三種電活性小分子對映體的電流識別研究.pdf

1、手性又稱為不對稱性，是廣泛應(yīng)用于化學和醫(yī)學領(lǐng)域中的專業(yè)術(shù)語，屬于三維空間物體的基本屬性。當一個物質(zhì)與其鏡像不能重合，就稱其為手性物質(zhì)。手性也是生物系統(tǒng)的基本特征，構(gòu)成生物系統(tǒng)的許多分子都是有手性的，常見的包括：人體所需基本營養(yǎng)素如糖類和蛋白質(zhì)，遺傳信息載體DNA，氨基酸對映體分子，酶，激素及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然有機大分子等。手性對映體分子通常表現(xiàn)出不同的生理活性，尤其是手性藥物。對生命體而言，手性識別是一種重要的生命現(xiàn)象。因此對手性分子的分析

2、、識別與檢測在現(xiàn)代藥學、醫(yī)學、生命科學、食品營養(yǎng)學、農(nóng)藥學以及其他領(lǐng)域意義重大。電化學手性識別是利用電化學測試方法對手性對映體分子進行識別的一種分析方法，與色譜法、熒光法、毛細管電泳法和紫外吸收光譜法等相比，電化學方法具有靈敏度高、響應(yīng)迅速、選擇性好、制備簡易、可重復(fù)等優(yōu)點。在電化學分析方法中，常常借助納米材料構(gòu)建手性表面，這些納米材料導(dǎo)電性好、比表面大有利于提高手性分析的靈敏度。本文利用電化學聚合膜、碳納米管、金屬納米粒子、DNA等材

3、料構(gòu)建了三種手性傳感界面，并研究了傳感界面與電活性小分子對映體的相互作用。主要研究內(nèi)容包括以下三部分：
　　1.研究了氧化型谷胱甘肽(GSSG)與L-賴氨酸多層電化學聚合膜形成的手性表面，對抗壞血酸(AA)和異抗壞血酸(IAA)的相互作用。實驗采用循環(huán)伏安法將GSSG和L-賴氨酸分步聚合在玻碳電極表面，用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了聚合膜的表面形貌，用電化學循環(huán)伏安技術(shù)(CV)與交流阻抗技術(shù)(EIS)探究不同修飾電極的電化學行為

4、，利用差分脈沖伏安法(DPV)探討了聚合膜與AA和IAA相互作用后的電流變化。實驗結(jié)果表明：該手性表面與AA和IAA均能產(chǎn)生作用，但與AA的作用更強，產(chǎn)生的電流信大于IAA，具有選擇性識別作用。
　　2.實驗首先在玻碳電極表面修飾碳納米管(MWCNT)，再用循環(huán)伏安法電聚合 L-精氨酸(p-L-Arg)，然后利用恒電位法沉積金納米粒子(AuNPs)，最后通過Au-S鍵結(jié)合手性選擇劑N-異丁?；?L-半胱氨酸(NILC)，得到 NI

5、LC修飾的傳感界面。用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察修飾材料的形貌特征，用方波伏安法(SWV)探究了所得手性界面與酪氨酸(Tyr)對映體之間的選擇性作用，實驗結(jié)果表明：NILC修飾的手性界面對D-Tyr的作用比L-Tyr更強，D-Tyr與L-Tyr電流差異明顯，由此實現(xiàn)了對酪氨酸對映體的安培識別。
　　3.用碳納米管與鉑鈀納米合金復(fù)合材料(MWCNT/Pt-PdNPs)修飾玻碳電極，再修飾上手性選擇劑分子小牛胸腺DNA，得到手性傳感