[發明專利]N－取代吡咯共聚物及其制備方法和用途

無效

• 申請號: 02115532.1
• 申請日: 2002-02-07
• 公開（公告）號: CN1364819A
• 公開（公告）日: 2002-08-21
• 發明（設計）人: 鄧伯華;龐代文
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C08F232/00
• 分類號: C08F232/00;G01N33/50
• 代理公司: 武漢天力專利事務所
• 代理人: 程祥,馮衛平

技術領域

本發明涉及一種具有電化學活性的N-取代吡咯共聚物及其制備方法和在免標記生物分子(如基因片段)電化學檢測方面的應用，屬于物理化學、電化學和化學生物學技術領域。

背景技術

利用具有電化學活性的取代吡咯聚合物進行生物分子固定和靶生物分子的電化學檢測具有儀器便宜、步驟簡便和不需要同位素或熒光染料標記等優點。當前基因芯片分析中應用最廣泛的檢測方法是基于熒光染料標記的激光共聚焦掃描檢測技術。這種方法需要極其昂貴的儀器設備，不利于基因芯片的普及應用。Garnier等報道了一種基于電化學活性的取代吡咯共聚物的電化學基因檢測方法。與基于金屬配合物等雜交指示劑的電化學基因檢測方法相比，具有對雜交信號轉換效率高，檢測限低等優點。但是，不足的是電化學聚合制備時需要用3-位取代的吡咯，而這種化合物的合成非常困難，合成步驟也較多。同時這種吡咯化合物及其溶液很不穩定，實驗過程較難控制。因此，在實際應用中成本太高，難以接受。

發明內容

本發明所要解決的問題是：提供一種N-取代吡咯共聚物及其制備方法和用途，這種共聚物制備方法簡單且成本較低，經過適當的表面修飾處理后，能夠將基因片段和抗體等生物分子探針固定在金屬電極表面。固定有生物分子探針的這種聚合物可以用于基因序列或抗原等蛋白質分子的電化學檢測。

本發明提供的技術方案是：N-取代吡咯共聚物，其結構式為：式中X為RCOOH、RCHO或RNH₂，n＝5-10。

上述N-取代吡咯共聚物的制備方法，將吡咯和N-取代吡咯按摩爾比1∶1～5的比例配制成水溶液，在電解質中電解，在電極表面形成的一層黑色薄膜即為所需N-取代吡咯共聚物。其反應式為：

上述電解質可采用NaClO₄或LiClO₄，電解溶液的pH值為7，電解時間為5～10分鐘。

上述N-取代吡咯共聚物用于固定DNA、蛋白質分子探針或用于未知基因片段、蛋白質分子的同位素和熒光標記檢測。

本發明采用容易通過有機合成獲得、價格便宜的N位取代吡咯和未取代吡咯進行電化學共聚，制備出一種具有電化學活性的N-取代吡咯共聚物。該共聚物不僅具有很高的電化學活性，而且具有容易獲得、價格便宜、制備方法簡單等優點。該聚合物經過適當的表面修飾處理后，能夠將基因片段和抗體等生物分子探針固定在金屬電極表面。固定有生物分子探針的這種聚合物可以用于基因序列或抗原、抗體等蛋白質分子的電化學檢測及基于這種聚合物的基因芯片的制造。

附圖說明

圖1為本發明的N-取代吡咯和吡咯的電化學共聚合曲線，其中X軸代表時間(秒)，Y軸代表電極電位；

圖2為吡咯共聚物在0.2MNaCl水溶液中的電化學循環伏安曲線，其中X軸代表電極電位(伏)，Y軸代表電極電流(安培)；

圖3為吡咯共聚物修飾電極在基因電化學檢測中的應用，其中X軸代表電極電位(伏)，Y軸代表電極電流(安培)，a-電極表面沒有固定ODN，b-固定ODN后，c-在非互補DNA溶液中雜交后，d-在互補DNA(10^-9M)溶液中雜交后，e---在互補DNA(10^-8M)溶液中雜交后；ODN：寡聚核苷酸探針。

具體實施方式

實施例1：配制約0.1M的吡咯水溶液(N-取代吡咯和未取代吡咯的摩爾比為1∶1)，并加入NaClO₄或LiCLO₄至約0.5M作為支持電解質。控制溶液的pH值為7左右。恒電流電解5～10分鐘后，由于電化學氧化在電極表面會形成一層黑色的薄膜。這種薄膜即為所要得到的具有電化學活性的N-取代吡咯與吡咯的共聚物。N-取代吡咯和吡咯的電化學共聚合曲線見附圖1。

實施例2：配制約0.2M的吡咯水溶液(N-取代吡咯和未取代吡咯的摩爾比為5∶1)，并加入NaClO₄或LiCLO₄至約0.5M作為支持電解質。控制溶液的pH值為7左右。恒電流電解5～10分鐘后，由于電化學氧化在電極表面會形成一層黑色的薄膜。這種薄膜即為所要得到的具有電化學活性的N-取代吡咯與吡咯的共聚物。