制备分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极及其应用于电化学识别半胱氨酸对映体制造技术

本发明专利技术涉及一种采用分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极及其应用于电化学识别半胱氨酸对映体的方法，包括以下步骤：制备纳米金修饰电极、制备分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极、电化学识别半胱氨酸对映体。本发明专利技术的有益效果是：分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极的制备方法简便易行，制备过程环保无污染，通过纳米金对L-半胱氨酸的吸附来增加印迹位点的数量，使得这种材料相比于不引入纳米金的分子印迹聚合物修饰电极对于半胱氨酸对映体具有更高的识别效率。

Preparation of molecularly imprinted polypyrrole / gold nanoparticles modified electrode and its application in electrochemical recognition of cysteine enantiomers

The invention relates to a overoxidized polypyrrole / nano gold modified electrode and its application in electrochemical recognition of cysteine enantiomers by molecular imprinting, which comprises the following steps: preparing gold nanoparticles modified electrode, preparation of molecularly imprinted overoxidized polypyrrole / gold nanoparticles modified electrode, electrochemical recognition of cysteine enantiomers. The beneficial effect of the invention is: molecular imprinting overoxidized polypyrrole / gold nanoparticles modified electrode preparation method is simple, the preparation process has no environmental pollution, through the adsorption of gold nanoparticles on L- cysteine to increase the number of imprinted sites, making this material compared to the introduction of nano gold molecular imprinted polymer modified electrode for cysteine has the higher the recognition efficiency of enantiomers.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用制备分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极及其应用于电化学识别半胱氨酸对映体的方法，属于生物技术和电化学研究领域。
技术介绍
手性是生物体的本质属性，而手性选择性也是在生命过程中的必然规律，比如在生物体内手性物质被摄取吸收，代谢转化等这一系列生命活动的过程中往往就会涉及到手性选择性，而且手性物质的生物效应，包括致癌、致突变、干扰内分泌活性等也会呈现手性选择性。因此，建立一个快速、准确、灵敏的方法对于手性分析具有十分重要的意义和研究价值。对于手性物质的识别主要有以下几种：光谱方法、色谱方法、传感器方法等。相比于其他识别方法，传感器方法具有简单、快速、实时的优点而得到广大研究者的青睐。手性传感器的识别过程是根据手性选择剂与两个对映体之间的作用力大小的差异来实现的。因此对于手性选择剂识别机理的研究尤为重要。目前文献中对于手性物质识别机理的研究主要集中在以下几个方面：配体交换、超分子识别、分子印迹。分子印迹技术本身具有特异识别性以及广泛实用性而得到研究者的关注。分子印迹手性传感器主要是通过以下的步骤实现的：(1)首先是将模板分子与功能单体结合形成两者的复合物；(2)在一定的条件下，单体发生聚合形成聚合物，使得模板分子被掺杂到聚合物中；(3)将模板分子除去。这样聚合物中形成了与模板分子的结构和空间上互补的三维空穴，利用这三维空穴对手性物质的空间选择性来进行手性识别。导电聚合物如聚吡咯、聚苯胺等具有良好的导电性，除此之外模板分子可以通过静电作用以及氢键掺杂进入聚合物内，因此分子印迹导电聚合物作为分子印迹手性传感器已得到关注。但是由于聚合物的密度相对较高而使得印迹位点较少，这使得分子印迹手性传感器对于手性物质的识别效率不高，因此引入的纳米金通过先将其与目标分子(L-半胱氨酸)结合来增加L-半胱氨酸的掺杂量，再通过循环伏安一步法脱掺杂而得到的分子印迹聚合物对半胱氨酸对映体的识别效率相比于不引入纳米金的分子印迹聚合物有了显著地提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种采用分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极及其应用于电化学识别半胱氨酸对映体。本专利技术所述制备得到的分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极及其应用于电化学识别半胱氨酸对映体，包括以下步骤：a、制备纳米金修饰电极：配制包括0.12mM氯金酸、0.1M氯化钾的混合溶液，恒电位条件下还原氯金酸一段时间，从而得到纳米金修饰电极。b、制备分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极：将步骤a制得的纳米金修饰电极放入预先配制的包括2mML-半胱氨酸、0.1M吡咯、0.1M氯化钾的混合溶液中静置10min，采用循环伏安的方法聚合单体吡咯，聚合结束之后，在磷酸盐缓冲溶液中，采用循环伏安法脱掺杂，得到分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极。c、电化学识别半胱氨酸对映体：将步骤b中制得的分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极置于含有1mML-/D-半胱氨酸的磷酸盐缓冲溶液中富集一段时间之后，取出该电极插入到磷酸盐缓冲溶液中，采用循环伏安法对结合了L-/D-半胱氨酸的修饰电极进行电化学检测。进一步，步骤a中恒电位为–0.2V，恒电位沉积时间为400s。进一步，所述步骤b中聚合吡咯的循环伏安区间为–0.6～0.8V。进一步，所述步骤b中磷酸盐缓冲溶液pH＝7.0，浓度为0.1M，循环伏安脱掺杂的电位区间为0～1.6V，扫速为0.1Vs-1。进一步，所述步骤c中磷酸盐缓冲溶液pH＝4.5，浓度为0.1M。本专利技术的有益效果是：分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极的制备方法简便易行，通过引入金纳米粒子使得该传感器对于半胱氨酸的识别效率提高。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1为实施例一中纳米金不同的沉积时间对L-半胱氨酸和D-半胱氨酸的氧化峰电流比的影响。图2为实施例二中吡咯的聚合圈数对L-半胱氨酸和D-半胱氨酸的氧化峰电流比的影响。图3为实施例三中半胱氨酸的富集时间对L-半胱氨酸和D-半胱氨酸的氧化峰电流比的影响。图4对比例一中三种不同的修饰电极对L-半胱氨酸的结合能力的比较，其中，a：分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极，b：分子印迹过氧化聚吡咯修饰电极，c：非印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极。图5对比例二中分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极对半胱氨酸对映体的识别效率。图6分子印迹过氧化聚吡咯修饰电极对半胱氨酸对映体的识别效率。具体实施方式现在结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本发明的进一步限定。实施例一：a、配制包括0.12mM氯金酸、0.1M氯化钾的混合溶液，在不同的恒电位时间条件下还原氯金酸，从而得到纳米金修饰电极。b、将步骤a制得的纳米金修饰电极放入预先配制的包括2mML-半胱氨酸、0.1M吡咯、0.1M氯化钾的混合溶液中10min，在–0.6～0.8V的电位区间内采用循环伏安的方法聚合单体吡咯，聚合结束之后，在磷酸盐缓冲溶液中，在0～1.6V的电位区间内采用循环伏安脱掺杂，得到分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极。c、配制含有1mML-/D-半胱氨酸的磷酸盐缓冲溶液，将步骤b中制得的分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极插入含有L-/D-半胱氨酸的磷酸盐缓冲溶液中静置，采用循环伏安法对结合了L-/D-半胱氨酸的修饰电极进行电化学检测。为了考查沉积纳米金的时间对L-/D-半胱氨酸识别效率的影响，因此，分别采用100s、200s、300s、400s、500s、600s的沉积时间对最终识别的影响，结果如图1所示，400s时的识别效率达到最高，随着沉积时间超过400s时，纳米金的量继续增加，这导致吸附L-半胱氨酸的量过多而难以脱出，从而降低了识别效率。实施例二：分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极的制备过程和对半胱氨酸的识别方法与实施例一相同。为了考查步骤b中分子印迹膜的厚度对L-/D-半胱氨酸识别效率的影响，因此，分别采用循环伏安聚合5圈、10圈、15圈、20圈、25圈对最终识别的影响，结果如图2所示，分子印迹膜的厚度与聚合的圈数息息相关，虽然随着膜的厚度增加掺杂量也会增加，但是当聚合圈数超过15圈时，过于厚的膜反而使得模板分子难以脱出而降低了识别效率。实施例三：分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极的制备过程和对半胱氨酸的识别方法与实施例一相同。为了考查步骤c中富集时间对L-/D-半胱氨酸识别效率的影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极及其应用于电化学识别半胱氨酸对映体，其特征在于：步骤如下：a、制备纳米金修饰电极：配制包括0.05～0.2mM氯金酸、0.05～0.2M氯化钾的电解质溶液，采用恒电位还原氯金酸的方法，从而得到纳米金修饰电极。b、制备分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极：将步骤a制得的纳米金修饰电极放入预先配制好的包括1～3mM L‑半胱氨酸、0.05～0.2M吡咯、0.05～0.2M氯化钾的混合溶液中5～20min，然后在–0.6～0.8V的电位区间内采用循环伏安的方法聚合单体吡咯，聚合结束之后，在磷酸盐缓冲溶液中，采用循环伏安一步法进行脱掺杂，得到分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极。c、电化学识别半胱氨酸对映体：将步骤b中制得的分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极置于含有0.5～2mM L‑/D‑半胱氨酸的磷酸盐缓冲溶液中富集一段时间之后，取出该电极插入到磷酸盐缓冲溶液中，采用循环伏安法对结合了L‑/D‑半胱氨酸的修饰电极进行电化学检测。

【技术特征摘要】
1.制备分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极及其应用于电化学识别半胱氨酸对映体，
其特征在于：步骤如下：
a、制备纳米金修饰电极：配制包括0.05～0.2mM氯金酸、0.05～0.2M氯化钾的电解质
溶液，采用恒电位还原氯金酸的方法，从而得到纳米金修饰电极。
b、制备分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰电极：将步骤a制得的纳米金修饰电极放入
预先配制好的包括1～3mML-半胱氨酸、0.05～0.2M吡咯、0.05～0.2M氯化钾的混合溶液
中5～20min，然后在–0.6～0.8V的电位区间内采用循环伏安的方法聚合单体吡咯，聚合结
束之后，在磷酸盐缓冲溶液中，采用循环伏安一步法进行脱掺杂，得到分子印迹过氧化聚吡
咯/纳米金修饰电极。
c、电化学识别半胱氨酸对映体：将步骤b中制得的分子印迹过氧化聚吡咯/纳米金修饰
电极置于含有0.5～2mML-/D-半胱氨酸的磷酸盐缓冲溶液中富集一段时间之后，取出该电极
插入到磷酸盐缓冲溶液中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔泳，顾嘉卫，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32