[发明专利]一种由分子印迹聚吡咯电极柱选择性分离氨基酸光学异构体的方法

说明书

技术领域

本发明属于电化学分析与分离领域，涉及一种由分子印迹聚吡咯电极柱选择性分离氨基酸光学异构体的方法。

背景技术

氨基酸是蛋白质的基本结构单元，也是一种典型的生命活性物质。大多数氨基酸都具有手性异构体，且D型和L型氨基酸常常具有截然不同的药用价值和营养学意义。近年来，已有很多研究者致力于寻求方便、快速的拆分氨基酸光学异构体的方法。它们主要包括：化学法、酶促法、色谱法、毛细管电泳法和萃取法等等。拆分氨基酸对映体常用的分离方法有很多，但目前为止，还不能找到一个价廉高效，适用面较广且又能大规模工业化的方法。

起源于20世纪30年代的分子印迹技术，为这一难题的解决提供了良好的契机。它起源于一种以抗原作为模板，利用特异性反应来“铸造”在抗体的空间结合位点的理论。这种新颖的理论经过几十年的发展，直到七八十年代，才应用于实践。1973年，Wulff等首次制备了能够用于手性拆分的分子印迹聚合物(MIPs)，为分子印迹聚合物在分离方面的应用奠定了基础。

基于氨基酸都具有手性对映体(甘氨酸除外)，且氨基酸分子之间在结构上具有一定的相似性，故将导电高分子作为分子印迹材料，应用于手性异构体的色谱分离具有广阔的发展前景，也为生物分子印迹技术走向规模化及一种新的对映体拆分技术的发展奠定了基础。目前，国内外应用分子印迹技术对手性氨基酸及其衍生物进行分离的研究大多需要衍生，其制备过程繁琐，反应体系特殊，使得它的应用受到很大限制。

已有一部分研究者用导电材料取代硅胶作为色谱填料的基质，通过电化学方法来实现对导电固定相的合理调控，提高对样品的分离效率。但由于氨基酸对映体分子在同一酸度条件下都表现出相同的电荷性质，所以要实现对他们的分离还要引入分子印迹技术。

因此，研究开发一种通过导电高分子采用利用分子印记技术仿色谱分离手性氨基酸的制备方法，将具有十分重要的意义。与已有的研究工作相比，聚吡咯作为一种导电高分子材料具有氧化还原可逆性的优良特征。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种由分子印迹聚吡咯电极柱选择性分离氨基酸光学异构体的方法。

本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种由分子印迹聚吡咯电极柱选择性分离氨基酸光学异构体的方法，包括以下步骤：

(1)L-氨基酸为模板分子的分子印迹聚吡咯粉体的制备：水相中加入L-氨基酸、吡咯和氧化剂，-2～2℃反应8～12小时，体系pH值控制在6.5～8.0；抽滤得滤饼，干燥，得分子印迹聚吡咯粉体；

(2)分子印迹聚吡咯电极柱的制备：将分子印迹聚吡咯粉体填充至陶瓷管中；

(3)L-氨基酸的去掺杂：将制备的分子印迹聚吡咯电极柱作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，铂电极为辅助电极组成三电极体系，脱去模板分子L-氨基酸；

(4)氨基酸的富集：脱去模板分子的分子印迹聚吡咯电极柱上富集L-氨基酸和D-氨基酸；

(5)氨基酸的检测：二次去掺杂，通过荧光光谱图和差分脉冲伏安图对二次去掺杂溶液进行分析，计算富集在电极柱上的L-氨基酸和D-氨基酸的含量，得到L-氨基酸与D-氨基酸的分离因子。

进一步地，氨基酸为含芳烃的氨基酸或者含杂环类氨基酸，包括色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、脯氨酸和组氨酸，模板分子氨基酸与富集、检测的氨基酸种类一致。

进一步地，步骤(1)中L-氨基酸和吡咯的摩尔比为1：1000～1：1100，氧化剂为FeCl₃、(NH₄)₂S₂O₈、Fe(ClO₄)₃或H₂O₂，氧化剂和吡咯的摩尔比为1：1～1：2.2。

进一步地，步骤(2)中分子印迹聚吡咯电极柱的制备的具体方法为：将导电聚吡咯粉体填充至一端封闭的陶瓷管中，充分压实，同时嵌入一根不锈钢丝作为导线以实现电化学工作站和电极之间的导通，再用橡皮塞将另一端封住。为使流动相顺利流过陶瓷管内粉体，在两端的橡皮塞上各钻直径约为3mm的孔(不能太大，保证不漏水)，插入蠕动泵管。橡皮塞与粉体间填入一薄层脱脂棉，以防止当流动相流速太大或柱内压力太高时将填充的固定相粉体冲出，导致蠕动泵管内部被堵塞。

进一步地，步骤(3)中脱去模板分子L-氨基酸具体操作为：通过蠕动泵使缓冲磷酸盐溶液在分子印迹聚吡咯电极柱内流动，以缓冲磷酸盐溶液为电解质，恒电位0.5～1.5V过氧化2000～5000s。