DE4439783A1 - Fluoreszente Verbindung geeignet zur Verwendung bei der Detektion von Sacchariden - Google Patents

Fluoreszente Verbindung geeignet zur Verwendung bei der Detektion von Sacchariden

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue fluoreszente Verbindung und insbesondere auf eine fluoreszente Ver­ bindung, die geeignet ist zur Verwendung bei der Detek­ tion von Sacchariden oder Zucker, wie beispielsweise Glukose und ferner auf die Detektion von Sacchariden mit einer solchen Fluoreszenzverbindung.
Stand der Technik. Saccharide oder Zucker sind organische Verbindungen, die für lebende Organismen unerläßlich sind, und die eine wichtige Rolle spielen bei der Infor­ mationsübertragung, bei dem Energiemetabolismus und bei Strukturbildung in solchen Organismen. Beispielsweise ist Glucose, insbesondere D-Glucose eine entscheidende Energiequelle für verschiedene Zellen beim Aufbau ver­ schiedener Organe. Glucose wird in der Leber als Glykogen gespeichert und nach Bedarf für den Energieverbrauch in Körperflüssigkeiten freigegeben. Die Herstellung und der Verbrauch der Glucose sind in Körperflüssigkeiten eines normalen und gesunden Menschen wohl ausgeglichen, wobei die Glucosekonzentration in den Flüssigkeiten oder Fluids konstant gehalten wird. Auf diese Weise gestattet die Detektion oder Feststellung von Glucose im Blut oder im Urin wertvolle Information für die Diagnose von Krankheiten, wie beispielsweise Diabetes und einer Adrenalin­ suffizient.
Ein Glucosesensor unter Verwendung eines Enzyms ist die am besten bekannte praktische Maßnahme zur Detektierung von Sacchariden. Dieses Verfahren umfaßt die Zerlegung der Glucose mit dem Enzym (Glucoseoxydate) und die Mes­ sung der Menge an Wasserstoffperoxid, welches durch die Zerlegung erzeugt wird, und zwar durch geeignete Mittel (wie beispielsweise eine Elektrode). Obwohl dieses Ver­ fahren ein etabliertes Verfahren ist, wird das aus einem lebenden Körper kommende Enzym seine Qualität irreversi­ bel mit der Zeit verändern und kann nicht für die wie­ derholte Verwendung "recycled" werden. Die Probe kann nicht für andere Meßzwecke verwendet werden, da die Glucose bereits zerlegt ist. Zudem richtet sich der konventionelle Sensor nur auf die Detektion von Zucker in einer "in vitro"-Probe, d. h. eine aus dem lebenden Kör­ per entnommene Probe. Wenn es möglich wäre, Saccharide an Stellen innerhalb des lebenden Körpers zu detektieren, so könnte man vielmehr Information erhalten, die außeror­ dentlich brauchbar wäre bei der Diagnose und der Behand­ lung von Krankheiten und der Entwicklung von Arzneimit­ teln. Der derzeitige Saccharidsensor ist jedoch weit weg von der Erfüllung solcher Erwartungen.
Zusammenfassung der Erfindung. Die vorliegende Erfindung sieht eine neue fluoreszente Verbindung vor, die unter verschiedenen möglichen Verwendungen besonders geeignet ist, wie die Verwendung bei der Detektion von Sacchari­ den. Somit wird erfindungsgemäß eine Verbindung vorgese­ hen, die in der Lage ist, Fluoreszenz zu emittieren, und zwar durch Kombination mit Sacchariden; die Verbindung hat eine Molekularstruktur, die folgendes aufweist: ein Fluorophor, mindestens eine Phenylboronsäure-Gruppierung und mindestens ein aminlieferndes Stickstoffatom, wobei das Stickstoffatom in der Nähe der Phenylboronsäure- Gruppierung angeordnet ist, um so intermolekular mit der Boronsäure in Wechselwirkung zu treten.
Eine typische Verbindung, die innerhalb einer derartigen Struktur liegt, kann erfindungsgemäß ausgedrückt werden durch die folgende allgemeine Formel (1):
In der obigen Formel (1) repräsentiert F ein Fluorophor. Beispiele von Fluorphoren sind eine Anzahl von Atomgrup­ pen oder funktionalen Gruppen, die -Elektronensysteme enthalten. Bevorzugte Fluorophore umfassen die folgenden: Naphtyl, Anthryl, Pyrenyl und Phenanthryl, die ausge­ drückt werden können durch die folgenden Strukturformeln (2), (3), (4) und (5):
Die fluorophorbildenden Atom- oder Funktionsgruppen können substituierte sein, so lange die Substituenten oder der Substituent in nicht nachteiliger Weise die Fluororeszenz beeinflußt. Beispielsweise ist die Sub­ stitution mit einer oder mehreren Sulfonsäuregruppen bevorzugt, insbesondere dann, wenn die Verbindung in einem wäßrigen Strömungsmittel oder einem wäßrigem Fluid aufgelöst werden soll für die Detektion von Sacchariden, die darin enthalten sind, da dies der Verbindung die Eigenschaft der Wasserlöslichkeit erteilt. Das am meisten bevorzugte Fluorophor wird durch Anthryl exemplifiziert.
In der Formel (1) bezeichnet R kombiniert mit dem Stick­ stoffatom, eine niedrigere aliphatische oder aromatische Funktionsgruppe. Im allgemeinen ist R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, d. h. Methyl, Ethyl, Pro­ pyl oder Butyl oder eine Phenylgruppe.
In der Formel (1) ist in gleich 0, 1 oder 2. Somit ist das Stickstoffatom in der Verbindung der vorliegenden Erfin­ dung in der Nähe der Boronsäuregruppierung angeordnet und das Stickstoffatom ist durch die Methylengruppe oder Ethylengruppe oder direkt kombiniert an der Ortho-Posi­ tion der Phenylboronsäure. Vorzugsweise ist m gleich 1 und somit ist der Stickstoff mit der Phenylgruppe durch eine Methylengruppe kombiniert.
In der Formel (1) ist n also 0, 1 oder 2, wobei n + m eine ganze Zahl von 2 oder 3 ist. Somit ist das Stickstoffatom und die Boronsäure nicht so weit weg von dem Fluorophor positioniert. Vorzugsweise ist n gleich 1.
Die die Phenylboronsäure bildende Phenylgruppe kann durch einen geeigneten Substituenten oder durch geeignete Sub­ stituenten substituiert sein, so lange nur diese Substi­ tution die Fluoreszenz nicht nachteilig beeinflußt. Bei­ spiele von Substituenten sind Methyl-, Ethyl-, Pro­ pyl-, Butyl-, Phenyl-, Methoxy-, Ethoxy-, Butoxy- und Phenoxygruppen.
Die durch die Formel (1) ausgedrückte erfindungsgemäße Verbindung enthält ein Fluorophor in seiner Molekularstruktur, aber emittiert keine Fluoreszenz bei Abwesenheit von Sacchariden. Das Verständnis geht dahin, daß dies daran liegt, weil die Fluoreszenz des Fluorophors unter­ drückt wird durch das nicht-geteilte Elektronenpaar des Stickstoffatoms: das Elektron des Stickstoff besitzt den niedrigsten angeregten Singulett Energiezustand des Fluorophors, um so die Fluoreszenz zu unterdrücken. Die erfindungsgemäße Verbindung emittiert jedoch Fluoreszenz mit einer hohen Intensität bei der Bindung mit Sacchari­ den. Dieses Phänomen kann wie folgt erläutert werden: Das Vorhandensein von Sacchariden erzeugt eine Verbindung zwischen dem Stickstoffatom (N) und dem Boratom (B) zur Bildung eines starken Komplexes aus dem Saccharid mit der Phenylboronsäureverbindung der Erfindung, wobei das elektronendeffiziente oder arme Boratom eine Bindung mit dem elektronenreichen Stickstoff hat. Somit wird das nicht-geteilte Elektronenpaar des Stickstoffatoms ver­ wendet für die Bindung mit dem Boratom und trägt nicht bei zu dem Fluoreszenz unterdrückenden Elektrogentrans­ ferprozeß, wodurch die intrinsische Fluoreszenz der Verbindung ausgedrückt wird.
Eine typische Verbindung, die im Bereich der Formel (1) der Erfindung fällt, ist die folgende Verbindung mit der Formel (6), wobei F (das Fluorophor) Anthryl ist, R ist Methyl und jeder der Werte n und m ist 1:
Diese Verbindung zeigt eine Fluoreszenzemission einer stark erhöhten Intensität in der Anwesenheit von Mono­ sacchariden, wie beispielsweise D- Glucose und D-Fruc­ tose. Auf diese Weise ist die Verbindung geeignet zur Verwendung bei der Detektion von Monosacchariden im all­ gemeinen oder selbst einem speziellen Monosaccharid. Bei der Detektion eines speziellen Monosaccharids aus einer Probe, die viele Monosaccharide enthalten kann, wird die Probe im allgemeinen einer Vorbehandlung (beispielsweise einer Chromatographie) unterworfen, und zwar für die Trennung der Monosaccharide gefolgt von der Detektion mit der fluoreszenten Verbindung der vorliegenden Erfindung.
Die Detektion mit der fluoreszenten Verbindung der vor­ liegenden Erfindung wird ausgeführt durch Zugabe der Verbindung zu der Probe und durch ein photoskopisches Verfahren, wobei die erhöhte Intensität der Fluoreszenz bestimmt wird, und zwar infolge der Verbindung mit dem Saccharid. Alternativ kann die Detektion mit der erfin­ dungsgemäßen fluoreszenten Verbindung durchgeführt werden durch ein chromatographisches Verfahren, wo die erfin­ dungsgemäße Verbindung auf einem Tragmaterial getragen wird, durch welches die saccharidenthaltende Probe ge­ leitet wird zum Zwecke der Detektion, basierend auf der erhöhten Fluoreszenzintensität infolge des Komplexes der Verbindung und des Saccharids.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Konzept kann auch eine Ver­ bindung vorgesehen sein, die in selektiver Weise sich mit einem speziellen Saccharid verbindet, wodurch eine stark erhöhte Fluoreszenz vorgesehen wird. Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung eine Fluoreszenzverbindung vor, die die folgende allgemeine Formel (7) besitzt:
In der oben angegebenen Formel bezeichnen n und m jeweils 0, 1 oder 2, wobei n + m 2 oder 3 ist. F repräsentiert ein Fluorophor und R repräsentiert eine niedrigere aliphati­ sche oder aromatische Funktionsgruppe.
Die Verbindung der Formel (7) ist gekennzeichnet durch ihre selektive Bindung mit Glucose, was eine starke Fluoreszenz zur Folge hat. Die Verbindung ist daher zur Verwendung bei der Detektion von Glucose geeignet.
In der Formel (7) bezeichnen n und m jeweils eine ganze Zahl, wobei n+m 2 oder 3 sind. Jede der Größen n und m kann 0 sein; somit bezeichnen n und m jeweils 0, 1, 2 oder 3. Vorzugsweise ist n + m 2, wobei jeder der Werte n und m 0, 1 oder 2 ist, wobei beide Werte n und m am be­ vorzugtesten 1 sind. Eine derartige spezifische Länge der Methylen(CH2)-Gruppe oder Gruppierung der erfindungsge­ mäßen Verbindung, ausgedrückt durch die Formel (7), sieht eine Molekularstruktur vor, die geeignet ist, um Glucose zu binden, und zwar durch zwei Boronsäuregruppen oder -gruppierungen der Verbindung.
In der Formel (7) werden die Fluorophore exemplifiziert durch eine Zahl der Atomgruppen oder funktionellen Grup­ pen, die n-Elektronensysteme enthalten. Als bevorzugte Fluorophore sind mitumfaßt die folgenden: Naphthyl, Anthryl, Pyrenyl und Phenanthryl, die ausgedrückt werden können durch die oben genannten Strukturformel (2) bzw. (3) bzw. (4) bzw. (5).
Die fluorophorbildenden Atom- oder Funktionsgruppen können substituierte Gruppen sein, so lange die Substi­ tuenten oder der Substituent nicht in nachteiliger Weise die Fluoreszenz beeinflussen oder beeinflußt. Beispiels­ weise ist die Substitution mit Sulfonsäuregruppen oder eine Sulfonsäuregruppe bevorzugt, da dies der Verbindung Wasserlöslichkeit gibt. Das am meisten bevorzugte Fluor­ phor ist durch Anthryl exemplifiziert.
In der Formel (7) bezeichnet R kombiniert mit dem Stick­ stoffatom eine niedrige aliphatische oder aromatische Funktionsgruppe. Im allgemeinen ist R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlentoffatomen, d. h. Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl oder eine Phenylgruppe.
Bevorzugte Verbindungen der Erfindung fallen in dem Be­ reich der Formel (7) und sind exemplifiziert durch die folgenden Verbindungen (8), (9), (10) und (11), von denen die Verbindung (8) besonders bevorzugt ist.
Überraschenderweise emittieren die erfindungsgemäßen Verbindungen typifiziert durch die Verbindung (8) eine starke Fluoreszenz insbesondere in Anwesenheit von Glu­ cose in einer wäßrigen Lösung mit einer Konzentration entsprechend derjenigen, wie sie in den menschlichen Körperfluids (50-250 mg/l oder 0,0005 M-0,001 M) gefunden wird, und zwar mit einem pH-Wert, der der Neutralität oder nahe Neutralität entspricht. Eine derartige starke Fluoreszenzintensität ändert sich selbst dann nicht in Koexistenz mit anderen Sacchariden, wie beispielsweise Galactose oder Fructose.
Die Emission der starken Fluoreszenz durch die Verbindung (7) der Erfindung in Anwesenheit von Glucose kann wie folgt erläutert werden: Die zwei Boronsäuregruppierungen, wie sie in der Struktur der Formel (7) angeordnet sind, sind geeignet zur kovalenten Bindung mit den vier Hydro­ xylgruppen (OH-Gruppen) an den 1, 2, 4 und 6 Positionen der Glucose, wodurch ein stabiler 1 : 1-Komplex der Ver­ bindung mit Glucose gebildet wird, indem das Unterdrücken (quenching) durch das Stickoffatom in sicherer Weise verhindert wird.
Im Gegensatz dazu können andere Saccharide, wie bei­ spielsweise Fructose, möglicherweise eine Bindung ein­ gehen nur mit einer der zwei Boronsäuregruppierungen, in welchem alle nur eine sehr schwache Fluoreszenz beobach­ tet wird. In der Tat kann keine wesentliche Fluoreszenz beobachtet werden durch Saccharide wie Fructose oder Ga­ lactose, in ihren Konzentrationen wie sie in menschlichen Körperfluids auftreten.
Somit kann die erfindungsgemäße Verbindung typifiziert durch die Formel (8) eine starke Fluoreszenz, insbeson­ dere mit Glucose emittieren, und zwar infolge der spe­ ziellen Anordnung des Fluorophors, der zwei Boronsäure­ gruppierungen und des Stickstoffatoms und daher ist die Verbindung geeignet zur Verwendung bei der Detektion von Glucose. Wenn die Detektion mit einer Lösung durchgeführt wird, kann die Bindung zwischen Glucose und der Fluores­ zenzverbindung leicht gespalten werden durch Änderung des pH-Werts der Lösung durch eine geeignete Säure, wodurch die Glucose wiederhergestellt wird.
Im allgemeinen kann die erfindungsgemäße Verbindung her­ gestellt werden dadurch, daß man einer Phenylboronsäure, bei der die Ortho-Position alkylhalogenisiert ist, ge­ stattet mit einem Reagens zu reagieren, welches aus Al­ kylaminomethylgruppen oder einer Alkylaminomethylgruppe steht, und zwar verbunden mit einem Fluorophor, und zwar ferner in Anwesenheit einer Base und mit einem geeigneten Lösungsmittel.
Durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung können Saccharide, wie beispielsweise Glucose, mit sehr stabiler synthetischer Verbindung detektiert werden, und zwar im Gegensatz zu dem konventionellen enzymatischen Verfahren, bei dem ziemlich instabile Enzyme für die Detektion von Glucose verwendet werden müssen. Darüber hinaus kann bei der Durchführung des Sacchariddetektionsverfahrens mit der erfindungsgemäßen Erfindung eine Probe in Takt ge­ messen werden, d. h. ohne daß sie durch das enzymatische Verfahren zerlegt werden müßte, und daher kann die Probe einer weiteren Messung oder Behandlung unterzogen werden.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindung macht es möglich, ein Saccharid oder Saccharide durch spektrosko­ pische Mittel zu detektieren, und zwar ohne Zerlegung der Saccharide. Die Technologie hat somit gute Aussichten bei der Entwicklung in ein Verfahren, bei dem die Detek­ tion in situ erfolgen kann, und zwar im Hinblick auf eine spezielle Region eines Organs im Körper. Beispielsweise kann durch Verwendung einer optischen Faser, deren Spitze mit einer Verbindung der vorliegenden Erfindung überzogen ist, die Information hinsichtlich Saccharid innerhalb des Körpers kontinuierlich überwacht werden, um so zweckmäßige klinische Daten vorzusehen.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Bescheibung von Ausführungsbei­ spielen anhand der Zeichnung, in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Schema, welches die Synthese einer erfin­ dungsgemäßen Fluoreszenzverbindung veran­ schaulicht;
Fig. 2 die Fluoreszenzintensitäten der erfindungsgemäßen Verbindung in Anwesenheit von Monosacchariden;
Fig. 3 ein Schema, welches die Synthese einer weiteren Fluoreszenzverbindung der Erfindung darstellt;
Fig. 4 die Fluoreszenzintensitäten der erfindungsgemäßen Verbindung in Anwesenheit vorn Glucose und anderen Monosacchariden.
Es sei bemerkt, daß in den hier angegebenen chemischen Strukturformeln wie üblich die Kohlenstoffatome und die Stickstoffatome in dem Methyl- oder Methylengruppen weg­ gelassen wurden.
Die Erfindung sei nunmehr zur Erleichterung des Ver­ ständnisses anhand der folgenden Beispiele erläutert.
Beispiel 1
Die Fluoreszenzverbindung der Formel (6) wird entspre­ chend dem synthetischen Routen gemäß Fig. 1 hergestellt.
Als erstes wird die Phenylboronsäure, wie folgt herge­ stellt: Orthobromtoluol wird mit Magnesium (1,1-Äqui­ valente in Diethylether bei 25°C zur Reaktion gebracht. Das Grignrad-Reagens wird tropfenweise einer Lösung aus Trimethylborat (10 Äquivalente) in Diethylether bei -78°C zugegeben. Die Mischung wird weitere 2 Stunden gerührt und sodann gestattet, daß sie sich auf Raumtemperatur erwärmt und sie wird für weitere 2 Stunden gerührt. Der Diethylether wird durch reduziertem Druck entfernt und der Feststoff wird aus Wasser rekristallisiert. Das Bo­ ronsäureprodukt wird in einem Vakuumofen über Nacht ge­ trocknet.
Das Boronsäureanhydrid wird mit NBS (N-Bromsuccinimid) (1,1 Äquivalente) und katalytischem AIBN (Azoisobutyl­ nitril), in Tetrachlorkohlenstoff als Lösungsmittel ge­ mischt. Die Mischung wird rückgeführt oder "refluxed", und zwar unter der Bestrahlung einer 200-Watt-Lampe für 2 Stunden. Die Lösung wird, wenn sie heiß ist, gefiltert und das Lösungsmittel wird entfernt, um das gewünschte Bromethylboronsäureanhydrid zu ergeben.
Das Brommethylboronsäureanhydrid wird mit 9-Methylamino­ methylanthracen (2,1 Äquivalente) in Chloroform gemischt und 2 Stunden lang rückgeleitet oder "refluxed". Wenn die Mischung kalt ist, wird sie gefiltert und das Lösungs­ mittel wird entfernt. Der Feststoff wird dann mit Di­ ethylether gewaschen und aus Ethylacetat rekristalli­ siert, um das gewünschte Produkt zu ergeben.
Analyse des Produkts: PMR (CDCL3); chemische Verschiebung (ppm): 2,2 (3H, s), 3,9 (2H, s); 4,5 (2H, s), 7,4 (4H, m), 8,0 (4H, m), 8,4 (1H, s).
MS (SIMS negativ): Masse plus Glykol minus 2 Wasser und 1 Proton 410.
Beispiel 2
Die Verbindung der Formel (6) wird wie in Beispiel 1 her­ gestellt und hinsichtlich Fluoreszenz gemessen, um die Anwendbarkeit der Verbindung auf die Sacchariddetektion auszuwerten.
Eine wäßrige Lösung der Verbindung (1,2 × 10-5 M) wurde hergestellt, und zwar enthielt sie Natriumchlorid (0,05 M). Der Lösung wurde ein Saccharid (D-Glucose oder D-Fructose) in einer Konzentration von 0,05 M zugegeben, um das Gesamtvolumen der resultierenden Mischung von 100 ml zu erhalten. Die Messungen wurden ausgeführt unter Veränderung des pH-Wertes von annähernd 12 durch die schrittweise Zugabe von HCl. Die aus der Lösung entnom­ mene Probe wird der Messung des Fluoreszenzspektrums ausgesetzt, nachdem der pH-Wert stabilisiert wurde und wurde sodann der Lösung zurückgeführt, und zwar gefolgt von der Zugabe von HCl zur Einstellung des pH-Werts für die weitere Messung. Die Fluoreszensspektren wurden auf einem Hitachi-Fluorophotospektrometer F-4500 gemessen, indem UV für die Anregung verwendet wird. Die Ergebnisse sind in Fig. 2 gezeigt.
Wie man aus Fig. 2 ersieht, hat die Verbindung (6) eine sehr niedrige Fluoreszenzintensität über den pH-Wertbe­ reich von ungefähr 3 bis zu den höheren pH's, was nahe­ liegt, daß die Fluoreszenz infolge von Anthracen unter­ drückt wird. In Anwesenheit von Sacchariden wird jedoch die Fluoreszenz stark erhöht, und zwar über einen breiten pH-Wertbereich von 4 bis 10. Es ist daher zu ersehen, daß die Verbindung (6) für die Detektion von Sacchariden durch Fluoreszenz verwendet werden kann.
Beispiel 3
Die Fluoreszenzverbindung der Formel (8) wird hergestellt nach den Synthesewegen gemäß Fig. 3.
Die Orthomethylboronsäure wird bromiert mit NBS, und zwar in Tetrachlorkohlenstoff mit AIBN als Initiator unter Rückflußbedingungen und Beleuchtung über 3 Stunden hinweg (Ausbeute 60%) (i). Die sich ergebende Orthobromme­ thylboronsäure wird sodann zur Reaktion gebracht mit 2,2- Diemethyl-1,3-propandiol in Toluol mit azeotropischer Entfernung von Wasser über Nacht (Dean Stark) (quanti­ tative Ausbeute) (ii).
Die geschützte oder erhaltene Orthobrommethylboronsäure wird sodann mit Anthryldiamin und Kaliumcarbonat in THF unter Rückflußbedingungen über Nacht zur Reaktion ge­ bracht (Ausbeute 5% isoliert) (iii). Die schützende Gruppe wird entfernt, und zwar in 33,3% MeOH/H2O mit einem pH-Wert 7,7 und Raumtemperatur (iv).
Analyse des Produkts (geschützte Diboronsäure): PMR (CDCL3, 300 MHz), chemische Verschiebung (ppm) 8,4 (m, aromatisch, 16H), 4,4 (s, CH2 (anthrylisch), 4H) 3,3, (s CH2 benzylisch) 4H), 3,6 (s,CH2 (schützende Gruppe), 8H), 2,2 (s, CH3N, 6H), 0,9 (s, CH3 (schützende Gruppe), 12H).
MS (SIMS; NPOE) Masse plus 668.
Beispiel 4
Die Verbindung der Formel (8), wie sie in Beispiel 3 hergestellt wurde, wird hinsichtlich Fluoreszenz gemes­ sen, und die Anwendbarkeit der Verbindung zur Glucose­ detektion auszuwerten.
Die Diboronsäureverbindung (8) wird in einer gepufferten (pH 7,77, 0,01 M KCl, 0,000262 M KH2PO3 wäßrigen Methanol­ säurelösung (33% Methanol Wasser) aufgelöst. Portionen oder Teile von Sacchariden wurden in 100 ml der Lösung zugegeben und die Fluoreszenzspektra wurden auf einem Hitachi F-4500 Fluorospektrophotometer gemessen, und zwar zusammen mit einem Hewlett Packard VETRA 286/12 Computer. UV (370 nm) wurde zur Anregung verwendet.
Die Ergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt, wobei die Abszisse die logarithmische Molarkonzentration des Saccharids und die Ordinate die relative Fluoreszenzintensität angibt. Wie man aus der Figur erkennt, emittiert die Verbindung (8) der vorliegenden Erfindung eine starke Fluoreszenz insbesondere bei Anwesenheit von Glucose selbst in einer relativ geringen Konzentration. Es sei besonders darauf hingewiesen, daß die Fluoreszenzintensität linear mit der Saccharidkonzentration ansteigt, und zwar im Bereich von 0,0005 M bis 0,001 M entsprechend der Glucosekonzentration, die normalerweise in menschlichen Körperfluids gemessen wird. Dieser Trend gilt nicht nur im Falle des Vorhan­ denseins von Glucose allein, sondern auch im Falle des Vorhandenseins von Glucose gleichzeitig mit anderen Sacchariden, wie beispielsweise Galactose oder Fructose.
Im Gegensatz dazu entwickelt die Verbindung (8) nahezu keine Fluoreszenz bei Anwesenheit von Ethylenglykol als Kontrollmittel. Bezüglich Galactose oder Fructose zeigt die Verbindung keine substantielle Fluoreszenz selbst bei der maximal möglichen Konzentration eines solchen Sac­ charids in den Körperfluids (0,0001 M), sondern entwickelt die Fluoreszenz nur dann, wenn die Konzentration dieser Saccharide höher ist um eine oder zwei Größenordnungen. Es ist daher verständlich, daß die Verbindung (8) der vorliegenden Erfindung bei der Detektion von Glucose verwendet werden kann, da sie starke Fluoreszenz, insbe­ sondere in Anwesenheit von Glucose emittiert.
Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Eine Fluoreszenzverbindung mit einer Molekularstruktur, die ein Fluorophor aufweist, mindestens eine Phenylbo­ ronsäuregruppierung und mindestens ein aminvorsehendes Stickstoffatom, wobei das Stickstoffatom in der Nähe der Phenylboronsäuregruppierung angeordnet ist, um so in Wechselwirkung zu treten in intermolekularer Hinsicht mit der Boronsäure. Die Verbindung emittiert Fluoreszenz mit einer hohen Intensität bei der Bindung mit Sacchariden oder einem Saccharid und die Verbindung ist daher geeig­ net zur Verwendung bei der Detektion eines oder mehrerer Saccharide.

Claims (7)

1. Eine Fluoreszenzverbindung mit einer Molekularstruk­ tur, die ein Fluorophor aufweist, mindestens eine Phenylboronsäuregruppierung und mindestens ein aminvorsehendes Stickstoffatom, wobei das Stick­ stoffatom in der Nähe der Phenylboronsäuregrup­ pierung angeordnet ist, um so intermolekular mit der Boronsäure in Wechselwirkung zu treten.
2. Eine Fluoreszenzverbindung mit der folgenden all­ gemeinen Formel:
wobei F ein Fluorophor repräsentiert, R ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus niedrigen aliphatischen und aromatischen Funktionsgruppen besteht, und n und m jeweils 0, 1 oder 2 ist, wobei n+m 2 oder 3 ist.
3. Eine Fluoreszenzverbindung nach Anspruch 2, wobei F ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Naphthyl, Anthryl, Pyrenyl und Phenanthryl.
4. Eine Fluoreszenzverbindung der folgenden Formel:
5. Eine Fluoreszenzverbindung der folgenden allgemeinen Formel:
wobei F ein Fluorophor repräsentiert, R ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus niedrigen aliphati­ schen und aromatischen Funktionsgruppen und n und m jeweils 0, 1 oder 2 sind und n+m 2 oder 3 sind.
6. Eine Fluoreszenzverbindung nach Anspruch 5, wobei F aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Naphthyl, Anthryl, Pyrinyl und Phenantryl.
7. Eine Fluoreszenzverbindung mit der folgenden Formel:
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