本文關(guān)鍵詞：基于自組裝環(huán)糊精雙核銅手性識別氨基酸對映體

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【摘要】：將環(huán)糊精雙核銅(Cu_2-α-CD和Cu_2-β-CD)自組裝在聚L-谷氨酸(P-L-Glu)表面,對D-酪氨酸(D-Tyr)和D-色氨酸(D-Trp)進(jìn)行手性識別。Cu~(2+)在環(huán)糊精大口端形成了羥基銅橋鍵結(jié)構(gòu)(Cu(OH)2Cu),該結(jié)構(gòu)如同“帽子”般迫使氨基酸對映體從環(huán)糊精雙核銅的小口端進(jìn)入內(nèi)腔,且結(jié)構(gòu)有效防止腔內(nèi)高能水的釋放。因為環(huán)糊精腔內(nèi)的高能水分子和D-酪氨酸/D-色氨酸之間的氨基易形成氫鍵,所以優(yōu)先識別D-Tyr、D-Trp。環(huán)糊精雙核銅的識別能力取決于P-L-Glu自組裝環(huán)糊精雙核銅的方式。研究發(fā)現(xiàn),氫鍵作用的自組裝優(yōu)于靜電作用的自組裝,這是因為P-L-Glu和Cu(OH)_2Cu之間的靜電相互作用會改變環(huán)糊精雙核銅空腔的結(jié)構(gòu),削弱了高能水分子和D-Tyr、D-Trp之間的氫鍵。通過Cu_2-β-CD與殼聚糖(CS)氨基之間的配位作用,將Cu_2-β-CD自組裝在堿處理CS膜表面,制得CS/Cu_2-β-CD修飾玻碳電極并應(yīng)用于氨基酸的手性識別。在自組裝過程中,Cu_2-β-CD分子彼此之間通過氫鍵相互作用,誘導(dǎo)CS有序排列成微米柱結(jié)構(gòu)。同時自組裝溫度和自組裝時間均會影響其結(jié)構(gòu)�；贑u_2-β-CD的高度有序排列,實現(xiàn)了D-色氨酸(D-Trp)的高效選擇性識別。本章工作首次提出識別材料的有序結(jié)構(gòu)會影響Trp的手性識別效率。通過配位作用將Cu_2-α-CD自組裝在CS膜表面,Cu_2-α-CD較小的空腔尺寸導(dǎo)致CS與Cu_2-α-CD空間上無法形成有效地匹配,從而使得自組裝在CS表面的Cu_2-α-CD是無序的。利用酪氨酸(Tyr)對映體在主-客體間空間位阻的不同,從而選擇性形成分子間氫鍵。在CS和Cu_2-α-CD協(xié)同作用下高效識別Tyr對映體。Tyr對映體的識別既可以通過電流比實現(xiàn),還可以通過電位差實現(xiàn)。同時對溫敏性進(jìn)行了研究。該手性傳感器還可準(zhǔn)確檢測出D-Tyr和L-Tyr在其外消旋體的比例,這對將來手性化合物的分離提供了廣闊的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：環(huán)糊精雙核銅 自組裝 氨基酸 有序結(jié)構(gòu) 手性識別
【學(xué)位授予單位】：常州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O641.4
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 1 緒論11-22
• 1.1 手性識別材料11-14
• 1.1.1 概述11
• 1.1.2 手性化合物11-14
• 1.2 手性識別方法14-15
• 1.2.1 分子印跡法14
• 1.2.2 手性配體交換14-15
• 1.2.3 超分子作用15
• 1.3 電化學(xué)識別技術(shù)15-16
• 1.4 自組裝技術(shù)16-20
• 1.4.1 自組裝概念16-17
• 1.4.2 自組裝類型17-18
• 1.4.3 界面自組裝18-20
• 1.5 選題意義和研究內(nèi)容20-22
• 1.5.1 選題意義20
• 1.5.2 研究內(nèi)容20-22
• 2 聚L-谷氨酸(P-L-Glu)自組裝環(huán)糊精雙核銅手性識別氨基酸對映體22-42
• 2.1 引言22-23
• 2.2 實驗部分23-24
• 2.2.1 儀器與試劑23-24
• 2.2.2 環(huán)糊精雙核銅(Cu_2-α/β-CD)的制備24
• 2.2.3 P-L-Glu/Cu_2-α/β-CD修飾電極的制備24
• 2.2.4 基于Cu_2-α/β-CD手性傳感器手性識別氨基酸對映體24
• 2.3 結(jié)果與討論24-41
• 2.3.1 Cu_2-α/β-CD的表征24-26
• 2.3.2 P-L-Glu自組裝Cu_2-α/β-CD修飾電極電化學(xué)表征26-27
• 2.3.3 P-L-Glu自組裝Cu_2-α/β-CD修飾電極的場發(fā)射掃描電鏡表征27-28
• 2.3.4 D-型氨基酸的手性識別機理28-31
• 2.3.5 溫度/pH值雙敏感的手性識別31-34
• 2.3.6 Cu_2-α/β-CD對氨基酸的包結(jié)常數(shù)及熱力學(xué)考察34-37
• 2.3.7 水接觸角37-38
• 2.3.8 核磁識別氨基酸對映體38-40
• 2.3.9 檢測方法對識別的影響40-41
• 2.3.10 修飾電極穩(wěn)定性考察41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 3 β-環(huán)糊精雙核銅(Cu_2-β-CD)誘導(dǎo)殼聚糖(CS)有序自組裝用于手性識別氨基酸對映體42-59
• 3.1 引言42-43
• 3.2 實驗部分43-45
• 3.2.1 儀器與試劑43-44
• 3.2.2 β-環(huán)糊精雙核銅(Cu_2-β-CD)的制備44
• 3.2.3 堿處理的殼聚糖(CS)修飾電極的制備44
• 3.2.4 Cu_2-β-CD自組裝堿處理CS/GCE修飾電極的制備44-45
• 3.2.5 色氨酸(Trp)對映體的電化學(xué)識別45
• 3.3 結(jié)果與討論45-57
• 3.3.1 堿處理CS配位自組裝Cu_2-β-CD的表征45-47
• 3.3.2 各個修飾電極的場發(fā)射掃描電鏡及原子力顯微鏡表征47-48
• 3.3.3 Cu_2-β-CD誘導(dǎo)CS有序排列48-49
• 3.3.4 自組裝條件的考察49-52
• 3.3.5 色氨酸(Trp)對映體的識別機理探索52-53
• 3.3.6 沉積方式的對比53
• 3.3.7 水接觸角53-54
• 3.3.8 溫度對識別的影響54-55
• 3.3.9 不同氨基酸識別能力的檢測55
• 3.3.10 實驗條件的優(yōu)化55-57
• 3.4 本章小結(jié)57-59
• 4 殼聚糖(CS)配位自組裝α-環(huán)糊精雙核銅(Cu_2-α-CD)手性識別酪氨酸對映體(Tyr)59-69
• 4.1 引言59-60
• 4.2 實驗部分60-61
• 4.2.1 儀器與試劑60
• 4.2.2 α-環(huán)糊精雙核銅(Cu_2-α-CD)的制備60
• 4.2.3 堿處理的殼聚糖(CS)修飾電極的制備60-61
• 4.2.4 Cu_2-α-CD配位自組裝堿處理CS/GCE修飾電極的制備61
• 4.2.5 酪氨酸(Tyr)對映體的電化學(xué)識別61
• 4.3 結(jié)果與討論61-68
• 4.3.1 紅外光譜61-62
• 4.3.2 堿處理CS/Cu_2-α-CD/GCE掃描電鏡的表征62-63
• 4.3.3 堿處理CS/Cu_2-α-CD/GCE的電化學(xué)表征63
• 4.3.4 Tyr對映體的手性識別63-64
• 4.3.5 Tyr對映體手性識別機理64-65
• 4.3.6 溫度對Tyr對映體識別的影響65-66
• 4.3.7 D-Tyr在外消旋體中含量的測定66-67
• 4.3.8 不同氨基酸識別能力的檢測67-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 5 總結(jié)69-70
• 參考文獻(xiàn)70-81
• 附錄81-83
• 攻讀學(xué)位期間研究成果83-84
• 致謝84

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本文編號：771241