用于α-氨基酸檢測的新型手性電化學(xué)傳感器研究.pdf

1、手性識別是一種特殊的分子識別。手性識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)展高效的對映體檢測方法，對于推動手性識別的研究具有重要的意義。 本文針對手性識別過程中存在痕量的氨基酸對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別方法。全文共分為三章，其主要內(nèi)容如下： 第一章對手性識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)得到整個科學(xué)界的認(rèn)可。目前被普遍認(rèn)可的手性識別機理是“三點作用”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，存在操作費用高、耗時、檢測線低等缺點。我們針對上述存在的不足，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特的立體選擇性采用免疫競爭法，可定量檢測非對映體中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映體不純檢測中有效識別0.001％的D-苯丙氨酸。 第三章研究報道了可用于識別氨基酸對映體的手性

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。在熒光淬滅實驗中，相對于衍生化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，電化學(xué)實驗中，手性聚苯胺納米纖維修飾碳電極對衍生化的L-苯丙氨酸的電流響應(yīng)值高于對衍生化的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氨基酸的識別性能，在氨基酸的鄰苯二甲醛-巰基乙醇衍