通过外界刺激实现对酶催化活性及特异性调控是当前较前沿课题之一。对人体重要抗氧化硒酶的调控对于有机体内的氧化及抗氧化平衡非常重要。目前,人们已经发展了诸多调控硒酶活力的方法,然而在光调控硒酶活性方面尚未见报道。本论文提出利用外界光诱导的超分子作用力和结构变化来调控人工硒酶催化活性这一研究思路。通过离子诱导等超分子组装手段,由光敏分子通过离子相互作用诱导组装与解组装实现对人工硒酶的光调控。本论文围绕单电荷偶氮苯光调控人工硒酶设计合成,偶氮苯与环糊精结合模式及其电荷对环糊精光控活性能力研究,以及阳离子偶氮苯诱导卟啉的组装为基础展开工作,并获得较重要研究结果:1.单电荷偶氮苯光调控人工硒酶研究首次利用光调控实现对人工硒酶的调控。利用两种含碲桥联环糊精分别与单正电荷偶氮苯和单负电荷偶氮苯的组装与解组装来控制人工硒酶对底物的识别,进而达到调控催化活性得目的。由于含碲人工酶催化能力的不同以及底物和两种偶氮苯上所带电荷之间的相互作用强弱的不同,设计合成的光敏性酶抑制剂对两种模拟酶的活力表现出不同程度的抑制。阴离子偶氮苯和双碲环糊精复合物表现出最大的活力抑制。当该复合物受紫外线照射时,抑制剂由于构型变化不能被环糊精空腔包结,这样人工硒酶活力恢复;相反,当用可见光照射人工酶时,环糊精空腔被抑制剂占据,其活力再次受到抑制。研究显示,该过程可以重复多次。因此,我们成功设计合成了一种新型的基于组装与解组装可光调控的人工硒酶。2.偶氮苯与环糊精结合模式及其结构对人工酶光控活性能力研究对带有单个电荷的偶氮苯和环糊精复合物进行了核磁氢谱研究,结果显示出偶氮苯嵌入环糊精空腔内的朝向。在复合物的核磁谱图中,偶氮苯中亲水基附近的氢原子化学位移向低场移动表明亲水基处于环糊精空腔外;偶氮苯中疏水基附近的氢原子化学位移向高场移动表明疏水基嵌入到环糊精空腔内。对带有单个电荷的偶氮苯和桥联环糊精复合物的圆二色研究表明,偶氮苯和桥联环糊精的圆二色谱在偶氮苯π→π*跃迁处产生负诱导圆二色谱(ICD)带,偶氮苯n→π*跃迁处产生正ICD带,桥联环糊精浓度的增加使得负ICD带和正ICD带的椭圆率变化在桥联环糊精和偶氮苯计量比为1:2时出现突变点。这一结果证明一分子的桥联环糊精结合两分子的偶氮苯。偶氮苯与环糊精结合模式的研究有力的证明了偶氮苯占据底物识别空腔从而抑制环糊精酶活的事实。3. Bola-阳离子偶氮苯诱导卟啉的组装研究鉴于单电荷偶氮苯在光调控环糊精基人工谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)方面的成功,我们将偶氮苯所带电荷扩展到两个,合成了一系列bola型离子偶氮苯衍生物,研究了bola型阳离子偶氮苯和带四个负电荷的羧基卟啉间由离子相互作用诱导的组装,构建出离子型复合物。通过紫外和荧光光谱对两者的组装行为进行了表征,证明带两个正电荷的bola型阳离子偶氮苯和带四个负电荷的羧基卟啉之间形成了2:1的离子型复合物,在形成复合物后,卟啉分子的Soret带的紫外吸收下降,卟啉分子的荧光减弱,发生H型聚集,其离子结合的平衡时间约为10分钟,在加热的情况下,复合物解离,卟啉分子的Soret带恢复。