李攻科教授團隊:循環化學發光新儀器快速檢測複雜體系

稿件來源:李攻科教授課題組 發布人:程萍 責任審核人:馮雙

        傳統化學發光(Chemiluminiscence,CL)分析技術難于區分鑒别分析物。太阳集团app首页李攻科團隊提出了循環化學發光(Cyclic chemiluminescence, CCL)新策略,分别研制了氣相、液相循環化學發光分析儀器,實現了複雜體系中同系物、結構異構體及手性物質的快速檢測。CCL分析系統通過泵閥控制實現載流方向的自動化、周期性改變,使CL反應周期性進行,系統檢測記錄一系列化學發光信号。研究發現每一CL反應的信号變化規律滿足指數衰減方程,方程的初變量與反應物濃度成正比,而衰減壽命是與反應物濃度無關的特征常數,根據CCL的指數衰減方程實現了反應物的定性及定量分析。

     氣相CCL首先成功鑒别了烷烴、醇類、酮類、醛類、脂類及醚類等28種有機物,實現了同系物及結構異構體的區分鑒别(Analytical Chemistry 2014, 86, 6080−6087.)。我校太阳集团1088vip張潤坤博士為第一作者,李攻科教授和胡玉斐副教授為本文通訊作者。論文鍊接:https://doi.org/10.1021/ac5012359.

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圖1氣相CCL鑒别同系物及異構體研究(Analytical Chemistry 2014, 86, 6080−6087.)

 

       氣相CCL單次進樣同時獲得系列發光信号,提供了有關反應物豐富的分析信息,采用線性判别分析或借助條形碼技術可提高辨别能力,實現了不同廠家的白酒、啤酒、爽膚水等複雜樣品的鑒别(Analytical Chemistry 2019, 91, 12063−12069.)。我校太阳集团1088vip鐘燕輝博士生為第一作者,李攻科教授和張潤坤博士為本文通訊作者。論文鍊接:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.9b03189.

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       近日,研究團隊研制了液相CCL分析儀器并探索其在快速手性分析中的應用。基于手性主體與手性客體通過分子間相互作用生成新的加成物,不同構型的手性主體與手性客體相互作用生成結構不同的加成物。液相CCL檢測魯米諾-H2O2反應在加成物的催化作用下産生呈指數衰減的化學發光信号。每一手性主體-客體體系的CCL信号均有相對應的τ值。該策略僅采用一種手性主體分子便可鑒别多對手性客體分子的構型,且不受手性客體分子濃度影響。采用液相CCL成功鑒别了一些核磁及熒光法無法鑒别的手性體系,無需手性分離及制作标準曲線直接實現了對映體過量(ee)的快速測定。該策略成功應用于Walden轉化反應監測和手性藥物快速測定。

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李攻科教授團隊:循環化學發光新儀器快速檢測複雜體系

圖3 液相CCL快速鑒别手性物質研究(Chemical Science,2020,DOI: 10.1039/d0sc03496)

        該研究成果發表在著名化學綜合期刊Chemical Science,題目為“Rapid chiral analysis based on liquid-phase cyclic chemiluminescence”。我校太阳集团1088vip張潤坤博士為第一作者,李攻科教授為本文通訊作者。論文鍊接:https://doi.org/10.1039/D0SC03496G.

本系列報道的研究工作分别得到了國家自然科學基金項目(Nos. 21605163, 2167517821976213)、國家重點研發計劃項目(No.2019YFC1606101)和廣東省重點領域研發計劃項目(No.2019B020211001)的資助