CN103308512A - L-半胱氨酸包被的纳米金在手性识别酪氨酸中的应用 - Google Patents
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Abstract
L-半胱氨酸包被的纳米金在手性识别酪氨酸中的应用。酪氨酸浓度为2×10-4mol/L以上时，通过裸眼观察颜色变化就可识别L-酪氨酸和D-酪氨酸，L-半胱氨酸包被的纳米金中加入L-酪氨酸时，纳米金粒子发生团聚，溶液颜色由红色变为了蓝色，加入D-酪氨酸时，纳米金粒子呈分散态，纳米金溶液仍然是红色。酪氨酸浓度为1×10-6～2×10-4mol/L时，采用紫外–可见分光光度计测定其在吸收波长为520nm和650nm处的吸光度，就可识别L-酪氨酸和D-酪氨酸，识别倍数可以达到100倍。本发明方法简单、快速，成本低。
Description
技术领域
本发明属于手性识别技术领域，具体涉及一种手性包被试剂修饰的纳米金对酪氨酸对映体的手性识别。
背景技术
手性是自然界的基本属性之一，手性识别是生物体内分子识别的基本模式。除了最简单的甘氨酸，氨基酸都有D型和L型，它们具有不同的生理活性。因而手性识别氨基酸对映异构体具有重要的意义。
近年来，各种手性识别方法得到了发展。最简单的是旋光度法，但是同一种光学活性化合物的旋光方向会因测定的条件的改变而发生变化，与立体结构之间缺少任何容易分辨的联系，通过测定旋光度来识别手性化合物就受到了局限。高效液相色谱法、毛细管电泳法等是将分离手段结合光度检测来实现的，但是往往需要的手性色谱柱价格昂贵、较大的试剂损耗且对分离的条件要求很高，分析时间长不利于快速识别。而光谱分析法和电化学传感器，灵敏度低和识别过程较为复杂。因此有待发展一种简单、快速、灵敏的手性识别方法，一个最有挑战的的任务是获得裸眼识别手性对映体的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术存在的缺点，为L–半胱氨酸包被的纳米金提供一种新用途。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：L–半胱氨酸包被的纳米金在手性识别酪氨酸中的用途。
采用L–半胱氨酸包被的纳米金手性识别酪氨酸的具体方法为：将L–半胱氨酸包被的纳米金、pH值为4.0的B–R缓冲溶液、酪氨酸待测样品按体积比为1:2～3:0.5～0.8混合均匀，室温静置反应12～20分钟，通过裸眼观察反应液颜色明显变为蓝色，酪氨酸待测样品为L-酪氨酸，通过裸眼观察反应液颜色变化不明显的采用紫外–可见分光光度计测定其在吸收波长为520nm和650nm处的吸光度A，A650/A520>0.354，酪氨酸待测样品为L-酪氨酸，否则为D-酪氨酸。
上述的酪氨酸待测样品中酪氨酸的浓度最小为1×10-6mol/L，酪氨酸待测样品中酪氨酸的浓度为2×10-4mol/L以上时，通过裸眼观察颜色变化就可识别L-酪氨酸和D-酪氨酸。
本发明利用L–半胱氨酸包被的纳米金手性识别酪氨酸，实验结果表明，酪氨酸浓度为2×10-4mol/L以上时，通过裸眼观察颜色变化就可识别L-酪氨酸和D-酪氨酸，L-半胱氨酸包被的纳米金中加入L-酪氨酸时，纳米金粒子发生团聚，溶液颜色由红色变为了蓝色，加入D-酪氨酸时，纳米金粒子呈分散态，纳米金溶液仍然是红色。酪氨酸浓度为1×10-6～2×10-4mol/L时，采用紫外–可见分光光度计测定其在吸收波长为520nm和650nm处的吸光度A，就可识别L-酪氨酸和D-酪氨酸，识别倍数可以达到100倍。本发明方法简单、快速，成本低。
附图说明
图1是L-半胱氨酸和L–半胱氨酸包被的纳米金的红外光谱图。
图2是L-半胱氨酸包被的纳米金的透射电镜图。
图3是L-半胱氨酸包被的纳米金手性识别L-酪氨酸的透射电镜图。
图4是L-半胱氨酸包被的纳米金手性识别酪氨酸的紫外-可见吸收光谱图。
图5是L-半胱氨酸包被的纳米金手性识别D-酪氨酸的透射电镜图。
图6是反应时间对L–半胱氨酸包被的纳米金手性识别酪氨酸的影响。
图7是L–半胱氨酸包被的纳米金手性识别不同浓度酪氨酸的A650/A520值。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
L–半胱氨酸包被的纳米金在手性识别酪氨酸中的用途，具体使用方法如下：
将50mL质量分数为0.04%的氯金酸水溶液加热搅拌，沸腾后加入5.6mL质量分数为1%的柠檬酸三钠水溶液，溶液颜色由淡黄色变为紫红色，搅拌10分钟，溶液变为红色，冷却至室温，继续搅拌13分钟，制备成纳米金溶液。取5mL纳米金溶液，在搅拌条件下加入100μL2×10-4mol/L的L–半胱氨酸水溶液，室温搅拌2小时，制备成L–半胱氨酸包被的纳米金。所制备的L–半胱氨酸包被的纳米金采用Tensor27型红外光谱仪和JEM-2100型透射电子显微镜分别进行表征，结果见图1和图2。由图1可见，L-半胱氨酸包被纳米金后，L-半胱氨酸在1600cm-1和1390cm-1处的羧基不对称和对称伸缩峰以及3000～3500cm-1处的-NH3 +伸缩峰由于受到金属粒子表面高的电荷密度影响，偶极距发生了变化，吸收峰的形状和强度有所改变，同时L-半胱氨酸在2550cm-1附近的-SH吸收峰消失了，证明L-半胱氨酸包被在纳米金粒子的表面并且通过-S-Au键相连。由图2可见，L-半胱氨酸包被的纳米金呈球形，分散较好，纳米金的粒径为13nm。
向1.5mL离心管中加入120μL L–半胱氨酸包被的纳米金、300μL pH值为4.0的B–R缓冲溶液，再加入80μL2×10-4mol/L的L-酪氨酸水溶液，混合均匀，L–半胱氨酸包被的纳米金与B–R缓冲溶液、L–酪氨酸水溶液的体积比为1:2.5:0.67，室温静置反应15分钟，通过裸眼观察反应液变为蓝色。由图3可见，纳米金颗粒发生了较大程度的团聚。由图4可见，纳米金在520nm处的吸收峰的强度明显降低，在650nm处出现了新的吸收峰，证明纳米金发生了团聚。
实施例2
在实施例1中，向1.5mL离心管中加入120μL L–半胱氨酸包被的纳米金、300μL pH值为4.0的B–R缓冲溶液，再加入80μL2×10-4mol/L的D-酪氨酸水溶液，混合均匀，L–半胱氨酸包被的纳米金与B–R缓冲溶液、D–酪氨酸水溶液的体积比为1:2.5:0.67，室温静置反应15分钟，通过裸眼观察反应液仍为红色。由图4可见，纳米金在520nm处的吸收峰的强度基本没有发生变化，也没有出现新的吸收峰，与图5中纳米金颗粒大部分仍然呈分散状态，只有个别的纳米金颗粒小程度的连在一起的结果相一致。
本实施例L–半胱氨酸包被的纳米金的制备方法与实施例1相同。
实施例3
在实施例1中，向1.5mL离心管中加入120μL L–半胱氨酸包被的纳米金、240μL pH值为4.0的B–R缓冲溶液，再加入60μL1×10-6mol/L的L-酪氨酸水溶液，混合均匀，L–半胱氨酸包被的纳米金与B–R缓冲溶液、L-酪氨酸水溶液的体积比为1:2:0.5，室温静置反应20分钟，通过裸眼观察反应液颜色变化不明显，采用紫外–可见分光光度计测定其在吸收波长为520nm和650nm处的吸光度A，经计算，A650/A520=0.375，证明为L-酪氨酸。
本实施例L–半胱氨酸包被的纳米金的制备方法与实施例1相同。
实施例4
在实施例1中，向1.5mL离心管中加入120μL L–半胱氨酸包被的纳米金、360μL pH值为4.0的B–R缓冲溶液，再加入96μL1×10-6mol/L的D-酪氨酸水溶液，混合均匀，L–半胱氨酸包被的纳米金与B–R缓冲溶液、D–酪氨酸水溶液的体积比为1:3:0.8，室温静置反应12分钟，通过裸眼观察反应液颜色基本没有变化，采用紫外–可见分光光度计测定其在吸收波长为520nm和650nm处的吸光度A，经计算，A650/A520=0.183，证明为D-酪氨酸。
本实施例L–半胱氨酸包被的纳米金的制备方法与实施例1相同。
为了证明本发明的有益效果，发明人进行了大量的实验室研究试验，各种试验情况如下：
1、反应时间对L–半胱氨酸包被的纳米金手性识别酪氨酸的影响
向1.5mL离心管中加入120μL L–半胱氨酸包被的纳米金、300μL pH值为4.0的B–R缓冲溶液，然后加入80μL2×10-4mol/L的L-酪氨酸水溶液或D-酪氨酸水溶液，混合均匀，室温静置反应6、8、10、12、15、18、20分钟，采用U-1800型紫外–可见分光光度计测定其在吸收波长为520nm和650nm处的吸光度A，计算A650/A520值，试验结果见图6。
由图6可见，反应时间为6～10分钟时，加入酪氨酸后纳米金吸光度比值（A650/A520）随着反应时间的增加而增加，说明纳米金和酪氨酸未完全反应，反应12分钟以上，曲线基本稳定，说明纳米金和酪氨酸完全反应。通过裸眼观察反应时间为12分钟以上时，加入L-酪氨酸反应液颜色明显变为蓝色，加入D-酪氨酸反应液颜色无明显变化，与测试结果一致。
2、L–半胱氨酸包被的纳米金手性识别不同浓度酪氨酸的效果
向1.5mL离心管中加入120μL L–半胱氨酸包被的纳米金、300μL pH值为4.0的B–R缓冲溶液，然后分别加入80μL1×10-6、1×10-5、5×10-5、1×10-4、2×10-4、5×10-4、1×10-3、2×10-3mol/L的L-酪氨酸水溶液或D-酪氨酸水溶液，混合均匀，室温静置反应15分钟，采用U-1800型紫外–可见分光光度计测定其在吸收波长为520nm和650nm处的吸光度A，计算A650/A520值，试验结果见图7。
由图7可见，酪氨酸的浓度为1μmol/L时，L–半胱氨酸包被的纳米金也可以识别出L-酪氨酸和D-酪氨酸，L-酪氨酸水溶液的浓度为1μmol/L时，纳米金的吸光度比值A650/A520与浓度为100μmol/L的D-酪氨酸水溶液的纳米金吸光度比值A650/A520值基本一致，说明利用L–半胱氨酸包被的纳米金手性识别酪氨酸，识别倍数可以达到100倍左右，其中酪氨酸浓度为2×10-4mol/L以上时，通过裸眼观察反应液颜色变化即可识别L-酪氨酸和D-酪氨酸，反应液颜色明显变为蓝色的为L-酪氨酸，反应液颜色无明显变化的为D-酪氨酸。
Claims (4)
1.L-半胱氨酸包被的纳米金在手性识别酪氨酸中的用途。
2.根据权利要求1所述的L-半胱氨酸包被的纳米金在手性识别酪氨酸中的用途，其使用方法为：将L-半胱氨酸包被的纳米金、pH值为4.0的B–R缓冲溶液、酪氨酸待测样品按体积比为1:2～3:0.5～0.8混合均匀，室温静置反应12～20分钟，通过裸眼观察反应液颜色明显变为蓝色，酪氨酸待测样品为L-酪氨酸，通过裸眼观察反应液颜色变化不明显的采用紫外–可见分光光度计测定其在吸收波长为520nm和650nm处的吸光度A，A650/A520>0.354，酪氨酸待测样品为L-酪氨酸，否则为D-酪氨酸。
3.根据权利要求2所述的L-半胱氨酸包被的纳米金在手性识别酪氨酸中的用途，其特征在于：所述的酪氨酸待测样品中酪氨酸的浓度最小为1×10-6mol/L。
4.根据权利要求2所述的L-半胱氨酸包被的纳米金在手性识别酪氨酸中的用途，其特征在于：所述的酪氨酸待测样品中酪氨酸的浓度为2×10-4mol/L以上时，通过裸眼观察颜色变化就可识别L-酪氨酸和D-酪氨酸。
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