石英晶体微天平在手性识别中的应用

石英晶体微天平在手性识别中的应用
邓小娟;丁国生;林奎;姚琲
【摘要】Quartz crystal microbalance (QCM) is one of the mass-sensitive detectors. It is widely used in many fields such as environmental monitoring, pharmaceutical analysis, food quality control, etc, due to its high sensitivity, fast response and low cost. The development of chiral engineering requires chiral analytical technology with simple handling, high speed and on-line operation. QCM chiral sensor represents one of the most important branches of future research. In this review, the typical experimental apparatus and the basic principle of QCM are introduced in brief, then the recent coating materials used for QCM in chiral recognition are reviewed in detail, which include cyclodex-trin derivatives, molecular imprinting polymers, amino acid derivatives, etc. The prospects of this field are also put forward.%石英晶体微天平(QCM)是一类重要的质量型检测器,因具有灵敏度高、分析速度快、检测成本低等优点而具有极好的应用前景,现已广泛应用于环境监测、药物分析、食品质量控制等诸多领域.手性工程的崛起对简单、快速、在线的手性检测技术提出了挑战,QCM手性传感器就是其中一个重要的发展分支.该文简要介绍了QCM的典型实验装置和基本传感原理,详细综述了近年来QCM在手性识别领域的研究进展,包括以环糊精衍生物、分子印迹聚合物、氨基酸衍生物等为手性主体的QCM在手性识别中的应用,并对其今后的发展进行了展望.【期刊名称】《分析测试学报》
【年(卷),期】2012(031)004
【总页数】7页(P502-508)
【关键词】石英晶体微天平(QCM);手性识别;综述
【作者】邓小娟;丁国生;林奎;姚琲
【作者单位】天津大学材料科学与工程学院,天津300072;天津大学分析测试中心,天津300072;天津大学分析测试中心,天津300072;天津大学材料科学与工程学院,天津300072;天津大学分析测试中心,天津300072;天津大学材料科学与工程学院,天津300072;天津大学分析测试中心,天津300072
【正文语种】中文
【中图分类】TF212.9;G353.1
石英晶体微天平(Quartz crystal microbalance，QCM)是20世纪60年代发展起来的一种质量敏感型检测器，利用石英晶体谐振器的振荡频率变化与晶体表面的质量变化成正比的原理，可以检测到传感器表面纳克(ng)级的质量变化，由于其具有灵敏度高、选择性好、成本低、装置简单、易于实现快速实时在线检测与集成化发展等优点，受到了各国科学家的重视，是目前传感器研究的热点之一，已广泛应用于气味检测、药物分析、生物医学、材料表征等领域［1－7］。

目前，这些领域的研究不再局限于简单的定性和定量分析，而是已深入到反应机理、动力学监测等方面。

随着生命科学和生物工程的发展，手性拆分和手性识别引起了人们的普遍关注，研究对映体拆分与识别对于有机化学、医药工业和生命科学均具有十分重要的意义。

这是因为一种手性化合物的两种手性对映体虽然具有完全相同的理化性质，但其生化和药理作用却往往不同，甚至有相反的作用［8］。

最典型的是沙利度胺(Thalidomide)的两种对映体，R构型对映体具有镇静作用，可消除妊娠反应;而S
构型对映体具有严重的致畸作用，因此手性分离与检测非常重要。

普遍采用的分离与检测手段有高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、毛细管电泳(CE)和旋光仪等［8－12］。

但这些仪器相对比较昂贵，操作繁琐且难以实现实时分析。

因此发展简单、经济、快速、实时和在线的手性检测技术具有重要的现实意义，QCM手性传感器就是其中一个重要的发展分支。

本文综述了近年来QCM在手性识别领域的研究进展，并对QCM手性传感器今后的发展进行了展望。

QCM传感器主要由石英晶体谐振器、振荡器、频率计数器、信号检测和数据处理、电源等部分组成［13］，典型的QCM实验装置示意图如图1所示。

其中，QCM 的核心是石英晶体谐振器，其基本结构如图2所示。

石英晶体谐振器是传感器的
接收器和转换器，其基体为AT－切型的压电石英晶体，直径一般为10 mm左右，在晶片两面中心镀有直径5 mm左右的惰性金属(常用的金属为金、银、镍、铬、铂等)作为电极。

为提高选择性，常需在电极表面修饰具有特异选择识别功能的敏
感薄膜。

基于质量效应的QCM传感理论是指在厚度剪切振动模式下，石英晶体表面的物质变化(增加或减少)导致晶体厚度的变化，因而引起晶体振动频率发生变化。

1959
年德国物理学家Sauerbrey首先提出了频率变化(Δfg)与质量改变ΔM的关系式［4，14］:
式中f0为石英晶振的基频，Δfg为石英晶振在气相中的频率改变量，ΔM为沉积
到电极表面的物质的质量改变量，A为工作电极的表面积，ρq为石英密度，μq为剪切模量。

该式为QCM传感器的定量响应关系式，被称为Sauerbrey方程，该
式在真空和气相条件下导出。

当刚性沉积物的厚度基本均匀，且Δf0＜2%f0时，Sauerbrey方程成立。

QCM气体传感器正是基于此原理，在石英晶体的电极表面修饰一层敏感薄膜，当敏感薄膜吸附气体时，石英晶体的质量发生变化，引起其振荡频率的变化，从而将
待测气体的浓度信号转换为频率信号，通过检测石英晶体谐振器频率的变化值，获得待测气体的浓度信息。

由于液相中晶体/溶液界面存在较大的能量损失，早期的QCM仅限于气相检测，直至20世纪80年代，电路设计和检测装置的改进使得石英晶体在液相中可获得稳定振荡［4，15－16］。

文献得出了以下经验公式:
式中ΔfV为石英晶振在液相中的频率改变量，ηL为液体粘度，ρL为液体密度。

QCM传感理论的建立和不断完善促进了QCM在化学、生物学、药学和环境科学等领域的应用研究，QCM在手性识别中的应用成为近年发展起来的新领域。

QCM作为一种快速灵敏的检测方法，可以进行实时的在线测定，在环境监测、质量控制等领域备受关注。

QCM传感器的敏感性主要取决于表面涂层材料的性质，其电极表面修饰手性主体后，则可用于手性识别及手性化合物对映体纯度的测定研究，表现为不同的异构体具有不同的频率变化，构成手性传感器。

如图3所示［17］。

与具有很多理论塔板可供反应物发生吸附和脱附过程的GC和HPLC不同，QCM手性传感器只有一个可供客体分子发生反应的理论塔板。

因此，如何在石英晶体表面修饰具有对映体选择性的手性主体敏感材料对获得手性识别起着决定性作用。

手性化合物两个对映体间的物理、化学性质在很多方面类似，在非手性环境中很难直接分离，但在一些手性环境中两对映体却有很大的差异，因此分离手性化合物的关键是构建手性环境。

QCM对手性化合物的作用原理是基于分析物在手性主体涂层中的特异性或非特异性吸附－解吸附过程，其测定方法一般是将手性主体涂层的石英晶体置于温度恒定的检测池中，加入待测对映体样品，对映体与手性主体发生手性识别作用，在恒定温度下测定其响应频率的变化。

由于平衡时QCM频率的变化量与对映体在涂层中的吸附量成正比，因此通过对比两种异构体在平衡态时频率的变化量即可方便地评价手性涂层对这两种异构体的作用差异。

由于QCM不具有
分离的功能，因此在进行手性化合物对映体纯度的测定时，不能像GC或LC那样先将对映体分离然后对独立的色谱峰进行定量测定;而是要采用不同比例的对映体
混合物做标准曲线，然后测定实际的手性对映体混合物样品，所得结果与标准曲线对比得出该混合物中对映体的比例。

环糊精由葡萄糖单元通过1，4-糖苷键连接而成，呈环状结构，具有疏水的内空腔和亲水的外表面，这种结构为手性化合物光学异构体的分离提供了一种良好的手性识别环境。

近年来环糊精衍生物作为色谱固定相、流动相添加剂已广泛用于手性化合物的分离［18］。

环糊精手性识别的特点在于其高选择性和可逆性，这符合传
感器对敏感材料的要求，因此环糊精衍生物也是在QCM手性传感器中研究相对较多的手性主体之一。

Ide 等［19］首先用α-环糊精(α-CD)、β-环糊精(β-CD)和
γ-环糊精(γ-CD)作为涂层在石英谐振传感器上实现了玫瑰醚、香茅醚两种芳香类
光学异构体的手性识别。

一些气相色谱常用的固定相也可用作QCM的手性主体。

Schurig等［20］将3
种β-CD衍生物与聚硅氧烷混合物喷雾于QCM的金电极表面制成手性气相传感器，用于识别柠檬烯异构体。

实验结果表明，用七(2，3-二-O-乙基-6-O-叔丁基二甲
基甲硅烷基)-β-环糊精(乙基β-CD)涂层的传感器手性识别能力最好，用七(2，3-
二-O-甲基-6-O-叔丁基二甲基甲硅烷基)-β-环糊精(甲基β-CD)涂层的传感器手性识别能力次之，而仅用聚硅氧烷涂层的参照传感器及用七(2，3-二-O-乙酰基-6-
O-叔丁基二甲基甲硅烷基)-β-环糊精(乙酰基β-CD)涂层的传感器则无手性识别能力。

乙基β-CD涂层的传感器的对映体选择系数αsensor(ΔfR/ΔfS)为1.20～
1.30(对不同的聚硅氧烷)，而气相色谱分离因子为1.29，两者结果相符，但QCM 方法操作更为简便。

进一步研究发现，用物理方法(旋转成膜或喷枪喷射成膜等)沉积在电极上的手性修饰膜的耐持久性差，会影响手性传感器的测定效率，而通过化学键合形成的手性选
择膜则可以克服这一缺点。

Ng等［21－23］系统研究了修饰有甲基化β-CD自
组装功能膜的QCM手性传感器。

把含不同长度硫醇基团的β-CD衍生物依靠Au
－S键自组装于QCM的金电极表面制成手性气相传感器，识别了2-丁醇、2-辛醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯和香芹酮等对映异构体。

通过QCM对对映体的实时测定结果，可以比较得出不同β-CD功能膜的手性识别能力。

通过实验证明了自组装甲基化β-CD分子层可作为QCM手性传感器的手性选择材料，并且这种键合膜能够增强对映体的手性识别能力，具有较好的持久稳定性，因而在手性识别领域具有较大的发展潜力。

此外，这种手性传感器为研究主客体相互作用机理提供了简单化模型，即用石英晶体的一个理论塔板数代替了GC的数千个理论塔板数，室温代替了GC的高温条件，而且无底物的干扰。

相对于GC中由成千上万个吸附－解吸附过程累积起来产生的手性分离，QCM的手性识别效果和准确性相对较差。

因为只有一个理论塔板(吸附－解吸附过程)，化合物的两个对映体能够在传感器中产生明显不同的响应信号需要有足够大的识别因子。

但可以利用QCM技术的特点，将其作为筛选手性材料的一种简便方法。

Toyo'oka等［24］进一步扩展了这种简单化模型研究主客体相互作用的应用研究，提出利用QCM技术作为一种快速、简便筛选HPLC手性固定相的方法。

利用巯
基乙胺作间隔臂将环糊精衍生物、氨基酸衍生物自组装在金电极表面制备了3种
手性键合膜，考察了其对4对手性化合物的识别效果，结果表明QCM识别因子
与HPLC分离因子相互印证，这种手性传感器可以粗略地预测手性化合物是否可
在HPLC分析用的手性固定相上分离，而且可以预测洗脱次序。

该方法的优点在
于不需要价格昂贵的手性柱，只需很少的手性选择剂而且可重复利用，具有省钱、省时和省力等优点，因此可用来快速筛选色谱用的手性固定相。

此外，环糊精手性主体衍生化的不同也会对对映体选择性有一定的影响。

例如环糊精手性主体引入芳香环后将增大疏水作用、π－π电子相互作用和立体排阻效应，
从而扩大手性识别的范围和能力。

Zhang等［25］将巯基和苯基异氰酸酯取代的β-环糊精衍生物自组装在石英晶体金电极表面，得到的手性传感器在气相中对R，S-3-甲氧基苯基乙胺进行了手性识别，该手性主体对R-3-甲氧基苯基乙胺的选择性大于S-3-甲氧基苯基乙胺，识别因子达1.33，与气相色谱的分离因子相近。

研究者还用紫外光谱(UV)研究了其主客体作用机理，紫外识别因子为0.066。

UV与QCM实验结果均证明这种β-环糊精衍生物手性主体对R，S-3-甲氧基苯基乙胺具有一定的手性识别能力。

20世纪90年代以来，分子印迹聚合物(MIP)以其对特定分子(印迹分子)高度专一的选择性和对不同分子的多样性以及制备简单、稳定性好、可重复使用等优点，日益受到人们的青睐。

在手性识别领域中，相对传统的酶法拆分、色谱拆分法而言，分子印迹聚合物具有不受各种环境因素影响、易于合成等独特优势，将分子印迹聚合物用于QCM手性识别领域，进一步扩展了其应用范围。

Haupt等［26］以甲基丙烯酸、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为功能单体和交联剂，以S-心得安为模板分子，将预聚合溶液滴加在QCM金电极表面，用相同直径的石英圆盘覆盖形成三明治式的组装装置，然后用紫外光引发聚合形成S-心得安分子印迹的聚合物，而石英圆盘外的聚合物溶液由于被空气氧化而未发生聚合反应，很容易除去。

通过实验前后的质量差可算出膜层厚度约为2 μm。

研究结果表明S-心得安引起共振频率的变化明显大于R-心得安，该传感器的对映体选择系数为5.0，心得安的检出限为50 mmol·L －1。

Percival等［27］用相同的方法分别以甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯为功能单体和交联剂，以L-薄荷醇为模板分子原位修饰在QCM金电极表面，制备了非共价分子印迹聚合物膜涂覆的仿生识别传感器，QCM测试结果表明，L-薄荷醇的检出限为200 ppb，响应范围为0～1.0 ppm，L/D对映体选择系数为3.6。

该手性传感器对香茅醛、薄荷酮无频率响应，但对香茅醇有很高的频率响应。

实践证明分子印迹聚合物可以作为QCM的敏感膜，但直接涂膜法难以满足QCM 对稳定性高、重现性好且手性主体涂膜更薄的要求，而分子自组装单分子膜是QCM涂膜的重要改进。

Li等［28］改进了传感器的制备方法，通过将硫辛酸修饰的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、硫辛酸十二烷酯自组装于金电极表面，然后滴
加由L-苯丙氨酸丹磺酸酯(模板分子)、4-乙烯基吡啶(4-vinylpyridine)、甲基丙烯酸(MAA)、亚乙基二甲基丙烯酸酯(EDMA)及引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)组成的混合溶液，紫外光照射聚合后洗去模板分子及未聚合的单体。

该法制备的印迹聚合物通过化学键连接于QCM电极表面，传感器的响应重复性好、灵敏度高、选择性好，检出限为5 mg·L－1，pH值为10.0时响应范围为5～500 mg·L－1，对映体选
择系数达6.7，可用于对映体纯度的测定。

L-苯丙氨酸丹磺酸酯的检出限达5 mg·L－1。

改变测定溶液的pH值可以方便地使传感器再生。

与其它对映体分析的通用方法相比，这种分子印迹QCM传感器具有原位操作、简单易行等优点。

Chan等［29］同样先将硫辛酸修饰的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、硫辛酸十二烷酯自组装于金电极表面，分别以丙烯酰胺和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为功能单体和交联剂，色氨酸为模板分子，紫外光照射聚合在QCM金电极表面制备了非共价分子印迹聚合物膜。

该传感器在柠檬酸缓冲液中能有效识别L-型和D-型色氨酸，对映体选择系数为6.4，检出限为8.8 μmol/L。

通过对交联剂浓度的优化，
传感器的灵敏度和选择性得到一定的提高。

Ye等［30］采用表面引发游离基聚合的方法在QCM的金电极表面上合成了超薄的分子印迹聚合物膜。

该法首先将金电极表面自组装一层11-巯基十一酸分子，再通过羧基官能团连接引发剂，然后放入含功能单体、交联剂及模板分子(S-心得安)的溶液中进行光照引发聚合，反应结束后洗涤金电极至基频稳定。

合成的MIP膜
厚度可控制在50 nm以下，所得传感器的响应时间短(＜1 min)，对心得安对映异构体具有一定的手性识别作用，但检出限相对较高。

常用的成膜方法如压膜法、旋涂法和原位聚合法制成的膜通常难以控制厚度，且均匀性差，难以重复，因此不断探索新的涂膜技术一直是QCM研究的热点和难点之一。

利用电化学合成法可制成均匀可控的超薄膜，这是涂膜技术的又一突破。

Yao 等［31］以L-或D-组氨酸为模板分子，采用电化学合成法直接在电极表面聚合形成了聚丙烯酰胺MIP膜。

电化学方法合成印迹聚合物具有聚合物膜易吸附于电极
表面、膜厚度可通过电量控制、制备简单等优点。

交流阻抗光谱和QCM研究表明，L-组氨酸印迹的电极吸附L-构型组氨酸导致聚合物溶胀引起的电阻或频率下降比
D-构型明显，反之亦然。

利用压电石英晶体技术评估电化学方法合成的MIP膜厚度约为140 nm。

压电石英晶体的频率变化也清楚地显示该法制备的传感器具有很好的选择性，对其它氨基酸只有很小的亲和力。

该传感器可再生循环利用20～30次，因此具有构造简单、经济实用等优点。

Nagaoka等［32］以吡咯为单体、L-谷氨酸钠为模板分子，采用恒电流沉积法制备了分子印迹过氧化聚吡咯膜用于QCM识别L-和D-谷氨酸异构体。

用荧光光谱进一步验证的结果表明，荧光强度随着谷氨酸浓度的增加而增强。

QCM证实膜层厚度约为300 nm，650 s内L-和D-型异构体的质量增加量为9 μg·cm－2(60 nmol·cm－2)和0.8 μg·cm－2(6 nmol·cm－2)。

相对于以往报道的分子印迹聚合物而言，这种传感器对映体选择性更高。

Chen等［33］以吡咯为单体，L-色氨酸(L-Trp)为模板分子，采用电化学氧化法
合成聚吡咯(PPy)，通过恒电位过氧化处理除去模板分子。

该分子印迹聚合物可用
于手性识别L-Trp和D-Trp。

QCM实验结果表明，L-Trp被富集后频率明显下降，而加入D-Trp后频率基本不变，因此该分子印迹聚合物能有效识别Trp对映体。

Chen等［34］以苯胺为单体，L-天冬氨酸(L-Asp)为模板分子，采用化学氧化法
合成了掺杂L-Asp的导电聚苯胺(PAn)分子印迹聚合物。

由于PAn具有掺杂/脱掺杂完全可逆的独特性能，化学氧化法制备的PAn链上带正电荷，因此作为模板分
子的L-Asp通过静电作用可以掺杂进入PAn链，当在电极上施加负电位时，PAn 转变为还原态而不带电，这时L-Asp将脱附，从而在PAn链上留下了三维空间上与L-Asp完全匹配的空穴。

将该聚合物涂覆在QCM金电极表面研究了其对天冬
氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)的手性识别，发现对电极施加正电压后，PAn带正电荷，Asp在pH值为3.9时呈负电性，因此静电作用导致Asp在PAn上富集。

结果表明L-Asp的质量增加量是D-Asp的9倍，L-Glu的质量增加量是D-Glu的2.6倍。

这是因为L-Asp和L-Glu被富集到分子印迹PAn上时，PAn膜上存在的同LAsp
完全匹配的空穴与静电作用发挥了协同作用，而D-Asp和D-Glu被富集时，仅存在静电作用以及非特异性吸附。

该方法选择性高、经济，可通过调节电压实现富集与洗脱。

环糊精衍生物和分子印迹聚合物是QCM手性传感器中应用最多的两类手性主体，此外，还有一些其它有机分子通过一定的间隔臂连接到QCM晶片表面作为手性主体，如氨基酸衍生物、萘衍生物、蛋白等。

这些手性主体进一步扩展了QCM在手性识别领域的应用。

气相色谱中常用的手性固定相已证实有一定的手性识别能力，若能找到合适的涂膜技术或衍生化后涂覆在QCM金电极表面则可制备成QCM手性传感器。

Bodenhofer等［35－36］用滴涂法或旋涂法将一种常用的手性选择剂Chirasil－Val衍生化后涂覆在金电极表面，膜层厚度为100～300 nm，同时以无手性识别
能力的聚二甲基硅烷(SE－30)涂层为参照。

该手性传感器能有效识别N-三氟乙酰
－丙氨酸－甲酯(N-TFA-Ala-OMe)、甲基乳酸、乙基乳酸异构体。

结果还表明，
S-型的聚合物手性主体与S-型手性异构体有较强的相互作用，与R-型手性异构体有较弱的相互作用，反之亦然。

该传感器可以快速、实时、原位检测对映体过量值，因此有望用于医药工业中监测药物和麻醉剂的对映体纯度，控制工业生产中产品(如乳酸等)的质量。

一些超分子化合物引入适当的功能基团后得到的手性主体可以借助非共价键作用来识别某些手性异构体。

Cheng等［37］将连接环二肽的杯［4］芳烃沉积于QCM 电极表面上，制成的气相传感器对乳酸甲酯对映体显示出很好的手性识别效果。

QCM测试结果表明R型异构体的共振频移明显大于S构型，前者对应的吸附等温线为非线性，而后者为线性，对映体选择系数约为4～7，且随浓度降低而增大。

这种主体分子更倾向于与R-型异构体形成复合物。

Torsi等［38］将含葡萄糖单元的聚苯撑乙炔修饰在QCM电极表面，该聚合物倾向与天然的左旋薄荷醇结合，因此对薄荷醇异构体显示出一定的手性识别能力。

但多数的手性主体对手性异构体的专一选择性有限，容易产生非特异性吸附，因此筛选更多的高选择性手性主体一直是手性识别领域的热点。

Osaka等［39－40］将手性化合物1，1'-二萘-2，2'-二硫醇(BNSH)作为手性主体自组装在QCM金电极表面，检测了苯丙氨酸和沙利度胺手性异构体。

结果表明BNSH对两对异构体有一定的识别能力，更为有趣的是BNSH对沙利度胺两个异构体的选择性表现出完全吸附或完全不吸附的模式。

即R-BNSH只吸附R-沙利度胺，而不吸附S-沙利度胺;S-BNSH只吸附S-沙利度胺，而不吸附R-沙利度胺，因此专一选择性很高。

手性配体交换法是直接分离手性化合物特别是氨基酸和羟基酸等对映体的一种有效方法，其选择性高，样品无需衍生化，流动相多采用水，是一种高效、实用的分离技术。

Osaka等［41］将L-高半胱氨酸组装到金电极表面，然后加入待测氨基酸的硫酸钾水溶液，频率稳定后加入硫酸铜，在溶液中利用配体交换的原理识别了丙氨酸和苯丙氨酸手性异构体，结果表明L型的丙氨酸和苯丙氨酸频移较大，而D 型频移很小，而且该手性传感器对丙氨酸的识别效果比苯丙氨酸好，这与在液相中进行的场效应晶体二极管电化学传感器的检测结果一致。

结晶拆分法是一种古老的手性分离方法，其操作周期长，适用的化合物有限。

为此可用QCM方法来简单的研究结晶拆分过程或筛选合适的手性拆分试剂。

Eun等
［42］以11-巯基十一酸为间隔臂，将L-亮氨酸自组装在QCM电极表面，得到
的传感器对L-亮氨酸有很好的响应，而对D-亮氨酸的响应很小。

这种QCM传感器不仅具有手性识别能力，还可用于研究亮氨酸在固－液界面的优先结晶过程。

Guo等［17，43－46］将L-苯丙氨酸通过偶氮化反应键合到QCM金电极表面，应用一种蒸汽扩散分子组装(VDMA)的反应方式来考察氨基酸衍生物修饰的QCM
电极对L/D扁桃酸(MA)的手性识别能力。

实验结果表明L-Phe对L-MA具有更强的手性识别结合能力，其手性识别因子高达8。

这种技术提出了一种新的反应方式，利用QCM在气相中识别小分子手性化合物，避免了QCM在液相中检测时能量损失较大而导致频率改变量较小的缺点。

该方法也可用以辅助筛选手性拆分试剂或预测拆分效果。

蛋白具有复杂的三维结构，可在局部形成手性微环境，是一种理想的天然手性选择剂。

Zhang等［47］将牛血清蛋白(BSA)和人血清蛋白(HSA)自组装到QCM金电极表面，构建了一种新的有效手性识别方法。

该QCM生物传感器对5对异构体
表现出快速、实时的手性识别能力。

实验结果表明，BSA和HSA的识别能力完全不同。

R，S-3-甲氧基苯基乙胺(R，S-3-MPEA)和R，S-4-甲氧基苯基乙胺(R，S-4-MPEA)很容易被BSA传感器识别，而HSA传感器对R，S-四氢萘胺(R，S-TNA)、R，S-辛醇(R，S-2-OT)和R，S-乳酸甲酯(R，S-MEL)的选择性高于BSA
传感器。

研究者还用紫外光谱和荧光光谱进一步探讨了血清蛋白与异构体的相互作用，3种方法能够得到很好的相互印证。

手性识别是一项重要而富有挑战性的研究工作，其对生命科学和药物化学领域的研究具有非常重要的意义。

QCM传感器由于具有灵敏度高、快速和经济等优点，在手性识别领域取得了很多应用成果，因此具有广泛的应用前景。

性能优良的手性传感器能原位、实时、快速地测定对映体的含量及纯度，操作方便而且基本不排放污染物。

目前相对色谱类分析手段而言，QCM手性传感器普遍存在识别效率低、重。