[发明专利]一种基于活性巯基和报告离子的亲电分子探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于活性巯基和报告离子的针对亲电分子的分子探针，其结构式如式(I)所示，包含报告离子基团，质量平衡基团和巯基反应基团；巯基反应基团能与天然产物或细胞等复杂基质中的亲电分子特异性地结合形成探针复合物；报告离子基团端使探针复合物形成特定的报告离子基团碎片，并在高分辨二级质谱中出现特征性报告离子峰，分辨率高和通量高，能够解决以往单纯利用复合物的荧光特性和肉眼观察复合物的色谱质谱图特征带来的问题；质量平衡基团可以实现对复杂基质中的潜在亲电化合物的定量分析，结合色谱‑多级质谱检测手段，通过对反应后探针复合物二级图谱的分析，实现高通量高灵敏地发现潜在的亲电分子的同时还大大降低共流出峰导致的假阳性率，具有较大的应用前景。

技术领域

本发明涉及探针化合物技术领域，更具体地，涉及一种基于活性巯基和报告离子的亲电分子探针及其制备方法和应用。

背景技术

活性亲电分子(Electrophilic Natural Products，ENPs)通过修饰蛋白半胱氨酸残基(Cysteine Residues)发挥抗炎抗肿瘤等一系列的作用，具有很好的成药性质。比如，2018年4月，luke a.O’Neill等人发现，具有α，β-不饱和酮结构的亲电代谢物，衣康酸(Itaconate)，它通过迈克尔加成反应(Michael addition-based mechanism)对keap1蛋白半胱氨酸残基进行烷基化修饰，从而激活Nrf2，发挥抗炎作用。Itaconate是一种来自葡萄糖的分子，是巨噬细胞的一种强有力开关。而巨噬细胞这种免疫系统中的重要细胞，也就是许多炎症性疾病的核心，包括关节炎，炎症性肠病和心脏病等，他们希望这一发现能有助于研发炎症疾病相关的新药。同年10月，Peter G.Schultz和Raymond e.Moellering等人发现，具有双酮结构的糖酵解代谢物，丙酮醛(Methylglyoxal,MGO)，能选择性地修饰keap1蛋白，在近端半胱氨酸和精氨酸残基之间形成甲基咪唑交联，该翻译后修饰的过程导致Keap1的二聚化、Nrf2的积累和Nrf2转录程序的激活。

然而，天然产物或者细胞提取物的组成极其复杂，活性亲电分子的含量很可能是非常低的，并且活性亲电分子很可能在提取过程中与所用试剂或溶剂(胺类，醇类等)反应并难以发现。因此，从复杂的提取物中发现新的微量活性亲电成分相当耗费时间、人力、物力却又低效。目前的发现手段还只是停留在偶然发现和基于液质联用(LC/MS)或者气质联用(GC/MS)直接分析复杂基质分析，但是基于LC/MS或者GC/MS的手段非常有限和低效，近年来也有不少科研工作者利用化合物的荧光特性或者卤素的同位素特性发明了各种探针，例如Maxson T等公开了一种含氨基氧基的探针来检测含醛和酮的天然产物(NPs)的方法，为了便于检测标记，探针被二溴化，赋予独特的同位素特征来区分标记代谢物和光谱噪声(Maxson T,Tietz J I,Hudson G A,et al.Targeting reactive carbonyls foridentifying natural products and their biosynthetic origins[J].Journal of theAmerican Chemical Society,2016,138(46):15157-15166.)，但最后的数据分析，无论是荧光特性或者卤素的同位素特征峰，依靠的还是肉眼或者全手工解读去观察色谱和质谱图的某些特征，比如同位素峰。现有的其它检测分析手段的首要问题是要求肉眼或手工处理大量质谱图，依据仅为肉眼观察与估计，因此效率极低且具有较高的主观不准确性，分析结果难以重复。其次，现有的其它检测方法不能排除复杂基质(如植物，细菌提取物，动物组织器官细胞提取物)中常见的共流出峰产生的假阳性质谱信号的问题，存在着很大的假阳性和假阴性率的风险，因此难以为进一步大量分离制备纯化目标化合物提供相应技术参数。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种基于活性巯基和报告离子的亲电分子探针。

本发明的第二个目的在于提供所述基于活性巯基和报告离子的亲电分子探针的制备方法。