水溶性聚噻吩比率探針的設計合成及傳感性質研究.pdf

1、三磷酸腺苷(ATP)是生物體內一種重要的生物小分子，在許多生命過程中起關鍵作用。ATP的濃度異常，往往會引發(fā)許多疾病，因此建立簡單快速、靈敏度高、選擇性好的檢測方法不僅對生命過程的基礎研究，而且對臨床診斷，藥物分析等領域也有著十分重要的意義。
　　熒光技術具有操作簡便，靈敏度高，選擇性好，易于原位成像等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應用于生物活性物質的檢測。目前報道的ATP熒光探針，其熒光信號通?；趩尾ㄩL發(fā)射強度的變化，該方法容易受到外界環(huán)境

2、的影響，信噪比低。而比率型熒光探針，利用探針與底物結合后，出現(xiàn)激發(fā)或發(fā)射光譜的移位，體系中出現(xiàn)兩個熒光發(fā)射強度隨底物的變化而變化，利用這兩個不同波長處熒光強度的比值而進行的檢測。該方法可以提高檢測的動態(tài)響應范圍，建立起內標從而極大地削弱其它因素的干擾，是提高熒光探針靈敏度的一個方便而有效的途徑。
　　近年來，基于共軛聚合物的熒光探針因為其良好的光電性質和信號放大效應受到了廣泛關注。其中，聚噻吩衍生物由于其構象和聚集形態(tài)對外界刺激十

3、分敏感，在分析物的誘導下，其熒光光譜會發(fā)生顯著變化，同時伴隨著溶液顏色的明顯改變，因此作為一種熒光及比色雙模式檢測的探針材料受到眾多科研工作者的追捧。
　　本論文設計合成了一種比率型ATP熒光探針(Cou-PT)，將香豆素熒光團引入到聚噻吩(PT)的側鏈上，香豆素熒光團作為FRET能量給體，共軛聚噻吩主鏈作為FRET能量受體。其檢測原理如下：未結合的Cou-PT采用無規(guī)線團構象，一旦加入ATP后，Cou-PT與ATP形成復合物，從

4、而導致聚噻吩主鏈從無規(guī)線團構象轉變成平面構象并且發(fā)生鏈間的進一步聚集，體系熒光淬滅，同時紫外光譜明顯紅移。利用加入 ATP前后，Cou-PT吸收光譜與香豆素熒光團發(fā)射光譜重疊的變化，來調控香豆素熒光團到聚噻吩主鏈的FRET效率，偶聯(lián)聚集誘導的熒光淬滅(ACQ)兩種機制，實現(xiàn)對ATP的比率檢測。
　　本論文利用熒光光譜，紫外吸收光譜，圓二色光譜，動態(tài)光散射光譜等分析手段，系統(tǒng)研究了比率探針Cou-PT對ATP的傳感性質。研究結果表明

5、：Job's-plot結果顯示探針Cou-PT與ATP能形成1:1復合物，結合常數(shù)為Kapp=3.12×104 M-1，CD光譜和DLS結果說明 ATP的加入使聚噻吩主鏈構象發(fā)生了從非平面到平面構象的轉變并且發(fā)生聚集。Cou-PT在加入ATP前后熒光光譜呈比率變化，同時吸收光譜紅移伴隨溶液顏色變化，所以該探針也可用于裸眼檢測 ATP。此外，該探針對 ATP表現(xiàn)出優(yōu)異的選擇性， ADP，AMP或各種其他陰離子的加入沒有引起熒光及紫外光譜明