一种多吡啶钌金属配合物及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种多吡啶钌金属配合物，该钌金属配合物是如下图所示结构。所述的配合物用2’,2‑联吡啶，3‑噻吩‑1,2,4‑三嗪并[5,6‑f]1,10‑邻菲咯啉与水合三氯化钌反应合成。本发明专利技术所述的多吡啶钌金属配合物具有良好的水溶性，可检测胃癌患者外周血中高表达的miR‑185。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学领域，具体涉及金属配位化合物。
技术介绍
microRNA(miRNA)是一类由18～25个核苷酸组成，并且参与基因调控的内源性RNA分子。miRNA通过与靶基因互补配对，在翻译水平调控基因的表达。其广泛表达于各种组织和器官，在细胞的增殖和凋亡、器官形成、发育等生命过程中发挥着重要的作用miRNA。不同发育阶段、不同组织中miRNA的表达水平有着显著差异。近年来有科学家研究发现，很多疾病的发生与miRNA的表达水平息息相关，如2015年Shu&Liu等发现胃癌患者外周血中miR-185表达显著上调，并推断miR-185很可能作为潜在的胃癌诊断的生物标记物。因此，miRNA作为对疾病预测及诊断的新型生物标记物受到了科研工作者广泛的关注，对不同物种中miRNA表达进行识别对预防和诊断相关疾病具有重要意义。检测miRNA最常用的方法有灵敏度高的qRT-PCR(实时荧光定量PCR)特异性强的northernblot(诺瑟杂交法)，高效快速的microarrays(基因芯片)，但这些方法需经过逆转录过程来识别，过程复杂，成本高且耗时。近年来所报道RCA(滚环扩增法)，LAMP(环介导等温扩增法)及LCR(连接酶链式反应)等方法虽然在一定程度上提高了识别灵敏度，但仍未克服耗时长且高成本等缺点。多吡啶钌金属配合物作为一种高效的荧光淬灭剂，在荧光光谱学原理作用下，基于多吡啶钌金属配合物常被应用于一些荧光光谱学实验当中，但大部分基于多吡啶钌金属配合物应用于核酸分子探针以及DNA光裂解方面，尚未见报道多吡啶钌金属配合物用于miRNA检测方面的研究。基于上述结构，多吡啶钌金属配合物因其较大的极性，使得此类化合物具有较好的水溶性。选用多吡啶钌金属配合物源于其具有许多优势，金属钌配合物是六配位八面体结构，化学性质稳定，不易发生配体取代；配合物的光化学和光物理信息丰富；有机配体通过引入金属钌不仅保留了有机配体的活性，并且提高了其溶解度；结构复杂多样性更有利于针对复杂的生物体系设计合成特异性强的小分子探针。目前，多吡啶钌金属配合物作为荧光探针识别miRNA的研究尚未见文献报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种多吡啶钌金属配合物，该金属配位化合物具有良好的水溶性，可检测胃癌患者外周血中高表达的miRNA。本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种多吡啶钌金属配合物，该金属配合物的结构为下式(Ⅰ)所示，该配合物的核磁共振氢谱数据为：1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ9.68(dd,J1＝8.4,J2＝9.2Hz,2H),8.93(dd,J1＝8.4,J2＝8.8Hz,4H),8.53(d,J＝3.6Hz,1H),8.36(d,J＝5.6Hz,1H),8.29(d,J＝5.6Hz,1H),8.24(t,J＝7.6Hz,2H),8.17(d,J＝9.2Hz,2H),8.12(d,J＝6.0Hz,1H),8.09(m,2H),7.83(d,J＝5.2Hz,2H),7.74(m,2H),7.62(t,J＝7.2Hz,2H),7.45(m,1H),7.41(dd,J1＝8.0,J2＝8.0Hz,2H)。本专利技术所述的多吡啶钌金属配合物的分子式为Ru(bpy)2(thtp)Cl2，式中的bpy为2’,2-联吡啶，thtp为配体3-噻吩-1,2,4-三嗪并[5,6-f]1,10-邻菲咯啉。上述多吡啶钌金属配合物在常温下为橙红色固体粉末，具有较好的水溶性和水稳定性。本专利技术所述的多吡啶钌金属配合物采用本领域常用的制备方法，如将配体3-噻吩-1,2,4-三嗪并[5,6-f]1,10-邻菲咯啉与前体Ru(bpy)2Cl2反应得到。本专利技术人推荐的方法，由以下步骤组成：(1)将2-氰基噻吩溶解在体积浓度为95％的乙醇中，加入大大过量的水合肼(80％)，反应得到配体thtp；(2)将1,10-邻菲罗啉-5,6-二酮加热溶于无水乙醇中，再向其中加入2-噻吩甲酰胺腙，反应得到黄色沉淀为配体thtp；(3)称RuCl3·3H2O，2’,2-联吡啶，氯化锂溶解于DMF中，氩气保护下120℃回流8h。反应完全后冷却至室温，加入50ml丙酮冷冻过夜。溶液抽滤，沉淀用冰水洗至滴下来的水几乎没有颜色，得紫黑色固体Ru(bpy)2Cl2为前体；(4)将前体溶于乙醇：水＝3:1(v:v)的混合体系中，加入1.1倍摩尔量的配体，升温至90℃反应12h，然后冷却至室温，旋蒸大部分溶剂，将产物溶于乙腈用中性氧化铝(200mesh)柱分离即可得到所述橙红色固体Ru(bpy)2(thtp)Cl2。本专利技术的所述的多吡啶钌金属配合物具有检测胃癌患者外周血中高表达microRNA的性能。检测原理如下：配合物首先通过静电、π-π堆积和(或)氢键作用等非共价键作用与probe-DNA(带有荧光标记物质的miRNA的逆转录DNA，简称为P-DNA)结合形成复合体系并产生荧光淬灭现象。在加入miRNA后，miRNA与P-DNA通过碱基互补配对的作用形成结构稳定的杂化双链DNA/RNA。由于杂化双链螺旋骨架的保护作用，使得杂化双链与配合物的相互作用明显弱于P-DNA单链与配合物之间的作用，使得配合物与之分离开来，体系的荧光也随着PET机制消失而复苏，实现了对miRNA的检测。本专利技术的所述的多吡啶钌金属配合物可以用于检测胃癌患者外周血中高表达miR-185，具体检测方法包括以下步骤：(1)金属配合物与probe-DNA结合荧光淬灭能力用100μMTris-HCl缓冲溶液将100μM的P-DNA溶液稀释成50nM，作为待滴定液；将化合物溶解在100μMTris-HCl缓冲溶液配成500μM(含50nMP-DNA)的溶液为滴定液。取P-DNA待滴定液2mL于常量荧光比色皿中，将滴定液按体积梯度加入比色皿中，记录体系荧光强度的变化(激发波长＝480nm，发射波长＝518nm)直到荧光淬灭达到饱和。荧光淬灭效率QE用公式1.1计算。QE＝(1-FM/F0)×100％(1.1)其中F0为P-DNA初始荧光强度；FM是加入钌配合物后体系荧光淬灭达到饱和时的荧光强度。配体和金属离子结合P-DNA的荧光淬灭实验亦采用此方法完成。(2)复合体系与miRNA结合荧光复苏能力复合体系检测时间确定：在上述实验基础上，将稀释后的miRNA溶液(10μM)加入到荧光淬灭达到饱和的复合体系中，使miRNA在体系中浓度达到25nM，监测荧光强度随时间的变化，确定体系荧光复苏检测miRNA的最佳时间。荧光复苏效率的测定：以复合体系的最佳检测时间为标准，记录复合体系荧光强度随miRNA浓度增加而复苏的程度，直到荧光复苏达到饱和。荧光复苏效率RE用公式1.2计算。RE＝FT/FM-1(1.2)其中FT为加入miRNA后复苏达到饱和时的荧光强度。检测限的计算：用公式1.3计算复合体系对miRNA的检测限(LimitofDetection，LOD)。LOD＝3σ/S(2.3)其中σ为未加入miRNA前的荧光强度标准偏差，S为校正荧光复苏曲线斜率。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术产物原料价格低廉，容易获取；(2)本专利技术产物合成方法的反应步骤较少，时间短，合成过程中溶剂无需特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多吡啶钌金属配合物，该金属配合物的结构为下式(Ⅰ)所示

【技术特征摘要】
1.一种多吡啶钌金属配合物，该金属配合物的结构为下式(Ⅰ)所示2.权利要求1所述的多吡啶钌金属配合物的制备方法，该方法由以下步骤组成：(1)将2-氰基噻吩溶解在乙醇中，加入水合肼，反应得到2-噻吩甲酰胺腙；(2)将1,10-邻菲罗啉-5,6-二酮加热溶于无水乙醇中，再向其中加入2-噻吩甲酰胺腙，反应得到配体3-噻吩-1,2,4-三嗪并[5,6-f]1,10-邻菲咯啉(thtp)；(3)称取RuCl3·3H2O、2’,2-联吡啶和氯化锂，并溶解于DMF中，惰性气体保护下110-150℃回流，反应完全后冷却至室温，加入丙酮冷冻过夜；溶液抽滤，抽滤所得沉淀用冰水洗至水洗液无色，得二-(2,2-联吡啶)钌二氯盐(Ru(bpy)2Cl2)；(4)将Ru(bpy)2Cl2溶于乙醇：水的混合体系中，加入Ru(bpy)2Cl2用量的1.1倍摩尔量的配体，升温至60-95℃反应12h，然后冷却至室温，去除溶剂，柱层析纯化，获得得到式I所示...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙斌，陈金香，梁贞，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：广东;44