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多孔有机卟啉材料结合了多孔有机材料和卟啉化合物的优势,既有多孔结构的孔径可调控性,又有多功能结合位点。金属纳米簇具有类似酶的催化性。本文合成多孔有机卟啉材料及金属纳米簇材料作为探针,制成生物传感器,实现对目标物的检测。合成了具有高电光系数的有机非线性发色团G1-G4,为光学材料提供应用的选择。(1)利用Nafion(全氟聚苯乙烯磺酸溶液)-ZnP(Zn Porphyrinic)-CTF(共价三嗪有机骨架)复合物构建了H2O2传感器。首先制得ZnP-CTF材料,并在其中掺入金纳米颗粒,制得Au NPs@ZnP-CTF复合材料。将Au NPs@ZnP-CTF与5%Nafion溶液混合,并修饰于玻碳电极表面制得过氧化氢传感器。用循环伏安法和计时电流法考察了修饰电极对过氧化氢的催化效果。结果显示,该材料对过氧化氢有良好的催化作用。过氧化氢浓度为0.4890.9 mmol/L时,电极的响应电流值与过氧化氢的浓度呈良好的线性关系,检出限为0.1 mmol/L。该传感器具有线性范围宽,选择性好等特点。(2)构建了基于多孔共价三嗪有机骨架材料的适体传感器用于赭曲霉素(OTA)的检测。首先制备负载金纳米颗粒的锌卟啉-共价三嗪有机骨架复合材料(Au NPs@ZnP-CTF),然后与链霉亲和素(SA)耦合制备作为信号探针标记修饰有生物素的OTA适体(S2)。以Au NPs@Co MOF复合材料作为固定基底,通过金硫键固定与赭曲霉素(OTA)适体部分互补的单链DNA(S1),并通过杂交作用结合标记有Au NPs@ZnP-CTF的OTA适体(S2)。采用计时电流法测定标记物对过氧化氢还原反应的催化电流信号。当引入OTA时,适体链与OTA特异性结合,与S1解离,催化电流减小,从而实现对OTA定量测定。(3)根据赭曲霉素A(OTA)与适体(DNA2)特异性结合的特点,在适体末端修饰30个胸腺嘧啶T,以合成铜纳米簇(Cu NCs)。利用铜纳米簇具有的过氧化物模拟酶的催化作用,催化过氧化氢的还原,制备信号减小型适体传感器,实现对小分子OTA的检测。本文中,首先将3’端修饰有巯基的DNA1链固定到金电极上,使其与OTA适体DNA2部分互补杂交,形成双链。适体DNA2末端上的30个胸腺嘧啶T作为模板,形成铜纳米簇。当赭曲霉素A存在时,由于赭曲霉素A与适体DNA2特异性结合,使适体DNA2解离下来,铜纳米簇也随之解离。溶液中的赭曲霉素A越多,则金电极上解离下来的适体和铜纳米簇越多,电极上剩余的铜纳米簇就越少,采用计时i-t电流法所测得电极上铜纳米簇催化过氧化氢还原的电流响应值就越小,从而实现对赭曲霉素A的定量测定。该传感器为OTA的检测提供了一种简单、快速的方法,可用于红葡萄酒样品中OTA的检测。(4)设计并合成了以双(N,N-二乙基)苯胺衍生物为给体的四个发色团G1-G4,在发色团G3和G4的异佛尔酮衍生电子桥上引入具有光学活性的苯胺衍生物的隔离基团。在25 wt%的掺杂浓度下,发色团G3和G4分别取得了226pm/V和215 pm/V的电光系数,远高于没有引入光学活性隔离基团的发色团G1和G2的169 pm/V和156 pm/V,也高于远高于同类掺杂体系。