水溶性聚噻吩比率探針的設(shè)計(jì)合成及傳感性質(zhì)研究.pdf

1、三磷酸腺苷(ATP)是生物體內(nèi)一種重要的生物小分子，在許多生命過(guò)程中起關(guān)鍵作用。ATP的濃度異常，往往會(huì)引發(fā)許多疾病，因此建立簡(jiǎn)單快速、靈敏度高、選擇性好的檢測(cè)方法不僅對(duì)生命過(guò)程的基礎(chǔ)研究，而且對(duì)臨床診斷，藥物分析等領(lǐng)域也有著十分重要的意義。
　　熒光技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便，靈敏度高，選擇性好，易于原位成像等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物活性物質(zhì)的檢測(cè)。目前報(bào)道的ATP熒光探針，其熒光信號(hào)通?；趩尾ㄩL(zhǎng)發(fā)射強(qiáng)度的變化，該方法容易受到外界環(huán)境

2、的影響，信噪比低。而比率型熒光探針，利用探針與底物結(jié)合后，出現(xiàn)激發(fā)或發(fā)射光譜的移位，體系中出現(xiàn)兩個(gè)熒光發(fā)射強(qiáng)度隨底物的變化而變化，利用這兩個(gè)不同波長(zhǎng)處熒光強(qiáng)度的比值而進(jìn)行的檢測(cè)。該方法可以提高檢測(cè)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍，建立起內(nèi)標(biāo)從而極大地削弱其它因素的干擾，是提高熒光探針靈敏度的一個(gè)方便而有效的途徑。
　　近年來(lái)，基于共軛聚合物的熒光探針因?yàn)槠淞己玫墓怆娦再|(zhì)和信號(hào)放大效應(yīng)受到了廣泛關(guān)注。其中，聚噻吩衍生物由于其構(gòu)象和聚集形態(tài)對(duì)外界刺激十

3、分敏感，在分析物的誘導(dǎo)下，其熒光光譜會(huì)發(fā)生顯著變化，同時(shí)伴隨著溶液顏色的明顯改變，因此作為一種熒光及比色雙模式檢測(cè)的探針材料受到眾多科研工作者的追捧。
　　本論文設(shè)計(jì)合成了一種比率型ATP熒光探針(Cou-PT)，將香豆素?zé)晒鈭F(tuán)引入到聚噻吩(PT)的側(cè)鏈上，香豆素?zé)晒鈭F(tuán)作為FRET能量給體，共軛聚噻吩主鏈作為FRET能量受體。其檢測(cè)原理如下：未結(jié)合的Cou-PT采用無(wú)規(guī)線團(tuán)構(gòu)象，一旦加入ATP后，Cou-PT與ATP形成復(fù)合物，從

4、而導(dǎo)致聚噻吩主鏈從無(wú)規(guī)線團(tuán)構(gòu)象轉(zhuǎn)變成平面構(gòu)象并且發(fā)生鏈間的進(jìn)一步聚集，體系熒光淬滅，同時(shí)紫外光譜明顯紅移。利用加入 ATP前后，Cou-PT吸收光譜與香豆素?zé)晒鈭F(tuán)發(fā)射光譜重疊的變化，來(lái)調(diào)控香豆素?zé)晒鈭F(tuán)到聚噻吩主鏈的FRET效率，偶聯(lián)聚集誘導(dǎo)的熒光淬滅(ACQ)兩種機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)ATP的比率檢測(cè)。
　　本論文利用熒光光譜，紫外吸收光譜，圓二色光譜，動(dòng)態(tài)光散射光譜等分析手段，系統(tǒng)研究了比率探針Cou-PT對(duì)ATP的傳感性質(zhì)。研究結(jié)果表明

5、：Job's-plot結(jié)果顯示探針Cou-PT與ATP能形成1:1復(fù)合物，結(jié)合常數(shù)為Kapp=3.12×104 M-1，CD光譜和DLS結(jié)果說(shuō)明 ATP的加入使聚噻吩主鏈構(gòu)象發(fā)生了從非平面到平面構(gòu)象的轉(zhuǎn)變并且發(fā)生聚集。Cou-PT在加入ATP前后熒光光譜呈比率變化，同時(shí)吸收光譜紅移伴隨溶液顏色變化，所以該探針也可用于裸眼檢測(cè) ATP。此外，該探針對(duì) ATP表現(xiàn)出優(yōu)異的選擇性， ADP，AMP或各種其他陰離子的加入沒(méi)有引起熒光及紫外光譜明