CN108254427A - 一种用于电化学法识别氨基酸对映体的4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电化学法识别氨基酸对映体的4‑叔丁基杯[4]芳烃修饰电极的制备方法，包括以下步骤：制备4‑叔丁基杯[4]芳烃修饰电极、电化学法识别氨基酸对映体。本发明的有益效果是：制备4‑叔丁基杯[4]芳烃修饰电极的方法简便易行，制备过程环保无污染，且该修饰电极能高效地识别氨基酸对映体。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电化学法识别氨基酸对映体的4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极的制备方法，属于电化学分析和生物技术领域。
技术背景
氨基酸是生物功能大分子蛋白质的基本单元，而蛋白质是生命活动的主要承担者。不同构型的对映体分子结构互为镜像却不能重合，拥有相同的物理性质但在生物体内呈现出截然不同的药理活性、代谢过程和毒理作用，因此，建立氨基酸对映体的识别分析方法对生命科学、药物化学、人类健康都具有十分重要的作用。目前用于氨基酸手性识别的技术很多，电化学法因其灵敏度高、快速、实时、成本低、操作简便、仪器易于微型化等优点而受到研究者的关注。
4-叔丁基杯[4]芳烃是继冠醚和环糊精之后的新型主体分子，它是由苯酚单元通过亚甲基连接起来的一类环状低聚物。4-叔丁基杯[4]芳烃虽结构简单，但由于它和冠醚、环糊精一样具有独特的空腔结构，故曾被称为是继环糊精、冠醚之后的“第三代超分子”，由于其同时具有离子载体和分子识别两大功能，并且还具有可改变构象、空腔大小可调、易于进行化学修饰等诸多特点，在分析检测、浓缩分离、催化仿生、环境保护等领域有着很好的应用前景，近年来4-叔丁基杯[4]芳烃在配位化学、超分子化学中的地位日趋上升。但在目前已公开的文献中，使用4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极进行电化学手性识别的工作鲜有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电化学法识别氨基酸对映体的4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极的制备方法，4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极能够有效地识别氨基酸对映体。
本发明所述一种用于电化学法识别氨基酸对映体的4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极的制备方法，包括以下步骤：
a、制备4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极：将4-叔丁基杯[4]芳烃研磨成粉末，超声分散于超纯水中；取4-叔丁基杯[4]芳烃分散液滴涂于玻碳电极表面，在室温下晾干，得到4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极；
b、电化学法识别氨基酸对映体：采用三电极体系，4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，将该三电极体系分别浸入配制的L-/D-氨基酸溶液中，静置一段时间后，以一定的扫速进行差分脉冲测试，每次测完后将修饰电极浸入pH＝7.0的磷酸盐缓冲溶液中扫循环伏安，用来恢复电极活性。
进一步，步骤a中4-叔丁基杯[4]芳烃的浓度为0.1～5.0mM，取10μL 4-叔丁基杯[4]芳烃分散液滴涂于电极表面。
进一步，步骤b中4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极浸入L-/D-氨基酸溶液的浓度为0.5～2.0mM，静置时间为60～150s。
进一步，步骤b中在磷酸盐缓冲溶液中扫描循环伏安的圈数为3～10圈，扫速为8mV/s。
本发明的有益效果是：制备4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极的方法简便易行，制备过程环保无污染，且该修饰电极能高效地识别氨基酸对映体。
附图说明
下面结合附图对本实验进一步说明。
图1为4-叔丁基杯[4]芳烃的原子力显微镜图。
图2为实施例一中4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极识别色氨酸对映体的差分脉冲伏安图。
图3为实施例二中4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极识别酪氨酸对映体的差分脉冲伏安图。
图4为实施例三中不同浓度的4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极电化学识别色氨酸对映体的识别效果图。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，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。
本发明所述过4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极对氨基酸对映体按下述方法进行识别：
RL/D＝IL/ID
ΔE＝ED-EL
式中，RL/D表示氨基酸对映体峰电流比值，ΔE表示氨基酸对映体峰电位差值，IL和ID分别表示L-氨基酸和D-氨基酸峰电流，EL和ED分别表示L-氨基酸和D-氨基酸峰电位。
实施例一：
制备4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极用于电化学识别色氨酸对映体包括以下几个步骤：
(1)将4-叔丁基杯[4]芳烃研磨成粉末后超声分散于超纯水中，配制成3mM的4-叔丁基杯[4]芳烃分散液。取10μL滴涂于玻碳电极表面，在室温下晾干，得到4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极。
(2)实验采用三电极体系，4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，将该三电极体系分别浸入配制的1.0mM L-/D-色氨酸溶液中，静置90s后，在0.4～1.2V的电位范围内，以8mV/s的扫速进行差分脉冲测试，每次测完后将修饰电极浸入pH＝7.0的磷酸盐缓冲溶液中扫循环伏安5圈，用来恢复电极活性。色氨酸对映体的识别效果图见附图2，IL/ID为7.65。
实施例二：
制备4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极用于电化学识别酪氨酸对映体包括以下几个步骤：
(1)将4-叔丁基杯[4]芳烃研磨成粉末后超声分散于超纯水中，配制成3mM的4-叔丁基杯[4]芳烃分散液。取10μL滴涂于玻碳电极表面，在室温下晾干，得到4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极。
(2)实验采用三电极体系，4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，将该三电极体系分别浸入配制的1.0mM L-/D-酪氨酸溶液中，静置90s后，在0.4～1.2V的电位范围内，以8mV/s的扫速进行差分脉冲测试，每次测完后将修饰电极浸入pH＝7.0的磷酸盐缓冲溶液中扫循环伏安5圈，用来恢复电极活性。酪氨酸对映体的识别效果图见附图3，IL/ID为2.35。
实施例三：
不同浓度的4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极识别色氨酸对映体包括以下几个步骤：
(1)将4-叔丁基杯[4]芳烃研磨成粉末后超声分散于超纯水中，配制成不同浓度的4-叔丁基杯[4]芳烃分散液，实验浓度为1.0～5.0mM。分别取10μL不同浓度的4-叔丁基杯[4]芳烃分散液滴涂于玻碳电极表面，在室温下晾干，得到4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极。
(2)实验采用三电极体系，不同浓度的4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，将该三电极体系分别浸入配制的L-/D-色氨酸溶液中，静置90s，在0.4～1.2V的电位范围内，以8mV/s的扫速进行差分脉冲测试，每次测完后将修饰电极浸入pH＝7.0的磷酸盐缓冲溶液中扫循环伏安5圈，用来恢复电极活性。修饰不同浓度的4-叔丁基杯[4]芳烃的电极识别色氨酸对映体的效果图见附图4，可见在4-叔丁基杯[4]芳烃浓度为3mM时4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极对色氨酸的识别效果最好，IL/ID为7.65。
Claims (3)
1.一种用于电化学法识别氨基酸对映体的4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极的制备方法，步骤如下：
a、制备4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极：将4-叔丁基杯[4]芳烃研磨成粉末，超声分散于超纯水中；取4-叔丁基杯[4]芳烃分散液滴涂于玻碳电极表面，在室温下晾干，得到4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极；
b、电化学法识别氨基酸对映体：采用三电极体系，4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，将该三电极体系分别浸入配制的L-/D-氨基酸溶液中，静置一段时间后，以一定的扫速进行差分脉冲测试，每次测完后将修饰电极浸入pH＝7.0的磷酸盐缓冲溶液中扫循环伏安，用来恢复电极活性。
2.根据权利要求1所述一种用于电化学法识别氨基酸对映体的4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极的制备方法，其特征是：所述步骤a中4-叔丁基杯[4]芳烃的浓度为0.1～5.0mM，取10μL4-叔丁基杯[4]芳烃分散液滴涂于电极表面。
3.根据权利要求1所述一种用于电化学法识别氨基酸对映体的4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极的制备方法，其特征是：所述步骤b中4-叔丁基杯[4]芳烃修饰电极浸入L-/D-氨基酸溶液的浓度为0.1～2.0mM，静置时间为30～150s，以8mV/s的扫速进行差分脉冲测试，在磷酸盐缓冲溶液中扫描循环伏安的圈数为3～10圈。
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