收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

手性分子识别新方法研究

王云侠  
【摘要】: 手性是自然界特别是生物体的本质属性,手性选择性也是生命过程中的必然规律,例如手性物质被各种生物摄取吸收、在生物体内代谢转化、排泄等一切涉及生命活动的过程往往会存在手性选择性,而且手性物质的生物效应,包括致畸、致癌、致突变、内分泌干扰活性等也会呈现手性选择性。因此手性识别研究具有重要的理论和实际研究意义。 在分析化学领域,手性识别研究的方向是建立快速、准确、灵敏的手性分析方法。本论文正是以此为出发点展开工作。研究工作主要以天然牛血清白蛋白(BSA)及人工自组装金胶等为手性选择剂,用电化学和光谱的方法对手性氨基酸和手性药物的手性识别分析进行了一系列具有原始创新性的研究工作,并取得了比较有意义的研究成果。本论文共分五章,主要内容如下: 第一章系统介绍了手性识别研究的意义,以及目前手性识别分析的发展现状。手性分析具有重要的理论和实际研究意义,主要体现在四个方面:(1)手性药物研究领域,需要对药物异构体的药理和药效进行研究,进而测定和控制药物异构体的纯度;(2)手性精细化学品研究领域,根据精细化学品手性异构体的性能和用途对其进行分离分析研究;(3)生命科学研究领域,研究生物物质的手性与其功能的关系,以及它与其它手性异构体之间的相互作用;(4)手性材料研究领域,研究手性材料的产生途径和它的特殊性能,研制出具有更多特异功能的新型手性材料。目前在化学领域,手性识别研究方法主要有色谱,光谱和传感器这三种。其中光谱和传感器技术由于具有快速,准确,简单,经济,可以实时在线分析等特点在手性研究领域备受青睐。另一方面,论文根据目前手性研究现状将手性选择剂分为蛋白质,多糖衍生物,合成的高分子聚合物,手性空穴类化合物,金属配合物,大环抗生素,手性表面活性剂和手性表面这八类,并对这八类手性选择剂的应用以及它们的手性识别原理分别进行了综述。本章最后阐述了本论文研究工作的意义以及主要内容。 第二章基于牛血清白蛋白(BSA)的立体选择性,建立了一种利用电化学传感器对氨基酸异构体进行手性识别的新方法。传感器的制备和手性识别过程如下:首先,用氧化铝溶胶—凝胶将BSA固定在电极表面,构建成手性识别膜,接着对金胶标记的氨基酸异构体进行手性识别,之后,对选择性地结合在传感器上的氨基酸异构体的际记物—金胶,进行“金标银染”,最后用电化学微分脉冲伏安法(DPV)检测手性传感器上银的氧化信号,从而实现手性识别检测。实验结果表明该传感器能够有效地对色氨酸,苯丙氨酸和酪氨酸异构体进行手性识别,而且“金标银染”法的应用,使该传感器的电化学信号大大增强,手性识别效果得以放大,对氨基酸检测的灵敏度也显著提高。以色氨酸异构体为例,该传感器对它的异构选择性系数达到2.31,检测限均为5.00×10~(-13)M。该传感器具有制备简单;手性氨基酸标记简便,标记后不用分离提纯,直接可以用于手性识别反应;手性识别快速和检测直接等优点,因此本工作对今后手性传感器以及手性识别分折方法的应用和发展都具有重要的意义。 第三章首次建立了一种以牛血清白蛋白(BSA)为手性选择剂,结合紫外一可见光谱和化学计量学分析的手性识别新方法,实现了对手性药物和手性氨基酸异陶体组成的准确测定。该工作首先测定BSA和手性化合物的一系列混合溶液(其中BSA和手性化合物的摩尔浓度一定,而手性化合物的异构体组成各不相同)的紫外一可见光谱,接着根据紫外一可见光谱图随手性化合物异构体组成不同而发生的变化,利用化学计量学中的偏最小二乘法(PLS-1)来进一步分析紫外一可见光谱数据,建立数学模型,然后用该模型对实际样品中的异构体组成进行测定。以包氨酸异构体为例,该体系在0.02mM BSA存在条件下,对色氨酸的最低检测限可以达到0.10μM,相应的可检测到的异构体过量(enantiomeric excess,ee)最高达98.00%或-98.00%。同时,本部分工作还研究了该体系对两种手性药物(多巴和普萘洛尔)和其它四种手性氨基酸(苯丙氨酸,酪氨酸,半胱氨酸和丙氨酸)的异构体组成测定情况,并结合BSA手性识别机理对实验结果进行了详细的讨沦。实验结果表明该方法能够有效灵敏地测定手性化合物的异构体组成。这对药物与生物体之间相互作用方面的研究,环境中手性农药污染物的检测以及不对称合成产物的分析等都有重要的理论和实际意义。 第四章结合荧光光谱和牛血清白蛋白(BSA)的手性选择性,提出了一种高灵敏地测定微量/痕量手性化合物异构体组成新方法。手性分析的目的不仅是要提供一种手性识别的方法,更重要的是要在现有方法的基础上,解决痕量或者超痕量手性异构体的分析测定问题。荧光光谱法最显著的特点就是灵敏度比较高,因此为了提高异构体组成测定的灵敏度,本部分工作利用BSA和不同异构体组成的手性化合物的荧光光谱和化学计量学分析,对手性化合物异构体组成进行测定。研究对象为较低浓度范围的手性化合物,实验和分析方面同第三章。实验结果表明,该方法能成功地对较低浓度范围的色氨酸异构体组成进行准确测定,用5.00μM BSA最低可检测到0.03μM的色氨酸异构体,相应能检测到的最高异构体过量(ee)也达到98.00%或-98.00%,充分体现了该方法的高灵敏性。同时,本部分工作也研究了该方法对两种手性药物(多巴和普萘洛尔)和其它四种手性氨基酸(苯丙氨酸,酪氨酸,半胱氨酸和丙氨酸)的异构体组成测定情况,并对实验结果进行了详细的讨论。这部分工作为手性化合物的痕量分析,以及环境中少量手性污染物的检测等提供了新的分析测定手段。 第五章创新性地开展了基于自组装膜修饰金胶的手性识别研究。本课题组以前的工作曾首次将这手性金属配合物配体交换原理用于金电极上电化学手性识别研究,并且取得了一定的成果。为了进一步研究金属配合物复杂的热力学和动力学手性识别过程,本部分工作尝试在金胶上实现金属配合物的手性识别过程。实验首先在金胶上自组装N-乙酰基-L-半胱氨酸,接着在组装了N-乙酰基-L-半胱氨酸的金胶的磷酸缓冲溶液中加入Cu2~(2+),这样就在金胶表面形成了金属配合物手性选择剂,然后用该手性选择剂来识别苯丙氨酸异构体,并用圆二色谱(CD)和质子核磁共振光谱(~1H NMR)对手性识别结果进行表征。实验结果表明,金胶上自组装的金属配合物可以实现对苯丙氨酸的手性识别,而且该手性识别过程是通过手性选择剂和识别对象形成的三元复合物进行的,手性识别机理是基于三元复合物的立体结构和稳定性差异。这个结论很好地验证了金电极上电化学识别信号的可靠性,同时这种将纳米技术,手性识别技术和光谱表征相结合的研究方法对今后手性研究方法的发展具有深远的意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周能;梁逸曾;程前;龚雪斌;王永灿;;苏丹Ⅰ与牛血清白蛋白的相互作用特征[J];化学通报;2007年05期
2 张建刚;卫艳丽;张丽;董川;;氨基黑10B与牛血清白蛋白作用的光谱法研究[J];分子科学学报;2011年03期
3 宋胜梅;汤文芳;郭晓莉;屈凌波;徐茂田;;荧光光谱法研究染料木苷与牛血清白蛋白的相互作用[J];分析科学学报;2011年04期
4 景顺杰;李建晴;狄艳珠;董川;;6-苄氨基嘌呤与牛血清白蛋白作用荧光特性的研究[J];分析试验室;2008年11期
5 蔡雪梅;李建晴;董川;;次甲基蓝与牛血清白蛋白作用的光谱特性研究[J];分析科学学报;2010年04期
6 张根成;项尚;;2,4-二氯苯氧乙酸与牛血清白蛋白的相互作用[J];理化检验(化学分册);2010年11期
7 李翠侠;刘绍璞;刘忠芳;胡小莉;;荧光光谱法研究托拉塞米与牛血清白蛋白的相互作用及其分析应用[J];化学学报;2011年12期
8 张国文;邹敏;阙青民;潘军辉;;盐酸洛美沙星与牛血清白蛋白的作用及共存离子影响的研究[J];分析试验室;2006年08期
9 栾强;朱蓓薇;徐同宽;;荧光光谱法研究左西孟旦与牛血清白蛋白的结合反应[J];分析试验室;2008年06期
10 吴汉东;史雪岩;梁沛;;顺式氰戊菊酯与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究[J];光谱实验室;2008年04期
11 张晓星;何苗;刘爱林;陈伟;林新华;;荧光法对姜黄素与牛血清白蛋白相互作用的研究[J];光谱实验室;2010年02期
12 何玲玲;申华;刘瑕;郭虹;兰丽艳;;光谱法研究盐酸小檗碱与牛血清白蛋白相互作用(英文)[J];沈阳化工大学学报;2010年02期
13 李建晴;刘毓芳;蔡雪梅;卫艳丽;董川;;药根碱与牛血清白蛋白相互作用的光谱研究[J];化学试剂;2011年06期
14 颜承农;童金强;潘祖亭;;卡马西平与牛血清白蛋白结合反应的热力学特性研究[J];分析科学学报;2006年01期
15 王玲;屈凌波;杨冉;陈晓岚;李萍;李建军;;槲皮素和芦丁与牛血清白蛋白相互作用研究[J];分析科学学报;2006年06期
16 刘根兰;倪永年;;荧光光谱法结合多元曲线分辨-交替最小二乘法研究伞形花内酯与牛血清白蛋白的相互作用[J];高等学校化学学报;2008年07期
17 童金强;熊泽云;张华新;梅平;;牛血清白蛋白与三唑酮结合作用的热力学研究[J];化学与生物工程;2008年12期
18 黄芳;吴晓霞;张凤;;荧光光谱法研究间-硝基苯胺与牛血清白蛋白的相互作用[J];南京晓庄学院学报;2008年06期
19 俞英;梁耀珍;赖艳;曹玉娟;;3-巯基丙酸修饰的CdSe/ZnS量子点的合成及测定牛血清白蛋白的研究[J];分析科学学报;2009年01期
20 葛锋;王剑平;刘迪秋;陈朝银;韩本勇;王玉春;;荧光光谱法研究紫草素与牛血清白蛋白的相互作用[J];过程工程学报;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 霍彩霞;王荣民;任建坚;;头孢他啶与牛血清白蛋白相互作用研究[A];甘肃省化学会第二十五届年会、第七届甘肃省中学化学教学经验交流会论文集[C];2007年
2 迟燕华;毕欣颖;;牛血清白蛋白与达旦黄结合的分子光谱研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
3 尚利;姜秀娥;董绍俊;;中性红和牛血清白蛋白的相互作用的分子光谱研究[A];中国蛋白质组学第三届学术大会论文摘要[C];2005年
4 叶青;胡仁;林种玉;韩会娟;王卉;林昌健;;牛血清白蛋白与羟基磷灰石表面相互作用的原位红外光谱研究[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(下集)[C];2005年
5 曹小敏;李杰;刘欲文;汪存信;;差示扫描量热法研究稀土离子对牛血清白蛋白热变性的影响[A];中国化学会第十三届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要集[C];2006年
6 李霞;汪存信;李杰;王志勇;;稀土离子(Ⅲ)与牛血清白蛋白相互作用的微量热研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
7 刘敏;孙德志;林瑞森;;牛血清白蛋白与季铵盐双子表面活性剂的相互作用[A];中国化学会第十三届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要集[C];2006年
8 徐国兴;黄焱;彭亦茹;;四磺基酞菁钴及其与牛血清白蛋白的结合作用的研究[A];中华医学会第十二届全国眼科学术大会论文汇编[C];2007年
9 徐巍;吴霞;周海平;刘潇彧;杨景和;;唑嘧磺草胺与牛血清白蛋白相互作用的研究[A];中国化学会第26届学术年会分析化学分会场论文集[C];2008年
10 张银堂;张彦峥;陈芳;黄菊;徐茂田;;化学计量学-荧光光谱法研究贝诺酯和双氯芬酸钠与牛血清白蛋白的相互作用[A];第十届中国化学会分析化学年会暨第十届全国原子光谱学术会议论文摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王云侠;手性分子识别新方法研究[D];复旦大学;2006年
2 徐洪亮;小分子药物与牛血清白蛋白相互作用研究[D];吉林大学;2013年
3 黄建蓉;磁场影响有机介质中酶促合成柚皮苷酯机理及其特性研究[D];华南理工大学;2010年
4 董文江;指纹图谱技术结合化学计量学在某些食品和中药样品质量控制中的应用[D];南昌大学;2013年
5 卫艳丽;基于蛋白质内源荧光磷光的分子识别作用研究[D];山西大学;2006年
6 许青松;化学计量学基础算法研究[D];湖南大学;2001年
7 杨侠;手性荧光分子传感器的设计、合成及手性识别研究[D];南京大学;2011年
8 张秋兰;动物源性食品中残留的瘦肉精与血清白蛋白相互作用规律[D];南昌大学;2011年
9 程靖;农药与牛血清白蛋白相互作用的研究[D];武汉大学;2009年
10 蒋佳珣;新型刚性酰胺键联双卟啉锌在手性识别中的应用[D];苏州大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 裴若会;抗凝药物华法林的荧光光谱法测定及其与牛血清白蛋白相互作用研究[D];西北大学;2007年
2 刘丽珍;水溶性酞菁金属配合物的合成及其与牛血清白蛋白的相互作用[D];福建师范大学;2005年
3 金艳红;印染织品和废水中直接染料的色谱与荧光分析研究[D];南昌大学;2010年
4 刘秋红;几种抗菌药物与牛血清白蛋白相互作用的光谱法研究[D];南昌大学;2011年
5 高峰;核苷卟啉的合成及与BSA、DNA相互作用关系的初步研究[D];湖南大学;2007年
6 汪双双;药物小分子与牛血清白蛋白的光谱法研究[D];南昌大学;2010年
7 王明瑞;光谱法测定动物体液中白蛋白的研究[D];河南大学;2008年
8 林莉;化学计量学新算法在药物体系中的定量构效关系研究[D];湖南大学;2005年
9 任国发;牛血清白蛋白的电化学研究及信息分析[D];河北师范大学;2005年
10 毛利锋;生物样品毛细管电泳计算分析方法研究[D];浙江大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中国药科大学药学博士 张玉彬;手性药物[N];健康报;2000年
2 吴一福 王世恩;开拓手性药物研究新天地[N];中国医药报;2010年
3 王政清;医药界研究“手性药物”[N];健康报;2002年
4 王世恩;破解手性药物研发难题[N];健康报;2010年
5 张建松;手性药物:21世纪将大行其道[N];经济参考报;2004年
6 朱海旭;上海手性药物研究取得新进展[N];民族医药报;2002年
7 刘荣;手性药物市场前景广阔[N];中国医药报;2003年
8 王 薇;手性药物将成为21世纪新药主导[N];经济日报;2002年
9 吕工;手性药物研究与开发现状[N];中国医药报;2001年
10 杨昆;手性药物 你了解吗?[N];中国劳动保障报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978