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如何判断手性分子和对映异构(如何“火眼金睛”快速识别手性氨基酸中的“六耳猕猴”)

福瑞号2022-12-15 12:05:16问答百科104

近日，海南大学副研究员曾潮元课题组提出了手性荧光探针设计策略，能快速专一选择性荧光识别手性氨基酸中的D-精氨酸。相关研究成果以“D-精氨酸的快速、对映选择性和比色检测”为题发表在《细胞》子刊《交叉科学》上。

如何判断手性分子和对映异构(如何“火眼金睛”快速识别手性氨基酸中的“六耳猕猴”)-图1

手性探针专一选择性荧光识别D-精氨酸

除甘氨酸外，所有的氨基酸都有手性，分为L型氨基酸和D型氨基酸。由于人体内L-氨基酸的总量远高于D-氨基酸，导致D-氨基酸的存在和生理作用往往被忽视。随着研究的深入，人们发现神经信号传递、衰老、一些重大疾病（例如：阿尔茨海默症、动脉粥样硬化、乳腺癌等）等都与D-氨基酸存在密切联系。因此，D-氨基酸的精准识别对研究其生理功能、监测人体健康具有重要意义。但因为D-氨基酸和L-氨基酸互为对映异构体，且各种氨基酸之间的结构非常相似，导致实现特定氨基酸的专一选择性检测非常困难。

该研究提出的手性荧光探针犹如“火眼金睛”，能快速识别手性氨基酸中的“六耳猕猴”，实现5分钟内在39种氨基酸中对D-精氨酸的专一选择性荧光检测。与其他用于检测手性氨基酸的对映选择性荧光探针相比，该探针具有对手性氨基酸的专一性、响应快、无金属检测、比色检测能力强等优点，其检测D-精氨酸时对映选择性荧光增强比高达487，是目前报道的首例无需金属离子，对D-精氨酸同时具备对映选择性和化学选择性的手性荧光探针，解决了以往手性探针使用化学计量的锌（II）来形成金属络合物导致受到检测时间和金属干扰的问题，有望促进对映选择性探针的生物学和工业应用。