用于α-氨基酸檢測的新型手性電化學(xué)傳感器研究.pdf

1、手性識(shí)別是一種特殊的分子識(shí)別。手性識(shí)別研究不僅在理論上有助于闡述生命過程的化學(xué)本質(zhì)和發(fā)現(xiàn)新的化學(xué)過程；而且在對(duì)映體拆分、新藥合成、生物傳感器、光電分子器件等方面都具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，發(fā)展高效的對(duì)映體檢測方法，對(duì)于推動(dòng)手性識(shí)別的研究具有重要的意義。 本文針對(duì)手性識(shí)別過程中存在痕量的氨基酸對(duì)映體不純難以檢測的問題，研究旨在發(fā)展高選擇性、高靈敏度的電化學(xué)傳感器，以達(dá)到提高氨基酸對(duì)映體的檢測純度要求。我們嘗試以手性蛋白抗體和手性聚

2、苯胺納米纖維作為手性選擇劑，分別發(fā)展了兩種有效的手性識(shí)別方法。全文共分為三章，其主要內(nèi)容如下： 第一章對(duì)手性識(shí)別的歷史及其分離分析方法作了簡要的介紹。手性是自然界中最重要的屬性之一，其重要性已經(jīng)得到整個(gè)科學(xué)界的認(rèn)可。目前被普遍認(rèn)可的手性識(shí)別機(jī)理是“三點(diǎn)作用”模型。根據(jù)手性選擇劑的不同，主要可分為配體交換、環(huán)糊精、手性冠醚、大環(huán)糖肽、蛋白質(zhì)、高分子聚合物和π-配合物等七種類型。常用的手性分析技術(shù)包括氣相色譜，液相色譜等分離技術(shù)和圓

3、二色譜，核磁共振，傳感器等。常規(guī)的手性分析方法，存在操作費(fèi)用高、耗時(shí)、檢測線低等缺點(diǎn)。我們針對(duì)上述存在的不足，發(fā)展具有高效、靈敏、操作簡單的新型電化學(xué)手性傳感器，能夠在氨基酸對(duì)映體中快速檢測的痕量不純。 第二章建立了一種高立體選擇和高靈敏的免疫電容傳感器，可用于識(shí)別手性氨基酸。這種傳感器的制備首先利用巰基乙酸子組裝在金電極表面，經(jīng)碳二亞胺活化后進(jìn)一步共價(jià)修飾酪胺，最后將半抗原(4-氨基-D-苯丙氨酸)通過重氮化反應(yīng)共價(jià)固定在電極

4、上。D-氨基酸抗體(anti-D-AA)與電極表面固定的半抗原發(fā)生立體選擇性地結(jié)合，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電容變化。采用高靈敏的電位-階躍方法檢測電容變化，檢測限可達(dá)到5 pg/mL的D-氨基酸抗體。此外，利用手性抗體這種獨(dú)特的立體選擇性采用免疫競爭法，可定量檢測非對(duì)映體中D-苯丙氨酸的含量。研究表明采用這種非標(biāo)記電容免疫手性傳感器可以在痕量對(duì)映體不純檢測中有效識(shí)別0.001％的D-苯丙氨酸。 第三章研究報(bào)道了可用于識(shí)別氨基酸對(duì)映體的手性

5、聚苯胺納米纖維傳感器。這種手性聚苯胺納米纖維通過兩相界面法合成，經(jīng)過圓二色譜、透射電鏡進(jìn)行表征。在熒光淬滅實(shí)驗(yàn)中，相對(duì)于衍生化D-苯丙氨酸，(+)聚苯胺導(dǎo)致的衍生化的L-苯丙氨酸的熒光淬滅更加顯著，其選擇系數(shù)為K<,l>/K<,D>=1.5。同時(shí)，電化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，手性聚苯胺納米纖維修飾碳電極對(duì)衍生化的L-苯丙氨酸的電流響應(yīng)值高于對(duì)衍生化的D-苯丙氨酸的電流響應(yīng)值。為了更好的研究手性聚苯胺對(duì)氨基酸的識(shí)別性能，在氨基酸的鄰苯二甲醛-巰基乙醇衍