本发明专利技术提供了一种双功能探针，具体结构式为：式中R1为F或N-甲基哌嗪基，R2为F或N-甲基哌嗪基，且R1和R2不同时为氟；R3为甲氧基、二乙胺基、二甲氨基、N-甲基哌嗪基、F或H；所述探针制备步骤简单、原料易得，并且结构稳定，可用于特异性检测正平行构象的G-四链体核酸二级结构，通过紫外分光光度计、荧光分光光度计或者酶标仪，甚至可以日光下或者在紫外灯下肉眼观察快速检测出溶液中核酸样品的正平行G-四链体核酸二级结构，克服了其他检测方法难以区分G-四链体核酸的多种不同构象，价格昂贵，设备要求高，技术操作相对复杂等缺点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物探针
更具体地，涉及一种双功能探针及其制备方法和 在检测正平行构象G-四链体中的应用。
技术介绍
G-四链体（G-quadruplex)是一种特殊的核酸二级结构。人类基因组中很多富鸟 嘌呤区域具有形成这一结构的能力，包括端粒末端鸟嘌呤重复序列，以及多种基因的启动 子区域，如c_kit、c-myc、c-myb、bcl_2、roGF、KRAS、VEGF、Rb和胰岛素基因等。G-四链体 结构具有多态性，链的数量和取向、loop的连接方式以及鸟嘌呤的糖苷扭转角以及与羰基 负电中心配位的金属离子等多方面决定了G-四链体的类型和构象，这些差异性也为蛋白 和小分子化合物提供了多个识别位点。根据链的取向不同，G-四链体分为正平行，反平行 与混合型三种构象。 G-四链体结构的形成对于体内的一系列生理过程都存在调控作用。研宄证明，某 些启动子区域的G-四链体结构会显著影响基因的转录和翻译水平，因此G-四链体结构被 认为是起到分子开关的功能，其形成和拆散可能涉及到信号传导、细胞凋亡和细胞增殖等 一系列体内重要的生理过程。所以，在体内或者体外试验中，能够特异性地检测出G-四链 体结构的存在或者形成，对于研宄G-四链体结构的相关生物学功能以及开发以G-四链体 结构为靶点的抗癌药物等方面都具有非常重要的作用。 目前，在体内和体外检测G-四链体结构的研宄都取得了一些进展。由于体内大大 过量的双螺旋DNA的存在，以及复杂的细胞内环境，使得体内的检测相对于体外检测需要 解决更多的难题，目前已有一些荧光分子可以实现体内G-四链体结构的检测。而目前能够 对G-四链体构象进行鉴定的探针非常少，体外实验中检测G-四链体构象主要是通过仪器 的手段，比如圆二色谱法、核磁共振等方法，这些方法对仪器和技术操作的要求都较高，而 且价格较昂贵，基本上不能普及使用。 近年来，香豆素母体被广泛应用于生物、医药、香料、化妆品及荧光染料等领域。其 苯并吡喃结构具有Stokes位移大、荧光量子产率高、以及光稳定性好等优点，使香豆素类 结构成为荧光传感器分子设计中的优秀候选荧光团。而申请人实验室前期的工作中合成了 一系列的多芳基取代咪唑类的化合物，其对正平行构象的G-四链体具有较好的选择性和 结合能力。申请人将香豆素结构融合到四芳基取代咪唑结构当中，得到了新型的G-四链体 探针，该探针具备高选择性识别正平行构象的G-四链体。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中G-四链体探针技术的不足，提供一种双功能 探针。 本专利技术的另一个目的在于提供上述探针的制备方法。 本专利技术的再一个目的在于提供上述探针在检测正平行构象的G-四链体核酸二级 结构中的应用。 本专利技术通过以下技术方案实现上述目的： 本专利技术提供了一种双功能探针，其结构式为：【主权项】1. 一种双功能探针，其特征在于，结构式如式（I)所示：式中R1SF或N-甲基哌嗪基，RAF或N-甲基哌嗪基，且RJPR2不同时为氟；R3为 甲氧基、二乙胺基、二甲氨基、N-甲基哌嗪基、F或H。2. -种双功能探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 51 :将4-二乙胺基水杨醛与丙二酸二乙酯反应，得到化合物52 :将Sl步骤中所得化合物在POCl3的存在下与DMF反应，得到醛基香豆素中间体3. 如权利要求1所述的双功能探针在检测正平行构象G-四链体结构中的应用。4. 如权利要求3所述的应用，其特征在于，检测正平行构象G-四链体结构的方法如 下： 1) 将待测核酸溶于PH值7. 2-7. 4的缓冲液，得到溶液A;将所述探针溶解，再用pH值 7. 2-7. 4的缓冲液稀释，得到溶液B; 2) 将溶液A和溶液B混合，使混合液中待测核酸与探针的摩尔比为1~10,混合后对 混合液进行紫外光谱及荧光光谱分析，或者通过酶标仪进行测试，也可以在日光下或者在 紫外灯下进行肉眼观察，判断方法如下： (a) 对混合液进行紫外以及荧光光谱分析时，与溶液B相比，若混合液的紫外光谱 506nm处有较强的新峰出现或者荧光发射强度增强，则待测核酸为正平行构象的G-四链体 结构； (b) 用酶标仪同时检测混合溶液506nm和416nm处吸光值的比值以及525nm处的荧光 强度值，若混合液的A5(l6nm:A416nm>0. 6或者FI/FIP13,则待测核酸为正平行构象的G-四链体 结构； (c) 在日光下进行肉眼观察时，与溶液B对比，若混合液在日光下有明显的颜色变化， 由淡黄色变为橙色，即可判断待测核酸为正平行构象G-四链体结构；若混合液的颜色与溶 液B的颜色一样或者只有非常微弱的变化，既可以判断待测核酸为非正平行G-四链体结 构；在紫外灯下进行肉眼观察时，与溶液B对比，若混合液在紫外灯下通过肉眼观察到有明 显的荧光增强，即可判断待测核酸为正平行G-四链体结构；若混合液的荧光强度与溶液B 的荧光强度一样或者只有非常微弱的变化，则待测核酸为非正平行G-四链体结构。5. 如权利要求4所述的应用，其特征在于，判断方法（a)中，与溶液B相比，若混合液的 荧光发射强度增强范围为20~200倍，则待测核酸为正平行构象的G-四链体结构。6. 如权利要求4中所述的应用，其特征在于，所述缓冲液为Tris-盐酸缓冲液。7. 如权利要求4中所述的应用，其特征在于，所述探针用二甲基亚砜溶解。8. 如权利要求4中所述的应用，其特征在于，溶液A和溶液B的混合反应时间为1分 钟。【专利摘要】本专利技术提供了一种双功能探针，具体结构式为：式中R1为F或N-甲基哌嗪基，R2为F或N-甲基哌嗪基，且R1和R2不同时为氟；R3为甲氧基、二乙胺基、二甲氨基、N-甲基哌嗪基、F或H；所述探针制备步骤简单、原料易得，并且结构稳定，可用于特异性检测正平行构象的G-四链体核酸二级结构，通过紫外分光光度计、荧光分光光度计或者酶标仪，甚至可以日光下或者在紫外灯下肉眼观察快速检测出溶液中核酸样品的正平行G-四链体核酸二级结构，克服了其他检测方法难以区分G-四链体核酸的多种不同构象，价格昂贵，设备要求高，技术操作相对复杂等缺点。【IPC分类】C07D405-04, C12Q1-68, G01N21-78, G01N21-64, C09K11-06【公开号】CN104710977【申请号】CN201510035398【专利技术人】黄志纾, 谭嘉恒, 胡命豪, 陈硕斌 【申请人】中山大学【公开日】2015年6月17日【申请日】2015年1月23日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双功能探针，其特征在于，结构式如式(I)所示：式中R1为F或N‑甲基哌嗪基，R2为F或N‑甲基哌嗪基，且R1和R2不同时为氟；R3为甲氧基、二乙胺基、二甲氨基、N‑甲基哌嗪基、F或H。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄志纾，谭嘉恒，胡命豪，陈硕斌，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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