基于硼親和作用的夾心型葡萄糖電化學(xué)傳感器研究.pdf

1、目前，糖尿病已經(jīng)成為嚴(yán)重威脅人類健康的疾病之一，血糖水平的檢測作為臨床診斷糖尿病的有效手段而受到科研工作者的廣泛關(guān)注。硼酸及其衍生物可以與順式二羥基類化合物可逆生成五元或者六元環(huán)狀酯，利用這一特性可以人工合成含有硼酸的分子識別受體來選擇性識別糖類，糖蛋白，兒茶酚類以及氟離子。電化學(xué)傳感器具有靈敏度高，分析速度快和使用方便等優(yōu)點已經(jīng)成為很受歡迎的分析工具，因此，基于苯硼酸及其衍生物的電化學(xué)葡萄糖傳感器對糖尿病患者在臨床上的血糖水平檢測具有

2、很好的應(yīng)用前景。本論文是基于苯硼酸衍生物與葡萄糖結(jié)合形成二齒復(fù)合物，構(gòu)建了兩種新型夾心結(jié)構(gòu)的傳感器實現(xiàn)了對葡萄糖的選擇性檢測，為臨床檢測血糖水平提供了新的思路。此外還設(shè)計了一種具有電活性的硼酸衍生物可實現(xiàn)對糖的無標(biāo)記檢測。
　　第一章緒論部分主要介紹了近幾年基于硼酸衍生物的電化學(xué)傳感在檢測糖類，糖蛋白、兒茶酚類、其他含有二醇結(jié)構(gòu)的化合物以及氟離子等方面的應(yīng)用，并對基于夾心法的電化學(xué)傳感器的應(yīng)用及發(fā)展做了簡單的概述。
　　第二

3、章構(gòu)建了一種用于選擇性檢測葡萄糖的可棄置夾心型電化學(xué)傳感器。通過電化學(xué)原位重氮化反應(yīng)將初級受體3-氨基苯基硼酸(mAPBA)共價鍵合在絲網(wǎng)印刷碳電極表面。由于目標(biāo)分子葡萄糖具有兩個順式二醇位點，葡萄糖首先與電極表面的初級受體結(jié)合，接著與二級受體二茂鐵硼酸結(jié)合形成夾心結(jié)構(gòu)。實驗表明，所設(shè)計的夾心型傳感器對葡萄糖檢測具有高的選擇性，在0.5～20.0mM的范圍內(nèi)對葡萄糖的響應(yīng)有良好的線性關(guān)系，檢測限為0.1mM(S/N=3)。此外，該可棄置

4、型傳感器可用于臨床尿樣中葡萄糖的檢測。
　　第三章合成了一種具有電活性的氨基苯硼酸-鄰苯二酚化合物，用來構(gòu)建基于氧化還原電容器的檢測葡萄糖的夾心型傳感器。葡萄糖首先結(jié)合初級受體即交聯(lián)在殼聚糖修飾電極表面的mAPBA，隨后再結(jié)合二級受體氨基苯硼酸-鄰苯二酚化合物形成夾心結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)類似氧化還原電容器，加入二茂鐵甲酸和三氯化六氨合釕，促進(jìn)二級受體電信號在電極表面的傳導(dǎo)和放大，實現(xiàn)對葡萄糖的高靈敏檢測。實驗表明，該夾心型傳感器對葡萄糖有

5、很好的選擇性，在0.02～1.0mM和0.1～15.0mM濃度范圍內(nèi)成良好的線性關(guān)系，其檢測限為0.01mM(S/N=3)。這為含有糖基的其他大分子如糖蛋白和細(xì)胞的檢測提供了參考。
　　第四章合成了一種具有電活性的硼酸衍生物，提供了對糖無標(biāo)記電化學(xué)檢測新方法。首先，1，4-萘醌(NQ)與mAPBA通過發(fā)生Michael加成反應(yīng)合成mAPBA-NQ化合物。其次，采用電化學(xué)方法在溶液中研究mAPBA-NQ與糖的相互作用。最后，通過π-