一种手性化合物的检测系统技术方案

发明专利技术人提出了一种基于具有手性特质的材料的手性化合物检测系统，包括：基底材料；以及光谱仪，其中，基底材料由具有手性特质的材料构成，用于载置手性化合物的待测样品；光谱仪的光源和检测光均为非偏振光。发明专利技术人还提出了另一种同样基于具有手性特质的材料的手性化合物检测系统，包括：第一基底材料，用于进行定性定量时作为基底材料；第二基底材料，用于进行含量比例检测时作为基底材料；以及光谱仪，用于对载置了待测样品的第一基底材料进行检测从而得到用于进行定性定量的第一检测谱图，以及对载置了待测样品的第二基底材料进行检测从而得到用于进行对映体含量比例检测的第二检测谱图，其中，第二基底材料由具有手性特质的材料构成。

A detection system for chiral compounds

【技术实现步骤摘要】
一种手性化合物的检测系统
本专利技术涉及一种手性化合物的检测系统。
技术介绍
手性化合物是指分子结构相同，但构型上互为镜像的一类化合物。在医药化工领域中，互为镜像的一对手性化合物之间通常具有不同的特性，例如，沙利度胺具有S和R两种互为镜像的对映体构型，其中R型具有中枢镇静作用，S型却具有强烈的致畸作用。因此，在涉及手性化合物的研发生产过程中，对映体之间的区分及含量检测是至关重要的步骤。现有技术中，手性化合物的分析检测系统主要包括两类，即光谱类和色谱类。手性化合物的检测必须通过手性结构对手性结构的匹配来进行识别性区别。光谱法采用的是手性化合物对手性圆偏振光的识别，色谱法采用的是手性固定相对手性化合物的识别。光谱类检测系统多利用手性化合物的旋光性和圆二色性(即，分别为让偏振光发生偏转的特性和与左右圆偏振光发生不同的相互作用特性)实现，其无法检测外消旋体，且后者容易受到左右圆偏振光切换过程中所产生的线偏振光的干扰，无法检测无发色基团的分子。色谱类检测系统主要依赖于色谱柱填料对不同构型手性化合物吸附能力的不同而进行分离及含量检测，然而，色谱类系统能够应用的范围有限，常用的手性色谱柱仅能应用于一部分符合其吸附特性的手性化合物，对分子量过大、分子量过小或没有极性的化合物都无法进行检测。另外，上述现有检测系统中，光谱类检测系统的设备较复杂，几乎不具便携性，而色谱类系统的设备需要包含流动相装置和检测装置等，也不具有便携性，因此，现有的手性化合物检测需要在实验室进行，无法实现待测样品的现场检测。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的专利技术人针对手性识别的特性进行了研究，发现手性识别和检测具有如下特性：具有手性特质的材料与手性化合物发生相互作用时，由于其电磁场具有的手性特质，单手性材料对不同对映异构体的手性化合物产生的相互作用具有不同的强度。不仅如此，专利技术人还发现，这种相互作用强度的不同可以通过材料和化合物的光学性质进行表征，并且其相互作用强度与被测手性化合物体系中对映异构体的含量比例(ee值)线性相关。因此，根据手性材料与手性化合物的相互作用在光学性质上的表现即可推算出其含量比例，从而实现手性化合物的检测。相应地，将具有手性特质的材料以及能够对该材料与手性化合物的相互作用进行测定的光谱仪组合，即可形成能够对手性化合物进行检测的检测系统。基于上述发现，专利技术人提出了基于上述具有手性特质的材料的手性化合物检测系统，具体提出了如下技术方案。作为第一种实施形态，本专利技术提供了一种手性化合物的检测系统，其特征在于，包括：基底材料；以及光谱仪，其中，基底材料由具有手性特质的材料构成，用于载置手性化合物的待测样品；光谱仪的光源和检测光均为非偏振光。在上述第一种实施形态的手性化合物的检测系统中，还可以具有这样的技术特征，其中，具有手性特质的材料为具有手性结构的微纳米粉末或微纳米膜材料。在上述第一种实施形态的手性化合物的检测系统中，还可以具有这样的技术特征，其中，具有手性特质的材料由无机材料、有机材料或有机-无机复合材料构成。在上述第一种实施形态的手性化合物的检测系统中，还可以具有这样的技术特征，其中，无机材料为等离子体共振材料，该等离子体共振材料为金属、金属氧化物或二者的混合物，手性结构为螺旋纤维结构、花形结构、扇形结构、螺旋桨形结构中的任意一种，光谱仪为拉曼光谱仪。在上述第一种实施形态的手性化合物的检测系统中，还可以具有这样的技术特征，其中，金属为金、银、铜、铂中的一种或几种的组合物，金属氧化物为氧化铜、氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化铁、氧化钴中的一种或几种的组合物。在上述第一种实施形态的手性化合物的检测系统中，还可以具有这样的技术特征，其中，光谱仪具有：光源部，用于产生光源；样品放置部，用于放置载有样品的基底材料；检测光接收部，用于接收载有样品的基底材料被光源照射而形成的检测光并产生对应的电信号；以及光谱输出部，用于接收电信号并形成对应的特征光谱作为检测谱图。在上述第一种实施形态的手性化合物的检测系统中，还可以具有这样的技术特征，还包括数据分析装置，与拉曼光谱仪通信连接，用于接收检测谱图并对检测谱图进行数据分析得到待测样品中的手性化合物的对映体含量比例。作为第二种实施形态，本专利技术提供了另一种手性化合物的检测系统，用于对手性化合物进行定性定量以及对映体含量比例检测，其特征在于，包括：第一基底材料，用于在对手性化合物进行定性定量时作为基底材料载置手性化合物的待测样品；第二基底材料，用于在对手性化合物进行含量比例检测时作为基底材料载置待测样品；以及光谱仪，用于对载置了待测样品的第一基底材料进行检测从而得到用于进行定性定量的第一检测谱图，以及对载置了待测样品的第二基底材料进行检测从而得到用于进行对映体含量比例检测的第二检测谱图，其中，第一基底材料由不具有手性特质的材料构成，第二基底材料由具有手性特质的材料构成。在上述第一种实施形态的手性化合物的检测系统中，还可以具有这样的技术特征，还包括：数据分析装置，具有：第一谱图存储部，用于存储多个第一标准谱图，该第一标准谱图是采用光谱仪以及第一基底材料对手性化合物的标准品分别进行检测而得到的光谱图；第二谱图存储部，用于存储多个第二标准谱图，该第二标准谱图是采用光谱仪以及第二基底材料对手性化合物的标准品分别进行检测而得到的光谱图；谱图匹配部，用于根据第一检测谱图从第一谱图存储部中匹配出对应的第一标准谱图作为第一匹配谱图，以及根据第二检测谱图从第二谱图存储部中匹配出对应的第二标准谱图作为第二匹配谱图；以及谱图分析部，用于根据第一检测谱图及第一匹配谱图对待测样品进行定性定量分析，并根据第二检测谱图及第二匹配谱图对待测样品进行对映体含量比例分析。专利技术作用与效果根据本专利技术提供的手性化合物的检测系统，由于采用具有手性特质的材料作为基底材料与光谱仪配合使用，该具有手性特质的材料能够对手性化合物的不同对映体产生不同强度的相互作用，因此，通过光谱仪对这种作用效果进行检测即可得出对映体的含量比例从而实现手性化合物的检测。与现有技术中的手性化合物检测系统相比，本专利技术的检测系统具有操作简单、结果准确等优点。附图说明图1为本专利技术实施例一的检测系统的构成示意图；图2是采用本专利技术实施例一的检测系统对R-柠檬烯和S-柠檬烯混合的样品进行检测的拉曼光谱图；图3是采用本专利技术实施例一的检测系统对R-柠檬烯和S-柠檬烯的混合物进行检测得到的特征峰强度与手性分子含量百分比的线性拟合图；图4是采用本专利技术实施例一的检测系统对L-环己基甘氨酸和D-环己基甘氨酸的混合物进行检测得到的特征光谱图；图5是采用本专利技术实施例一的检测系统对L-环己基甘氨酸和D-环己基甘氨酸的混合物进行特征光谱检测得到的特征峰强度与手性对映体含量百分比的线性拟合图；图6是本专利技术实施例三的采用花形纳米氧化钛粉末作为基底材料的检测系统对相同浓度的N-乙酰-L-半胱氨酸和N-乙酰-D-半胱氨酸分别进行检测得到的特征光谱图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手性化合物的检测系统，其特征在于，包括：/n基底材料；以及/n光谱仪，/n其中，基底材料由具有手性特质的材料构成，用于载置手性化合物的待测样品；/n所述光谱仪的光源和检测光均为非偏振光。/n

【技术特征摘要】
1.一种手性化合物的检测系统，其特征在于，包括：
基底材料；以及
光谱仪，
其中，基底材料由具有手性特质的材料构成，用于载置手性化合物的待测样品；
所述光谱仪的光源和检测光均为非偏振光。


2.根据权利要求1所述的手性化合物的检测系统，其特征在于：
其中，所述具有手性特质的材料为具有手性结构的微纳米粉末或微纳米膜材料。


3.根据权利要求2所述的手性化合物的检测系统，其特征在于：
其中，所述具有手性特质的材料由无机材料、有机材料或有机-无机复合材料构成。


4.根据权利要求3所述的手性化合物的检测系统，其特征在于：
其中，所述无机材料为等离子体共振材料，该等离子体共振材料为金属、金属氧化物或二者的混合物，
所述手性结构为螺旋纤维结构、花形结构、扇形结构、螺旋桨形结构中的任意一种，
所述光谱仪为拉曼光谱仪。


5.根据权利要求4所述的手性化合物的检测系统，其特征在于：
其中，所述金属为金、银、铜、铂中的一种或几种的组合物，
所述金属氧化物为氧化铜、氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化铁、氧化钴中的一种或几种的组合物。


6.根据权利要求1所述的手性化合物的检测系统，其特征在于：
其中，所述光谱仪具有：
光源部，用于产生所述光源；
样品放置部，用于放置载有所述样品的所述基底材料；
检测光接收部，用于接收载有所述样品的所述基底材料被所述光源照射而形成的检测光并产生对应的电信号；以及
光谱输出部，用于接收所述电信号并形成对应的特征光谱作为检测谱图。


7.根据权利要求6所述的手性化合物的检测系统，其特征在于，还包括：
数据分析装置，与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：车顺爱，刘泽栖，段瑛滢，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31