【摘 要】
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聚合物与小分子之间的相互作用广泛应用于生物制造、化妆品和工业生产等领域,因此,聚合物与小分子相互作用研究具有重要意义。在众多聚合物中,超支化聚乙烯亚胺（h PEI）因具有三维网状结构、高反应活性、高正电荷密度和强吸附性等特性,被广泛用于表面吸附、基因运载以及纳米材料合成等。然而h PEI与小分子之间的相互作用研究主要基于Zeta电位、p H、粒径和黏度等分析技术,难以直观、快速地反映其过程。由此,
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聚合物与小分子之间的相互作用广泛应用于生物制造、化妆品和工业生产等领域,因此,聚合物与小分子相互作用研究具有重要意义。在众多聚合物中,超支化聚乙烯亚胺（h PEI）因具有三维网状结构、高反应活性、高正电荷密度和强吸附性等特性,被广泛用于表面吸附、基因运载以及纳米材料合成等。然而h PEI与小分子之间的相互作用研究主要基于Zeta电位、p H、粒径和黏度等分析技术,难以直观、快速地反映其过程。由此,开发h PEI与小分子相互作用快速可视化方法有助于深入研究作用过程与机制。本论文以h PEI-多巴胺/表面活性剂相互作用为研究对象,设计合成两种h PEI修饰的金纳米团簇,构筑两种高效比率型荧光探针,实现了h PEI与小分子之间相互作用过程的可视化研究。主要研究内容如下:（1）以h PEI为模板,通过引入巯基十一烷酸,在室温下制备了具有红色荧光的金纳米簇,据此开发了一种高选择性多巴胺比率荧光探针。该探针检测多巴胺原理如下:a、h PEI诱导多巴胺自聚合形成具有绿色荧光的聚多巴胺纳米粒子;b、h PEI分子构象发生转变并调控金纳米簇电荷转移途径,从而淬灭红色荧光,实现比率荧光变化。通过优化实验条件,构筑了高灵敏多巴胺荧光分析探针,实现了水溶液及尿样中多巴胺含量分析。（2）通过调控h PEI浓度,制备了同时具有蓝色荧光及红色荧光的双发射荧光特性的金纳米团簇复合物,并以此为探针实现了h PEI-十二烷基磺酸钠（SDS,阴离子表面活性剂）相互作用的可视化。h PEI-SDS相互作用导致h PEI构象发生改变,从而使红色荧光降低,但蓝色荧光未发生变化。这主要是因为,红色荧光来源于配体到金属-金属的电荷转移（S→Au（I）…Au（I）,LMMCT）,受表面硫醇分子空间构型影响较大;而蓝色荧光则源于d-sp电子跃迁,与表面分子环境无关。进一步研究表明,升高温度也可导致h PEI构象发生改变,使红色荧光下降,但对蓝色荧光影响较小。因此,以双发射金纳米团簇为探针,可实现阳离子聚合物-阴离子表面活性剂相互作用过程可视化。同时,本方法还为聚合物与小分子之间相互作用的研究提供了一种新的表征方法与思路。
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