本发明专利技术涉及一种壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极的制备及其用于电化学识别色氨酸对映体的方法，包括以下步骤：先制备得壳聚糖修饰电极，再将壳聚糖修饰电极置于脱氧核糖核酸溶液中进一步修饰，制备得壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极，用于电化学识别色氨酸对映体。本发明专利技术的效果为：壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极的制备过程简单，环保，成本低且该修饰电极对色氨酸对映体具有明显的识别效果。
Preparation of a chitosan/deoxyribonucleic acid modified electrode and its application in electrochemical recognition of Tryptophan Enantiomers
【技术实现步骤摘要】
一种壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极的制备及其用于电化学识别色氨酸对映体的方法
本专利技术涉及一种壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极的制备及其用于电化学识别色氨酸对映体的方法，属于电化学分析和生物
技术介绍
生命系统中大多数氨基酸都具有对映选择性。不同构型的手性分子在毒性、生物化学活性、传输和代谢机理等方面存在显著差异。因此，手性识别一直是化学和生物学研究的热点。现有一些光谱分析法存在着灵敏度低，操作复杂，分析成本高等不足，所以寻找一种有着良好前景的分析方法是至关重要的。电化学分析方法具有灵敏度高、响应时间快、操作简便，并且可以通过调控修饰电极的手性界面达到区分不同氨基酸对映体等优点，因此基于手性识别的电化学检测具有较好的应用前景。
技术实现思路
在本专利技术中，利用壳聚糖和脱氧核糖核酸的氢键作用，将壳聚糖和脱氧核糖核酸在玻碳电极上自组装成膜，从而将层层自组装与电化学技术结合。壳聚糖是一种具有生物相容性、生物可降解性、拥有手性环境的天然多糖，而脱氧核糖核酸本身也具有固有的手性结构，将二者结合作为手性氨基酸的识别材料。一种用于电化学识别色氨酸对映体的壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极的制备方法，包括以下步骤：a、制备壳聚糖修饰电极：配制壳聚糖溶液，将玻碳电极浸入壳聚糖溶液中，浸泡一定时间，得到壳聚糖修饰电极；b、制备壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极：配制脱氧核糖核酸溶液，将壳聚糖修饰电极用水清洗后浸入脱氧核糖核酸溶液中一定时间，取出室温晾干，得到壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极；c、电化学识别色氨酸对映体：壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为对电极，将该三电极体系浸入配制的L-/D-色氨酸溶液中(L-色氨酸或D-色氨酸溶液中)，孵育一定时间后，使用脉冲伏安法进行测试测试。进一步，步骤a中壳聚糖浓度为1～3mg/mL，浸泡时间为20～60min。进一步，步骤b中脱氧核糖核酸的浓度为1～3mg/mL，浸泡时间为10～30min。进一步，步骤c中L-/D-色氨酸溶液的浓度均为0.05～0.8mM，扫描电位为0.4～1V，孵育时间为1～15min。本专利技术取得的有益效果为：本专利技术将壳聚糖和脱氧核糖核酸在玻碳电极上自组装成膜作为手性氨基酸的识别材料，该复合膜材料修饰电极与单一壳聚糖或脱氧核糖核酸修饰电极相比，色氨酸对映体的识别效果明显提高，并且该制备方法廉价，环保，简单。附图说明图1为壳聚糖/脱氧核糖核酸复合膜的扫描电镜图。图2为裸玻碳电极对L-/D-色氨酸对映体识别的DPV图。图3为壳聚糖修饰玻碳电极对L-/D-色氨酸对映体识别的DPV图。图4为脱氧核糖核酸修饰玻碳电极对L-/D-色氨酸对映体识别的DPV图。图5为壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰玻碳电极对L-/D-色氨酸对映体识别的DPV图。图6为壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰玻碳电极测量混合溶液中不同L-色氨酸含量与电流的关系图。具体实施方式现在结合具体实施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专利技术进一步限定。实施例一：制备壳聚糖/脱氧核糖核酸膜用于扫描电镜表征a、称取50mg壳聚糖，溶解于50mL1％醋酸溶液中(体积比)制得1mg/mL壳聚糖溶液。b、称取50mg脱氧核糖核酸(购自aladdin)溶解于50mL去离子水中制得1mg/mL脱氧核糖核酸溶液。c、将硅片洗净并用氮气吹干，置于1mg/mL的壳聚糖溶液中，浸泡15min得到壳聚糖修饰硅片d、将步骤c中制得的壳聚糖修饰硅片用去离子水清洗后浸入含有1mg/mL的脱氧核糖核酸溶液中，浸泡15min得到壳聚糖/脱氧核糖核酸膜。实施例二：分别制备壳聚糖修饰电极、脱氧核糖核酸修饰电极、壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰玻碳电极用于电化学识别色氨酸对映体。步骤如下：制备壳聚糖修饰电极：配制4mL1mg/mL壳聚糖溶液，将玻碳电极浸入壳聚糖溶液中，浸泡30min，得到壳聚糖修饰的玻碳电极。制备脱氧核糖核酸修饰电极：配制1mg/mL脱氧核糖核酸溶液，将玻碳电极浸入壳聚糖溶液中，浸泡30min，得到脱氧核糖核酸修饰的玻碳电极。制备壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极用于色氨酸对映体的电化学手性识别，将制得的壳聚糖修饰电极用去离子水清洗后浸入含有1mg/mL的脱氧核糖核酸溶液中，浸泡15min得到壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰的玻碳电极。分别将制备的修饰电极用于色氨酸对映体的电化学手性识别。分别将上述制备的修饰电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为对电极，将该三电极体系浸入到10mL含有0.05mML-色氨酸或含有0.05mMD-色氨酸的pH＝7的PBS溶液中，孵育1min后。在0.4～1V的电位窗口内进行DPV测试，比较电流差别。由图2可知裸玻碳修饰电极在电位0.76V处D-/L-色氨酸电流比为1；由图3可知壳聚糖修饰玻碳电极在电位0.74V处D-/L-色氨酸电流比为1.4；由图4可知脱氧核糖核酸修饰玻碳电极在0.74V处D-/L-色氨酸电流比为1.64；由图5可知壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰玻碳电极在0.76V处D-/L-色氨酸电流比为4.02，说明壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰玻碳电极识别效率显著提高。实施例三：制备壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极步骤如实例二。将制备的电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为对电极，将三电极体系分别浸入到10mL含有不同L-色氨酸和D-色氨酸的混合比例的PBS溶液中。在0.4～1V的电位窗口内进行DPV测试，得到电流随L-色氨酸含量变化图。如图6所示：电流与L-色氨酸含量呈线性关系。本专利技术的有益效果：壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极的制备方法廉价，环保，简单，并且该修饰电极对色氨酸的对映体具有显著的识别效果。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电化学识别色氨酸对映体的壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极的制备方法，其特征在于，步骤如下：a、制备壳聚糖修饰电极：配制壳聚糖溶液，将玻碳电极浸入壳聚糖溶液中，浸泡一定时间，得到壳聚糖修饰电极；b、制备壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极：配制脱氧核糖核酸溶液，将步骤a制备的壳聚糖修饰电极用水清洗后浸泡在脱氧核糖核酸溶液中一定时间，取出室温晾干，得到壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极；c、电化学识别色氨酸对映体：以壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为对电极，将该三电极体系同时浸入配制的L‑/D‑色氨酸溶液中，孵育一定时间后，使用脉冲伏安法进行测试。
【技术特征摘要】
2019.04.30 CN 20191036175231.一种用于电化学识别色氨酸对映体的壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极的制备方法，其特征在于，步骤如下：a、制备壳聚糖修饰电极：配制壳聚糖溶液，将玻碳电极浸入壳聚糖溶液中，浸泡一定时间，得到壳聚糖修饰电极；b、制备壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极：配制脱氧核糖核酸溶液，将步骤a制备的壳聚糖修饰电极用水清洗后浸泡在脱氧核糖核酸溶液中一定时间，取出室温晾干，得到壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极；c、电化学识别色氨酸对映体：以壳聚糖/脱氧核糖核酸修饰电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为对电极，将该三电极体系同时浸入配制的L-/D-色氨酸溶液中，孵育一定时间后，使用脉冲伏安法进行测...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙一新，何家辉，张嵘，盛扬，徐德峰，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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