石英晶体微天平和原子力显微镜识别糖类化合物的苯硼酸接枝聚合物多层薄膜

硼酸受体识别体系近年来被广泛用于糖的分子识别研究,硼酸在一定酸度条件下,可特异性结合含顺式邻位多羟基的物质（如二醇、糖等）。本实验利用EDC/NHS化学交联,3-氨基苯硼酸（APBA）与聚丙烯酸（PAA）反应,制得苯硼酸接枝的聚合物PAA-PBA,进而将此聚合物进行层层组装,获得苯硼酸功能化薄膜。利用石英晶体微天平（QCM）和原子力显微镜（AFM）分别从宏观和微观的角度监测分析了此薄膜表面对糖类化合物的识别性质。结果表明此类薄膜对一定浓度（〉50μg/m L）的糖类化合物均能表现出明显识别,其中,对果糖识别最为明显。此体系抗干扰性好,可重复使用,长期保存后仍能较好保持性能。微观表面形貌观察发现...

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Published in分析化学 Vol. 43; no. 11; pp. 1728 - 1734
Main Author 袁文静 钟彤 闫晶 薛中原 齐伟 王桦
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 生命有机分析中心山东省重点实验室，曲阜师范大学化学与化工学院，曲阜273165 2015
Subjects
原子力显微镜
层层组装技术
石英晶体微天平
糖识别
苯硼酸
苯硼酸
Pheylboronic acid
Atomic force microscopy
Carbohydrate-sensitive
层层组装技术
原子力显微镜
Quartz crystal microbalance
Layer-by-layer assembly
糖识别
石英晶体微天平
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Summary:硼酸受体识别体系近年来被广泛用于糖的分子识别研究,硼酸在一定酸度条件下,可特异性结合含顺式邻位多羟基的物质（如二醇、糖等）。本实验利用EDC/NHS化学交联,3-氨基苯硼酸（APBA）与聚丙烯酸（PAA）反应,制得苯硼酸接枝的聚合物PAA-PBA,进而将此聚合物进行层层组装,获得苯硼酸功能化薄膜。利用石英晶体微天平（QCM）和原子力显微镜（AFM）分别从宏观和微观的角度监测分析了此薄膜表面对糖类化合物的识别性质。结果表明此类薄膜对一定浓度（〉50μg/m L）的糖类化合物均能表现出明显识别,其中,对果糖识别最为明显。此体系抗干扰性好,可重复使用,长期保存后仍能较好保持性能。微观表面形貌观察发现糖类化合物在薄膜表面识别均匀,识别后薄膜表面粗糙度发生明显变化。本研究成果可望用于开发高选择性、高灵敏度的糖识别体系。
Bibliography:Boronic acids and their derivatives have been widely used in carbohydrate-sensitive materials because they can selectively bind 1,2-and 1,3-diol compounds,including sugars,to form cyclic boronate esters. In this work,pheylboronic acid（ PBA） moieties were grafted onto the backbone of poly（ acrylic acid）（ PAA） through the condensation reaction between aminopheyl-boronic acid and carboxylic acid group of PAA in the presence of EDC / NHS,designed as PAA-PBA. Then the resulting PAA-PBA were assembled with poly（ ethyleneimine）（ PEI） to form PAA-PBA multilayer films. The sensing performance of the PEI/PAA-PBA film to carbohydrate（ 〉50 μg / m L）, including glucose, fructose, mannose and galactose, has been investigated by combination of the complementary techniques of quartz crystal microbalance（ QCM） and atomic force microscopy（ AFM）. It was demonstrated that the multilayer showed higher sensitivity to fructose than glucose,mannose and galactose. The interferences of ascorbic acid,uric acid and dopamine to the recog
ISSN:0253-3820
DOI:10.11895/j.issn.0253-3820.150553