[發明專利]具有電位勢梯度的核酸仿生納米材料及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 200710098831.7
• 申請日: 2007-04-27
• 公開（公告）號: CN101293909A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 詹傳郎;姚建年
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C07H21/04
• 分類號: C07H21/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 李柏

1.一種具有電位勢梯度的核酸仿生納米材料，其特征是：不同電性能的 天然堿基T、C、A或G的衍生物沿核酸和/或核酸模擬分子鏈，按還原電位或 氧化電位從高或低，從一端到另一端間隔數目為0～5個天然堿基有序地排列， 形成具有沿核酸和/或核酸模擬分子構成的雙螺旋鏈的電位勢梯度；

所述的天然堿基T的衍生物是：

其中X是O或S；

所述的天然堿基C的衍生物是：

其中X是O或S；

所述的天然堿基A的衍生物是：

其中X是Cl、Br、I、OH、NH₂或N(CH₃)₂；

所述的天然堿基G的衍生物是：

其中X是Cl、Br、I、OH、NH₂或N(CH₃)₂；

所述的核酸模擬分子為肽核酸、鎖核酸或己碳醇核酸。

2.根據權利要求1所述的材料，其特征是：所述的不同電性能的天然堿 基T、C、A、G的衍生物的數目為2～20個。

3.根據權利要求1所述的材料，其特征是：所述的天然堿基是選自堿基T、 C、A、G中的一種以上。

4.一種根據權利要求1～3任一項所述的材料的制備方法，其特征是：

利用固相合成方法，按照設計好的天然堿基T、C、A或G的衍生物的序 列，將不同電性能的天然堿基T、C、A或G的衍生物的核酸或核酸模擬分子 單體，按還原電位或氧化電位從高或低，沿核酸或核酸模擬分子鏈，從一端 到另一端間隔數目為0～5個天然堿基有序地排列形成核酸或核酸模擬分子， 并與該核酸或核酸模擬分子有互補序列關系的核酸或核酸模擬分子以摩爾比 為1∶1的比例雜化，雜化后分離純化得到具有沿核酸和/或核酸模擬分子構成 的雙螺旋鏈的電位勢梯度的核酸仿生納米材料；

所述的天然堿基T的衍生物是：

其中X是O或S；

所述的天然堿基C的衍生物是：

其中X是O或S；

所述的天然堿基A的衍生物是：

其中X是Cl、Br、I、OH、NH₂或N(CH₃)₂；

所述的天然堿基G的衍生物是：

其中X是Cl、Br、I、OH、NH₂或N(CH₃)₂；

所述的核酸模擬分子為肽核酸、鎖核酸或己碳醇核酸。

5.一種根據權利要求1～3任一項所述的材料的用途，其特征是：所述的 核酸仿生納米材料是用于制備具有電荷單向轉移特性的光電轉換納米材料。

6.根據權利要求5所述的用途，其特征是：所述的光電轉換納米材料是 在核酸仿生納米材料的兩端分別與有機電子給體和有機電子受體偶聯，得到 具有電荷單向轉移特性的光電轉換納米材料；

所述的有機電子給體是酞菁、酞菁衍生物或寡聚苯乙烯衍生物；有機電 子受體是苝二酰亞胺衍生物；

所述的酞菁或酞菁衍生物的結構式是：

其中：R是1～20個原子數的烷基鏈或醚鏈、或0～3個苯或噻吩單元組 成的寡聚體；

所述的寡聚苯乙烯衍生物的結構式是：

其中：R₁、R₂、R₃獨立地是1～20個原子數的烷基鏈或醚鏈、或0～3個 苯或噻吩單元組成的寡聚體；

所述的苝二酰亞胺的結構式是：

其中：R₁、R₂、R₃、R₄獨立地是1～20個原子數的烷基鏈或醚鏈、或0～ 3個苯或噻吩單元組成的寡聚體。

7.根據權利要求6所述的用途，其特征是，所述的在核酸仿生納米材料 的兩端分別與有機電子給體和有機電子受體偶聯，得到具有電荷單向轉移特 性的光電轉換納米材料是：

(1).將制備具有沿雙螺旋鏈的電位勢梯度的核酸仿生納米材料時得到 的中間產物——核酸或核酸模擬分子，在核酸或核酸模擬分子的3′或C端或 5′或N端與有機電子受體和有機電子給體通過橋鍵偶聯，并通過高壓液相色 譜和質譜分離純化，得到偶聯有光電功能基團的核酸或核酸模擬分子；

(2).將步驟(1)合成得到的偶聯有光電功能基團的核酸或核酸模擬分 子，與該核酸或核酸模擬分子有序列互補的核酸或核酸模擬分子按摩爾比為 1∶1的比例雜化，雜化后得到具有光致電荷單向分離特性的光電轉換納米材 料；

所述的橋鍵是1～20個原子數的烷基鏈或醚鏈、或0～3個苯或噻吩單元 組成的寡聚體；

所述的核酸模擬分子為肽核酸、鎖核酸或己碳醇核酸。