[发明专利]一种HKUST-1基手性复合材料的制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种HKUST‑1/壳聚糖/亚甲基蓝/镍手性复合材料的制备方法以及该材料用于天冬氨酸对映体电化学识别的应用，属于纳米催化、手性传感等技术领域。其主要步骤是以镍网为载体，先后浸渍在壳聚糖和钴离子组成的凝胶、混有亚甲基蓝的配体溶液中，经过加热、洗涤、活化，快速制得HKUST‑1/壳聚糖/亚甲基蓝/镍手性复合材料。该复合材料制备所用原料成本低，制备工艺简单，反应能耗低。制备的手性传感器用于L‑天冬氨酸氨酸和D‑天冬氨酸对映体含量的检测，方法简单、易操作，手性检测效果显著。

技术领域

本发明涉及一种HKUST-1/壳聚糖/亚甲基蓝/镍手性复合材料的制备方法和应用，属于纳米材料、金属有机配合聚合物和催化等技术领域。

背景技术

一个化合物的分子结构与其镜像相应的分子结构不能叠合的性质，称为手性，这两个立体异构体之间的关系，即称为对映异构体，简称对映体。手性是生命物质区别于非生命物质的重要标志，该性质与我们的日常生活息息相关，例如DNA和RNA的核糖和脱氧核糖均为D构型，而构成蛋白质的20种天然氨基酸，除甘氨酸例外均为L构型，所有生命化学均在手性环境中进行。当两个或多个对映体处于手性环境时，将显示出不同的化学性质和生物活性，将手性环境与对映体间选择性作用的现象叫手性识别。

手性对映体间的物理-化学性质除旋光性不同以外，其他均无区别，但手性化合物进入体内，其生理作用将由体内的大分子，如手性受体、酶、载体等之间严格的手性匹配和识别而实现，在许多情况下，手性对映体在生命体内的吸收、分布、代谢和排泄具有很大的差异，也就是说手性对映体在生命体内的活性、代谢过程、代谢速率及毒性等均存在显著的差异。手性对映体在生物体内显著差异的行为主要表现在:①两个对映体中可能只有一种对映体有生理活性，而另一种则无显著的生理活性; ②手性对映体的两种构型的生理活性不同；③对映体的一种构型主要具有生理活性，而另一种却产生严重的副作用；④两个对映体具有相同或相近的生理活性。

目前，手性化合物的生产以及应用比例日益增加，这就要求必须寻找有效、快捷并方便的检测和识别手性对映体的方法。近几年来，为了解决外消旋体药物所带来的一些问题，许多发达国家不断颁布有关手性药物开发的导向性指南或政策。在美国，手性药物的食品与医药管理局要求申请者必须说明新药物中含有的手性成分、以及对映体各自的药理作用、临床效果和毒性，并尝试分离其中的立体异构体。加拿大、欧共体等也制定了相 关的政策。因此，手性化合物的识别，对研究手性药物的合理准确地使用以及控制手性药物质量等问题具有重要的意义。

目前，手性识别的方法主要包括手性色谱和光谱。其中手性色谱方法已经被广泛用于分离分析手性化合物，但该法仪器成本高、分析时间长、操作繁琐，技术要求高，并难以实现原位和在线检测等。采用电化学技术手性检测对映体及其含量，发挥电化学检测制备简单、成本低、识别效率高等优点，具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种HKUST-1/壳聚糖/亚甲基蓝/镍手性复合材料的制备方法，该方法所用原料成本低，制备工艺简单，反应能耗低，具有工业应用前景。

本发明的技术任务之二是提供一种HKUST-1/壳聚糖/亚甲基蓝/镍手性复合材料的用途，即将该HKUST-1/壳聚糖/亚甲基蓝/镍手性复合材料用于检测L-天冬氨酸和D-天冬氨酸对映体的含量，该检测仪器成本低、分析效率高、操作方便，操作技术要求低。

本发明的技术方案如下：

1.一种HKUST-1/壳聚糖/亚甲基蓝/镍手性复合材料的制备方法

将0.4-0.5 g壳聚糖溶于由8-10 mL水和0.8-1.0 mL质量分数为36%的醋酸组合成的混合液中，加入0.6-0.8 g三水硝酸钴，充分搅拌，得到含硝酸钴的壳聚糖红色凝胶；