的内源荧光发生静态猝灭；通过计算得到结合位点数n、结合常数Ka以及结合距离r；根据热力学参数可以推断出MDTDQ与HSA之间的作用力主要为氢键和范德华力。同步荧光以及CD光谱的结果显示HSA的构象发生了变化。从分子模拟对接推断出MDTDQ在HSA上的作用位点主要是site I。另外，以吖啶橙为荧光探针，利用荧光光谱、CD光谱、紫外光谱以及分子模拟对接等技术研究了MDTDQ与小牛胸腺 DNA的作用机理，结果显示MDTDQ与ctDNA发生了沟槽结合。
　　第三部分：采用光谱法研究了MDDDQ与生物大分子HSA的相互作用。研究表明MDDDQ与HSA发生结合形成了复合物，从而使HSA的内源荧光发生静态猝灭；通过计算得到其结合参数（Ka、n、r），由热力学参数判断MDDDQ与HSA的作用力类型，并通过同步荧光及CD光谱研究了HSA构象的变化。

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1 引 言

1.1蛋白质及其与小分子的相互作用

1.1.1蛋白质

1.1.2血清白蛋白

1.1.3小分子与蛋白质的相互作用

1.2 DNA

1.2.1 DNA的结构和功能

1.2.2 DNA与小分子的相互作用

1.3 小分子与生物大分子相互作用的研究方法

1.3.1荧光光谱法

1.3.2 紫外吸收光谱

1.3.3共振光散射光谱

1.3.4 圆二色谱

1.3.5 室温磷光光谱

1.3.6红外光谱

1.3.7分子对接模拟

1.3.8 电化学分析

1.3.9 其他方法

1.4 课题的研究意义和主要内容

1.4.1研究意义

1.4.2主要研究内容

2 1,2-二氢喹啉类药物分子的合成及表征

2.1引言

2.2 实验部分

2.2.1仪器与试剂

2.2.2 实验步骤

2.3 化合物的表征

3 MDTDQ与HSA、DNA的相互作用

3.1 MDTDQ与HSA的相互作用

3.1.1 实验部分

3.1.2 结果与讨论

3.2 MDTDQ与DNA的相互作用

3.2.1 实验部分

3.2.2 结果与讨论

3.3 实验结论

4 MDDDQ与HSA相互作用的研究

4.1实验部分

4.1.1仪器与试剂

4.1.2 实验方法

4.2 结果与讨论

4.2.1 MDDDQ与HSA作用的共振光散射光谱

4.2.2 MDDDQ对HSA的荧光猝灭及其机理

4.2.3 紫外吸收光谱

4.2.5 MDDDQ与HSA的结合常数和结合位点数

4.2.6 热力学性质及作用力类型

4.2.7结合距离

4.2.8 MDDDQ对HSA构象的影响

4.2.9分子对接

4.3 结论

总结

参考文献

致谢

在读期间公开发表论文（著）及科研情况