本文關(guān)鍵詞：羧酸類化合物的手性可視化識別及其機理研究

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【摘要】：手性羧酸在制藥工程、精細化工和非對稱合成等方面發(fā)揮著巨大的作用。傳統(tǒng)的分析手性羧酸的方法如高效液相色譜法(HPLC)、毛細管電泳法(CE)、氣相色譜法(GC)和質(zhì)譜法(MS)等,通常存在耗時、成本高和依賴大型儀器等缺點,因此發(fā)展高效快速的手性羧酸對映體的分析方法顯得極為重要。近年來,傳感器因其在線、實時和簡單快速等優(yōu)點,在手性識別中得到了較快的發(fā)展。其中金納米顆粒比色傳感器,具有操作簡單、成本低、易于實現(xiàn)可視化和高通量篩選等優(yōu)點,在生物質(zhì)檢測中具有極大的應(yīng)用前景,但是在有機化合物的手性識別方面的應(yīng)用還相對較少。于是,本文致力于構(gòu)建一種新型的納米金比色傳感器,應(yīng)用于羧酸類化合物的手性分析。本論文主要包括以下4個方面:(1)本文綜述了手性物質(zhì)識別方法的研究進展及基于金納米顆粒的傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀。(2)本文設(shè)計并合成了基于手性識別分子席夫堿的金納米顆粒比色傳感器并研究了其pH穩(wěn)定性。首先用檸檬酸鈉還原法制備了金納米顆粒,然后在金納米顆粒上修飾上手性識別分子席夫堿得到基于金納米顆粒的傳感器,用紫外可見吸收分光光度計和透射電子顯微鏡對其進行了表征,并考察了水溶液中基于金納米顆粒的傳感器的pH穩(wěn)定性。結(jié)果表明,基于席夫堿的金納米顆粒比色傳感器具有良好的穩(wěn)定性,能實現(xiàn)在水相中對羧酸手性的識別。(3)本文優(yōu)化了金納米顆粒比色傳感器識別手性羧酸的條件,建立了基于金納米顆粒的傳感器對手性羧酸的識別方法,并考察了該新型基于金納米顆粒的傳感器對手性羧酸識別的普適性。實驗發(fā)現(xiàn),基于席夫堿的金納米顆粒比色傳感器對扁桃酸對映體具有良好的識別能力,并且能通過金納米顆粒比色傳感器的顏色變化實現(xiàn)可視化識別。實驗通過改變扁桃酸的濃度和對映體含量百分比,用96孔板裝載樣品,用酶標儀測定樣品紫外吸收,僅通過一次實驗便可分別得到總酸濃度和對映體過量百分比的標準曲線(其線性相關(guān)系數(shù)R2均大于0.99),結(jié)果表明基于金納米顆粒的傳感器能實現(xiàn)對羧酸手性對映體的含量測定,并能實現(xiàn)高通量識別。最后,通過基于金納米顆粒的傳感器實現(xiàn)了對四種不同種類的手性羧酸物質(zhì)(扁桃酸、酒石酸、蘋果酸和3-苯基乳酸),證明了基于金納米顆粒的傳感器具有識別手性羧酸這一類物質(zhì)的能力。(4)本文采用結(jié)合常數(shù)測定和分子對接的方法探究了基于金納米顆粒的傳感器對手性羧酸的識別機理。首先,采用基于熒光增強的熒光光譜法測定結(jié)合常數(shù)的經(jīng)典方法Benesi-Hildebrand法測定基于金納米顆粒的傳感器中手性識別分子與扁桃酸的結(jié)合常數(shù),實驗發(fā)現(xiàn)其結(jié)合比是1:1。此外,研究發(fā)現(xiàn)該體系中加入Zn2+之后,其結(jié)合常數(shù)增大103倍,說明Zn2+在傳感器檢測體系中極大地增強了手性識別分子與扁桃酸之間的相互結(jié)合作用。然后,用分子對接的方法模擬主體手性識別分子席夫堿與客體扁桃酸的相互作用,通過CDOCKER能判斷二者相互作用的強弱。研究發(fā)現(xiàn)R型的手性識別分子席夫堿與D-扁桃酸相互結(jié)合作用更強。通過上述的計算模擬,可以得出手性識別分子席夫堿之間可能通過配位作用、氫鍵作用、π-π相互作用和空間立體效應(yīng)等相互作用實現(xiàn)對扁桃酸手性識別。
【關(guān)鍵詞】：羧酸 手性識別 金納米顆粒 傳感器 可視化 理論模擬
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O622.5
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 英文簡寫說明（Abbreviations）9-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 羧酸類物質(zhì)10-12
• 1.1.1 羧酸類物質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用10-11
• 1.1.2 手性羧酸類物質(zhì)識別的重要性11-12
• 1.2 手性分析方法12-19
• 1.2.1 色譜分離法12-16
• 1.2.2 光譜法16-17
• 1.2.3 傳感器法17-18
• 1.2.4 其他方法18-19
• 1.3 基于金納米顆粒的傳感器19-21
• 1.3.1 金納米顆粒的性質(zhì)19-20
• 1.3.2 基于金納米顆粒的傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀20-21
• 1.4 本論文選題的研究意義、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點21-24
• 1.4.1 研究意義21-22
• 1.4.2 研究內(nèi)容22
• 1.4.3 創(chuàng)新點22-24
• 2 基于金納米顆粒的傳感器的制備24-40
• 2.1 引言24-25
• 2.2 實驗部分25-29
• 2.2.1 試劑與儀器25
• 2.2.2 實驗方法25-29
• 2.3 結(jié)果與討論29-38
• 2.3.1 手性識別分子的表征圖譜29-32
• 2.3.2 手性識別分子的p H穩(wěn)定性32-36
• 2.3.3 金納米顆粒的修飾及表征36-38
• 2.4 本章小結(jié)38-40
• 3 手性羧酸類物質(zhì)的可視化識別方法的建立40-52
• 3.1 引言40
• 3.2 實驗部分40-43
• 3.2.1 儀器與試劑40-41
• 3.2.2 實驗方法41-43
• 3.3 結(jié)果與討論43-51
• 3.3.1 基于金納米顆粒的傳感器對扁桃酸檢測43-48
• 3.3.2 基于金納米顆粒的傳感器對不同種類的手性羧酸的檢測48-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 4 基于AuNPs的傳感器對手性羧酸類物質(zhì)識別的機理探索52-66
• 4.1 引言52-53
• 4.1.1 儀器與試劑52-53
• 4.1.2 實驗方法53
• 4.2 結(jié)果與討論53-63
• 4.2.1 手性識別分子與不同手性的扁桃酸的結(jié)合常數(shù)53-55
• 4.2.2 手性識別分子與配體扁桃酸的分子對接結(jié)果55-60
• 4.2.3 手性識別分子與不同種類配體羧酸的對接結(jié)果60-63
• 4.2.4 手性識別分子和扁桃酸可能的結(jié)合模式63
• 4.3 本章小結(jié)63-66
• 5 結(jié)論與展望66-68
• 5.1 結(jié)論66-67
• 5.2 展望67-68
• 致謝68-70
• 參考文獻70-80
• 附錄80
• 作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄80

【參考文獻】

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本文編號：594499