การสังเคราะห์พิโรลิดินิลพีเอ็นเอที่ติดฉลากด้วยสารเชิงซ้อนอิริเดียม

Abstract

          สารประกอบเชิงซ้อนของโลหะอิริเดียม [Ir(ppy)2(4’-methyl-2,2’-bipyridine-4-carboxylic acid)](PF6 ) (Ir-COOH) เป็นสารประกอบที่มีสมบัติเชิงแสงที่น่าสนใจ สามารถนำไปใช้เป็นตัวให้สัญญาณลูมิเนสเซนต์ในระบบทางชีวภาพได้ เนื่องจากมี Stroke shifts ที่กว้าง มีระยะเวลาการให้สัญญาณนาน และมีค่า quantum yield สูงในช่วงแสงที่มองเห็น (visible) งานวิจัยนี้สนใจนำสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะอิริเดียมมาประยุกต์โดยติดที่ปลายสายของพิโรลิดินิล พีเอ็นเอ (acpcPNA) ผ่านพันธะเพปไทด์ โดยพีเอ็นเอเป็นโมเลกุลเลียนแบบดีเอ็นเอที่มีสมบัติในการจับยึดกับดีเอ็นเอ หรืออาร์เอ็นเอเป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อนำไปประยุกต์ใช้เป็นโพรบในการตรวจวัดดีเอ็นเอด้วยเทคนิค Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) จากการทดลองหาสภาวะในการติดฉลากสารประกอบเชิงซ้อน หรือลิแกนด์กับสะพานเชื่อม (linker) พบว่าสภาวะที่ใช้ HATU/DIEA และ DCC/NHS ได้ผลผลิตร้อยละของสารผลิตภัณฑ์ 52 และ 48 ตามลำดับ และในการสังเคราะห์ พีเอ็นเอที่ติดฉลากด้วยสารประกอบเชิงซ้อนโลหะของอิริเดียมและตรวจสอบด้วย MALDI-TOF MS พบว่า สภาวะที่ใช้ HATU/DIEA สามารถติดฉลาก Ir-COOH ลงไปบนปลายสายของพิโรลิดินิลพีเอ็นเอได้ในปริมาณเล็กน้อย ในขณะการใช้ DCC/NHS นั้นไม่เกิดสารผลิตภัณฑ์ แต่พบลักษณะการสลายตัวของพีเอ็นเอ ทั้งนี้สันนิษฐานว่าสารประกอบเชิงซ้อนของอิริเดียมสามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของน้ำ ซึ่งจะต้องหาสภาวะที่เหมาะสมในการติดฉลาก Ir-COOH ต่อไป จากข้อมูลดังกล่าวอาจนำไปสู่การศึกษาการประยุกต์ใช้สารประกอบของโลหะอิริเดียมในการเร่งการสลายตัวของพีเอ็นเอเมื่อเข้าสู่เซลล์เป้าหมายได้           Iridium complex is a promising organometallic compound for bio-photophysical studies which have a large Stroke shift, long emissive lifetimes, and high quantum yields in visible range. Synthesis of pyrrolidinyl peptide nucleic acid (acpcPNA) containing [Ir(ppy)2(4’-methyl-2,2’-bipyridine-4-carboxylic acid)](PF6 ) or Ir-acpcPNA was studied in this research as a candidate probe for DNA detection in Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) technique. The coupling condition for labeling Ir-COOH with linker was HATU/DIEA and DCC/NHS and gave 52 and 48% yield, respectively. However, the coupling reaction between acpcPNA and Ir-COOH with HATU/DIEA condition gave low yield. For condition of DCC/NHS, Ir-acpcPNA product cannot be observed but the mass signal of decomposition of PNA was found. For this phenomenon, we assumed that iridium complexes can actas a catalyst for water oxidation, cause the decomposition of PNA. So, iridium complexes may be applied to use for PNA degradation within target cells.