近日，bevictor伟德官网楊海峰教授和劉新玲副教授團隊在利用拉曼光譜識别和檢測手性葡萄糖分子研究中取得進展，相關成果以“Chiral Detection of Glucose: An Amino Acid-Assisted Surface Enhanced Raman Scattering Strategy Showing Opposite Enantiomeric Effects on SERS Signals”為題發表在《Analytical Chemistry》上。2019級碩士生王甯、2020級碩士生趙麗君為論文共同第一作者，上海師範大學楊海峰教授、劉新玲副教授為論文共同通訊作者。
人體對葡萄糖和氨基酸具有對映體選擇性，分别以D型葡萄糖和L型氨基酸為主，該現象的起因至今仍是一個科學之謎。此外，手性分子和其對映體可表現出不同的生理活性和治療效果。因此，手性分子的檢測是一個非常重要的研究課題。圓二色 (CD)光譜法是一種常用的手性光譜檢測技術，手性分子對右旋和左旋偏振光 (R-CPL、L-CPL) 的吸收程度有差異，對映體之間表現出相反的CD信号，從而可以直觀地區分手性分子構型（如圖A所示）。但是對于不含生色團的手性分子而言，其CD信号很弱、或超出CD光譜檢測波長範圍，緻使CD光譜檢測靈敏度低。因此，發展靈敏的光譜分析技術用于手性分子構型鑒定、含量測定具有重要意義。
表面增強拉曼散射 (SERS) 光譜技術靈敏度高，SERS信号可以反映出分子間相互作用。然而，SERS技術在手性分子檢測、手性相互作用研究等領域仍缺乏深入研究。該團隊制備了L-苯丙氨酸 (L-Phe) 修飾的“核-衛星”金納米結構作為SERS基底。如圖B所示，當該基底和L-葡萄糖 (L-Glu) 會導緻L-Phe的SERS信号降低 (signal off)；反之，當與D-葡萄糖 (D-Glu) 混合後，L-Phe的SERS信号增強 (signal on)。以上述SERS基底信号強度為參照，通過差值計算方法，可以獲得類似于CD光譜的SERS信号響應曲線：L-Glu對應的信号為負值、D-Glu為正值，即使在低濃度 (10-6mol/L) 下仍可以直觀地區分D-Glu和L-Glu。上述信号強度還可以用于測定葡萄糖濃度和對映體過量值。此外，本論文還探讨了該方法在檢測唾液中D-葡萄糖的可行性，為探索糖尿病的非血液檢測提供了新思路。
該工作得到了國家自然科學基金、上海市仿生催化前沿科學研究基地、資源化學教育部重點實驗室、教育部國際合作聯合實驗室和上海市稀土功能材料重點實驗室的資金支持。