一种温敏性奎宁手性传感器的制备及应用于电化学识别色氨酸对映体的制作方法

本发明涉及一种温敏性奎宁手性传感器的制备及应用于电化学识别色氨酸对映体，属于生物技术以及电化学研究领域。

技术背景

手性是自然界的基本属性表达了化合物分子结构不对称的特征，广泛存在于生命科学、医学、药物科学和食品科学等领域中。特别是在手性药物中，由于药性与药物分子的空间立体结构密切相关，不同构型的对映体虽然具有相同的物理性质但在生物体内的代谢过程、药效及毒理性等存在较大的差异，多数情况下手性药物中仅其中一个对映体具有药理活性而另一个对映体没有活性甚至可能具有相反的药理作用。

氨基酸的分析测试一直是人们研究较多的课题。检测氨基酸的传统方法主要有光谱法(包括紫外可见光谱、荧光、化学发光等)毛细管电泳法、高效液相色谱法和核磁共振法，然而大多数氨基酸在紫外可见光谱区的吸收极弱，自身又无荧光，不能直接进行检测。这些方法通常需要将样品衍生化处理提高检测的灵敏度和选择性，操作复杂、成本高。近年来，电化学法检测电活性氨基酸因其具有操作简便灵敏、成本低、无污染、样品无需前处理等优点已成为广大研究者关注的热点。

奎宁是一种天然具有手性的生物碱，从金鸡纳树皮中分离得到。在该类手性识别材料的研究中，奎宁在手性阴离子交换固定相的合成中已经被广泛地用作起始材料。

本发明选用奎宁作为电化学手性识别材料，其羟基和喹啉环上的氮原子是手性识别的中心，可用于电化学识别氨基酸对映体。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种温敏性奎宁手性传感器的制备方法，并将其应用于电化学识别色氨酸对映体。将奎宁修饰在玻碳电极表面，控制实验温度，该手性传感器对L-/D-色氨酸拥有不同的识别效果，且识别性能优异。

本发明所述一种温敏性奎宁手性传感器的制备及应用于电化学识别色氨酸对映体，包括以下步骤：

a、奎宁手性传感器的制备：实验采用三电极体系，玻碳电极(直径3mm)为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，将其浸入奎宁溶液中，施加相应电位，进行恒电位富集得到奎宁修饰电极；

b、电化学法识别色氨酸对映体：实验采用三电极体系，奎宁修饰电极为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，将其分别浸入配制的L-/D-色氨酸溶液中，静置后进行差分脉冲扫描。

本发明所述一种温敏性奎宁手性传感器的制备及应用于电化学识别色氨酸对映体，进一步的技术方案还可以是所述步骤a中，玻碳电极在配制的5mmol/L奎宁溶液中恒电位富集，沉积电位为-1.0V，电沉积时间为30～1200s。

本发明所述一种温敏性奎宁手性传感器的制备及应用于电化学识别色氨酸对映体，进一步的技术方案还可以是所述步骤b中，奎宁修饰电极分别浸入L-/D-色氨酸溶液的浓度为0.1～10mmol/L，静置时间为6～180s。

本发明的有益效果是：奎宁手性传感器制备方法简单，利用奎宁本身具有手性环境这一特征，制备识别性能优异的修饰电极。在不同温度下，该手性传感器对L-/D-色氨酸拥有相反的识别效果。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1为实施例一中奎宁手性传感器对色氨酸对映体的识别效果图；

图2为实施例二中奎宁手性传感器在不同温度下对色氨酸对映体的实验图；

图3为对比例一中奎宁手性传感器对酪氨酸对映体的识别效果图。

具体实施方式

现在结合具体实施例对本发明做进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

实施例一：

奎宁手性传感器的制备包括以下几个步骤：

(1)实验采用三电极体系，玻碳电极(直径3mm)为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，将其浸入配制的5mmol/L奎宁溶液中，通过恒电位法施加-1.0V的电位沉积600s，制备得到奎宁修饰电极。

(2)实验采用三电极体系，奎宁修饰电极为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，将其分别浸入配制的浓度为0.5mmol/L L-/D-色氨酸溶液中，静置60s后进行差分脉冲扫描，色氨酸对映体的识别效果图见图1，可以看出该手性传感器对L-色氨酸拥有优异的识别效率，计算电流比(I_L/I_D＝I_L-色氨酸/I_D-色氨酸)I_L/I_D为3.06。

实施例二：

温敏性奎宁手性传感器的制备及应用于电化学识别色氨酸对映体过程与实施例一相同。

在不同温度下，对奎宁手性传感器识别色氨酸对映体的效果进行考察。将制备的奎宁修饰电极分别浸入配制的浓度为0.5mmol/L L-/D-色氨酸溶液中，静置60s后进行差分脉冲扫描，实验温度为0～40℃。不同温度下色氨酸对映体的识别效果图见图2，可以看出该手性传感器在8℃下，对D-色氨酸的识别效果较好；而在25℃下，对L-色氨酸拥有更为优异的识别效率。

对比例一:

奎宁手性传感器的制备包括以下几个步骤：

(1)实验采用三电极体系，玻碳电极(直径3mm)为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，将其浸入配制的5mmol/L奎宁溶液中，通过恒电位法施加-1.0V的电位沉积600s，制备得到奎宁修饰电极。

(2)实验采用三电极体系，奎宁修饰电极为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，将其分别浸入配制的浓度为0.5mmol/L L-/D-酪氨酸溶液中，静置60s后进行差分脉冲扫描。如图3所示，计算电流比(I_L/I_D＝I_L-酪氨酸/I_D-酪氨酸)I_L/I_D为1.02。

本发明以奎宁为识别材料制得手性传感膜修饰电极，相比于其他识别方法，该法简便易行。该手性传感器具有温敏性，在不同温度下，对L-/D-色氨酸拥有相反的识别效果，且识别性能优异。