DNA模板下钒-DNA复合物的组装及胰岛素模拟功能研究

本课题拟通过将选定的配位官能团通过成熟的化学修饰手段嫁接在特定的DNA片段上，通过DNA模板作用诱导官能团与氧钒离子配位，组装合成出一系列具有潜在胰岛素模拟功能的新型钒-DNA复合物。表征确定产物的组成结构、形貌特征，理化性质、热稳定性。通过细胞毒性、大鼠糖尿病模型体内降糖作用和体外Caco-2细胞单层模型的代谢等测试手段，在分子和细胞层次上探讨钒-DNA化合物的吸收、代谢、作用机理、生物活性，并归纳总结V-DNA复合物中钒中心的不同配位官能团配位组成和构型与胰岛素模拟活性的关系及规律。探索一条合成具有较好降糖活性钒化合物的新途径和有效合成体系，并筛选出具有良好胰岛素模拟功能的模型化合物。对具有潜在模拟胰岛素活性的新型无机药物的开发提供理论依据和基础。

本课题选定了具有邻苯二酚和吡喃酮官能团为母体的原料化合物，通过适当的化学修饰将其活化形成活性酯，然后与含氨基的活性小分子和DNA片段通过嫁接技术将邻苯二酚或吡喃酮官能团引入。通过表征证实了已将邻苯二酚和吡喃酮官能团成功嫁接到了具有一定生物活性的小分子如鸟嘌呤、乙醇胺和大分子如PEG、DNA片段上。工作继续利用这些具有配位官能团的活性分子作为配体与适当的钒原料化合物进行配位反应，以期组装出具有潜在的胰岛素模拟活性的新型钒化合物，特别是钒-DNA复合物。该工作为探索合成具有潜在生物活性的钒化合物的新途径和有效合成体系提供了理论依据和实验基础。. 本课题还在多元羧酸钒氧配合物的合成及其活性评价方面进行了一系列的拓展性工作。通过筛选小分子羧酸配体，成功地探索出了一个良好的四元羧酸钒氧化合物的制备体系，可方便高产率地制备系列四元羧酸钒氧化合物VO(acac)L1L2 (acac=乙酰丙酮；L1=系列有机羧酸配体；L2 =刚性配体Phen或2,2’-Bipy)。工作继续对羧酸钒氧化合物在糖脂代谢、抗癌等方面的功能进行了测试与分析，发现该类化合物具有较高的抑制癌细胞的活性。实验结果显示出配合物与phen对癌细胞抑制情况不同，可推测配合物与DNA的结合可能是沟面结合而不是插入结合。有关该类化合物对癌细胞的抑制机制、深入的活性测试以及相应的理论模拟计算工作正在深入进行中。