在伪轮烷功能化的氧化石墨烯界面设计一种立体选择性的限域腔体，以实现多巴胺（DOPA）的对映体识别

《Journal of Analysis and Testing》：Engineering a Stereoselective Confinement Cavity on a Pseudorotaxane-Functionalized Graphene Oxide Interface for DOPA Enantiorecognition

　　

摘要

最近，一些人工宿主分子被用于构建电化学手性传感界面。然而，这些宿主分子通常仅具有一种与客体分子的结合驱动力，导致识别效率较低，从而限制了它们在电化学识别中的应用范围。因此，构建有效的基于人工分子宿主的电化学传感界面仍然是一个极具挑战性的任务。本文通过自组装策略，通过在γ-环糊精（γ-CD）的空腔中插入非手性芳香轴，并与葫芦[6]脲（CB[6]）结合，在氧化石墨烯（GO）表面形成轮烷结构（CB[6]-CD-Rot@GO），成功制备了一种具有高度不对称手性结合位点的电化学传感界面。该手性传感器利用CB[6]-CD-Rot作为超分子手性识别剂，GO作为电化学指示剂，实现了L-3,4-二羟基苯丙氨酸（L-DOPA）和D-DOPA的双信号手性鉴别，同时区分了峰电流（I_L/I_D = 2.79）和峰电位（ΔE_p = 48 mV）。结合¹H核磁共振（NMR）测量和密度泛函理论（DFT）计算，我们证明了CB[6]-CD-Rot通过形成立体选择性约束腔来实现对DOPA对映体的稳健识别。CB[6]-CD-Rot通过多种分子间相互作用识别DOPA对映体，并表现出对L-DOPA更强的结合偏好。此外，所提出的手性传感平台不仅能够巧妙地鉴别两种DOPA对映体，还能准确测量外消旋溶液中它们的相对含量。本研究利用超分子伪轮烷功能化的电化学手性传感器，在DOPA对映体检测方面取得了新的进展，提供了一种稳健可靠的方法来区分和感知手性分子。