含吩嗪类糖响应生物可调荧光传感器制备与性能研究

当前，糖尿病已经成为继肿瘤、心血管病变之后第三大严重威胁人类健康的慢性疾病。控制糖尿病面临的主要挑战之一是准确跟踪血糖的浓度。为此，研发能够长期与血液接触并能给出血糖浓度连续数据的监测体系将是最理想的方法。在我们前期的工作中用囊泡作为含硼酸荧光传感器的载体，进行对不同结构单糖识别的研究，得到了高灵敏度的荧光传感器。此类传感器有可能被植入生物体内观测，得到血糖浓度变化的连续数据。本项目我们将设计合成新型水溶性双亲化合物，在分子中引入吩嗪作为荧光变化"读出"单元，以苯硼酸作为识别点位。通过调整分子结构、改变双亲性分子中烷基尾链长度、改变制备方法和变化介质条件等方式控制聚集体形貌、粒度，探索不同排列方式引起的传感器分子在体系中局部浓度差异对检测灵敏度和选择性的影响。此类研究对揭示在聚集体中受体与底物的作用规律有重要意义。

分别设计、合成了五类新型含苯硼酸荧光传感器分子，引入喹啉、芳基（苯、萘、蒽醌和吩嗪）并咪唑为发色团。研究了荧光传感器分子在溶液中与不同结构糖的识别。设计、合成了一种双硼酸荧光传感器分子，研究了与单硼酸荧光分子对糖识别的选择性差异，得到了对D-葡萄糖选择性检测的荧光传感器分子。以荧光传感器分子为受体，用紫外吸收光谱、荧光光谱分别研究了与果糖、葡萄糖和麦芽糖等基于苯硼酸与二醇的分子识别。开发了一类新型含2-(2′-羟基苯基)苯并咪唑(HPBI)受体单元的过渡金属配合物型荧光探针分子，用于检测生物活性巯基化合物；并研究了此类荧光探针分子在水溶液中对不同结构巯基化合物的选择性识别；设计、合成了一种含HPBI双亲性荧光探针分子，研究了在稀溶液中的自组织行为、形态、相变和光物理性能。