论文部分内容阅读
水溶性共轭聚合物具有良好的光学性能和独特的信号放大效应，广泛应用于化学与生物传感领域。目前以光输出信号为检测模式、基于水溶性共轭聚合物探针的生物传感研究主要集中于生物大分子的检测。而生物小分子结构简单，与探针的相互作用较弱，高灵敏度的检测与区分仍然是一个具有挑战性的课题。聚（3-甲基-4-烷氧基噻吩）是一类典型的水溶性共轭聚合物，易于合成与功能化，构象对环境变化敏感，具有比色和荧光双重响应性，有利于同时实现对底物的可视化和高灵敏度检测。本文主要基于底物诱导阳离子型聚（3-甲基-4-烷氧噻吩）（PMTPA）复合物解聚集的传感机理和底物预修饰技术，对阴离子表面活性剂及一级氨基酸进行检测和区分。主要研究结果如下：（1）基于PMTPA在水溶液中的可逆组装与解组装机制，发展了一种简单、便捷的比色和荧光双重响应的阴离子表面活性剂检测方法。阳离子型共轭聚电解质PMTPA与阴离子型染料分子8-羟基-1,3,6-芘三磺酸钠（HPTS）在水溶液中通过离子自组装生成PMTPA/HPTS复合探针。阴离子表面活性剂与复合探针中PMTPA之间通过静电相互作用及其烷基链间疏水协同作用促使复合探针解聚集；复合探针解聚集伴随着PMTPA主链构象的变化以及HPTS的释放。这些变化可通过吸收和荧光光谱进行监测，从而实现比色和荧光法检测阴离子表面活性剂，荧光法检测限可达109M。（2）研究了一级氨基酸在硼酸缓冲溶液中的原位衍生化反应以及两亲性衍生化产物促使PMTPA与萘磺酸（NSA）生成的PMTPA/NSA复合探针的解组装过程。研究表明，室温条件下，邻苯二醛（OPA）、十二硫醇（NDM）和氨基酸可以形成异吲哚结构的两亲性衍生化产物；衍生化产物通过静电、π-π、疏水等协同作用促使PMTPA/NSA聚集体解组装。由于氨基酸α-位取代基团的差异导致衍生化反应程度不同、衍生化产物与复合探针作用强弱存在差异，导致PMTPA/NSA复合探针的解组装的能力不同。结合波长阵列的建立、线性判别分析技术和Jacknifed检验法实现了19种氨基酸的一次性全区分，准确率达到100%。这些结果为氨基酸的检测与区分提供了一种简单有效的方法。