青霉胺對映體的電化學(xué)手性識別研究.pdf

1、手性是自然界普遍存在的現(xiàn)象，代表著生命過程最本質(zhì)的性質(zhì)。含有手性中心的物質(zhì)稱之為手性物質(zhì)，它在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥物科學(xué)及食品科學(xué)等研究中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。特別在手性藥物中，因藥性與藥物分子的立體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，不同構(gòu)型的對映體在生物體內(nèi)的代謝過程、藥效及毒理性等存在較大的差異。因此發(fā)展簡單、快速、準(zhǔn)確和低成本的手性識別方法是近年來分析化學(xué)的研究熱點(diǎn)和要克服的困難。目前已有很多方法用于手性識別并取得了一定的進(jìn)展，其中的電化學(xué)方法因具有較快

2、的檢測速度、低花費(fèi)、高靈敏度和低檢測限等優(yōu)點(diǎn)，得到了研究者們的青睞，并為手性識別的研究提供了有力的手段。本文采用不同原理和方法構(gòu)建電化學(xué)傳感器，實(shí)現(xiàn)了對青霉胺對映體的手性識別。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 1.研究了雙鏈DNA和多壁碳納米管(MWNTs)制得功能化生物納米材料修飾的玻碳電極(DNA-MWNT-GCE)對青霉胺對映體的手性識別。通過電化學(xué)循環(huán)伏安技術(shù)、交流阻抗技術(shù)、原子力顯微技術(shù)和紫外-可見光譜技術(shù)研究立體選擇性

3、吸附行為。此外，采用循環(huán)伏安技術(shù)系統(tǒng)性地研究了孵育時(shí)間和DNA-MWNTs復(fù)合物的量對手性識別的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明L-Pen和DNA-MWNTs間的作用力強(qiáng)于D-Pen與DNA-MWNTs間的作用力。
　　 2.采用溶膠-凝膠技術(shù)，用Al2O3溶膠固載手性選擇劑BSA，然后取一定量修飾在玻碳電極表面制得BSA修飾的電極。采用掃描電子顯微技術(shù)分析Al2O3溶膠固載BSA前后的不同表面的表面形態(tài)。循環(huán)伏安法、電化學(xué)阻抗和紫外吸收光譜

4、在最優(yōu)條件下研究手性表面對青霉胺對映體的選擇性識別。采用循環(huán)伏安考察了BSA的量、反應(yīng)時(shí)間、酸度和青霉胺對映體濃度對手性識別的影響，計(jì)算出修飾電極對青霉胺對映體的選擇性系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，BSA對青霉胺對映體有不同的吸附能力且吸附D-Pen的手性表面有更強(qiáng)的電化學(xué)響應(yīng)信號。該研究有利于進(jìn)一步理解蛋白質(zhì)和手性藥物間的相互作用，為手性藥物的分析提供一定的參考價(jià)值。
　　 3.研究了大環(huán)抗生素即萬古霉素修飾的手性膜對青霉胺對映體的識別

5、作用。首先，將萬古霉素修飾到玻碳電極表面而制得手性膜表面，再用電化學(xué)循環(huán)伏安技術(shù)和交流阻抗技術(shù)研究手性表面吸附青霉胺對映體前后的電化學(xué)響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，手性表面吸附青霉胺對映體表現(xiàn)出較大的電化學(xué)信號差異，且D-Pen-Van-surface具有更強(qiáng)的電化學(xué)信號。其次，采用掃描電子顯微技術(shù)研究萬古霉素手性表面對青霉胺對映體的吸附行為，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明萬古霉素吸附的D-Pen的量多余L-Pen，這與電化學(xué)的結(jié)果相吻合。該工作首次將大環(huán)抗生素應(yīng)