[發(fā)明專利]一種半胱氨酸手性識別傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110086943.0
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112834379B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 楊秀麗;解明華;關榮鋒;丁成;王亞
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 黃欣

本發(fā)明公開了一種半胱氨酸手性識別傳感器，屬于手性識別技術領域。本發(fā)明利用經(jīng)典穩(wěn)定的Zr基MOFs材料UiO?66?NH₂為母體，D?酒石酸及L?酒石酸為手性源，通過酒石酸與MOFs中的氨基原位縮合，在MOFs框架內(nèi)引入了手性的酒石酰亞胺結構，獲得了一對手性的MOFs對映體（UiO?tart）。將UiO?tart通過旋涂技術在Au表面沉積，制成UiO?tart@Au質(zhì)量傳感器，在分析時，表面覆蓋的手性UiO?tart可以實現(xiàn)對半胱氨酸對映體的選擇性吸附，從而實現(xiàn)了對半胱氨酸絕對構型的快速直觀區(qū)分。

技術領域

本發(fā)明屬于手性識別技術領域，具體涉及一種半胱氨酸手性識別傳感器。

背景技術

對于生物活性分子來說，其手性構型決定了其功能及用途，錯誤使用其對映異構體將可能導致嚴重的機體損傷，而直觀準確的區(qū)分其絕對構型對于醫(yī)藥、生理等領域具有重要現(xiàn)實意義。氨基酸是蛋白質(zhì)的基本構建單元，天然氨基酸共有20種，其中多數(shù)的絕對構型為S型，而半胱氨酸是其中的特例，天然L-半胱氨酸為R構型，且是天然氨基酸中唯一含有巰基的特例。半胱氨酸是人體的條件必需氨基酸和生糖氨基酸，在生物體內(nèi)具有抱合作用等, 故對范圍廣泛的毒物具有解毒作用，并參與多項氧化還原型生理代謝過程，在機體功能調(diào)控過程中扮演重要角色。此外，半胱氨酸在醫(yī)藥、護膚品及食品工業(yè)也有廣泛的應用。設計開發(fā)新型的手性傳感器，直觀快速的區(qū)分半胱氨酸的絕對構型具有迫切的市場應用需求及科學研究意義。

為實現(xiàn)這一目標，首先需要建立對半胱氨酸這一分子的選擇性識別，將其與其它19種天然氨基酸區(qū)分；進一步地還需要具備對映選擇性，能夠識別區(qū)分半胱氨酸分子的絕對構型。半胱氨酸的裸露巰基是其區(qū)別于其它19種氨基酸的顯著特征，也因此是目前開發(fā)半胱氨酸傳感器的重要突破口。利用巰基與某些特定金屬元素的高度親和性（例如IB族元素的銅金銀等），可以有效建立對半胱氨酸的選擇性識別，將其與其它氨基酸進行區(qū)分，這也是目前半胱氨酸傳感器研究的主要內(nèi)容。然而，進一步地實現(xiàn)其對映異構傳感則面臨巨大挑戰(zhàn)，需要引入手性組分以賦予傳感器以手性識別位點，而功能、結構等方面均適宜的手性功能分子較為缺乏，使得手性半胱氨酸傳感器的研究較為稀少，多集中在利用手性聚合物與金屬納米粒子的復合方面，制備過程復雜，目前僅有不到20例的相關研究報道。不僅如此，現(xiàn)有報道的手性半胱氨酸傳感器的信號傳導機制較為復雜，依賴于拉曼、圓二色譜、電化學等復雜的測試設備，測試要求嚴格過程繁瑣，十分不利于半胱氨酸快速現(xiàn)場檢測側的直觀需求，因此亟需開發(fā)新型的傳感技術，以解決以上問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種半胱氨酸手性識別傳感器，可實現(xiàn)對半胱氨酸絕對構型的快速直觀區(qū)分。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種半胱氨酸手性識別傳感器，是將手性識別材料旋涂在以Au電極修飾的石英晶體微天平晶片上后制得；

所述手性識別材料是將D-酒石酸或L-酒石酸與Zr基MOFs材料UiO-66-NH₂原位縮合后得到。

進一步地，所述手性識別材料是將D-酒石酸與Zr基MOFs材料UiO-66-NH₂原位縮合后得到，將其旋涂在以Au電極修飾的石英晶體微天平晶片上后，通過優(yōu)先吸附D-半胱氨酸，從而實現(xiàn)對半胱氨酸絕對構型的識別區(qū)分。

進一步地，所述手性識別材料是將L-酒石酸與Zr基MOFs材料UiO-66-NH₂原位縮合后得到，將其旋涂在以Au電極修飾的石英晶體微天平晶片上后，通過優(yōu)先吸附L-半胱氨酸，從而實現(xiàn)對半胱氨酸絕對構型的識別區(qū)分。