【摘 要】
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糖作为重要的生物学分子，参与了为细胞提供能量、细胞构建和分子识别等众多生理过程。在生命体中，糖的代谢异常会导致某些疾病的产生，如不可治愈的糖尿病和癌症等。因此，糖的识别在生物和医学等相关领域具有重要意义。由于糖分子中的多羟基结构，单糖在水中的溶剂化，水溶液中难以区分水与羟基，用于识别糖的探针选择性不高等原因，都使糖的选择性识别变得困难。研究表明，硼酸能在低浓度下通过共价的相互作用与顺式1,2-或1,3-二醇可逆地形成五元或六元环状酯，且硼酸能选择性的进行糖识别，因此可以基于硼酸开发高选择性和高灵敏度的糖识
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糖作为重要的生物学分子，参与了为细胞提供能量、细胞构建和分子识别等众多生理过程。在生命体中，糖的代谢异常会导致某些疾病的产生，如不可治愈的糖尿病和癌症等。因此，糖的识别在生物和医学等相关领域具有重要意义。由于糖分子中的多羟基结构，单糖在水中的溶剂化，水溶液中难以区分水与羟基，用于识别糖的探针选择性不高等原因，都使糖的选择性识别变得困难。研究表明，硼酸能在低浓度下通过共价的相互作用与顺式1,2-或1,3-二醇可逆地形成五元或六元环状酯，且硼酸能选择性的进行糖识别，因此可以基于硼酸开发高选择性和高灵敏度的糖识别体系。
近年来，许多研究都集中在开发基于硼酸分子的单组分荧光传感器以检测糖类分子，单组分体系灵敏度不高，无法同时修饰硼酸和荧光团结构。针对以上缺点，本论文以硼酸分子用于糖传感为基础，以双组分体系理论为指导，构建了一类新型双组分组合体系，用于糖识别的研究。以4-吡啶酮为原料设计合成了5个硼酸衍生物，通过动态光散射和溶解度实验筛选，选取其中3个硼酸衍生物，分别与HPTS组成双组分荧光传感体系，在pH为7.4的磷酸缓冲液中，通过荧光光谱探究了双组分体系对糖的识别。结果表明，在生理葡萄糖浓度范围内，组合体系对葡萄糖检测的最佳比例为5b∶HPTS=6∶1；5b-o∶HPTS=8∶1，在此比例下葡萄糖具有最好的线性响应。在365nm紫外灯下，通过肉眼能清楚的观察到识别前后体系荧光变化。随后，以5b/HPTS对八种糖进行传感研究，其对糖的识别能力大小依次为：果糖＞木糖醇＞蜜二糖＞甘露糖＞半乳糖＞麦芽糖≈葡萄糖＞乳糖。以5b-m/HPTS对4种糖进行传感研究，其对糖的识别能力大小依次为：果糖＞蜜二糖＞麦芽糖＞葡萄糖，识别能力与5b/HPTS体系所得结论基本一致，实验发现双组分体系对果糖有最强的响应，基于此开发了可用于果糖特异性检测的5b-m/HPTS双组份体系，该体系具有较强的灵敏性和实际应用价值。
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