一种铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物在电化学手性识别领域的应用的制作方法

本发明涉及一种铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物在电化学手性识别领域的应用，属于生物技术以及电化学研究领域。

技术背景

蛋白质是生命的物质基础，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者，而氨基酸是蛋白质的基本组成单位。因此，氨基酸对映体的分离分析研究对生命科学、药物化学、人类健康都具有极其重要的作用。大多氨基酸都具有手性异构体，d-型和l-型对映体的生理作用截然不同。人体内的天然l-型氨基酸能够参与蛋白质的合成，而d-型氨基酸没有活性或对人体有害。色氨酸是人体必需的氨基酸之一，已经被确定为血清素神经递质的前驱体，因此采用适当的技术对其进行准确的识别、分离和提纯显得极其重要。

至今，自组装材料特别是肽自组装材料的优越性能引起了众多研究者的高度关注。在这其中，苯丙氨酸二肽自组装材料，凭借其特有的性质以及可预见的广泛的应用前景成为了研究热点中的热点。

众所周知，金属离子可广泛用作添加剂，通过金属配体配位或静电相互作用调节结构。本项工作以锌离子来诱导苯丙氨酸二肽进行自组装。锌离子的配位数为4，配位能力较弱。锌离子可以通过配位键和静电作用与带负电的苯丙氨酸二肽(ph＝7情况下)结合，从而诱导苯丙氨酸二肽进行自组装，展现出不同的形貌。

技术实现要素：

本发明的目的是在于提供一种铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物在电化学手性识别领域的应用。将铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰于玻碳电极后能够高效的识别色氨酸对映体。

本发明所述一种铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物在电化学手性识别领域的应用，包括以下步骤：

a、制备铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物：将20μl六氟异丙醇加入1mg苯丙氨酸二肽中，配成50mg/ml苯丙氨酸二肽的六氟异丙醇溶液，向上述溶液中加入超纯水，稀释成3mg/ml的苯丙氨酸二肽溶液。然后向苯丙氨酸二肽溶液中加入铁离子溶液，得铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物。

b、制备铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极：用移液枪移取步骤a制备的铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物滴加至玻碳电极表面，在一定温度下自组装一定时间，即可获得相应铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极。

c、电化学法识别色氨酸对映体：采用差分脉冲法来识别色氨酸对映体，将铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极静置在20～30ml色氨酸对映体溶液中后，在0.4～1.2v(vs.sce)的电化学窗范围内进行差分脉冲，每次测完后修饰电极在20～30ml0.1～0.3m磷酸二氢钠(ph＝6～8)中扫稳以恢复电极活性。

进一步地，步骤a中铁离子溶液的浓度为0.001～0.01mm。

进一步地，步骤a中加入的铁离子溶液的体积为10～30μl。

进一步地，步骤b中移液枪移取的铁离子诱导的苯丙氨酸二肽溶液的体积为1～10μl。

进一步地，步骤b中自组装温度10～40℃。

进一步地，步骤b中自组装时间4～8小时。

进一步地，步骤c中色氨酸对映体的浓度为0.1～1mm。

进一步地，步骤c中静置时间为100～150秒。

本发明的有益效果是：铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极对色氨酸对映体有着较好的识别能力。这是因为苯丙氨酸二肽具有一定的手性环境。

附图说明

下面结合附图对本实验进一步说明。

图1为实施例一中铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极对色氨酸对映体识别的循环伏安图。

图2为实施例二中铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极对色氨酸对映体的识别效果图。

图3为对比例一中苯丙氨酸二肽修饰电极对色氨酸对映体的识别效果图。a：铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极；b：苯丙氨酸二肽修饰电极。

图4为对比例一中苯丙氨酸二肽修饰电极的场发射扫描电镜图。

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。

本发明所述一种铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极对色氨酸对映体按下述方法进行识别：

δe＝el-ed

式中，δe表示色氨酸对映体氧化峰电位差值，el和ed分别表示l-色氨酸和d-色氨酸氧化峰电位值。

实施例一：

(1)制备铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物：将20μl六氟异丙醇加入1mg苯丙氨酸二肽中，配成50mg/ml苯丙氨酸二肽的六氟异丙醇溶液，向上述溶液中加入超纯水，稀释成3mg/ml的苯丙氨酸二肽自组装产物。然后向苯丙氨酸二肽溶液中加入20μl铁离子溶液，得铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物。

(2)制备铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极：用移液枪移取5μl步骤(1)制备的铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物滴加至玻碳电极表面，在30℃下自组装6小时，即可获得相应铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极。

(3)制备得到的铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极静置在5mm铁氰化钾溶液中，在-0.2～0.6v(vs.sce)的电化学窗口下采用循环伏安法对该修饰电极进行表征，扫速为0.1v/秒，扫描圈数为20圈，其结果如附图1所示。

实施例二：

将实施例一中制备得到的铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极静置在25ml色氨酸对映体溶液中120秒后，在0.4～1.2v(vs.sce)的电化学窗范围内进行差分脉冲表征，每次测完后修饰电极在25ml0.1m磷酸二氢钠(ph＝7)中扫稳以恢复电极活性。铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极对色氨酸对映体的识别效果图如附图2所示，铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极对色氨酸对映体有较好的识别效果(δe为72mv)。

对比例一：

苯丙氨酸二肽修饰电极电化学法识别色氨酸对映体包括以下几个步骤：

(1)将20μl六氟异丙醇加入1mg苯丙氨酸二肽中，配成50mg/ml苯丙氨酸二肽的六氟异丙醇溶液，向上述溶液中加入超纯水，稀释得3mg/ml的苯丙氨酸二肽溶液。用移液枪移取5μl苯丙氨酸二肽溶液滴加至玻碳电极表面，30℃下自组装6小时，即可获得苯丙氨酸二肽修饰电极。

(2)将步骤(1)中制备好的苯丙氨酸二肽修饰电极静置在25mll/d-色氨酸溶液中120秒后，在0.4～1.2v(vs.sce)的电化学窗口范围内进行差分脉表征，每次测完后修饰电极在25ml0.1m磷酸二氢钠(ph＝7)中扫稳以恢复电极活性。如附图3所示，苯丙氨酸二肽修饰电极对色氨酸对映体的识别效果图(δe为44mv)不是很理想，这是因为苯丙氨酸二肽在电极表面团聚的现象较为明显，从而不利于色氨酸分子进入其手性环境。苯丙氨酸二肽修饰电极的场发射扫描电镜图如附图4所示。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物在电化学手性识别领域的应用。包括以下步骤：制备铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物、制备铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极、电化学法识别色氨酸对映体。本发明的有益效果是：铁离子诱导的苯丙氨酸二肽自组装产物修饰电极对色氨酸对映体有着较好的识别能力。这是因为苯丙氨酸二肽具有一定的手性环境。

技术研发人员：孔泳;郭莉丽;鲍丽平
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：2017.03.08
技术公布日：2017.08.29