● 摘要
手性是生物体的本质属性,手性识别也是生命过程中的必然规律。纳米金比色法具有简单、快速、可以进行裸眼可视化检测等特点,已被广泛应用于多个研究领域。本论文将纳米金比色法与手性识别联系在一起,建立了两种可以进行手性识别的可视化方法。
一、L–半胱氨酸包被的纳米金手性识别多巴
L–多巴(L–Dopa)是治疗帕金森病的药物。人体内的脱羧酶具有立体专一性,仅对L–Dopa发生脱羧作用。服用多巴外消旋体时,体内的脱羧酶不会代谢D–Dopa,则D–Dopa会聚积在体内,危害人的身体健康。因此,手性识别多巴对映体具有十分重要的意义。我们设计合成了L–半胱氨酸包被的纳米金粒子。由于纳米金粒子表面修饰了手性选择试剂—L–半胱氨酸,L–半胱氨酸可以通过氢键选择性地与L–Dopa发生识别作用,从而诱导纳米金粒子发生团聚,纳米金溶液颜色由红色变为蓝色;而L–半胱氨酸不与D–Dopa作用,纳米金溶液仍是红色。据此现象,我们建立了一种简单、快速的可视化手性识别多巴的方法。此外,当把纳米金粒子加入到多巴外消旋体溶液中,纳米金粒子可选择性地富集L–Dopa,经过离心处理,L–Dopa会随着纳米金粒子沉淀下来,而D–Dopa留在上清液中,实现了多巴对映体的分离。用此方法识别多巴对映体,识别倍数可以达到100倍。
二、未修饰纳米金粒子手性识别色氨酸
除了甘氨酸以外,其他氨基酸都有D型和L型手性对映体,它们具有不同的生理活性,因而手性识别分离氨基酸具有重要的意义。我们合成了无手性包被试剂的纳米金粒子,发现未修饰的纳米金粒子可以手性识别色氨酸(Trp)。当向纳米金溶液中加入D–Trp时,纳米金粒子发生团聚,溶液颜色由红色变为蓝色;加入L–Trp时,纳米金仍为分散态,溶液颜色为红色,因此通过裸眼或可见吸收光谱法可识别色氨酸对映体。此外,当把纳米金粒子加入到色氨酸外消旋体溶液中,纳米金粒子会选择性地富集D–Trp,经过离心处理,D–Trp会随着纳米金粒子沉淀下来,而L–Trp留在上清液中,实现了色氨酸对映体的分离。该方法的主要优点在于纳米金粒子无需任何手性包被试剂即可识别对映体,是一种低成本、简单、快速、灵敏的手性识别方法。