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手性是自然界的本质属性之一,生命活动中重要的基础生物大分子如蛋白质、多糖、核酸和酶等几乎均是手性分子。手性化合物与生命过程有紧密的联系,对映体的不同构型在生物体内的药理活性和作用、代谢过程等能表现出明显的差异,因此发展成本低廉、操作简单、响应灵敏和检测快速的手性识别技术成为分析检测的研究热点。电致化学发光技术无需外加激发光源、背景信号低、线性范围宽、灵敏度高、仪器操作简单,可作为一种新型检测手段应用于手性识别研究。碳材料和金属纳米材料具有比表面积大、导电性好和生物相容性优异等优点,可广泛应用于生物分子等手性选择剂的固载,为电致化学发光手性传感器的制备奠定了良好的基础。本文结合碳材料和金属纳米材料构建手性传感界面,并利用电致化学发光技术实现了对青霉胺和氨基酸对映体快速灵敏的识别和检测。主要工作分为以下三部分:1.研究了血红蛋白/金纳米-类石墨烯相氮化碳纳米片修饰的玻碳电极对青霉胺(Pen)对映体的手性识别作用。采用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见(UV-Vis)和电化学交流阻抗(EIS)技术对不同纳米材料的形貌、组成及电化学性质进行了表征。该体系以类石墨烯相氮化碳纳米片为发光探针,过硫酸根为共反应试剂,并采用原子力显微(AFM)和电致化学发光(ECL)技术探究了该纳米复合材料与青霉胺对映体之间的选择性作用。实验结果表明:Pen对映体表现出较大的形貌差异和ECL信号强度差异,且D-Pen的ECL信号响应更强,实现了Pen对映异构体的手性区分。实验初步探讨了可能的识别机理,并应用于青霉胺药片的分析检测,为青霉胺药物的手性分析研究提供了新的检测途径。2.探讨了基于L-谷氨酸脱氢酶、联吡啶钌-铂纳米复合粒子和还原氧化石墨烯-碳纳米管-Nafion纳米复合材料构建的手性生物传感界面对谷氨酸(Glu)对映体的选择性识别作用。采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、EIS、SEM和循环伏安(CV)等技术考察了纳米复合材料的组成、形貌和电极修饰过程的电化学性能。该体系以联吡啶钌(Ru(bpy)32+)为发光探针检测电致化学发光信号。L-谷氨酸脱氢酶在辅酶(NAD+)作用下特异性催化氧化L-谷氨酸,同时NAD+被还原为Ru(bpy)32+的共反应试剂NADH,极大地增强Ru(bpy)32+的发光强度。实验结果表明:该生物传感器对L-Glu产生良好的ECL信号响应,而对D-Glu几乎无响应,实现了对L-Glu的选择性识别和高灵敏检测。3.研究了D-氨基酸氧化酶/金-铂纳米线/还原氧化石墨烯-氯化血红素-半胱氨酸纳米复合材料修饰玻碳电极的传感界面对D-丙氨酸(D-Ala)的特异性识别。采用UV-Vis、CV、SEM、ECL等技术考察了纳米材料的光电特性和修饰界面的表面形貌及电致化学发光特性。D-氨基酸氧化酶能特异性催化氧化D-Ala产生H2O2,同时H2O2又被金-铂纳米线和还原氧化石墨烯-氯化血红素-半胱氨酸纳米复合材料协同催化产生氧活性物质(ROS),可作为鲁米诺重要的共反应试剂中间体,促进ECL信号放大。实验中,该传感器对D-Ala产生更好的ECL信号响应。因此,该传感界面能够实现对D-Ala的选择性识别和检测。