本项目拟从分子结构与性质的相关性出发,对已知大量能够直接产生化学发光或直接产生电化学发光化合物进行结构分析,提取与化学发光或电化学发光性质相关的特征结构参数,对这些结构参数进行优化组合,构建量化的化学发光判别函数方程和电化学发光判别函数方程。通过实验验证后,将所构建的判别函数方程用于理论上预测多种具有生物活性分子(如各种药物、多环芳烃类环境毒物)的直接化学发光及电化学发光特性,进而快速建立起这些生物活性分子化学发光或电化学发光分析法。同时进行逆向QSPR研究,以所构建的判别函数方程为理论指导,进行分子设计,合成出一系列高量子产率的化学发光分子和电化学发光分子。本项目为化学发光分析新体系和电化学发光分析新体系研究提供一种新的思路和方法,为化学合成高发光量子产率的新型化学发光标记物和电化学发光标记物进行分子设计提供理论依据。
在本基金的资助下,主要进行了四个方面的研究工作:(1)基于分子结构与性质的相关性,对已知能够在液相产生直接化学发光的典型化合物进行结构分析,提取出与液相直接化学发光性质相关的分子拓扑指数,以向量夹角余弦系数为判别指标构建判别方程,并用所建立的化学发光判别函数对101种生物活性化合物的化学发光特性进行的理论预测,正确率为95.05%;(2)把化学计量学中的两种多元校正方法(偏最小二乘法和人工神经网络)引入到化学发光分析中,建立了化学发光多元校正模型,实现了不经分离而进行多组分的同时测定,从而可以扩大化学发光的应用范围,为化学发光分析法注入新的活力;(3)研究了中性及近中性介质化学发光新体系,提出了以二氧化氯为氧化剂的无缓冲介质均相化学发光体系,建立了在线固相微萃取与化学发光检测联用的模型,提出了第二次化学发光的新概念;(4)将鸡蛋壳膜作为生物酶的固定化载体,构建了一种非常稳定的化学发光葡萄糖生物传感器。该传感器可以连续使用200次以上,新鲜的固定化酶柱几乎同储藏近6个月的固定化酶柱具相同的响应。将纳米引入酶的固定化中,设计出纳米粒子增强的新型化学发光生物传感器。