CN107941768B - 一种葡萄糖衍生物rg在制备组氨酸荧光检测试剂上的应用 - Google Patents

一种葡萄糖衍生物rg在制备组氨酸荧光检测试剂上的应用 Download PDF

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Abstract

一种葡萄糖衍生物RG在制备组氨酸荧光检测试剂上的应用，将糖基引入到荧光发色基团，具体地说是将葡萄糖酸引入到罗丹明衍生物上，获得了水溶性极好、对组氨酸选择性强的糖基罗丹明类荧光显色剂，其合成方法简单、条件温和、产物易得，将该化合物用于本发明的组氨酸检测获得良好效果，不受其它共存生物分子，例如甘氨酸、脯氨酸、缬氨酸、丝氨酸、亮氨酸等氨基酸的影响，具有高选择性。由于在水中测试，使用方便，荧光强度高。

Description

一种葡萄糖衍生物RG在制备组氨酸荧光检测试剂上的应用
技术领域
本发明涉及识别结合和用于光学检测组氨酸的分子检测技术领域，特别涉及一种葡萄糖衍生物RG在制备组氨酸荧光检测试剂上的应用。
背景技术
组氨酸是人体和哺乳动物所必需的一种氨基酸，支配生物系统中金属元素的传递，同时在哺乳动物神经系统中作为一种重要的神经递质（Y. Kusakari, S. Nishikawa,S. Ishiguro, M. Tamai,. Eye Res. 16 (1997) 600–604. J.D. Kopple, M.E.Swendseid. J. Clin. Invest. 55 (1975) 881–891.）。体内组氨酸的过度表达与多种疾病如阿兹罕默症 (S. Seshadri, A. Beiser, J. Selhub, et al. N. Engl. J. Med.346 (2002) 476–483)、艾滋病（A.L. Jones, M.D. Hulett, C.R. Parish. Immunol.Cell Biol. 83 (2005) 106–118）癌症 (C. Verri, L. Roz, D. Conte, et al. Am. J.Respir. Crit. Care Med. 179 (2009) 396–401) 和肾病 (M. Watanabe, M.E.Suliman, A.R. Qureshi, et al. J. Clin. Nutr. 87 (2008) 1860–1866) 相关。因此，早期检测组氨酸含量有可能监测一般健康状况。当前世界上检测组氨酸的方法有多种，包括高效液相色谱、阳离子交换色谱法、毛细管电泳等方法，但这些方法所用设备昂贵，操作复杂、耗时，需要专业的工作人员。荧光光度法灵敏度高测试简单。但这些方法因化合物在水中溶解性低或引起环境的二次污染而相应发展缓慢。
发明内容
为了克服以上方法的缺陷，尤其是关于水溶性和选择性的问题，本发明提供了一种葡萄糖衍生物RG在制备组氨酸荧光检测试剂上的应用。
本发明采用的技术解决方案是：一种葡萄糖衍生物RG在制备组氨酸荧光检测试剂上的应用。
所述的葡萄糖衍生物RG的结构式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
所述的组氨酸荧光检测试剂通过以下步骤制备：将权利要求2所述的葡萄糖衍生物RG，溶于水或醇水溶液，并调至pH值至7，配成葡萄糖衍生物RG物质的量浓度为10-5~10- 8mol/L的组氨酸荧光检测试剂溶液。
所述的葡萄糖衍生物RG通过以下步骤制备：
（1）罗丹明衍生物合成：将479mg的罗丹明溶于20-40mL热的醇溶液，将0.33-0.6mL的乙二胺溶液逐滴滴入到上述溶液中，搅拌回流10-15h至溶液荧光消失，溶液冷至室温，于通风橱挥发至溶剂几乎全无，用三氯化碳与水的混合溶剂萃取罗丹明衍生物三次，得到产物罗丹明衍生物；
（2）葡萄糖衍生物RG合成：将230-450mg的葡萄糖酸溶于100mL乙醇中室温下搅拌24h至全部溶解，将0.1-0.2mL的N-羟基琥珀酰亚胺加入到溶解的葡萄糖酸溶液中，放置30-60min后，逐滴加入上述合成的罗丹明衍生物，于50-60 ºC水浴加热回流5h后室温再搅拌24h，结果的溶液被旋转蒸干，其产物用乙醇再过滤，得到所述的葡萄糖衍生物RG。
所述的混合溶剂中三氯化碳与水的体积比为4-5:1。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种葡萄糖衍生物RG在制备组氨酸荧光检测试剂上的应用，将糖基引入到荧光发色基团，具体地说是将葡萄糖酸引入到罗丹明衍生物上，获得了水溶性极好、对组氨酸选择性强的糖基罗丹明类荧光显色剂，其合成方法简单、条件温和、产物易得，将该化合物用于本发明的组氨酸检测获得良好效果，不受其它共存生物分子，例如甘氨酸、脯氨酸、缬氨酸、丝氨酸、亮氨酸等氨基酸的影响，具有高选择性。由于在水中测试，使用方便，荧光强度高。
附图说明
图1为实施例1的化合物在pH7.0的水溶液中对组氨酸的荧光强度响应。
图2为实施例1的化合物在pH7.0的水溶液中于5倍干扰物质存在下对组氨酸的荧光响应；其中1为空白， 2为组氨酸，3为半胱氨酸，4为苯丙氨酸，5为蛋氨酸，6为精氨酸，7为赖氨酸，8为亮氨酸，9为丝氨酸，10为组氨酸，11为异亮氨酸，12为缬氨酸，13为苏氨酸，14为谷氨酰胺，15为甘氨酸，16为氨基葡萄糖，17为葡萄糖，其中图中每组中，棒状标低的为干扰物质的响应，高的为加入组氨酸后的响应。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明内容，用具体实施例说明如下，具体实施例不限定本发明内容范围。
实施例1（化合物RG的合成）
（1）化合物RG的合成
将479mg的罗丹明溶于20mL热的甲醇溶液，将0.33mL的乙二胺溶液逐滴滴入到上述溶液中，搅拌回流15h至溶液荧光消失，溶液冷至室温，于通风橱挥发至溶剂几乎全无。用三氯化碳与水的混合溶剂（体积比为5:1）萃取罗丹明衍生物三次，得到产物罗丹明衍生物。将230mg的葡萄糖酸溶于100mL乙醇中室温下搅拌24h至全部溶解，将0.2mL的N-羟基琥珀酰亚胺加入到溶解的葡萄糖酸溶液中。放置30min后，逐滴加入上述合成的罗丹明衍生物，于60 ºC水浴加热回流5h后室温再搅拌24h，结果的溶液被旋转蒸干，其产物用乙醇再过滤，得到目标化合物RG。
（2）化合物RG的合成
将479mg的罗丹明溶于40mL热的甲醇溶液，将0.6mL的乙二胺溶液逐滴滴入到上述溶液中，搅拌回流10h至溶液荧光消失，溶液冷至室温，于通风橱挥发至溶剂几乎全无。用三氯化碳与水的混合溶剂（体积比为4:1）萃取罗丹明衍生物三次，得到产物罗丹明衍生物。将450mg的葡萄糖酸溶于100mL乙醇中室温下搅拌24h至全部溶解，将0.1mL的N-羟基琥珀酰亚胺加入到溶解的葡萄糖酸溶液中。放置60min后，逐滴加入上述合成的罗丹明衍生物，于50ºC水浴加热回流5h后室温再搅拌24h，结果的溶液被旋转蒸干，其产物用乙醇再过滤，得到目标化合物RG。
实施例2 （荧光强度曲线）
称取实施例1的化合物100mg溶解于水中，配置成1*10-6M的标准储备液，调至溶液pH值为7.0。称取100mg的组氨酸，配成储备液，并调至pH值为7.0。生物分子选用赖氨酸、丝氨酸、脯氨酸、缬氨酸、亮氨酸等物质，所有实验用的溶液都为新配置且溶液pH值为7.0，并立即开始实验。量取实施例1的储备液2mL，加入计算量的组氨酸，得到荧光强度曲线。
实施例3 干扰物质共存检测组氨酸实验
荧光实验中化合物RG配成 10-6M的醇水溶液，调至溶液pH值为7.0。组氨酸配成10-3M的标准储备液，调至溶液pH值为7.0。作为生物分子选用赖氨酸、丝氨酸、脯氨酸、缬氨酸、亮氨酸等物质，调至溶液pH值为7.0。所有实验用的溶液都为新配置，并立即实验。干扰物质实验中，先在10-6M的RG的水溶液中加入5倍的干扰物质，测其荧光，再加入组氨酸, 测其荧光变化。于554 nm处检测荧光变化。
本发明的方法测试组氨酸，不受其它共存生物分子，例如甘氨酸、脯氨酸、缬氨酸、丝氨酸、亮氨酸等氨基酸的影响，具有高选择性。由于在水中测试，使用方便，荧光强度高。综上所述，本发明的技术效果是显著的，提供了一种高选择性高灵敏度测试组氨酸的方法。
本发明机理：由于组氨酸与该化合物氢键作用，引起分子中电子分布的变化导致荧光强度的显著下降，达到检测组氨酸的目的。而半胱氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、精氨酸、赖氨酸、亮氨酸、丝氨酸等物质不能与其作用产生荧光强度的变化。表明该化合物RG对组氨酸具有高选择性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种葡萄糖衍生物RG在制备组氨酸荧光检测试剂上的应用，其特征在于，所述的葡萄糖衍生物RG的结构式如下：
Figure 101513DEST_PATH_IMAGE001
。
2.根据权利要求1所述的葡萄糖衍生物RG在制备组氨酸荧光检测试剂上的应用，其特征在于，所述的组氨酸荧光检测试剂通过以下步骤制备：将所述的葡萄糖衍生物RG，溶于水或醇水溶液，并调至pH值至7，配成葡萄糖衍生物RG物质的量浓度为10-5~10-8mol/L的组氨酸荧光检测试剂溶液。
3.根据权利要求2所述的葡萄糖衍生物RG在制备组氨酸荧光检测试剂上的应用，其特征在于，所述的葡萄糖衍生物RG通过以下步骤制备：
（1）罗丹明衍生物合成：将479mg的罗丹明溶于20-40mL热的醇溶液，将0.33-0.6mL的乙二胺溶液逐滴滴入到上述溶液中，搅拌回流10-15h至溶液荧光消失，溶液冷至室温，于通风橱挥发至溶剂几乎全无，用三氯化碳与水的混合溶剂萃取罗丹明衍生物三次，得到产物罗丹明衍生物；
（2）葡萄糖衍生物RG合成：将230-450mg的葡萄糖酸溶于100mL乙醇中室温下搅拌24h至全部溶解，将0.1-0.2mL的N-羟基琥珀酰亚胺加入到溶解的葡萄糖酸溶液中，放置30-60min后，逐滴加入上述合成的罗丹明衍生物，于50-60 ºC水浴加热回流5h后室温再搅拌24h，结果的溶液被旋转蒸干，其产物用乙醇再过滤，得到所述的葡萄糖衍生物RG。
4.根据权利要求3所述的葡萄糖衍生物RG在制备组氨酸荧光检测试剂上的应用，其特征在于，所述的混合溶剂中三氯化碳与水的体积比为4-5:1。
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