[發明專利]一種定性檢測半胱氨酸和高半胱氨酸的比度磷光化學傳感器及其應用

無效

• 申請號: 200810204420.6
• 申請日: 2008-12-11
• 公開（公告）號: CN101451954A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 李富友;劉倩;陳繪麗;黃春輝
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;C07F15/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸 飛;張 磊

技術領域

本發明涉及磷光化學傳感器技術領域，具體涉及一種定性檢測半胱氨酸和高半胱氨酸的比度磷光化學傳感器及其應用。

背景技術

巰基氨基酸包括高半胱氨酸和半胱氨酸，這兩種氨基酸都有著重要的生理功能。高半胱氨酸在臨床上的應用主要作為心血管疾病，尤其是冠狀動脈粥硬化和心肌梗塞的危險指標，它的濃度升高程度與疾病的危險性成正比。半胱氨酸參與細胞的還原過程和肝臟內的磷脂代謝，它有保護肝細胞不受損害、促使肝臟功能旺盛的作用。由于這些重要的生理功能，含巰基氨基酸的檢測已經受到很大的關注。目前的檢測方法主要有色譜分離和免疫分析，但是這兩種方法都需要昂貴復雜的儀器，操作也很繁瑣。

熒光技術由于其固有的靈敏度高而操作簡單等優點已廣泛應用于各種類型的、各種檢測對象的光化學傳感器的設計與研制之中。近兩年來，人們開始關注設計合成對同型半胱氨酸(Hcy)及其半胱氨酸(Cys)具有響應的熒光傳感器，但是多數傳感器集中在有機熒光染料，種類單一。

近年來，以磷光重金屬配合物為化學傳感器引起了人們的很大興趣，這是因為磷光重金屬配合物具有以下幾個特點：發射波長隨所處環境的變化而發生變化；與有機磷光材料相比，磷光重金屬配合物具有較大的(斯托克斯)Stokes位移和較長的發射壽命，長的發射壽命有利于使用時間分辨技術使磷光信號與背景的磷光信號相區分。目前已有一些磷光重金屬配合物，如鉑、錸和釕配合物，被用作檢測陰離子、氧濃度和金屬離子的磷光化學傳感器。然而作為性能最好的磷光材料，銥配合物卻很少被用作化學傳感器。這類配合物室溫下就有很強的磷光，其磷光壽命(微秒級)比通常的磷光壽命(納秒級)長幾個數量級。到目前為止，只有少數銥配合物被用作檢測氧濃度和鈣離子，還沒有關于檢測氨基酸的銥配合物報道。

發明內容

本發明的目的在于用一種銥配合物作為比度磷光化學傳感器定性檢測半水溶液中的巰基氨基酸，以解決巰基氨基酸的快速實時檢測的技術問題。

本發明提出的一種定性檢測半水溶液中巰基氨基酸比度磷光化學傳感器是指配體含有醛基的銥配合物，具體結構式為：

本發明所提出的含有醛基的銥配合物化學傳感器其制備方法為：

(1)首先制備銥二氯橋的配合物(pba)₂Ir(μ-Cl)₂Ir(pba)，pba為4-(2-吡啶)-苯甲醛。稱取IrCl₃·3H₂O和相應的環金屬化C^N配體4-(2-吡啶)-苯甲醛加入到雙頸瓶中，二者的摩爾比為2～0.2：1，最佳摩爾比為0.5：1。在雙排管上抽真空-充氮氣或者氬氣-抽真空，循環三次，最后用氮氣或者氬氣保護反應體系。用注射器注入2-乙氧基乙醇和水的混合物，二者體積比為1～5：1，最佳體積比為3：1。然后將反應混合物加熱至80℃—140℃，最佳反應溫度為10℃。攪拌反應1—24小時，有沉淀生成。反應停止后將反應混合物降至室溫，過濾得到沉淀。所得沉淀分別用水、乙醇洗，得到紅色固體銥二氯橋化合物(pba)₂Ir(μ-Cl)₂Ir(pba)₂。

(2)然后將步驟(1)中制得的銥二氯橋化合物和聯吡啶配體加入到雙頸瓶中，摩爾比為1：1～5，最佳摩爾比為1：2；在雙排管上抽真空-充氮氣或氬氣-抽真空，循環三次，最后用氮氣或氬氣保護反應體系。用注射器注入二氯甲烷和甲醇混合溶劑，體積比1～3：1，最佳體積比為2：1；將反應混合物加熱回流，攪拌反應0.5-4小時，冷卻后加入過量的六氟磷酸鉀，繼續攪拌0.5-2小時，柱層析(二氯甲烷/丙酮＝15：1)分離制得所述磷光化學傳感器銥配合物的純品。

如上反應方程式所示，本發明中的銥配合物的醛基能與高半胱氨酸和半胱氨酸的氨基和巰基發生環化反應轉變為雜化，原銥配合物中存在醛基與苯環共軛，而與半胱氨酸或者高半胱氨酸反應以后醛基與苯環的共軛消失，從而影響了所生成產物的光譜性質，利用此性質的改變來檢測半胱氨酸和高半胱氨酸。本發明中的銥配合物溶液在365nm紫外光激發時發出黃色磷光，而在與巰基氨基酸作用后發出紅色磷光，其它的氨基酸對之沒有干擾。

銥配合物對巰基氨基酸響應的紫外光譜測試：紫外光譜的測定是在DMSO(二甲亞砜)和HEPES(4-羥乙基哌嗪乙磺酸)的緩沖溶液中進行的，銥配合物溶于DMSO和HEPES的緩沖溶液的混合溶液中，再加入不同濃度的用HEPES配制的高半胱氨酸和半胱氨酸溶液。達到平衡后測試。