溫敏聚合物析相溫度的后調(diào)控和金屬離子熒光探針的研究.pdf

1、近年來，新型環(huán)境敏感材料與熒光探針結(jié)合構(gòu)建新型傳感體系逐漸成為化學(xué)、材料和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。溫敏聚合物作為一種能夠?qū)Νh(huán)境溫度刺激產(chǎn)生響應(yīng)的智能聚合物，在藥物控制釋放、酶的固定化、生物分離及免疫分析等方面有著巨大的潛在應(yīng)用前景。本論文以溫敏聚合物和有機(jī)熒光探針為研究對象，致力于構(gòu)建新型高選擇性和高靈敏度傳感體系，探討其在分析生物化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
　　 本論文共分為四章，包含以下主要研究內(nèi)容：
　　 第一章為

2、前言，首先介紹了環(huán)境敏感性材料以及溫敏聚合物的特性和相變機(jī)理，并綜述了溫敏聚合物在生物分離，藥物控制釋放、細(xì)胞培養(yǎng)及分離和酶的固定等方面的研究進(jìn)展。其次，介紹了有機(jī)熒光探針的傳感機(jī)理及應(yīng)用于金屬離子檢測的研究進(jìn)展。
　　 第二章以鄰硝芐基類光敏基團(tuán)標(biāo)記的PEG為親水性光活性單體，通過與N異丙基丙烯酰胺共聚制備了一種具有固定親水/疏水組分比例的新型光敏聚合物前軀體。該前軀體具有固定的LCST，而后通過光化學(xué)方法對前軀體進(jìn)行“后調(diào)控

3、”處理，得到一系列由于具有不同親水/疏水組分比例而具有不同LCST的溫敏共聚物，從而達(dá)到對溫敏聚合物L(fēng)CST的“后調(diào)控”目的。該新型的光敏聚合物前驅(qū)體具有良好的水溶性、LCST可調(diào)控范圍廣、光調(diào)控時(shí)間短、產(chǎn)物穩(wěn)定等特點(diǎn)，并且在特定的溫度下，其形態(tài)可以通過紫外光的照射進(jìn)行調(diào)控。因此，該共聚物前驅(qū)體和調(diào)控后得到的系列新型溫敏聚合物有望應(yīng)用于生物分子的相分離分析以及藥物控制釋放系統(tǒng)的構(gòu)建。
　　 第三章基于溫敏聚合物的溫敏特性和熒光染

4、料的極性敏感特性，設(shè)計(jì)合成了一種新型熒光染料摻雜的聚合物納米微球溫度敏感探針。該納米顆粒的熒光性質(zhì)對溫度敏感，從而可用于環(huán)境溫度微小變化的在線監(jiān)測。實(shí)驗(yàn)通過微乳液聚合法將N-異丙基丙烯酰胺和極性熒光染料耐爾藍(lán)-甲基丙烯酸衍生物通過交聯(lián)劑N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺共聚制得染料摻雜的聚合物納米微球。由于聚合物納米微球在溶液溫度低于或高于溫敏聚合物L(fēng)CST時(shí)分別處于溶脹狀態(tài)或收縮狀態(tài)，致使微球內(nèi)部微環(huán)境的極性不同，從而使包埋于聚合物微球內(nèi)部的

5、極性熒光染料的熒光特性發(fā)生改變，并據(jù)此指示環(huán)境溫度的微小變化。因此，利用該聚合物納米微球溫度敏感探針，可以對聚合物所處的環(huán)境溫度的微小變化在LCST突躍范圍內(nèi)進(jìn)行在線監(jiān)測。
　　 第四章設(shè)計(jì)合成了一種基于耐爾藍(lán)衍生物作為熒光團(tuán)的新型熒光探針二甲基吡啶乙二胺-耐爾藍(lán)衍生物，該探針具有良好的水溶性和光穩(wěn)定性，其最大吸收和熒光發(fā)射波長分別位于628nm和656nm。研究結(jié)果表明，水相中微量的Cu2+可以顯著猝滅探針分子在656nm處的