李攻科教授团队：循环化学发光新仪器快速检测复杂体系

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传统化学发光（Chemiluminiscence，CL）分析技术难于区分鉴别分析物。中山大学李攻科团队提出了循环化学发光（Cyclic chemiluminescence， CCL）新策略，分别研制了气相、液相循环化学发光分析仪器，实现了复杂体系中同系物、结构异构体及手性物质的快速检测。CCL分析系统通过泵阀控制实现载流方向的自动化、周期性改变，使CL反应周期性进行，系统检测记录一系列化学发光信号。研究发现每一CL反应的信号变化规律满足指数衰减方程，方程的初变量与反应物浓度成正比，而衰减寿命是与反应物浓度无关的特征常数，根据CCL的指数衰减方程实现了反应物的定性及定量分析。
     气相CCL首先成功鉴别了烷烃、醇类、酮类、醛类、脂类及醚类等28种有机物，实现了同系物及结构异构体的区分鉴别（Analytical Chemistry 2014, 86, 6080−6087.）。我校化学学院张润坤博士为第一作者，李攻科教授和胡玉斐副教授为本文通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1021/ac5012359.

图1气相CCL鉴别同系物及异构体研究（Analytical Chemistry 2014, 86, 6080−6087.）

       气相CCL单次进样同时获得系列发光信号，提供了有关反应物丰富的分析信息，采用线性判别分析或借助条形码技术可提高辨别能力，实现了不同厂家的白酒、啤酒、爽肤水等复杂样品的鉴别（Analytical Chemistry 2019, 91, 12063−12069.）。我校化学学院钟燕辉博士生为第一作者，李攻科教授和张润坤博士为本文通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.9b03189.

       近日，研究团队研制了液相CCL分析仪器并探索其在快速手性分析中的应用。基于手性主体与手性客体通过分子间相互作用生成新的加成物，不同构型的手性主体与手性客体相互作用生成结构不同的加成物。液相CCL检测鲁米诺-H2O2反应在加成物的催化作用下产生呈指数衰减的化学发光信号。每一手性主体-客体体系的CCL信号均有相对应的τ值。该策略仅采用一种手性主体分子便可鉴别多对手性客体分子的构型，且不受手性客体分子浓度影响。采用液相CCL成功鉴别了一些核磁及荧光法无法鉴别的手性体系，无需手性分离及制作标准曲线直接实现了对映体过量（ee）的快速测定。该策略成功应用于Walden转化反应监测和手性药物快速测定。

图3 液相CCL快速鉴别手性物质研究（Chemical Science,2020,DOI: 10.1039/d0sc03496）

       该研究成果发表在著名化学综合期刊Chemical Science，题目为“Rapid chiral analysis based on liquid-phase cyclic chemiluminescence”。我校化学学院张润坤博士为第一作者，李攻科教授为本文通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1039/D0SC03496G.
       本系列报道的研究工作分别得到了国家自然科学基金项目(Nos. 21605163, 21675178，21976213)、国家重点研发计划项目（No.2019YFC1606101）和广东省重点领域研发计划项目（No.2019B020211001）的资助。


       文章来源：中山大学
       李攻科，中山大学化学学院教授、分析科学研究所所长。教育部高校化学专业教学指导委员会委员、中国色谱专业委员会副主任、中国仪器仪表学会分析仪器分会样品制备专业委员会副主任委员。Journal of Separation Science 副主编，Analytical Chemistry等国内外18个学术刊物编委， HPLC国际会议常设科学委员会委员。主要从事色谱、质谱及光谱分析，分析仪器研制，复杂样品分离分析、快速检测技术等的研究，涉及食品药物分析、环境生命分析等领域。先后主持包括科技部项目2项和国家自然科学基金项目10项在内的30多项科研项目。在Anal. Chem., Chem. Commun.等杂志发表论文390篇，出版专著1部、编写3个专章、参编教材2部；授权国家发明专利21件。获省部级科技奖励3项，省级教学成果一等奖1项，获宝钢教育基金优秀教师奖，2015年5月获中国化学会分析化学委员会首次颁发的“中国女分析化学家奖”，2016年10月，被The analytical scientist评为分析科学界"2016最有影响力的50位女科学家"。研究成果“复杂样品高效前处理新方法研究”荣获2017年度教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学二等奖(排名第一) 。