摘要：本论文叙述了一例通过含有两个游离酰胺功能化的配体与硝酸铈进行自组装而合成的新的荧光金属有机配合物CeBBAS，通过MS、NMR和理论计算表明其结构为[M2L3]型金属有机三螺旋，具有明确的空穴。CeBBAS在20种天然氨基酸中对天冬氨酸(Asp)展示出较高的选择性，检测限为0。26 mM，是第一例基于人造金属有机配合物以荧光增强的方式对天冬氨酸(Asp)识别的化合物。77337

毕业论文关键词：金属有机三螺旋、荧光化学传感器、天然氨基酸、天冬氨酸、酰胺基团。

Studies on the recognition of aspartic acid based on metal-organic cyclohelicate

Abstract: A new cerium-based luminescent metal–organic complexes, Ce–BBAS, was achieved via self-assembly of two additional free amide-functionalized ligands and cerium(III) nitrate。 The metal–organic triple-stranded helicate Ce–BBAS exhibits high selectivity toward aspartic acid (Asp) over other natural amino acids, with the detection limit of ca。 0。26 mM, providing the first artificial receptor that can specifically discriminate Asp over other amino acids in a luminescence enhancement manner。

Keywords: Metal–organic triple-stranded helicate; Luminescent chemosensors; Natural amino acid; Aspartic acid; Amide groups。

1。 前言

1。1 金属有机配合物在分子识别领域的研究概述

近年来，对重要生物分子的识别已经得到了广泛的关注[1-2]。特别是对于氨基酸(AAS)的研究，因为它是重要的生物活性物质，并广泛应用于食品、化工和制药行业[3-4]。其中，天冬氨酸(Asp)在中枢神经系统中是一个主要的兴奋性神经递质[5-6]，过量的Asp可能会引起肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS或葛雷克氏症)、中风和癫痫症[7]。病症可能与细胞的代谢紊乱有关，当天冬氨酸浓度为2 μM时人体可能患有肺癌，当浓度为7。0 μM左右时可能患有典型疾病：如头部和颈部癌症(正常的浓度：21。0 μM)[8]。最近几年，主要把良好发光的荧光材料作为探针，研究发展了基于氢键作用机理对氨基酸高选择性识别的方法。荧光方法在许多方面已经得到了快速的发展，例如高灵敏度、高选择性、快速响应、空间分辨率、实时监控和无创伤[9-10]。然而，由于酰胺基团的固有特性，所有的氨基酸都可作为氢键供体和受体[11]，因此，发展具有识别能力的高选择性氨基酸以及高效的探针材料在当代仍然是一个挑战。论文网

酰胺基团是一个神奇的官能团，因为它拥有两种类型的氢键基团：其中的氮氢键作为电子受体，碳氧双键作为电子供体[12]。因此，将酰胺基团功能化应用到荧光染料结构中将获得功能性材料，对于传感的应用这将是一个不错的选择。此外，结合天然氨基酸的结构特点，功能性材料具有结构区分的效果也是必要的。金属有机配合物(MOCs)，通过金属离子和有机基团自组装形成的限域分子体系——大环和多面体配合物，这一理论研究因其高对称性、高稳定性、丰富的化学、物理特性以及结构的限制，引起了科学家的广泛关注[13-14]。它们可调的孔隙大小和典型的类似于蛋白质活性位置的功能特性[15]，以及结合配体与限域空腔的特性使其可以明显的增强主客体相互作用，例如氢键、大π键、静电、以及亲水、亲脂性等，这些特性暗示了其在分子识别方面具有广泛的应用前景[16]。因此，利用酰胺基团功能化的荧光配体与金属离子进行自组装，设计并合成出荧光金属有机配合物，得到的这种材料将会是天然氨基酸传感研究领域的一个良好的候选材料。

1。2 天冬氨酸的识别研究进展 

目前，电化学方法对天冬氨酸的识别也被报道。Prasad等人将多壁碳纳米管修饰到石墨电极表面上得到分子印迹聚合物高分子纳米材料(厚度2。03 nm)。信号表达是利用D-天冬氨酸和L-天冬氨酸的各自传感引起阳极溶出的微分脉冲信号，从而进行伏安检测。对于分别存在水溶液中的D-天冬氨酸和L-天冬氨酸，检测极限为(S/N = 3) 0。025和0。016 μM。在实际样品中对L-天冬氨酸进行拆分检测，以此表明了这一传感研究的实用性。在临床应用领域方面，这一研究可以对生物活性分子进行检测评估，从而作为生物体诊断疾病的标志物，检测过程中没有任何交叉的反应和错误的信号。