文档介绍：基于新型对亚苯基亚乙炔基衍生物的小分子化学/生物传感研究—.痓研究生姓名指导教师姓名、职称学科专刘美玲姚守拙教授张友玉教授分析化学究方生命分析中的新分析方法业研向湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一二年十二月分类号学校代码学号一“●
中文摘要复杂的食品、药品、生物样品、环境样品中相关小分子的定性定量检测,是食品安全与卫生、疾病预防与诊断、环境污染与监测的核心问题。发展快速、简单、灵敏的用于复杂样品中单组份或多组份检测的新方法具有重要意义。化学/生物传感检测技术作为新型的检测技术已被广泛用于复杂的食品、药品、生物样品和环境样品中的相关小分子的定性定量检测。而创新传感方法,开发高效和信号放大的新型传感材料,是制备高灵敏度和高选择性传感器的关键。本学位论文对化学/生物传感器进行了简要概述,重点对新型化学传感器的设计与构建,尤其对纳米材料、电子媒介体和分子导线等在化学和生物传感领域的应用进行了详细综述。作为一类极为重要的分子导线,低聚对亚苯基亚乙炔基衍生物以其所具有的诸如整流、存储和开关等奇特性质而被广泛应用于分子电子学的各个方面。利用此类化合物的优良光电性质,可望建立一些对小分子检测具有灵敏响应特性的检测方法。基于此,本论文中设计并合成两类功能化对亚苯基亚乙炔基类化合物,结合纳米材料和环糊精等构建了系列具有优异传感性能的传感器并用于生命体系和环境体系中相关小分子的检测。主要工作内容如下:ü椎缛〈⑶椎缂映伞⒓映上ァ偶联等反应合成了四-4(42基,惠刘0化合物,涣虼宜岜锦セ一乙炔基桨化合物,患琢蛎驯交一乙炔基桨化合物,,刘0化合物。中间体和目标化合物均通过MSm溶剂如三氯甲烷或四氢呋喃中具有良好的光谱性质,而在水溶液中其荧光迅速B23B合物。详细探讨了该超分子包合反应过程,并推导了相应的包合机理。将化合物隓一环糊精的超分子包合物用于水溶液中水杨醛的检测。在最优条件下,NMR
×峭随着水杨醛的加入,超分子化合物的荧光被猝灭,据此可定量检测水杨醛,线杓撇⒑,并对这两种化合物的结构进行了表征确认。详细研究了这两种化合物的光谱性质及其与换泛ǖ陌戏从Γ教至顺肿臃从滩⑼频剂讼嘤Φ陌匣理。研究发现:随着包合物的形成,这两种化合物的荧光明显增强:在三聚氰胺的存在下,化合物的环糊精包合物的荧光被猝灭,由此建立了灵敏检测水中三聚氰胺的新方法,,简写为—。该分子中含有苯乙炔骨架,封端基分别为二茂铁和氨基砌块,该化合物拥有优良的电化学性质,可以作为新型的电子媒介体用于构建电化学传感器。通过一锅法将石墨烯的水溶液和—芤夯旌希备了—└春衔铮斡诓L嫉缂ǎ俚紊弦徊鉔ぃ菇诵型//.奘蔚牟L嫉缂ā=獸甆固定于石墨烯基体中,不但可以增强石墨烯复合物的电子传输性能和稳定性,同时也能有效防止二茂铁的泄露。研究表明,多巴胺在复合物修饰电极上的检测信号显著增强,石墨烯的电催化性能和二茂铁的电子媒介作用对检测信号的放大起主要作用。无论尿酸和抗坏血酸存在与否,多巴胺的电流响应与其浓度均呈良好的线性关系,线性范围分别为唬×。测限分别为和。采用标准加入法,该修饰电极可很好地用于实际样品中多巴胺的检测。我们还进一步深入探讨了这一新检测方法中的信号放大的可能机理。┢淞己玫南嗷プ饔弥票噶薌痗/—复合物,并成功用于细胞色素墓潭ǎ竦肎痗//修饰电极。实验研究发现,/疐甆复合物可以实现与电极间的快速电子传递,/疐狽/。该电极对亚硝酸钠有良好的电催化作用,
围内呈良好的线性关系,检测限低至豈。杓啤⒑,.,此化合物以低聚对亚苯基亚乙炔基作为骨架,以二茂铁和硫酯基为端基。将—、高灵敏芦丁传感器。将二茂铁乙炔衍生物结合纳米金、石墨烯/壳聚糖构建了两种不同的修饰电极,/—/电极。实验发现,芦丁在电极系牡缁Ч淌受扩散控制,而在电极系牡缁Ч淌鞘艽士刂频摹T谧钣攀笛樘跫拢电极下ǘ〖,线性回归系数为;而在电极希咝苑段Ю┐笾..癕,线性回归系数为。研究表明,电极觳饴ǘ〉南咝苑段Ц怼⒓觳庀薷汀⑽榷ㄐ愿谩状伪ǖ懒艘恢炙匦藕欧糯蠹觳馄教ㄓ糜诔槊艏觳饪够笛K多巴胺、尿酸和乙酰氨基酚的四组份混合物。,。由于纳米材料如纳米粒子和的催化作用以