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合成新型超分子主客系統分別以萘二甲醯亞胺/四苯基乙烯予體和玫瑰紅/螢光素受體探討其螢光共振能量轉移及金屬離子檢測之研究

為了解決TPE 冷 凝 膠的問題，作者陳晧宇 這樣論述：

在本篇論文中，我們成功將雙螢光發色團導入擬輪烷([3]pseudo-rotaxane)中，利用動態超分子系統本身特性探討其螢光共振能量轉移能力。第一部分中，以冠醚大環(dibenzo-24-crown-8 ether (DB24C8)) 與二級胺結構間特殊的主客交互作用得到刺激響應之擬輪烷(RH-Naph)，其中萘二甲醯亞胺修飾之環狀分子作為主體(Naph) 而玫瑰紅衍伸物是客體(RH)。RH-Naph 的光致發光行為受到FRET調控，缺乏能量轉移的情況下 RH-Naph散發綠光(530 nm);然而, FRET 誘導橘光(600 nm)產生則是因為開環之客體分子RH-O作為受體接收Naph

的放射能量。基於RH-Naph內螺環在酸性環境催化及鐵離子(Fe3+)交互作用下應答開環，我們更可藉由兩特徵放光間比例關係(530 nm及600 nm) 瞭解RHNaph內能量轉移的過程。 為了更好解釋FRET效率與主客體之空間距離的關系，我們進一步調查對RH去質子化所得之主客混合物(R-Naph)及其FRET 表現，然而RH-Naph內超分子作用力能使主客體互相識別而縮短空間距離且具有最好的能量轉移效率。得力於RH-ONaph 優秀的能量轉移效率， RH-Naph可利用特徵放光間的相對變化作為 Fe3+ 感測材料且具有良好專一性以及低偵測極限(LOD = 39.01 nM);更甚的是，透

過氰化物(cyanide, CN-)與金屬錯合物(RH-O+Fe3+)-Naph的配體競爭作用，Fe3+ 更易與CN- 配位而脫離，誘使(RH-O)-Naph合環反應而阻斷能量轉移過程且恢復萘二甲醯亞胺的綠色螢光，因此在超分子系統交互加入Fe3+/CN- 我們能可逆調控RH-Naph 的FRET過程。論文的第二部分，我們合成以四苯基乙烯修飾之冠醚環為主幹之主鏈聚合物(poly(Cy-TPE))且能與一螢光素衍伸之軸分子(FlH)自組裝形成新型擬輪烷 (FlH-poly(Cy-TPE))。四苯基乙烯單元賦予此poly(Cy-TPE) 聚集誘導發光現象 (Aggregation-Induced E

mission, AIE) ，但有別於一般四苯基乙烯衍伸物，poly(Cy-TPE) 在極低水含量溶液便能展現 AIE 性質且具有穩定的藍色螢光。FlH-poly(Cy-TPE) 的光致發光行為受到FRET調控，缺乏FRET支持的情況下FlH-poly(Cy-TPE) 散發藍光(470 nm);然而, FRET 過程誘使黃綠光(525 nm)產生則是來自FlH-O作為受體接收四苯基乙烯的放射能量。FlH-poly(Cy-TPE)內螺環對鹼性環境因素及鋁離子(Al3+)交互作用下應答開環，從而進行FRET 過程;除此之外，我們更可藉由特徵放光的比例關係(470 nm 及 525 nm) 觀測Fl

H-poly(Cy-TPE)內能量轉移的過程。為了更好說明聚合物誘導AIE效應對FRET 過程的影響及主客體空間距離對應之FRET效率;對FlH去質子化所得之主客混合物 (Fl-poly(Cy-TPE)及Fl-(Cy-TPE)) 更進一步用於解釋 FRET 行為，從而確認 FlH-poly(Cy-TPE)具有最好的能量轉移效率。基於(FlH-O)-poly(Cy-TPE) 優秀的能量轉移效率， 更因為FRET過程間特徵放光的變化FlH-poly(Cy-TPE)能作為Al3+ 感測材料且具有專一性以及卓越的偵測極限(LOD = 38.59 nM);更甚的是，透過焦磷酸鹽(pyrophosphat

e, PPi4+) 配體與金屬錯合物(FlH-O+Al3+)-poly(Cy-TPE) 之相互競爭作用，Al3+ 更傾向與PPi4+ 形成Al4(PPi)3 從而從錯合物中脫離，迫使(FlH-O)-poly(Cy-TPE)合環反應且打斷FRET 同時恢復四苯基乙烯之藍色螢光，因此我們能以配體競爭作用可逆調控FlH-poly(Cy-TPE) 的光致放光表現。更另我們驚喜的是FlH-poly(Cy-TPE) 能在鈀金屬(Pd2+) 與超分子作用力的協同作用下形成網狀聚合物，更而在快速加熱/冷卻的過程下得到有機凝膠(FlH+Pd2+)-poly(Cy-TPE)。刺激響應之有機凝膠被證實能在膠體與溶液

態之間的可逆轉換，同時展現出不錯的機械性質，使此類智慧材料不僅可用於化學感測器，更有潛力作為新型軟性材料。

磺酸化苯乙烯/異戊二烯嵌段氫化共聚物之生物相容性之研究

為了解決TPE 冷 凝 膠的問題，作者蔡秉宏 這樣論述：

PVC在醫療臨床應用上，已經行之有年，價格跟物性至今尚未找到完全取代的高分子材料，因此世界各國尚未禁用PVC相關的醫療器材。目前取代PVC的可能性方案，就是簡稱TPE(Thermoplastic Elastomer)的熱塑性彈性體，目前TPE主要是針對非血液接觸上使用，尚無一款材料可以取代PVC在血液接觸醫用包材上的市場，如何在維持TPE與PVC相近的物理特性的情況下，改善其血液或是生物相容性，是未來科學家研究的重要課題。本研究利用高分子單體設計，成功合成磺酸化氫化苯乙烯嵌段共聚物，共聚物與聚丙烯混合後，材料的血液相容性與細胞毒性，顯示其具有用於血液接觸包材用途上潛力。