含氮芳香化合物的合成、表征及与DNA作用机理的电化学研究

本论文合成了7种含氮化合物，用元素分析、红外光谱以及X-射线衍射分析测定了其晶体结构。选择三个具有电化学活性的金属配合物Cu(C16H14N2O2)、[Co（bth）2（H2O）4]ClO4及[Cd（C7H6N2）2]（NO3）2，利用电化学方法研究了它们与DNA的作用机理，确定了最佳反应条件。运用核酸杂交技术，用[Co（bth）2（H2O）4]ClO4及[Cd（C7H6N2）2]（NO3）2作为指示剂制备了DNA电化学传感器。本论文共分为六章：第一章概述了杂坏化合物的分类、应用及研究进展，尤其苯并含氮杂环化合物、噻哗类化合物和咪唑类化合物的研究和应用。综述了杂环化合物与DNA作用的机理、DNA电化学传感器的设计原理及杂交指示剂的研究，重点介绍了DNA电化学传感器研究的现状及发展趋势。第二章以邻苯二胺为原料合成了酰胺、苯并噻二唑、苯并咪唑等7种含氮化合物及配合物，并采用元素分析、红外、核磁和单晶X射线衍射分析确定了它们的结构。第三章运用循环伏安法及微分脉冲伏安法研究了Cu(C16H14N2O2)与鲑鱼精DNA的相互作用。Cu(C16H14N2O2)在玻碳电极上的循环伏安图出现一氧化峰，当其与DNA作用后，氧化峰电流减小，氧化峰电位几乎不发生变化。结果表明，Cu(C16H14N2O2)与DNA结合比为2：1，结合常数为6．63×105L2·mol-2。第四章运用循环伏安法及微分脉冲伏安法研究了[Co（bth）2（H2O）4]+在0．2mol·L-1的AcOH-AcONa缓冲溶液中与鲑鱼精DNA的相互作用，结果表明[Co（bth）2（H2O）4]+通过嵌插作用与DNA结合。以[Co（bth）2（H2O）4]+为杂交指示剂，通过共价键合法进一步制备成DNA生物传感器。测定了DNA电化学传感器检测人免疫缺陷病毒（HIV）的检测线性范围为3．2×10-7-2．9×10-6mol·L-1，在此浓度范围内的DNA可定量检测；检测限为1．1×10-7mol·L-1（S／N=3）。第五章运用循环伏安法及微分脉冲伏安法研究了在0．2 mol·L-1的AcOH-AcONa缓冲溶液中，[Cd（C7H6N2）2]2+与鲑鱼精DNA的相互作用，结果表明[Cd（C7H6N2）2]2+通过嵌插作用与DNA结合。以[Cd（C7H6N2）2]2+为杂交指示剂，通过共价键合法进一步制备成DNA生物传感器。测定了DNA电化学传感器检测乙肝病毒（HBV）的检测线性范围为1．49×10-7～1．06×10-6mol·L-1，检测限为8．4×10-8mol·L-1（S／N=3）。第六章为结论部分，对全文内容进行了总结。