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生物分子构筑的超分子凝胶在不同领域具有重要的应用价值[1]。鸟苷及其衍生物具有平面刚性结构,其结构中的多个氢键结合位点使该类分子能够同时充当氢键的供体和受体。该类分子在适当条件下可以通过多种非共价作用形成G四联体等多种聚集结构,是构筑凝胶的良好结构基元[2]。目前对G四联体凝胶的研究主要集中在结构、性质及功能三方面,科学家们利用天然和人工合成的鸟苷衍生物构筑了多种凝胶体系,并将其应用在电子传输、手性模版、染料分离、药物运输与释放等方面。单磷酸鸟苷钠(GMP)作为一种常见的鸟苷衍生物,是RNA的基本结构单元。分子结构中的鸟嘌呤和带负电的磷酸根均能与金属离子结合,而不同条件下的结合方式不同。本文在酸性条件下利用三价镧系离子诱导GMP形成G四联体凝胶,并研究了不同的pH、La3+浓度及镧系离子种类诱导形成凝胶的性质。透射电子显微镜(TEM)的结果表明,不同镧系离子诱导形成的凝胶的微观结构均为纤维交联而成的网络状结构(图Fig. 1a)。红外光谱(FT-IR)证明金属离子与GMP的结合位置具有一定的选择性:高pH下,La3+倾向于与带负电的磷酸根结合,聚集形成纳米颗粒;pH在26时,磷酸根部分质子化,La3+可以与鸟嘌呤部分作用形成四分体,而与磷酸根的作用相对较弱,诱导形成G四联体凝胶(图Fig. 1b)。圆二色(CD)、红外光谱和X-射线粉末衍射(XRD)等结果证实了G四联体结构的形成。此外,不同镧系离子诱导形成的GMP凝胶在微观结构、流变学性质以及对特异性探针(硫黄素T)的荧光增强能力等方面均表现出不同规律。该体系的研究结果能够为设计和构筑G四联体凝胶提供有用信息。