[发明专利]一种基于手性碳点的识别谷氨酸对映体的比色检测方法

说明书

本发明提供了一种利用手性碳点对谷氨酸对映体进行识别的比色检测方法，属于光谱分析和手性识别领域。本发明合成了一种手性碳点(L‑TCDs)将其作为比色探针，并在过氧化氢的作用下，可以对谷氨酸对映体表现出优异的对映选择性比色响应和吸光度信号差值，对映体的信号值的最大差异比可达到8.16。本发明通过L‑TCDs与谷氨酸对映体之间的结合力差异导致的过氧化氢的对L‑TCDs的氧化刻蚀程度的不同并根据L‑TCDs的紫外‑可见光谱信号差异以实现对谷氨酸对映体的手性比色识别。本发明可方便快捷的进行手性识别，可用肉眼直接区分谷氨酸对映异构体，具有成本低、材料易于合成、操作简单等优点，在手性氨基酸的手性区分、纯度鉴定等方面具有一定的应用前景。

技术领域

本发明涉及手性碳点的技术领域，具体涉及光谱分析和谷氨酸对映体手性识别领域。

背景技术

手性指一个物体不能与其镜像相重合，手性现象在自然界中也广泛存在，手性是自然界的基本属性。一般而言，对映异构体虽然具有相似的物理化学特性，但在大多数情况下，对映异构体表现出完全不同甚至相反的生化或药理作用。在人体内也存在手性依赖的相互作用和生理活动，因为人体内仅存在L-氨基酸。许多手性氨基酸用作药物也具有药理作用，且氨基酸的对映异构体也表现出不同的药理作用，往往D-型氨基酸易表现出代谢异常或生理毒性，如L-谷氨酸的用途广泛，它本身作为药品，能治疗肝昏迷症，也可用来生产味精(谷氨酸钠)、食品添加剂、香料和用于生物化学的研究；而D-谷氨酸用途范围较窄，常用于生化研究和氨基酸类药。

目前，用于氨基酸对映体区分以色谱法为主，常用方法有高效液相法、气相色谱法、毛细管电泳法等，但这些方法在仪器昂贵、操作复杂等方面仍有待改善，因此，开发一种低成本、操作简单、能对氨基酸对映体进行快速检测和区分的方法具有重要意义。比色法具有简单、低成本、实用、方便、可使用肉眼直接观察的优点，目前Au/Ag纳米颗粒常被应用于手性氨基酸的比色识别，但Au/Ag纳米颗粒具有成本高、合成步骤繁琐等不足之处，而碳点(CDs)具有低毒性、易于合成、低成本等优势，因此如果能发明一种基于碳点的手性识别氨基酸对映体的比色方法，将具有重要的实际应用价值。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的是提供一种能快速识别谷氨酸对映体的比色检测方法，发明内容也包括方法中使用的探针——手性碳点(L-TCDs)的合成方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:

L-TCDs的合成方法：

1.将N-甲基邻苯二胺盐酸盐(OTD)和L-色氨酸(L-Trp)按质量比1：1.25溶于超纯水中，再加入浓硫酸，其与超纯水体积比为1：20；

2.将上述溶液混合均匀后，转移至反应釜中于160℃加热8h；

3.反应完成后，待反应釜冷却至室温后，将碳点溶液离心并收集上清液，即得到L-TCDs溶液。

L-TCDs在谷氨酸对映体比色识别中的应用：

1.取适量的L-TCDs溶液分散于Tris-HCl(pH＝7.40)中，在上述溶液中加入适量的过氧化氢(H₂O₂)，随后加入L-谷氨酸(L-Glu)溶液，在一定温度下，反应一段时间后溶液颜色从浅蓝色变为黄色；

2.取适量的L-TCDs溶液分散于Tris-HCl(pH＝7.40)中，在上述溶液中加入适量的过氧化氢(H₂O₂)，随后加入D-谷氨酸(D-Glu)溶液，在一定温度下，反应一段时间后溶液颜色保持浅蓝色不变。

本发明的优点和产生的有益效果：

本发明基于手性碳点(L-TCDs)开发出了一种简便、快速、低成本的谷氨酸手性识别方法。将手性碳点作为探针，碳点具有易合成且成本低廉等优点。能够用简单的比色法实现谷氨酸对映体的手性识别，是一种快捷、可视化手性识别谷氨酸对映体的方法