共振瑞利散射法对氨基酸和β-受体阻滞剂的手性识别研究

发布时间：2017-12-30 12:11

  本文关键词：共振瑞利散射法对氨基酸和β-受体阻滞剂的手性识别研究　出处：《西南大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：手性是人类赖以生存的自然界的本质属性之一,自然万物也总是表现出对某种手性的偏爱。构成生命体的氨基酸几乎都是左旋的,而自然界的核酸都是由右旋的核糖组成。立体选择性也是酶促反应、信使-受体相互作用以及代谢过程中的一种特性。因此生命过程中的代谢和调控过程通常表现出一定的立体化学敏感性,对映体之间也通常表现出不同的响应,这对于手性对映体的识别研究是非常重要的。本文用简单、快速、灵敏的共振瑞利散射法对两种芳香氨基酸和三种β-受体阻滞剂进行手性识别研究以及实现不经分离而同时测定。本文以酪氨酸、苯丙氨酸、三种β-受体阻滞剂(阿替洛尔、美托洛尔和普萘洛尔)为研究对象,以银纳米粒子(Ag NPs)、金纳米粒子(Au NPs)、量子点(QDs)、染料(藻红B)为共振瑞利散射(RRS)探针试剂,研究了共振瑞利散射法对酪氨酸、苯丙氨酸以及β-受体阻滞剂的手性识别反应。本文考察了各个体系的光谱特征(RRS光谱、紫外-可见吸收光谱以及荧光光谱)、最佳的实验条件以及共存物质的影响,建立了共振瑞利散射法对氨基酸和β-受体阻滞剂的手性识别研究以及实现不经分离而同时测定。同时对各个体系的反应机理和共振瑞利散射信号的变化原因作了探讨,并且将建立的新方法运用到实际样品的测定中。本论文在两项国家自然科学基金(No.21175015;No.21475014)的资助下完成,其主要研究内容如下:1.N-乙酰基-L-半胱氨酸修饰的银纳米粒子对手性酪氨酸的识别研究以N-乙酰基-L-半胱氨酸为修饰剂,成功合成了N-乙酰基-L-半胱氨酸修饰的银纳米粒子。基于N-乙酰基-L-半胱氨酸修饰的银纳米粒子,一种新的手性平台被建立起来用于识别L-酪氨酸和D-酪氨酸。利用透射电镜和共振瑞利散射光谱表征所合成的手性银纳米探针。当手性纳米粒子与L-酪氨酸和D-酪氨酸反应后,只有L-酪氨酸能够引起手性纳米粒子共振瑞利散射强度的减弱,而D-酪氨酸对其无影响。此方法同时也能定量测定L-酪氨酸,检测范围为0.2838-20.0μg/m L,检出限(3σ/k)达到0.0860μg/m L。实验还优化了体系的影响因素包括酸度、反应时间以及对映异构体的浓度。最后将该以N-乙酰基-L-半胱氨酸修饰的银纳米粒子为手性识别探针的共振瑞利散射法用于D-/L-酪氨酸混合物的同时测定,结果满意。2.Cu~(2+)功能化的N-乙酰基-L-半胱氨酸修饰的Cd Te QDs对手性苯丙氨酸的识别研究一种简单的方法对于对映异构体的同时测定是非常重要的。在本实验中,建立了一种廉价、简便、灵敏的方法用于同时测定苯丙氨酸对映异构体。本文成功合成了N-乙酰基-L-半胱氨酸修饰的Cd Te QDs,然后在用Cu~(2+)对量子点进行功能化。基于铜离子功能化的N-乙酰基-L-半胱氨酸修饰的碲化镉量子点(NALC/Cd Te QDs),一种新的共振瑞利散射法(RRS)被用于同时测定手性苯丙氨酸。首先,NALC/Cd Te QDs本身的RRS信号很弱,当铜离子加入后,QDs的RRS信号会显著增强,而当再加入苯丙氨酸时,体系的RRS信号又被猝灭。最重要的是L-苯丙氨酸和D-苯丙氨酸对体系RRS强度的猝灭程度不同,从而对苯丙氨酸进行手性识别。文章同时还优化了实验条件包括酸度、铜离子浓度以及反应时间。最后,将该法用于对不同比例的手性苯丙氨酸混合物的同时测定,结果表明,该方法具有较高的精密度(4.63%)和较低的误差(3.06%)。3.基于藻红B为探针的共振瑞利散射法同时测定三种β-受体阻滞剂本文建立了四种简单的光谱法同时测定三种β-受体阻滞剂(阿替洛尔、美托洛尔和普萘洛尔)。在p H 4.6的BR缓冲溶液中,藻红B带负电,而β-受体阻滞剂由于质子化带正点。因此藻红B可以与β-受体阻滞剂通过静电作用和疏水作用形成离子缔合物,从而引起体系的RRS信号强度以及荧光信号强度的变化。其中RRS光谱有两个特征峰分别位于337 nm和370 nm处,荧光光谱的激发波长和发射波长分别为474 nm和558 nm处。体系RRS强度的增强程度和荧光强度的猝灭程度与三种β-受体阻滞剂的浓度满足不同的线性关系。最重要的是,在337 nm和370 nm两波长处的RRS强度之和与β-受体阻滞剂的浓度也呈线性关系。因此,建立了一种新的双波长RRS方法用于同时测定β-受体阻滞剂。最后,研究了反应条件,共存物质的影响和体系的反应机理。并将此法用于同时测定三种β-受体阻滞剂,结果满意。4.柠檬酸钠稳定的金纳米粒子测定和识别洛尔类药物中的普萘洛尔本工作呈现了高灵敏的基于柠檬酸钠稳定的金纳米粒子,通过共振瑞利散射法(RRS)和比色法测定普萘洛尔。利用柠檬酸钠作为还原剂,成功合成了表面带负电的金纳米粒子,在p H 4.6的BR缓冲溶液中,普萘洛尔由于质子化带正电。因此金纳米粒子与普萘洛尔可以通过静电作用结合,从而使金纳米粒子聚集,同时使体系的RRS信号增强,并且伴随溶液的颜色由酒红色变成紫色。基于此,一种高灵敏的RRS和比色法建立起来用于测定普萘洛尔,两种方法对应的线性范围分别为0.2-5.2μg/m L和0.4-4.4μg/m L。本工作还优化了实验条件,最后研究了体系的反应机理和RRS增强的原因。实验还分别研究了R-普萘洛尔和S-普萘洛尔同上述金纳米粒子之间的反应,发现两者之间没有明显的差异,因此无法将其用于普萘洛尔对映体的识别。但是将该方法用于其它洛尔类药物(比索洛尔、阿替洛尔、美托洛尔和阿罗洛尔)的测定,发现这些洛尔类药物对柠檬酸钠修饰的金纳米粒子探针没有如普萘洛尔般的响应,因此可以用此法识别洛尔类药物混合物中的普萘洛尔。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3;TQ460.1
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本文编号：1354880