葡萄糖响应性聚合物的设计合成与性能研究

发布时间：2020-06-14 05:16

【摘要】：刺激响应聚合物是一类可以接收外部环境的刺激信号,如pH值、光、温度、电压、氧化还原剂和气体等,而使自身大分子结构或状态发生较大改变,从而影响其物理化学性质,进而体现出相应功能的聚合物。其中葡萄糖响应性聚合物能随葡萄糖浓度变化而发生构象转变、体积相转变等物理化学性质变化,在血糖检测、药物缓释等具有潜在应用前景而备受重视。目前文献报道的葡萄糖响应性聚合物的识别基元主要包含葡萄糖氧化酶、天然糖结合蛋白、苯硼酸等。对于葡萄糖氧化酶、天然糖结合蛋白,它们在使用过程中存在稳定性问题,应用较为受限。苯硼酸类化合物在水溶液中能可逆结合葡萄糖,相比天然蛋白质,其结构可控,稳定性高,因此广泛用于葡萄糖识别。然而,苯硼酸不仅可以和葡萄糖共价结合,也可以和其他糖类物质(果糖、半乳糖等)结合,且与果糖的亲和力要大于葡萄糖,导致苯硼酸聚合物在识别葡萄糖时选择性变差。本文分别从聚合物拓扑结构和单体结构角度出发,合成了新型含苯硼酸聚合物,表征其葡萄糖响应性,尝试为提高苯硼酸聚合物识别葡萄糖的选择性提供思路;同时也表征苯硼酸聚合物催化性能,以尝试拓展其应用范围。本论文主要研究内容如下:(1)通过ATRP合成了以α-环糊精为核,4-乙烯基苯硼酸单体为臂的星形聚合物。此星形聚合物具有葡萄糖响应性;将其作催化剂催化一锅法三组分Hantzsch反应,能够通过葡萄糖与催化剂的相互作用来调控催化过程。(2)借鉴天然糖结合蛋白与葡萄糖结合的机制,利用苯硼酸基团和蒽基基团形成特定链结构,人工模拟合成出具有高选择性识别葡萄糖等特征的聚苯硼酸微凝胶。 【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O631

【图文】：

电化学传感器,葡萄糖,机理,二甲基

因此也正比于检测样品中葡萄糖的浓度。然而此种检测方法极易受环逡逑境中氧气浓度的影响，在此基础上发展了一种以二甲基二茂铁作媒介的电化学逡逑传感器（图１－４）。施加电压１６０ｍＶ，葡萄糖被氧化的同时二甲基二茂铁阳离子逡逑被还原，而后施加的电压再次将还原的二甲基二茂铁氧化为初始状态，构成循逡逑环［９４４５１。逡逑「逦１邋？邋＋逡逑—０Ｈ逦］逡逑＾邋＾邋１逦２逦＾邋Ｍｅ逦ｒｆｌ逦２ｅ逡逑Ｓ：：逡逑图１－４二中基二茂铁阳离子作媒介的葡萄糖电化学传感器作Ｈｊ机理逡逑毋庸置疑，酶基家庭血糖监测设备使糖尿病患者的生活发生了翻天覆地的逡逑变化，彻底改善了他们的生活质量。然而，采用酶的方法存在一些固有的缺陷，逡逑酶体系的存储条件非常严苛，它们只对特定的几种糖类具有响应性，在恶劣的逡逑环境条件下它们变得极不稳定且很难被杀菌消毒，在体外氧存在下它们检测结逡逑果的可再现性极差。在此背景下，发展非酶基的葡萄糖传感器至关重要。设计逡逑葡萄糖传感器的最终目标是构建一种连续监测体系，当患者葡萄糖浓度超过健逡逑康标准时能够自动触发胰岛素释放｜％｜。朝着这一目标

单糖,化合物

逦厦门大学理学硕士学位论文逦逡逑因此，对于补充的相互作用，理想的结构为结合腔有两个平行的芳环，由提供逡逑氢键的基团适当连接。１０８的三环结构有２个二联苯环和８个酰胺基团，，能满足这逡逑些标准。采用１０９－１１１作为单糖模型在ＣＤＣ１３／ＣＤ３ＯＨ（９２：８）中通过１ＨＮＭＲ进逡逑行键连测试。测试数据与１：１的键连模型一致，与１０９，邋１１０和１１１的键连常数分逡逑别为９８０，邋２０和２２０Ｍ－１。还观察到对（３异构体更好的选择性，比如受体对Ｐ－葡萄逡逑糖苷１０９的键连常数为９８０Ｍ－１，比ａ－葡萄糖苷１１０高４５倍（ＫｆＺＯＭ－１）。除此之逡逑夕卜，在ＣＤＣ１３／ＣＤ３０Ｈ体系的键连亲和力使此受体有希望进一步优化应用于水溶逡逑液中。逡逑

【参考文献】