● 摘要
手性识别是一种特殊的分子识别,在生命活动过程中起到极其重要的作用。纳米银比色法具有简单、快速、无需大型仪器,可用于实时和现场检测等特点,已被广泛应用于生化分析。本论文将纳米银比色法应用到手性识别中,建立了两种可视化手性识别氨基酸的新方法。
一、无修饰纳米银比色法手性识别色氨酸
色氨酸(tryptophan, Trp)是人体的必需氨基酸,其代谢与人体营养素有密切关系,也是其他动植物不可缺少的营养素。色氨酸存在D型和L型两个对映异构体,而这两种对映异构体的生理活性有明显差异。可见,手性识别色氨酸具有重要意义。本文利用纳米银自身的手性识别作用,提出一种简单、快速手性识别色氨酸的方法。实验以柠檬酸钠作为稳定剂,硼氢化钠作为还原剂合成无修饰纳米银,当D–Trp加入到纳米银溶液中,溶液颜色由黄色变为红色;L–Trp加入到纳米银溶液中,溶液颜色仍是黄色,通过目视比色即可实现色氨酸对映体的区分。色氨酸外消旋体加入到纳米银溶液中,当D–Trp的对映体过量(enantiomeric excess, ee)从小到大变化时,溶液颜色呈现黄色、橙色到红色的变化,根据紫外吸收光谱可以检测色氨酸的光学纯度。该方法不需要对纳米银粒子进行特殊修饰,具有简单、低廉、快速的特点。
二、β–环糊精修饰纳米银比色法手性识别氨基酸
β–环糊精是最常用的手性识别试剂,同时具有水溶性好、易修饰、价格低等特点,在手性识别与分离中得到了广泛的应用。本文将纳米银的比色特性与β–环糊精的手性识别特性相结合,利用β–环糊精与氨基酸对映体之间结合能力的差异,以β–环糊精修饰的纳米银作为比色探针,手性识别四种带有芳香基团的氨基酸。以苯丙氨酸为例,当D–苯丙氨酸加入到β–环糊精修饰的纳米银溶液中,混合溶液的颜色由黄色变为红色;当L–苯丙氨酸加入到β–环糊精修饰的纳米银溶液中,溶液颜色并没有发生改变,根据溶液颜色即可手性识别苯丙氨酸。同时,苯丙氨酸外消旋体加入到纳米银溶液中,当D–苯丙氨酸的ee值从小到大变化时,β–环糊精修饰的纳米银溶液呈现不同的颜色,根据纳米银的紫外可见吸收光谱法可以实现检测四种氨基酸的光学纯度。本实验方法有成本低,易操作和可识别多种芳香族氨基酸的优点。
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