[发明专利]检测组氨酸的荧光探针及其前驱体和它们的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测组氨酸的荧光探针及其前驱体和它们的制备方法。

背景技术

组氨酸是基本20中氨基酸之一，对于婴儿和儿童，组氨酸是人体的必需氨基酸，待发育多年后，人体才可以自己合成。组氨酸在人体的生理活动中是至关重要的。组氨酸支链上的咪唑环是许多金属蛋白的结合位点，同时还是一些指定酶的催化中心[Chen，G.N.；Wu，X.P.；Duan，J.P.；Chen，H.Q.Talanta 1999(49)：319-330]。组氨酸可以保持有机体的正常代谢，以及保护神经细胞将信息从大脑传递给身体的各个部分。但组氨酸在体内的含量必须维持在一定的范围内，异常水平的组氨酸通常是一些疾病的先兆，例如慢性肾疾病[Am.J.Clin.Nutr.2008(87)：1860-1866]，急性肝衰竭[Am.J.Pathol.，2010(176)：1400-1408]，类风湿性关节炎[J.Clin.Invest.，1975(55)：1164-1173]等。因此研究开发组氨酸检测方法是非常有必要的。

组氨酸的检测方法有很多，包括循环伏安法、紫外可见分光光度法、荧光分析法，还有利用金属发光等。这些已见报道的测试方法中，由于荧光分析法高灵敏性，简便性和经济性，越来越多的受到人们的关注和重视。

Czarnik课题组早在1995年就提出了荧光传感检测氨基酸的重要性与紧迫性[Chem.Biol.1995(2)：423-428]。在随后几年中，许多的课题组设计合成了一系列用于检测组氨酸的荧光探针[J.Chem.Soc.，Chem.Commun.，1995，2439；Chem.Commun.1997，581-582；J.Am.Chem.Soc.2005(127)：3362-3365等]。但这些探针由于合成比较困难，或者由于量子产率低，荧光发射波长短等劣势，限制了这些探针的广泛应用。因此，本发明主要希望通过简单的合成步骤，设计新型的，波长相对较长或者量子产率高的荧光探针。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种用于制备检测组氨酸荧光探针的前驱体；

本发明的目的之二在于，提供一种检测组氨酸的荧光探针；

本发明的目的之三在于，提供一种制备上述前驱体和荧光探针的方法。

本发明所提供的用于制备检测组氨酸荧光探针的前驱体，其为式I或式II所示的化合物：

式中，Boc为叔丁氧羰基。

本发明所提供的检测组氨酸的荧光探针，其为式Ia或式IIb所示的化合物：

本发明分别采用萘酰亚胺或7-羟基香豆素为荧光团，制备了两种荧光探针的前驱体，再分别与金属络合获得能用于检测组氨酸的荧光探针。在结合组氨酸后，荧光探针Ia在476nm处的荧光略有增强，537nm处的荧光会有明显的增强；而荧光探针IIb在454nm处的荧光明显增强。此外，本发明所提供的荧光探针还具有如下优点：

(1)具有良好的水溶性，能适用于生物体系的组氨酸检测；

(2)稳定性高，能长期保存使用，适用于中性、弱酸性和弱碱性等多种环境体系；

(3)具有很高的灵敏度，且抗干扰(与其它氨基酸作用产生的干扰很小)。

附图说明

图1为式Ia所示化合物的紫外荧光谱图；

图2为式IIb所示化合物的紫外荧光谱图；

图3为本发明提供的荧光探针在不同pH值条件下的荧光光谱图；

其中：(a)-式Ia所示化合，(b)-式IIb所示化合物。

图4为本发明提供的荧光探针对组氨酸检测的荧光响应曲线；

其中：(a)-式Ia所示化合，(b)-式IIb所示化合物。

图5为本发明提供的荧光探针对不同氨基酸的荧光响应柱状图；

其中：(a)-式Ia所示化合，(b)-式IIb所示化合物。

具体实施方式

本发明还提供一种制备所述前驱体及荧光探针的方法，其主要步骤是：

以4-溴-5-硝基-1，8-萘二酸酐为原料，与正丁胺反应，得中间体A1；中间体A1与N-叔丁氧羰基-乙二胺反应，得中间体A2；中间体A2与2-氨甲基吡啶反应，得式I所示的化合物(前驱体)；式I所示的化合物与铜盐反应，得荧光探针(式Ia所示化合物)；或，