一种基于共价有机框架纳米通道识别手性风味物质的方法技术

本申请涉及一种基于共价有机框架纳米通道识别手性风味物质的方法，属于手性物质识别和纳米通道分析技术领域。识别方法包括以下步骤：通过界面聚合的方法合成共价有机框架(COF)膜；制备具有良好的手性信号的Chiral

【技术实现步骤摘要】
一种基于共价有机框架纳米通道识别手性风味物质的方法


[0001]本申请涉及一种基于共价有机框架纳米通道识别手性风味物质的方法，属于手性物质识别和纳米通道分析


技术介绍

[0002]对映异构体是一对在立体化学上互为镜像且空间结构不能重叠的分子，存在于自然界中的基本现象和基本定律。对映异构体与人类生活密切相关，其物理性质完全一致，但在生物医药、食品安全和环境效应等手性环境中存在明显差异。例如萘普生的S
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异构体比R
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异构体具有更高的药理活性、天然果汁中仅存在L
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异构体氨基酸、苯氧基链烷酸除草剂中的除草活性仅存在于R
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异构体等。值得注意的是，绝大部分手性对映异构体只有一个对映体具有活性，而另一个非活性对映体会对人类健康构成严重威胁，如手性农药的残留、瘦肉精的非法添加和各种对映异构体污染物的排放等。因此，手性识别在医药、食品和环境科学中至关重要。
[0003]目前，对映异构体分离和测定的方法主要包括色谱法、光谱法和电化学法等。色谱法虽具有出色的选择性，但仪器昂贵、手性色谱柱制备复杂和操作专业性强等缺点限制了其在低浓度下对手性分子进行高通量分析的应用。相较而言，光谱法和电化学法均具有高灵敏度、低成本等优势。但在实际应用中，仍存在样品预处理复杂、识别效率低下等局限性，无法满足高级生物分析中不断增长的需求。因此，亟需开发一种高灵敏、高通量的实时识别方法，保障相关对映异构体的安全性。
[0004]纳米通道分析技术是一种将Coulter计数法与通道离子电流测量技术有效融合的传感技术，因其具有高灵敏度、快速响应、易微型化等优点而备受关注。近年来，国内外研究者基于自然界药物/代谢物转运和跨膜蛋白的转运机制，报道了多种基于不同手性识别方法(宿主
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客体相互作用、手性官能团识别等)和纳米通道材料(聚乙烯对苯二甲酸脂、聚酰亚胺膜、阳极氧化铝等)的手性识别传感器。共价有机框架(COF)备独特的孔隙率大、孔结构明确及孔径可控等特性，在异构体识别方面有潜在应用。目前，大多数纳米通道膜是通过改性制备的膜表面具有单层手性受体，从而实现对映体的识别，但是该方法存在的问题是手性识别单元与膜结合，适用范围有限，因此有必要开发一种适用范围更广的手性风味物质识别方法。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题本申请提供一种基于共价有机框架纳米通道识别手性风味物质的方法，首先通过界面聚合的方法合成共价有机框架(COF)膜，作为纳米通道；通过经典的氧化还原反应合成手性金纳米颗粒(Chiral
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AuNPs)，作为识别单元，构建一种新型无标记的仿生手性纳米通道传感平台，并将其应用于风味物质对映异构体的识别。
[0006]技术方案
[0007]本申请的第一个方面提出了一种基于共价有机框架纳米通道识别手性风味物质
的方法，包括以下步骤：
[0008]步骤S1：将三(4
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氨基苯基)胺和三醛基间苯三酚溶于有机溶剂中得到有机相，在有机相表面滴加水，形成有机相/无机相界面；
[0009]步骤S2：将催化剂滴加到无机相，界面反应后，界面处得到薄膜，洗涤后得到COF膜；界面反应结束后得到红色薄膜，洗涤后得到COF膜。
[0010]步骤S3：将氯金酸和手性氨基酸溶解于水中，得到溶液A，然后滴加硼氢化钠溶液，反应后得到Chiral
‑
AuNPs溶液；
[0011]步骤S4：将所述COF膜安装在流通池中，所述COF膜将流通池分为第一池体和第二池体；所述第一电极固定于所述第一池体中，所述第二电极固定于所述第二池体中；所述流通池中加入Chiral
‑
AuNPs溶液和电解液；
[0012]步骤S5：所述流通池中加入待测手性风味物质进行电流
‑
电压曲线测试，识别手性风味物质。
[0013]在一种实施方式中，所述第一电极为Ag/AgCl电极。
[0014]在一种实施方式中，所述第二电极为Ag/AgCl电极。
[0015]在一种实施方式中，步骤S1中所述有机溶剂选自二氯甲烷或二氯乙烷中的一种或组合；
[0016]在一种实施方式中，采用超声处理的方式，使三(4
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氨基苯基)胺和三醛基间苯三酚更好的溶解；处理时间为15分钟。
[0017]在一种实施方式中，步骤S2中，所述催化剂为乙酸溶液；
[0018]优选的，催化剂乙酸溶液浓度为3.0mol/L；
[0019]在一种实施方式中，所述催化剂与所述有机溶剂的体积比为9
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12；
[0020]在一种实施方式中，所述洗涤步骤采用丙酮和超纯水洗涤；通过采用丙酮和超纯水洗涤，可以有效除去未反应的单体。
[0021]在一种实施方式中，步骤S1的反应容器采用培养皿；
[0022]在一种实施方式中，步骤S5中，测试时第一电极和第二电极间的跨膜电位为
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0.2V
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0.2V，扫描速率为10mV/s。
[0023]在一种实施方式中，所述三(4
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氨基苯基)胺和所述三醛基间苯三酚摩尔比0.9
‑
1.2；
[0024]优选的，所述三(4
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氨基苯基)胺和所述三醛基间苯三酚摩尔比为1：1；
[0025]在一种实施方式中，所述三(4
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氨基苯基)胺的浓度为0.4
‑
0.8mmol/L；
[0026]在一种实施方式中，所述三醛基间苯三酚的浓度为0.4
‑
0.8mmol/L。
[0027]优选的，步骤S2在密封条件下进行反应；
[0028]在一种实施方式中，采用保鲜膜进行密封；
[0029]在一种实施方式中，步骤S2界面反应时间为24
‑
72小时，优选48小时。
[0030]在一种实施方式中，溶液A中所述氯金酸溶液的浓度为0.07
‑
0.09mg/mL。
[0031]在一种实施方式中，所述硼氢化钠和氯金酸的摩尔比为0.5
‑
2.0。
[0032]在一种实施方式中，所述手性氨基酸选自L
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半胱氨酸、D
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半胱氨酸、L(+)
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青霉胺、D
‑
青霉胺；
[0033]在一种实施方式中，溶液A中所述手性氨基酸的浓度为1
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3mmol/L。
[0034]在一种实施方式中，步骤S4中所述Chiral
‑
AuNPs浓度为1
‑
3mmol/L；
[0035]选用Chiral
‑
AuNPs作为手性物质的识别单元，能将弱手性相互作用转化为纳米级聚集行为，从而阻碍离子在COF纳米通道中的传输，达到区分手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于共价有机框架纳米通道识别手性风味物质的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将三(4
‑
氨基苯基)胺和三醛基间苯三酚溶于有机溶剂中得到有机相，在有机相表面滴加水，形成有机相/无机相界面；步骤S2：将催化剂滴加到无机相，界面反应后，界面处得到薄膜，洗涤后得到COF膜；步骤S3：将氯金酸和手性氨基酸溶解于水中，得到溶液A，然后滴加硼氢化钠溶液，反应后得到Chiral
‑
AuNPs溶液；步骤S4：将所述COF膜安装在流通池中，所述COF膜将流通池分为第一池体和第二池体；所述第一电极固定于所述第一池体中，所述第二电极固定于所述第二池体中；所述流通池中加入Chiral
‑
AuNPs溶液和电解液；步骤S5：所述流通池中加入待测手性风味物质进行电流
‑
电压曲线测试，识别手性风味物质。2.根据权利要求1所述的基于共价有机框架纳米通道识别手性风味物质的方法，其特征在于，所述有机溶剂选自二氯甲烷或二氯乙烷中的一种或组合；所述步骤S2中，所述催化剂为3.0mol/L的乙酸溶液，所述催化剂与所述有机溶剂的体积比为9
‑
12。3.根据权利要求1所述的基于共价有机框架纳米通道识别手性风味物质的方法，其特征在于，步骤S5中，所述第一电极和所述第二电极间的跨膜电位为
‑
0.2V
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0.2V，扫描速率为10mV/s。4.根据权利要求1所述的基于共价有机框架纳米通道识别手性风味物质的方法，其特征在于，所述三(4
‑
氨基苯基)胺和所述三醛基间苯三酚摩尔比0.9
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1.2；所述三(4
‑
氨基苯基)胺的浓度为0.4
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0.8mmol/L；所述三醛基间苯三酚的浓度为0.4
‑
0.8mmol/L。...

【专利技术属性】
技术研发人员：严秀平，郑晨琰，严丽霞，
申请(专利权)人：徐州锡沂康成食品检验检测研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：