銅配合物抑菌作用的研究及幾種化學(xué)修飾電極的制備.pdf

1、本論文的研究內(nèi)容主要分為兩個(gè)部分：(1)微量熱法研究氨基酸-鄰菲咯啉-銅(Ⅱ)配合物對大腸桿菌作用，并對作用機(jī)理進(jìn)行探討；(2)制備了三種化學(xué)修飾電極分別用于抗壞血酸電化學(xué)催化檢測、丙型肝炎病毒1b型核酸特異序列定量檢測、過氧化氫酶固定。具體研究內(nèi)容如下所述。
　　 (ⅰ)在第2章中合成了幾種配合物[Cu(phen)(L-Ser)(H2O)Cl](1)、[Cu(phen)(Gly)(H2O)]Cl·3H2O(2)、[Cu(phe

2、n)(L-Ala)(H2O)]Cl·H2O(3)、[Cu(phen)(L-Phe)(H2O)]Cl·2.5H2O(4)、Cu(phen)2Cl2·6H2O(5)(phen=1，10-phenanthroline)。配合物1是一種未被報(bào)道的新型配合物，用X射線單晶衍射法對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，該晶體為三斜晶系，P1空間群。a=6.8953(15)(A)、b=10.737(2)(A)、c=11.894(3)(A)，α=110.395(3)°、β

3、=94.183(4)°、γ=100.540(3)°。隨后用微量熱法研究了五種配合物以及CuCl2(6)對大腸桿菌的作用。通過對熱曲線分析得到熱動力學(xué)參數(shù)：生長速率常數(shù)(k)、抑菌率(I)、半抑菌濃度(IC50)、傳代時(shí)間(tG)。結(jié)果顯示，這些化合物在低濃度時(shí)都能促進(jìn)大腸桿菌生長，而高濃度時(shí)皆抑制大腸桿菌生長。這幾種化合物對大腸桿菌的生長抑制作用順序?yàn)?>1～2～3～4>6。
　　 (ⅱ)在第3章中進(jìn)一步對CuCl2(1)、Cu

4、(phen)2Cl2·6H2O(2)、[Cu(phen)(Gly)(H2O)]Cl·3H2O(3)、[Cu(phen)(L-Ser)(H2O)Cl](4)的抑菌機(jī)理進(jìn)行研究探討。研究從三個(gè)可能的影響因素入手，分別是不正常代謝造成銅在細(xì)菌體內(nèi)積累、配合物與細(xì)菌體內(nèi)DNA結(jié)合對核酸代謝的影響、配合物對細(xì)菌的DNA切割作用。用電感耦合等離子體.吸收光譜(ICP-AES)測量了銅在細(xì)菌體內(nèi)的積累量，紫外-可見光譜法(UV-vis)研究了幾種物質(zhì)

5、與DNA的作用模式與結(jié)合常數(shù)，凝膠電泳法(GE)研究了配合物的DNA切割活性。同時(shí)用電化學(xué)循環(huán)伏安法(CV)測量了配合物的Cu(Ⅱ)j/Cu(Ⅰ)氧化還原電位，研究表明氧化還原電位為配合物DNA切割活性的一個(gè)影響因素。以上因素很好地詮釋了配合物的抑菌活性(2>3>4>1)。
　　 (ⅲ)在第4章中合成了一種新型的水楊醛類甘氨酸席夫堿雙核銅(Ⅱ)配合物[Cu2(Sal-Gly)2(H2O)2]，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示，[C

6、u2(Sal-Gly)2(H2O)2]晶體屬于單斜晶系，P21/c空間群。配合物分子是由兩個(gè)[Cu(Sal-Gly)(H2O)]單元組成。研究了不同電勢范圍下配合物在玻碳電極上的電化學(xué)聚合特性。當(dāng)掃描電勢達(dá)到1.4 V時(shí)，電化學(xué)聚合出現(xiàn)。修飾電極對抗壞血酸顯示良好的電催化氧化特性，并用計(jì)時(shí)安培法對抗壞血酸進(jìn)行檢測，呈現(xiàn)出線性響應(yīng)，線性范圍為2-500μM，檢測靈敏度為22.9 nAμM-1(R2=0.9998)，檢測限為0.39μM(S

7、/N=3)。該檢測方法可以用來對藥片中抗壞血酸的含量進(jìn)行分析。
　　 (iv)在第5章中通過一種新策略，設(shè)計(jì)了一種非標(biāo)記型電化學(xué)DNA傳感器，用于對丙型肝炎病毒1b型特異核酸序列進(jìn)行檢測。首先，L-半胱氨酸(L-Cys)自組裝固定到金電極表面，隨后配合物[Co(phen)2Cl2]Cl與固定在電極表面的L-Cys發(fā)生配位反應(yīng)生成[Co(phen)2(L-Cys)]。固定在電極表面的[Co(phen)2(L-Cys)]起到電化學(xué)指

8、示劑與探針固定的雙重作用。通過方波伏安法(SWV)對雜交信號進(jìn)行檢測，檢測出的電信號強(qiáng)度與DNA濃度的對數(shù)值呈線性關(guān)系，線性響應(yīng)范圍為1 pM-1μM(R=0.99)。同時(shí)該傳感器顯示出良好的選擇性，可以用來對DNA單堿基錯配雜交進(jìn)行鑒別。
　　 (v)在第6章中設(shè)計(jì)了一種基于金屬離子螯合法固定蛋白質(zhì)的新方法。首先電化學(xué)聚合苯胺(ANI)/鄰氨基苯甲酸(OAA)得到在中性溶液中具有導(dǎo)電性的聚(苯胺-鄰氨基苯甲酸)(PAOAA)共

9、聚物膜，并對膜進(jìn)行了SEM、EDS表征。隨后膜負(fù)載Cu2+，Cu2+作為螯合離子通過配位作用固定過氧化氫酶(Cat)。用EDS測量了銅的負(fù)載量為0.49％。脈沖伏安法(DPV)研究了Cat在金電極表面的固定過程，顯示隨著ANI/OAA在電極表面聚合成膜、Cat在修飾電極表面固定，電極在10 mmol/L K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6(Fe(CN)63-/4-)溶液中的掃描峰電流由裸電極的121μA依次降到92.6、71.8μA