胶态磁组装分子印迹光子晶体及其对L-苯丙氨酸的响应性

doi:10.7503/cjcu20160861

高等学校化学学报 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (2): 182.doi: 10.7503/cjcu20160861

胶态磁组装分子印迹光子晶体及其对L-苯丙氨酸的响应性

由爱梅, 倪鑫炯, 曹玉华(), 曹光群

江南大学化学与材料工程学院, 食品胶体与生物技术教育部重点实验室, 无锡 214122

收稿日期:2016-11-30 出版日期:2017-02-10 发布日期:2017-01-21
作者简介:联系人简介: 曹玉华, 女, 博士, 教授, 主要从事分析化学研究. E-mail: yuhuacao64@gmail.com
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 21405133)和江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(批准号: KYLX16_0786)资助

Colloidal Magnetically Assembled Molecularly Imprinted Photonic Crystals and L-Phenylalanine Sensing^†

YOU Aimei, NI Xinjiong, CAO Yuhua^*(), CAO Guangqun

The Key Laboratory of Food Colloids and Biotechnology, Ministry of Education,School of Chemical and Material Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214122, China

Received:2016-11-30 Online:2017-02-10 Published:2017-01-21
Contact: CAO Yuhua E-mail:yuhuacao64@gmail.com
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.21405133) and the Postgraduate Innovation Project of Jiangsu Province, China(No.KYLX16_0786)

摘要/Abstract

摘要：

将胶态磁组装光子晶体与分子印迹技术结合, 通过磁场诱导快速、可逆地组装得到一种灵敏度高、选择性强且响应速度快的胶态磁组装分子印迹光子晶体(CMA-MIPCs), 并将其用于L-苯丙氨酸(L-Phe)分子的响应性研究. 结果表明, 细乳液聚合法制得的L-Phe磁性分子印迹纳米粒子(MMIPs)具有规则的球形形貌和明显的核-壳结构, 平均粒径为104.3 nm. CMA-MIPCs对L-Phe分子的识别可直接通过光学信号进行表达, 当L-Phe的浓度从6.0×10^-7 mol/L增加至6.0×10^-4 mol/L时, CMA-MIPCs的衍射色发生从紫色到深黄色的明显变化, 最大衍射峰位置红移181 nm, 响应过程仅需1 min. CMA-MIPCs对L-Phe的结构类似物L-酪氨酸(L-Tyr)和L-色氨酸(L-Trp)均无响应性, 表明CMA-MIPCs具有良好的选择性.

关键词: 胶态光子晶体, 磁诱导组装, 分子印迹, L-苯丙氨酸

Abstract:

A colloidal magnetically assembled molecularly imprinted photonic crystals(CMA-MIPCs) with high sensitivity, strong specificity and rapid responsiveness for L-phenylalanine(L-Phe) was developed by combing a molecular imprinting technique with colloidal magnetically assembled photonic crystals. The magnetic assembly process was rapid and reversible. L-Phe magnetic molecularly imprinted nanoparticles(MMIPs) that prepared by miniemulsion polymerization were with a uniform spherical morphology and distinct core/shell structure, the average particle size of MMIPs was 104.3 nm. The CMA-MIPCs could directly transmitted the stimuli from the adsorption of different concentrations L-Phe into visual readable optical signals. The diffraction color changed from purple to orange as increasing the L-Phe concentration from 6.0×10^-7 mol/L to 6.0×10^-4 mol/L. The largest Bragg diffraction wavelength redshift range could reach 181 nm and the sensing time was 1 min. In addition, CMA-MIPCs showed no response to the structural analogues L-Tyr and L-Trp, which indicated that CMA-MIPCs possessed a good selectivity.

Key words: Colloidal photonic crystals, Magnetic assembly, Molecularly imprinting, L-Phenylalanine

中图分类号:

O656
O648

TrendMD:

由爱梅, 倪鑫炯, 曹玉华, 曹光群. 胶态磁组装分子印迹光子晶体及其对L-苯丙氨酸的响应性. 高等学校化学学报, 2017, 38(2): 182.

YOU Aimei, NI Xinjiong, CAO Yuhua, CAO Guangqun. Colloidal Magnetically Assembled Molecularly Imprinted Photonic Crystals and L-Phenylalanine Sensing^†. Chem. J. Chinese Universities, 2017, 38(2): 182.

图/表 4

Scheme 1 Schematic illustration of the preparation of CMA-MIPCs sensor

Fig.1 TEM images of MMIPs(A), MNIPs(B) and CMA-MIPCs(C)

Fig.2 Response behavior of CMA-MIPCs to a series of concentrations of L-Phe solutions characterized by photograph(A—F) and the reflection spectra(G) (A) Blank MMIPs; (B) blank CMA-MIPCs; (C) 6.0×10-7 mol/L L-Phe; (D) 6.0×10-6 mol/L L-Phe; (E) 6.0×10-5 mol/L L-Phe; (F) 6.0×10-4 mol/L L-Phe.

Fig.3 Changes of particle size and zeta potential in response to L-Phe concentration

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