CN114478597A - 一种快速识别葡萄糖手性的试剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种快速识别葡萄糖手性的试剂，所述试剂中包括手性主体分子CDAsa，本发明还提供了所述试剂的制备方法及其应用，所述方法包括2‑甲酰基苯硼酸溶液、(R)‑1,1,1‑三氟异丙胺溶液与三乙胺溶液三者混合反应后旋蒸去除三乙胺，所述应用具体为将所述试剂应用于葡萄糖手性的识别，本发明的试剂能够有效地鉴别葡萄糖的手性，且制备方法简单，成本较低，具有较高的推广价值与商业价值。
Description
技术领域
本发明涉及分析检测技术领域，具体而言，涉及一种快速识别葡萄糖手性的试剂及其制备方法和应用。
背景技术
手性是自然界的基本属性，在生命过程和物质创造中起着至关重要的作用。自人们认识到手性的重要性以来，在各个领域对纯光学化合物的需求大大增加，这推动了手性检测分析技术的发展，如色谱、CD光谱、荧光、核磁共振NMR等。与其他方法相比，核磁共振为众多化合物提供了一种简便的方法，可以在原子水平上以多维的方式获取丰富的定性和定量结构信息。因此，该方法在手性识别、对映体过量成份量的测定、对映体绝对构型的确定以及识别机理的研究等方面是一种强有力的方法。
使用核磁共振手性传感器对分析物的手性识别通常基于分析物或传感器的1HNMR共振信号。这些方法最大的缺点是复杂结构的1H NMR信号容易重叠，限制了它们的应用。19F的天然丰度为100％，利用含氟手性传感器的19F NMR信号进行识别是开发具有广泛底物范围的手性识别系统的有效途径。19F NMR谱具有更少的氟信号重叠和一个非常大的化学位移范围(400ppm)，相比1H NMR谱而言，19F NMR谱只需更短的采样时间即可获得高分辨率谱图。含氟的手性传感器在测定各种物质的手性方面已有报道。例如，含氟的手性衍生化试剂甲氧基(三氟甲基)苯乙酰氯(MTPA)以及含氟的手性钯配合物等可以对胺类手性物质进行分析。
硼酸具有一个以硼原子为中心的空p轨道，可以很容易与氧和氮亲核试剂建立可逆的共价键。这种路易斯酸碱反应导致硼原子在一个不带电的三角平面结构和一个阴离子四价硼酸盐之间的相互转换，其几何结构和等电子结构与中性sp3杂化碳是相同的。由于其温和的路易斯酸，硼酸在生理条件下通常不带电荷，并保持其与氧基亲核试剂的可逆协调能力。因此，硼酸已被用于与羟基化合物，特别是与二羟基化合物的反应。例如，含氟苯硼酸双吡啶盐识别二羟基化合物等。
手性化合物的快速检测和鉴别在药物化学、生物化学以及疾病标志物检测等方面具有重要意义。本发明利用2-甲酰基苯硼酸(a)与(R)-1,1,1-三氟异丙胺(b)反应生成含氟的手性主体(或称为手性传感器、手性衍生化试剂)(CDAsa)，该主体分子与葡萄糖(Glucose)分子二羟基进行反应，生成含氟的非对映异构体，基于19F NMR对其构型进行分析鉴别。
19F NMR因其没有背景信号干扰以及化学位移分布广的特点，被广泛用于物质的鉴别分析。在手性主体分子中引入19F，可以利用被分析物的不同手性产生不同的9F NMR信号从而对手性分子进行鉴别。目前，应用苯硼酸识别葡萄糖手性基于圆二色光谱，但该方法利用了重金属离子Ag+与硫形成银硫键，实验试剂不环保；此外，该方法通过利用圆二色光谱测定产物的信号来区别L型与D型，圆二色光谱信号具有加和性，对产物纯度有较高的要求。因此，亟需出现一种能够快速识别葡萄糖手性的试剂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种快速识别葡萄糖手性的试剂，以解决目前市面上常规的试剂无法有效且快速的对葡萄糖的手性进行识别，且识别的要求较高的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种快速识别葡萄糖手性的试剂，所述试剂中包括手性主体分子CDAsa，且所述手性主体分子CDAsa的化学通式如下：
作为优选的方案，所述手性主体分子CDAsa由2-甲酰基苯硼酸与(R)-1,1,1-三氟异丙胺混合反应制备而得。
本发明要解决的另一个技术问题是：提供一种制备所述快速识别葡萄糖手性的试剂的方法，且制备的方法简单，成本也较低。
本发明采用的技术方案如下：
S1：将2-甲酰基苯硼酸溶液、(R)-1,1,1-三氟异丙胺溶液与三乙胺溶液三者混合反应；
S2：待步骤S1反应后将三乙胺通过旋蒸的方式去除，得到包含手性主体分子CDAsa的快速识别葡萄糖手性的试剂。
作为优选的方案，所述步骤S1中，所述混合反应的条件为在25℃下反应15min。
作为优选的方案，所述步骤S1中，所述2-甲酰基苯硼酸溶液、(R)-1,1,1-三氟异丙胺溶液与三乙胺溶液的摩尔比为1：1：0.02。
作为优选的方案，所述步骤S1中，所述2-甲酰基苯硼酸溶液和(R)-1,1,1-三氟异丙胺溶液中溶剂为乙醇。
本发明提供了一种快速识别葡萄糖手性的试剂及其制备方法，通过2- 甲酰基苯硼酸与(R)-1,1,1-三氟异丙胺反应后制备获得的含有CDAsa的试剂，能够有效且快速地对葡萄糖L型与D型手性的快速鉴别，本发明设计并合成含氟的手性主体分子CDAsa，该分子的硼酸与葡萄糖反应形成共价键连接，利用19F NMR信号的区别对L型与D型葡萄糖进行有效的快速分析鉴定。且本发明所设计的制备方法原料相较于市面上传统的方法成本低、反应条件简单，制备获得的产物纯度高。
本发明还提供了所述快速识别葡萄糖手性的试剂的应用，所述应用具体为将试剂应用到识别葡萄糖的手性上。
作为优选的方案，所述应用具体包括以下步骤：
A1：将步骤S2制备获得的试剂与待测葡萄糖在缓冲液内进行衍生化反应；设置核磁共振19F NMR信号采集参数，进行核磁共振测试，得到衍生化反应后试剂与所述识别的葡萄糖的19F NMR信号谱图，记为第一谱图；
A2：将步骤S2制备获得的试剂与待测的葡萄糖的手性化合物中对映异构体标准物进行衍生化反应，在与步骤A1同等条件下进行反应；设置与步骤A1相同的核磁共振19F NMR信号采集参数，进行核磁共振测试，得到衍生化反应后试剂与所述识别的葡萄糖的19F NMR信号谱图，记为第二谱图、第三谱图；
A3：将所述步骤A1、A2得到的第一谱图、第二谱图、第三谱图进行叠加，比较所述第一谱图与所述第二谱图和所述第三谱图相对应的各个19F NMR的化学位移信号，得到所述第一谱图中所述衍生化后的葡萄糖的19F NMR化学位移信号，即可鉴别出所述葡萄糖对应的手性。
作为优选的方案，所述步骤A1中，所述的缓冲液为pH 7.4的HEPES 缓冲液。
作为优选的方案，所述步骤A1中，所述衍生化反应的条件为在25℃下反应1min。
本发明中，从制备CDAsa试剂到将CDAsa试剂应用至鉴别手性中的过程反应式如下：
本发明原理如上式所示，化合物(a)：2-甲酰基苯硼酸，化合物(b)：(R)-1,1,1-三氟异丙胺，CDAsa：手性主体分子：化合物(c)：L型或D型葡萄糖与CDAsa的反应产物。(a)与(b)反应生成含氟的手性主体CDAsa，该主体分子与葡萄糖分子反应形成共价连接，三氟甲基的19F响应葡萄糖分子的不同构型，从而产生不同的19F NMR信号而实现对非对映异构体的分析鉴别。
本发明还提供了上述试剂的具体应用，包括将试剂应用到识别葡萄糖的手性上将制备获得的CDAsa试剂与葡萄糖进行衍生化反应后，对产物进行核磁共振19F NMR信号采集参数，进行核磁共振测试，得到衍生化反应后试剂与识别的葡萄糖的19F NMR信号谱图，与标准葡萄糖的19F NMR信号谱图进行比对，从而区别出手性混合物中的各个对映异构体，实现手性混合物中对映异构体的快速分析鉴别，通过本发明的应用，鉴别的准度高，且鉴别方法简单，具有较高的普适性。
附图说明
图1为本发明中CDAsa鉴别(A)D型和(B)L型葡萄糖的原理反应式；
图2为本发明中CDAsa鉴别(A)D型和(B)L型葡萄糖的19F NMR叠加图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明设计并合成含氟的手性主体分子CDAsa，该分子的硼酸与葡萄糖反应形成共价键连接，利用19F NMR信号的区别对L型与D型葡萄糖进行有效的快速分析鉴定，本发明利用2-甲酰基苯硼酸(a)与(R)-1,1,1-三氟异丙胺(b)反应生成含氟的手性主体分子(或称为手性传感器、手性衍生化试剂)(CDAsa)，该主体分子与葡萄糖分子快速反应形成共价连接，生成含氟的非对映异构体，基于19F NMR化学位移不同对葡萄糖构型进行快速分析鉴别。
具体包括以下：
本发明提供了一种快速识别葡萄糖手性的试剂，所述试剂中包括手性主体分子CDAsa，且所述手性主体分子CDAsa的化学通式如下：
本发明中，所述手性主体分子CDAsa由2-甲酰基苯硼酸与(R)-1,1,1- 三氟异丙胺混合反应制备而得。
本发明还提供了制备权利要求所述快速识别葡萄糖手性的试剂的方法，包括以下步骤：
S1：将2-甲酰基苯硼酸溶液、(R)-1,1,1-三氟异丙胺溶液与三乙胺溶液三者混合反应；
S2：待步骤S1反应后将三乙胺通过旋蒸的方式去除，得到包含手性主体分子CDAsa的快速识别葡萄糖手性的试剂。
本发明所述步骤S1中，所述混合反应的条件为在25℃下反应15min。
本发明所述步骤S1中，所述2-甲酰基苯硼酸溶液、(R)-1,1,1-三氟异丙胺溶液与三乙胺溶液的摩尔比为1：1：0.02。
本发明所述步骤S1中，所述2-甲酰基苯硼酸溶液和(R)-1,1,1-三氟异丙胺溶液中溶剂为乙醇。
本发明还提供了一种上述快速识别葡萄糖手性的试剂的应用，所述应用具体为将试剂应用到识别葡萄糖的手性上。
本发明中，所述应用具体包括以下步骤：
A1：将步骤S2制备获得的试剂与待测葡萄糖在缓冲液内进行衍生化反应；设置核磁共振19F NMR信号采集参数，进行核磁共振测试，得到衍生化反应后试剂与所述识别的葡萄糖的19F NMR信号谱图，记为第一谱图；
A2：将步骤S2制备获得的试剂与待测的葡萄糖的两种对映异构体标准物进行衍生化反应，在与步骤A1同等条件下进行反应；设置与步骤A1相同的核磁共振19F NMR信号采集参数，进行核磁共振测试，得到衍生化反应后试剂与所述识别的葡萄糖的19F NMR信号谱图，记为第二谱图、第三谱图；
A3：将所述步骤A1、A2得到的第一谱图、第二谱图、第三谱图进行叠加，将所述第一谱图与所述第二谱图、所述第三谱图相对应的各个19F NMR 的化学位移信号相比较，得到所述第一谱图中所述衍生化后的葡萄糖的19F NMR化学位移信号，即可鉴别出所述葡萄糖对应的构型。
本发明所述步骤A1中，所述的缓冲液为pH 7.4的HEPES缓冲液。
本发明所述步骤A1中，所述衍生化反应的条件为在25℃下反应1min。
本发明中，衍生化反应是一种利用化学变换把化合物转化成类似化学结构的物质的反应。一个特定功能的化合物参与衍生化反应，其溶解度，沸点，熔点，聚集态或化学成分会产生偏离，由此产生的新的化学性质可用于量化或分离。将待测样品衍生化的作用主要是把难于分析的物质转化为与其化学结构相似但易于分析的物质，便于量化和分离。本发明即利用手性衍生化试剂CDAsa对葡萄糖分子进行衍生化，产物具有不同19F NMR信号的非对映异构体，实现葡萄糖分子的手性识别。
以下提供具体的实施例用于解释本发明上述的制备方法、应用以及试剂：
实施例：
快速识别葡萄糖手性的试剂的制备：
S1：将5.0mM的2-甲酰基苯硼酸(溶于乙醇)以及5mM的(R)-1,1,1- 三氟异丙胺(溶于乙醇)，二者混合于0.1mM三乙胺中，于室温下(25℃)反应15min；
S2：通过旋蒸去除溶液中的三乙胺，得到CDAsa(产率98％)；
上述试剂的应用：
A1：将步骤S2制备获得的CDAsa试剂与待测葡萄糖在缓冲液内进行衍生化反应；设置核磁共振19F NMR信号采集参数，进行核磁共振测试，得到衍生化反应后试剂与所述识别的葡萄糖的19F NMR信号谱图，记为第一谱图；19F NMR谱的采样参数如下：使用Bruker仪器脉冲程序zgig (F19CPD)，检测温度298K，谱宽为113636.367Hz，中心频率为-47068.65 Hz，扫描次数为128次。
A2：将步骤S2制备获得的试剂与D型或L型葡萄糖分子进行衍生化反应，具体为：将2mM CDAsa与5mM的D-葡萄糖(溶于10mM，pH 7.4 HEPES 缓冲液)，于室温下(25℃)反应1min，将2mM CDAsa与5mM的L-葡萄糖(溶于10mM，pH 7.4 HEPES缓冲液)，于室温下(25℃)反应1min；
反应的过程如图1(A)以及图1(B)所示，如图1所示，D型或L-葡萄糖分子分别与CDAsa形成两种产物分子，及一对非对映异构体。因此，在19F NMR谱图中可分别观察到两个19F NMR信号(图2)。通过19F NMR 的谱图叠加可知，四个19F峰化学位移明显不同，且与CDAsa的信号峰完全区别开。基于此可通过19F NMR的谱峰化学位移不同鉴别D型和L型葡萄糖分子。
在与步骤A1同等条件下进行反应；设置与步骤A1相同的核磁共振19F NMR信号采集参数，进行核磁共振测试，得到衍生化反应后试剂与所述识别的葡萄糖的19F NMR信号谱图，记为第二谱图、第三谱图，如图2(A)、图2(B)所示；
A3：将所述步骤A1、A2得到的第一谱图、第二谱图、第三谱图进行叠加，比较所述第一谱图与所述第二谱图、所述第三谱图相对应的各个19F NMR的化学位移信号，得到所述第一谱图中所述衍生化后的葡萄糖的19F NMR化学位移信号，即可鉴别出所述葡萄糖对应的手性。
本发明将CDAsa与葡萄糖混合，无需进行分离纯化，1min之内即可实现对葡萄糖手性的快速鉴别，对其L型和D型进行快速定性分析。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种快速识别葡萄糖手性的试剂，其特征在于：所述试剂中包括手性主体分子CDAsa，且所述手性主体分子CDAsa的化学通式如下：
2.根据权利要求1所述的快速识别葡萄糖手性的试剂，其特征在于：所述手性主体分子CDAsa由2-甲酰基苯硼酸与(R)-1,1,1-三氟异丙胺混合反应制备而得。
3.一种制备权利要求1-2任一项所述快速识别葡萄糖手性的试剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将2-甲酰基苯硼酸溶液、(R)-1,1,1-三氟异丙胺溶液与三乙胺溶液三者混合反应；
S2：待步骤S1反应后将三乙胺通过旋蒸的方式去除，得到包含手性主体分子CDAsa的快速识别葡萄糖手性的试剂。
4.根据权利要求3所述的快速识别葡萄糖手性的试剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述混合反应的条件为在25℃下反应15min。
5.根据权利要求3所述的快速识别葡萄糖手性的试剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述2-甲酰基苯硼酸溶液、(R)-1,1,1-三氟异丙胺溶液与三乙胺溶液的摩尔比为1：1：0.02。
6.根据权利要求3所述的快速识别葡萄糖手性的试剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述2-甲酰基苯硼酸溶液和(R)-1,1,1-三氟异丙胺溶液中溶剂为乙醇。
7.一种权利要求1-2任一项所述快速识别葡萄糖手性的试剂的应用，其特征在于：所述应用具体为将试剂应用到识别葡萄糖的手性上。
8.根据权利要求7所述的快速识别葡萄糖手性的试剂的应用，其特征在于：所述应用具体包括以下步骤：
A1：将步骤S2制备获得的试剂与待测葡萄糖在缓冲液内进行衍生化反应；设置核磁共振19F NMR信号采集参数，进行核磁共振测试，得到衍生化反应后试剂与所述识别的葡萄糖的19F NMR信号谱图，记为第一谱图；
A2：将步骤S2制备获得的试剂与葡萄糖的两种对映异构体标准物进行衍生化反应，在与步骤A1同等条件下进行反应；设置与步骤A1相同的核磁共振19F NMR信号采集参数，进行核磁共振测试，得到衍生化反应后试剂与所述识别的葡萄糖的19F NMR信号谱图，记为第二谱图、第三谱图；
A3：将所述步骤A1、A2得到的第一谱图、第二谱图、第三谱图进行叠加，将所述第一谱图与所述第二谱图、所述第三谱图相对应的各个19F NMR的化学位移信号相比较，得到所述第一谱图中所述衍生化后的葡萄糖的19F NMR化学位移信号，即可鉴别出所述葡萄糖对应的构型。
9.根据权利要求8所述的快速识别葡萄糖手性的试剂的应用，其特征在于：所述步骤A1中，所述的缓冲液为pH 7.4的HEPES缓冲液。
10.根据权利要求8所述的快速识别葡萄糖手性的试剂的应用，其特征在于：所述步骤A1中，所述衍生化反应的条件为在25℃下反应1min。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61213654A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-22 | Daicel Chem Ind Ltd | 酢酸セルロ−スの分析方法 |
| CN1826337A (zh) * | 2002-03-14 | 2006-08-30 | 医药及科学传感器公司 | 从含有α－羟基酸或β－二酮的溶液中检测葡萄糖的组合物及方法 |
| CN111189783A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-22 | 湖北大学 | 一种d-葡萄糖的检测方法和应用 |
| CN111315751A (zh) * | 2017-11-09 | 2020-06-19 | 诺沃挪第克公司 | 葡萄糖敏感性白蛋白结合衍生物 |
| CN112679533A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-20 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种含氟探针及其制备方法与应用 |
| CN113683631A (zh) * | 2020-05-19 | 2021-11-23 | 王凯 | 一种有机硼酸类葡萄糖探针及其制备方法和应用 |
-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61213654A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-22 | Daicel Chem Ind Ltd | 酢酸セルロ−スの分析方法 |
| CN1826337A (zh) * | 2002-03-14 | 2006-08-30 | 医药及科学传感器公司 | 从含有α－羟基酸或β－二酮的溶液中检测葡萄糖的组合物及方法 |
| CN111315751A (zh) * | 2017-11-09 | 2020-06-19 | 诺沃挪第克公司 | 葡萄糖敏感性白蛋白结合衍生物 |
| CN111189783A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-22 | 湖北大学 | 一种d-葡萄糖的检测方法和应用 |
| CN113683631A (zh) * | 2020-05-19 | 2021-11-23 | 王凯 | 一种有机硼酸类葡萄糖探针及其制备方法和应用 |
| CN112679533A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-20 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种含氟探针及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| LUTZ F. TIETZE ET AL.: "Preparation of a New Carboranyl Lactoside for the Treatment of Cancer by Boron Neutron Capture Therapy: Synthesis and Toxicity of Fluoro Carboranyl Glycosides for in vivo 19F-NMR Spectroscopy", CHEM. EUR. J., vol. 6, no. 5, pages 836 - 842, XP071821444, DOI: 10.1002/(SICI)1521-3765(20000303)6:5<836::AID-CHEM836>3.0.CO;2-8 * |
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