Molekular geprägte chromo- und fluorogene Rezeptoren für Umwelt- und biologische Zielanalyten

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Ziel des Projektes ist die Herstellung molekular geprägter Polymere (MIPs) auf der Basis neuer chromo-fluorogener Sondenmonomere mit Harnstoffbindungsmotiv. Diese Monomere sind so aufgebaut, dass sie über nicht-kovalente Wechselwirkungen stöchiometrisch mit Oxoanionen-Gruppen der biologisch, medizinisch und umweltanalytisch relevanten Zielanalyten interagieren. Die synthetische Strategie wird zu MIPs mit einheitlicherer Bindungsstellenbelegung führen und das Einprägen von wasserlöslichen biologischen Zielmolekülen erlauben, wobei einfach auslesbare Farb- und Lumineszenzänderungen bei Bindung des Analyten resultieren. Die Eigenschaften, die solche, sich selbst organisierenden, geprägten Rezeptoren von herkömmlichen unterscheiden, werden im Projekt eingehend untersucht. Des Weiteren wird das Konzept des Einprägens von ternären Komplexen erforscht, um MIPs für die kooperative Ionenpaarerkennung sowie für den Nachweis von kationischen Spezies zu entwickeln. Letzteres stellt einen vielseitigen Ansatz dar, der es erlaubt, in modularer Weise und ausgehend vom gleichen adressierbaren Monomer maßgeschneiderte Sensormaterialien sowohl für anionische als auch für kationische Analyten zu erhalten. Eine weitere Fragestellung des Projektes betrifft die Möglichkeit, den sehr empfindlichen Prozess des Förster-Resonanzenergietransfers (FRET) über den Einsatz von UV-absorbierenden Gegenionen, die bei Bindung im MIP als FRET-Donatoren für die einpolymerisierten Sondenmolekül als FRET-Akzeptoren fungieren, zur Detektion auszunutzen. Das Kation wird nur in Anwesenheit des anionischen Zielmoleküls gebunden und der FRET-Prozess nur dann aktiviert.