[发明专利]一种氨基酸对映体的光电催化手性识别方法

摘要

本发明涉及一种氨基酸对映体的光电催化手性识别方法，该方法通过在水热过程中添加模板分子即氨基酸对映体，构筑了具有手性氨基酸识别能力的单晶ZnO，并采用该修饰电极作为光阳极，用于苯丙氨酸对映体的高选择性灵敏快速的光电催化识别检测。与现有技术相比，本发明利用高灵敏的光电催化氧化技术与具有手性氨基酸择形识别位点的单晶ZnO光阳极结合用于识别检测氨基酸对映体，该方法简单易行、成本低、稳定性及重现性好，检测限可达到10^-12mol·L^-1数量级，在获得高灵敏度的同时，该光阳极也有很好的选择性，在50倍浓度另一对映体的干扰下仍然能够特异性地识别目标氨基酸对映体。

主权项

一种氨基酸对映体的光电催化手性识别方法，其特征在于，以苯丙氨酸对映体作为模板分子，通过晶种诱导水热法构筑表面具有手性苯丙氨酸印迹位点的单晶ZnO光阳极，将所述单晶ZnO光阳极的分子择形能力和光电技术进行结合，能够高灵敏地识别左右旋苯丙氨酸；具体步骤如下：（1）将2~10mmol/L Zn（CH₃COO）₂的乙醇溶液旋涂于阳极氧化法制备的TiO₂ NTs基板上，在空气气氛中350℃热解半小时，获得致密且均匀的ZnO晶种层；（2）将步骤（1）得到的基板浸入Zn²⁺前驱体溶液中，分别以L‑苯丙氨酸和D‑苯丙氨酸作为模板分子，用水热法分别制成有L‑苯丙氨酸印迹位点和D‑苯丙氨酸印迹位点的单晶ZnO电极；（3）将步骤(2)得到的有L‑苯丙氨酸印迹位点和D‑苯丙氨酸印迹位点的单晶ZnO电极分别在500℃下热解半小时，去除模板分子苯丙氨酸对映体，得到具有左右旋苯丙氨酸分子印迹位点的L‑光阳极和D‑光阳极；（4）以5mW的紫外灯为光源，控制电极距离光源不变，采用标准三电极体系，以步骤(3)制备得到的L‑光阳极或D‑光阳极为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极（SCE）为参比电极，在光照条件下采用电流‑时间（i‑t）方法，在0.1M Na₂SO₄溶液中外加0.6V偏压下测量开灯和关灯时电极上产生的电流；选用D‑光阳极或L‑光阳极的方法相同；当选用L‑光阳极为工作电极时，分别在加入等量的L‑苯丙氨酸和干扰物D‑苯丙氨酸到电解液后，搅拌10min，静置后，检测其光电流变化；另外，在加入不同浓度的L‑苯丙氨酸后测定其光电流响应，再测定加入不同倍数的干扰对映体D‑苯丙氨酸后的光电流的变化；（5）以5mW的紫外灯为光源，控制电极距离光源不变，采用标准三电极体系，以步骤(3)制备得到的L‑光阳极或D‑光阳极为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极（SCE）为参比电极，配制一系列浓度为1ｘ10^‑7mol/L~1ｘ10^‑12mol/L的待测物质苯丙氨酸对映体的标准溶液；将标准溶液依次分别加入到电解池中作为电解液，搅拌10分钟后，静置；采用电流‑时间（i‑t）的方法，测定不同浓度的标准溶液的光电流响应，根据光电流与标准溶液浓度的线性关系绘制工作曲线。