[发明专利]基于光诱导质子转移过程的光响应DNA水凝胶的制备方法

权利要求书

1.基于光诱导质子转移过程的光响应DNA水凝胶的制备方法，其特征在于：使用的DNA序列包括DNA(1)、DNA(2)和DNA(3)，DNA(1)为富胞嘧啶序列，由DNA(1)序列制备的共聚物Ⅰ在光照条件下，DNA(1)的胞嘧啶与氢离子结合形成分子间i-motif结构的交联单元，共聚物Ⅰ由溶液向凝胶态转变；DNA(2)和DNA(3)为互补双链交联单元，DNA(3)为富胞嘧啶序列，由DNA(2)和DNA(3)序列制备的共聚物Ⅱ在光照条件下，胞嘧啶与氢离子结合形成分子内i-motif结构进而使双链交联单元解离，共聚物Ⅱ由凝胶向溶液态转变；

DNA(1)、DNA(2)和DNA(3)序列均在5’端修饰不饱和双键，DNA(1)、DNA(2)和DNA(3)的序列分别为：

DNA(1)：5’-Acrydite-AAAACCCCTAACCCC-3’

DNA(2)：5’-Acrydite-GATCAGGGTTAGG-3’

DNA(3)：5’-Acrydite-CCCTAACCCTAACCCTAACCCTGATC-3’；

所述的基于光诱导质子转移过程的光响应DNA水凝胶的制备方法，包括如下制备步骤：

（1）制备具有光致产酸性质的单体3-醛基-4-硝基丙烯酸苯酯：

先将5-羟基-2-硝基苯甲醛溶液和三乙胺进行混合形成混合溶液Ⅰ，再将丙烯酰氯溶液逐滴加入混合溶液Ⅰ中反应，分离纯化后即得具有光致产酸效应的单体3-醛基-4-硝基丙烯酸苯酯（Ac-NBA）；

（2）将单体Ac-NBA溶液、丙烯酰胺溶液和DNA(1)进行混合形成混合溶液Ⅱ或将单体Ac-NBA溶液、丙烯酰胺溶液、DNA(2)和DNA(3)进行混合形成混合溶液Ⅱ；

（3）将步骤（2）中制备的混合溶液Ⅱ中加入引发剂形成混合溶液Ⅲ，聚合后纯化得到共聚物。

2.根据权利要求1所述的基于光诱导质子转移过程的光响应DNA水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，丙烯酰氯溶解无水四氢呋喃中形成丙烯酰氯溶液，丙烯酰氯在混合溶液Ⅰ中的浓度为1-3 wt%；

5-羟基-2-硝基苯甲醛溶液溶解在无水四氢呋喃中形成5-羟基-2-硝基苯甲醛溶液，5-羟基-2-硝基苯甲醛在混合溶液Ⅰ中的浓度为0.2-0.5 M；

单体Ac-NBA溶解于DMF中形成单体Ac-NBA溶液，单体Ac-NBA在混合溶液Ⅲ中的浓度为2-5 mM。

3.根据权利要求2所述的基于光诱导质子转移过程的光响应DNA水凝胶的制备方法，其特征在于：所述单体Ac-NBA在混合溶液Ⅲ中的浓度为3.6 mM。

4.根据权利要求1所述的基于光诱导质子转移过程的光响应DNA水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，将丙烯酰胺加入到Tris-HCl缓冲溶液中形成丙烯酰胺溶液，丙烯酰胺在混合溶液Ⅲ中的浓度为1-3 wt%。

5.根据权利要求1所述的基于光诱导质子转移过程的光响应DNA水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，DNA(1)在混合溶液Ⅲ中的浓度为0.6-0.9 mM；DNA(2)与DNA(3)在混合溶液Ⅲ中的浓度为0.5-0.7 mM。

6.根据权利要求5所述的基于光诱导质子转移过程的光响应DNA水凝胶的制备方法，其特征在于：所述DNA(1)在混合溶液Ⅲ中的浓度为0.75 mM，DNA(2)与DNA(3)在混合溶液Ⅲ中的浓度为0.6 mM。

7.根据权利要求1所述的基于光诱导质子转移过程的光响应DNA水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，引发剂为四甲基乙二胺和过硫酸铵的混合溶液；四甲基乙二胺混合溶液Ⅲ中的浓度为0.1-0.3 wt%，过硫酸铵混合溶液Ⅲ中的浓度为0.3-0.5 wt%。