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氨基酸衍生物凝胶因子的合成及其荧光金属锌凝胶的构建和Zn2+的检测认领

被引量： 1

作者：

王海霞

学位授予单位：

南华大学

摘要：

日常生活中,发胶、牙膏、化妆品和软隐形眼镜等都是常见的凝胶。超分子凝胶是由小分子自组装形成能够束缚住溶剂网络结构的凝胶,这种小分子称为凝胶因子。由于金属离子的加入能够为水凝胶带来光谱性能并拓展其荧光传感方面的能力。荧光金属水凝胶逐渐引起研究者的兴趣。目前,大多数凝胶因子都是水溶解性差而且结构复杂,不利于荧光金属凝胶在生物医学上的应用。氨基酸衍生物由于良好的生物相容性和可降解性被认为是构建荧光金属水凝胶的理想凝胶因子之一。本文合成了一系列氨基酸衍生物凝胶因子分别命名为2-QF、3-QF、4-QF、6-QF、8-QF和NF。2-QF是由两种原料喹啉-2-甲醛和L-苯丙氨酸合成,2-QF具有良好的生物相容性。通过凝胶实验,2-QF凝胶因子能够在大范围p H=2～9内自组装为不同颜色的凝胶。在p H=10～12时,Zn2+能诱导2-QF形成黄色的水凝胶,在365nm紫外灯下,我们可以发现Zn2+的引入为凝胶带来明显的绿色荧光现象。与2-QF存在细微差别的凝胶因子NF、3-QF、4-QF、6-QF、8-QF会影响荧光水凝胶的形成。环境刺激响应性实验测试发现荧光金属水凝胶2-QF-Zn具有良好触变性、p H响应性及染料RB19感应性。我们也通过一系列表征来研究金属凝胶的性能及可能的配位方式。荧光倒置显微镜表明粉末状锌凝胶依然具有荧光性能。通过流变实验表征,表明稳定荧光锌凝胶形成和荧光锌凝胶良好的触变性。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）表征可以观察到2-QF-Zn凝胶较2-QF凝胶更致密网络微观结构。红外光谱（FTIR）、质谱（ESI-MS）、Job曲线、等温热量滴定（ITC）等数据研究Zn2+与2-QF分子配位方式。此外,凝胶因子2-QF除了可以构建荧光金属水凝胶外,还可以通过荧光增强来（Off-On）检测Zn2+,这种多功能的氨基酸衍生物凝胶因子比较少见。在众多的金属离子中,2-QF表现对Zn2+良好的选择性。2-QF对Zn2+的检出限为1.45*10-7 M。根据美国环保局规定的饮用水的含量不超过70μM,2-QF能够检测饮用水中的Zn2+含量是否达标。MTT实验表明2-QF-Zn具有低毒性,为细胞内Zn2+成像提供可能性。细胞成像实验,2-QF能够进入细胞并对细胞中的Zn2+追踪。

摘要译文

关键词：

金属水凝胶; 荧光; Zn2+

学位年度：

2021

学位类型：

硕士

学科专业：

化学工程（专业学位）

导师：

林英武王晓娟

中图分类号：

O657.3[光化学分析法（光谱分析法）⑨];TQ427.26

学科分类号：

070302[分析化学];070306[化学生物学];081704[应用化学];081706[分子化工]

D O I：

10.27234/d.cnki.gnhuu.2021.000787