[發明專利]一種手性復合材料微球傳感器的制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910366043.4
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110018213B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 王英姿;王志玲
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/327
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 李茜

本發明公開了一種手性復合材料微球傳感器的制備方法和應用，具體涉及一種手性金屬聚脲配位聚合物微球傳感器的制備方法以及基于該手性金屬聚脲配位聚合物微球傳感器用于檢測手性對映體的應用，屬于催化技術以及分析化學檢測技術領域。其主要步驟是將異佛爾酮二異氰酸酯與手性R,R?1,2?環己二胺和水反應制得。采用該材料構建的手性傳感器，用于L?胱氨酸和D?胱氨酸對映體的靈敏檢測。

技術領域

本發明涉及一種手性復合材料微球傳感器的制備方法和應用，具體涉及一種手性金屬聚脲配位聚合物微球傳感器的制備方法和應用，屬于催化技術與分析化學技術領域。

背景技術

分子式和構造式相同，其構型互為鏡像關系但無法重疊的異構體，稱為對映異構體，簡稱對映體，相應的分子稱為手性分子。現代醫藥、農藥和食品行業中許多重要的分子是手性分子。很多情況下，對映體中的一種表現出所需要的生理活性，而對映體中的另一種則表現出無活性甚至毒性。由于對映體在非手性環境下表現出相同的物理和化學特性，因此，對映體的識別和量化通常在手性環境下進行。目前，基于手性固定相的核磁共振(NMR)、氣相色譜(GC)和高效液相色譜法(HPLC)對對映體的檢測和分析，是實驗室和工業生產中仍廣泛應用的方法。然而，這些方法需要高濃度的分析物，操作過于復雜，儀器相對昂貴。電化學傳感技術具有高選擇性、儀器成本低廉、操作簡便以及實時在線檢測等優點。與色譜儀器不同，該技術的檢測范圍廣，適于低濃度檢測。然而，目前，電化學手性傳感的研究還處于初級階段。

聚脲是由多異氰酸酯和多胺化合物通過逐步聚合生成的含-NH-CO-NH-官能團的聚合物，多異氰酸酯與水反應也可生成聚脲。多異氰酸酯中的異氰酸酯基與水反應首先生成伯胺基化合物并放出二氧化碳，形成的伯胺基進一步與異氰酸酯基(-NCO)聚合形成聚脲。聚脲材料具有良好的耐水性、耐老化性、耐磨性等優點，已廣泛用于混凝土的防水，金屬材料的防護和潤滑脂等方面。但據我們所知，手性聚脲及聚脲配合物未見報道。

發明內容

本發明的技術任務之一是為了彌補現有技術的不足，提供一種手性復合材料微球傳感器的制備方法，具體涉及一種手性金屬聚脲配位聚合物微球傳感器的制備方法，該方法所用原料成本低，制備工藝簡單，反應能耗低，具有工業應用前景。

本發明的技術任務之二是提供該手性復合材料微球傳感器的用途，即將該材料用于高靈敏度檢測L-胱氨酸和D-胱氨酸對映體的識別和含量分析，該檢測儀器成本低、分析效率高、操作方便，操作技術要求低。

本發明的技術方案如下：

(1)一種手性復合材料微球傳感器的制備方法，制備步驟如下：

1)制備手性復合材料微球

將1.2-1.4g的R,R-1,2-環己二胺溶于25-28mL的偶極非質子有機溶劑中，加入10-13mL的水攪拌均勻；攪拌下，20-30min滴加10mL含5.5-5.9g異佛爾酮二異氰酸酯的乙腈溶液；室溫靜置反應3h后，加入23-27mmol的硝酸銅，繼續室溫、攪拌反應3h，離心分離；分別用水和乙腈洗滌3次；85℃活化至恒重，制得手性金屬聚脲配位聚合物微球，即手性復合材料微球。

2)制備手性復合材料微球傳感器工作電極

在氧化鋁粉末已拋光、水和乙醇清洗潔凈的玻碳電極表面，滴涂6μL手性復合材料微球溶液，室溫晾干，即制得了手性復合材料微球修飾的傳感器工作電極；

所述手性復合材料微球溶液，是將4mg手性復合材料微球與250μL乙醇、720μL水、30uL Nafion共混超聲10-15min制得。

3)制備手性復合材料微球手性傳感器將步驟2)制得的工作電極、參比電極和對電極連接在電化學工作站上，即制得了手性復合材料微球手性傳感器；所述參比電極為飽和甘汞電極，對電極為鉑絲電極。