手性纳米主体材料修饰电极对氨基酸类药物的识别研究

Chiral compound is the basic component of living body. Different architectonic chiral compounds can exhibit distinct function in pharmaco-activity, metabolic process, metabolic rate and toxicity. A pair of chiral drugs may exhibit very di?erent medical e?ects toward patients. One enantiomer may be e?ective for a kind of disease, while the other one may be ineffective or toxic. Chiral recognition is becoming one of the frontiers in chemistry. Hence, we will utilize the novel chiral host nanomaterials modified electrodes to design and fabricate chiral surface which with chrial recognition and sensing efficiency, develop the new electrochemical method and the reagentless sensor in chiral recognition of amino acid drugs. Such work may not only offer valuable reference to the research of chiral drugs, but also help to comprehend the essence of life. It open a new window to the chiral recognition.

手性化合物是生物体的基本组分，化合物的一对对映体在生物体内的药理活性、代谢过程、代谢速率及毒性等存在着显著的差异，一种构型具有正向生物效应，相反构型可能有拮抗，甚至致癌、致畸、致突变等毒副作用；因此手性识别研究具有重要的理论意义和实际应用前景，发展简单、准确、快速、灵敏的手性识别方法和传感器成为近年来化学领域的热点方向。申请者拟利用化学物理方法设计手性纳米主体材料，通过电化学和光化学等手段深入研究手性纳米主体材料直接修饰电极和电活性无试剂型手性纳米主体材料修饰电极对氨基酸类药物的识别作用，发展对氨基酸类药物具有选择性识别的手性传感器，并进一步构建无试剂手性传感器。这些工作不仅可以为手性药物的研究提供有效参考，还将帮助我们进一步认识和理解生命过程的化学本质。拓展了手性识别研究新方向。

手性识别研究是化学的前沿课题之一，发展简单、准确、快速、灵敏的手性识别方法和传感器一直是研究的热点。本研究设计和筛选出两个系列手性纳米主体材料，即使用碳纳米材料(碳纳米管或石墨烯)或有机半导体材料(苝四甲酸二酐)，与贵金属纳米材料(金或铂)、生物分子(DNA、 蛋白质、氨基酸或糖) 以及电活性分子(硫堇或亚甲蓝)制备功能化的手性纳米主体材料。通过电化学(循环伏安、差分脉冲伏安、交流阻抗和方波技术等)、光化学(紫外-可见分光光谱、红外光谱和拉曼光谱等) 和表面化学(原子力显微技术、扫描电子显微技术和透射电子显微技术等) 手段研究经手性纳米主体材料修饰的不同基体电极与多种氨基酸对映异构体的选择性作用，发展了系列氨基酸类药物手性传感器。包括人体必需氨基酸(如色氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸)和非必须氨基酸(如脯氨酸、谷氨酸、丙氨酸、多巴)以及含巯基氨基酸(如N-异丁酰基半胱氨酸和青霉胺) 的手性传感器(包括两种无试剂型氨基酸手性传感器)。同时也开展了电致发光技术在氨基酸类手性传感器方面的初步研究。这些工作不仅可以为手性药物的研究提供有效参考，还将帮助我们进一步认识和理解生命过程的化学本质。