基于四（4-叔丁基苯基）硼酸鉀的對映體電位傳感器及其在亮氨酸甲酯檢測中的應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于四（4-叔丁基苯基）硼酸鉀的對映體電位傳感器及其在亮氨酸甲酯檢測中的應用。取四（4-叔丁基苯基）、增塑劑和PVC溶于四氫呋喃后，制得PVC膜，晾干，切取一片粘于PVC管的一端，管內灌注內充液，插入Ag/AgCl內參比電極，即得到PVC膜電極，與甘汞電極組合構成對映體電位傳感器。將改對映體電位傳感器用于檢測亮氨酸甲酯對映體。線性范圍10-4～10-1mol?L-1，斜率-57mV dec-1，檢測限4×10-4mol L-1，電極能對亮氨酸甲酯進行手性檢測，其對映選擇性系數lg為-1.93。本發明的優點為：快速，經濟，環保，設備簡單、操作方便，能用于現場測定。
【專利說明】基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器及其在亮氨酸甲酯檢測中的應用
【技術領域】
[0001]本發明屬于光學對映體檢測【技術領域】，具體涉及一種基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器。同時本發明還涉及所述的基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器在亮氨酸甲酯檢測中的應用。
【背景技術】
[0002]具有手性的化合物的兩個對映體之間不僅具有不同的光學性質和物理化學性質，而且具有不同的生物活性。比如在藥理上，手性藥物的對映體不同，其生物學活性、毒性、代謝和藥效完全不同。可能存在以下幾種情況:只有一種對映體有藥理活性，而另一種無顯著的藥理作用；對映體中，一個有活性而另一個可發生拮抗作用；兩個對映體具有等同或相近的藥理活性，有時兩個對映體都有相近的活性，但從全面平衡仍宜選用單一對映體；兩個對映體具有完全不同的生理活性，例如其中一種對映體是食欲抑制劑，另一種則是精神振奮劑；兩個對映體中一個有活性，另一個不僅沒有活性反而有毒副作用。由于之前對手性藥物認識的不足有了許多慘痛的教訓，這些使人們認識到，藥物必須注意它們不同的構型。
[0003]目前液相色譜儀、氣相色譜儀、毛細管電泳儀等可用于手性化合物對映體的識別和測定，但這些儀器以及手性分離柱都較為昂貴，操作比較麻煩，耗時，其廣泛應用受到一定限制。對映體電位傳感器檢測手性化合物的方法是一種操作簡單、經濟、快速的新型對映體分析方法。
[0004]亮氨酸屬人體必需氨基酸之一，可與其它必需氨基酸共同配制氨基酸輸液、綜合氨基酸制劑，降血糖劑，植物生長促進劑。在人體中與異亮氨酸和纈氨酸一起合作修復肌肉，調節血糖，并提供身體組織所需的能量。幫助燃燒內臟脂肪以及增加生長激素的產量。但在人體中起到上述作用的只是L型的亮氨酸，所以人體并不需要D型亮氨酸。常規合成方法所得到的亮氨酸產物均為兩種構型混合的外消旋體，所以對亮氨酸兩種構型的識別檢測非常重要。
[0005]迄今，未見基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器及其在亮氨酸甲酯檢測中的應用的公開報道。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器。
[0007]本發明的目的還在于提供所述基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器在亮氨酸甲酯檢測中的應用。
[0008]本發明的目的通過以下技術方案予以實現。
[0009]除非另有說明，本發明所采用的百分數均為質量百分數。
[0010]一種基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器，由下述步驟的方法制備得到:
[0011](I)按重量份稱取四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀3~4份，增塑劑64~66份和PVC32~33份，溶解在600份四氫呋喃中；
[0012](2)當各成分完全溶解后，將溶液傾倒于玻璃板上自然展開，在室溫下放置23~25小時后得到PVC膜；
[0013](3)將制得的PVC膜用PVC濃度為8%的四氫呋喃溶液粘于PVC空心管的一端，放置lOmin，待溶劑完全揮發后向管內灌注KCl內充液，插入Ag/AgCl內參比電極，得到PVC膜電極；
[0014](4)由PVC膜電極與甘汞電極組合構成對映體電位傳感器，傳感器表達式如下:
[0015]Hg-Hg2Cl2 I KCl (satd.) | 測試液 I PVC 膜 I 0.1mol.L 1KCl | AgCl-Ag0
[0016]其中，步驟(1)中所述的增塑劑優選為:o-NPOE，DOS，DBS或BBPA中的一種。
[0017]步驟(3)中所述的PVC空心管的內徑為8mm,外徑為10mm、長為10cm。
[0018]基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器在亮氨酸甲酯檢測中的應用，具體包括以下步驟:
[0019](I)先將所述的基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器的膜電極浸泡于用緩沖液配制的0 .1mol.L-1的L-亮氨酸甲酯溶液中活化ld，備用；
[0020](2)用緩沖液為溶劑，分別配制濃度為0.1mol.l-1的L-亮氨酸甲酯溶液和D-亮氨酸甲酯標準溶液，然后分別依次稀釋到10_2，IO-3,10Λ IO-5, IO-6Hiol.L—1待測；
[0021](3)檢測時將對映體電位傳感器的膜電極和甘汞電極接到pH計上并同時插入待測液中；
[0022](4)用緩沖液洗空白值至電極電位恒定，然后依次從最低濃度至最高濃度檢測L-亮氨酸甲酯標準溶液的電位響應值；
[0023](5)再用緩沖液洗空白值至電極電位恒定，然后依次從最低濃度至最高濃度檢測D-亮氨酸甲酯標準溶液的電位響應值；
[0024](6)應用步驟(4)和(5)的檢測結果，以亮氨酸甲酯電位響應值為縱坐標，亮氨酸甲酯濃度為橫坐標繪制能斯特響應曲線圖，作為標準曲線；
[0025](7)取待測亮氨酸甲酯，用緩沖液稀釋成濃度為0.0Olmol.L—1的待測試樣，檢測其電位響應值，對照步驟(6)所繪制的標準曲線查找對應的濃度數值，再由溶液濃度計算公式即可得到待測亮氨酸甲酯中D-亮氨酸甲酯的準確含量。
[0026]所述的緩沖液優選pH=8.0的硼酸-硼砂緩沖液。
[0027]與現有技術相比，本發明的優點在于:
[0028]1、分析速度快，用少量樣品即可實現測量，成本低，經濟，環保；
[0029]2、測量范圍廣、靈敏度高，一般可達4~6個濃度數量級范圍。
[0030]3、所需設備簡單、操作方便，適合現場測定，不需太多的設備費用及維護費用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的分子結構式；
[0032]圖2為應用實施例1中對映異構體標準樣品經對映體電位傳感器檢測譜圖；
[0033]圖3為應用實施例2中對映異構體標準樣品經對映體電位傳感器檢測譜圖；[0034]圖4為應用實施例3中對映異構體標準樣品經對映體電位傳感器檢測譜圖。【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖和實施例，對本發明的內容作進一步的詳細描述。但附圖和實施例并不是對本發明技術方案的限定。
[0036]實施例1
[0037]按重量份稱取4份四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀，64份增塑劑“o-NPOE”和32份PVC，溶解在600份四氫呋喃中；當各成分完全溶解后，將溶液傾倒于玻璃板上自然展開，在室溫下放置24小時后得到PVC膜；將制得的PVC膜用PVC濃度為8%的四氫呋喃溶液粘于內徑為8mm,外徑為10mm、長為IOcm的PVC管的一端,放置IOmin,待溶劑完全揮發后向管內灌注KCl內充液，插入Ag/AgCl內參比電極，得到PVC膜電極；將PVC膜電極與甘汞電極組合構成所需的對映體電位傳感器。傳感器表達式如下:
[0038]Hg-Hg2Cl2 I KCl (satd.) I 測試液 I PVC 膜 I 0.1mol.L-1KCl | AgCl-Ag。
[0039]實施例2
[0040]重復實施例1，有以下不同點:PVC膜組分的重量份組成為:3份四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀，64.7份增塑劑“DBS”和32.3份PVC0
[0041]實施例3
[0042]重復實施例1，有以下不同點:3份四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀，65份增塑劑“DOS”和 32.5 份 PVC。
[0043]實施例4`[0044]重復實施例1，有以下不同點:4份四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀，66份增塑劑“BBPA”和33份PVC。
[0045]應用實施例1
[0046]采用實施例1所制得的基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器檢測亮氨酸甲酯試樣。
[0047]膜電極在測定電位前浸泡于用pH8.0的硼酸-硼砂緩沖液配制的0.1mol.L—1的L-亮氨酸甲酯溶液中活化Id ;用pH8.0的硼酸-硼砂緩沖液為溶劑，分別配制濃度為
0.1mol.L—1的L-亮氨酸甲酯標準溶液和D-亮氨酸甲酯標準溶液，然后分別依次稀釋到IO-2, IO-3, IO-4, IO-5, IO-6Hiol.L—1待測；檢測時將膜電極和甘汞電極接到pH計上并同時插入待測液中，裝置如下=Hg-Hg2Cl2 I KCl (satd.) | 測試液 I PVC膜 I 0.1mol -L^1KCl |AgCl-Ag ；先用pH=8.0硼酸-硼砂緩沖液洗空白值至電極電位恒定,每次15~20mL,然后依次從最低濃度至最高濃度檢測L-亮氨酸甲酯標準溶液的電位響應值；測定完成后用pH=8.0的硼酸-硼砂緩沖液洗空白值至電極電位恒定，再依次從最低濃度至最高濃度檢測D-亮氨酸甲酯標準溶液的電位響應值，繪制能斯特響應標準曲線。PH8.0的硼酸-硼砂緩沖液為溶劑，配制濃度為O- OOlmol *L_1的亮氨酸甲酯試樣(人工混合,亮《酸甲酯=8:2)溶液；用pH=8.0硼酸-硼砂緩沖液洗空白值至電極電位恒定，每次15~20mL，然后檢測亮氨酸甲酯試樣溶液的電位響應值(_29mV);由圖2中D-亮氨酸甲酯標準曲線查得試樣溶液中D-亮氨酸甲酯的濃度為7.998X 10_4mol.L—1，由溶液濃度計算公式及質量分數公式可得試樣中D-亮氨酸甲酯的含量為79.98%。[0048]如圖2所示，兩種不同構型亮氨酸甲酯的能斯特曲線線性響應部分斜率的較大差異，體現了傳感器對D-亮氨酸甲酯實現了選擇性識別檢測。實驗結果表明:傳感器能優先響應D-亮氨酸甲酯，線性范圍10_4~KT1moI.ΙΛ斜率-STmVdecr1，檢測限
1.982X10_4mol.ΙΛ傳感器能對亮氨酸甲酯進行對映體檢測，其對映選擇性系數Ig Kpd0J
為-1.93，能準確檢測D-亮氨酸甲酯試樣的含量。
[0049]應用實施例2
[0050]采用實施例2所制得的四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀對映體電位傳感器檢測亮氨酸甲酯試樣。
[0051]重復應用實施例1，有以下不同點:
[0052]如圖3所示，傳感器對D-亮氨酸甲酯優先響應，線性響應范圍10_4~ΙΟ'οΙ.?Λ
斜率為l^iVdec—1，檢測限1.982XlO^moI.L_S對映選擇性系數Ig Kpd0^l為-1.52。亮
氨酸甲酯試樣溶液響應值為_29mV，由圖3中的標準曲線查得的D-亮氨酸甲酯濃度為 8.831Xl(T4mol.L'
[0053]應用實施例3
[0054]采用實施例3所制得的四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀對映體電位傳感器檢測亮氨酸甲酯試樣。
[0055]重復應用實施例1，有以下不同點:
[0056]如圖4所示，傳感器對D-亮氨酸甲酯優先響應，線性響應范圍10_4~KT1m0H1,
斜率-30mVdec^,檢測限2.244 XlO^moI.L-1，對映選擇性系數Ig KPD°:L為-1.53。亮
氨酸甲酯試樣溶液響應值為_27mV，由圖4中的標準曲線查得的D-亮氨酸甲酯濃度為1.982X10_3mol.L—1。
【權利要求】
1.一種基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器，由下述步驟的方法制備得到: (1)按重量份稱取四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀3~4份，增塑劑64~66份和PVC32~33份，溶解在600份四氫呋喃中； (2)待各成分完全溶解后，將溶液傾倒于玻璃板上自然展開，在室溫下放置23~25小時后得到PVC膜； (3)將制得的PVC膜用PVC濃度為8%的四氫呋喃溶液粘于PVC空心管的一端，放置lOmin，待溶劑完全揮發后向管內灌注KCl內充液，插入Ag/AgCl內參比電極，得到PVC膜電極； (4)由PVC膜電極與甘萊電極組合構成對映體電位傳感器,傳感器表達式如下:
Hg-Hg2Cl2 I KCl (satd.) | 測試液 I PVC 膜 I 0.1mol.L 1KCl | AgCl-Ag0
2.根據權利要求1所述的對映體電位傳感器，其特征在于:步驟(1)中所述的增塑劑優選為:o-NPOE，DOS, DBS 或 BBPA 中的一種。
3.根據權利要求1所述的對映體電位傳感器，其特征在于:步驟(3)中所述的PVC空心管的內徑為8mm,外徑為10mm、長為10cm。
4.權利要求1所述的基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器在亮氨酸甲酯檢測中的應用，具體包括以下步驟: (1)先將所述的基于四(4-叔丁基苯基)硼酸鉀的對映體電位傳感器的膜電極浸泡于用緩沖液配制的0.1mol.L-1的L-亮氨酸甲酯溶液中活化ld，備用； (2)用緩沖液為溶劑,分別配制濃度為0.1mol.L-1的L-亮氨酸甲酯溶液和D-亮氨酸甲酯標準溶液，然后分別依次稀釋到?ο-2, ?ο-3,10Λ ?ο-5, ΙΟ、。I.L-1待測； (3)檢測時將對映體電位傳感器的膜電極和甘汞電極接到pH計上并同時插入待測液中； (4)用緩沖液洗空白值至電極電位恒定，然后依次從最低濃度至最高濃度檢測L-亮氨酸甲酯標準溶液的電位響應值； (5)再用緩沖液洗空白值至電極電位恒定，然后依次從最低濃度至最高濃度檢測D-亮氨酸甲酯標準溶液的電位響應值； (6)應用步驟(4)和(5)的檢測結果，以亮氨酸甲酯電位響應值為縱坐標，亮氨酸甲酯濃度為橫坐標繪制能斯特響應曲線圖，作為標準曲線； (7)取待測亮氨酸甲酯，用緩沖液稀釋成濃度為0.0Olmol.L—1的待測試樣，檢測其電位響應值，對照步驟(6)所繪制的標準曲線查找對應的濃度數值，再由溶液濃度計算公式即可得到待測亮氨酸甲酯中D-亮氨酸甲酯的準確含量。
5.根據權利要求4所述的應用，其特征在于:所述的緩沖液優選pH=8.0的硼酸-硼砂緩沖液。
【文檔編號】G01N27/60GK103743806SQ201310688406
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】段愛紅, 王幫進 申請人:云南師范大學