论文部分内容阅读
氨基酸是构建生物分子的基本单元,也是生物体不可缺少的营养成分。研究表明,氨基酸对生物体的新陈代谢、生理过程、器官功能以及神经系统的调节起着至关重要的作用。当人体内减少或缺乏某种氨基酸时,其正常的生理过程和行为会受到阻碍,继而引发各类疾病。因此,能够灵敏、高效的检测氨基酸意义重大。到目前为止,已经发展了多种对氨基酸检测的方法。相比于其他的检测方法,基于光学信号的荧光传感器,因其具有高选择性、高灵敏度、易于操作等优点而受到人们的广泛青睐。两亲性的表面活性剂在水溶液中不但能够自发的形成各种具有纳米尺寸的超分子组装体,如胶束、囊泡、脂质体等,而且其具有非共价包囊荧光团,增加荧光团的水溶性和稳定性,实现水相检测等优点。因此,表面活性剂已经被广泛地应用于荧光传感器中,并在水溶液中实现了对众多分析物的检测,如金属离子、爆炸物和蛋白质等。因此,本论文基于超分子荧光传感器的优点及氨基酸检测的重要意义,针对目前对酸性氨基酸报道较少的现状,致力于利用表面活性剂聚集体调控荧光探针,发展基于水溶性超分子聚集体荧光传感器,实现对酸性氨基酸的检测。主要完成以下两部分工作:第一部分工作设计合成了一种咪唑修饰的丹磺酰衍生物1,利用阳离子型荧光衍生物1与阴离子型表面活性剂SDS组装得到二元荧光传感体系1/SDS,实现了对酸性氨基酸Asp和Glu的Turn-off型响应,其检出限分别为0.6和2.1μM,时间分辨荧光衰减研究表明Asp和Glu对传感体系的荧光猝灭属于静态猝灭,也说明二元传感体系与酸性氨基酸之间可形成复合物。通过比较该传感体系对H+和酸性氨基酸的响应,佐证了该传感体系对Asp和Glu的Turn-off型响应是由酸性氨基酸释放的H+引起的。通过紫外吸收光谱发现当加入两种酸性氨基酸和H+时都能够出现新的吸收峰,而初始的两个吸收峰会发生下降,这一结果表明二元传感体系与酸性氨基酸之间确实发生了相互作用且形成了复合物。对照化合物IPy和核磁滴定实验则说明荧光团的烷基胺部分作为受体结合H+。通过对照实验发现当传感体系中不存在SDS组装体时,该传感体系无法实现对Asp和Glu的Turn-off响应,该结果表明SDS组装体在传感过程中起着至关重要的作用。该工作不仅证明了表面活性剂组装体在整个检测过程中所起到的重要作用,同时也实现了对酸性氨基酸Asp和Glu高灵敏高选择性的检测。第二部分工作将荧光分子中的荧光团由丹磺酰替换为荧光信号丰富的芘,得到结构相似的荧光分子2。同样地,利用阳离子型荧光衍生物2与阴离子型表面活性剂SDBS组装得到二元荧光传感体系2/SDBS,实现了对Asp、Glu和GSH的Turn-on型响应。在375 nm监测波长下对Asp、Glu和GSH检出限分别为1.4 μM,2.0 μM和1.2 μM,在490 nm监测波长下检出限分别为3.9 μM,1.9 μM和2.2 μM。通过比较传感体系2/SDBS对H+和Asp、Glu和GSH的响应,佐证了该传感体系对Asp、Glu和GSH的Turn-on型响应是由分析物释放的H+引起的,即缺电子的氢离子与电子富集的叔胺进行结合,阻碍传感体系的PET效应,诱导传感体系荧光增强,从而可实现对Asp、Glu和GSH高灵敏高选择性的荧光增强型响应和检测。