以石英晶体微天平研究尿液中三聚氰胺与三聚氰酸层层自组装相互作用

结构优化设计用于构建高效Hg 2+荧光探针

龚毅君,张晓兵*,谭蔚泓,沈国励,俞汝勤

(化学生物传感与计量学国家重点实验室，湖南大学化学化工学院,湖南长沙410082)

该文采用结构优化设计合成了一个新的罗丹明硫代螺环衍生物作为增强型荧光探针应用于纯水样本中Hg 2+的检测（图1）。Hg 2+诱导的特异性反应使得罗丹明的螺环被打开，共轭体系得到还原，探针的荧光增强并且伴随颜色的改变。在设计的探针分子中，硫代螺环既是Hg 2+的识别位点，同时又作为个碳正电荷中心，强亲核性的酚氧负离子作为亲核反应的进攻试剂，苯环连接体的引入则提供了一个利于亲核反应的空间效应，提高了对Hg 2+响应的灵敏度。该探针在Hg 2+浓度为1.0×10-8to 1.0×10-5mol/L 范围内有着稳定的响应，检测限达到4.0×10-9mol/L 。值得一提的是，

由于结构优化设计提高了Hg 2+诱导亲核反应的效率，该探针在纯水相也对Hg 2+保持良好的响应，因此可望用于环境水样本和生物样本中Hg 2+的检测。该探针对Hg 2+的响应选择性高，无pH 依赖性和响应快速。所有这些独特的优点使得该探针非常适用于细胞内Hg 2+成像研究，已初步将其应用于活细胞中Hg 2+高灵敏度监测，并获得了令人满意的结果。

关键词：优化分子设计;罗丹明硫代螺环;化学计量计;荧光生物成像探针参考文献：（略）

图1Hg 2+催化化合物3

中罗丹明螺环的打开和环化反应

以石英晶体微天平研究尿液中三聚氰胺与三聚氰酸

层层自组装相互作用

谢云峰，黄嫣嫣，王蔚芝，刘国诠，赵

睿*

（活体分析化学院重点实验室，中国科学院化学研究所，北京100190）

*通讯联系人，E-mail ：zhaorui@

近年来发生的三聚氰胺食品污染事件引起了人们的广泛关注，动物实验证实三聚氰胺与其共存物三聚氰酸结合生成难溶于水的超分子复合物是导致泌尿系统结石的可能原因[1]。因此，

研究三聚氰胺与三聚氰酸在生理环境下的动态结合特性将有助于在分子水平理解三聚氰胺结石的形成机理。

石英晶体微天平（QCM ）是一种基于压电效

*通讯联系人

应的高灵敏质量传感器，无需标记即可检测电极表面纳克级的质量变化。将其与流动注射分析（FIA）相结合，通过监测QCM的质量感应变化可对分子间相互作用进行实时、动态跟踪与分析[2]。该文采用流动注射-石英晶体微天平（FIA-QCM）开展了三聚氰胺（M）与三聚氰酸（CA）在人工尿液中的动态相互作用研究。将M分子固定于QCM传感器表面作为识别元件，基于M与CA 结构高度对称的特性，通过层层自组装的方式在QCM电极表面成功构筑了具有多层结构的M-CA复合物以模拟体内结石的形成过程。利用FIA-QCM技术实时监测了层层自组装过程中M 与CA的相互作用，并测定了相关的动力学常数。考察了pH值对M与CA相互作用的影响，发现在pH5.5～pH6.5条件下，M与CA可以形成稳定的多层复合物，并且在生理尿液环境中（pH6.0），M与CA的结合能力最强，其结合常数在102 L mol-1水平，远大于常见互补氢键分子在水溶液中的结合常数[3]。此外，还采用X-光电子能谱（XPS）、傅立叶红外光谱（FT-IR）和原子力显微镜（AFM）等多种表面分析技术对M-CA复合物的性质、形貌进行了表征。通过测定CA与M作用前后N、O元素结合能的变化，确认了QCM电极表面M-CA复合物的形成；由QCM电极表面M-CA复合物的FT-IR光谱证实了氢键作用是M-CA层层自组装的主要驱动力；AFM观察到M 与CA容易聚集形成团簇并且随着M与CA依次交替吸附，M-CA复合物颗粒尺寸呈现逐渐增大的趋势。该研究直接观测了生理条件下M与CA 的动态相互作用，表明M-CA多层复合物的形成主要是M与CA分子间氢键相互作用的结果，为三聚氰胺相关肾脏结石的机理研究提供了有价值的信息。

致谢：感谢国家自然科学基金委和中国科学院的资助。

参考文献：（略）

基于β-环糊精接枝的磁性纳米共聚物修饰电极对

色氨酸的化学传感器研究

王海霞，刘文娟，周叶红，董川，双少敏*

（山西大学化学化工学院,山西太原030006）

Fe3O4是最为常见的一种磁性纳米粒子，它

不仅具有纳米粒子的基本效应[1]，且具有独特的性质，最为突出的就是超顺磁性和较好的生物相容性[2]，因此磁性纳米粒子在各种生物物种的标记与分离、磁共振成像、药物的靶向输送、临床诊断等生物医学中得到了广泛的应用。近年来，基于其在外磁场下易分离的性质已被应用于电化学传感[3]。

环糊精是最重要的超分子主体化合物之一，本身就是一种纳米尺度的分子材料。由于其内疏水，外亲水的独特性质，在分子识别领域得到了广泛的应用[4]。环糊精与Fe3O4磁性纳米颗粒组装形成新型核壳结构功能复合物引起了人们的关注，复合物的磁核可对外加磁场感知和响应，

复合物的壳层环糊精功能性基团可选择性地包图1β-环糊精接枝的磁性纳米共聚物的结构

*通讯联系人