点击化学及其在化学传感器中的应用进展.pdf

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1、第43卷分析化学(FENXIHUAXUE)评述与进展第4期2015年4月ChineseJournalofAnalyticalChemistry609—617DOI：10．11895／j．issn．0253-3820．140925点击化学及其在化学传感器中的应用进展聂骥李建平邓欢潘宏程(桂林理工大学化学与生物工程学院，桂林541004)摘要本文对点击化学的概念、点击反应分类、化学及生物传感器中点击化学的作用类型及近几年来点击化学在化学传感器中的应用进展作了较为详细的介绍，并展望了点击化学在传感器领域应用的发

2、展趋势。关键词点击化学；化学传感器；应用；评述1点击化学简介点击化学(Clickchemistry)，也译作链接化学、速配接合组合式化学、动态组合化学等，是由化学家shar1)less在2001年引入的一个合成概念，主旨是通过小单元的拼接，快速完成多种分子的化学合成E。。并建立以碳一杂原子键(C—X—C)合成为基础的组合化学新方法。借助点击反应能简便高效地获得分子多样性。点击反应通常具有如下特征：所用原料易得；反应操作简单、条件温和、对氧或水不敏感；产物收率高、选择性好；产物易纯化、后处理简单。近年来，点

3、击化学已在化学合成方面得到了广泛的应用。并成为目前最为热门的研究领域之一¨3J。原位点击化学(Insituclickchemistry)，是目前点击化学在合成和其它应用中较常见的方法。在合成过程中，发生点击反应的物质都在溶液中生成，无须分离提纯或干燥，直接向其中加入另一种能与之发生点击反应试剂并进行反应。该方法不仅减少了一些不必要的繁琐过程，也在一定程度上提高了反应效率。比如将原位点击化学运用于合成类天然产物的研究中，以酶为反应模板，选择性连接各模块组分．从而合成酶自身的抑制剂。Sharpless等4]利

4、用在生理条件下惰性的反应物，进行不可逆的靶标导向合成，生成高亲和性的抑制剂。用叠氮基和炔基将基于特定位点的抑制剂——他克林(Tacrine)和菲啶盐(Phenanthridinium)进行连接，使其迅速进行选择性的环加成反应l4]。乙酰胆碱酯酶(AChE)本身作为反应的微观容器。控制各种可能成对的反应物，直到1，3．偶极环加成反应最终生成最适合进入该酶活性位点的产物，便得到了它自身的抑制剂(图1)。目前．点击化学已广泛应用于材料表面功能化

5、8、功能聚合物合成n]、树枝状化合物合成[，、细胞标记[21,22

6、]、DNA标记[2。埘]等方面。但它仍具有较大发展空间，有待于进一步研究。在材料功能化方面，通过点击反应在材料表面进行功能化修饰，很大程度克服了材料本身的缺点，提高了材料的利用价值。Fabre等

7、28]报道了一种利用点击反应将末端二茂铁单层膜修饰到含末端氢的硅表面的方法，研究了所制得的材料在增强电荷储存和作为通信材料方面的性能。Holst等_29]利用金属催化偶联、热聚合以及点击反应合成了一种四面体连接的共轭微孔聚合物网络，该热稳定性材料展现出了高比表面积以及对氢和二氧化碳的良好吸附性能。在有机合成方面，

8、研究者根据目标产物的结构、形状、性质等特征，利用特殊基团之间的点击反应，合成了各种类型的产物。相比于传统合成法，利用点击反应进行合成不仅简化了合成步骤，改善了合成条件，而且显著提高了目标产物的产率。Agnew等0_用点击反应法合成一种类似于蛋白质捕获物质的抗体。该方法制备过程中并不需要优先考虑它对目标蛋白质的亲合能力，且原位点击反应较大程度提高了抗体的识别空间，识别结果重现性良好。Camponovo等_31]利用含炔基的聚合树状分子与叠氮甲基2o14—10—15收稿；2014．12—13接受本文系国家自然

9、科学基金资助项目(Nos．21165007，21375031)十E—mail：likianping@263．net610分析化学第43卷00syn—TZ2PA6syn—TZ2PA5syn—TA2PZ5syn-TA2PZ6图14种基于原位点击化学在AchE分子容器中合成的二取代1，2，3-苯三唑菲啶盐衍生物]Fig．1Fourdisubstituted1，2，3-triazolesformedinsitu，intheacetylcholinesterase(AChE)molecule，frombuildin

10、gblocksofthephenylphenanthridinium[]二茂铁发生的点击反应合成了一种含1，2，3．苯三唑的新型树枝状大分子，并进一步研究了该大分子对离子的电化学传感特性。在生物标记方面，研究者利用点击化学快速温和地标记上信号标记物。该方法在细胞追踪等研究中不仅起到了增强信号的作用，同时还降低了生物干扰。而通过基于点击化学的DNA标记可快速准确进行DNA测序。Kang等『3]利用点击化学对细胞进行标记追踪，结果