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含咪唑的SOD拟酶分子组装体系的制备及其对O_2的作用

宋艳丽  
【摘要】:自组装膜(Self-Assembled Monolayers,SAMs)是修饰电极发展的一种高级形式。近年来通过自组装膜将生物活性分子如:酶、抗体、细胞等固定在电极表面,从而制成各类生物传感器,在化学、生物、临床诊断以及环境检测方面应用广泛。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)是生物体内普遍存在的一种金属酶。然而天然SOD保存的稳定性、与生物膜的亲和性、提取制备困难及抗原性等问题均是实际应用中的难点。根据天然超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)的活性部位的结构,用化学手段设计合成含氮、氧原子配体,并与过渡金属离子配位,形成的超氧化物歧化酶模型化合物(Model compound of Superoxide dismutase,MSOD),具有分子量小、稳定性高、半衰期长以及脂溶性好的特点,并已证明具有较好的对超氧阴离子自由基的歧化能力。将MSOD在电极表面上固定、以及在电极表面构筑MSOD并作为检测超氧阴离子自由基的生物传感器,在化学、生物、临床诊断以及环境监测等方面具有重要意义。 本论文合成了具有自组装功能的咪唑衍生物,在金电极表面构建了含咪唑的拟酶自组装体系。用电化学方法对上述修饰电极的结构和性质进行了研究,测定了它们对超氧阴离子自由基的歧化作用。主要内容如下: 1.合成了含咪唑的衍生物:(咪唑-2-基)-1-己硫醇(IHT)。其分子结构采用~1HNMR、MS、IR等对中间体和目标产物进行了表征。 2.利用自组装技术制备了IHT/Au及IHT与1-己硫醇(HT)混合自组装/Au修饰电极;硫辛酰组胺(简写为IEDTA,由本课题组合成)/Au修饰电极及IEDTA与1-己硫醇(HT)混合自组装/Au修饰电极;组胺(简写为IEA)/硫辛酸(简写为TA)/Au修饰电极及TA与HT混合自组装后缩合IEA/Au修饰电极。用循环伏安和电化学阻抗谱等对上述自组装膜修饰电极进行了表征,初步研究了这些自组装膜的结构。结果表明这些自组装膜的覆盖度都比较高,混合自组装膜的覆盖度比单纯自组装膜的高,而且随着HT比例的增加而增加。 3.将上述各种咪唑衍生物自组装体系修饰电极与铜离子进行界面配位,构建了含咪唑的拟酶自组装体系,采用电化学循环伏安法研究了它们的电化学行为。实验结果表明,纯组分的咪唑端基硫醇和二硫化物自组装膜吸附铜离子的浓度并不比存在HT竞争吸附的混合自组装膜吸附铜离子的浓度高。对于IHT(HT)/Au修饰电极,IHT与HT以摩尔比1:4形成的混合自组装膜络合Cu~(2+)的量最大,为2.30×10~(-11)mol/cm~2;对于IEDTA(HT)/Au修饰电极,IEDTA与HT以摩尔比1:4形成的


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