【摘 要】
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手性,是生命的基本特征之一。不同的手性异构体通常表现出不同甚至完全相反的生物、药理、毒理活性及代谢过程,因此建立快速、准确、简便的手性化合物识别和拆分方法在生物、现代医学、药物及食品行业中具有非常重要的意义。电化学传感器具有低成本、简单、快速分析、高灵敏度和高选择性的优点,在对映选择性识别领域受到了广泛关注,是快速对映体检测的理想平台。手性选择剂的设计对电化学手性传感器的构建至关重要,然而大多数手
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手性,是生命的基本特征之一。不同的手性异构体通常表现出不同甚至完全相反的生物、药理、毒理活性及代谢过程,因此建立快速、准确、简便的手性化合物识别和拆分方法在生物、现代医学、药物及食品行业中具有非常重要的意义。电化学传感器具有低成本、简单、快速分析、高灵敏度和高选择性的优点,在对映选择性识别领域受到了广泛关注,是快速对映体检测的理想平台。手性选择剂的设计对电化学手性传感器的构建至关重要,然而大多数手性选择剂却由于其不导电性不能直接用作电化学传感器中的传感介质。基于此,本文将β-环糊精(β-CD)引入导电性聚噻吩的侧链构建了导电性的手性选择材料,在手性选择的同时提高电子转移速率和电化学响应信号,从而实现高灵敏的手性传感。通过Mc Cullough-Kumada交叉偶联、“叠氮-炔”点击化学等一系列化学反应制备了天然环糊精-聚(3-己基噻吩)和后修饰环糊精-聚(3-己基噻吩),构建了电化学传感器探究它们对氨基酸对映异构体的手性传感行为。首先将天然β-CD接枝到聚(3-己基噻吩)上,制备了新型无规共聚物OH-β-CDP3HT,构建了OH-β-CD-P3HT/GCE电化学传感器,用于检测色氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸对映异构体。结果表明该传感器对芳香族氨基酸都具有较好的手性区分效果,对映选择性系数可达2,检出限低至0.01μM;对不含苯环的链状赖氨酸也可以实现较好的手性区分,达到1.26的对映选择性系数和0.3μM的检出限。鉴于天然环糊精-聚(3-己基噻吩)OH-β-CD-P3HT在一般溶剂中的溶解性较差,对其环糊精羟基进行苯异氰酸酯衍生,得到三种单体比例(1:5、1:10、1:20)的无规共聚物Ph-β-CD-P3HT。构建了Ph-β-CD-P3HT/GCE电化学传感器,以苯丙氨酸对映异构体为模型分子评估了其传感能力。结果表明,Ph-β-CD-P3HT/GCE比OH-β-CD-P3HT/GCE具有更小的电子传递阻抗、更快的电子传递速率和更大的有效表面积,是更优良的传感材料。随着含环糊精单体比例的改变,环糊精相对含量高时检测限更低,得益于环糊精对苯丙氨酸的特异性包合作用;环糊精相对含量低时表现出更好的手性选择性,是因为聚合物导电性的增强有利于更好的将环糊精与不同对映异构体相互作用的差异转变为电信号。对映选择性系数可达3.23,检出限低至0.1μM。
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