本發(fā)明涉及一種樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極應(yīng)用于電化學(xué)識(shí)別色氨酸對(duì)映體的方法，屬于材料和生物研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

生命系統(tǒng)中大多數(shù)生物分子都具有對(duì)映選擇性。因?yàn)槭中曰衔锏目臻g構(gòu)象是不同的，所以手性化合物在自然界中所扮演著的角色也存在差異。電化學(xué)手性識(shí)別是基于手性材料與目標(biāo)手性分子相互作用后電化學(xué)信號(hào)的變化來進(jìn)行手性識(shí)別。電化學(xué)方法憑借操作簡(jiǎn)單，靈敏度高等優(yōu)勢(shì)因而更加適用于識(shí)別和拆分手性異構(gòu)體。

通過溶膠凝膠法制備得到的二氧化硅表面富含一些含氧或者含氮的官能團(tuán)，基于此，模板分子可以通過非共價(jià)作用預(yù)先與二氧化硅結(jié)合，交聯(lián)單體以及脫出模板分子之后，該分子印跡材料對(duì)于模板分子的識(shí)別具有較好的靈敏度和選擇性。除此之外，模板分子可以通過非共價(jià)鍵的方式與二氧化硅前驅(qū)體結(jié)合，水解縮合之后，模板分子被包埋進(jìn)入二氧化硅內(nèi)部，脫出模板分子之后，二氧化硅本身對(duì)于模板分子就具備了選擇性。目前基于二氧化硅的分子印跡識(shí)別材料已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，這將有利于開發(fā)基于二氧化硅的分子印跡手性識(shí)別材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極應(yīng)用于電化學(xué)識(shí)別色氨酸對(duì)映體的方法，包括以下步驟：

a、樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極的制備：將5mmc20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，且將氧化銦錫電極浸入上述溶液中靜置30min；然后移取50μl氨丙基三乙氧基硅烷、200μl四乙氧基硅烷和1ml3mhcl的溶液依次滴加進(jìn)上述溶液中，反應(yīng)3h之后，慢慢取出氧化銦錫電極，自然晾干，備用；將包埋有c20聚氧乙烯醚和l-色氨酸的二氧化硅修飾氧化銦錫電極置于馬弗爐中，500℃下煅燒2h可得樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極；

b、色氨酸對(duì)映體的電化學(xué)識(shí)別：實(shí)驗(yàn)采用三電極體系，樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極為工作電極，鉑片為輔助電極，飽和甘汞電極為參比電極；將其分別浸入包含0.5mml-色氨酸和d-色氨酸的0.1m磷酸鹽緩沖溶液(ph＝7.0)中，施加0.3v的恒電位富集1000s，然后將樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極取出，溶液中剩余的色氨酸濃度可通過玻碳電極檢測(cè)，具體步驟為：將玻碳電極浸入到上述的剩余溶液中，在0.3～1.0v(vs.sce)的電位范圍內(nèi)進(jìn)行差分脈沖伏安測(cè)試，記錄色氨酸對(duì)映體的電流，然后通過比較色氨酸對(duì)映體電流的差別來判斷分子印跡材料對(duì)于色氨酸對(duì)映體的識(shí)別效果；所有的差分脈沖伏安測(cè)試均進(jìn)行三次。

進(jìn)一步，所述步驟b中磷酸緩沖溶液的ph值為7.0，富集電位0.3v，富集時(shí)間1000s。

本發(fā)明的有益效果是：二氧化硅的剛性較強(qiáng)，從而在識(shí)別與再生的過程中，印跡空腔不容易發(fā)生變形和塌陷，且非離子表面活性劑c20聚氧乙烯醚含有大量的含氧官能團(tuán)，因此c20聚氧乙烯醚可通過氫鍵作用誘導(dǎo)分子印跡二氧化硅在氧化銦錫電極表面生長，這有利于分子印跡二氧化硅電化學(xué)識(shí)別氨基酸對(duì)映體。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1為經(jīng)樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極再結(jié)合之后，溶液中剩余的色氨酸對(duì)映體在玻碳電極上的差分脈沖圖。

圖2為樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極對(duì)于色氨酸對(duì)映體識(shí)別的重現(xiàn)性。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。

實(shí)施例一：

樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極應(yīng)用于電化學(xué)識(shí)別色氨酸對(duì)映體的步驟如下：

(1)樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極的制備：將5mmc20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，且將氧化銦錫電極浸入上述溶液中靜置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3mhcl的溶液依次滴加進(jìn)上述溶液中，反應(yīng)3h之后，慢慢取出氧化銦錫電極，自然晾干，備用；將包埋有c20聚氧乙烯醚和l-色氨酸的二氧化硅修飾氧化銦錫電極置于馬弗爐中，500℃下煅燒2h可得樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極。

(2)色氨酸對(duì)映體的電化學(xué)識(shí)別：實(shí)驗(yàn)采用三電極體系，樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極為工作電極，鉑片為輔助電極，飽和甘汞電極為參比電極。將其分別浸入包含0.5mml-色氨酸和d-色氨酸的0.1m磷酸鹽緩沖溶液(ph＝7.0)中，施加0.3v的恒電位富集1000s，然后將樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極取出，溶液中剩余的色氨酸濃度可通過玻碳電極檢測(cè)，具體步驟為：將玻碳電極浸入到上述的剩余溶液中，在0.3～1.0v(vs.sce)的電位范圍內(nèi)進(jìn)行差分脈沖伏安測(cè)試，記錄色氨酸對(duì)映體的電流，然后通過比較色氨酸對(duì)映體電流的差別來判斷分子印跡材料對(duì)于色氨酸對(duì)映體的識(shí)別效果。所有的差分脈沖伏安測(cè)試均進(jìn)行三次。

圖1為經(jīng)樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極再結(jié)合之后，溶液中剩余的色氨酸對(duì)映體在玻碳電極上的差分脈沖圖，從圖中發(fā)現(xiàn)溶液中剩余的l-色氨酸和d-色氨酸在玻碳電極上的氧化峰電流比值為4.3，說明樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極可應(yīng)用于色氨酸對(duì)映體的有效電化學(xué)識(shí)別。

實(shí)施例二：

樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極的制備過程與實(shí)施例一相同。

將樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極分別置于20ml包含0.5mml-色氨酸和d-色氨酸的磷酸鹽緩沖溶液(ph＝7.0)中，施加0.3v的電位富集1000s之后，取出氧化銦錫電極，溶液中剩余色氨酸的濃度通過玻碳電極進(jìn)行差分脈沖伏安測(cè)試，記錄l-色氨酸和d-色氨酸的氧化峰電流值。隨后施加-0.3v的恒電位2000s恢復(fù)樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極的活性。所有的差分脈沖伏安測(cè)試均進(jìn)行三次。結(jié)果如圖2，發(fā)現(xiàn)首次識(shí)別色氨酸對(duì)映體的效率為4.3，樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極經(jīng)過5次的循環(huán)使用后，修飾電極對(duì)于色氨酸對(duì)映體的識(shí)別效率仍能維持3.9(初始值的90.7％)。這主要?dú)w因于二氧化硅是無機(jī)材料，具有較強(qiáng)的剛性，在識(shí)別與再生的過程中，印跡空腔不容易發(fā)生變形和塌陷。

本發(fā)明的有益效果：二氧化硅的剛性較強(qiáng)，從而在識(shí)別與再生的過程中，印跡空腔不容易發(fā)生變形和塌陷，且非離子表面活性劑c20聚氧乙烯醚含有大量的含氧官能團(tuán)，因此c20聚氧乙烯醚可通過氫鍵作用誘導(dǎo)分子印跡二氧化硅在氧化銦錫電極表面生長，這有利于分子印跡二氧化硅電化學(xué)識(shí)別氨基酸對(duì)映體。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極應(yīng)用于電化學(xué)識(shí)別色氨酸對(duì)映體，包括以下步驟：樹杈狀分子印跡二氧化硅修飾氧化銦錫電極的制備、色氨酸對(duì)映體的電化學(xué)識(shí)別、色氨酸對(duì)映體的識(shí)別重現(xiàn)性。本發(fā)明的有益效果：二氧化硅的剛性較強(qiáng)，從而在識(shí)別與再生的過程中，印跡空腔不容易發(fā)生變形和塌陷，且非離子表面活性劑C20聚氧乙烯醚含有大量的含氧官能團(tuán)，因此C20聚氧乙烯醚可通過氫鍵作用誘導(dǎo)分子印跡二氧化硅在氧化銦錫電極表面生長，這有利于分子印跡二氧化硅電化學(xué)識(shí)別氨基酸對(duì)映體。

技術(shù)研發(fā)人員：孔泳;張潔;顧嘉衛(wèi)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：常州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.08
技術(shù)公布日：2017.10.10