[發明專利]一種可選擇性檢測生物巰基化合物的熒光化學傳感器、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201210441256.7
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN103013493A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 陳玉哲;牛麗亞;楊清正;吳驪珠;佟振合
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07F5/02;G01N21/76
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

本發明涉及一種可選擇性檢測生物巰基化合物的熒光化學傳感器、制備方法及應用，屬于化學傳感器技術領域。

背景技術

含巰基的生物分子，如半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨酸（Hcy）、谷胱甘肽（GSH），在維持生物體系穩定方面發揮著重要作用。半胱氨酸參與體內生物蛋白酶和體內氧化還原反應過程，其缺乏會導致如神經中毒、肝損傷、頭發脫色、水腫等病癥的發生；作為蛋氨酸代謝的中間產物，同型半胱氨酸是引起血管硬化的一個重要因素，血漿中同型半胱氨酸的含量偏高可能引發神經管缺陷、骨質疏松癥、阿茲海默癥、心血管病等一系列疾病；谷胱甘肽作為細胞內含量最多的含巰基生物分子，是體內重要抗氧化劑，它可以清除體內過量的自由基，在防衛機體免受自由基傷害、抗腫瘤及抗衰老等方面均具有重要作用。由于它們在生物系統中扮演著非常重要的角色，所以對它們進行有效的檢測顯得尤為重要。

檢測含巰基化合物傳統的分析方法包括：質譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法、電化學方法等。但這些方法普遍存在操作復雜、儀器昂貴等缺點。而熒光化學傳感器由于其具有靈敏度高、操作簡單、成本低廉，以及可以進行原位和活體檢測等優點被廣泛應用于含巰基化合物的檢測中。近年來，一些反應型硫醇傳感器相繼被報道，但由于含巰基化合物結構和性質的相似，能將半胱氨酸和同型半胱氨酸、谷胱甘肽這三種物質區分開來的傳感器分子還非常少。

發明內容

本發明要解決的第一個技術問題是提供一種可選擇性檢測生物巰基化合物的熒光化學傳感器，該傳感器能將半胱氨酸與同型半胱氨酸和谷胱甘肽區分開來。

本發明要解決的第二個技術問題是一種可選擇性檢測生物巰基化合物的熒光化學傳感器的制備方法。

本發明要解決的第三個技術問題是一種可選擇性檢測生物巰基化合物的熒光化學傳感器的應用。

本發明提供一種可選擇性檢測生物巰基化合物的熒光化學傳感器，它具有如下所示的結構式：

式中，R為以下結構中的一種：

式（Ⅰ）熒光化學傳感器的制備方法，包括如下步驟：

稱取BODIPY主體化合物溶于乙腈中，加入對硝基苯硫酚和三乙胺，室溫下攪拌，得到式（Ⅰ）所示的熒光傳感器分子；

所述BODIPY主體化合物的結構式為：

式（Ⅱ）熒光化學傳感器的制備方法，包括如下步驟：

稱取BODIPY主體化合物溶于乙腈中，通N₂，加入對硝基苯酚和三乙胺，N2保護下回流，得到式（Ⅱ）所示的熒光傳感器分子；

所述BODIPY主體化合物的結構式為：

一種可選擇性檢測生物巰基化合物的熒光化學傳感器的制備方法，包括以下步驟：

①式（Ⅰ）所示的熒光傳感器分子的合成：稱取1摩爾當量的BODIPY主體化合物溶于乙腈中，加入1.5-2摩爾當量的對硝基苯硫酚和2-10摩爾當量的三乙胺，室溫下攪拌5-15分鐘，減壓蒸餾除去溶劑，殘留物進行柱層析，得到式（Ⅰ）所示的熒光傳感器分子；

②式（Ⅱ）所示的熒光傳感器分子的合成：稱取1摩爾當量的BODIPY主體化合物溶于乙腈中，通N2，加入2-10摩爾當量的對硝基苯酚和5-20摩爾當量的三乙胺，回流3-10小時，減壓蒸餾除去溶劑，殘留物進行柱層析得到式（Ⅱ）所示的熒光傳感器分子；

所述BODIPY主體化合物的結構式為：

它的合成可參考相關文獻。

例如：BODIPY主體化合物A的合成包括以下步驟：

①向1摩爾當量對甲基苯甲醛和20-25摩爾當量吡咯的混合溶液中緩慢滴加0.08-0.12摩爾當量的三氟乙酸，室溫下攪拌10-15分鐘，得到B；

②將1摩爾當量B溶于四氫呋喃中，通N₂，與2-2.5摩爾當量N-氯代丁二酰亞胺在-78℃的條件下反應2-3小時，得到C；

③將1摩爾當量C溶于二氯甲烷中，通N₂，接著將1-1.2摩爾當量二氯二氰基對苯醌的二氯甲烷溶液逐滴加入其中，室溫下反應1-1.5小時，得到D；

④將1摩爾當量D溶于二氯甲烷中，加入8-10摩爾當量三乙胺，室溫攪拌1-1.5小時，接著加入15-20摩爾當量三氟化硼乙醚，在黑暗無光條件下反應12-15小時，得到E；