CN106047339B - 基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针及其合成方法和应用 - Google Patents

基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针及其合成方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针及其合成方法和应用，属于蛋白质检测技术领域。该荧光探针具有化学稳定性好、生物兼容性好，响应速度快、灵敏度高、响应范围宽、检出限低等优点，能够即时、在线的测定蛋白质。用本发明荧光探针可对非金属蛋白中的牛血清蛋白(BSA)和人血清蛋白(HSA)进行选择性检测，检出限可分别达到19.8nmol/L(1.32μg/mL)和24.5nmol/L(1.64μg/mL)。

Description

基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针及其合成方法和 应用
技术领域
本发明属于蛋白质检测技术领域，涉及一种在水相中测定蛋白质的荧光探针及其合成方法和检测方法，具体涉及一种基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针及其合成方法和应用。
背景技术
蛋白质是生命体内重要的生物大分子，是生命活动的物质基础，是构成生物体内一切组织的基础物质，机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质的参与，因此它与各种形式的生命活动有着紧密的联系。同时蛋白质翻译后的修饰、蛋白质间相互作用、蛋白质构象等问题，仍依赖于通过对蛋白质的研究来解决。因此蛋白质的特异性识别和定量分析方法研究将直接推动蛋白质组学研究，并且蛋白质组学研究的进一步深入，将对药物筛选、临床诊断以及生命奥秘的揭示等领域的发展起到决定性的作用。
目前，定量分析痕量蛋白质的方法有分光光度法、荧光光度法、共振瑞利散射光谱法、化学发光法、酶联免疫吸附法、等离子体共振法、纳米粒子法、过渡金属羰基碎片法等。在众多蛋白痕量检测方法中，荧光分析法以其选择性好、灵敏度高、动态响应范围宽、测试条件更加接近生命体的生理环境以及可以实时在线检测，能够成像和输出信号丰富等优点而被广泛地应用于蛋白质分析。因此，利用荧光传感器实现对各种蛋白质检测分析的方法备受关注。
然而，现有的检测蛋白的荧光探针分子对分子合成技术以及分子的选择性有着高度的依赖性，且大多疏水性较强，限制其在水溶液中的应用以及对生物检测对象的传感。并且部分荧光化学传感器存在检测耗时长、灵敏度低等不足。而两亲性胆酸分子具有良好的生物兼容性、化学稳定性以及面双亲结构，因此可以在水中形成特定的非共价超分子聚集体，并且利用胆酸衍生物聚集体的荧光传感器对蛋白质的检测几乎没有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针及其合成方法和应用，该荧光探针灵敏度高、选择性好、测试范围广；该合成方法操作简单，对设备要求低，适合放大生产；该荧光探针能够广泛应用于蛋白质的检测工作中。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针，该荧光探针的结构式如下：
式中，n＝2、3或4。
本发明还公开了上述基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的合成方法，包括以下步骤：
1)合成芘磺酰基衍生物
在氮气气氛及冰浴条件下，将芘磺酰氯的三氯甲烷溶液滴加到二氨基含氧烷烃的三氯甲烷溶液中，滴加完毕后，室温搅拌反应2～8h，然后将反应液洗涤、干燥、蒸除溶剂三氯甲烷，再将反应物经过柱层析分离纯化，制得结构式如下的芘磺酰基衍生物：
式中，n＝2、3或4；
2)合成末端为溴的芘磺酰基衍生物
在氮气气氛及冰浴条件下，将溴乙酰溴的二氯甲烷溶液滴加到芘磺酰基衍生物和三乙胺的二氯甲烷溶液中，滴加完毕后继续反应24～30h，将反应物经过柱层析分离纯化，制得结构式如下的末端为溴的芘磺酰基衍生物：
3)合成基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针
在氮气气氛下，将胆酸钠加入末端为溴的芘磺酰基衍生物和碘化钠的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，在70～80℃下加热回流5～12h，待反应液冷却到室温后，蒸除溶剂N,N-二甲基甲酰胺，洗涤后萃取，然后干燥，再经过柱层析分离纯化，得到基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针。
步骤1)中，芘磺酰氯与二氨基含氧烷烃的摩尔比为1：(5～10)；二氨基含氧烷烃为1,8-二氨基-3,6-二氧辛烷、3,6,9-三氧杂十一烷-1,11-二胺、或3,6,9,12-四氧杂十六烷-1,16-二胺。
步骤1)中，所述洗涤是用饱和食盐水洗6～7次；所述干燥是用无水硫酸钠干燥过夜；所述柱层析分离纯化是采用二氯甲烷与甲醇按体积比为(20～40)：1配成的混合溶剂作为洗脱剂进行过柱分离。
步骤2)中，芘磺酰基衍生物、溴乙酰溴及三乙胺的摩尔比为1：(1.5～3)：(1～2)。
步骤2)中，调节滴加速度为5～6s/滴；所述柱层析分离纯化是采用乙酸乙酯与石油醚按体积比为(2～10)：1配成的混合溶剂作为洗脱剂进行过柱分离。
步骤3)中，末端为溴的芘磺酰基衍生物、胆酸钠及碘化钠的摩尔比为1：(1.5～5)：(1.5～5)。
步骤3)中，所述洗涤是用饱和食盐水洗3～4次；所述萃取是用二氯甲烷进行萃取；所述干燥是用无水硫酸钠干燥过夜；所述柱层析分离纯化是采用二氯甲烷与甲醇按体积比为(15～30)：1配成的混合溶剂作为洗脱剂进行过柱分离。
步骤1)、2)、3)中控制氮气流速为0.6～0.8mL/s。
本发明还公开了上述基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针在检测蛋白质中的应用，其特征在于，所述的蛋白质为牛血清蛋白或人血清蛋白。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开了一种基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针，该探针以荧光量子产率高、对微环境敏感、荧光输出信号丰富的芘为报告基团，以含有寡聚乙氧基和仲胺基的链状分子为亲水性连接臂，通过引入生物兼容性好、具有面双亲结构的胆酸基团，制备了具有自组装能力的胆酸修饰的芘衍生物。该分子探针引入的胆酸具有面双亲结构保证了其在水相中的聚集，而引入的芘基团具有单体和激基缔合物多重荧光发射的特点，有望赋予聚集体系多波长交互响应识别性能，为创建新型的超分子荧光传感体系提供了可能。此处需要对该荧光探针的结构特点做出阐述，分析其优势。该基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的化学稳定性好、生物兼容性好、响应速度快、选择性好，可直接进行检测。
本发明公开的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的合成方法操作简单，对设备要求低，适合放大生产。用本发明荧光探针可对非金属蛋白中的牛血清蛋白(BSA)和人血清蛋白(HSA)进行选择性检测，检出限可分别达到19.8nmol/L(1.32μg/mL)和24.5nmol/L(1.64μg/mL)。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针检测牛血清蛋白溶液的荧光强度变化曲线图；
图2是本发明实施例1制备的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针检测牛血清蛋白溶液的浓度-IM/IE值关系曲线图；
图3是本发明实施例1制备的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针检测人血清蛋白溶液的荧光强度变化曲线图；
图4是本发明实施例1制备的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针检测人血清蛋白溶液的浓度-IM/IE值关系曲线图；
图5是本发明实施例1制备的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针对8种蛋白质中牛血清蛋白和人血清蛋白的区分图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明公开了一种基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针，该荧光探针的结构式如下：
式中，n为2或3或4。
上述由胆酸修饰的芘荧光探针的合成方法由下述步骤组成：
1)合成芘磺酰基衍生物
在流速为0.6～0.8mL/s的氮气保护和冰浴条件下，按摩尔比为1：10将芘磺酰氯的三氯甲烷溶液滴加到二氨基含氧烷烃的三氯甲烷溶液中，滴加完后室温搅拌2小时，将反应液用饱和食盐水洗6～7次，然后用无水硫酸钠干燥过夜，蒸除三氯甲烷，用二氯甲烷与甲醇的体积比为30：1的混合溶剂作为洗脱剂柱层析纯化产物，得到式Ⅰ所示的芘磺酰基衍生物，其反应方程式如下：
上述的二氨基含氧烷烃为1,8-二氨基-3,6-二氧辛烷、3,6,9-三氧杂十一烷-1,11-二胺、3,6,9,12-四氧杂十六烷-1,16-二胺中的任意一种。
2)合成末端为溴的芘磺酰基衍生物
在流速为0.6～0.8mL/s的氮气保护和冰浴条件下，将溴乙酰溴的二氯甲烷溶液滴加到芘磺酰基衍生物和三乙胺的二氯甲烷溶液中，调节滴加速度为5～6s/滴，芘磺酰基衍生物、溴乙酰溴、三乙胺的摩尔比为1：(1.5～2)：(1～1.5)，滴加完成后继续反应24h,用乙酸乙酯与石油醚的体积比为2：1的混合溶剂作为洗脱剂柱层析纯化产物，得到式Ⅱ所示的末端为溴的芘磺酰基衍生物，其反应方程式如下：
3)合成基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针
在流速为0.6～0.8mL/s的氮气保护条件下，将胆酸钠加入末端为溴的芘磺酰基衍生物和碘化钠的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，末端为溴的芘磺酰基衍生物、胆酸钠、碘化钠的摩尔比为1：2：1.5，70℃加热回流5h，待反应液冷却到室温后，蒸除N,N-二甲基甲酰胺溶剂，用饱和食盐水洗涤3～4次，加入二氯甲烷萃取，然后用无水硫酸钠干燥过夜，用二氯甲烷与甲醇的体积比为20：1的混合溶剂作为洗脱剂柱层析纯化产物，得到式Ⅲ所示的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针，其反应方程式如下：
上述的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针在检测蛋白质中的用途，所述的蛋白质为牛血清白蛋白或人血清白蛋白，其检测方法如下：
1、配制溶液
将50μL浓度为2.5×10-3mol/L两亲性芘衍生物荧光探针的乙腈溶液加入25mL容量瓶中，加HEPES缓冲溶液(10mmol/L,pH 7.4)定容至刻度线，配制成5μmol/L荧光探针溶液。分别称取一定质量的牛血清蛋白和人血清蛋白溶于10mmol/L HEPES缓冲溶液中，配制成0.25mmol/L牛血清蛋白溶液和人血清蛋白溶液。
2、绘制标准曲线
量取2.5mL 5μmol/L荧光探针溶液于比色皿中，逐渐向其中分别滴加0.25mmol/L牛血清蛋白溶液或人血清蛋白溶液，用毛细管搅拌使其混合均匀，所得到的溶液中牛血清蛋白和人血清蛋白的浓度均为0-10μmol/L。荧光光谱的测试均在单光子荧光光谱仪(FS5，Edinburgh)上完成，光源为150W的氙灯，样品的激发波长均为350nm，激发与发射狭缝分别为2.0和1.0nm。待溶液达到平衡后，分别绘制荧光强度随牛血清蛋白和人血清蛋白浓度变化的荧光光谱图，并通过采集单体(monomer，380nm)与激基缔合物(excimer，490nm)处的荧光强度，绘制IM/IE值随蛋白质浓度变化的标准曲线。
3、检测待测样品
按照上述方法用荧光仪测量待测蛋白质样品的荧光强度，根据待测蛋白质样品的IM/IE值和浓度，结合标准曲线的线性方程即可确定人血清蛋白或牛血清蛋白。
本发明基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的化学稳定性好、生物兼容性好、响应速度快、选择性好，可直接进行检测，如FS5、FLS920型单光子计数时间分辨荧光光谱仪或其他类似的光学检测器，实现对牛血清蛋白和人血清蛋白的选择性检测。
实施例1
合成结构式如下的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针：
其合成方法包括如下步骤：
1)合成芘磺酰基衍生物
在流速为0.6～0.8mL/s的氮气保护和冰浴搅拌条件下，向盛有50mL三氯甲烷的三口烧瓶中加入1.47mL(9.97mmol)1,8-二氨基-3,6-二氧辛烷，然后将0.30g(0.997mmol)芘磺酰氯溶于40mL三氯甲烷中并滴加到上述溶液中。滴加完后室温搅拌2小时，停止反应后，将反应液用饱和食盐水洗6～7次，然后用无水硫酸钠干燥过夜，蒸除三氯甲烷，用二氯甲烷与甲醇的体积比为30：1的混合溶剂作为洗脱剂柱层析纯化产物，得到式Ⅱ所示的芘磺酰基衍生物，其反应方程式如下：
2)合成末端为溴的芘磺酰基衍生物
在流速为0.6～0.8mL/s的氮气保护和冰浴搅拌条件下，将215μL(2.48mmol)溴乙酰溴溶于10mL二氯甲烷中，并将其滴入溶有0.51g(1.24mmol)芘磺酰基衍生物和200μL(1.44mmol)三乙胺的二氯甲烷溶液中，调节滴加速度为5～6s/滴，滴加完成后继续反应24小时。用乙酸乙酯与石油醚的体积比为2：1的混合溶剂作为洗脱剂柱层析纯化产物，得到式Ⅲ所示的末端为溴的芘磺酰基衍生物，其反应方程式如下：
3)合成基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针
在流速为0.6～0.8mL/s的氮气保护条件下，将0.84g(1.96mmol)胆酸钠加入溶有0.52g(0.98mmol)末端为溴的芘磺酰基衍生物和0.22g(1.47mmol)碘化钠的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，70℃加热回流5小时，待反应液冷却到室温后，蒸除N,N-二甲基甲酰胺溶剂，用饱和食盐水洗涤3～4次，加入二氯甲烷萃取，然后用无水硫酸钠干燥过夜，用二氯甲烷与甲醇的体积比为20：1的混合溶剂作为洗脱剂柱层析纯化产物，得到式Ⅰ所示的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针，其收率为57％，其反应方程式如下：
上述结构式Ⅰ的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的核磁数据为：1H NMR(δppm,600MHz,CDCl3):9.01(1H),8.72(1H),8.37-8.10(7H),7.02(1H),6.35(1H),4.58(2H),3.85(2H),3.57-3.35(11H),3.15(2H),2.44-2.15(5H),1.98-1.32(16H),1.23-0.95(6H),0.94-0.80(6H),0.60(3H).
实施例2
合成结构式如下的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针：
其合成方法步骤如下：
在实施例1的合成芘磺酰基衍生物步骤1中，将所用的1,8-二氨基-3,6-二氧辛烷用等摩尔质量的3,6,9-三氧杂十一烷-1,11-二氨替换，其它步骤与相应的实施例1相同。
实施例3
合成结构式如下的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针：
在实施例1的合成芘磺酰基衍生物步骤1中，将所用的1,8-二氨基-3,6-二氧辛烷用等摩尔质量的3,6,9,12-四氧杂十六烷-1,16-二氨替换，其它步骤与相应的实施例1相同。
实施例4
实施例1合成的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针在水相中检测牛血清蛋白的用途，其使用方法如下：
1、配制溶液
向HEPES缓冲溶液(10mmol/L,pH 7.4)中加入基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针，配制成5μmol/L荧光探针溶液。称取一定质量的牛血清蛋白溶于10mmol/L HEPES缓冲溶液中，配制成0.25mmol/L牛血清蛋白溶液。
2、绘制标准曲线
量取2.5mL 5μmol/L荧光探针溶液于比色皿中，加入0.25mmol/L牛血清蛋白溶液，用毛细管搅拌使其混合均匀，使得混合溶液中牛血清蛋白的浓度分别为0.1、0.3、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、7.0和10μmol/L。荧光光谱的测试均在单光子荧光光谱仪(FS5，Edinburgh)上完成，光源为150W的氙灯，样品的激发波长均为350nm，激发与发射狭缝分别为2.0和1.0nm。待溶液达到平衡后，绘制荧光强度随牛血清蛋白浓度变化的荧光光谱图，见图1。并通过采集单体(monomer，380nm)与激基缔合物(excimer，490nm)处的荧光强度，绘制IM/IE值随蛋白质浓度变化的标准曲线，见图2。
由图1可见，浓度为5μmol/L的荧光探针的荧光强度随着体系中牛血清蛋白浓度的增大变化很明显，说明所制备的荧光探针对牛血清蛋白的检测灵敏度很高。由图2可见，在牛血清蛋白浓度为0-3.0μmol/L和3.0-10μmol/L时，IM/IE呈现不同的线性关系，线性方程分别为：
y1＝1.510+1.107x和y2＝-4.636+3.338x
式中y1和y2为牛血清蛋白浓度分别为0-3.0μmol/L和3.0-10μmol/L时IM/IE值，x为牛血清蛋白浓度，相关系数R分别为0.996和0.993。经测试，该荧光探针对牛血清蛋白的检出限为19.8nmol/L(1.32μg/mL)。
3、检测待测样品
向2.5mL 5μmol/L荧光探针溶液中加入不同体积的待测蛋白质样品，用荧光仪监测传感平台的荧光强度，通过计算IM/IE值和浓度，结合标准曲线的线性方程即可确定为牛血清蛋白。
实施例5
实施例1合成的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针在水相中检测人血清蛋白的用途，其使用方法如下：
1、配制溶液
向HEPES缓冲溶液(10mmol/L，pH 7.4)中加入基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针，配制成5μmol/L荧光探针溶液。称取一定质量的人血清蛋白溶于10mmol/L HEPES缓冲溶液中，配制成0.25mmol/L人血清蛋白溶液。
2、绘制标准曲线
量取2.5mL 5μmol/L荧光探针溶液于比色皿中，加入0.25mmol/L人血清蛋白溶液，用毛细管搅拌使其混合均匀，使得混合溶液中人血清蛋白的浓度分别为0.1、0.3、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、7.0和10μmol/L。荧光光谱的测试均在单光子荧光光谱仪(FS5，Edinburgh)上完成，光源为150W的氙灯，样品的激发波长均为350nm，激发与发射狭缝分别为2.0和1.0nm。待测试完毕后，绘制荧光强度随人血清蛋白浓度变化的荧光光谱图，见图3。并通过采集单体(monomer，380nm)与激基缔合物(excimer，490nm)处的荧光强度，绘制IM/IE值随蛋白质浓度变化的标准曲线，见图4。
由图3可见，浓度为5μmol/L的荧光探针的荧光强度随着体系中人血清蛋白浓度的增大变化很明显，说明所制备的荧光探针对人血清蛋白的检测灵敏度很高。由图4可见，在人血清蛋白浓度为0-10μmol/L时，IM/IE与人血清蛋白浓度呈立方关系，方程为：
y＝1.375+0.450x-0.016x2+0.027x3
式中y为人血清蛋白浓度在0-10μmol/L时IM/IE值，x为人血清蛋白浓度，相关系数R为0.999。经测试，该荧光探针对人血清蛋白的检出限为24.5nmol/L(1.64μg/mL)。
3、检测待测样品
向2.5mL 5μmol/L荧光探针溶液中加入不同体积的待测蛋白质样品，用荧光仪监测传感平台的荧光强度，通过计算IM/IE值和浓度，结合标准曲线的线性方程即可确定为人血清蛋白。
为了证明本发明的有益效果，发明人按照实施例4的方法，对浓度为1.0、3.0、5.0、7.0和10μmol/L的牛血清蛋白、人血清蛋白、胃蛋白酶、卵清蛋白、β-乳球蛋白、胰蛋白酶、溶菌酶和鱼精蛋白分别进行了测试，测试结果见图5。由图5可见，在相同条件下，加入8种不同的蛋白质，只有牛血清蛋白和人血清蛋白发生明显的比例型响应，而其他蛋白质荧光强度均未发生明显的变化，说明本发明的荧光探针(5μmol/L)在10mmol/L HEPES缓冲溶液中(pH7.4)可以很好地选择性区分牛血清蛋白和人血清蛋白，然后根据蛋白质不同浓度下对应的IM/IE值，结合牛血清蛋白和人血清蛋白的标准曲线方程即可确定牛血清蛋白和人血清蛋白。
综上所述，本发明采用两亲性荧光探针的超分子聚集体来构建荧光传感体系，既可以实现其在水相中的检测，又可以实现基于动态聚集体调控的荧光传感，减少对有机合成的依赖。另外，我们构建的荧光化学传感器具有响应速度快、灵敏度高、选择性好等优点。

Claims (10)

1.一种基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针，其特征在于，该荧光探针的结构式如下：
式中，n＝2。
2.权利要求1所述的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)合成芘磺酰基衍生物
在氮气气氛及冰浴条件下，将芘磺酰氯的三氯甲烷溶液滴加到1,8-二氨基-3,6-二氧辛烷的三氯甲烷溶液中，滴加完毕后，室温搅拌反应2～8h，然后将反应液洗涤、干燥、蒸除溶剂三氯甲烷，再将反应物经过柱层析分离纯化，制得结构式如下的芘磺酰基衍生物：
式中，n＝2；
2)合成末端为溴的芘磺酰基衍生物
在氮气气氛及冰浴条件下，将溴乙酰溴的二氯甲烷溶液滴加到芘磺酰基衍生物和三乙胺的二氯甲烷溶液中，滴加完毕后继续反应24～30h，将反应物经过柱层析分离纯化，制得结构式如下的末端为溴的芘磺酰基衍生物：
3)合成基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针
在氮气气氛下，将胆酸钠加入末端为溴的芘磺酰基衍生物和碘化钠的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，在70～80℃下加热回流5～12h，待反应液冷却到室温后，蒸除溶剂N,N-二甲基甲酰胺，洗涤后萃取，然后干燥，再经过柱层析分离纯化，得到基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针。
3.根据权利要求2所述的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的合成方法，其特征在于，步骤1)中，芘磺酰氯与二氨基含氧烷烃的摩尔比为1：(5～10)。
4.根据权利要求2所述的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的合成方法，其特征在于，步骤1)中，所述洗涤是用饱和食盐水洗6～7次；所述干燥是用无水硫酸钠干燥过夜；所述柱层析分离纯化是采用二氯甲烷与甲醇按体积比为(20～40)：1配成的混合溶剂作为洗脱剂进行过柱分离。
5.根据权利要求2所述的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的合成方法，其特征在于，步骤2)中，芘磺酰基衍生物、溴乙酰溴及三乙胺的摩尔比为1：(1.5～3)：(1～2)。
6.根据权利要求2所述的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的合成方法，其特征在于，步骤2)中，调节滴加速度为5～6s/滴；所述柱层析分离纯化是采用乙酸乙酯与石油醚按体积比为(2～10)：1配成的混合溶剂作为洗脱剂进行过柱分离。
7.根据权利要求2所述的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的合成方法，其特征在于，步骤3)中，末端为溴的芘磺酰基衍生物、胆酸钠及碘化钠的摩尔比为1：(1.5～5)：(1.5～5)。
8.根据权利要求2所述的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的合成方法，其特征在于，步骤3)中，所述洗涤是用饱和食盐水洗3～4次；所述萃取是用二氯甲烷进行萃取；所述干燥是用无水硫酸钠干燥过夜；所述柱层析分离纯化是采用二氯甲烷与甲醇按体积比为(15～30)：1配成的混合溶剂作为洗脱剂进行过柱分离。
9.根据权利要求2所述的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针的合成方法，其特征在于，步骤1)、2)、3)中控制氮气流速为0.6～0.8mL/s。
10.权利要求1所述的基于胆酸修饰的两亲性芘衍生物荧光探针在检测蛋白质中的应用，其特征在于，所述的蛋白质为牛血清蛋白或人血清蛋白。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106632326B (zh) * 2016-11-16 2018-08-24 陕西师范大学 双芘修饰苝酰亚胺衍生物荧光探针及其合成方法和应用
CN113150773B (zh) * 2021-04-12 2024-07-05 东北林业大学 一种利用牛血清白蛋白为支架的化学荧光探针检测水果中乙烯的方法
CN115073365B (zh) * 2022-06-01 2023-04-25 深圳湾实验室坪山生物医药研发转化中心 一种用于修饰蛋白质赖氨酸残基的探针及其制备方法和其修饰的生物传感器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101566625A (zh) * 2009-05-14 2009-10-28 华东师范大学 一种中性阴离子荧光化学传感器的应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2883565B1 (fr) * 2005-03-23 2007-05-25 Centre Nat Rech Scient Sondes pyreniques mimant le cholesterol
JP5004234B2 (ja) * 2006-11-10 2012-08-22 独立行政法人産業技術総合研究所 膜マイクロドメイン又はコレステロール認識タンパク質検出用高感度分子プローブ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101566625A (zh) * 2009-05-14 2009-10-28 华东师范大学 一种中性阴离子荧光化学传感器的应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Dansyl Labeling To Modulate the Relative Affinity of Bile Acids for the Binding Sites of Human Serum Albumin;Jana Rohacova等;《J. Phys. Chem. B》;20111231;10518–10524 *
Protein Binding-Induced Surfactant Aggregation Variation: A New Strategy of Developing Fluorescent Aqueous Sensor for Proteins;Wenting Hu等;《ACS Appl. Mater. Interfaces》;20151231;第7卷;4728 – 4736 *

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