本發(fā)明涉及一種苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料的制備及其應用，屬于生物技術以及電化學研究領域。

技術背景

氨基酸指的是一類含有氨基和羧基的有機化合物，它與生物的生命活動有著密切的關系。大多數氨基酸具有手性異構體，L-型氨基酸和D-型氨基酸。只有L-型氨基酸能夠參與蛋白質的合成，而D-型氨基酸沒有活性或對人體有害，因此其檢測識別方法一直受到化學工作者的重視。色氨酸作為血清素神經遞質的前驅體，是人體必需的氨基酸之一，因此，對其進行準確的識別、分離和提純顯得極其重要。

殼聚糖分子中含有游離氨基，在酸性溶液中易成鹽，呈陽離子性質，是一種天然的高分子陽離子型多糖。殼聚糖分子內既有親水基團和疏水基團，又有具有配位能力的氨基和羥基，含有大量手性活性位點，可與氨基酸上的羧基和氨基形成氫鍵。殼聚糖隨其分子中氨基數量的增多，氨基特性逐漸顯著，這正是其獨特性質所在，由此奠定了殼聚糖許多生物學特性及加工特性的基礎。因此，殼聚糖理論上可用于識別氨基酸對映體。

肽基材料自組裝已成為化學、生物學和材料學等交叉領域的研究熱點。二肽分子是肽基材料當中最簡單的肽，改變條件可改變其自組裝的結構，形成諸如納米管、納米線、囊泡、納米球等形貌。本發(fā)明選取苯丙氨酸二肽為主體材料，該材料可通過不同的方法自組裝成各種形貌，且苯丙氨酸二肽是一種手性材料，有相關文獻報道將其用于色譜法分離氨基酸對映體。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是在于提供一種苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料的制備及其應用。將苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾于玻碳電極后能夠高效的識別色氨酸對映體。

本發(fā)明所述一種苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料的制備及其應用，包括以下步驟：

a、制備殼聚糖溶液：將殼聚糖粉末溶解于30～60mL 0.1～0.3M醋酸溶液中，攪拌使其完全溶解，配制成一定濃度的殼聚糖溶液。

b、制備苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料：將20μL六氟異丙醇加入1.00mg苯丙氨酸二肽中，配成50mg/mL苯丙氨酸二肽的六氟異丙醇溶液，向上述溶液中加入超純水，稀釋成3mg/mL的苯丙氨酸二肽溶液。然后向苯丙氨酸二肽溶液中加入步驟a制備的殼聚糖溶液，得到苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料。

c、制備苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極：用移液槍移取步驟b制備的復合材料滴加至玻碳電極表面，在一定溫度下自組裝一定時間，即可獲得相應的苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極。

d、電化學法識別色氨酸對映體：采用差分脈沖法來識別色氨酸對映體，將苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極靜置在20～30mL色氨酸對映體溶液中，在0.4～1.2V(vs.SCE)的電化學窗范圍內記錄差分脈沖伏安圖，每次測完后修飾電極在20～30mL 0.1～0.3M磷酸二氫鈉(pH＝6～8)中掃穩(wěn)以恢復電極活性。

進一步地，步驟a中殼聚糖溶液的濃度為1～3mg/mL。

進一步地，步驟b中加入的殼聚糖溶液的體積為10～30μL。

進一步地，步驟c中移液槍移取的復合材料的體積為1～10μL。

進一步地，步驟c中自組裝溫度10～40℃。

進一步地，步驟c中自組裝時間4～8h。

進一步地，步驟d中色氨酸對映體的濃度為0.1～1mM。

進一步地，步驟d中靜置時間為30～90s。

本發(fā)明的有益效果是：苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料的制備方法簡單環(huán)保，且苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極對色氨酸對映體有著較好的識別能力。這是因為苯丙氨酸二肽具有一定的手性環(huán)境。

附圖說明

下面結合附圖對本實驗進一步說明。

圖1為實施例一中苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料的場發(fā)射掃描電鏡圖。

圖2為實施例二中苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極的循環(huán)伏安圖。

圖3為實施例三中苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極對色氨酸對映體的識別效果圖。

圖4為對比例一中苯丙氨酸二肽修飾電極對色氨酸對映體的識別效果圖；A：苯丙氨酸二肽修飾電極；B：苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極。

圖5為對比例一中苯丙氨酸二肽修飾電極的場發(fā)射掃描電鏡圖。

具體實施方式

現在結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，以下實施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的進一步限定。

本發(fā)明所述苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極對色氨酸對映體按下述方法進行識別：

R_L/D＝I_L/I_D

式中，R_L/D表示色氨酸對映體氧化峰電流比值，I_L和I_D分別表示L-色氨酸和D-色氨酸氧化峰電流值。

實施例一：

苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料的制備包括以下幾個步驟：

(1)取殼聚糖粉末溶解于50mL 0.1M醋酸溶液中，攪拌使其完全溶解，配制成2mg/mL的殼聚糖溶液。

(2)取1.00mg苯丙氨酸二肽粉末于20μL六氟異丙醇中，配制成50mg/mL苯丙氨酸二肽的六氟異丙醇溶液，向上述溶液中加入超純水，稀釋成3mg/mL的苯丙氨酸二肽溶液。然后向苯丙氨酸二肽溶液中加入20μL步驟(1)制備的殼聚糖溶液，得到苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料。

(3)用移液槍移取5μL步驟(2)制備的苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料滴加至玻碳電極表面，在30℃下自組裝6h，得到苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極。

附圖1為苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料的場發(fā)射掃描電鏡圖，從附圖1看出苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料呈現出纖維交錯網狀結構。

實施例二：

將實施例一制備得到的苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極靜置在5mM鐵氰化鉀溶液中，在-0.2～0.6V(vs.SCE)的電化學窗口下采用循環(huán)伏安法對該修飾電極進行表征，掃速為0.1V/s，掃描圈數為20圈，其結果如附圖2所示，苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極所示的是可逆對稱的循環(huán)伏安圖。

實施例三：

將實施例一制備得到的苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極靜置在25mL 0.5mM的色氨酸對映體溶液中，靜置60s后在0.4～1.2V(vs.SCE)的電化學窗范圍內記錄差分脈沖伏安圖，每次測完后，修飾電極在25mL 0.1M磷酸二氫鈉(pH＝7)中掃穩(wěn)以恢復電極活性。苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極對色氨酸對映體的識別效果圖見附圖3，苯丙氨酸二肽-殼聚糖復合材料修飾電極對色氨酸對映體具有較好的識別效果(R_L/D為3.72)。

對比例一：

苯丙氨酸二肽修飾電極識別色氨酸對映體包括以下幾個步驟：

(1)取1.00mg苯丙氨酸二肽粉末于20μL六氟異丙醇中，配制成50mg/mL苯丙氨酸二肽的六氟異丙醇溶液，向上述溶液中加入超純水，稀釋成3mg/mL的苯丙氨酸二肽溶液。用移液槍移取5μL苯丙氨酸二肽溶液滴加至玻碳電極表面，30℃下自組裝6h，得到苯丙氨酸二肽修飾電極。

(2)將步驟(1)中制備好的苯丙氨酸二肽修飾電極靜置在25mL 0.5mM的色氨酸對映體溶液中，靜置60s后在0.4～1.2V(vs.SCE)的電化學窗范圍內記錄差分脈沖伏安圖，每次測完后，修飾電極在25mL 0.1M磷酸二氫鈉(pH＝7)中掃穩(wěn)以恢復電極活性。如附圖4所示，苯丙氨酸二肽修飾電極對色氨酸對映體的識別效果(R_L/D為1.18)不是很理想，這是因為苯丙氨酸二肽在電極表面具有較為明顯的團聚現象，從而不利于色氨酸分子進入其手性環(huán)境。苯丙氨酸二肽修飾電極的場發(fā)射掃描電鏡圖如附圖5所示。