水溶性聚噻吩衍生物的合成及其傳感性能研究.pdf

1、共軛聚電解質(zhì)因其獨特的光學(xué)性質(zhì)和良好的生物相容性，作為熒光探針材料被廣泛地應(yīng)用于生物傳感領(lǐng)域。生物小分子因其結(jié)構(gòu)簡單，與共軛聚電解質(zhì)的相互作用較弱，導(dǎo)致其光譜變化小，難以實現(xiàn)高靈敏度的檢測，這是目前基于共軛聚電解質(zhì)生物傳感體系的一個亟待解決的問題。在各類共軛聚電解質(zhì)中，聚(3-烷氧基-4-甲基噻吩)（P3RO-4MeT）不僅易于合成與功能化，而且其衍生物的構(gòu)象對外界刺激非常敏感，響應(yīng)迅速，往往對待測物具有比色與熒光雙重響應(yīng)性，可以實現(xiàn)對

2、目標(biāo)檢測物的可視化和熒光雙模式的檢測。三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)是生物體內(nèi)的一種重要小分子，建立簡單、快速、靈敏和準(zhǔn)確的ATP檢測方法不僅有助于推動生命過程的研究，同時對于臨床診斷、藥物分析、藥物開發(fā)等領(lǐng)域也有著重要的實際意義。本論文針對目前聚噻吩ATP生物傳感體系存在的靈敏度、選擇性不高的問題，設(shè)計合成了一系列側(cè)鏈含有識別基團(tuán)的聚噻吩衍生物，考察了它們對ATP的識別及傳感性質(zhì)。本論文主要的研究內(nèi)

3、容如下所述:
　　1.水溶性聚噻吩衍生物的合成及表征。側(cè)鏈含有季銨鹽、蒽及硼酸基團(tuán)的噻吩衍生物單體的制備及相應(yīng)共聚物的合成。利用核磁共振(NMR)、元素分析(EA)、質(zhì)譜(MS)、凝膠滲透色譜(GPC)等手段對其化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征和確認(rèn)。
　　2.側(cè)鏈含有季銨鹽基團(tuán)和蒽基團(tuán)的聚噻吩共聚物CPT-A的傳感性質(zhì)研究。利用側(cè)鏈上季銨鹽基團(tuán)與ATP磷酸基團(tuán)之間的靜電相互作用誘導(dǎo)CPT-A的構(gòu)象發(fā)生由非平面向平面化的轉(zhuǎn)變，引起聚噻吩鏈

4、的π-π堆積，導(dǎo)致了CPT-A紫外-可見光譜明顯紅移，而熒光強度發(fā)生明顯的淬滅，由于在此過程中CPT-A側(cè)鏈上少量的蒽基團(tuán)的存在，促進(jìn)了聚噻吩鏈的π-π堆積，從而顯著提高了ATP檢測的靈敏度。
　　3.側(cè)鏈含有季銨鹽基團(tuán)和硼酸基團(tuán)的聚噻吩共聚物CPT-B的傳感性質(zhì)研究。利用CPT-B側(cè)鏈上季銨鹽基團(tuán)與ATP上的磷酸基團(tuán)的靜電相互作用和CPT-B側(cè)鏈上硼酸基團(tuán)與ATP上的核糖單元可以發(fā)生環(huán)酯化反應(yīng)的協(xié)同效應(yīng)，使得聚噻吩鏈的構(gòu)象在AT