黏度法研究配合物与DNA的相互作用

图4.3.3　CoL对DNA溶液相对粘度大小的影响(www.xing528.com)

为进一步研究配合物和DNA的作用机理，我们采用黏度法考察了配合物与DNA的相互作用。文献指出，在缺少高精度晶体结构表征数据和核磁数据的情况下，黏度法——这种对DNA双螺旋链长度变化非常灵敏的流体力学方法是测定溶液状态下小分子配合物与双链DNA相互作用模式的最常用和有效的重要手段[13]。一般而言，当小分子配合物以嵌插方式与DNA发生作用时，DNA的相邻碱基对之间的距离会变大以达到容纳插入配体，从而使DNA双螺旋结构伸长，导致DNA溶液的相对粘度增大；当小分子配合物以静电结合或沟槽作用等非插入方式与DNA发生相互作用时，DNA溶液的相对粘度基本上没有明显的变化；而如果小分子配合物以部分嵌插的方式与DNA相互作用时，DNA粘度则会表现出先增大后减小的变化特征。因此可以依靠配合物存在时的DNA粘度的变化来判断配合物与DNA结合的方式。在本书中，不同浓度席夫碱钴配合物对双螺旋结构DNA溶液相对粘度大小的影响如图4.3.3所示。

由图4.3.3可见，在开始反应阶段，双螺旋结构DNA溶液的相对粘度随着席夫碱钴配合物浓度的增加而逐渐增大，这种影响结果与众所周知的DNA经典嵌插指示剂溴化乙锭和[Ru（bpy）2-dppz]2+（bpy=2，2'-联吡啶，dppz=二吡啶并［3，2-a：2'，3'-c］吩嗪）等非常相似，表明CoL可能与DNA以嵌插方式发生相互作用，这可能是因为席夫碱钴配合物中共轭结构的苯环插入DNA双螺旋结构的内部，使得双链DNA的分子链长度增加，从而导致CoL对DNA的粘度在开始反应阶段逐渐增大。但随着CoL浓度的逐渐增加，CoL对DNA溶液的相对粘度又出现逐渐减小现象，这可能是因为席夫碱钴配合物在浓度足够大的时候，由于配合物中的-OH和中心Co（Ⅱ）离子与DNA内部的碱基发生氢键和配位作用，使DNA的双螺旋结构发生部分的扭结，改变了双螺旋DNA本身的长链结构，使双螺旋结构DNA分子链间的距离变短，从而引起CoL对DNA溶液的相对粘度逐渐降低，由此推测配合物与DNA以部分嵌插方式结合。