CN110243902A - 一种可同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体的双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体的双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料的制备方法，包括以下步骤：制备双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料、同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体。本发明的有益效果：双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料的制备成本低，制备过程简单，且该复合材料能有效地同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体。
Description
技术领域
本发明涉及一种可同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体的双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料的制备方法，属于电分析化学和生物技术领域。
背景技术
氨基酸是化学和生物系统中的重要组分。只有L型氨基酸具有生物活性可作为食物和药物补充剂，而相应的D型的氨基酸则有着不同的生物学或生理学特性。L-丙氨酸除了能增强葡萄糖代谢外，还有助于刺激胰岛素分泌，但D-丙氨酸一般与生物体不相容。L-酪氨酸对人和动物的新陈代谢、生长发育起着重要的作用，常作为苯丙酮尿症患者的营养补充剂，而D-酪氨酸常用作生化试剂，可作为研究蛋白质和动力学的探针。丙氨酸和酪氨酸都具有电活性基团，且电化学方法操作简单，灵感度高，可以作为一种识别丙氨酸和酪氨酸对映体潜在的分析技术。
二氧化硅具有低毒，低污染，结构稳定，耐酸碱和有机物，耐高温等诸多优点。纳米二氧化硅则具有比表面积大、反应活性高、耐腐蚀、耐高温、绝缘性好以及在低温下易于成型等优势。聚吡咯由于具有高导电性、氧化还原可逆性、化学稳定性和较宽的pH应用范围等优势，已广泛应用在手性化合物的识别中。二氧化硅/聚吡咯复合材料则具有较好的化学稳定性，且具有一定的导电性，利于电化学识别。将二氧化硅纳米粒子、模板分子L-丙氨酰-L-酪氨酸二肽、吡咯单体混合，吡咯聚合过程中掺入二氧化硅纳米粒子和二肽得到掺杂模板分子的二氧化硅/聚吡咯复合材料，酸性条件下将二肽水解成L-丙氨酸和L-酪氨酸，洗脱得到L-丙氨酸和L-酪氨酸双分子印迹的二氧化硅/聚吡咯复合材料，制备得到的双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料对于丙氨酸和酪氨酸对映体均具有较好的识别效果。
发明内容
本发明涉及一种可同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体的双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
a、制备双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料：配制10mL一定质量分数的二氧化硅溶液，加入一定量的吡咯单体以及模板分子二肽(L-丙氨酰-L-酪氨酸)，0℃下逐滴加入FeCl3溶液，搅拌反应6h后，离心、洗涤、冷冻干燥；将制备的材料加入10mL一定浓度的HCl中，于130℃下加热2h使得模板分子二肽水解为L-丙氨酸和L-酪氨酸，洗脱后可得到L-丙氨酸和L-酪氨酸双分子印迹的二氧化硅/聚吡咯复合材料；
b、制备双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料修饰电极：将双分子印迹的二氧化硅/聚吡咯复合材料超声分散于超纯水中，取分散液滴涂于玻碳电极表面，在室温下晾干，得到双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料修饰电极；
c、同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体：双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料修饰电极为工作电极，铂片电极为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极，将该三电极体系分别浸入一定浓度的L-丙氨酸、L-酪氨酸和D-丙氨酸、D-酪氨酸溶液中，恒电位富集一段时间后，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磷酸盐缓冲溶液中，通过循环伏安扫描以恢复电极活性。
进一步，步骤a中二氧化硅溶液的质量分数为10～20％，L-丙氨酰-L-酪氨酸二肽的浓度为4～8mM，FeCl3溶液的浓度为1～2mM，HCl的浓度为4～6M。
进一步，步骤b中双分子印迹的二氧化硅/聚吡咯复合材料分散液的浓度为0.1～1mM，滴涂于玻碳电极表面的分散液体积为10μL。
进一步，步骤c中L-丙氨酸、L-酪氨酸溶液中L-丙氨酸浓度为2～3mM，L-酪氨酸浓度为1～2mM；D-丙氨酸、D-酪氨酸溶液中D-丙氨酸浓度为2～3mM，D-酪氨酸浓度为1～2mM；磷酸盐缓冲溶液的pH为5～7。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1为掺杂模板分子二肽和形成的双分子印迹二氧化硅/聚吡咯的红外光谱图。
图2为恒电位富集L-丙氨酸、L-酪氨酸/D-丙氨酸、D-酪氨酸后的差分脉冲伏安图。
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：
制备双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料用于同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体的步骤如下：
制备双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料：配制10mL质量分数为20％的二氧化硅溶液，加入45μL吡咯单体以及6mM模板分子二肽(L-丙氨酰-L-酪氨酸)，0℃下逐滴加入10mL 1.52M FeCl3·6H20溶液，搅拌反应6h后，离心、洗涤、冷冻干燥；将制备的材料加入10mL 3M的HCl中，于130℃下加热2h使得模板分子二肽水解为L-丙氨酸和L-酪氨酸，洗脱后可得到L-丙氨酸和L-酪氨酸双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料。
制备双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料用于同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体。将制备的双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料电极分别浸入到25mL含2mM L-丙氨酸、1mM L-酪氨酸或2mM D-丙氨酸、1mM D-酪氨酸的pH＝7.0的磷酸盐缓冲溶液中，施加0.3V的电压富集1000s，然后在0～1.3V的电位窗口范围内，电位增量为4mV，振幅为50mV进行DPV测试，比较氧化峰电流的差别。由图2可知，双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料修饰电极对于丙氨酸和酪氨酸对映体的识别电流比分别为1.98、1.77，说明双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料对于丙氨酸和酪氨酸对映体均具有较好的识别效率。
本发明的有益效果：双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料的制备成本低，制备过程简单，且该复合材料能有效地同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体。
Claims (4)
1.一种可同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体的双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤如下：
a、制备双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料：配制10mL一定质量分数的二氧化硅溶液，加入一定量的吡咯单体以及模板分子L-丙氨酰-L-酪氨酸二肽，0℃下逐滴加入FeCl3溶液，搅拌反应6h后，离心、洗涤、冷冻干燥；将制备的材料加入到10mL一定浓度的HCl中，于130℃下加热2h使得模板分子L-丙氨酰-L-酪氨酸二肽水解为L-丙氨酸和L-酪氨酸，洗脱后可得到双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料；
b、制备双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料修饰电极：将双分子印迹的二氧化硅/聚吡咯复合材料超声分散于超纯水中，取分散液滴涂于玻碳电极表面，在室温下晾干，得到双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料修饰电极；
c、同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体：以双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料修饰电极为工作电极，铂片电极为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极，将该三电极体系分别浸入一定浓度的L-丙氨酸、L-酪氨酸和D-丙氨酸、D-酪氨酸溶液中，恒电位富集一段时间后，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磷酸盐缓冲溶液中，通过循环伏安扫描以恢复电极活性。
2.根据权利要求1所述一种可同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体的双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料的制备方法，其特征是：所述步骤a中二氧化硅溶液的质量分数为10～20％，L-丙氨酰-L-酪氨酸二肽的浓度为4～8mM，FeCl3溶液的浓度为1～2mM，HCl的浓度为4～6M。
3.根据权利要求1所述一种可同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体的双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料的制备方法，其特征是：所述步骤b中双分子印迹的二氧化硅/聚吡咯复合材料分散液的浓度为0.1～1mM，滴涂于玻碳电极表面的分散液体积为10μL。
4.根据权利要求1所述一种可同时识别丙氨酸和酪氨酸对映体的双分子印迹二氧化硅/聚吡咯复合材料的制备方法，其特征是：所述步骤c中L-丙氨酸的浓度为2～3mM，L-酪氨酸的浓度为1～2mM，D-丙氨酸的浓度为2～3mM，D-酪氨酸的浓度为1～2mM；磷酸盐缓冲溶液的pH为5～7。
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| CN107219277A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-09-29 | 常州大学 | 分子印迹过氧化聚吡咯/聚对氨基苯磺酸修饰电极的制备 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110243902B (zh) | 2021-07-30 |
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Application publication date: 20190917 Assignee: Shandong Hongde Yuheng Information Technology Co.,Ltd. Assignor: CHANGZHOU University Contract record no.: X2024980008518 Denomination of invention: Preparation method of a bimolecular imprinted silica/polypyrrole composite material capable of simultaneously recognizing enantiomers of alanine and tyrosine Granted publication date: 20210730 License type: Common License Record date: 20240702 |