新型萘酰亚胺荧光探针的构建及其对生物含硫小分子的识别性能研究

来源 :遵义医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:HongJuZhang
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目的:构建新型选择性识别生物含硫小分子的萘酰亚胺荧光探针,并将其应用于实际生物样品中4个生物含硫小分子的检测。方法:以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和4-氯-7-硝基苯并呋喃为母核,经缩合和威廉姆森成醚反应两步合成新型萘酰亚胺荧光探针L1和L2,并采用1H-NMR、13C-NMR、高分辨质谱(HRMS)及红外光谱(FT-IR)等现代分析技术对其进行结构和组成表征。在Tris-HCl缓冲溶液中(p H=7.40),采用紫外-可见吸收光谱法和荧光光谱法分别研究L1和L2对硫化氢、半胱氨酸、高半胱氨酸和谷胱甘肽4个生物含硫小分子的识别性能。通过核磁共振氢谱、质谱和高效液相色谱探究探针对上述含硫小分子的识别机理。结果:1H-NMR、13C-NMR、高分辨质谱(HRMS)及红外光谱(FT-IR)等现代分析手段证实了2个萘酰亚胺荧光探针L1和L2为预期目标结构。识别性能研究结果表明,它们对硫化氢、半胱氨酸、高半胱氨酸和谷胱甘肽4个生物含硫小分子具有紫外-可见光谱法或荧光光谱法光谱响应,在临床血清样品中对这些含硫生物小分子的加样检测也取得了较好的结果。其中:(1)L1在Tris-HCl缓冲液(pH=7.40)中,对H2S的检测在576nm处表现了显著的吸收强度增强并伴随溶液颜色由无色变为紫红色;对谷胱甘肽的检测在421nm处引起了显著的紫外增强,表明L1可用于紫外-可见光谱法选择性识别硫化氢和谷胱甘肽。对高/半胱氨酸的检测于523 nm处表现了特异的荧光增强,而半胱氨酸的L1溶液颜色由无色变为橙色。据此可建立负载L1的滤纸用于比色检测H2S和Cys的快速定性定量检测。L1还可应用于临床血清样本中H2S、谷胱甘肽和高/半胱氨酸的微量测定,对其回收率在93.9%105.8%之间,相对标准偏差(RSD)小于7.6%。(2)与L1类似,L2对H2S也引起了显著的紫外-可见吸收光谱改变,在557nm处出现了一个新的且强度很大的吸收峰。而高半胱氨酸和半胱氨酸在547nm处引起了显著的荧光增强。谷胱甘肽在425nm处有显著的吸收强度增强,这表明L2也可用于识别硫离子、半胱氨酸、高半胱氨酸和谷胱甘肽。L2也可应用于临床血清样本中H2S、谷胱甘肽和高/半胱氨酸的微量测定,对其回收率在95.3%102.5%之间,相对标准偏差(RSD)小于8%。识别机理研究结果表明,L1和L2识别S2-、Hcy和Cys均因发生亲核反应导致原来结构中的醚键断裂的化学反应所致,且识别Hcy和Cys还发生硫醇重排反应。结论:获得了两个能同时对硫化氢、谷胱甘肽、半胱氨酸和高半胱氨酸的快速定性检测的新型萘酰亚胺荧光探针,并能在血清样品中对它们进行加样回收检测,具有较好的应用前景。
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