论文部分内容阅读
手性识别与对映体拆分的研究对生物、医学及材料等相关领域有着重要的理论意义和实用价值。基于超分子凝胶诱导产生的超分子手性,并利用其手性放大的特点,可实现对手性分子的识别和分离,这为分子识别提供了一种新的途径。本文利用凝胶因子DBC(N,N’-二苯甲酰-L-半胱氨酸)形成超分子水凝胶的超分子手性,通过加入氨基酸对映体后荧光探针在聚集体中荧光光谱的差异,实现了对谷氨酸(Glu)对映体的手性识别;利用金属离子与DBC的配位作用形成超分子金属凝胶,有效增强了对Glu对映体的识别灵敏度;另外,通过紫外光还原谷胱甘肽银超分子水凝胶(Ag-GSH)制备了手性银纳米簇(Ag NCs),利用Ag NCs的荧光信号实现了对苯丙氨酸(Phe)对映体的手性识别;并将Ag NCs负载至琼脂糖水凝胶中,有效实现了Phe对映体的良好分离。研究结果如下:1.基于Glu对映体对DBC凝胶形成动力学和凝胶中荧光探针的荧光强度影响的差异,可实现对Glu对映体的手性识别。相比于D-Glu,L-Glu的加入导致DBC凝胶形成更慢;同时,L-Glu对体系的荧光猝灭程度明显大于D-Glu,其相对差异可达40%。研究表明,0.25wt%的DBC超分子水凝胶可识别的最佳Glu浓度范围是3.0×10-4mol/L~5.0×10-3mol/L。同时还发现,手性DBC分子形成超分子聚集体时发生了手性反转;DBC只有在聚集态时才可实现对Glu对映体的手性识别。2.金属Al3+与凝胶因子DBC可形成超分子金属凝胶体系,相比于DBC超分子凝胶,DBC-Al体系可有效提高对Glu分子的手性识别灵敏度,RD值增至两倍。这是由于金属的配位作用使凝胶结构更为致密,诱导产生更强的超分子手性所致。3.通过紫外光还原Ag-GSH可制备具有光学活性的荧光AgNCs,相比于L-Phe,D-Phe的加入使体系荧光增强程度更大,其RD值可达30%。TEM结果表明D-Phe的加入可导致Ag NCs部分团聚,这是Ag NCs可实现对Phe手性识别的原因。4.将AgNCs负载于琼脂糖水凝胶制备了手性复合凝胶,利用AgNCs的立体选择性和凝胶的吸附性能可用于Phe对映体的拆分。研究表明,在最佳的吸附条件下,手性复合凝胶可优先吸附50%的D-Phe,而对L-Phe的吸附仅有7%。所制备的手性复合凝胶具有吸附容量大、吸附速率快以及分离效率高等优点。