紫外光谱和荧光光谱的研究

图3.2.1为9.18×10-4mol/L[Cu（phendione）（DAP）]2+与3.03×10-5mol/L dsDNA在0.02 mol/L pH 7.4 Tris-HCl相互作用的紫外光谱图，由曲线a和c可知单纯的铜配合物和DNA在265 nm 处和260 nm 处各有一个最大特征吸收峰，前者归属于配合物中配体间的π→π*跃迁；而后者为DNA的特征吸收峰。考察二者相互作用时，由于它们的特征吸收峰较近，为避免互相产生干扰，我们以相同量的dsDNA溶液为空白，扫描后得到二者混合液充分反应后的紫外吸收光谱曲线，如图3.2.1b所示。由图可以看到，与dsDNA反应后，配合物的特征吸收峰出现明显的降低，减色率为39.1%，表明二者发生了相互作用，这可能是配合物配体的π*空轨道与碱基的π电子轨道发生偶合，偶合后的π*轨道因部分填充电子，使π→π*跃迁几率减少，从而导致吸收峰的降低，同时，在295 nm处出现一个等吸收点证实了二者之间的相互作用，生成了新的复合物。另外，与dsDNA作用后除了特征吸收峰的减色效应，配合物在265 nm的吸收峰位置还红移了-7 nm，表明二者的结合模式可能为嵌插作用[136]，该结果得到了下面荧光光谱实验的证实。

(www.xing528.com)

图3.2.1　[Cu（phendione）（DAP）]2+与dsDNA相互作用的紫外吸收光谱图

图3.2.2为[Cu（phendione）（DAP）]2+与dsDNA相互作用的荧光光谱图。由图可知配合物在600 nm处有一个荧光峰，当溶液中逐渐加入不同量dsDNA后，配合物的特征荧光峰随着dsDNA的增大逐渐增强，这与Barton[197]等首次报道的[Ru（bpy）2（dppz）]2+“光开关”现象类似，且许多具有吡啶环的配合物在加入dsDNA后都具有这种荧光增强效应，比如[Co（bpy）2（ODHIP）]3+（ODHIP=（3，4-二羟基-咪唑[4，5-f][1，10]邻菲罗啉）[198]和[Ru（tap）2dppz]2+（tap=1，4，5，8-四氮菲）[199]。Barton等将这种荧光增强效应归因于配合物与dsDNA之间的氢键作用和能量转移[197]。因此，在本实验中，我们也推测配合物与dsDNA之间也存在着类似的相互作用和能量转移：当配合物溶液中加入dsDNA后，配合物的多吡啶配体通过疏水性嵌插作用进入dsDNA双螺旋结构与dsDNA内部的碱基对发生叠加，这种疏水性环境降低了外界水分子与配合物的接触机会，从而提高了配合物本身的荧光量子产率，导致配合物的荧光增强效果。