基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器及其在纈氨酸甲酯檢測中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器及其在纈氨酸甲酯檢測中的應(yīng)用。取四苯基硼酸鈉、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(nèi)灌注內(nèi)充液，插入Ag/AgCl內(nèi)參比電極，即得到PVC膜電極，與甘汞電極組合構(gòu)成對映體電位傳感器。將改對映體電位傳感器用于檢測纈氨酸甲酯對映體。線性范圍10-4～10-1molL-1，斜率-47mV?　dec-1，檢測限3.311×10-4mol?　L-1，電極能對纈氨酸甲酯進行手性檢測，其對映選擇性系數(shù)為-2.36。本發(fā)明的優(yōu)點為：快速，經(jīng)濟，環(huán)保，設(shè)備簡單、操作方便，能用于現(xiàn)場測定。
【專利說明】基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器及其在纈氨酸甲酯檢測中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)對映體檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器。同時本發(fā)明還涉及所述的基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器在纈氨酸甲酯檢測中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[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(xué)性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)，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(xué)活性、毒性、代謝和藥效完全不同?？赡艽嬖谝韵聨追N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(fā)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(xùn)，這些使人們認識到，藥物必須注意它們不同的構(gòu)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(yīng)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(jīng)濟、快速的新型對映體分析方法。
[0004]纈氨酸屬人體必需氨基酸之一，在人體中起到調(diào)節(jié)血糖劑，促進生長，以及向人體組織輸送氮和清除肝臟中多余氮的作用。但L型的纈氨酸在人體中的生理效果是D型纈氨酸的兩倍。常規(guī)合成方法所得到的纈氨酸產(chǎn)物均為兩種構(gòu)型混合的外消旋體，所以對纈氨酸兩種構(gòu)型的識別檢測非常重要。
[0005]迄今，未見基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器及其在纈氨酸甲酯檢測中的應(yīng)用的公開報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器。
[0007]本發(fā)明的目的還在于提供所述基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器在纈氨酸甲酯檢測中的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
[0009]除非另有說明，本發(fā)明所采用的百分數(shù)均為質(zhì)量百分數(shù)。
[0010]一種基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器，由下述步驟的方法制備得到:
[0011](I)按重量份稱取四苯基硼酸鈉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(dāng)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(fā)后向管內(nèi)灌注KCl內(nèi)充液，插入Ag/AgCl內(nèi)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(gòu)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(yōu)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(nèi)徑為8mm,外徑為10mm、長為10cm。
[0018]基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器在纈氨酸甲酯檢測中的應(yīng)用，具體包括以下步驟:
[0019](I)先將所述的基于四苯基硼酸鈉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.1的L-纈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.1的L-纈氨酸甲酯溶液和D-纈氨酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)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-纈氨酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液的電位響應(yīng)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-纈氨酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液的電位響應(yīng)值；
[0024](6)應(yīng)用步驟(4)和(5)的檢測結(jié)果，以纈氨酸甲酯電位響應(yīng)值為縱坐標(biāo)，纈氨酸甲酯濃度為橫坐標(biāo)繪制能斯特響應(yīng)曲線圖，作為標(biāo)準(zhǔn)曲線；
[0025](7)取待測纈氨酸甲酯，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(yīng)值，對照步驟(6)所繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線查找對應(yīng)的濃度數(shù)值，再由溶液濃度計算公式即可得到待測纈氨酸甲酯中L-纈氨酸甲酯的準(zhǔn)確含量。
[0026]所述的緩沖液優(yōu)選pH=8.0的硼酸-硼砂緩沖液。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0028]1、分析速度快，用少量樣品即可實現(xiàn)測量，成本低，經(jīng)濟，環(huán)保；
[0029]2、測量范圍廣、靈敏度高，一般可達4~6個濃度數(shù)量級范圍。
[0030]3、所需設(shè)備簡單、操作方便，適合現(xiàn)場測定，不需太多的設(shè)備費用及維護費用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為四苯基硼酸鈉的分子結(jié)構(gòu)式；
[0032]圖2為應(yīng)用實施例1中對映異構(gòu)體標(biāo)準(zhǔn)樣品經(jīng)對映體電位傳感器檢測譜圖；
[0033]圖3為應(yīng)用實施例2中對映異構(gòu)體標(biāo)準(zhǔn)樣品經(jīng)對映體電位傳感器檢測譜圖；
[0034]圖4為應(yīng)用實施例3中對映異構(gòu)體標(biāo)準(zhǔn)樣品經(jīng)對映體電位傳感器檢測譜圖。
【具體實施方式】[0035]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步的詳細描述。但附圖和實施例并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限定。
[0036]實施例1
[0037]按重量份稱取4份四苯基硼酸鈉，64份增塑劑“o-NPOE”和32份PVC，溶解在600份四氫呋喃中；當(dāng)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(nèi)徑為8mm，外徑為10mm、長為IOcm的PVC管的一端，放置lOmin，待溶劑完全揮發(fā)后向管內(nèi)灌注KCl內(nèi)充液，插入Ag/AgCl內(nèi)參比電極，得到PVC膜電極；將PVC膜電極與甘汞電極組合構(gòu)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(fù)實施例1，有以下不同點:PVC膜組分的重量份組成為:3份四苯基硼酸鈉，64.7份增塑劑“DBS”和32.3份PVC0
[0041]實施例3
[0042]重復(fù)實施例1，有以下不同點:3份`四苯基硼酸鈉，65份增塑劑“DOS”和32.5份PVC。
[0043]實施例4
[0044]重復(fù)實施例1，有以下不同點:4份四苯基硼酸鈉，66份增塑劑“BBPA”和33份PVC。
[0045]應(yīng)用實施例1
[0046]采用實施例1所制得的基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器檢測纈氨酸甲酯試樣。
[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-纈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-纈氨酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液和D-纈氨酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)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-纈氨酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液的電位響應(yīng)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-纈氨酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液的電位響應(yīng)值，繪制能斯特響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線。PH8.0的硼酸-硼砂緩沖液為溶劑，配制濃度為0.0Olmol *L_1的繳氨酸甲酯試樣(人工混合,mD-織氨酸甲酯:mL_織氨酸甲酯=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，然后檢測纈氨酸甲酯試樣溶液的電位響應(yīng)值(_15mV);由圖2中L-纈氨酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)曲線查得試樣溶液中L-纈氨酸甲酯的濃度為7.943X 10_4mol.L—1，由溶液濃度計算公式及質(zhì)量分數(shù)公式可得試樣中L-纈氨酸甲酯的含量為79.43%。
[0048]如圖2所示，兩種不同構(gòu)型纈氨酸甲酯的能斯特曲線線性響應(yīng)部分斜率的較大差異，體現(xiàn)了傳感器對L-纈氨酸甲酯實現(xiàn)了選擇性識別檢測。實驗結(jié)果表明:傳感器能優(yōu)先響應(yīng)L-纈氨酸甲酯，線性范圍10_4~KT1moI.ΙΛ斜率檢測限
3.311 X IO-4Hiol.L—1，傳感器能對纈氨酸甲酯進行對映體檢測，其對映選擇性系數(shù)Ig為-2.36，能準(zhǔn)確檢測L-纈氨酸甲酯試樣的含量。
[0049]應(yīng)用實施例2
[0050]采用實施例2所制得的四苯基硼酸鈉對映體電位傳感器檢測纈氨酸甲酯試樣。
[0051]重復(fù)應(yīng)用實施例1，有以下不同點:
[0052]如圖3所示，傳感器對L-纈氨酸甲酯優(yōu)先響應(yīng)，線性響應(yīng)范圍10_4~ΙΟ'οΙ.?Λ
斜率為l—Vdec—1，檢測限4.073XlO^moI.L_S對映選擇性系數(shù)Ig Αχ；為-1.95。纈
氨酸甲酯試樣溶液響應(yīng)值為-10mV，由圖3中的標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的L-纈氨酸甲酯濃度為8.128X10_4mol.L—1。
[0053]應(yīng)用實施例3
[0054]采用實施例3所制得的四苯基硼酸鈉對映體電位傳感器檢測纈氨酸甲酯試樣。
[0055]重復(fù)應(yīng)用實 施例1，有以下不同點:
[0056]如圖4所示，傳感器 對L-纈氨酸甲酯優(yōu)先響應(yīng)，線性響應(yīng)范圍10_4~KT1m0I.?Λ
斜率為-39mVdec^,檢測限3.162XlO^moI.L-1，對映選擇性系數(shù)Ig 為-1.90。纈
氨酸甲酯試樣溶液響應(yīng)值為-16mV，由圖4中的標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的L-纈氨酸甲酯濃度為8.318X10_4mol.L—1。
【權(quán)利要求】
1.一種基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器，由下述步驟的方法制備得到: (1)按重量份稱取四苯基硼酸鈉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(fā)后向管內(nèi)灌注KCl內(nèi)充液，插入Ag/AgCl內(nèi)參比電極，得到PVC膜電極； (4)由PVC膜電極與甘萊 電極組合構(gòu)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(jù)權(quán)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(yōu)選為:o-NPOE，DOS, DBS 或 BBPA 中的一種。
3.根據(jù)權(quán)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(nèi)徑為8mm,外徑為10mm、長為10cm。
4.權(quán)利要求1所述的基于四苯基硼酸鈉的對映體電位傳感器在纈氨酸甲酯檢測中的應(yīng)用，具體包括以下步驟: (1)先將所述的基于四苯基硼酸鈉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.1的L-纈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-纈氨酸甲酯溶液和D-纈氨酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)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-纈氨酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液的電位響應(yīng)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-纈氨酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液的電位響應(yīng)值； (6)應(yīng)用步驟(4)和(5)的檢測結(jié)果，以纈氨酸甲酯電位響應(yīng)值為縱坐標(biāo)，纈氨酸甲酯濃度為橫坐標(biāo)繪制能斯特響應(yīng)曲線圖，作為標(biāo)準(zhǔn)曲線； (7)取待測纈氨酸甲酯，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(yīng)值，對照步驟(6)所繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線查找對應(yīng)的濃度數(shù)值，再由溶液濃度計算公式即可得到待測纈氨酸甲酯中L-纈氨酸甲酯的準(zhǔn)確含量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于:所述的緩沖液優(yōu)選pH=8.0的硼酸-硼砂緩沖液。
【文檔編號】G01N27/26GK103743795SQ201310689148
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】王幫進, 段愛紅 申請人:云南師范大學(xué)