[发明专利]一种基于壳聚糖的手性电化学传感器材料的制备及应用有效

专利信息
申请号: 201710135355.5 申请日: 2017-03-08
公开(公告)号: CN106893003B 公开(公告)日: 2019-06-14
发明(设计)人: 莫尊理;牛小慧;高虎虎;李振亮 申请(专利权)人: 西北师范大学
主分类号: C08B37/08 分类号: C08B37/08;G01N27/36;G01N27/30;G01N27/48
代理公司: 兰州智和专利代理事务所(普通合伙) 62201 代理人: 张英荷
地址: 730070 甘肃*** 国省代码: 甘肃;62
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 聚糖 手性 电化学传感器 材料 制备 应用
【说明书】:

发明公开了一种基于壳聚糖的电化学手性传感器材料的制备及手性传感器的构建,属于复合材料及电化学技术领域。本发明先将PTCDA在碱性溶液中水解得到的PTCA分散于磷酸缓冲盐溶液PBS中,再加入EDC和NHS对PTCA的羧基活化,然后加入质子化的壳聚糖溶液,通过酰胺化反应制得基于壳聚糖的电化学手性传感器材料PTCA‑CS。通过电沉积将PTCA‑CS修饰在玻碳电极表面得手性电化学传感器。利用差示脉冲伏安法对色氨酸异构体进行手性识别,发现该手性电化学传感器对L‑色氨酸具有更大的识别信号。因此,可快速、灵敏的识别色氨酸异构体中的L‑色氨酸。

技术领域

本发明涉及一种电化学手性传感识别材料,尤其涉及一种基于壳聚糖的手性电化学传感器材料及其制备;主要用于用于色氨酸异构体的手性识别,属于复合材料技术领域和手性电化学识别领域。

背景技术

手性是自然界的固有属性,在生命器官中扮演着重要的角色。微观的手性分子构成了表观的手性。在生命体中,手性物质的两个外消旋体存在的量不同,生命系统只有一种构型是朝着有利于生命的正向发展,生命体能够辨别不同构型的生物分子产生不同的代谢作用。自然界的这种属性,使得生命活动的生物大分子或者其基本组成单元如酶、蛋白质、多糖以及受体、离子通道等具有手性,当手性物质与他们作用时,只能选择性的与一种构象的手性小分子作用,这种在手性环境中的选择性识别叫做手性识别。壳聚糖是手性大分子聚合物,具有手性中心、且易成膜等特点用于手性识别。但是,由于壳聚糖的导电性差,使其在手性电化学传感器的构建方面受到了一定的限制。

3,4,9,10-苝四羧酸(PTCA),是一种芳环有机染料,具有良好的化学稳定性和水溶性,此外,还具有良好的导电性和氧化还原性。因此,将壳聚糖和PTCA复合之后的材料既具有手性,又具有良好的导电性和氧化还原性,以其构建的的手性电化学传感器应当具有更大的识别信号。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于壳聚糖的手性电化学传感器材料的制备方法。

本发明的另一目的是一种上述基于壳聚糖的手性电化学传感器材料在手性识别L-色氨酸中的应用。

一、基于壳聚糖的手性电化学传感器材料的制备

本发明基于壳聚糖的手性电化学传感器材料的制备,是将3,4,9,10-苝四甲酸二酐(PTCDA)在碱性溶液中水解得到的3,4,9,10-苝四羧酸(PTCA)分散于PBS溶液中,加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)作为交联剂对3,4,9,10-苝四羧酸的羧基进行活化,然后加入壳聚糖的醋酸溶液,通过酰胺化反应将壳聚糖和3,4,9,10-苝四羧酸复合,制得3,4,9,10-苝四羧酸-壳聚糖复合材料(PTCA-CS),即为基于壳聚糖的手性电化学传感器材料。

上述3,4,9,10-苝四甲酸二酐的水解:将3,4,9,10-苝四甲酸二酐(PTCDA)充分分散于KOH水溶液中,逐渐加入HCl溶液,直至3,4,9,10-苝四羧酸完全沉淀,离心沉淀,二次蒸馏水洗涤,真空干燥,得3,4,9,10-苝四羧酸(PTCA)。其中,KOH水溶液的质量浓度为0.8~1.2mg/mL;HCl溶液的摩尔浓度为0.08~0.15mol/L。

3,4,9,10-苝四羧酸的活化:将3,4,9,10-苝四羧酸(PTCA)溶于pH=7的PBS缓冲溶液中,先加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC),室温搅拌25~30min,再加入N-羟基丁二酰亚胺(NHS),室温搅拌5~6h,得活化的3,4,9,10-苝四羧酸PTCA。其中,3,4,9,10-苝四羧酸与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)的质量比为10:0.8~10:1.2;3,4,9,10-苝四羧酸与N-羟基丁二酰亚胺(NHS)的质量比为10:2.5~10:3.1。

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