基于功能化柱芳烃主客体识别作用构建电化学生物传感器
电化学生物传感器是以电分析化学与生物学领域为研究背景,共享两个领域的研究方法与研究手段,相互促进,寻找两者的最佳研究结合点,创造出一定的应用价值.此类传感器具有专一性强、响应迅速、灵敏度高、连续在线监测和多组分同时测定等特性.与传统的主体分子相比，柱芳烃具有独特的优势:首先，其结构刚性且高度对称，可以选择性的绑定客体分子;其次，更容易在苯环位置或者选择性的用不同取代基功能化，改善主客体识别性质;再次，其较易溶解于有机溶剂，拓展了在各个领域中的应用。这些特征加上富含电子的空腔使柱芳烃作为主体分子更易包络各种缺电子客体或者其他中性分子，本文通过合成硫酯化的柱芳烃(P5A),并基于其超分子结构和主客体识别特性，研究了该主体分子与多种客体分子的识别作用，构建新型的基于均相DNA杂交的电化学生物传感器。首先，分别采用比色法和合成特定电化学活性客体分子-氨基辛烷二茂铁验证硫酯化P5A的识别作用。比色法中用合成的P5A和六氟磷酸配位的百草枯进行包络，混合溶液颜色呈明显的黄色，证明主客体间具有包络作用。由于PSA可以与烷基胺类客体进行包络，进一步合成了客体分子氨基辛烷二茂铁，分别对其进行了电化学测定、捕获时间研究和核磁表征等测试。其次，研究了P5A对亚甲基蓝包络后在辣根过氧化物酶和H202共同存在下的催化作用，分别优化了缓冲溶液的选择和HRP、MB、H2O2浓度不同时对电化学测定的影响。再次，设计了P5A包络二氨基辛烷后通过形成酞胺键结合二茂铁甲酸，在pH调节的碱性条件下发生酞胺键水解，P5A还可以通过与氨基化长链烷基DNA探针结合，检测电化学活性物质信号探针，间接测定目标DNA。该传感器应用领域广泛，有望应用于实际检测中。
电化学生物传感器 柱芳烃 比色法 氨基辛烷二茂铁 主客体识别作用
杨帅 汤亚泥 游敏 张帆 廖小娟 何品刚
华东师范大学化学系,上海200241
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2014-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）