手性生物分子的光电化学检测研究
发布时间：2021-06-08 07:44
手性是大自然的基本属性,对于地球上的生命系统起着至关重要的作用。不同的手性对映体具有相同的物理性质,但在生命系统中经常表现出不同的生物学、药理学、毒理学性质和代谢活性。手性分子广泛存在于DNA、氨基酸、蛋白质、糖、酶和多种药物中。人体对外消旋药物对映体的区分可能导致不同的治疗活性。在大多数情况下,手性分子的对映异构体在毒性、代谢机制和转运途径上显示出明显的差异。通常,仅一种对映异构体具有所需的药物活性,而另一种对映异构体则没有治疗作用,甚至可能引起严重的副作用,结果导致单一对映体药物成分优于外消旋体。在生物体中,通常只有L-氨基酸用于表达功能性和结构蛋白,而D-氨基酸则与某些疾病有关。因此,在生物学和化学领域中,必须对L-氨基酸及D-氨基酸进行区分识别。在过去的几十年中,已经报道了许多识别手性分子的方法,例如色谱法、毛细管电泳法和圆二色性法等,但这些方法通常具有响应时间过长,且成本高昂的缺点。因此,仍然非常需要开发一种简单、快速、灵敏的手性识别新型检测方法。对于大规模应用,这种方法还需要具备低成本和易于制备的优点。光电化学（PEC）传感是一种以纳米半导体材料为基础的新型检测方法,与传统...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(+)-CSA溶液中过氧化诱导的OPPy膜的形成机理
华东师范大学硕士学位论文11的。Ding等人报道了基于刺激响应共聚物/石墨烯杂化修饰的丝网印刷碳电极的电化学传感器，实现了对单糖对映体的高灵敏度、高选择性测定[39]。由于共聚物在石墨烯上的构象转变对弱手性相互作用的高度敏感性而达到手性识别效果，该弱手性相互作用能够促进电活性探针和单糖向电极表面的扩散，因此杂化物既充当手性识别元件，还具有手性信号放大的作用。通过电化学阻抗法（EIS）基于加入目标糖后共聚物链的构象转变引起的电荷转移阻力（Rct）的变化可以用来定量单糖。并将该电极进一步成功地用于葡萄糖对映体生物传感。图1.2基于刺激响应性聚合物/石墨烯杂化修饰的丝网印刷碳电极电化学手性传感对单糖对映体识别的工作原理。[39]Fig1.2Workingprincipleofrecognitionofmonosaccharideenantiomersbyscreen-printedcarbonelectrodeelectrochemicalchiralsensingbasedonstimuli-responsivepolymer/grapheme-hybridmodification.Yu等人基于奎宁（QN）构建了用于色氨酸（Trp）异构体具有可变对映选择性的电化学手性传感平台[40]。手性识别信号在不同温度下会发生逆转的原因可能是由于对温度敏感的H键和QN与电极之间的π-π相互作用。
华东师范大学硕士学位论文12图1.3不同温度下，基于QN/GCE对L-和D-Trp对映体识别的差分脉冲伏安图。[40]Fig1.3DifferentialpulsevoltammogrambasedonQN/GCEidentificationofL-andD-Trpenantiomersatdifferenttemperatures.循环伏安法(CV)也被用作电化学手性识别的方法之一。Gou等报道了一种基于非氧化还原石墨烯（RGO）的电化学手性传感器，1,10-菲咯啉铜（II）（PhenCu）复合物非共价官能化RGO得到氧化石墨烯/1,10-菲咯啉铜（II）复合材料，通过循环伏安法（CV）用于色氨酸（Trp）对映体的电化学鉴别[41]。CV用于监测固定在玻璃碳电极（GCE）上的RGO/PhenCu的电化学行为。当该手性传感器与L-Trp和D-Trp相互作用时，峰值电流表现出显著不同的降低。并且峰值电流随着Trp混合物中L-Trp百分比的增加而线性下降。
【参考文献】：
期刊论文
[1]β-环糊精在TiO2上的吸附及其对光催化影响研究[J]. 路平,吴峰,邓南圣. 分子催化. 2004(02)
本文编号：3217982
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(+)-CSA溶液中过氧化诱导的OPPy膜的形成机理
华东师范大学硕士学位论文11的。Ding等人报道了基于刺激响应共聚物/石墨烯杂化修饰的丝网印刷碳电极的电化学传感器，实现了对单糖对映体的高灵敏度、高选择性测定[39]。由于共聚物在石墨烯上的构象转变对弱手性相互作用的高度敏感性而达到手性识别效果，该弱手性相互作用能够促进电活性探针和单糖向电极表面的扩散，因此杂化物既充当手性识别元件，还具有手性信号放大的作用。通过电化学阻抗法（EIS）基于加入目标糖后共聚物链的构象转变引起的电荷转移阻力（Rct）的变化可以用来定量单糖。并将该电极进一步成功地用于葡萄糖对映体生物传感。图1.2基于刺激响应性聚合物/石墨烯杂化修饰的丝网印刷碳电极电化学手性传感对单糖对映体识别的工作原理。[39]Fig1.2Workingprincipleofrecognitionofmonosaccharideenantiomersbyscreen-printedcarbonelectrodeelectrochemicalchiralsensingbasedonstimuli-responsivepolymer/grapheme-hybridmodification.Yu等人基于奎宁（QN）构建了用于色氨酸（Trp）异构体具有可变对映选择性的电化学手性传感平台[40]。手性识别信号在不同温度下会发生逆转的原因可能是由于对温度敏感的H键和QN与电极之间的π-π相互作用。
华东师范大学硕士学位论文12图1.3不同温度下，基于QN/GCE对L-和D-Trp对映体识别的差分脉冲伏安图。[40]Fig1.3DifferentialpulsevoltammogrambasedonQN/GCEidentificationofL-andD-Trpenantiomersatdifferenttemperatures.循环伏安法(CV)也被用作电化学手性识别的方法之一。Gou等报道了一种基于非氧化还原石墨烯（RGO）的电化学手性传感器，1,10-菲咯啉铜（II）（PhenCu）复合物非共价官能化RGO得到氧化石墨烯/1,10-菲咯啉铜（II）复合材料，通过循环伏安法（CV）用于色氨酸（Trp）对映体的电化学鉴别[41]。CV用于监测固定在玻璃碳电极（GCE）上的RGO/PhenCu的电化学行为。当该手性传感器与L-Trp和D-Trp相互作用时，峰值电流表现出显著不同的降低。并且峰值电流随着Trp混合物中L-Trp百分比的增加而线性下降。
【参考文献】：
期刊论文
[1]β-环糊精在TiO2上的吸附及其对光催化影响研究[J]. 路平,吴峰,邓南圣. 分子催化. 2004(02)
本文编号：3217982
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