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生物分子识别及相互作用是生命的基础，研究金属离子与多肽，小分子与蛋白质的相互作用在生命活动的研究中具有重要意义。本论文的研究目的是设计、合成系列二茂铁-多肽衍生物作为电化学探针，用于电化学检测重金属离子及测试小分子肽与蛋白质的相互作用。围绕该研究目标，展开了以下研究工作：首先，由二茂铁为原料，用苯并三氮唑-N，N，N’，N’-四甲基脲六氟磷酸酯（HBTU）及水溶性碳化三亚胺（EDC）／N-烃基琥珀酰亚胺（NHS）为偶合剂，最终合成了1’-半胱胺-1-甲酸甲酯二茂铁（产率为30.0％）、1’-半胱胺-1-二茂铁甲酸（90.0％）、氨基二茂铁（98.2％）、谷胱甘肽-二茂铁（90.7％）等这些目前在国内外尚未见报道的二茂铁衍生物，并对它们进行红外光谱和核磁共振表征，确认了它们的结构。根据巯基化合物易与金反应生成稳定的金硫键，本文用上述含巯基的分子在金电极上直接或间接的自组装成膜，修饰电极。通过电化学方法检测发现：这些物质成功的组装在电极表面，表面电化学反应为单电子准可逆氧化还原反应，可观察到的氧化还原反应为二茂铁基的氧化还原，并根据外围基团的不同表现出不同的氧化还原峰电位。其中，1’-半胱胺-1-二茂铁甲酸修饰电极的氧化还原峰电位分别为Epa=0.642 v、Epc=0.740 V；1’-半胱胺-1-谷胱甘肽二茂铁修饰电极为Epa=0.645 V、Epc=0.748 V；巯基十一酸-氨基-二茂铁修饰电极为Epa=-0.009 V、Epc=-0.145 V；巯基十一酸-谷胱甘肽二茂铁修饰电极为Epa=0.257 V、Epc=0.132 V。由于谷胱甘肽含多个活性基团，能与重金属离子发生配位反应，本文用1’-半胱胺-1-谷胱甘肽二茂铁修饰电极检测镉离子。通过循环伏安法研究发现，1’-半胱胺-1-谷胱甘肽二茂铁修饰电极与20 nmol／L镉离子配位后，氧化还原峰电位为Epa=0.820 V和Epc=0.680 V，与配位前的氧化还原峰电位相比，正移80 mV。从镉离子浓度与阳极峰电位及峰电位差的关系图发现，随着镉离子浓度的增加，阳极峰电位及峰电位差值成线性增大，因此可根据峰电位及峰电位差值的变化来定量分析镉离子的浓度。得其最低检测限为0.1 nmol／L。此外，采用电化学方法研究了谷胱甘肽-二茂铁与牛血清蛋白（BSA）的相互作用。发现谷胱甘肽-二茂铁与固定在电极表面的牛血清蛋白作用后，其氧化还原峰发生正移，由原来的Epa=0.257 V、Epc=0.132V移到了Epa=0.262 V、Epc=0.159 V。另外，紫外光谱也发现二者的结合会导致吸收峰发生红移及吸收增强现象。因此证明二者之间存在特异性相互作用。根据他们之间的结构推测，二者之间的作用可能是由于形成了分子间氢键或静电力。