CN110940653A - 一种定量检测d-色氨酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种定量检测D‑色氨酸的方法，属于手性氨基酸的光谱分析技术领域，具体涉及一种石墨烯‑罗丹明B‑手性化合物三元体系对D‑色氨酸的检测方法。本发明所述方法通过在石墨烯表面形成由罗丹明B和二苯甲酰‑D‑酒石酸共同组成的吸附层，实现对D‑色氨酸的选择性吸附并产生荧光响应，据此建立对D‑色氨酸的定量检测方法。该方法具有方法简单，速度快，抗干扰性强，线性范围宽等优点。

Description

一种定量检测D-色氨酸的方法
技术领域
本发明属于手性氨基酸的光谱分析技术领域，具体涉及一种石墨烯-罗丹明-手性化合物三元体系对D-色氨酸的检测方法。
背景技术
手性识别是许多生物分子的基本性质，由于对映体在生物体内具有不同的生物活性，因此手性化合物的检测是药物分析中的一个重要领域。氨基酸在自然界中是非常重要的有机化合物，氨基酸的生物活性主要取决于它们的立体异构构型（D-或L-）。因此，氨基酸立体化学分析是其表征的重要方面。
L-色氨酸是必需氨基酸，它是蛋白质的重要组分和一些生物活性化合物的前体，可以改善睡眠、情绪和心理健康，并且与多种慢性疾病密切相关并用作药物抗抑郁药。对于D-色氨酸而言，虽然没有上述这些生物学效应，但是在微生物和营养系统中却发挥着重要的作用。据报道D-色氨酸在指数期可以明显抑制细菌生长，有望成为食品中的新型防腐剂。因此快速方便地检测D-色氨酸对于营养学、医学相关研究具有重要的意义。
目前对D-色氨酸检测的方法主要有电化学传感器、分子印迹传感器、毛细管电泳法、电化学发光法、色谱法等。这些方法的共同特点是分析灵敏度高，响应速度快。但是也存在分析步骤繁琐，需要昂贵大型仪器等问题。因此建立一种快速、简便、高灵敏度的D-色氨酸定量分析方法具有重要的价值。
石墨烯是一种具有平面共轭结构的单层碳片，并具有羟基、羧基、环氧基等一系列活性含氧基团。罗丹明类染料具有平面共轭体系和氨基、羧基等极性基团，可以与石墨烯通过π-堆叠、静电作用和氢键等作用力吸附到石墨烯表面，并发生荧光共振能量转移使荧光淬灭。在该体系中若加入一种与石墨烯结合能力更强的物质时，该物质会与罗丹明发生竞争性吸附，从而使罗丹明从石墨烯表面脱附并恢复荧光。利用这一原理可实现对DNA的荧光分析（Wang X, He Y, Song G. A Graphene Oxide–Rhodamine 6G Nanocomposite asTurn-on Fluorescence Probe for Selective Detection of DNA[J]. Anal. Methods,2012, 25: 394-400.）。该方法利用石墨烯-罗丹明二元体系对DNA进行荧光检测，具有快速、简便和高灵敏度的特点，但是该方法对于手性小分子的检测尚不适用。
本发明为克服现有方法的缺陷，提供了一种利用石墨烯-罗丹明-手性化合物三元体系对D-色氨酸产生荧光响应，构建对D-色氨酸进行定量检测的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种定量检测D-色氨酸的方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现，一种定量检测D-色氨酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：首先在石墨烯溶液中同时加入罗丹明和二苯甲酰-D-酒石酸，然后在该体系中加入D-色氨酸，通过测定体系的荧光变化即可定量检测D-色氨酸；具体步骤如下：
（1）在10 mL血清瓶中加入15 μL石墨烯分散液，然后加入罗丹明B水溶液和二苯甲酰基-D-酒石酸的N,N-二甲基甲酰胺溶液，用pH值为6.5的Tris-HCl缓存液定容，放置后备用；石墨烯吸附罗丹明B使罗丹明荧光淬灭；
（2）在步骤（1）制备的溶液中分别加入100μL 1M的D型氨基酸和L型氨基酸，荧光光谱测定显示，加入D-色氨酸的样品荧光强度有明显增加，而其他氨基酸样品的荧光没有明显变化；
（3）在步骤（1）制备的溶液中分别加入不同浓度的D-色氨酸，荧光光谱测定显示样品的荧光强度与D-色氨酸的浓度存在线性关系。
上述步骤（1）中所用石墨烯分散液的浓度为0.4 wt%。
上述步骤（1）中罗丹明B与二苯甲酰基-D-酒石酸的物质的量的比为6:1。
上述步骤（1）制备的溶液的放置60分钟后备用。
上述步骤（2）中D型氨基酸为D-丙氨酸、D-谷氨酸、D-组氨酸和D-色氨酸，L型氨基酸为L-丙氨酸、L-谷氨酸、L-组氨酸和L-色氨酸。
上述步骤（3）中D-色氨酸的浓度线性区间为0.6~8 mM。
上述步骤（2）和步骤（3）中样品的荧光强度是在激发波长为554 nm下测试的。
本发明首先在石墨烯溶液中同时加入罗丹明和二苯甲酰-D-酒石酸。由于二苯甲酰-D-酒石酸具有极性基团和苯环，所以它与罗丹明一样可以通过π-堆叠、静电作用和氢键等作用力吸附到石墨烯表面。当达到吸附平衡以后，在石墨烯表面形成由罗丹明和二苯甲酰-D-酒石酸共同组成的吸附层。罗丹明在石墨烯表面的吸附导致荧光淬灭，二苯甲酰-D-酒石酸的吸附使吸附层具有手性。当在该体系中加入D-色氨酸后，由于D-色氨酸与吸附层中的二苯甲酰-D-酒石酸手性相符，结合力较强，与罗丹明B发生竞争性吸附使罗丹明从石墨烯表面脱附并恢复荧光。通过测定体系的荧光变化即可定量的检测D-色氨酸。具体步骤如下：
（1）在10 mL血清瓶中加入15 μL石墨烯分散液，然后加入罗丹明B水溶液和二苯甲酰基-D-酒石酸的N,N-二甲基甲酰胺溶液，用pH值为6.5的Tris-HCl缓存液定容，放置后备用。石墨烯吸附罗丹明B使罗丹明荧光淬灭，此时测试体系荧光呈现“turn-off”状态。
（2）在步骤（1）制备的溶液中分别加入100μL 1M各种常见D型和L型氨基酸，荧光光谱测定显示，加入D-色氨酸的样品荧光强度有明显增加，此时测试体系荧光呈现“turn-on”状态。而其他氨基酸样品的荧光没有明显变化。
（3）在步骤（1）制备的溶液中分别加入不同浓度的D-色氨酸，荧光光谱测定显示样品的荧光强度与D-色氨酸的浓度存在线性关系，通过线性关系能定量检测D-色氨酸。
步骤（1）中所用石墨烯分散液的浓度为0.4 wt%。
步骤（1）中罗丹明B与二苯甲酰基-D-酒石酸的物质的量的比为6:1。
步骤（1）制备的溶液的放置时间为60分钟。
步骤（2）中常见D型和L型氨基酸包括：D-丙氨酸、L-丙氨酸、D-谷氨酸、L-谷氨酸、D-组氨酸、L-组氨酸、D-色氨酸和L-色氨酸。
步骤（3）中D-色氨酸的浓度线性区间为0.6~8 mM。
步骤（2）和步骤（3）中激发光波长为554 nm。
本发明所述方法与传统方法相比具有方法简单，速度快，抗干扰性强，线性范围宽等优点。本方法有望应用于人体体液、细胞匀浆液以及食品等样品中D-色氨酸含量的快速检测。
附图说明
图1为石墨烯-罗丹明B-二苯甲酰基-D-酒石酸体系对不同浓度D-色氨酸的荧光发射光谱及线性范围（光谱曲线从上到下对应的D-色氨酸浓度依次为：8mM，6mM，4mM，2mM，1mM，0.8mM，0.6mM）。
具体实施方式
实施例1
本发明所用的石墨烯分散液购自中国科学院成都有机化学研究所，产品编号:TNWRGO，石墨烯厚度在0.55～3.74nm，微片大小在0.5-3μm左右，总氧含量在3%～5%。
在10 mL血清瓶中加入15 μL 0.4 wt% 石墨烯分散液，然后加入100 μL 6×10-4M的罗丹明B水溶液和0.1μL 0.1M二苯甲酰基-D-酒石酸的N,N-二甲基甲酰胺溶液，用pH值为6.5的Tris-HCl缓存液定容，溶液放置60分钟后备用。石墨烯吸附罗丹明B使罗丹明荧光淬灭，此时测试体系荧光呈现“turn-off”状态。
实施例2
在实施例1制备的溶液中分别加入100μL 1M的 D-丙氨酸、L-丙氨酸、D-谷氨酸、L-谷氨酸、D-组氨酸、L-组氨酸、D-色氨酸和L-色氨酸。在激发波长为554 nm，发射波长为579 nm下测试各个样品的荧光，发现加入D-色氨酸的样品，荧光强度有明显增加，此时测试体系荧光呈现“turn-on”状态。而加入其他氨基酸的样品，荧光没有明显变化。
实施例3
在实施例1制备的溶液中分别加入80μL、60μL、40μL、20μL、10μL、8μL、6μL 1M的D-色氨酸，使样品中D-色氨酸的最终浓度分别为8mM，6mM，4mM，2mM，1mM，0.8mM，0.6mM，在激发波长为554 nm，检测波长为579 nm下进行荧光光谱测定，发现样品的荧光强度与D-色氨酸的浓度存在线性关系，线性区间为0.6~8 mM，见图1。通过图1的石墨烯-罗丹明B-二苯甲酰基-D-酒石酸体系对不同浓度D-色氨酸的荧光发射光谱及线性范围（光谱曲线从上到下对应的D-色氨酸浓度依次为：8mM，6mM，4mM，2mM，1mM，0.8mM，0.6mM），能够获得待测样品的D-色氨酸浓度。

Claims (7)

1.一种定量检测D-色氨酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：首先在石墨烯溶液中同时加入罗丹明和二苯甲酰-D-酒石酸，然后在该体系中加入D-色氨酸，通过测定体系的荧光变化即可定量检测D-色氨酸；具体步骤如下：
（1）在10 mL血清瓶中加入15 μL石墨烯分散液，然后加入罗丹明B水溶液和二苯甲酰基-D-酒石酸的N,N-二甲基甲酰胺溶液，用pH值为6.5的Tris-HCl缓存液定容，放置后备用；石墨烯吸附罗丹明B使罗丹明荧光淬灭；
（2）在步骤（1）制备的溶液中分别加入100μL 1M的D型氨基酸和L型氨基酸，荧光光谱测定显示，加入D-色氨酸的样品荧光强度有明显增加，而其他氨基酸样品的荧光没有明显变化；
（3）在步骤（1）制备的溶液中分别加入不同浓度的D-色氨酸，荧光光谱测定显示样品的荧光强度与D-色氨酸的浓度存在线性关系。
2.根据权利要求1所述的一种定量检测D-色氨酸的方法，其特征在于步骤（1）中所用石墨烯分散液的浓度为0.4 wt%。
3.根据权利要求1所述的一种定量检测D-色氨酸的方法，其特征在于步骤（1）中罗丹明B与二苯甲酰基-D-酒石酸的物质的量的比为6:1。
4.根据权利要求1所述的一种定量检测D-色氨酸的方法，其特征在于步骤（1）制备的溶液的放置60分钟后备用。
5.根据权利要求1所述的一种定量检测D-色氨酸的方法，其特征在于步骤（2）中D型氨基酸为D-丙氨酸、D-谷氨酸、D-组氨酸和D-色氨酸，L型氨基酸为L-丙氨酸、L-谷氨酸、L-组氨酸和L-色氨酸。
6.根据权利要求1所述的一种定量检测D-色氨酸的方法，其特征在于步骤（3）中D-色氨酸的浓度线性区间为0.6~8 mM。
7.根据权利要求1所述的一种定量检测D-色氨酸的方法，其特征在于步骤（2）和步骤（3）中样品的荧光强度是在激发波长为554 nm下测试的。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1670012A (zh) * 2005-01-14 2005-09-21 清华大学 一种用于氨基酸对映体分离的新型试剂
US20060003459A1 (en) * 2004-01-16 2006-01-05 University Of Texas At Austin Determining enantiomeric excess using indicator-displacement assays
CN105300953A (zh) * 2015-12-10 2016-02-03 新乡医学院 手性荧光传感器及手性分子检测方法
CN105286803A (zh) * 2015-12-03 2016-02-03 华南师范大学 一种基于荧光淬灭效应实现复合探针光声信号增强的方法
CN106841352A (zh) * 2017-02-22 2017-06-13 常州大学 一种苯丙氨酸二肽‑石墨烯量子点复合材料的制备及其应用
CN107474324A (zh) * 2017-09-06 2017-12-15 西北师范大学 羟丙基β‑环糊精功能化的氧化石墨烯复合材料的制备和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060003459A1 (en) * 2004-01-16 2006-01-05 University Of Texas At Austin Determining enantiomeric excess using indicator-displacement assays
CN1670012A (zh) * 2005-01-14 2005-09-21 清华大学 一种用于氨基酸对映体分离的新型试剂
CN105286803A (zh) * 2015-12-03 2016-02-03 华南师范大学 一种基于荧光淬灭效应实现复合探针光声信号增强的方法
CN105300953A (zh) * 2015-12-10 2016-02-03 新乡医学院 手性荧光传感器及手性分子检测方法
CN106841352A (zh) * 2017-02-22 2017-06-13 常州大学 一种苯丙氨酸二肽‑石墨烯量子点复合材料的制备及其应用
CN107474324A (zh) * 2017-09-06 2017-12-15 西北师范大学 羟丙基β‑环糊精功能化的氧化石墨烯复合材料的制备和应用

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