不同手性表面的构建及其应用

摘要

手性是生物体乃至自然界的本质属性，在生命过程中，手性选择性也是一条必然规律。不同构型的对映体之间虽然物理性质相似，但在化学性质和药理活性上却千差万别。因此，手性识别研究在药物化学、生命科学、食品工艺及材料科学领域中具有重要的理论和实际研究意义，而发展准确、快速、灵敏和低成本的手性分析方法则是分析化学中手性识别的研究方向。以此为出发点，本论文研究工作主要采用三种不同的方法构建新型手性表面，实现对电活性小分子的电化学手性识别。主要内容如下:
　　1.通过金硫键将氮异丁酰基半胱氨酸(NIBC)对映异构体成功组装到金电极上，然后利用氨甲喋呤与氮异丁酰基半胱氨酸对映体之间两两反应，根据氨甲喋呤自身的电活性产生的电流信号的不同达到对氮异丁酰基半胱氨酸对映体的识别。通过循环伏安技术研究了NIBC对映异构体在金电极表面的构建情况，探讨了不同修饰电极与L-氨甲喋呤的选择性作用;采用计时电流技术研究L-氨甲喋呤浓度对实验结果的影响;考察了测试pH值、实验介质对手性识别的影响。结果表明，L-NIBC修饰金电极与L-氨甲喋呤的作用更强，产生的电流信号更大。该工作电极制备简单，快捷有效，并为其他手性分子及手性药物的电化学识别提供了一个新模型。
　　2.合成β-环糊精功能化羧基碳纳米管材料，然后修饰于铂电极表面，再用循环伏安“一步共聚法”在该修饰表面电聚合，制备β-环糊精羧基碳纳米管/聚苯胺/铁氰化镍复合膜构建手性界面，用于酪氨酸对映异构体的电化学识别。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了β-环糊精羧基碳纳米管/聚苯胺/铁氰化镍复合膜的表面形貌和结构;采用循环伏安法研究了构建的手性表面的电化学性质。通过差分脉冲法(DPV)研究环糊精与酪氨酸对映异构体之间的作用;并分析和讨论了β-环糊精与酪氨酸对映异构体之间的立体作用。采用循环伏安法考察电极构建过程、聚合条件、底液pH值和酪氨酸对映体浓度对手性识别的影响。实验结果表明，β-环糊精羧基碳纳米管/聚苯胺/铁氰化镍复合膜手性表面对L-酪氨酸的电化学响应更强。该纳米金属复合材料具有优异的电化学性能，有利于新型手性电化学传感界面的研制。
　　3.将氯铂酸与L-缬氨酸按一定比例混合，采用“一步法”通过循环伏安电沉积在玻碳电极表面形成铂掺杂L-缬氨酸聚合膜，一步构建一个简单的手性感应纳米平台，并成功用于药物普萘洛尔的电化学识别。以普萘洛尔自身为氧化还原探针，采用差分脉冲伏安法研究该手性表面与普萘洛尔对映异构体之间的作用，并比较了不同界面对识别普萘洛尔的影响，以及目标分析物浓度、pH值和铂含量对实验结果的影响。结果表明该手性表面与R-普萘洛尔作用更强，对普萘洛尔对映体有较强的选择性识别作用。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 手性及手性识别

1．2 手性识别研究意义

1．3 手性识别研究现状

1．4 手性表面及碳纳米管

1．5 本论文选题意义及研究内容

第2章 氮异丁酰基半胱氨酸对映体修饰金电极与L-氨甲喋呤选择性作用的研究

2．1 引言

2．2 实验

2．3 结果分析与讨论

2．4 结论

第3章 基于多壁碳纳米管-β-环糊精／聚苯胺／铁氰化镍手性复合材料对酪氨酸对映异构体的特异性识别研究

3．1 引言

3．2 实验

3．3 结果分析与讨论

3．4 结论

第4章 铂掺杂聚合L-缬氨酸修饰电极对药物普萘洛尔的手性识别研究

4．1 引言

4．2 实验

4．3 结果分析与讨论

4．4 结论

参考文献

硕士期间科研成果

致谢