檢測含巰基化合物的螢光化學傳感器及其製備方法與應用的製作方法

2024-03-02 22:52:15

專利名稱：檢測含巰基化合物的螢光化學傳感器及其製備方法與應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測含巰基化合物的螢光化學傳感器及其製備方法與應用，屬於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(Hey)、穀胱甘肽(GSH)，在維持生物體系穩定方面發揮著重要作用。半胱氨酸的缺乏會導致很多病症的發生，如神經中毒、肝損傷、頭髮脫色、水腫等；血漿中同型半胱氨酸的含量偏高可能引發神經管缺陷、骨質疏鬆症、阿茲海默症、心血管病等一系列疾病；穀胱甘肽作為細胞內含量最多的非蛋白硫醇在維持細胞內的還原環境方面發揮著至關重要的作用。由於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。
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複雜、儀器昂貴等缺點。而螢光化學傳感器由於其具有靈敏度高、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於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導，但能將半胱氨酸、同型半胱氨酸、穀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檢測含巰基化合物的螢光化學傳感器，該傳感器能同時將半胱氨酸、同型半胱氨酸、穀胱甘肽這三種物質區分開來。本發明要解決的第二個技術問題是一種檢測含巰基化合物的螢光化學傳感器的製備方法。本發明要解決的第三個技術問題是一種檢測含巰基化合物的螢光化學傳感器的應用。本發明提供一種檢測含巰基化合物的螢光化學傳感器，它具有如下所示的結構式
權利要求
1.一種檢測含巰基化合物的螢光化學傳感器，其特徵在於，它具有如下所示的結構式
2.—種如權利要求I所述的式(I)突光化學傳感器的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟稱取BODIPY主體化合物溶於二氯甲烷中，加入丙二酸二乙酯和氫化鈉，室溫下攪拌，得到式(I)所示的螢光傳感器分子； 所述BODIPY主體化合物的結構式為
3.根據權利要求2所述的式(I)螢光化學傳感器的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟稱取I摩爾當量的BODIPY主體化合物溶於二氯甲烷中，加入I. 5-2摩爾當量的丙二酸二乙酯和3-4摩爾當量的氫化鈉，室溫下攪拌5-8小時，用飽和食鹽水洗滌2-3次，減壓蒸餾除去二氯甲烷，殘留物進行柱層析得到式(I)所示的螢光傳感器分子。
4.一種如權利要求I所述的式(II)突光化學傳感器的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟稱取BODIPY主體化合物溶於乙腈中，加入巰基丙酸和三乙胺，室溫攪拌，得到式(II)所示螢光傳感器分子； 所述BODIPY主體化合物的結構式為
5.根據權利要求4所述的式(II)螢光化學傳感器的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟稱取I摩爾當量的BODIPY主體化合物溶於乙腈中，加入O. 02-0. 10摩爾當量的巰基丙酸和2-3滴三乙胺室溫攪拌20-30min，然後減壓蒸餾除去溶劑，殘留物進行柱層析，得到式(II)所示螢光傳感器分子。
6.一種如權利要求I所述的式(III)螢光化學傳感器的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟稱取BODIPY主體化合物溶於甲苯中，加入碳酸鈉，通氮氣後加入四(三苯基膦)鈀和4-羧酸甲酯苯硼酸，80°C條件下反應5-8小時，用二氯甲烷萃取，減壓蒸餾除去溶劑，殘留物進行柱層析得到中間產物，然後將中間產物溶於四氫呋喃與濃鹽酸為1:1的混合溶液中，70°C條件下反應3-5小時，用二氯甲烷萃取，得到式(III)所示螢光傳感器分子； 所述BODIPY主體化合物的結構式為
7.根據權利要求6所述的式(III)螢光化學傳感器的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟稱取I摩爾當量的BODIPY主體化合物溶於甲苯中，加入20-25摩爾當量的碳酸鈉，通氮氣，10-15分鐘後加入O. 03-0. 05摩爾當量的四(三苯基膦)鈀和1-1. 2摩爾當量的4_羧酸甲酯苯硼酸，80°C條件下反應5-8小時，用飽和食鹽水洗滌2-3次，用二氯甲烷萃取，減壓蒸餾除去溶劑，殘留物進行柱層析得到中間產物，然後將其溶於四氫呋喃與濃鹽酸為1:1的混合溶液中，70°C條件下反應3-5小時，用食鹽水洗滌2-3次，用二氯甲烷萃取，減壓蒸餾除去溶劑，殘留物進行柱層析，將得到式(III)所示螢光傳感器分子。
8.—種如權利要求I所述的式(IV)螢光化學傳感器的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟 Ca)稱取I摩爾當量的BODIPY主體化合物溶於甲苯中，通N2，然後加入15-20摩爾當量的三乙胺和1-1. 5摩爾當量的三甲基矽乙炔；接著加入O. 2-0. 3摩爾當量的CuI和O.12-0. 15摩爾當量的Pd(Pph3)2Cl2,在65°C條件下反應2-3小時；減壓蒸掉甲苯，殘留物用柱色譜分離提純，得到化合物E ; (b)稱取I摩爾當量的E溶於二氯甲烷中，加入1-1. 2摩爾當量的四丁基氟化銨，在_20°C條件下反應5-8分鐘。得到的混合物用飽和食鹽水洗滌2-3次，然後向有機層中加入10-15摩爾當量的F和2-3摩爾當量的三乙胺，通N2，接著加入O. 5-1. O摩爾當量的Cul，室溫反應10-15小時，得到的混合物溶液用飽和食鹽水洗滌2-3次，有機層用無水MgSO4乾燥，過濾，然後將濾液減壓蒸餾蒸掉二氯甲烷，剩餘物進行柱層析，得到式(IV)所示螢光傳感器分子 所述BODIPY主體化合物的結構式為
9.一種如權利要求I所述的檢測含巰基化合物的螢光化學傳感器的應用，其特徵在於，上述螢光化學傳感器可用來檢測含巰基化合物。
10.根據權利要求9所述的檢測含巰基化合物的螢光化學傳感器的應用，其特徵在於，所述螢光化學傳感器可用來檢測半胱氨酸、同型半胱氨酸、穀胱甘肽。
全文摘要
一種檢測含巰基化合物的螢光化學傳感器，其特徵在於，它具有如下所示的結構式式中，R為以下結構中的一種本發明的螢光化學傳感器具有所用原料易得，合成方法簡單，反應條件容易控制等優點，並且產物分子量子產率高，對硫醇的檢測靈敏度高，選擇性好。
文檔編號G01N21/64GK102827197SQ20121035102
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月19日 優先權日2012年9月19日
發明者楊清正, 管英士, 陳玉哲, 牛麗亞, 吳驪珠, 佟振合 申請人:中國科學院理化技術研究所