采用d8正方平面金属配合物靶向错配DNA的方法技术

公开了采用含有三齿π‑共轭配体和N‑杂环卡宾或双膦配体的辅助配体的d8正方平面金属配合物靶向错配DNA的方法。通过监测金属配合物对错配DNA和配对DNA的发射增强的差异，或当配合物结合于错配DNA时自等温滴定量热法(ITC)的逐渐热放出，或加入配合物后错配DNA的解链温度的显著增加，可揭示错配DNA的靶向。

A method of mismatching DNA with D8 square planar metal complexes

The method of targeting the mismatch of DNA with the D8 square metal complex of the auxiliary ligands containing the three tooth pion conjugated ligands and the auxiliary ligands of the N heterocyclic heterocyclic CABBEEN or diphosphine ligands is disclosed. The targeting of mismatched DNA can be revealed by monitoring the differences in the emission enhancement of mismatched DNA and paired DNA by metal complexes, or by the gradual heat release of the self isothermal drop quantitative thermal method (ITC) when the complex is combined with mismatched DNA, or the increase of the chain temperature of the mismatched DNA after the addition of the complex.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用d8正方平面金属配合物靶向错配DNA的方法专利
本文主要公开的是靶向错配DNA的方法。更具体地讲，本文公开通过采用d8正方平面金属配合物靶向错配DNA的方法。专利技术背景由于顺式-二氯二胺合铂(II)(顺铂)用于癌症治疗方面的临床成功，在基于金属的抗癌药物研究方面已进行了大量的研究工作，包括靶向DNA的顺铂类似物和钌(II)-芳烃配合物[Sadler,P.J.等人Curr.Opin.Chem.Biol.2008,12,197]。然而，这些药物通常在正常细胞与癌细胞之间表现出选择性低，导致伴随治疗的严重副作用。最近，DNA错配修复(MMR)的缺陷已经显示与癌性转化相关，癌细胞通常由于其在MMR方面的缺陷而显示出高频率的错配位点[Loeb,L.A.A.等人CancerRes.2001,61,3230]。因此，DNA错配位点由于其在癌细胞中发生率高已成为癌症治疗的新的诊断和治疗靶标。重新测序是用于检测DNA错配位点的通用方法[Zhou,W.等人Curr.Opin.Oncol.2003,15,50]。由于数据处理的复杂性和材料消耗，这是一种昂贵的方法。需要开发简单而有效的检测方法，比如设计针对错配DNA的发光探针。最近，Barton和同事们发现，d6八面体金属配合物Rh(bpy)2chrysi3+(chrysi=5,6-䓛醌二亚胺，bpy=2,2'-联吡啶)可通过体积大的chrysi配体优先结合于热力学不稳定的错配位点[Barton,J.K.等人J.Am.Chem.Soc.1997,119,12986]。据认为，空间体积大的配体阻碍Rh配合物向良好配对DNA的插入，导致选择性良好。然而，由于非发射d-d配体场(LF)状态，其处于与铑(III)配合物的发光激发态相当的能级，在室温下不能观察到显著的发光信号，因此限制了采用铑(III)配合物作为发光探针。同一作者报道了另一种d6八面体钌(II)配合物，其也含有用于靶向错配DNA的空间体积大的配体。发现与配对DNA相比，Δ-[Ru(bpy)2dppz]2+对缺陷型DNA显示出更显著的发射增强[Barton,J.K.等人Inorg.Chem.2012,51,12511]。也已知具有d8电子构型并因此具有正方平面几何的金属配合物通过插入结合于DNA[Newkome,GR,等人Chem.Rev.,2008,108,1834-1895]。与二级DNA结合可使得特异性地提供适当的配体设计，其实例是选择性地靶向G-四联体DNA并区分dsRNA与dsDNA的发光铂(II)配合物[Che,C.-M.等人J.Am.Chem.Soc.2009,131,1835,Che,C.-M.等人Angew.Chem.2014,126,10283]。然而，采用d8正方平面金属配合物靶向配对DNA的领域仍处于起步阶段。因此，需要采用d8正方平面金属配合物靶向配对DNA的新方法。专利技术概述以下呈现本专利技术的简要概述以提供对本专利技术某些方面的基本理解。本概述不是本专利技术的广泛综述。其目的既不在于确定本专利技术的关键或重要元素，也不在于描绘本专利技术的范围。相反，本概述的唯一目的是以简化的形式呈现本专利技术的某些概念，作为在下文呈现的更详细描述的序言。公开了采用d8正方平面金属配合物靶向错配DNA的方法。本文还描述d8正方平面金属配合物的合成、结构和反应性。所谓靶向意味着d8正方平面金属配合物与错配DNA的结合和相互作用，并通过采用d8正方平面金属配合物来检测错配DNA。用于靶向错配DNA的d8正方平面金属配合物的量是用于与错配DNA结合的d8正方平面金属配合物的有效量。d8正方平面金属配合物的有效量取决于错配DNA的类型。在一些实施方案中，方法包括使DNA样品与d8正方平面金属配合物接触，并检测插入到样品中DNA的配合物的发射。发射高于阈值水平表明样品中存在错配DNA。通常，配合物可以说是靶向错配DNA，其中“靶向”意指结合或相互作用。通常，d8正方平面金属配合物以有效量用于所述方法中。本文使用的“有效量”在所公开配合物的上下文中为，与当同DNA样品中的非错配DNA接触时相同的配合物相比，足以检测插入DNA样品中的错配DNA时的配合物发射增加的量。配合物的有效量通常取决于错配DNA的类型。本文使用的“错配DNA”指的是含有一个或多个非配对核碱基的DNA。本文使用的“非配对核碱基”指的是在其他部分碱基配对的DNA链中彼此交叉时不形成规范的沃森-克里克(Watson-Crick)碱基对的核碱基对。例如，非配对核碱基可选自腺嘌呤/腺嘌呤(A/A)、腺嘌呤/鸟嘌呤(A/G)、腺嘌呤/胞嘧啶(A/C)、鸟嘌呤/鸟嘌呤(G/G)、鸟嘌呤/胸腺嘧啶(G/T)、胸腺嘧啶/胞嘧啶(T/C)、胸腺嘧啶/胸腺嘧啶(T/T)和胞嘧啶/胞嘧啶(C/C)核碱基。插入到DNA中的配合物的发射可采用任何合适的技术来检测。例如，插入到DNA中的配合物的发射可通过发射光谱法、UV-Vis吸收光谱法、等温滴定量热法(ITC)或核磁共振(NMR)光谱法检测。在一些实施方案中，DNA样品可包括受试者的一种或多种细胞或组织。因为癌细胞通常比正常细胞包含多得多的错配DNA，检测到插入到DNA的配合物发射高于阈值水平可表明细胞为癌细胞。在一些实施方案中，该方法可进一步包括用抗癌疗法治疗受试者。受试者可包括但不限于人。还公开了d8正方平面金属配合物，其中配合物具有以下式I或式II的结构，或其药学上可接受的盐：在式I和式II的一些实施方案中：X^Y^Z和X'^Y'^Z'各自独立地为三齿π共轭配体；X、Y、Z、X'、Y'和Z'各自独立地为碳或氮；R、R'和R''各自独立地为N-杂环卡宾配体或膦配体；各M为d8金属原子；n为配合物的电荷；A为配合物的平衡离子；b为平衡离子的电荷；和y为n/b的绝对值。在一些实施方案中，d8金属原子可为铂(II)(Pt(II)或Pt2+)、钯(II)(Pd(II)或Pd2+)、金(III)(Au(III)或Au3+)、银(III)(Ag(III)或Ag3+)、铜(III)(Cu(III)或Cu3+)、镍(II)(Ni(II)或Ni2+)、钴(I)(Co(I)或Co+)、铑(I)(Rh(I)或Rh+)或者铱(I)(Ir(I)或Ir+)。在式II配合物的一些实施方案中，R'^R''为双-N-杂环卡宾或双膦配体。在一些实施方案中，配合物可具有以下式I-A的结构，或其药学上可接受的盐：其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9各自独立地为氢、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C1-C6烯基、取代或未取代的C1-C6炔基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的C1-C6烷氧基、取代或未取代的苯氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的C1-C6烷硫基、取代或未取代的苯硫基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的C1-C6羰基、取代或未取代的C1-C6羧基、取代或未取代的C1-C6氨基、取代或未取代的C1-C6酰氨基、取代或未取代的C1-C6磺酰基、C1-C6磺酸、取代或未取代的C1-C6磷酰基、取代或未取代的C1-C6膦酰基、取代或未取代的二芳基(diyaryl)、取代或未取代的C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种靶向错配DNA的方法，所述方法包括：使DNA样品与d8正方平面金属配合物接触，和检测插入到样品中DNA的配合物的发射，其中发射高于阈值水平表明样品中存在错配DNA，其中配合物具有以下式I或式II的结构：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.22 US 62/1828641.一种靶向错配DNA的方法，所述方法包括：使DNA样品与d8正方平面金属配合物接触，和检测插入到样品中DNA的配合物的发射，其中发射高于阈值水平表明样品中存在错配DNA，其中配合物具有以下式I或式II的结构：其中：X^Y^Z和X'^Y'^Z'各自独立地为三齿π共轭配体；X、Y、Z、X'、Y'和Z'各自独立地为碳或氮；R、R'和R''各自独立地为N-杂环卡宾配体或膦配体；各M为d8金属原子；n为配合物的电荷；A为配合物的平衡离子；b为平衡离子的电荷；和y为n/b的绝对值。2.权利要求1的方法，其中配合物具有以下式I-A的结构：其中：M为Au、Pt或Pd；R1为氢或苯基；R2和R3各自为氢或者一起为-CH-CH-CH-CH-；R4、R5、R7和R8各自为氢；R6和R9各自独立地选自-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9、-C5H11、C6H13、苄基、(2-羟基)乙基、苯基、萘-2-基甲基或(2-苯基)乙基；n为+1或+2；和X、Y、Z各自独立地为碳或氮。3.权利要求2的方法，其中：M为铂；R1、R2、R3、R4、R5、R7和R8各自为氢；R6为苄基；R9为-C4H9；n为+1；yAb为CF3SO4-；X为碳；和Y和Z各自为氮。4.权利要求2的方法，其中配合物具有式I的结构，其中M与阴离子或双阴离子型1,3-二(吡啶-2-基)苯(N^C^N)配体、2,6-二苯基吡啶(C^N^C)配体、6-苯基-2,2'-联吡啶(C^N^N)配体、6-(萘-2-基)-2,2'-联吡啶配体、4,6-二苯基-2,2'-联吡啶配体或N-杂环卡宾配体配位。5.权利要求1的方法，其中各M独立地为铂(II)(Pt(II)或Pt2+)、钯(II)(Pd(II)或Pd2+)或者金(III)(Au(III)或Au3+)。6.权利要求1或2的方法，其中非配对核碱基选自腺嘌呤/腺嘌呤(A/A)、腺嘌呤/鸟嘌呤(A/G)、腺嘌呤/胞嘧啶(A/C)、鸟嘌呤/鸟嘌呤(G/G)、鸟嘌呤/胸腺嘧啶(G/T)、胸腺嘧啶/胞嘧啶(T/C)、胸腺嘧啶/胸腺嘧啶(T/T)和胞嘧啶/胞嘧啶(C/C)核碱基。7.权利要求1或2的方法，其中检测插入到样品中DNA的配合物发射选自：发射光谱法、UV-Vis吸收光谱法、等温滴定量热法(ITC)和核磁共振(NMR)光谱法。8.权利要求1的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：支志明，冯善琪，邹滔滔，
申请(专利权)人：香港大学，
类型：发明
国别省市：中国香港,81