[發明專利]釕配合物在DNA和酸性pH雙功能磷光傳感中的應用

有效

• 申請號: 201611103433.5
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106770101B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 王克志;賈嘉
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;C07F15/00;C09K11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公布了一個釕配合物的純化方法及在磷光光譜法測定水樣中的DNA濃度和pH中的應用。該配合物能通過磷光強度隨DNA濃度的增加或pH增加而線性增加測定水溶液中的DNA濃度和pH。測定DNA時，酵母RNA的存在對磷光強度幾乎無影響。測定pH的有效范圍為2.0?5.0。

技術領域

本發明涉及水溶液中的DNA和pH傳感領域，具體涉及一個釕配合物在水溶液中的DNA和pH磷光傳感中的應用。

背景技術

1990年，Barton等人通過研究發現配合物[Ru(bpy)₂(dppz)]²⁺的水溶液幾乎不能發出磷光，向其中逐漸加入DNA之后，溶液的磷光大幅增強，當配合物與DNA達到鍵合飽和時，磷光增強的倍數可達10⁴[Friedman,A.E.；Chambron,J.C.；Sauvage,J.P.；Turro,N.J.；Barton,J.K.J.Am.Chem.Soc.1990,112,4960.]。在DNA加入前后，配合物都經歷了磷光從無到有的大幅變化，于是人們形象地把它們叫作“DNA的光開關”。后來，Barton和Barbara等人對上述配合物的DNA光開關性質的機理進行了探究，他們發現配合物的激發態³MLCT直接指向配體dppz的吩嗪環，在沒有DNA存在時，雜環吩嗪上的N原子易與周圍溶劑水分子形成氫鍵導致配合物產生非輻射躍遷，因而沒有磷光被觀察到；配合物與DNA分子發生鍵合作用后，位于嵌入配體上的吩嗪環的N原子得到疏水的DNA堿基區的保護，溶劑水分子難以對其產生影響，從而出現磷光增強的現象[Turro,C.；Bossmann,S.H.；Jenkins,Y.；Barton,J.K.；Turro,N.J.J.Am.Chem.Soc.1995,117,9026.]。Ru(II)配合物作為DNA光開關的發現是一個令科研工作者興奮的結果，配合物分子的DNA光開關性質為DNA分子的定性或定量檢測開辟了新的途徑，也為不同類型、不同堿基含量的DNA的識別和DNA的特定序列識別開拓了新思路，這類配合物也因此成為公認的“明星分子”。自此以后，出現了不少致力于在這兩種配合物的基礎上通過改變或修飾配體來開發新的DNA分子光開關的研究，形成了DPPZ系列的光開關化合物。對原型分子[Ru(bpy)₂(dppz)]²⁺的修飾工作主要通過以下幾種途徑實現：延長dppz配體的共軛體系、在dppz上引入新的取代基、引入電負性強的雜原子如N原子和改變輔助配體。但是該方面的工作卻沒有得到人們期待的更好的DNA分子光開關，由于dppz系列的Ru(II)配合物的DNA光開關性能均不及原型配合物，研究人員逐漸開始從其他體系的Ru(II)配合物著手探索DNA光開關。我們課題組曾報道了一個含有羧基的釕配合物[Ru(phen)₂(Hcdpq)]²⁺[Zhang,A.G.；Zhang,Y.Z.；Duan,Z.M.；Wang,K.Z.；Wei,H.B.；Bian,Z.Q.；Huang,C.H.Inorg.Chem.2011,50,6425.]，表現出較好的DNA光開關性能，且能從含有小牛胸腺DNA和酵母RNA的溶液中選擇性性磷光傳感DNA。但該配合物與DNA的鍵合能力較弱，檢測DNA的靈敏度較差，限制了其實際應用。本專利通過改變其輔助配體，成功實現了高選擇性、高靈敏度檢測DNA。

發明內容

本發明的目的是公開一個釕配合物的DNA磷光傳感中應用。

本發明的技術方案如下：

本實驗中所用的雙核釕配合物細胞pH傳感器為[(bath)₂Ru(Hcdpq)](ClO₄)₂，配陽離子結構式如下圖所示：