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自组装是自然界中十分常见而又非常重要的一类现象,它在超分子化学、材料科学、生命科学和环境科学研究中具有非常广泛的应用前景。当一滴稀溶液落在适当的固载表面上时,只要满足:a.溶液与表面的接触角不为零;b液滴与固载表面的接触线能够被固定;c.溶剂能够挥发等条件,则由于溶剂挥发产生的毛细流(Capillary flow)效应,溶液中的溶质能在液滴与固载表面的接触线上聚集而形成一个自组装环(Self-Ordered Ring,SOR)。这就是所谓的自组装环技术。这一技术将可能满足分析工作者们寻求具有高灵敏度、适合无损分析和可以并行处理大批量样品特点的方法的要求。 本文研究了四-(对三甲铵基苯基)卟啉(TAPP)-DNA体系、吖啶橙-DNA体系的SOR特征。试验发现,在使用pH7.54的Tris-HC1缓冲溶液时,TAPP自组装环的荧光强度可以为核酸所增强。实验研究了液滴体积、PVA浓度等条件的影响。在最佳条件下,液滴体积为0.20μl时,可检测0.10~3.00pmol ctDNA,检测限为6.6fmol;对fsDNA,线性范围为0.20-3.00pmol,检测限为19.1fmol。方法被成功用于4个合成样的测定。 在使用pH5.62的HAc-NaAc缓冲溶液时,吖啶橙SOR的荧光强度可以选择性地被ctDNA所增强,当液滴体积为0.20μl时,测定ctDNA的线性范围为0.12-0.72pmol,检测限为4.4fmol。实验发现,小于2倍量的fsDNA和yRNA对ctDNA测定几乎没有影响。实验还研究了变性核酸的影响,发现热变性的ctDNA虽然仍能增强AO的SOR的荧光强度,但却不再有线性,表明AO与变性/未变性ctDNA作用的机理可能有所不同。 上述研究表明,当液滴的体积在3μl以下时,其自组装环的外半径与液滴体西南师大硕士论文 毛细流自组装环在生化和环境分析中的应用研究积的立方根成简单正比关系,比例系数主要取决于固载表面的性质。对于荧光物质所形成的SOR,只要其在沿SOR直径方向上呈高斯分布,则最大荧光强度Ii。与液滴中荧光物质的量成正比,比例系数与液滴体积、SOR半径和SOR环线宽度有关,且在一定条件下是常数。本文建立了SOR分析法的定量依据,并从理论上比较了荧光SOR法与斑点分析法的灵敏度。理论计算表明,SOR分析法是一种远比斑点分析灵敏的方法,因而可能在生化和环境分析中得到广泛的应用。 本文在确定了SOR法的定量基础以后,又讨论了四<对磺基苯基厂咐(TPP力(d体系、四+对三甲基镣基苯基尸琳(TAPP卜Cll体系、酸性铬深蓝…B)-Al体系、钙红KR)叭l体系等四个体系的SOR特点及其影响因素。 在最佳条件下,TPPS4和 TAPP两种叶咐所形成的 SOR荧光强度分别为 Cd(11)和 Cll(11)所粹灭,据此可以建立这两种金属离子的自组装环分析方法。在 pH 9.10和液滴体积为0.fill时,测定锅的线性范围为0刀l心.Zpmol,检测限为5.ofmol;在 pH 5刀和液滴体积 0.20…时,测定铜的线性范围为 0刀卜二6pmol,检测限为2.22fmol。实验发现,PVA浓度对SOR分析的灵敏度有着十分重要的影响,因为它将影响环线宽度和溶质的迁移聚集。上述两个体系分别成功应用于水样中铜和血样中铜的测定。 对CR-AI体系,使用HAC-N明C缓冲溶液控制酸度,最佳pH值为4刀,最佳水浴加热时间为 15min,当液滴体积为 0二0…时,体系的线性范围为 0刀2-0.4pm*,检测限为2.n**,方法被用于血样中铝的测定:对*r川体系,仍然使用HAC-NaAC缓冲溶液控制酸度,最佳pH为5.2.实验比较了水浴加热和不加热的情况,发现水浴smin后AI对AB的荧光增强即达到稳定,当液滴体积为0.20…时,线性范围为0刀2刀.32pmol,检测限为0.4lfmol,方法被成功地应用于水样中铝的测定。