CN107238644A - 树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识别色氨酸对映体 - Google Patents

树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识别色氨酸对映体 Download PDF

Info

Publication number
CN107238644A
CN107238644A CN201710323930.4A CN201710323930A CN107238644A CN 107238644 A CN107238644 A CN 107238644A CN 201710323930 A CN201710323930 A CN 201710323930A CN 107238644 A CN107238644 A CN 107238644A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tin oxide
molecular engram
oxide electrode
electrode
silicon dioxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710323930.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107238644B (zh
Inventor
孔泳
张洁
顾嘉卫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou University
Original Assignee
Changzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou University filed Critical Changzhou University
Priority to CN201710323930.4A priority Critical patent/CN107238644B/zh
Publication of CN107238644A publication Critical patent/CN107238644A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107238644B publication Critical patent/CN107238644B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3275—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction
    • G01N27/3277—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction being a redox reaction, e.g. detection by cyclic voltammetry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G01N27/48—Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

本发明涉及树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识别色氨酸对映体，包括以下步骤：树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极的制备、色氨酸对映体的电化学识别、色氨酸对映体的识别重现性。本发明的有益效果：二氧化硅的刚性较强，从而在识别与再生的过程中，印迹空腔不容易发生变形和塌陷，且非离子表面活性剂C20聚氧乙烯醚含有大量的含氧官能团，因此C20聚氧乙烯醚可通过氢键作用诱导分子印迹二氧化硅在氧化铟锡电极表面生长，这有利于分子印迹二氧化硅电化学识别氨基酸对映体。

Description

树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识 别色氨酸对映体
技术领域
本发明涉及一种树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识别色氨酸对映体的方法，属于材料和生物研究领域。
背景技术
生命系统中大多数生物分子都具有对映选择性。因为手性化合物的空间构象是不同的，所以手性化合物在自然界中所扮演着的角色也存在差异。电化学手性识别是基于手性材料与目标手性分子相互作用后电化学信号的变化来进行手性识别。电化学方法凭借操作简单，灵敏度高等优势因而更加适用于识别和拆分手性异构体。
通过溶胶凝胶法制备得到的二氧化硅表面富含一些含氧或者含氮的官能团，基于此，模板分子可以通过非共价作用预先与二氧化硅结合，交联单体以及脱出模板分子之后，该分子印迹材料对于模板分子的识别具有较好的灵敏度和选择性。除此之外，模板分子可以通过非共价键的方式与二氧化硅前驱体结合，水解缩合之后，模板分子被包埋进入二氧化硅内部，脱出模板分子之后，二氧化硅本身对于模板分子就具备了选择性。目前基于二氧化硅的分子印迹识别材料已经取得了很大的进展，这将有利于开发基于二氧化硅的分子印迹手性识别材料。
发明内容
本发明涉及一种树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识别色氨酸对映体的方法，包括以下步骤：
a、树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极的制备：将5mM C20聚氧乙烯醚和2mM L-色氨酸溶于乙醇和水(V乙醇：V水＝2：1)的混合溶液中，且将氧化铟锡电极浸入上述溶液中静置30min；然后移取50μL氨丙基三乙氧基硅烷、200μL四乙氧基硅烷和1mL 3M HCl的溶液依次滴加进上述溶液中，反应3h之后，慢慢取出氧化铟锡电极，自然晾干，备用；将包埋有C20聚氧乙烯醚和L-色氨酸的二氧化硅修饰氧化铟锡电极置于马弗炉中，500℃下煅烧2h可得树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极；
b、色氨酸对映体的电化学识别：实验采用三电极体系，树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极为工作电极，铂片为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极；将其分别浸入包含0.5mM L-色氨酸和D-色氨酸的0.1M磷酸盐缓冲溶液(pH＝7.0)中，施加0.3V的恒电位富集1000s，然后将树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极取出，溶液中剩余的色氨酸浓度可通过玻碳电极检测，具体步骤为：将玻碳电极浸入到上述的剩余溶液中，在0.3～1.0V(vs.SCE)的电位范围内进行差分脉冲伏安测试，记录色氨酸对映体的电流，然后通过比较色氨酸对映体电流的差别来判断分子印迹材料对于色氨酸对映体的识别效果；所有的差分脉冲伏安测试均进行三次。
进一步，所述步骤b中磷酸缓冲溶液的pH值为7.0，富集电位0.3v，富集时间1000s。
本发明的有益效果是：二氧化硅的刚性较强，从而在识别与再生的过程中，印迹空腔不容易发生变形和塌陷，且非离子表面活性剂C20聚氧乙烯醚含有大量的含氧官能团，因此C20聚氧乙烯醚可通过氢键作用诱导分子印迹二氧化硅在氧化铟锡电极表面生长，这有利于分子印迹二氧化硅电化学识别氨基酸对映体。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1为经树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极再结合之后，溶液中剩余的色氨酸对映体在玻碳电极上的差分脉冲图。
图2为树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极对于色氨酸对映体识别的重现性。
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：
树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识别色氨酸对映体的步骤如下：
(1)树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极的制备：将5mM C20聚氧乙烯醚和2mM L-色氨酸溶于乙醇和水(V乙醇：V水＝2：1)的混合溶液中，且将氧化铟锡电极浸入上述溶液中静置30min；然后移取50μL氨丙基三乙氧基硅烷、200μL四乙氧基硅烷和1mL包含3M HCl的溶液依次滴加进上述溶液中，反应3h之后，慢慢取出氧化铟锡电极，自然晾干，备用；将包埋有C20聚氧乙烯醚和L-色氨酸的二氧化硅修饰氧化铟锡电极置于马弗炉中，500℃下煅烧2h可得树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极。
(2)色氨酸对映体的电化学识别：实验采用三电极体系，树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极为工作电极，铂片为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极。将其分别浸入包含0.5mM L-色氨酸和D-色氨酸的0.1M磷酸盐缓冲溶液(pH＝7.0)中，施加0.3V的恒电位富集1000s，然后将树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极取出，溶液中剩余的色氨酸浓度可通过玻碳电极检测，具体步骤为：将玻碳电极浸入到上述的剩余溶液中，在0.3～1.0V(vs.SCE)的电位范围内进行差分脉冲伏安测试，记录色氨酸对映体的电流，然后通过比较色氨酸对映体电流的差别来判断分子印迹材料对于色氨酸对映体的识别效果。所有的差分脉冲伏安测试均进行三次。
图1为经树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极再结合之后，溶液中剩余的色氨酸对映体在玻碳电极上的差分脉冲图，从图中发现溶液中剩余的L-色氨酸和D-色氨酸在玻碳电极上的氧化峰电流比值为4.3，说明树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极可应用于色氨酸对映体的有效电化学识别。
实施例二：
树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极的制备过程与实施例一相同。
将树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极分别置于20mL包含0.5mM L-色氨酸和D-色氨酸的磷酸盐缓冲溶液(pH＝7.0)中，施加0.3V的电位富集1000s之后，取出氧化铟锡电极，溶液中剩余色氨酸的浓度通过玻碳电极进行差分脉冲伏安测试，记录L-色氨酸和D-色氨酸的氧化峰电流值。随后施加-0.3V的恒电位2000s恢复树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极的活性。所有的差分脉冲伏安测试均进行三次。结果如图2，发现首次识别色氨酸对映体的效率为4.3，树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极经过5次的循环使用后，修饰电极对于色氨酸对映体的识别效率仍能维持3.9(初始值的90.7％)。这主要归因于二氧化硅是无机材料，具有较强的刚性，在识别与再生的过程中，印迹空腔不容易发生变形和塌陷。
本发明的有益效果：二氧化硅的刚性较强，从而在识别与再生的过程中，印迹空腔不容易发生变形和塌陷，且非离子表面活性剂C20聚氧乙烯醚含有大量的含氧官能团，因此C20聚氧乙烯醚可通过氢键作用诱导分子印迹二氧化硅在氧化铟锡电极表面生长，这有利于分子印迹二氧化硅电化学识别氨基酸对映体。

Claims (2)

1.树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识别色氨酸对映体，其特征在于：步骤如下：
a、树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极的制备：将5mM C20聚氧乙烯醚和2mML-色氨酸溶于乙醇和水(V乙醇：V水＝2：1)的混合溶液中，且将氧化铟锡电极浸入上述溶液中静置30min；然后移取50μL氨丙基三乙氧基硅烷、200μL四乙氧基硅烷和1mL包含3M HCl的溶液依次滴加进上述溶液中，反应3h之后，慢慢取出氧化铟锡电极，自然晾干，备用；将包埋有C20聚氧乙烯醚和L-色氨酸的二氧化硅修饰氧化铟锡电极置于马弗炉中，500℃下煅烧2h可得树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极；
b、色氨酸对映体的电化学识别：实验采用三电极体系，树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极为工作电极，铂片为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极；将其分别浸入包含0.5mM L-色氨酸和D-色氨酸的0.1M磷酸盐缓冲溶液(pH＝3～9)中，施加0.1～0.5V的恒电位富集500～1500s，然后将树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极取出，溶液中剩余的色氨酸浓度可通过玻碳电极检测，具体步骤为：将玻碳电极浸入到上述的剩余溶液中，在0.3～1.0V(vs.SCE)的电位范围内进行差分脉冲伏安测试，记录色氨酸对映体的电流，然后通过比较色氨酸对映体电流的差别来判断分子印迹材料对于色氨酸对映体的识别效果；所有的差分脉冲伏安测试均进行三次。
2.根据权利要求1所述制备分子印迹二氧化硅，将其特征是：所述步骤b中磷酸缓冲溶液的pH值为7，富集电位0.3v，富集时间1000s。
CN201710323930.4A 2017-05-08 2017-05-08 树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识别色氨酸对映体 Active CN107238644B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710323930.4A CN107238644B (zh) 2017-05-08 2017-05-08 树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识别色氨酸对映体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710323930.4A CN107238644B (zh) 2017-05-08 2017-05-08 树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识别色氨酸对映体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107238644A true CN107238644A (zh) 2017-10-10
CN107238644B CN107238644B (zh) 2019-06-04

Family

ID=59984221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710323930.4A Active CN107238644B (zh) 2017-05-08 2017-05-08 树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识别色氨酸对映体

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107238644B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109580751A (zh) * 2018-12-03 2019-04-05 中国科学院烟台海岸带研究所 一种实现分子印迹聚合物膜离子选择性电极更新的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102962040A (zh) * 2012-12-19 2013-03-13 天津工业大学 一种手性分离用分子印迹膜及其制备方法
CN103940871A (zh) * 2014-04-22 2014-07-23 同济大学 一种氨基酸对映体的光电催化手性识别方法
CN105628765A (zh) * 2016-02-29 2016-06-01 常州大学 一种基于海藻酸钠/β-环糊精手性传感器的制备及其对色氨酸手性识别
CN106226381A (zh) * 2016-07-11 2016-12-14 常州大学 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
CN106378097A (zh) * 2016-10-11 2017-02-08 常州大学 分子印迹二氧化硅磁性凹凸棒土的制备并将其应用于识别酪氨酸对映体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102962040A (zh) * 2012-12-19 2013-03-13 天津工业大学 一种手性分离用分子印迹膜及其制备方法
CN103940871A (zh) * 2014-04-22 2014-07-23 同济大学 一种氨基酸对映体的光电催化手性识别方法
CN105628765A (zh) * 2016-02-29 2016-06-01 常州大学 一种基于海藻酸钠/β-环糊精手性传感器的制备及其对色氨酸手性识别
CN106226381A (zh) * 2016-07-11 2016-12-14 常州大学 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
CN106378097A (zh) * 2016-10-11 2017-02-08 常州大学 分子印迹二氧化硅磁性凹凸棒土的制备并将其应用于识别酪氨酸对映体

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AISLING OLWILL等: "The use of molecularly imprinted sol–gels in pharmaceutical separations", 《BIOSENSORS AND BIOELECTRONICS》 *
SHIZHEN CHEN等: "Rational design and application of molecularly imprinted sol–gel polymer for the electrochemically selective and sensitive determination of Sudan I", 《TALANTA》 *
胡宇芳: "新型印迹电化学传感器的研制及应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109580751A (zh) * 2018-12-03 2019-04-05 中国科学院烟台海岸带研究所 一种实现分子印迹聚合物膜离子选择性电极更新的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107238644B (zh) 2019-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105004775B (zh) 二硫化物点/纳米片复合物dna电化学探针及其制备方法和应用
CN104297316A (zh) 一种基于β-环糊精的手性传感器及其制备方法
CN106226381B (zh) 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
CN104330453B (zh) 一种基于壳聚糖及其衍生物的手性传感器及其制备方法
CN104674297A (zh) 一种过渡金属硫族化合物的析氢电极制备方法
CN102391947A (zh) 一种多孔整体柱固定化酶微反应器的制备方法
CN105044178A (zh) 基于壳聚糖/海藻酸钠的手性传感器对含有锌离子的色氨酸对映体的手性识别
CN105136875A (zh) 利用超级三明治核酸探针纳米孔道传感器高灵敏高特异性检测Zn2+的方法
CN107238644A (zh) 树杈状分子印迹二氧化硅修饰氧化铟锡电极应用于电化学识别色氨酸对映体
CN102294131A (zh) 一种电增强分子印迹固相微萃取方法
CN108802123A (zh) 一种环糊精纳米微球电化学识别氨基酸对映体的方法
CN103833885A (zh) 一种离子液体聚合物毛细管微萃取整体柱及其制备方法
CN108645902A (zh) 一种用于电化学法识别色氨酸对映体的手性杯芳烃衍生物修饰电极的制备方法
CN107219277B (zh) 分子印迹过氧化聚吡咯/聚对氨基苯磺酸修饰电极的制备
CN103913495B (zh) 一种检测多巴胺的电极的制备方法
CN105753727A (zh) 一种由分子印迹聚吡咯电极柱选择性分离氨基酸光学异构体的方法
CN106198667A (zh) 一种用于检测微量双酚a的分子印迹电化学传感器
CN105044194A (zh) 检测溶液中丙烯酰胺浓度的方法
CN102702565B (zh) 一种吲哚乙酸分子印迹聚合物的制备方法及其应用
CN105758914A (zh) 基于磺化壳聚糖/β-环糊精手性传感器的制备及手性识别色氨酸
CN110455880B (zh) 一种可用于电化学手性识别的l-赖氨酸盐酸盐诱导四对羧基苯基卟啉自组装体的制备方法
CN109828011A (zh) 一种铁基有机骨架材料MIL-100(Fe)及其电化学制备方法与应用
CN104237426A (zh) 用于检测生物柴油样品中常规阴离子和有机酸的在线前处理离子色谱柱切换系统及其检测方法
CN107402246A (zh) 基于纳米金/纳米乙炔黑修饰的电极及其制备方法和应用
CN110504403A (zh) 一种用于锂硫电池功能性隔层的zif8/氧化锌复合材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant