本发明专利技术提出了一种两性羧酸镧金属有机骨架及其合成方法和应用，其化学式为{[La4(Cmdcp)6(H2O)9]}n (1) （n表示聚合度，取自然数）。本发明专利技术可用于HIV DNA或SUDV RNA核酸序列的检测。本发明专利技术产物原料来源广泛，容易获得。本发明专利技术产物合成方法的反应条件温和，时间短，可在水溶液中重结晶获得，无毒无害，做到了绿色化学；无需惰性气体保护；产率为86%以上，纯度达100%。本发明专利技术产品活性上的优势：同时对病毒HIV ds-DNA和SUDV RNA具有效检测效果；检测快速高效、操作简便、灵敏。有望成为一种新型的体外检测病毒核酸序列试剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配位化学和无机药物化学领域，尤其是涉及一种两性羧酸镧金属有机 骨架及其合成方法和应用。
技术介绍
众所周知，由病毒引起的艾滋病和埃博拉出血热等疾病具有无法治愈，容易传染、 且目前尚无有效的预防疫苗和特异治疗药物等特点。因此，寻找早期诊断试剂并隔离治疗 从而降低病毒的传播风险成为当务之急。 目前临床所使用的检测病毒核酸序列的方法(如PCR，S〇uthern blot)普遍存在操 作繁琐、耗时、成本高和易出现假阳性结果等缺陷。因此，寻找一种制备简单、操作简便、选 择性高、快速检测毒核酸分子序列的有效方法，对于早期诊断并隔离治疗，从而达到降低病 毒传播风险具有重要意义。 金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks，MOFs)是一类通过金属离子或金属簇 与有机配体自组装的方式，由金属离子或金属簇作为顶点，通过有机配体连接而成的有机-无机杂化材料(Organic-Inorganic hybrid materials)，是目前受到广泛关注的一种新功 能材料，该材料在气体的吸附与分离、有机反应催化、发光材料、磁性材料、小分子探针和载 药等领域均具有一定的应用前景。而MOFs作为病毒核酸分子探针却是一个全新的前沿研 究领域。 2013年，Chen Guonan课题组第一次利用金属有机骨架化合物Cu(H2dtoa)检测艾 滋病病毒HIV-1 U5序列，检测限达到3nM。这是MOFs材料第一次应用于检测病毒核酸大分 子。该方法具有操作简便、成本低、快速灵敏等优点。 尽管MOFs材料的病毒核酸分子检测功能前景受到了科学家广泛的关注，但是，目 前文献报道的为数不多的用于病毒核酸分子检测的MOFs均为从文献中筛选出的对水具有 稳定性能的化合物，大量已合成的MOFs因为对水敏感而导致骨架坍塌，使得其进一步的应 用研究受到了极大的限制。迄今为止，合成得到对水稳定的MOFs材料还不是很多，因此，设 计合成对水稳定的MOFs材料对进一步深入研究MOFs材料的核酸分子探针功能具有重要意 义。 根据已有的文献报道，季铵盐基团因其较大的极性，通过引入该类基团到金属有 机骨架材料中，能大大增强其水稳定性。此外，季铵盐基团上带正电荷的氮原子能增加化合 物与带负电的DNA的亲和力，有利于对病毒核酸序列的检测。将季铵盐基团和羧酸基团同时 引入构筑两性羧酸配体，不仅了发挥羧酸较强的配位能力和多样的配位模式的优势，而且 还能有效的克服金属有机骨架材料水稳定性的缺陷。 季铵盐型羧酸配体和金属离子通过自组装的方式形成三维孔洞的金属有机骨架 材料，能通过孔洞对探针DNA的包裹，静电作用促进相互结合，提高化合物对探针的吸附，有 利于进一步的对靶向病毒核酸序列的检测。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一，在于引入季铵盐来提高金属有机骨架的水稳定 性，解决羧酸类金属有机骨架的水稳定性问题。 本专利技术所要解决的技术问题之二，在于提供两性羧酸镧金属有机骨架及其合成方 法 本专利技术所要解决的技术问题之三，还在于采用合成的两性羧酸镧金属有机骨架检 测HIV ds-DNA与SUDV RNA序列的应用。 本专利技术的第一种技术方案是这样实现的：一种两性羧酸镧金属有机骨架，其化学 式为{}11(1)(11表不聚合度，取自然数）。 本专利技术的第二种技术方案是这样实现的： -种两性羧酸镧金属有机骨架的合成方法，包括以下步骤组成： a、按物质量称取91 · 5mg，0 · 3mmol的白色固体H3CmdcpBr悬浮于5mL的MeOH中，用 0.1 mM NaOH溶液将pH调至7.0，得到澄清溶液； b、按摩尔比称取86.6mg，0.2mmol的固体La(N〇3)3 · 6H2O溶解于5mL的MeOH溶液中， 得到镧盐的澄清溶液； c、将摩尔比为2:3的La(N03)3 · 6H20溶液逐滴加入到H3CmdcpBr的澄清溶液中，室 温搅拌反应〇. 5h，反应出现大量白色的沉淀； d、将沉淀进行过滤，并用5mL的MeOH洗涤沉淀，再将白色沉淀用100mL的H20溶解， 过滤得到澄清溶液； e、将混合后的澄清溶液在室温环境下静置一周后，有针状无色透明晶体从溶液 中析出，并贴于容器内壁，将针状晶体从溶液中分离，并用乙醚洗净，真空干燥得到高纯度 的{} n(l)(n表示聚合度，取自然数）。 本专利技术的第三种技术方案是这样实现的： 一种两性羧酸镧金属有机骨架的应用，可用于HIV DNA或SUDV RNA核酸序列的检 测。 采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果为:本专利技术所述镧金属有机骨架中季铵 盐的引入增大了极性，显著提高了 M0F的水稳定性，为M0F活性的研究提供了前提条件。同时 配体中较多的羧酸数目也为其结构的形成提供了良好的条件，M0F结构中较大的孔洞和孔 洞边缘带正电的季铵氮原子能够与探针DNA产生静电作用，孔洞边缘的芳环能够与探针DNA 产生3T-3T作用，从而增强化合物对探针DNA的吸附，为靶向HIV ds-DNA和SUDV RNA的检测起 到关键性作用。实验结果证明，该化合物对HIV ds-DNA和SUDV RNA序列均具有良好的检测 效果，检测过程简便快速。有望进一步开发成检测病毒核酸序列的材料，在医学领域中具有 非常重要的应用前景。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还 可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本专利技术X-射线单晶衍射表征结果【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本专利技术保护的范围。 实施例1 -种两性羧酸镧金属有机骨架，其化学式为{}n(l)(n表示聚 合度，取自然数）。 实施例2 本专利技术配合物的制备反应式如下： 具体步骤如下： a、按物质量称取固体IfeCmdcpBr (91 · 5mg，0 · 3mmol)悬浮于Me0H(5mL)溶液中，用 0.1 mM NaOH溶液将pH调至7.0，得到澄清溶液。 b、按摩尔比称取固体La(N〇3)3 · 6H2〇(86.6mg，0.2mmol)溶解于MeOH溶液(5mL)中， 得到镧盐的澄清溶液。 c、将摩尔比为2:3的La(N03)3 · 6H20溶液逐滴加入到H3CmdcpBr的澄清溶液中，室 温搅拌反应〇. 5h，反应出现大量白色的沉淀。 d、将沉淀进行过滤，并用Me0H(5mL)洗涤沉淀，再将白色沉淀用H20(100mL)于100 °C溶解，过滤得到澄清溶液。 e、将混合后的澄清溶液室温静置一周后，有针状无色透明晶体从溶液中析出贴于 容器内壁，将针状晶体从溶液中分离，乙醚洗净并真空干燥即得高纯度的本专利技术金属有机 骨架化合物。产量:88.8mg，产率:86%。本专利技术配合物的鉴定 本专利技术所述的配合物常温下为无色针状晶当前第1页1 2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种两性羧酸镧金属有机骨架，其特征在于，其化学式为{[La4(Cmdcp)6(H2O)9]}n (1)（n表示聚合度，取自然数）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈金香，杨水平，孙斌，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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