论文摘要
本论文合成了邻菲咯啉金属配合物,通过X-射线衍射分析测定其结构。利用电化学方法研究了2,9-二甲基-1,10-邻菲咯啉铜、3-氨基酚噁嗪及4,4’-二氨基偶氮苯与DNA的作用机理,确定了最佳反应条件。运用核酸杂交技术,用具有电化学活性的化合物作为指示剂制备了DNA电化学传感器,用于识别和测定互补的DNA片断。对电极表面进行修饰,制备成DNA探针,并将DNA探针应用于靶序列DNA片断的识别。能有效的识别互补的ssDNA片断,具有良好的选择性。本论文共分为四章:第一章概述了小分子化合物与DNA的作用方式、研究方法,介绍了DNA生物传感器的设计原理、分类,综述了DNA生物传感器的研究现状以及适体传感器的研究进展,重点介绍了DNA电化学传感器的研究现状。第二章以邻硝基苯胺为原料,合成了邻菲咯啉类化合物并与过渡金属配位,用元素分析、红外光谱对产物进行了表征,得到2,9-二甲基-1,10-邻菲咯啉铜（[Cu（dmp）（H2O）Cl2],dmp = 2,9-二甲基-1,10-邻菲咯啉）,并培养出了单晶,并用X-射线衍射分析确定了晶体结构,化合物为单斜晶系。[Cu（dmp）（H2O）Cl2]分子的大小与dsDNA小沟的尺寸相符合,有利于[Cu（dmp）（H2O）Cl2]分子与dsDNA发生嵌插作用。配合物[Cu（dmp）（H2 O）Cl2]在玻碳电极上发生不可逆反应,运用循环伏安法及微分脉冲伏安法研究了[Cu（dmp）（H2O）Cl2]在玻碳电极上的电化学行为及其与鲑鱼精DNA间的相互作用,并以[Cu（dmp）（H2O）Cl2]为杂交指示剂,用共价键合法制备了DNA生物传感器,同时讨论了扫速、离子强度等对DNA生物传感器的影响。测定了DNA电化学传感器检测乙肝病毒的检测线性范围为8.82×10-8～8.82×10-7mol·L-1,在此浓度范围内的DNA可定量测定;检测限为7.0×10-8mol·L-1（S/N=3）。希望为设计合成具有应用前景的高效低毒、抗菌、抗肿瘤药物提供一定的科学研究基础及理论依据。第三章以邻氨基酚为底物,通过OAP-H2O2-HRP体系模拟OAP在人血红细胞中的代谢作用,通过酶促反应制得3-氨基酚噁嗪纯品。采用各种电化学方法研究了AP在玻碳电极上的电化学行为及其与鲑鱼精DNA间的相互作用,并以AP为杂交指示剂,用共价键合法制备了DNA生物传感器。同时讨论了扫速、杂交时间等对DNA生物传感器的影响。研究了ssDNA中碱基G数量对检测信号的影响,发现随着碱基G数量的增多,还原峰电流增加。测定了DNA电化学传感器检测乙肝病毒的检测线性范围为3.53×10-7～1.08×10-6mol·L-1,在此浓度范围内的DNA可定量检测;检测限为1.0×10-7mol·L-1（S/N = 3）。第四章基于偶氮化合物和碳纳米管,运用共价键合法将4,4’-二氨基偶氮苯（4,4’-DAAB）固定到玻碳电极表面,然后引入羧基化多壁碳纳米管,最后将ssDNA固定到电极上。运用电化学方法研究了4,4’-DAAB在玻碳电极上的电化学行为,通过羧基化多壁碳纳米管的增强作用,利用共价键合法成功的制备了电化学DNA生物传感器,同时讨论了缓冲溶液、pH值、杂交时间等对DNA生物传感器的影响。通过对ssDNA/GCE,dsDNA/GCE上的微分脉冲伏安行为的比较,说明本生物传感器有良好的选择性。测定了DNA电化学传感器检测乙肝病毒的线性范围为7.94×10-8～1.58×10-6mol·L-1,在此浓度范围内的DNA可定量检测;检测限为1.14×10-8mol·L-1（S/N = 3）。结论部分,对全文内容进行了总结。
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摘要ABSTRACT第一章 前言1 小分子化合物与 DNA 作用机理研究1.1 与DNA 作用的小分子化合物的分类1.2 小分子化合物与DNA 的作用方式1.2.1 非共价结合1.2.2 共价结合1.2.3 剪切作用1.3 小分子化合物与DNA 作用的研究方法1.3.1 光谱法1.3.2 电化学方法1.3.3 序列凝胶电泳及足印迹分析技术1.3.4 X-射线晶体衍射分析法2 DNA生物传感器的研究2.1 DNA生物传感器的设计原理2.2 DNA生物传感器的分类2.2.1 DNA电化学传感器2.2.2 DNA光学传感器2.2.3 DNA压电传感器2.3 DNA生物传感器的研究现状及发展趋势2.3.1 氧化还原活性分子作为标记物的杂交检测2.3.2 酶作为标记物的DNA 杂交检测2.3.3 纳米技术的DNA 生物传感器2.3.4 电荷流动用于DNA 杂交检测2.3.5 电化学阻抗用于DNA 杂交检测2.3.6 DNA 本身信号用于杂交检测2.4 适体传感器研究新进展2.4.1 适体的特点2.4.2 适体传感器的研究进展2.5 DNA 生物传感器的应用与展望2.5.1 DNA 电化学生物传感器的应用2.5.2 前景展望3 立题依据及研究内容第二章 以2,9-二甲基-1,10-邻菲咯啉铜为指示剂的 DNA 生物传感器的研究2.1 实验部分2.1.1 仪器与试剂2.1.2 实验方法2.1.2.1 2,9-二甲基-1,10-邻菲咯啉铜配合物的合成2.1.2.2 邻菲咯啉铜配合物在玻碳电极上的电化学行为2.1.2.3 玻碳电极的预处理2.1.2.4 玻碳修饰电极的共价键合与DNA 的固定2.1.2.5 修饰后玻碳电极上DNA 的杂交2.1.2.6 指示剂的嵌入2.1.2.7 电化学测定2.2 结果与讨论2O）Cl2]的晶体结构'>2.2.1 [Cu（dmp）（H2O）Cl2]的晶体结构2O）Cl2 ]的电化学研究'>2.2.2 [Cu（dmp）（H2O）Cl2]的电化学研究2O）Cl2]的循环伏安曲线'>2.2.2.1 [Cu（dmp）（H2O）Cl2]的循环伏安曲线2O）Cl2]与DNA相互作用的电化学研究'>2.2.2.2 [Cu（dmp）（H2O）Cl2]与DNA相互作用的电化学研究2.2.2.3 pH对邻菲咯啉铜配合物氧化峰电流Ip的影响2.2.2.4 反应时间对邻菲咯啉铜配合物氧化峰电流Ip的影响2.2.2.5 扫速对邻菲咯啉铜配合物氧化峰电流Ip的影响2.2.2.6 扫速对ssDNA/GCE、dsDNA/GCE 循环伏安氧化峰电流影响p的影响'>2.2.2.7 DNA浓度对邻菲咯啉铜配合物氧化峰电流Ip的影响2.2.3 DNA 电化学传感器的研究2.2.3.1 杂交时间的影响2O）Cl2]反应的影响'>2.2.3.2 pH值对DNA与[Cu（dmp）（H2O）Cl2]反应的影响2O）Cl2]的作用'>2.2.3.3 ssDNA/GCE 及dsDNA/GCE与[Cu（dmp）（H2O）Cl2]的作用2O）Cl2]在dsDNA/GCE上峰电流的影响'>2.2.3.4 扫速对[Cu（dmp）（H2O）Cl2]在dsDNA/GCE上峰电流的影响2O）Cl2]作用的影响'>2.2.3.5 离子强度对dsDNA/GCE与[Cu（dmp）（H2O）Cl2]作用的影响2.2.3.6 DNA 电化学传感器的选择性2.2.3.7 DNA 电化学传感器的检测线性范围与检测限2.2.3.8 DNA 电化学生物传感器的再生2.3 小结第三章 以3-氨基酚噁嗪为指示剂的DNA生物传感器的研究3.1 实验部分3.1.1 仪器与试剂3.1.2 实验方法3.1.2.1 AP 纯品的制备3.1.2.2 碳糊电极的制备3.1.2.3 AP 在玻碳电极上的电化学行为3.1.2.4 玻碳电极的预处理3.1.2.5 玻碳修饰电极的共价键合与DNA的固定3.1.2.6 修饰后玻碳电极上DNA 的杂交3.1.2.7 指示剂的嵌入3.1.2.8 电化学测定3.2 结果与讨论3.2.1 制备AP 纯品的酶促反应过程3.2.2 AP 纯品的紫外光谱3.2.3 AP 的电化学行为3.2.3.1 AP 的循环伏安和微分脉冲伏安曲线3.2.3.2 AP 在裸GCE、ssDNA/GCE、dsDNA/GCE 上的电化学行为3.2.3.3 扫速对裸GCE 还原峰电流的影响3.2.3.4 离子强度的影响3.2.4 DNA 电化学传感器的制备3.2.4.1 杂交时间的影响3.2.4.2 pH 值对DNA 与AP 反应的影响3.2.4.3 DNA 电化学传感器的选择性3.2.4.4 DNA 电化学传感器的检测线性范围与检测限3.2.4.5 DNA 电化学生物传感器的再生3.2.4.6 碱基G 数量对检测信号的影响3.2.4.7 杂交dsDNA 修饰电极的稳定性3.3 小结第四章 基于偶氮化合物和碳纳米管修饰电极的无标记DNA电化学传感器的研究4.1 实验部分4.1.1 仪器与试剂4.1.2 实验方法4.1.2.1 4,4'-二氨基偶氮苯在玻碳电极上的电化学行为4.1.2.2 玻碳电极的预处理4.1.2.3 玻碳修饰电极的共价键合与4,4'-二氨基偶氮苯的固定4.1.2.4 羧基化多壁碳纳米管和探针S 1在玻碳电极上的固定4.1.2.5 修饰后玻碳电极上DNA 的杂交4.1.2.6 电化学测定4.2 结果与讨论4.2.1 4,4'-DAAB 的电化学性质4.2.2 pH 值对4,4'-DAAB 还原峰电流Ip 的影响4.2.3 4,4'-DAAB 在ssDNA/GCE、dsDNA/GCE 上的电化学行为4.2.4 DNA 电化学传感器的选择性4.2.5 DNA 电化学传感器的检测线性范围与检测限4.3 小结结论参考文献致谢攻读学位期间已发表和待发表的相关学术论文目录
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标签：小分子化合物论文; 乙肝病毒论文; 碳纳米管论文; 生物传感器论文;
小分子化合物与DNA的相互作用及DNA生物传感器的研究
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