杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物‑氧化石墨烯复合物及其制备方法和应用，该复合物由氧化石墨烯与杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物通过酰胺键连接形成；制备方法包括：(1)将氧化石墨烯进行酰氯化；(2)用有机溶剂溶解过量的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物，加入酰氯化的氧化石墨烯粉末常温下搅拌6～96h，得到黑色颗粒悬浮液，离心分离，用饱和食盐水洗涤，然后加入蒸馏水进行离心分离，烘干，得到黑色粉末，即为杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物‑氧化石墨烯复合物；该复合物可以应用在癌基因启动子区G‑四链体的识别、结合或稳定方面。与现有技术相比，本发明专利技术制备工艺简单易行，能够为G‑四链体提供通过生物大环分子检测的新的选择方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种杯芳烃衍生物复合材料，尤其是涉及一种杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着社会的进步，当今人类的生存环境发生了巨大的变化，全球气候变暖、臭氧层空洞、生物多样性减少、酸雨蔓延、森林锐减及土地荒漠化等各种污染问题，随之而来的各种疾病增加，癌症是严重危害人类健康的主要疾病之一。各种抗癌药物随之增加，因此寻求低毒、高效、具有抗癌活性的抗癌药物是当今人类亟待解决的问题。启动子是一段重要的遗传区域，位于基因5’末端上游调控区的一段DNA序列，在遗传学上是指一段能使基因进行转录的DNA序列。启动子可以确定基因的表达，也就是能确定细胞生产哪类蛋白质。如果启动子区基因出现变异，将对基因控制的表达有严重影响，这种变异常见于恶性肿瘤。因此抑制癌基因的表达的研究成为抗癌药物作用方法。文献中已经大量报道了各种金属配合物来检测癌基因启动子G-四链体，但是用杯芳烃这种立体结构的大环化合物来检测G-四链体的文章还未报道。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种癌基因启动子区G-四链体有识别作用、结合作用以及稳定作用的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合材料，该复合物制备工艺简单易行，为G-四链体提供通过生物大环分子检测的新的选择方案。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物，该复合物由氧化石墨烯与杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物通过酰胺键连接形成。优选地，该复合物由酰氯化的氧化石墨烯与杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物通过酰胺键连接形成。所述的酰胺键由芳烃腺嘌呤衍生物的-NH2基与酰氯化的氧化石墨烯的-C(O)Cl基发生酰胺化反应形成。所述的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物的化学式为C55H70O4N5Br，其结构式如下：杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物的制备方法，包括以下步骤：(1)将氧化石墨烯进行酰氯化，得到酰氯化的氧化石墨烯粉末；(2)用有机溶剂溶解过量的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物，加入酰氯化的氧化石墨烯粉末常温下搅拌6～96h，得到黑色颗粒悬浮液，离心分离，用饱和食盐水洗涤，然后烘干，得到黑色粉末，即为杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物。步骤(2)中的有机溶剂为DMF。优选地，步骤(2)中的常温搅拌时间为36h。步骤(2)中用饱和食盐水洗涤至pH＝7，再加入蒸馏水进行离心分离，使得酰氯化的氧化石墨烯粉末表面干净。步骤(2)中加入的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物应该过量，使得杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物尽可能的接到氧化石墨烯上，因为当杯芳烃量少时，氧化石墨烯上接的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物相对来说就会少，不能很好的发挥二者在G-四链体的识别、结合或稳定方面的协同作用。步骤(1)中将氧化石墨烯加入氯化剂和助剂的混合溶液中，超声将氧化石墨烯粉碎并分散均匀，于60～80℃条件下反应12～96h进行酰氯化，用四氢呋喃反复离心洗涤，冷冻干燥得到酰氯化的氧化石墨烯粉末。优选地，步骤(1)中的酰氯化反应在70℃条件下反应48h。步骤(1)中所述的氯化剂为二氯亚砜，所述的助剂为DMF。步骤(1)中作为助剂的DMF起到催化剂和增溶剂的作用。杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物在癌基因启动子区G-四链体的识别、结合或稳定方面的应用。所述的癌基因启动子为人类的癌基因DNA序列。氧化石墨烯具有良好的表面活性，且表面可以提供的大量π-π结合位点和氢键，经过酰氯化处理后，能够很好的与杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物产生反应，形成复合物。杯芳烃是一种很好的分子受体，但其本身对DNA或碱基并没有特定的识别能力，不能直接用于对DNA的识别，因此将腺嘌呤接到杯芳烃上，以使杯芳烃具有对DNA的识别能力，所以杯芳烃-腺嘌呤衍生物具有对G-四链体DNA的识别能力，但水溶性不好。氧化石墨烯虽然表面有大量的π–π结合位点和氢键，但它表面并不能很好的吸附G-四链体，又由于氧化石墨烯氧化石墨烯具有超大的比表面积，表面大量亲水性官能团，大量亲水性官能团具有很好的水溶性，所以将杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物与氧化石墨烯结合可以既发挥杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物的选择识别性能又能发挥氧化石墨烯良好的水溶性和生物兼容性。但是氧化石墨烯上面的羧基与杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物所含的氨基结合要用缩合剂，且反应条件难以控制，所以很难直接接到一起的，先通过将氧化石墨烯酰氯化，然后在与氨基发生酰胺化反应，反应条件温和，工艺简单，而且很容易将二者接到一起。本专利技术的复合物兼有杯芳烃衍生物对的特定识别能力以及氧化石墨烯的优良的生物兼容性，从而提高了G-四链体检测过程中的灵敏度，达到准确监测的目的。本专利设计合成将杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯结合，这一复合材料展现出对G-四链体的检测性能。在荧光传感过程中，引进杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯这一复合材料可以将其独特的优异性能整合到传感分子的运作中，从而改进整个运作体系。本专利为抗肿瘤药物在抗肿瘤方面的应用提供了一些理论依据。本专利技术的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物通过荧光实验对癌基因G-四链体有荧光增强效应，说明该复合材料能与癌基因启动子区G-四链体发生识别作用。通过CD光谱实验，发现随着衍生物浓度的不断增加，CD曲线最大正吸收峰和最小负吸收峰并没有发生明显偏移，说明该复合材料可以稳定启动子区G-四链体的结构。通过PCR仪热稳定性实验，测试了该复合材料使荧光标记的G-四链体的解链温度得到提高，说明所述材料可以使G-四链体的结构更稳定。与现有技术相比，本专利技术的复合物对癌基因启动子区G-四链体有识别作用、结合作用以及稳定作用，提供一种用生物大环分子通过生物传感的方法来检测G-四链体的新的选择方案。而且该复合物的制备工艺简单易行，易于大批量工业化生产。附图说明图1为实施例1制备得到的复合物的红外光谱图；图2为实施例1制备得到的复合物的XDR图；图3为实施例1制备得到的复合物在钾离子缓冲溶液中，与G-四链体bcl-2DNA作用的荧光光谱图；图4为实施例1制备得到的复合物在钾离子缓冲溶液中，与G-四链体相互作用的CD滴定图；图5为实施例1制备得到的复合物在钾离子缓冲溶液中，与G-四链体作用的解链温度实验曲线图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1一种杯[4]芳烃腺嘌呤衍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物‑氧化石墨烯复合物，其特征在于，该复合物由氧化石墨烯与杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物通过酰胺键连接形成。

【技术特征摘要】
1.一种杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物，其特征在于，该复合物由
氧化石墨烯与杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物通过酰胺键连接形成。
2.根据权利要求1所述的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物，其特征
在于，该复合物由酰氯化的氧化石墨烯与杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物通过酰胺键连接
形成。
3.根据权利要求2所述的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物，其特征
在于，所述的酰胺键由芳烃腺嘌呤衍生物的-NH2基与酰氯化的氧化石墨烯的
-C(O)Cl基发生酰胺化反应形成。
4.根据权利要求1所述的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物，其特征
在于，所述的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物的化学式为C55H70O4N5Br，其结构式如下：
5.如权利要求1所述的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物的制备方
法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氧化石墨烯进行酰氯化，得到酰氯化的氧化石墨烯粉末；
(2)用有机溶剂溶解过量的杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物，加入酰氯化的氧化石墨
烯粉末常温下搅拌6～96h，得到黑色颗粒悬浮液，离心分离，用饱和食盐水洗涤，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽，赵玉霞，石硕，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31