KR101845875B1 - Tripeptide derivatives, preparation method thereof, chemosensor having the same and detection method of aluminium ion and trivalent metal ion using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a tripeptide derivative, a preparation method for the same, a chemical sensor comprising the same, and a detection method for aluminum ions (Al^(3+)) and trivalent metal ions. The tripeptide derivative of the present invention, represented by chemical formula 1 can selectively, quantitatively, and simultaneously or at separate times detect aluminum ions (Al^(3+)), gallium ions (Ga^(3+)), indium ions (In^(3+)), and iron ions (Fe^(3+)) even in the presence of other metal ions that may act as interfering materials; and can easily penetrate into a living cell, and thus may be beneficially used as a fluorescence-sensitive chemical sensor capable of detection through changes in fluorescence intensity due to binding to aluminum ions (Al^(3+)), gallium ions (Ga^(3+)), indium ions (In^(3+)), and iron ions (Fe^(3+)) inside the living cell.

Description

트리펩타이드 유도체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 화학센서 및 이를 이용한 알루미늄 이온 및 3가 금속이온을 검출하는 방법{Tripeptide derivatives, preparation method thereof, chemosensor having the same and detection method of aluminium ion and trivalent metal ion using the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tripeptide derivative, a method for producing the tripeptide derivative, a chemical sensor including the tripeptide derivative, and a method for detecting an aluminum ion and a trivalent metal ion using the tripeptide derivative, a chemosensor having the same and detection method of aluminum ion and trivalent metal ion the same}

본 발명은 트리펩타이드 유도체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 화학센서 및 이를 이용한 알루미늄 이온(Al3 +) 및 3가 금속이온(M3+)을 검출하는 방법에 관한 것이다.The invention is tripeptide derivatives, their preparation, chemical sensors, and using the same aluminum ion containing them (Al + 3) and 3 relates to a method of detecting a metal ion (M 3+).

생체 내 주요 물질과 이온들에 대한 새로운 센서의 설계와 연구는 그 동안 많은 관심을 받으며 활발히 진행되어 왔다. 최근 초분자(supramolecule) 화학을 비롯하여 아미노산, 펩타이드 등 다양한 분자를 이용한 선택적으로 이온 또는 여러 가지 다른 종류의 게스트 화합물들과 결합할 수 있는 호스트 화합물의 설계에 대하여 큰 가능성을 보여 왔으며, 최근 펩타이드에 형광물질을 도입함으로써 특정 게스트 화합물과의 결합 시 발생되는 형광변화를 이용하여 보다 손쉽게 검출할 수 있는 형광 화학센서(fluorescent chemosensor)의 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.The design and study of new sensors for the major substances and ions in vivo has been actively underway and has attracted much interest. Recently, supramolecule chemistry has shown great potential for the design of host compounds that can bind selectively to ions or various other guest compounds using various molecules such as amino acids, peptides, etc. Recently, The development of a fluorescent chemosensor capable of more easily detecting the change in fluorescence generated upon binding with a specific guest compound has been actively studied.

형광이란 특정한 광파장(여기파장)을 갖는 광자가 표지분자(indicator molecule)와 충돌하고, 충돌의 결과로 전자가 고 에너지 준위로 여기(excitation)되면서 일어나는 광화학적 현상이다. 여러 분석방법 중에서 형광을 이용하는 방법은 매우 뛰어난 감도로 인해 10-9 M 농도에서도 신호를 관찰할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 따라서 이 분석방법은 널리 활용되고 있는데 최근에는 이러한 성질을 이용하여 양이온, 음이온 그리고 중성 유기 분자들의 검출용 형광 화학센서에 응용되는 연구들이 발표된 바 있다(비특허문헌 1).Fluorescence is a photochemical phenomenon that occurs when a photon with a specific wavelength (excitation wavelength) collides with an indicator molecule and excites the electron to a high energy level as a result of the collision. Among the various analytical methods, the fluorescence method has a great advantage of observing signals at a concentration of 10 -9 M due to its excellent sensitivity. Therefore, this analytical method has been widely used. In recent years, studies have been made on the application to fluorescent chemical sensors for the detection of cations, anions and neutral organic molecules by using such properties (Non-Patent Document 1).

알루미늄(Al)은 금속 중에서 가장 풍부한 금속이며, 전체 원소 중에서도 산소와 실리콘 다음으로 풍부한 원소이다. 또한, 자동차 및 컴퓨터 제조업 등의 많은 산업 분야와 의학 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나 3가 알루미늄 이온(Al3 +)은 생화학적인 관점에서 볼 때, 독성이 있는 물질로 알려져 있다. 신체 내의 높은 수준의 알루미늄 이온은 알츠하이머병과 파킨슨병을 포함하는 신경계에 심각한 손상을 야기한다. 게다가, 높은 농도의 알루미늄 이온은 토양 산성화와 수생환경에 피해를 일으킨다. 예를 들어, 물속에 있는 알루미늄은 인의 흡수를 억제하기 때문에 식물의 성장을 방해한다. 이에, 미국 환경 보호국(EPA)은 식수와 지표수의 알루미늄 이온의 양을 엄격하게 규제하고 있다. 이런 이유 때문에, 수용액에서 낮은 농도의 알루미늄 이온을 검출하는 것은 환경적 측면에서 매우 중요하다. 비록 유도결합플라즈마 질량분석기(Inductively coupled plasma mass spectrometer, ICP-MS)와 원자흡광분석기(Atomic absorption spectrophotometer, AAS) 같은 기기들을 사용한 종래의 방법들이 낮은 수준의 알루미늄 이온을 확인하는데 지금도 이용되고 있지만, 이러한 방법들은 비싼 장비와 많은 시간이 필요하며, 실시간으로 알루미늄을 검출하는 것이 불가능하다는 단점이 있다.Aluminum (Al) is the most abundant metal in the metal, and among all the elements, oxygen and silicon are the next most abundant elements. Also, it is widely used in many industrial fields such as automobile and computer manufacturing industries and medical fields. However, trivalent aluminum ions (Al 3 + ) are known to be toxic in biochemical terms. High levels of aluminum ions in the body cause serious damage to the nervous system, including Alzheimer's and Parkinson's. In addition, high concentrations of aluminum ions cause soil acidification and damage to the aquatic environment. For example, aluminum in water inhibits plant growth because it inhibits phosphorus absorption. Therefore, the US Environmental Protection Agency (EPA) strictly regulates the amount of aluminum ions in drinking water and surface water. For this reason, the detection of low concentrations of aluminum ions in aqueous solutions is of great environmental importance. Although conventional methods using instruments such as an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS) and an Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) are still used to identify low levels of aluminum ions, The methods are expensive and require a lot of time, and it is impossible to detect aluminum in real time.

주기율표상 알루미늄과 동족에 위치하는 3가 이온인 갈륨 이온(Ga3 +)은 물, 채소 및 과일에 소량 존재하는데, 신체 내의 갈륨 화합물은 목의 통증과 호흡곤란 및 가슴 통증 등을 유발할 수 있다. 게다가, 기체 형태의 갈륨에 노출될 경우, 폐수종과 부분적인 마비와 같은 매우 심각한 상태에 이를 수 있다. 인듐(In) 또한 알루미늄 및 갈륨과 동족인 원소로서, 수용액의 인듐 이온(In3 +)은 대사작용을 방해하고, 심장, 간장 및 폐에 손상을 입히는 것으로 알려져있다.Gallium ions (Ga 3 + ), a trivalent ion in the same group as aluminum in the periodic table, are present in small amounts in water, vegetables, and fruits. Gallium compounds in the body can cause neck pain, dyspnea and chest pain. In addition, exposure to gaseous forms of gallium can lead to very severe conditions, such as pulmonary edema and partial paralysis. Indium (In) is also an element that is analogous to aluminum and gallium. It is known that the indium ion (In 3 + ) in aqueous solution interferes with the metabolism and damages the heart, liver and lung.

3가 이온 중 철(Ⅲ) 은 빠른 산화-환원 반응속도를 가지기 때문에 효소-촉매 반응에서 호환이 가능한 물질이고, 전자전달 계의 보조 인자로서 사용된다. 따라서, 신체 내 철 이온의 불균형은 많은 질병을 야기할 수 있다. 3가 철이 과량 존재하는 경우, 라디칼이 생성되어 DNA와 기관의 단백질에 손상을 입힐 수 있으며, 3가 철이 결핍되면 빈혈, 간 손상, 신장 손상, 당뇨병 및 심장병 등을 유발할 수 있다.Iron (III) in the trivalent ion is a compatible material in the enzyme-catalytic reaction because it has a rapid oxidation-reduction reaction rate and is used as a co-factor in the electron transport system. Thus, imbalance of iron ions in the body can cause many diseases. In the presence of excess trivalent iron, radicals can be generated to damage DNA and organ proteins, and deficiency of trivalent iron can lead to anemia, liver damage, kidney damage, diabetes and heart disease.

그러므로 3가 금속 이온(M3+)을 선택적으로 검출할 수 있는 검출제를 개발하는 것이 매우 중요하여 많은 연구가 이루어지고 있으나, 여러 3가 금속 이온(M3+)을 동시에 검출하는 검출제를 개발하는 것이 매우 어려우며, 실제로 알루미늄 이온(Al3+) 이외에 3가 금속 이온(M3+)을 검출하는 화학 센서는 잘 알려져있지 않은 실정이다.Therefore, it is very important to develop a detection agent capable of selectively detecting a trivalent metal ion (M 3+ ), and many studies have been made. However, a detection agent that simultaneously detects a trivalent metal ion (M 3+ ) It is very difficult to develop. In fact, chemical sensors that detect trivalent metal ions (M 3+ ) in addition to aluminum ions (Al 3+ ) are not well known.

형광을 이용하는 방법은 필요한 기기가 작고 저렴하며 간단하지만 높은 감도를 가지기 때문에 낮은 농도의 분석물질을 검출하는데 가장 유용한 방법이다. 따라서, 알루미늄 이온(Al3 +)을 검출하기 위한 몇몇 종류의 형광 화학센서들이 보고되었다. 보고된 몇몇 형광 화학센서들은 알루미늄 이온(Al3 +)에 대해 민감한 반응을 보여주지만, 대부분 물에 잘 녹지 못하기 때문에 유기용매 또는 물과 유기용매를 섞은 용매에서만 활용될 수 있다(특허문헌 1). 물에서 알루미늄 이온(Al3 +) 및 3가 금속 이온(M3+)은 Lewis 산으로 작용하기 때문에, 물과 유기용매를 섞은 용매에 알루미늄 이온(Al3+) 및 3가 금속 이온(M3+)을 첨가하는 것은 화학센서의 형광 방출에 영향을 미치는 용액의 pH를 변화시켜 정확한 측정을 할 수 없게 만든다. 게다가, 물에서 알루미늄 이온(Al3 +)을 비롯한 3가 금속 이온(M3+)의 용해도와 용해종은 pH에 매우 의존적이다. 예를 들어, 알루미늄 이온(Al3 +)은 산성 pH에서 물에 잘 녹지만, pH가 증가함에 따라 OH- 착물(Al(OH)2+, Al(OH)2 +, Al(OH)3, Al(OH)4 -)을 형성한다. 뿐만 아니라, 대부분의 알루미늄 화학센서들은 흔히 공통적으로 Schiff base(이민)을 알루미늄을 수용하는 중요 리간드로서 사용한다. 하지만, 이민은 수용액에서 불안정하기 때문에 실제 시료 용액에서 다양한 농도의 알루미늄을 검출하기 위한 새로운 수용체를 포함하는 새로운 형광 화학센서의 개발이 필요하다.Fluorescence is the most useful method for detecting low concentrations of analytes because the equipment required is small, inexpensive, and simple yet high in sensitivity. Thus, some kind of fluorescent chemical sensors for detecting the aluminum ions (Al + 3) have been reported. Some reported fluorescence chemical sensors show a sensitive reaction to aluminum ions (Al 3 + ), but most of them are not soluble in water and can only be used in organic solvents or solvents in which water and organic solvents are mixed (Patent Document 1) . Aluminum ion in water (Al 3 +) and trivalent metal ions (M 3+) is because it acts as a Lewis acid, an aluminum ion in a solvent mixture of water and an organic solvent (Al 3+) and trivalent metal ions (M 3 + ) In the solution causes the pH of the solution, which affects the fluorescence emission of the chemical sensor, to change, making accurate measurements impossible. In addition, the solubility and dissolution of the aluminum ion species (Al 3 +) 3 metal ion (M 3+), including in the water is highly dependent on pH. For example, aluminum ions (Al + 3) is only poorly soluble in water in an acidic pH, with increasing pH OH - complex (Al (OH) 2+, Al (OH) 2 +, Al (OH) 3, Al (OH) 4 < - >). In addition, most aluminum chemistry sensors commonly use a Schiff base (imine) as an important ligand to house aluminum. However, since the immigration is unstable in aqueous solution, it is necessary to develop a new fluorescence chemical sensor containing a new receptor for detecting various concentrations of aluminum in the actual sample solution.

한편, 펩타이드를 이용한 중금속 형광 센서를 합성하여 다양한 종류의 전이금속을 검출하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 형광 펩타이드 센서는 다음과 같은 몇 가지 측면에서 많은 관심을 받고 있다. 펩타이드를 포함하는 형광 센서는 고체상 합성법을 이용하여 빠른 시간 내에 비교적 손쉽게 합성을 할 수 있으며, 여러 가지 아미노산의 조합을 이용하여, 원하는 금속 이온에 대한 선택성과 감도를 조절할 수 있다. 또한, 생리적 조건과 유사한 수용액에 잘 녹기 때문에 유기용매를 쓰지 않아도 사용이 용이하므로 환경 친화적이며, 금속 이온에 대한 결합능력이 매우 우수한 점이 기존 형광 화학센서와 차별화된 점이라 할 수 있다. 나아가, 합성된 형광 펩타이드 센서를 고체상 장치에 손쉽게 결합시킬 수 있고, 중금속 흡착 제거 등의 응용이 가능하다. 최근엔 합성된 형광 펩타이드 센서를 이용해 2가 금속이온을 검출하는 방법에 대해서도 연구되었다(특허문헌 2). 그러나 아직까지 펩타이드를 수용체로 이용한 알루미늄 이온(Al3 +) 및 3가 금속 이온(M3+) 인식 형광 센서는 시도되지 않은 실정이다.On the other hand, studies for detecting various kinds of transition metals by synthesizing heavy metal fluorescence sensors using peptides have been actively conducted. Fluorescent peptide sensors are attracting a lot of attention in several ways: Fluorescence sensors including peptides can be synthesized relatively easily in a short time using a solid phase synthesis method, and the selectivity and sensitivity for a desired metal ion can be controlled by using various combinations of amino acids. In addition, since it melts well in an aqueous solution similar to physiological conditions, it is easy to use without using an organic solvent, so it is environment-friendly and has excellent ability to bind to metal ions. Further, the synthesized fluorescent peptide sensor can be easily bonded to a solid-phase device, and application such as removal of heavy metal adsorption can be applied. Recently, a method for detecting divalent metal ions using a synthesized fluorescent peptide sensor has also been studied (Patent Document 2). However, aluminum ion (Al 3 + ) and trivalent metal ion (M 3+ ) recognition fluorescence sensors using a peptide as a receptor have not yet been attempted.

이에, 본 발명자들은 알루미늄 이온(Al3 +) 및 3가 금속 이온(M3+)을 선택적으로 검출할 수 있는 센서를 개발하던 중, 펩타이드로부터 유래된 화합물이 산성 수용액에서 알루미늄 이온(Al3 +) 및 3가 금속 이온(M3+)을 선택적으로 검출할 수 있는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.Thus, the inventors of aluminum ions (Al + 3) and trivalent metal ions (M 3+) is a compound derived from one, selective peptide was able to detect developing sensors that aluminum ion in the acidic aqueous solution (Al 3 + ) And a trivalent metal ion (M 3+ ) can be selectively detected. Thus, the present invention has been completed.

대한민국등록특허 제10-1105334호Korean Patent No. 10-1105334 대한민국등록특허 제10-1523311호Korean Patent No. 10-1523311

A. P. de Silva., et al., Chem. Rev. 97, (1997)A. P. de Silva., Et al., Chem. Rev. 97, (1997)

본 발명의 목적은 트리펩타이드 유도체를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a tripeptide derivative.

본 발명의 다른 목적은 상기 트리펩타이드 유도체의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the tripeptide derivative.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 트리펩타이드 유도체를 포함하는 형광 감응 화학센서를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a fluorescence-sensitive chemical sensor comprising the tripeptide derivative.

본 발명의 다른 목적은 상기 트리펩타이드 유도체를 이용한 알루미늄 이온(Al3+), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)을 검출하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the invention is to provide a method of detecting the aluminum ion (Al 3+), gallium ion (Ga 3 +), indium ion (In + 3) and iron ion (Fe + 3) with the tripeptide derivative will be.

상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체, 또는 이의 광학이성질체를 제공한다.The present invention provides a tripeptide derivative represented by the following formula (1), or an optical isomer thereof.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112016104161352-pat00001
Figure 112016104161352-pat00001

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

R은 -NH2 또는 -OH; 및R is -NH 2 or -OH; And

n은 1 내지 4이다.n is 1 to 4;

또한, 본 발명은 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,The present invention also relates to a process for producing a compound represented by the formula (1)

화학식 2로 표시되는 고체상에 지지된 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 4의 화합물을 제조하는 단계(단계 1);Reacting a compound supported on a solid phase represented by formula (2) with a compound represented by formula (3) to prepare a compound represented by formula (4) (step 1);

상기 단계 1에서 제조된 화학식 4의 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 5의 화합물을 제조하는 단계(단계 2);Reacting the compound of Formula 4 prepared in Step 1 with a compound of Formula 3 to prepare a compound of Formula 5 (Step 2);

상기 단계 2에서 제조된 화학식 5의 화합물을 화학식 6의 화합물과 반응시켜 화학식 7의 화합물을 제조하는 단계(단계 3);Reacting the compound of Formula 5 prepared in Step 2 with a compound of Formula 6 to prepare a compound of Formula 7 (Step 3);

상기 단계 3에서 제조된 화학식 7의 화합물을 5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 8의 화합물을 제조하는 단계(단계 4); 및Reacting the compound of Formula 7 prepared in Step 3 with 5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonyl chloride to prepare a compound of Formula 8 (Step 4); And

상기 단계 4에서 제조된 화학식 8의 화합물에서 t-부틸 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1a로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 제조하는 단계(단계 5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 트리펩타이드 유도체의 제조방법을 제공한다.(Step 5) of removing the t-butyl protecting group from the compound of formula (8) prepared in step 4 and separating from the solid phase to obtain the tripeptide derivative represented by formula (1a). Of the present invention.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112016104161352-pat00002
Figure 112016104161352-pat00002

상기 반응식 1에서,In the above Reaction Scheme 1,

n은 1 내지 4이고;n is from 1 to 4;

Figure 112016104161352-pat00003
은 고체상으로써, 아마이드가 연결된 메틸벤즈히드릴아민(MBHA) 수지, 왕(Wang) 수지, 폴리에틸렌글리콜-폴리스틸렌(PEG-PS) 수지, 실리카 나노 입자, 티타늄옥사이드 나노 입자 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하고; 및
Figure 112016104161352-pat00003
Is selected from the group consisting of methylbenzhydrylamine (MBHA) resin, Wang resin, polyethylene glycol-polystyrene (PEG-PS) resin, silica nanoparticles, titanium oxide nanoparticles and chitosan in the solid phase 1 < / RTI > And

Fmoc는 보호기로써, 플루오레닐메틸옥시카르보닐 클로라이드(Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride)이고; 및Fmoc is a protecting group, fluorenylmethyloxycarbonyl chloride; And

화학식 1a는 상기 화학식 1의 유도체이다.Formula (1a) is a derivative of Formula (1).

나아가, 본 발명은 하기 반응식 2에 나타난 바와 같이,Further, the present invention relates to a process for the preparation of

화학식 2a로 표시되는 고체상에 지지된 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 4a의 화합물을 제조하는 단계(단계 1);Reacting a compound supported on a solid phase represented by formula (2a) with a compound represented by formula (3) to prepare a compound represented by formula (4a) (step 1);

상기 단계 1에서 제조된 화학식 4a의 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 5a의 화합물을 제조하는 단계(단계 2);Reacting the compound of formula (4a) prepared in step 1 with a compound of formula (3) to prepare a compound of formula (5a) (step 2);

상기 단계 2에서 제조된 화학식 5a의 화합물을 화학식 6의 화합물과 반응시켜 화학식 7a의 화합물을 제조하는 단계(단계 3);Reacting the compound of formula 5a prepared in step 2 with a compound of formula 6 to prepare a compound of formula 7a (step 3);

상기 단계 3에서 제조된 화학식 7a의 화합물을 5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 8a의 화합물을 제조하는 단계(단계 4); 및Reacting the compound of formula (7a) prepared in step 3 with 5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonyl chloride to prepare a compound of formula (8a) (step 4); And

상기 단계 4에서 제조된 화학식 8a의 화합물에서 t-부틸 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1b로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 제조하는 단계(단계 5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 트리펩타이드 유도체의 제조방법을 제공한다.Removing the t-butyl protecting group from the compound of formula (8a) prepared in step 4 and separating from the solid phase to prepare a tripeptide derivative represented by formula (1b) (step 5). Of the present invention.

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure 112016104161352-pat00004
Figure 112016104161352-pat00004

상기 반응식 2에서,In the above Reaction Scheme 2,

X는 할로겐이고;X is halogen;

n은 1 내지 4이고;n is from 1 to 4;

Figure 112016104161352-pat00005
은 고체상으로써, 2-클로로트리틸클로라이드(2-Chlorotrityl chloride) 수지, 왕(Wang) 수지, 폴리에틸렌글리콜-폴리스틸렌(PEG-PS)수지, 실리카 나노 입자, 티타늄옥사이드 나노입자 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하고;
Figure 112016104161352-pat00005
Is selected from the group consisting of 2-chlorotrityl chloride resin, Wang resin, polyethylene glycol-polystyrene (PEG-PS) resin, silica nanoparticles, titanium oxide nanoparticles and chitosan as solid phase. And is characterized in that:

Fmoc는 보호기로써, 플루오레닐메틸옥시카르보닐 클로라이드(Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride)이고; 및Fmoc is a protecting group, fluorenylmethyloxycarbonyl chloride; And

화학식 1b는 상기 화학식 1의 유도체이다.Formula 1b is a derivative of Formula 1 above.

또한, 본 발명은 상기 트리펩타이드 유도체를 포함하는 알루미늄 이온(Al3+), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 검출할 수 있는 형광 감응 화학센서를 제공한다.Further, the first invention is selected from the group consisting of aluminum ions (Al 3+), gallium ion (Ga + 3), indium ion (In + 3) and iron ion (Fe + 3) containing the tripeptide derivative Provided is a fluorescence-sensitive chemical sensor capable of detecting an object to be detected or more.

나아가, 본 발명은 상기 트리펩타이드 유도체를 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3+), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 포함하는 시료에 투입시키는 단계(단계 1); 및Further, the above present invention is one member selected from the group consisting of the tripeptide derivative of aluminum ions (Al + 3), gallium ion (Ga 3+), indium ion (In + 3) and iron ion (Fe + 3) Into a sample containing the detection target (step 1); And

상기 단계 1의 시료 내에 존재하는 1종 이상의 검출대상과 상기 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체의 반응 생성물이 발생시키는 형광 신호를 측정하는 단계(단계 2);를 포함하는 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3+)을 검출하는 방법을 제공한다.Aluminum ions (Al 3 +) containing; measuring a fluorescence signal that is the reaction product of a tripeptide derivative of the first detection target in the general formula (1) or more species present in the sample of step 1 occurs (step 2) provides, gallium ion (Ga + 3), indium ion method of detecting a (In + 3) and iron ion (Fe 3+).

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체는 방해물질로 작용할 수 있는 다른 금속 이온들의 존재하에서도 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3+), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)을 선택적으로, 정량적으로 검출할 수 있고, 생체 세포 내로 침투가 용이하여 생체 세포 내에서 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3+), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)과의 결합에 의한 형광세기 변화를 통해 검출이 가능한 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.Tripeptide derivative represented by the formula (I) according to the invention in the presence of other metal ions which may act as interfering substances also aluminum ions (Al + 3), gallium ion (Ga 3+), indium ion (In + 3) and iron ions (Fe + 3) optionally, can be quantitatively detected, and is easy to penetrate into the living cells of aluminum ions (Al + 3), gallium ions in living cells (Ga 3+), indium ion (in 3 + ) And iron ions (Fe < 3 + & gt ; ).

도 1은 본 발명에 따른 화학센서의 발광 원리를 보여주는 개요도이다.
도 2는 실시예 1 화합물의 알루미늄 이온(Al3 +) 복합체의 전자 분무 이온화 질량 분석법(ESI-MS) 스펙트럼이다.
도 3은 금속 이온 종류에 따른 실시예 1 화합물-금속 이온 복합체의 형광 변화를 나타낸 형광 스펙트럼(A) 및 형광 변화를 보여주는 사진(B)이다.
도 4는 3가 금속 이온 종류에 따른 실시예 1 화합물-금속 이온 복합체의 형광 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
도 5는 금속 이온 종류별 각 테스트 용액의 형광 스펙트럼에 있어서 실시예 1에서 제조된 화합물의 516 nm 파장의 형광 세기를 나타낸 그래프이며, 도 5에서 나타내는 부호는 하기 표 1에 기재된 바와 같다.
도 6은 알루미늄 이온(Al3 +) 농도 변화에 따른 실시예 1 화합물-알루미늄 이온 복합체의 형광 세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼(A) 및 형광 변화를 보여주는 사진(B)이다.
도 7은 갈륨 이온(Ga3 +) 농도 변화에 따른 실시예 1 화합물-갈륨 이온 복합체의 형광 세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
도 8은 인듐 이온(In3 +) 농도 변화에 따른 실시예 1 화합물-인듐 이온 복합체의 형광 세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
도 9는 철 이온(Fe3 +) 농도 변화에 따른 실시예 1 화합물-철 이온 복합체의 형광 세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
도 10은 알루미늄 이온(Al3 +) 농도 변화에 따른 실시예 1 화합물-알루미늄 이온 복합체의 흡광도 변화를 나타낸 흡광도 스펙트럼이다.
도 11은 알루미늄 이온(Al3 +)의 농도 변화에 따른 실시예 1 화합물의 516 nm의 형광 세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
도 12는 알루미늄 이온(Al3 +)에 따른 몰분율을 이용한 실시예 1 화합물과 알루미늄 이온(Al3+)에 대한 Job's plot 그래프이다.
도 13A는 실시예 1 화합물의 1H NMR 그래프이며, 도 13B는 실시예 1 화합물과 알루미늄 이온의 혼합시료의 1H NMR 그래프이다.
도 14는 pH 변화에 따른 실시예 1 화합물-알루미늄 이온(Al3 +) 복합체의 형광 변화를 나타낸 스펙트럼이다.
1 is a schematic diagram showing the principle of luminescence of a chemical sensor according to the present invention.
2 is the aluminum ion (Al 3 +) electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) spectrum of the complex of Example 1 compound.
FIG. 3 is a fluorescence spectrum (A) showing the fluorescence change of the compound-metal ion complex of Example 1 according to the kind of the metal ion and a photograph (B) showing the fluorescence change.
4 is a fluorescence spectrum showing fluorescence change of the compound-metal ion complex of Example 1 according to the type of trivalent metal ion.
5 is a graph showing the fluorescence intensities of the 516 nm wavelength of the compound prepared in Example 1 in the fluorescence spectrum of each test solution for each type of metal ion, and the symbols shown in FIG. 5 are as shown in Table 1 below.
6 is aluminum ions (Al + 3) in Example 1. The compounds according to the concentration gradient - a graph showing a fluorescence intensity change of the aluminum ion complex fluorescent spectrum picture showing (A) and the fluorescence changes (B).
FIG. 7 is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity of the compound-gallium ion complex of Example 1 according to the change in gallium ion (Ga 3 + ) concentration.
FIG. 8 is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity of the compound-indium ion complex of Example 1 according to the change in the concentration of indium ion (In 3 + ).
FIG. 9 is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity of the compound of Example 1-iron ion complex according to the change of iron ion (Fe 3 + ) concentration.
Figure 10 is one embodiment the compounds according to the change in concentration of aluminum ions (Al + 3) - the absorption spectrum shows the absorbance change of the aluminum ion complex.
11 is a fluorescence spectrum showing the fluorescence intensity change of 516 nm of the compound of Example 1 according to the concentration change of aluminum ion (Al 3 + ).
Figure 12 is a plot graph of the Job's aluminum ion Example 1 compound and the aluminum ion (Al 3+) with the mole fraction of the (Al 3 +).
FIG. 13A is a 1 H NMR chart of the compound of Example 1, and FIG. 13B is a 1 H NMR chart of a mixed sample of the compound of Example 1 and aluminum ions.
Figure 14 is one embodiment the compounds according to the pH change - a spectrum showing the fluorescence change of the aluminum ions (Al + 3) complexes.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체, 또는 이의 광학이성질체를 제공한다.The present invention provides a tripeptide derivative represented by the following formula (1), or an optical isomer thereof.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112016104161352-pat00006
Figure 112016104161352-pat00006

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

R은 -NH2 또는 -OH; 및R is -NH 2 or -OH; And

n은 1 내지 4이다.n is 1 to 4;

바람직하게는,Preferably,

상기 R은 -NH2 또는 -OH; 및Wherein R is -NH 2 or -OH; And

n은 1 또는 2이다.n is 1 or 2;

가장 바람직하게는, 상기 화학식 1의 트리펩타이드 유도체, 또는 이의 광학이성질체는,Most preferably, the tripeptide derivative of Formula 1, or an optical isomer thereof,

(S)-5-아미노-4-((S)-4-카복시-2-((S)-2-(5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설폰아미도)-3-하이드록시프로판아미도)부탄아미도)-5-옥소펜타노익 에시드;(S) -2- (5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonamido) -3-hydroxypropanamide Butanamido) -5-oxopentanoic < / RTI >acid;

(S)-2-((S)-4-카복시-2-((S)-2-(5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설폰아미도)-3-하이드록시프로판아미도)부탄아미도)펜탄다이오익 에시드;(S) -2- ((S) -2- (5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonamido) -3-hydroxypropanamido) butane Amide Pentanedioic acid;

(S)-4-아미노-3-((S)-3-카복시-2-((S)-2-(5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포아미도)-3-하이드록시프로판아미도)프로판아미도)-4-옥소부타노익 에시드; 및(S) -2- (5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfamoido) -3-hydroxypropanamide ) Propanamido) -4-oxobutanoic < / RTI >acid; And

(S)-2-((S)-3-카복시-2-((S)-2-(5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설폰아미도)-3-하이드록시프로판아미도)숙시닉 에시드이다.(S) -2 - ((S) -3-carboxy-2 - ((S) -2- (5- (dimethylamino) naphthalene- 1 -sulfonamido) -3- hydroxypropanamido) It is an acid.

또한, 본 발명은 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,The present invention also relates to a process for producing a compound represented by the formula (1)

화학식 2로 표시되는 고체상에 지지된 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 4의 화합물을 제조하는 단계(단계 1);Reacting a compound supported on a solid phase represented by formula (2) with a compound represented by formula (3) to prepare a compound represented by formula (4) (step 1);

상기 단계 1에서 제조된 화학식 4의 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 5의 화합물을 제조하는 단계(단계 2);Reacting the compound of Formula 4 prepared in Step 1 with a compound of Formula 3 to prepare a compound of Formula 5 (Step 2);

상기 단계 2에서 제조된 화학식 5의 화합물을 화학식 6의 화합물과 반응시켜 화학식 7의 화합물을 제조하는 단계(단계 3);Reacting the compound of Formula 5 prepared in Step 2 with a compound of Formula 6 to prepare a compound of Formula 7 (Step 3);

상기 단계 3에서 제조된 화학식 7의 화합물을 5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 8의 화합물을 제조하는 단계(단계 4); 및Reacting the compound of Formula 7 prepared in Step 3 with 5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonyl chloride to prepare a compound of Formula 8 (Step 4); And

상기 단계 4에서 제조된 화학식 8의 화합물에서 t-부틸 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1a로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 제조하는 단계(단계 5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 트리펩타이드 유도체의 제조방법을 제공한다.Removing the t-butyl protecting group from the compound of formula (8) prepared in step (4) and separating from the solid phase to prepare the tripeptide derivative represented by formula (1a) (step 5) A method for producing a derivative is provided.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112016104161352-pat00007
Figure 112016104161352-pat00007

상기 반응식 1에서,In the above Reaction Scheme 1,

n은 1 내지 4이고;n is from 1 to 4;

Figure 112016104161352-pat00008
은 고체상으로써, 아마이드가 연결된 메틸벤즈히드릴아민(MBHA) 수지, 왕(Wang) 수지, 폴리에틸렌글리콜-폴리스틸렌(PEG-PS) 수지, 실리카 나노 입자, 티타늄옥사이드 나노 입자 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하고; 및
Figure 112016104161352-pat00008
Is selected from the group consisting of methylbenzhydrylamine (MBHA) resin, Wang resin, polyethylene glycol-polystyrene (PEG-PS) resin, silica nanoparticles, titanium oxide nanoparticles and chitosan in the solid phase 1 < / RTI > And

Fmoc는 보호기로써, 플루오레닐메틸옥시카르보닐 클로라이드(Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride)이고; 및Fmoc is a protecting group, fluorenylmethyloxycarbonyl chloride; And

화학식 1a는 상기 화학식 1의 유도체이다.Formula (1a) is a derivative of Formula (1).

이하, 본 발명에 따른 반응식 1의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the production method of Reaction Scheme 1 according to the present invention will be described in detail for each step.

본 발명에 따른 반응식 1의 제조방법에 있어서, 상기 단계 1은 화학식 2로 표시되는 고체상에 지지된 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 4의 화합물을 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 용액을 이용하여 화학식 2의 화합물의 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거한 후, 화학식 3의 화합물을 결합시켜 화학식 4의 화합물을 제조하는 단계이다.In the preparation of Reaction Scheme 1 according to the present invention, Step 1 is a step of reacting a compound supported on a solid phase represented by Formula 2 with a compound of Formula 3 to prepare a compound of Formula 4, more specifically, 25% Of the compound of formula (2) is removed using a piperidine / dimethylformamide solution of the formula (3), and then the compound of formula (3) is coupled to prepare the compound of formula (4).

이때, 상기 결합반응은 디이소프로필에틸아민 또는 트리에틸아민과 함께 아마이드 결합시약으로 벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스(디메틸아미노)-포스포니움 헥사플루오로포스페이트(Py-BOP), 1-하이드록시-7-아자-벤조트리아졸(HATU), 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt), 디시클로헥실카르보디이미드(DCC), 디이소프로필카르보디이미드(DIC), 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(EDC) 또는 카르보닐디이미다졸(CDI)을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 디이소프로필카르보디이미드(DIC)와 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt)을 함께 사용할 수 있다.In this case, the coupling reaction is carried out with diisopropylethylamine or triethylamine in the presence of benzotriazol-1-yl-oxy-tris (dimethylamino) -phosphonium hexafluorophosphate (Py-BOP) Dihydroxy-7-aza-benzotriazole (HATU), hydroxybenzotriazole (HOBt), dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diisopropylcarbodiimide - (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) or carbonyldiimidazole (CDI), preferably diisopropylcarbodiimide (DIC) and hydroxybenzotriazole Can be used together.

또한, 사용 가능한 유기용매로는 반응에 악영향을 미치지 않는 메탄올, 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로퓨란(THF), 디클로로메탄(DCM) 또는 톨루엔 등을 이용하여 반응을 수행할 수 있고, 바람직하게는 디메틸포름아마이드(DMF)를 사용할 수 있다.In addition, as the usable organic solvent, the reaction can be carried out using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM) or toluene which does not adversely affect the reaction, Dimethylformamide (DMF) may be used.

나아가, 본 발명에 따른 상기 단계 1에서 화학식 2의 화합물과 화학식 3의 화합물은 1:2 내지 10의 몰(mole)비로 혼합할 수 있으며, 바람직하게는 1:3 내지 7의 몰비로 혼합할 수 있다.Further, in step 1 of the present invention, the compound of formula (2) and the compound of formula (3) may be mixed in a molar ratio of 1: 2 to 10, preferably 1: 3 to 7 have.

상기 화학식 2의 화합물과 화학식 3의 화합물의 혼합비가 몰비로 1:2 미만인 경우, 도입되는 화학식 3의 화합물이 적어 원하는 목적 화합물의 합성효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 상기 혼합비가 몰비로 1:10을 초과하는 경우에는 반응 후 미반응하여 폐기되는 화학식 3의 화합물의 양이 많아 비경제적이라는 문제점이 있다.When the mixing ratio of the compound of Formula 2 and the compound of Formula 3 is less than 1: 2, there is a problem that the efficiency of synthesis of the target compound is low due to the small amount of the compound of Formula 3 introduced, and the mixing ratio is 1:10 There is a problem that the amount of the compound of the general formula (3) which is unreacted and discarded after the reaction is large, which is uneconomical.

본 발명에 따른 반응식 1의 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 제조된 화학식 4의 화합물에 화학식 3의 화합물을 한번 더 반응시켜 화학식 5를 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 용액을 이용하여 화학식 4의 화합물의 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거한 후, 화학식 3의 화합물인 Fmoc 보호기 및 t-부틸 보호기로 보호된 글루탐산을 결합시켜 화학식 4의 화합물을 제조하는 단계이다.In the preparation of Reaction Scheme 1 according to the present invention, Step 2 is a step of reacting the compound of Chemical Formula 4 with the compound of Chemical Formula 4 once in Step 1 to prepare Compound 5, more specifically, 25% , The Fmoc protecting group at the terminal of the amino group of the compound of Formula 4 is removed using a piperidine / dimethylformamide solution of the compound of Formula 4, and then the Fmoc protecting group of Formula 3 and the glutamic acid protected by the t-butyl protecting group are bonded, .

이때, 상기 결합반응은 디이소프로필에틸아민 또는 트리에틸아민과 함께 아마이드 결합시약으로 벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스(디메틸아미노)-포스포니움 헥사플루오로포스페이트(Py-BOP), 1-하이드록시-7-아자-벤조트리아졸(HATU), 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt), 디시클로헥실카르보디이미드(DCC), 디이소프로필카르보디이미드(DIC), 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(EDC) 또는 카르보닐디이미다졸(CDI)을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 디이소프로필카르보디이미드(DIC)와 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt)을 함께 사용할 수 있다.In this case, the coupling reaction is carried out with diisopropylethylamine or triethylamine in the presence of benzotriazol-1-yl-oxy-tris (dimethylamino) -phosphonium hexafluorophosphate (Py-BOP) Dihydroxy-7-aza-benzotriazole (HATU), hydroxybenzotriazole (HOBt), dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diisopropylcarbodiimide - (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) or carbonyldiimidazole (CDI), preferably diisopropylcarbodiimide (DIC) and hydroxybenzotriazole Can be used together.

또한, 사용 가능한 유기용매로는 반응에 악영향을 미치지 않는 메탄올, 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로퓨란(THF), 디클로로메탄(DCM) 또는 톨루엔 등을 이용하여 반응을 수행할 수 있고, 바람직하게는 디메틸포름아마이드(DMF)를 사용할 수 있다.In addition, as the usable organic solvent, the reaction can be carried out using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM) or toluene which does not adversely affect the reaction, Dimethylformamide (DMF) may be used.

나아가, 본 발명에 따른 상기 단계 2에서 화학식 4의 화합물과 화학식 3의 화합물은 1:2 내지 10의 몰(mole)비로 혼합할 수 있으며, 바람직하게는 1:3 내지 7의 몰비로 혼합할 수 있다. 상기 화학식 4의 화합물과 화학식 3의 화합물의 혼합비가 몰비로 1:2 미만인 경우, 도입되는 화학식 3의 화합물이 적어 원하는 목적 화합물의 합성효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 상기 혼합비가 몰비로 1:10을 초과하는 경우에는 반응 후 미반응하여 폐기되는 화학식 3의 화합물의 양이 많아 비경제적이라는 문제점이 있다.Further, in the step 2 of the present invention, the compound of the formula (4) and the compound of the formula (3) may be mixed in a molar ratio of 1: 2 to 10, preferably 1: 3 to 7 have. When the mixing ratio of the compound of formula (4) and the compound of formula (3) is less than 1: 2, there is a problem that the efficiency of synthesis of the target compound is low due to the small amount of the compound of formula (3) introduced. There is a problem that the amount of the compound of the general formula (3) which is unreacted and discarded after the reaction is large, which is uneconomical.

본 발명에 따른 반응식 1의 제조방법에 있어서, 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 제조된 화학식 5의 화합물에 화학식 6의 화합물을 반응시켜 화학식 7의 화합물을 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 용액을 이용하여 화학식 5의 화합물의 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거한 후, 화학식 6의 화합물인 Fmoc 보호기 및 t-부틸 보호기로 보호된 세린을 결합시켜 화학식 6의 화합물을 제조하는 단계이다. In the preparation of Reaction Scheme 1 according to the present invention, Step 3 is a step of reacting Compound (5) prepared in Step 2 with Compound (6) to prepare Compound (7) Dimethylformamide solution, the Fmoc protecting group at the end of the amino group of the compound of formula (5) is removed and the Fmoc protecting group of the formula (6) and the serine protected by the t-butyl protecting group are combined to give the compound of the formula .

이때, 상기 결합반응은 디이소프로필에틸아민 또는 트리에틸아민과 함께 아마이드 결합시약으로 벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스(디메틸아미노)-포스포니움 헥사플루오로포스페이트(Py-BOP), 1-하이드록시-7-아자-벤조트리아졸(HATU), 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt), 디사이클로헥실카르보디이미드(DCC), 디이소프로필카르보디이미드(DIC), 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(EDC) 또는 카르보닐디이미다졸(CDI)을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 디이소프로필카르보디이미드(DIC)와 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt)를 함께 사용할 수 있다.In this case, the coupling reaction is carried out with diisopropylethylamine or triethylamine in the presence of benzotriazol-1-yl-oxy-tris (dimethylamino) -phosphonium hexafluorophosphate (Py-BOP) Dihydroxy-7-aza-benzotriazole (HATU), hydroxybenzotriazole (HOBt), dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diisopropylcarbodiimide - (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) or carbonyldiimidazole (CDI), preferably diisopropylcarbodiimide (DIC) and hydroxybenzotriazole Can be used together.

또한, 상기 단계 3의 사용 가능한 유기용매로는 반응에 악영향을 미치지 않는 메탄올, 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로퓨란(THF), 디클로로메탄(DCM) 또는 톨루엔 등을 이용하여 반응을 수행할 수 있고, 바람직하게는 디메틸포름아마이드(DMF)를 사용할 수 있다.The organic solvent that can be used in step 3 may be a reaction that does not adversely affect the reaction using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM), or toluene And preferably dimethylformamide (DMF) can be used.

나아가, 본 발명에 따른 상기 단계 3에서 화학식 5의 화합물과 화학식 6의 화합물은 1:2 내지 10의 몰(mole)비로 혼합할 수 있으며, 바람직하게는 1:3 내지 7의 몰비로 혼합할 수 있다. 상기 화학식 5의 화합물과 화학식 6의 화합물의 혼합비가 몰비로 1:2 미만인 경우, 도입되는 화학식 6의 화합물의 양이 적어 원하는 목적 화합물의 합성효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 상기 혼합비가 몰비로 1:10을 초과하는 경우에는 반응 후 미반응하여 폐기되는 화학식 6의 화합물의 양이 많아 비경제적이라는 문제점이 있다.Further, in the step 3 according to the present invention, the compound of the formula (5) and the compound of the formula (6) may be mixed in a molar ratio of 1: 2 to 10, preferably 1: 3 to 7 have. When the mixing ratio of the compound of the general formula (5) and the compound of the general formula (6) is less than 1: 2, there is a problem that the synthesis efficiency of the desired compound is low due to the small amount of the compound of the general formula (6) 10, there is a problem in that the amount of the compound of the formula (6) which is unreacted and discarded after the reaction is large, which is uneconomical.

본 발명에 따른 반응식 1의 제조방법에 있어서, 상기 단계 4는 상기 단계 3에서 제조된 화학식 7의 화합물을 5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 8의 화합물을 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 용액을 이용하여 화학식 7의 화합물의 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하고 5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 8의 화합물을 제조하는 단계이다.In the preparation of Reaction Scheme 1 according to the present invention, Step 4 is a step of reacting the compound of Formula 7 prepared in Step 3 with 5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonyl chloride to prepare a compound of Formula 8 Step, more specifically, the Fmoc protecting group at the amino terminus of the compound of formula (7) is removed using 25% piperidine / dimethylformamide solution and reacted with 5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonyl chloride To prepare a compound of formula (8).

이때, 사용 가능한 유기용매로는 반응에 악영향을 미치지 않는 메탄올, 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로퓨란(THF), 디클로로메탄(DCM) 또는 톨루엔 등을 이용하여 반응을 수행할 수 있고, 바람직하게는 디메틸포름아마이드(DMF)를 사용할 수 있다.At this time, as the usable organic solvent, the reaction can be carried out using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM) or toluene which does not adversely affect the reaction, Dimethylformamide (DMF) may be used.

또한, 반응온도는 특별히 제한되지는 않으나, 상온 내지 용매의 환류온도 범위 내에서 수행될 수 있다.In addition, the reaction temperature is not particularly limited, but may be performed within a range of room temperature to reflux temperature of the solvent.

본 발명에 따른 반응식 1의 제조방법에 있어서, 상기 단계 5는 상기 단계 4에서 제조된 화학식 8의 화합물의 보호기들을 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1a로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 트리플루오로아세트산 및 트라이프로필실렌을 사용하여 화학식 8의 t-부틸 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1a로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 제조하는 단계이다. In the preparation of Reaction Scheme 1 according to the present invention, Step 5 is a step of removing the protecting groups of the compound of Formula 8 prepared in Step 4 and isolating the compound from the solid phase to prepare the tripeptide derivative represented by Formula 1a, More specifically, it is a step of removing the t-butyl protecting group of formula (8) using trifluoroacetic acid and tripropylsilane and separating from the solid phase to prepare the tripeptide derivative represented by formula (1a).

이때, 고체상을 제거하기 위해 사용되는 트리플루오로아세트산(TFA) 과 트라이프로필실렌(tripropylsilane)은 증류수와 혼합하여 반응용매로 사용할 수 있고, 바람직하게는 트리플루오로아세트산, 트라이프로필실렌 및 증류수를 95:2.5:2.5의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있다.In this case, trifluoroacetic acid (TFA) and tripropylsilane used for removing the solid phase can be used as a reaction solvent by mixing with distilled water. Preferably, trifluoroacetic acid, tripropylsilane and distilled water are mixed with 95 : 2.5: 2.5 by volume ratio.

또한, 반응온도는 특별히 제한되지는 않으나, 상온 내지 용매의 환류 온도 범위 내에서 수행될 수 있다.In addition, the reaction temperature is not particularly limited, but may be performed within a range of room temperature to reflux temperature of the solvent.

또한, 본 발명은In addition,

하기 반응식 2에 나타난 바와 같이,As shown in Reaction Scheme 2 below,

화학식 2a로 표시되는 고체상에 지지된 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 4a의 화합물을 제조하는 단계(단계 1);Reacting a compound supported on a solid phase represented by formula (2a) with a compound represented by formula (3) to prepare a compound represented by formula (4a) (step 1);

상기 단계 1에서 제조된 화학식 4a의 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 5a의 화합물을 제조하는 단계(단계 2);Reacting the compound of formula (4a) prepared in step 1 with a compound of formula (3) to prepare a compound of formula (5a) (step 2);

상기 단계 2에서 제조된 화학식 5a의 화합물을 화학식 6의 화합물과 반응시켜 화학식 7a의 화합물을 제조하는 단계(단계 3);Reacting the compound of formula 5a prepared in step 2 with a compound of formula 6 to prepare a compound of formula 7a (step 3);

상기 단계 3에서 제조된 화학식 7a의 화합물을 5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 8a의 화합물을 제조하는 단계(단계 4); 및Reacting the compound of formula (7a) prepared in step 3 with 5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonyl chloride to prepare a compound of formula (8a) (step 4); And

상기 단계 4에서 제조된 화학식 8a의 화합물에서 t-부틸 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1b로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 제조하는 단계(단계 5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 트리펩타이드 유도체의 제조방법을 제공한다.Removing the t-butyl protecting group from the compound of formula (8a) prepared in step 4 and separating from the solid phase to prepare a tripeptide derivative represented by formula (1b) (step 5). A method for producing a derivative is provided.

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure 112016104161352-pat00009
Figure 112016104161352-pat00009

상기 반응식 2에서,In the above Reaction Scheme 2,

X는 할로겐이고;X is halogen;

n은 1 내지 4이고;n is from 1 to 4;

Figure 112016104161352-pat00010
은 고체상으로써, 2-클로로트리틸 클로라이드(2-Chlorotrityl chloride) 수지, 왕(Wang) 수지, 폴리에틸렌글리콜-폴리스틸렌(PEG-PS)수지, 실리카 나노 입자, 티타늄옥사이드 나노 입자 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하고;
Figure 112016104161352-pat00010
Is selected from the group consisting of 2-chlorotrityl chloride resin, Wang resin, polyethylene glycol-polystyrene (PEG-PS) resin, silica nanoparticles, titanium oxide nanoparticles and chitosan as solid phase. And is characterized in that:

Fmoc는 보호기로써, 플루오레닐메틸옥시카르보닐 클로라이드(Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride)이고; 및Fmoc is a protecting group, fluorenylmethyloxycarbonyl chloride; And

화학식 1b는 상기 화학식 1의 유도체이다.Formula 1b is a derivative of Formula 1 above.

이하, 본 발명에 따른 반응식 2의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the production method of Reaction Scheme 2 according to the present invention will be described in detail for each step.

본 발명에 따른 반응식 2의 제조방법에 있어서, 상기 단계 1은 화학식 2a로 표시되는 고체상에 지지된 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 4a의 화합물을 제조하는 단계이다.In the preparation of Reaction Scheme 2 according to the present invention, Step 1 is a step of reacting a compound supported on a solid phase represented by Formula 2a with a compound of Formula 3 to prepare a compound of Formula 4a.

이때, 상기 결합반응의 촉매로서 트리에틸아민, 피리딘, 디이소프로필에틸아민, 1,8-디아자비사이클로[5.4.0]-7-운데센(DBU) 등과 같은 유기염기 또는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산세슘 등과 같은 무기염기를 당량 또는 과량으로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 트리에틸아민을 사용할 수 있다.At this time, an organic base such as triethylamine, pyridine, diisopropylethylamine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (DBU) or the like, sodium hydroxide, sodium carbonate, Potassium carbonate, cesium carbonate and the like can be used in an equivalent amount or in an excess amount, and triethylamine can be preferably used.

또한, 상기 단계 1의 사용 가능한 유기용매로는 반응에 악영향을 미치지 않는 메탄올, 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로퓨란(THF), 디클로로메탄(DCM) 또는 톨루엔 등을 이용하여 반응을 수행할 수 있고, 바람직하게는 디메틸포름아마이드(DMF)를 사용할 수 있다.In addition, as the usable organic solvent in the step 1, the reaction can be carried out using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM) or toluene which does not adversely affect the reaction And preferably dimethylformamide (DMF) can be used.

나아가, 상기 단계 1에서 화학식 2a의 화합물과 화학식 3의 화합물은 1:2 내지 10의 몰(mole)비로 혼합할 수 있으며, 바람직하게는 1:3 내지 7의 몰비로 혼합할 수 있다. 상기 화학식 2a의 화합물과 화학식 3의 화합물의 혼합비가 몰비로 1:2 미만인 경우, 도입되는 화학식 3의 화합물이 적어 원하는 목적 화합물의 합성효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 상기 혼합비가 몰비로 1:10을 초과하는 경우에는 반응 후 미반응하여 폐기되는 화학식 3의 화합물의 양이 많아 비경제적이라는 문제점이 있다.Further, in step 1, the compound of formula (2a) and the compound of formula (3) may be mixed in a molar ratio of 1: 2 to 10, preferably 1: 3 to 7. When the mixing ratio of the compound of the formula (2a) and the compound of the formula (3) is less than 1: 2, there is a problem that the synthesis efficiency of the desired compound is low due to the small amount of the compound of the formula (3) introduced. There is a problem that the amount of the compound of the general formula (3) which is unreacted and discarded after the reaction is large, which is uneconomical.

본 발명에 따른 반응식 2의 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 화학식 4a로 표시되는 고체상에 지지된 화합물을 화학식 3의 화합물과 한번 더 반응시켜 화학식 5a의 화합물을 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 화학식 4a의 화합물에 화학식 3의 화합물을 결합시켜 화학식 5a의 화합물을 제조하는 단계이다.In the preparation of Reaction Scheme 2 according to the present invention, Step 2 is a step of reacting the compound supported on the solid phase represented by Formula 4a with the compound of Formula 3 once more to prepare the compound of Formula 5a, And then reacting the compound of formula (4) with a compound of formula (3) to prepare a compound of formula (5a).

이때, 상기 결합반응은 디이소프로필에틸아민 또는 트리에틸아민과 함께 아마이드 결합시약으로 벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스(디메틸아미노)-포스포니움 헥사플루오로포스페이트(Py-BOP), 1-하이드록시-7-아자-벤조트리아졸(HATU), 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt), 디시클로헥실카르보디이미드(DCC), 디이소프로필카르보디이미드(DIC), 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(EDC) 또는 카르보닐디이미다졸(CDI)을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 디이소프로필카르보디이미드(DIC)와 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt)을 함께 사용할 수 있다.In this case, the coupling reaction is carried out with diisopropylethylamine or triethylamine in the presence of benzotriazol-1-yl-oxy-tris (dimethylamino) -phosphonium hexafluorophosphate (Py-BOP) Dihydroxy-7-aza-benzotriazole (HATU), hydroxybenzotriazole (HOBt), dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diisopropylcarbodiimide - (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) or carbonyldiimidazole (CDI), preferably diisopropylcarbodiimide (DIC) and hydroxybenzotriazole Can be used together.

또한, 상기 단계 2의 사용 가능한 유기용매로는 반응에 악영향을 미치지 않는 메탄올, 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로퓨란(THF), 디클로로메탄(DCM) 또는 톨루엔 등을 이용하여 반응을 수행할 수 있고, 바람직하게는 디메틸포름아마이드(DMF)를 사용할 수 있다.In addition, as the usable organic solvent in the step 2, the reaction can be carried out using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM) or toluene which does not adversely affect the reaction And preferably dimethylformamide (DMF) can be used.

나아가, 상기 단계 2에서 화학식 4a의 화합물과 화학식 3의 화합물은 1:2 내지 10의 몰(mole)비로 혼합할 수 있으며, 바람직하게는 1:3 내지 7의 몰비로 혼합할 수 있다. 상기 화학식 4a의 화합물과 화학식 3의 화합물의 혼합비가 몰비로 1:2 미만인 경우, 도입되는 화학식 3의 화합물이 적어 원하는 목적 화합물의 합성효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 상기 혼합비가 몰비로 1:10을 초과하는 경우에는 반응 후 미반응하여 폐기되는 화학식 3의 화합물의 양이 많아 비경제적이라는 문제점이 있다.Further, in step 2, the compound of formula (4a) and the compound of formula (3) may be mixed in a molar ratio of 1: 2 to 10, preferably 1: 3 to 7. When the mixing ratio of the compound of the formula (4a) and the compound of the formula (3) is less than 1: 2, there is a problem that the synthesis efficiency of the desired compound is low due to the small amount of the compound of the formula (3) introduced. There is a problem that the amount of the compound of the general formula (3) which is unreacted and discarded after the reaction is large, which is uneconomical.

본 발명에 따른 반응식 2의 제조방법에 있어서, 상기 단계 3는 상기 단계 2에서 제조된 화학식 5a의 화합물에 화학식 6의 화합물을 결합시켜 화학식 7a의 화합물을 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 용액을 이용하여 화학식 5a의 화합물의 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거한 후, 화학식 6의 화합물을 결합시켜 화학식 7a의 화합물을 제조하는 단계이다.In the preparation of Reaction Scheme 2 according to the present invention, Step 3 is a step of preparing a compound of Formula 7a by coupling a compound of Formula 6 with the compound of Formula 5a prepared in Step 2, (Fmoc) protecting group of the compound of Chemical Formula 5a is removed by using a piperidine / dimethylformamide solution of the compound of Chemical Formula 5a, and then the compound of Chemical Formula 6 is coupled to prepare the compound of Chemical Formula 7a.

이때, 상기 결합반응은 디이소프로필에틸아민 또는 트리에틸아민과 함께 아마이드 결합시약으로 벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스(디메틸아미노)-포스포니움 헥사플루오로포스페이트(Py-BOP), 1-하이드록시-7-아자-벤조트리아졸(HATU), 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt), 디사이클로헥실카르보디이미드(DCC), 디이소프로필카르보디이미드(DIC), 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(EDC) 또는 카르보닐디이미다졸(CDI)을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 디이소프로필카르보디이미드(DIC)와 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt)를 함께 사용할 수 있다.In this case, the coupling reaction is carried out with diisopropylethylamine or triethylamine in the presence of benzotriazol-1-yl-oxy-tris (dimethylamino) -phosphonium hexafluorophosphate (Py-BOP) Dihydroxy-7-aza-benzotriazole (HATU), hydroxybenzotriazole (HOBt), dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diisopropylcarbodiimide - (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) or carbonyldiimidazole (CDI), preferably diisopropylcarbodiimide (DIC) and hydroxybenzotriazole Can be used together.

또한, 상기 단계 3의 사용 가능한 유기용매로는 반응에 악영향을 미치지 않는 메탄올, 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로퓨란(THF), 디클로로메탄(DCM) 또는 톨루엔 등을 이용하여 반응을 수행할 수 있고, 바람직하게는 디메틸포름아마이드(DMF)를 사용할 수 있다.The organic solvent that can be used in step 3 may be a reaction that does not adversely affect the reaction using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM), or toluene And preferably dimethylformamide (DMF) can be used.

나아가, 본 발명에 따른 상기 단계 3에서 화학식 5a의 화합물과 화학식 6의 화합물은 1:2 내지 10의 몰(mole)비로 혼합할 수 있으며, 바람직하게는 1:3 내지 7의 몰비로 혼합할 수 있다. 상기 화학식 5a의 화합물과 화학식 6의 화합물의 혼합비가 몰비로 1:2 미만인 경우, 도입되는 화학식 6의 화합물의 양이 적어 원하는 목적 화합물의 합성효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 상기 혼합비가 몰비로 1:10을 초과하는 경우에는 반응 후 미반응하여 폐기되는 화학식 6의 화합물의 양이 많아 비경제적이라는 문제점이 있다.Further, in the step 3 according to the present invention, the compound of the formula (5a) and the compound of the formula (6) may be mixed in a molar ratio of 1: 2 to 10, preferably 1: 3 to 7 have. When the mixing ratio of the compound of the general formula (5a) and the compound of the general formula (6) is less than 1: 2, there is a problem that the amount of the compound of the general formula (6) 10, there is a problem in that the amount of the compound of the formula (6) which is unreacted and discarded after the reaction is large, which is uneconomical.

본 발명에 따른 반응식 2의 제조방법에 있어서, 상기 단계 4는 상기 단계 3에서 제조된 화학식 7a의 화합물을 5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 8a의 화합물을 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 용액을 이용하여 화학식 7a의 화합물의 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하고 5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 8a의 화합물을 제조하는 단계이다.In the process for preparing Reaction Scheme 2 according to the present invention, Step 4 is a step of reacting the compound of Formula 7a prepared in Step 3 with 5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonyl chloride to prepare a compound of Formula 8a As a step, more specifically, the Fmoc protecting group at the amino terminus of the compound of formula (7a) is removed using 25% piperidine / dimethylformamide solution and reacted with 5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonyl chloride To give a compound of formula (8a).

이때, 사용 가능한 유기용매로는 반응에 악영향을 미치지 않는 메탄올, 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로퓨란(THF), 디클로로메탄(DCM) 또는 톨루엔 등을 이용하여 반응을 수행할 수 있고, 바람직하게는 디메틸포름아마이드(DMF)를 사용할 수 있다.At this time, as the usable organic solvent, the reaction can be carried out using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM) or toluene which does not adversely affect the reaction, Dimethylformamide (DMF) may be used.

또한, 반응온도는 특별히 제한되지는 않으나, 상온 내지 용매의 환류온도 범위 내에서 수행될 수 있다.In addition, the reaction temperature is not particularly limited, but may be performed within a range of room temperature to reflux temperature of the solvent.

본 발명에 따른 반응식 2의 제조방법에 있어서, 상기 단계 5는 상기 단계 4에서 제조된 화학식 8a의 화합물의 보호기들을 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1b로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 트리플루오로아세트산 및 트라이프로필실렌을 사용하여 화학식 8a의 t-부틸 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1b로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 제조하는 단계이다.In the preparation of Reaction Scheme 2 according to the present invention, Step 5 is a step of removing the protecting groups of the compound of Formula 8a prepared in Step 4 and separating from the solid phase to prepare the tripeptide derivative represented by Formula 1b, More specifically, it is a step of removing the t-butyl protecting group of formula (8a) using trifluoroacetic acid and tripropylsilane and separating from the solid phase to prepare the tripeptide derivative represented by formula (1b).

이때, 고체상을 제거하기 위해 사용되는 트리플루오로아세트산(TFA) 과 트라이프로필실렌(tripropylsilane)은 증류수와 혼합하여 반응용매로 사용할 수 있고, 바람직하게는 트리플루오로아세트산, 트라이프로필실렌 및 증류수를 95:2.5:2.5의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있다.In this case, trifluoroacetic acid (TFA) and tripropylsilane used for removing the solid phase can be used as a reaction solvent by mixing with distilled water. Preferably, trifluoroacetic acid, tripropylsilane and distilled water are mixed with 95 : 2.5: 2.5 by volume ratio.

또한, 반응온도는 특별히 제한되지는 않으나, 상온 내지 용매의 환류 온도 범위 내에서 수행될 수 있다.In addition, the reaction temperature is not particularly limited, but may be performed within a range of room temperature to reflux temperature of the solvent.

본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 포함하는, 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 검출할 수 있는 형광 감응 화학센서를 제공한다.The present invention relates to a group consisting of an aluminum ion (Al 3 + ), a gallium ion (Ga 3 + ), an indium ion (In 3 + ) and an iron ion (Fe 3 + ), which comprises a tripeptide derivative represented by the above formula And a fluorescence-sensitive chemical sensor which is capable of detecting at least one detection object selected from the group consisting of the fluorescence-

나아가, 본발명은 상기 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 포함하는 시료에 투입시키는 단계(단계 1); 및Furthermore, the present invention from the group consisting of a tripeptide derivative of the formula (1) to aluminum ion (Al 3 +), gallium ion (Ga 3 +), indium ion (In 3 +) and iron ion (Fe 3 +) Into a sample containing one or more detection targets to be selected (step 1); And

상기 단계 1의 시료 내에 존재하는 1종 이상의 검출대상과 상기 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체의 반응 생성물이 발생시키는 형광 신호를 측정하는 단계(단계 2);를 포함하는 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3+)을 검출하는 방법을 제공한다.Aluminum ions (Al 3 +) containing; measuring a fluorescence signal that is the reaction product of a tripeptide derivative of the first detection target in the general formula (1) or more species present in the sample of step 1 occurs (step 2) provides, gallium ion (Ga + 3), indium ion method of detecting a (In + 3) and iron ion (Fe 3+).

이하, 본 발명에 따른 검출방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the detection method according to the present invention will be described in detail for each step.

본 발명에 따른 검출방법에 있어서, 상기 단계 1은 상기 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상 유무를 판별하고자 하는 시료에 투입시키는 단계로서, 보다 상세하게는 방해물질로 작용할 수 있는 금속 이온들이 함께 용해된 시료에 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 투입한 다음, 상기 시료 상에 존재하는 알루미늄 이온(Al3+), 갈륨 이온(Ga3+), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상과 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체가 선택적으로 반응하여 복합체를 이루는 단계이다.In the detection method according to the present invention, the step 1 is the aluminum ion (Al 3 +), gallium ion (Ga 3 +), indium ion (In 3 +) and iron ions to tripeptide derivatives represented by the formula (1) ( a step of input on the sample to determine the first detection subject the presence or absence or more member selected from the group consisting of Fe 3 +), more particularly to a metal that can act as interfering substances ions represented by the general formula (1) in the dissolved sample with in the following the tripeptide derivatives, selected from the group consisting of aluminum ions (Al 3+), gallium ion (Ga 3+), indium ion (in + 3) and iron ion (Fe + 3) existing in the sample Is selectively reacted with a tripeptide derivative represented by the formula (I) to form a complex.

본 발명에 따른 검출방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 형성된 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상과 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체의 복합체가 방출하는 형광 신호를 형광 스펙트럼으로 측정하여 시료 내의 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 검출하는 단계로, 본 발명에 따른 트리펩타이드 유도체는 방해물질로 작용할 수 있는 다른 금속 이온들의 존재하에서도 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)과의 결합에 의해 큰 형광 세기 변화를 나타낸다(실험예 1, 도 3, 도 4 및 도 5).As in the detection method according to the present invention, the step 2 is the aluminum ion (Al 3 +), gallium ion (Ga 3 +), indium ion (In 3 +) and iron ion (Fe 3 +) formed in the step 1 (Al 3 + ), gallium ion (Ga 3 + ), indium ion (Ga 3 + ), and the like are measured by fluorescence spectroscopy to measure the fluorescence signal emitted by the complex of the tripeptide derivative represented by formula (In 3 + ) and iron ions (Fe 3 + ). The tripeptide derivative according to the present invention can be detected in the presence of other metal ions which may act as an interfering substance FIG aluminum ions (Al 3 +), gallium ion (Ga 3 +), indium ion (in 3 +) and iron ions indicates a large fluorescence intensity changes by a combination of the (Fe 3 +) (experimental example 1, 3 , Figs. 4 and 5).

또한, 본 발명의 트리펩타이드 유도체는 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3+), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상과 선택적으로 감응하여 각각의 형광 신호 차이에 의해 이들을 검출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the tripeptide derivatives of the present invention are aluminum ions (Al + 3), gallium ion (Ga 3+), indium ion (In + 3) and iron ions first detection of two or more selected from the group consisting of (Fe + 3) And selectively detects the fluorescence signal and detects the fluorescence signal by the fluorescence signal difference.

본 발명의 트리펩타이드 유도체의 동시 검출능 실험결과를 참조하면, 본 발명의 트리펩타이드 유도체는 알루미늄 이온(Al3 +)과의 결합에 의해서는 방출파장 516 nm 에서 큰 형광세기 증가를 나타낸 반면, 철 이온(Fe3 +)과의 결합에 의해서는 방출파장 550 nm 에서 형광세기 감소를 나타냈다. 이는 본 발명의 트리펩타이드 유도체가 알루미늄 이온(Al3 +)과 철 이온(Fe3 +)에 대하여 각각 다른 파장에서 큰 형광변화를 나타냄으로써 알루미늄 이온(Al3 +)과 철 이온(Fe3 +)이 동시에 존재하는 경우에도 각각의 상이한 형광 세기 변화 특성에 의해 은 알루미늄 이온(Al3 +)과 철 이온(Fe3+)의 구분이 가능하여 이들을 동시에 검출할 수 있다는 것을 의미한다(실험예 2 및 도 4 참조).Referring to simultaneous detection performance results of tripeptide derivative of the present invention, while the tripeptide derivatives of the present invention showing a large fluorescence intensity increase in the emission wavelength of 516 nm by a combination of the aluminum ions (Al 3 +), iron (Fe 3 + ) showed a decrease in fluorescence intensity at an emission wavelength of 550 nm. This aluminum ions (Al 3 +) and iron ions by indicating a large fluorescence change in each of a different wavelength with respect to the tripeptide derivatives of aluminum ions (Al 3 +) and iron ion (Fe 3 +) of the invention (Fe 3 +) (Al 3 + ) and iron ions (Fe 3+ ) can be distinguished from each other due to the different fluorescence intensity change characteristics even when they exist simultaneously (Experimental Examples 2 and 3) 4).

나아가, 본 발명의 검출방법에 있어서, 상기 시료는 유기용매 뿐만 아니라 수용액상 또는 증류수에도 적용할 수 있다.Further, in the detection method of the present invention, the sample can be applied not only to an organic solvent but also to an aqueous solution or distilled water.

상기 수용액은 메탄올, 에탄올, 디메틸포름아마이드(DMF) 및 아세토니트릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기용액을 포함한 수용액 상일 수 있으며 시료의 범위가 이에 제한하지 않는다.The aqueous solution may be in the form of an aqueous solution containing at least one organic solution selected from the group consisting of methanol, ethanol, dimethylformamide (DMF) and acetonitrile, and the range of the sample is not limited thereto.

이때, 상기 수용액상에 함유된 유기용액은 메탄올, 에탄올, 디메틸포름아마이드(DMF), 아세토니트릴 등을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.At this time, it is preferable to use methanol, ethanol, dimethylformamide (DMF), acetonitrile or the like as the organic solution contained in the aqueous solution, but it is not limited thereto.

상기 수용액상인 시료에 유기용매를 혼합하는 경우, 메탄올, 에탄올, 디메틸포름아마이드(DMF) 또는 아세토니트릴 등의 상기 유기용매들은 물에 용해도가 높아 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상과 단일 상을 이룸으로써, 형광 검출 감도의 변화없이 높은 검출감도로 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3+) 및 철 이온(Fe3+)을 검출할 수 있다.When the organic solvent is mixed with the aqueous solution, the organic solvents such as methanol, ethanol, dimethylformamide (DMF) or acetonitrile have high solubility in water, so that aluminum ions (Al 3 + ), gallium ions (Ga 3 + ), Indium ion (In 3 + ), and iron ion (Fe 3 + ), whereby the aluminum ion (Al 3 +), gallium ion (Ga + 3), it is possible to detect the indium ion (In 3+) and iron ion (Fe 3+).

또한, 본 발명의 검출방법에 있어서, 상기 시료는 상수, 하수, 폐수, 강물, 바닷물, 생체액 등을 사용할 수 있으며, 상기 시료가 이에 제한되는 것은 아니다.In the detection method of the present invention, the sample may be a constant, sewage, wastewater, river, seawater, biological fluid, etc., but the sample is not limited thereto.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체는 방해물질로 작용할 수 있는 다른 금속 이온들의 존재하에서도 알루미늄 이온(Al3+), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)을 선택적으로 및 정량적으로 검출할 수 있고, 생체 세포 내로 침투가 용이하여 생체 세포 내에서 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)과의 결합에 의한 형광세기 변화를 통해 검출이 가능한 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.As described above, the tripeptide derivatives of the formula (I) according to the invention in the presence of other metal ions which may act as interfering substances also aluminum ions (Al 3+), gallium ion (Ga + 3), indium ion ( in 3 +) and iron ion (Fe 3 +) selectively, and can be quantitatively detected, is easy to aluminum ions (Al 3 +), gallium ion (Ga 3 +) in the body cells penetrate into the living cells of, It can be useful as a fluorescence-sensitive chemical sensor capable of detecting fluorescence intensity change by binding with indium ion (In 3 + ) and iron ion (Fe 3 + ).

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Experimental Examples.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.However, the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples.

<< 실시예Example 1> (S)-5-아미노-4-((S)-4- 1> (S) -5-Amino-4 - ((S) -4- 카복시Carboxy -2-((S)-2-(5-(-2 - ((S) -2- (5- ( 다이메틸아미노Dimethylamino )나프탈렌-1-설폰아미도)-3-하이드록시프로판아미도)부탄아미도)-5-옥소펜타노익 ) Naphthalene-1-sulfonamido) -3-hydroxypropanamido) butanamido) -5-oxopentanoic acid 에시Eshi 드의 제조Manufacture of de

하기 반응식 3의 내용에 따라 (S)-5-아미노-4-((S)-4-카복시-2-((S)-2-(5-(다이메틸아미노)나프탈렌-1-설폰아미도)-3-하이드록시프로판아미도)부탄아미도)-5-옥소펜타노익 에시드의 제조를 수행하였다.(S) -2- (5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonamido) -5-amino-4 - ((S) ) -3-hydroxypropanamido) butanamido) -5-oxopentanone &lt; / RTI &gt;

Figure 112016104161352-pat00011
Figure 112016104161352-pat00011

단계 1: 화학식 10의 화합물 제조Step 1: Preparation of compound of formula 10

먼저, 리브라 튜브(ribra tube)에 화학식 9의 말단 아민이 Fmoc-기로 보호화된 링크 아마이드 메틸벤조하이드릴아민 수지(Rink amide MBHA resin, 235 mg, 0.1 mmol)를 무수 디메틸포름아마이드(3 mL)와 함께 주입하여 약 15분간 미리 팽윤시켰다. 다음으로, 팽윤된 상기 수지에 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 혼합용액(3 mL)을 첨가하고 15분간 활성화시켜 용해된 수지의 아미노기 말단 Fmoc 보호기를 제거하였다. 그 후, 무수 디메틸포름아마이드(3 mL) 용매 안에 화학식 3a의 Fmoc-L-글루탐산(Glu)(OtBu)-OH(128 mg, 0.3 mmol), 다이이소프로필카르보디이미드(DIC, 47 μL, 0.3 mmol) 및 히드록시 벤조트라이아졸(HOBt, 40 mg, 0.3 mmol)을 첨가하고, 미리 15분간 활성화 시킨 아미노 말단 Fmoc 보호기가 제거된 상기 링크 아마이드 메틸벤조하이드릴아민 수지 용액과 약 4시간 정도 반응시켰다.First, Rink amide MBHA resin (235 mg, 0.1 mmol) in which the terminal amine of formula (9) was protected with Fmoc-group was added to a ribra tube in anhydrous dimethylformamide (3 mL ) And pre-swelled for about 15 minutes. Next, 25% piperidine / dimethylformamide mixed solution (3 mL) was added to the swollen resin and activated for 15 minutes to remove the amino terminal Fmoc protecting group of the dissolved resin. Then, Fmoc-L-glutamic acid (Glu) (OtBu) -OH (128 mg, 0.3 mmol), diisopropylcarbodiimide (DIC, 47 μL, 0.3 mmol) in the anhydrous dimethylformamide mmol) and hydroxybenzotriazole (HOBt, 40 mg, 0.3 mmol) were added and reacted with the linkamide methylbenzohydrillamine resin solution in which the amino terminal Fmoc protecting group was activated for 15 minutes in advance, for about 4 hours .

반응 후, 반응용액을 여과하고 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척한 후, 카이져(kaiser) 테스트를 실행하였다. 카이져 테스트가 양성으로 나오면 상기의 활성화 시킨 용액을 다시 만들어 첨가하고, 음성으로 나오면 반응을 멈춰 목적 화합물인 화학식 10의 화합물을 제조하였다.After the reaction, the reaction solution was filtered, and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol, and then a kaiser test was conducted. When the Kaiser test was positive, the activated solution was added again, and when it was negative, the reaction was stopped to prepare the compound of formula (10).

단계 2: 화학식 11의 화합물 제조Step 2: Preparation of compound of formula (11)

상기 단계 1에서 수득한 화학식 10의 화합물에 다시 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 혼합용액(3 mL)을 첨가하고 15분간 활성화시켜 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하였다. 그 후, 무수 디메틸포름아마이드(3 mL) 용매 안에 화학식 3a의 Fmoc-L-글루탐산(Glu)(OtBu)-OH(128 mg, 0.3 mmol), 다이이소프로필카르보디이미드(DIC, 47 μL, 0.3 mmol) 및 히드록시 벤조트라이아졸(HOBt, 40 mg, 0.3 mmol)을 첨가하고, 미리 15분간 활성화 시킨 아미노 말단 Fmoc 보호기가 제거된 상기 용액과 약 4시간 정도 반응시켰다. To the compound of the formula (10) obtained in the above step 1, 25% piperidine / dimethylformamide mixed solution (3 mL) was further added and the mixture was activated for 15 minutes to remove the Fmoc protecting group at the terminal of the amino group. Then, Fmoc-L-glutamic acid (Glu) (OtBu) -OH (128 mg, 0.3 mmol), diisopropylcarbodiimide (DIC, 47 μL, 0.3 mmol) in the anhydrous dimethylformamide mmol) and hydroxybenzotriazole (HOBt, 40 mg, 0.3 mmol) were added and reacted with the solution in which the amino terminal Fmoc protecting group, which had been activated for 15 minutes in advance, was removed for about 4 hours.

반응 후, 반응용액을 여과하고 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척한 후, 카이져(kaiser) 테스트를 실행하였다. 카이져 테스트가 양성으로 나오면 상기의 활성화 시킨 용액을 다시 만들어 첨가하고, 음성으로 나오면 반응을 멈춰 목적 화합물인 화학식 11의 화합물을 제조하였다.After the reaction, the reaction solution was filtered, and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol, and then a kaiser test was conducted. When the Kaiser test was positive, the above-mentioned activated solution was added again, and when it was negative, the reaction was stopped to prepare the compound of formula (11) as the target compound.

단계 3: 화학식 12의 화합물 제조Step 3: Preparation of the compound of formula (12)

상기 단계 2에서 수득한 화학식 11의 화합물에 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 혼합용액(3 mL)을 첨가하고 15분간 활성화시켜 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하였다. 그 후, 무수 디메틸포름아마이드(3 mL) 용매 안에 화학식 6a의 Fmoc-L-세린(Ser)(tBu)-OH(128 mg, 0.3 mmol), 다이이소프로필카르보디이미드(DIC, 47 μL, 0.3 mmol) 및 히드록시 벤조트라이아졸(HOBt, 40 mg, 0.3 mmol)을 첨가하고, 미리 15분간 활성화 시킨 아미노 말단 Fmoc 보호기가 제거된 상기 용액과 약 4시간 정도 반응시켰다. To the compound of Formula 11 obtained in Step 2, 25% piperidine / dimethylformamide mixed solution (3 mL) was added and activated for 15 minutes to remove the Fmoc protecting group at the terminal of the amino group. Then, Fmoc-L-serine (Ser) (tBu) -OH (128 mg, 0.3 mmol), diisopropylcarbodiimide (DIC, 47 μL, 0.3 mmol) of the formula 6a in anhydrous dimethylformamide (3 mL) mmol) and hydroxybenzotriazole (HOBt, 40 mg, 0.3 mmol) were added and reacted with the solution in which the amino terminal Fmoc protecting group, which had been activated for 15 minutes in advance, was removed for about 4 hours.

반응 후, 반응용액을 여과하고 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척한 후, 카이져(kaiser) 테스트를 실행하였다. 카이져 테스트가 양성으로 나오면 상기의 활성화 시킨 용액을 다시 만들어 첨가하고, 음성으로 나오면 반응을 멈춰 목적 화합물인 화학식 12의 화합물을 제조하였다.After the reaction, the reaction solution was filtered, and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol, and then a kaiser test was conducted. When the Kaiser test was positive, the activated solution was added again, and when it was negative, the reaction was stopped to prepare the compound of formula (12).

단계 4: 화학식 13의 화합물 제조Step 4: Preparation of the compound of formula (13)

상기 단계 3에서 수득한 화학식 12의 화합물에 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 혼합용액(3 mL)을 첨가하고 15분간 활성화시켜 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하였다. 그 후, 무수 디메틸포름아마이드(3 mL) 용매 안에 5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(80 mg, 0.3 mmol)와 트리에틸아민(80 μL, 0.6 mmol)을 첨가하여, 상온에서 약 4시간 동안 교반시킨 후, 반응용액을 여과하고 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척하여 목적 화합물인 화학식 13의 화합물을 제조하였다.25% piperidine / dimethylformamide mixed solution (3 mL) was added to the compound of the formula (12) obtained in the step 3, and the mixture was activated for 15 minutes to remove the Fmoc protecting group at the terminal of the amino group. Then, 5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonyl chloride (80 mg, 0.3 mmol) and triethylamine (80 μL, 0.6 mmol) were added to anhydrous dimethylformamide (3 mL) After stirring for about 4 hours, the reaction solution was filtered, and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol several times to prepare the desired compound (13).

단계 5: (S)-5-아미노-4-((S)-4-Step 5: (S) -5-Amino-4 - ((S) -4- 카복시Carboxy -2-((S)-2-(5-(-2 - ((S) -2- (5- ( 다이메틸아미노Dimethylamino )나프탈렌-1-설폰아미도)-3-하이드록시프로판아미도)부탄아미도)-5-옥소펜타노익 ) Naphthalene-1-sulfonamido) -3-hydroxypropanamido) butanamido) -5-oxopentanoic acid 에시드의Acid 제조 Produce

상기 단계 4에서 수득한 화학식 13의 화합물을 트라이플루오로아세트산:트라이프로필실렌:증류수(95:2.5:2.5, v/v/v)의 혼합용액과 상온에서 4시간 반응시켰다. 반응 후 반응 용액을 여과하여 t-부틸 보호기를 제거하고, 수지로부터 목적 화합물을 분리하였다. 여과된 분리용액은 질소 기체를 통과시켜 트라이플루오로아세트산을 제거하고, 역상 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC, C-18 칼럼 delta pak C18-300A, 1.9 X 30 cm)(용리액: 0.1% 트라이플루오로아세트산(TFA)이 포함된 증류수/아세토니트릴(1:1,v/v), 구배: 유속 3.0 mL/분)를 이용하여 정제하여 화학식 14의 목적 화합물(48 mg, 수율 80%)을 백색의 고체상으로 수득하였다.The compound of Formula 13 obtained in Step 4 was reacted with a mixed solution of trifluoroacetic acid: tripropylsilane: distilled water (95: 2.5: 2.5, v / v / v) at room temperature for 4 hours. After the reaction, the reaction solution was filtered to remove the t-butyl protecting group, and the desired compound was isolated from the resin. The filtered separation solution was passed through nitrogen gas to remove the trifluoroacetic acid and purified by reverse phase high performance liquid chromatography (HPLC, C-18 column delta pak C18-300A, 1.9 X 30 cm) (eluent: 0.1% trifluoroacetic acid (48 mg, yield 80%) was obtained as a white solid in a yield of 80% after purification by column chromatography using distilled water / acetonitrile (1: 1, v / v) .

정제된 트리펩타이드 유도체의 분자량은 ESI 질량분석기를 이용하여 확인하였고, 그 결과값은 다음과 같다.The molecular weight of the purified tripeptide derivative was confirmed using an ESI mass spectrometer, and the results are as follows.

1H NMR (400 MHz, 50% CD3CN/D2O): δ 9.32 (m, 1H), 9.01 (m, 1H), 8.94 (m, 1H), 8.51 (m, 1H), 8.42 (m, 1H), 4.75 (m, 1H), 4.50 (m, 2H), 4.18 (m, 2H), 3.93 (s, 6H), 2.89 (m, 2H), 2.71 (m, 2H), 2.40 (m, 2H), 2.22 (m, 2H). 1 H NMR (400 MHz, 50 % CD 3 CN / D 2 O): δ 9.32 (m, 1H), 9.01 (m, 1H), 8.94 (m, 1H), 8.51 (m, 1H), 8.42 (m 2H), 2.40 (s, 3H), 2.45 (m, 2H) 2H), 2.22 (m, 2H).

13C NMR (100 MHz, 50% CD3CN/D2O): δ 176.7, 176.0, 172.8, 171.0, 163.1, 138.8, 135.2, 131.4, 128.5, 126.3, 119.9, 118.0, 115.4, 112.1, 62.0, 58.0, 52.8, 47.2, 29.9, 26.1 13 C NMR (100 MHz, 50 % CD 3 CN / D 2 O): δ 176.7, 176.0, 172.8, 171.0, 163.1, 138.8, 135.2, 131.4, 128.5, 126.3, 119.9, 118.0, 115.4, 112.1, 62.0, 58.0 , 52.8, 47.2, 29.9, 26.1

ESI-MAss (m/z):[M+H]+ C25H33N5O10S: 595.19(계산치), 596.20(측정치).ESI-MAss (m / z) : [M + H] + C 25 H 33 N 5 O 10 S: 595.19 ( calcd), 596.20 (measured value).

<< 실시예Example 2> (S)-2-((S)-4-카복시-2-((S)-2-(5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설폰아미도)-3-하이드록시프로판아미도)부탄아미도)펜탄다이오익 에시드의 제조 2 - ((S) -2- (5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonamido) -3-hydroxypropanamido) Butanamido) Preparation of pentanedioic acid

하기 반응식 4의 내용에 따라 (S)-2-((S)-4-카복시-2-((S)-2-(5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설폰아미도)-3-하이드록시프로판아미도)부탄아미도)펜탄다이오익 에시드의 제조를 수행하였다.(S) -2- ((S) -2- (5- (Dimethylamino) naphthalene-1-sulfonamido) -3-hvdroxy- Roxy-propanamido) butanamido) pentanedioic acid was prepared.

[반응식 4][Reaction Scheme 4]

Figure 112016104161352-pat00012
Figure 112016104161352-pat00012

단계 1: 화학식 10a의 화합물 제조Step 1: Preparation of compound of formula 10a

먼저, 리브라 튜브(libra tube)에 화학식 9a의 2-클로로트리틸 클로라이드 수지(2-Chlorotrityl chloride resin, 61 mg, 0.1 mmol)를 무수 디클로로메탄(3 ml)와 함께 주입하여 약 1시간 동안 미리 팽윤시켰다. 다음으로, 팽윤된 상기 수지에 화학식 3a의 Fmoc-L-글루탐산(Glu)(OtBu)-OH(128 mg, 0.3 mmol)과 수지대비 6당량의 디이소프로필에틸아민(DIPEA, 105 μL, 0.6 mmol)을 첨가한 3 ml 디클로로메탄 용액을 넣고 약 5시간 동안 반응시켰다.First, 2-chlorotrityl chloride resin (61 mg, 0.1 mmol) of formula (9a) was introduced into a libra tube together with anhydrous dichloromethane (3 ml) Swelled. Next, to the swollen resin was added Fmoc-L-glutamic acid (Glu) (OtBu) -OH (128 mg, 0.3 mmol) of formula 3a and 6 equivalents of diisopropylethylamine (DIPEA, 105 μL, 0.6 mmol ) Was added thereto, and the mixture was reacted for about 5 hours.

반응 후, 반응용액을 여과하고 여과된 수지를 디클로로메탄과 디메틸포름아마이드 및 메탄올로 수차례 세척하여 목적 화합물인 화학식 10a의 화합물을 제조하였다.After the reaction, the reaction solution was filtered, and the filtered resin was washed several times with dichloromethane, dimethylformamide and methanol several times to prepare the desired compound (10a).

단계 2: 화학식 11a의 화합물 제조Step 2: Preparation of compound of formula 11a

상기 단계 1에서 수득한 화학식 10a의 화합물에 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 혼합용액(3 mL)을 첨가하고 15분간 활성화시켜 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하였다. 그 후, 무수 디메틸포름아마이드(3 mL) 용매 안에 화학식 3a의 Fmoc-L-글루탐산(Glu)(OtBu)-OH(128 mg, 0.3 mmol), 다이이소프로필카르보디이미드(DIC, 47 μL, 0.3 mmol) 및 히드록시 벤조트라이아졸(HOBt, 40 mg, 0.3 mmol)을 첨가하고, 미리 15분간 활성화 시킨 아미노 말단 Fmoc 보호기가 제거된 상기 용액과 약 4시간 정도 반응시켰다.To the compound of formula (10a) obtained in the above step 1, 25% piperidine / dimethylformamide mixed solution (3 mL) was added and activated for 15 minutes to remove the Fmoc protecting group at the terminal of the amino group. Then, Fmoc-L-glutamic acid (Glu) (OtBu) -OH (128 mg, 0.3 mmol), diisopropylcarbodiimide (DIC, 47 μL, 0.3 mmol) in the anhydrous dimethylformamide mmol) and hydroxybenzotriazole (HOBt, 40 mg, 0.3 mmol) were added and reacted with the solution in which the amino terminal Fmoc protecting group, which had been activated for 15 minutes in advance, was removed for about 4 hours.

반응 후, 반응용액을 여과하고 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척한 후, 카이져(kaiser) 테스트를 실행하였다. 카이져 테스트가 양성으로 나오면 상기의 활성화 시킨 용액을 다시 만들어 첨가하고, 음성으로 나오면 반응을 멈춰 목적 화합물인 화학식 11a의 화합물을 제조하였다.After the reaction, the reaction solution was filtered, and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol, and then a kaiser test was conducted. When the Kaiser test was positive, the above-mentioned activated solution was added again, and when it was negative, the reaction was stopped to prepare the compound of formula (11a) as a target compound.

단계 3: 화학식 12a의 화합물 제조Step 3: Preparation of the compound of formula (12a)

상기 단계 2에서 수득한 화학식 11a의 화합물에 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 혼합용액(3 mL)을 첨가하고 15분간 활성화시켜 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하였다. 그 후, 무수 디메틸포름아마이드(3 mL) 용매 안에 화학식 6a의 Fmoc-L-세린(Ser)(tBu)-OH(128 mg, 0.3 mmol), 다이이소프로필카르보디이미드(DIC, 47 μL, 0.3 mmol) 및 히드록시 벤조트라이아졸(HOBt, 40 mg, 0.3 mmol)을 첨가하고, 미리 15분간 활성화 시킨 아미노 말단 Fmoc 보호기가 제거된 상기 용액과 약 4시간 정도 반응시켰다. To the compound of Formula 11a obtained in Step 2, 25% piperidine / dimethylformamide mixed solution (3 mL) was added and activated for 15 minutes to remove the Fmoc protecting group at the terminal of the amino group. Then, Fmoc-L-serine (Ser) (tBu) -OH (128 mg, 0.3 mmol), diisopropylcarbodiimide (DIC, 47 μL, 0.3 mmol) of the formula 6a in anhydrous dimethylformamide (3 mL) mmol) and hydroxybenzotriazole (HOBt, 40 mg, 0.3 mmol) were added and reacted with the solution in which the amino terminal Fmoc protecting group, which had been activated for 15 minutes in advance, was removed for about 4 hours.

반응 후, 반응용액을 여과하고 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척한 후, 카이져(kaiser) 테스트를 실행하였다. 카이져 테스트가 양성으로 나오면 상기의 활성화 시킨 용액을 다시 만들어 첨가하고, 음성으로 나오면 반응을 멈춰 목적 화합물인 화학식 12a의 화합물을 제조하였다.After the reaction, the reaction solution was filtered, and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol, and then a kaiser test was conducted. When the Kaiser test was positive, the above-mentioned activated solution was added again, and when it was negative, the reaction was stopped to prepare the compound of formula (12a) as the target compound.

단계 4: 화학식 13a의 화합물 제조Step 4: Preparation of the compound of formula (13a)

상기 단계 3에서 수득한 화학식 12a의 화합물에 25%의 피페리딘/디메틸포름아마이드 혼합용액(3 mL)을 첨가하고 15분간 활성화시켜 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하였다. 그 후, 무수 디메틸포름아마이드(3 mL) 용매 안에 5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(80 mg, 0.3 mmol)와 트리에틸아민(80 μL, 0.6 mmol)을 첨가하여, 상온에서 약 4시간 동안 교반시킨 후, 반응용액을 여과하고 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척하여 목적 화합물인 화학식 13a의 화합물을 제조하였다.To the compound of Formula 12a obtained in Step 3, 25% piperidine / dimethylformamide mixed solution (3 mL) was added and the mixture was activated for 15 minutes to remove the Fmoc protecting group at the terminal of the amino group. Then, 5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonyl chloride (80 mg, 0.3 mmol) and triethylamine (80 μL, 0.6 mmol) were added to anhydrous dimethylformamide (3 mL) After stirring for about 4 hours, the reaction solution was filtered, and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol several times to prepare the desired compound (13a).

단계 5: (S)-2-((S)-4-카복시-2-((S)-2-(5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설폰아미도)-3-하이드록시프로판아미도)부탄아미도)펜탄다이오익 에시드의 제조Step 5: (S) -2 - ((S) -4-Carboxy-2 - ((S) -2- (5- (dimethylamino) naphthalene- 1 -sulfonamido) -3- ) Butanamido) &lt; / RTI &gt; pentanedioic acid &lt; RTI ID =

상기 단계 4에서 수득한 화학식 13a의 화합물을 트라이플루오로아세트산:트라이프로필실렌:증류수(95:2.5:2.5, v/v/v)의 혼합용액과 상온에서 4시간 반응시켰다. 반응 후 반응 용액을 여과하여 t-부틸 보호기를 제거하고, 수지로부터 목적 화합물을 분리하였다. 여과된 분리용액은 질소 기체를 통과시켜 트라이플루오로아세트산을 제거하고, 역상 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC, C-18 칼럼 delta pak C18-300A, 1.9 X 30 cm)(용리액: 0.1% 트라이플루오로아세트산(TFA)이 포함된 증류수/아세토니트릴(1:1,v/v), 구배: 유속 3.0 mL/분)를 이용하여 정제하여 화학식 14a의 목적 화합물(46mg, 수율 77%)을 백색의 고체상으로 수득하였다.The compound of Formula 13a obtained in Step 4 was reacted with a mixed solution of trifluoroacetic acid: tripropylsilane: distilled water (95: 2.5: 2.5, v / v / v) at room temperature for 4 hours. After the reaction, the reaction solution was filtered to remove the t-butyl protecting group, and the desired compound was isolated from the resin. The filtered separation solution was passed through nitrogen gas to remove the trifluoroacetic acid and purified by reverse phase high performance liquid chromatography (HPLC, C-18 column delta pak C18-300A, 1.9 X 30 cm) (eluent: 0.1% trifluoroacetic acid (46 mg, yield 77%) was obtained as a white solid in the form of a white solid by distillation under reduced pressure using distilled water / acetonitrile (1: 1, v / v) .

정제된 트리펩타이드 유도체의 분자량은 ESI 질량분석기를 이용하여 확인하였고 그 결과값은 다음과 같다.The molecular weight of the purified tripeptide derivative was confirmed using an ESI mass spectrometer and the results are as follows.

1H NMR (400 MHz, 50% CD3CN/D2O): δ 9.32 (m, 1H), 9.01 (m, 1H), 8.94 (m, 1H), 8.51 (m, 1H), 8.42 (m, 1H), 4.75 (m, 1H), 4.50 (m, 1H), 4.40 (m, 1H), 4.18 (m, 2H), 3.93 (s, 6H), 2.89 (m, 2H), 2.71 (m, 2H), 2.40 (m, 2H), 2.22 (m, 2H). 1 H NMR (400 MHz, 50 % CD 3 CN / D 2 O): δ 9.32 (m, 1H), 9.01 (m, 1H), 8.94 (m, 1H), 8.51 (m, 1H), 8.42 (m 2H), 2.89 (m, 2H), 2.71 (m, 1H), 4.75 (m, 2H), 2.40 (m, 2H), 2.22 (m, 2H).

13C NMR (100 MHz, 50% CD3CN/D2O): δ 177.5, 176.8, 172.8, 171.0, 163.1, 138.8, 135.2, 131.4, 128.5, 126.3, 119.9, 118.0, 115.4, 112.1, 62.0, 58.0, 52.8, 47.2, 29.9, 26.1 13 C NMR (100 MHz, 50% CD 3 CN / D 2 O): δ 177.5, 176.8, 172.8, 171.0, 163.1, 138.8, 135.2, 131.4, 128.5, 126.3, 119.9, 118.0, 115.4, 112.1, 62.0, 58.0 , 52.8, 47.2, 29.9, 26.1

ESI-MAss (m/z):[M+H+]+ C25H32N4O11S: 597.18(계산치), 597.0(측정치).ESI-MAss (m / z) : [M + H +] + C 25 H 32 N 4 O 11 S: 597.18 ( calculated), 597.0 (measured value).

<< 실험예Experimental Example 1> 형광 감응 화학센서-알루미늄 이온( 1> Fluorescence Sensitive Chemical Sensor - Aluminum Ion ( AlAl 33 ++ ) 복합체의 제조) Preparation of complex

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+) 형광 감응 화학센서와 알루미늄 이온(Al3 +)의 결합 여부 및 화합물 상태를 분석하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.The following experiments were carried out to analyze whether the aluminum and trivalent metal ions (M 3+ ) represented by the formula (1) according to the present invention and the aluminum ion (Al 3 + ) bond and the compound state were analyzed.

본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 화합물을 증류수에 녹여 1.0 mM의 형광 감응 화학센서 시약을 제조하였다. 알루미늄 이온(Al3 +) 기준용액은 퍼클로레이트 염을 증류수에 용해시켜 5 mM로 제조하였다. 또한, 테스트 튜브에 상기에서 제조한 형광 감응 화학센서의 농도는 100 μM, 알루미늄 이온은 500 μM이 되도록 증류수와 아세토니트릴(2:8, v/v)에 희석하여 테스트 용액을 제조하였다. 상기에서 제조된 테스트 용액을 ESI-MS 측정하여 화학식 1로 표시되는 화합물과 알루미늄 이온(Al3 +)의 복합체 형성 여부를 확인하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다.The compound prepared in Example 1 according to the present invention was dissolved in distilled water to prepare a 1.0 mM fluorescence sensitized chemical sensor reagent. Aluminum ion (Al 3 + ) reference solution was prepared by dissolving perchlorate salt in distilled water to 5 mM. In addition, a test solution was prepared by diluting the test tube with distilled water and acetonitrile (2: 8, v / v) so that the concentration of the fluorescent sensitized chemical sensor prepared above was 100 μM and that of aluminum ion was 500 μM. The test solution prepared above was measured by ESI-MS to confirm whether a compound represented by formula (1) and aluminum ion (Al 3 + ) were formed or not. The results are shown in FIG.

도 2에 나타난 바와 같이, ESI-MS 스펙트럼에서 596.4 m/e 및 620.3 m/e가 관찰되었다. 이때, 596.4 m/e는 실시예 1에서 제조된 화합물이 양성자와 결합된 형태로서, 실시예 1 화합물이 알루미늄 이온(Al3 +)과 복합체를 형성하지 않은 상태의 값이고, 620.3 m/e는 실시예 1 화합물에 두 개의 양성자가 제거되고 알루미늄 이온 (Al3+)과 복합체를 형성한 상태의 값이다. 이로부터 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물을 알루미늄 이온(Al3 +)과의 결합성이 우수하여 안정한 복합체를 형성할 수 있다는 것을 알 수 있다.As shown in Fig. 2, 596.4 m / e and 620.3 m / e were observed in the ESI-MS spectrum. At this time, 596.4 m / e is a form in which the compound prepared in Example 1 is bound to a proton, and the compound of Example 1 does not form a complex with aluminum ion (Al 3 + ), and 620.3 m / e Example 1 is a value obtained by removing two protons from a compound and forming a complex with an aluminum ion (Al 3+ ). From this, it can be seen that the compound represented by the formula (1) according to the present invention is excellent in the binding property with the aluminum ion (Al 3 + ) and can form a stable complex.

따라서, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 알루미늄(Al3 +) 형광 감응 화학센서는 수용액 상에서 알루미늄 이온(Al3 +)과의 결합성이 우수하므로, 지하수, 하천과 같은 수계 환경에서 방해물질로 작용할 수 있는 다른 금속 이온들의 존재하에서도 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)을 선택적으로, 정량적으로 및 동시 또는 이시에 검출할 수 있다. 또한, 생체 세포 내로 침투가 용이하여 생체 세포 내에서 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)과의 결합에 의한 형광세기 변화를 통해 검출이 가능한 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.Therefore, since the aluminum (Al 3 +) fluorescence-sensitive chemical sensors represented by the general formula (1) according to the invention the binding of the aluminum ions (Al 3 +) excellent in an aqueous solution, to the ground water, interfering substances in aqueous environments such as rivers in the presence of other metal ions which may act also aluminum ions (Al 3 +), gallium ion (Ga 3 +), indium ion (in 3 +) and iron ion (Fe 3 +) Alternatively, quantitatively and simultaneously or the Can be detected at this time. In addition, the fluorescence by coupling of the living cells to facilitate penetration into the aluminum ions in living cells (Al 3 +), gallium ion (Ga 3 +), indium ion (In 3 +) and iron ion (Fe 3 +) It can be useful as a fluorescence-sensitive chemical sensor capable of detection through intensity change.

<< 실험예Experimental Example 2> 형광 감응 화학센서의  2> Fluorescence Sensitive Chemical Sensor 금속 이온 선택성Metal ion selectivity 평가 evaluation

본 발명에 따른 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+) 형광 감응 화학센서의 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+)에 대한 선택성을 평가하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.The following experiments were conducted to evaluate the selectivity of aluminum and trivalent metal ions (M 3+ ) according to the present invention to aluminum and trivalent metal ions (M 3+ ).

본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 화합물의 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+)에 대한 선택성을 평가하기 위하여, 다양한 금속 이온을 대상으로 실험하였다. 실험에 사용된 금속 이온은 니켈 이온(Ni2 +), 납 이온(Pb2 +), 카드뮴 이온(Cd2 +), 은 이온(Ag+), 칼슘 이온(Ca2 +), 철 이온(Fe2 +), 크롬 이온(Cr3 +), 알루미늄 이온(Al3+), 코발트 이온(Co2 +), 구리 이온(Cu2 +), 망간 이온(Mn2 +), 마그네슘 이온(Mg2+), 아연 이온(Zn2 +), 철 이온(Fe3 +) 및 수은 이온(Hg2 +)의 퍼클로레이트 염과 칼륨 이온(K+) 및 나트륨 이온(Na+)의 클로라이드 염과 갈륨 이온(Ga3 +) 및 인듐 이온(In3 +)의 나이트레이트 염으로, 상기 금속 이온들을 증류수에 각각 용해시켜 10 mM의 금속 이온 기준 용액을 제조하였다. 또한, 알루미늄 이온(Al3 +)과 다른 금속 이온을 함께 포함하는 10 mM의 알루미늄 이온(Al3+)-금속 이온 기준 용액도 제조하였다.In order to evaluate the selectivity of the compound prepared in Example 1 according to the present invention on aluminum and trivalent metal ion (M 3+ ), various metal ions were tested. The metal ions used in the experiments is a nickel ion (Ni 2 +), Pb (Pb 2 +), cadmium ion (Cd 2 +), silver ions (Ag +), calcium ions (Ca 2 +), iron ion (Fe 2 +) and chromium ions (Cr + 3), aluminum ion (Al 3+), cobalt ion (Co 2+), a copper ion (Cu 2+), manganese ion (Mn 2+), magnesium ion (Mg 2+ ), zinc ion (Zn 2 +), iron ions (Fe 3 +) and mercury ions (Hg 2 +) a perchlorate salt and a potassium ion (K +) and chloride salts and gallium ions of the sodium ion (Na +) (Ga 3 + ), and indium ion (In 3 + ), the metal ions were dissolved in distilled water to prepare a 10 mM metal ion reference solution. In addition, aluminum ions (Al + 3) and other metal ions of 10 mM of aluminum ions, including along the (Al 3+) - were also prepared metal ion based solution.

테스트 튜브에 10 mM 헥사민(hexamine) 완충용액(pH 5.5, 1mL)을 주입한 후, 상기 실시예에서 제조된 화합물을 증류수에 녹여 10 μM의 형광 감응 화학센서 시약을 제조하였다. 금속 기준 용액 또는 알루미늄 이온(Al3 +)-금속 이온 기준 용액을 각 10 μL씩 첨가한 후, 전체 용액의 양이 2mL가 되도록 증류수를 주입하였다. 제조된 테스트 용액을 여기 파장은 380nm, 여기 슬릿과 방출 슬릿의 폭은 각각 12nm 및 8nm가 되도록 조절하여 형광 스펙트럼을 측정하였으며, 그 결과를 도 3 내지 도 5에 나타내었다.10 mM hexamine buffer solution (pH 5.5, 1 mL) was injected into the test tube, and the compound prepared in the above example was dissolved in distilled water to prepare a 10 μM fluorescent sensitized chemical sensor reagent. After adding 10 μL each of the standard solution of metal standard solution or aluminum ion (Al 3 + ) - metal ion standard, distilled water was injected so that the total solution amount was 2 mL. The prepared test solution was adjusted to have an excitation wavelength of 380 nm, a width of the excitation slit and an emission slit of 12 nm and 8 nm, respectively, and the fluorescence spectrum was measured. The results are shown in FIG. 3 to FIG.

도 3 내지 도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 다른 금속 이온의 존재 하에서도 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+)에 대하여 선택적으로 결합하는 것을 알 수 있다.As shown in FIGS. 3 to 5, the compound represented by Formula 1 according to the present invention selectively binds to aluminum and a trivalent metal ion (M 3+ ) even in the presence of other metal ions.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 화합물과 다양한 금속 이온이 혼합된 테스트 용액의 형광 스펙트럼을 측정한 결과, 알루미늄 이온(Al3+)에 대해서 516nm의 형광이 크게 증가한 것을 알 수 있다(도 3 참조). 그리고 실시예 1에서 제조된 화합물과 3가 금속 이온이 혼합된 테스트 용액의 형광 스펙트럼을 측정한 결과, 갈륨 이온(Ga3+)및 인듐 이온(In3 +)에 대해서 516nm의 형광이 크게 증가하며, 철 이온(Fe3 +)에 대해서 443nm의 형광이 증가하고 및 550nm의 형광이 감소한 것을 알 수 있다(도 4 참조).More specifically, the fluorescence spectrum of the test solution in which the compound prepared in Example 1 according to the present invention was mixed with various metal ions was measured, and it was found that fluorescence at 516 nm was greatly increased with respect to aluminum ion (Al 3+ ) (See FIG. 3). As a result of measurement of the fluorescence spectrum of the test solution in which the compound prepared in Example 1 and the trivalent metal ion were mixed, fluorescence of 516 nm was greatly increased with respect to gallium ion (Ga 3+ ) and indium ion (In 3 + ) , The fluorescence of 443 nm was increased and the fluorescence of 550 nm was decreased with respect to the iron ion (Fe 3 + ) (see FIG. 4).

또한, 실시예 1에서 제조된 화합물과 알루미늄 이온(Al3 +)과 다양한 금속 이온을 함께 포함하는 알루미늄 이온(Al3 +)-금속 이온 기준 용액이 혼합된 테스트 용액의 경우, 혼합되어 있는 다른 금속 이온(구리 이온(Cu2+), 수은 이온(Hg2 +) 및 크롬 이온(Cr3 +)을 제외한)의 영향을 받지 않고 선택적으로 알루미늄 이온(Al3 +)과 복합체를 이루어 형광 변화를 일으키는 것을 알 수 있다(도 5 참조).Further, in the case of the test solution in which the compound prepared in Example 1 and a solution of an aluminum ion (Al 3 + ) - metal ion reference solution containing aluminum ion (Al 3 + ) and various metal ions are mixed, ions (copper ions (Cu 2+), ionic mercury (Hg + 2) and chromium ion (except for Cr + 3)) without being affected by the optionally made of aluminum ions (Al + 3) and the conjugate is causing the change in fluorescence (See FIG. 5).

이로부터, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 다른 금속 이온 존재 하에서도 알루미늄 이온(Al3 +)과 선택적으로 결합하여 복합체를 형성함으로써 형광 세기 변화를 일으키는 것을 알 수 있다.From this, it can be seen that the compound represented by formula (I) according to the present invention causes fluorescence intensity change by selectively binding with aluminum ion (Al 3 + ) to form a complex even in the presence of other metal ions.

따라서, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+) 형광 감응 화학센서는 다른 전이금속 이온의 존재 하에서도, 선택적으로 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+)과 복합체를 형성하며 이로 인한 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+)에 대한 선택적 검출능이 현저히 우수하므로, 지하수, 하천과 같은 수계 환경에서 방해물질로 작용할 수 있는 다른 금속 이온들의 존재하에서도 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)을 선택적으로, 정량적으로 및 동시 또는 이시에 검출할 수 있다. 또한, 생체 세포 내로 침투가 용이하여 생체 세포 내에서 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)과의 결합에 의한 형광세기 변화를 통해 검출이 가능한 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.Therefore, the aluminum and trivalent metal ion (M 3+ ) fluorescence-sensitized chemical sensor represented by the formula (1) according to the present invention can also selectively react with aluminum and a trivalent metal ion (M 3+ ) in the presence of other transition metal ions (M 3+ ), it is possible to detect aluminum ions (M 3+ ) even in the presence of other metal ions which can act as an interfering substance in aquatic environment such as groundwater and river Al + 3), gallium ion (Ga + 3), indium ion (in + 3) and iron ion (Fe + 3) Alternatively, it can be detected in a quantitative and simultaneous or Ishikawa. In addition, the fluorescence by coupling of the living cells to facilitate penetration into the aluminum ions in living cells (Al 3 +), gallium ion (Ga 3 +), indium ion (In 3 +) and iron ion (Fe 3 +) It can be useful as a fluorescence-sensitive chemical sensor capable of detection through intensity change.

<< 실험예Experimental Example 3> 형광 감응 화학센서의 알루미늄 및 3가 금속 이온(M 3> Aluminum and trivalent metal ions of fluorescent sensitized chemical sensor (M 3+3+ ) 농도에 따른 검출능 평가) Detection ability according to concentration

본 발명에 따른 형광 감응 화학센서의 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+) 농도에 따른 검출능을 평가하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.The following experiment was conducted to evaluate the detection ability of the fluorescent sensitized chemical sensor according to the present invention on the concentration of aluminum and trivalent metal ions (M 3+ ).

먼저, 알루미늄(Al3 +) 및 철(Fe3 +) 이온의 퍼클로레이트 염과 갈륨(Ga3 +) 및 인듐(In3 +) 이온의 나이트레이트 염을 증류수에 용해시켜 0.5mM의 3가 금속 이온(M3+) 기준 용액을 제조하였다. 테스트 튜브에 10mM의 헥사민 완충용액(pH 5.5, 1mL)을 주입하고, 상기 실시예 1에서 제조한 화합물을 증류수에 녹여 제조된 1.0 mM의 형광 감응 화학센서 시약을 10 μM가 되도록 첨가하였다. 그 후, 상기 혼합용액에 존재하는 형광 감응 화학센서인 실시예 1의 화합물에 대하여 0 당량에서부터 0.5 당량씩 점점 증가 되도록 3가 금속 이온(M3+) 기준 용액을 각각의 반응 용액에 첨가하여 테스트 용액을 제조하였다. 상기 테스트 용액을 실험예 2와 같은 조건에서 흡광 및 형광 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과를 도 6 내지 11에 나타내었다.First, perchlorate salts of aluminum (Al 3 + ) and iron (Fe 3 + ) ions and nitrate salts of gallium (Ga 3 + ) and indium (In 3 + ) ions were dissolved in distilled water to prepare 0.5 mM trivalent metal ions (M &lt; 3 + &gt;) reference solution. 10 mM hexamine buffer solution (pH 5.5, 1 mL) was injected into the test tube, and the compound prepared in Example 1 was dissolved in distilled water and 1.0 mM of fluorescent sensitized chemical sensor reagent was added thereto so as to have a concentration of 10 μM. Thereafter, a trivalent metal ion (M 3+ ) standard solution was added to each reaction solution so as to be gradually increased from 0 equivalent to 0.5 equivalent of the compound of Example 1 which is a fluorescent sensitized chemical sensor present in the mixed solution, Solution. The test solution was subjected to measurement of the absorption and fluorescence spectra under the same conditions as in Experimental Example 2. The results are shown in Figs. 6 to 11.

도 6 내지 도 10 에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+) 농도에 따라 흡광 및 형광 세기가 변하는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 6 to FIG. 10, the compound represented by the formula (1) according to the present invention shows a change in intensity of absorption and fluorescence depending on the concentration of aluminum and trivalent metal ion (M 3+ ).

구체적으로, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물에 대하여 알루미늄 이온(Al3+) 농도에 따른 형광 스펙트럼을 측정한 결과, 0 당량을 시작으로 알루미늄 이온(Al3+)의 당량이 높아짐에 따라 형광과 흡광의 세기 및 파장이 서서히 변화하는 것으로 확인되었다(도 6 및 도 10 참조). 갈륨 이온(Ga3 +) 및 인듐 이온(In3 +)의 경우에도 당량이 높아짐에 따라 형광 세기 및 파장이 서서히 변화하는 것으로 확인되었다(도 7 및 도 8 참조). 철 이온(Fe3 +)에 대해서는 443nm의 형광이 증가하고 및 550nm의 형광이 감소하는 것으로 확인되었다(도 9 참조).Specifically, the fluorescence spectrum of the compound represented by the formula (1) according to the present invention was measured according to the aluminum ion (Al 3+ ) concentration. As a result, the equivalent of aluminum ion (Al 3+ ) It was confirmed that the intensity and the wavelength of the fluorescence and the light absorption gradually change (see FIGS. 6 and 10). In the case of gallium ion (Ga 3 + ) and indium ion (In 3 + ), fluorescence intensities and wavelengths were gradually changed as the equivalence was increased (see FIGS. 7 and 8). It was confirmed that the fluorescence of 443 nm and the fluorescence of 550 nm decrease with respect to the iron ion (Fe 3 + ) (see FIG. 9).

나아가, 본 발명에 따른 실시예 1 화합물의 알루미늄 이온(Al3 +)의 농도 변화에 따른 516nm의 형광 세기 변화를 통하여 알루미늄 이온(Al3 +) 검출 한계를 계산한 결과, 실시예 1 화합물의 알루미늄 이온(Al3 +) 검출 한계는 0.236μM인 것으로 확인되었다(도 7 참조). 이로부터, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+)의 농도에 따라 형광 세기의 변화 정도가 커지므로, 본 발명에 따른 화학식 1 화합물은 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+)에 대하여 감응하는 것을 알 수 있다.Further, embodiments of aluminum ions of a compound (Al 3 +) Aluminum ion through a fluorescence intensity change of 516nm in accordance with the concentration of (Al 3 +) was calculated, the detection limit, exemplary aluminum in Example 1, the compounds according to the invention ions (Al + 3), the detection limit was found to be 0.236μM (see Fig. 7). Therefore, the compound of formula (I) according to the present invention has a greater degree of change in fluorescence intensity depending on the concentration of aluminum and trivalent metal ion (M 3+ ). Therefore, the compound of formula (M &lt; 3 + &gt;).

따라서, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+) 형광 감응 화학센서는 수용액 상에서 종래의 형광 감응 화학센서에 비해 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+)과의 결합성이 현저히 우수하고, 다른 금속 이온의 존재 하에서도, 선택적으로 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+)과 복합체를 형성하여 화학 센서의 형광 세기 변화를 통해 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+)의 검출이 가능하므로, 지하수, 하천과 같은 수계 환경에서 방해물질로 작용할 수 있는 다른 금속 이온들의 존재하에서도 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3+)을 선택적으로, 정량적으로 검출할 수 있다. 또한, 생체 세포 내로 침투가 용이하여 생체 세포 내에서 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3+) 및 철 이온(Fe3 +)과의 결합에 의한 형광세기 변화를 통해 검출이 가능한 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.Accordingly, the aluminum and trivalent metal ion (M 3+ ) fluorescent-sensitized chemical sensor represented by Formula 1 according to the present invention is superior in sensitivity to aluminum and trivalent metal ions (M 3+ ) under-bonding is remarkably excellent, and the presence of other metal ions, and optionally the metal ion to the aluminum ion and trivalent metal (M 3+) and form complexes with aluminum, and 3 via the fluorescence intensity changes in the chemical sensors (3 M +) detection is possible because, ground water, in the presence of other metal ions which may act as interfering substances in an aqueous environment, such as rivers also aluminum ions (Al 3 +), gallium ion (Ga 3 +), indium ion (in 3 + ) And iron ions (Fe 3+ ) can be detected selectively and quantitatively. In addition, the fluorescence by coupling of the living cells are easy to infiltrate into the aluminum ions in living cells (Al + 3), gallium ion (Ga + 3), indium ion (In 3+) and iron ion (Fe + 3) It can be useful as a fluorescence-sensitive chemical sensor capable of detection through intensity change.

<< 실험예Experimental Example 4> 형광 감응 화학센서와 알루미늄 이온( 4> Fluorescent chemical sensor and aluminum ion ( AlAl 33 ++ )의 )of 착물Complex 형성  formation 모드mode 확인 Confirm

알루미늄 이온(Al3 +)에 대한 실시예 1 화합물의 착물 형성 비율을 확인하기 위하여, Job's plot 방법을 이용하였다. Job's plot 그래프를 도시한 결과, 최대점은 몰분율이 0.5일 때 나타났으며, 이는 리간드 대 금속 착물의 비율이 1대 1 비율인 경우의 전형적인 리간드 몰분율이다(도 8 참조).Job's plot method was used to confirm the complex formation ratio of the compound of Example 1 to aluminum ion (Al 3 + ). The plot of the plot of the plot of the work shows that the maximum point is when the mole fraction is 0.5, which is the typical ligand mole fraction when the ratio of ligand to metal complex is 1: 1 (see FIG. 8).

실시예 1 화합물 및 50% CD3CN/D2O 중의 실시예 1 화합물과 알루미늄 이온(Al3+) 착물의 1H NMR 스펙트로스코피 또한 알루미늄 이온(Al3 +)에 대한 실시예 1 화합물의 착물 형성 모드를 입증하기 위해 측정 되었으며, 스펙트럼의 차이는 도 9에 도시되어 있다.Example 1 Example 1 compound in the compound and 50% CD 3 CN / D 2 O with aluminum ions (Al 3+) 1 H NMR spectroscopy also complexes of the Example 1 compound for aluminum ions (Al + 3) complexes of Formation mode, and the difference in spectra is shown in FIG.

다른 프로톤의 시그널이 거의 변화를 나타내지 않은 반면, H1, H6, H8의 시그널은 약 0.02 ppm 다운 쉬프트 되었다. 이러한 결과는 실시예 1 화합물과 함께 알루미늄 이온(Al3 +)이 히드록시 및 카르보닐 그룹과 1:1로 착물을 형성하며 결합되어 있다는 사실을 보여준다.Signals of H 1 , H 6 , and H 8 were down-shifted by about 0.02 ppm while signals of other protons showed little change. These results show that the aluminum ion (Al 3 + ) together with the compound of Example 1 forms a 1: 1 complex with the hydroxy and carbonyl groups and is bonded.

이러한 모든 스펙트럼 데이터로부터, 실시예 1 화합물의 히드록시 및 카르보닐 그룹과 결합하는 금속은 ICT(intramolecular charge transfer)에 의해 실시예 1의 화합물의 흡수 밴드가 레드 쉬프트 되도록 한다는 결론을 내릴 수 있다. 실시예 1의 화합물의 형광 강도의 증진은, CHEF, 즉 PET 억제에 의해 수반되는 히드록시 및 카르보닐 그룹과 금속의 결합으로 인한 것으로 추정된다. 예측 가능한 착물 형성 모드는 도 1에 도시되어 있다.From all these spectral data, it can be concluded that the metal binding to the hydroxy and carbonyl groups of the compound of Example 1 causes the absorption band of the compound of Example 1 to be redshifted by ICT (intramolecular charge transfer). It is believed that the enhancement of the fluorescence intensity of the compound of Example 1 is due to the bonding of the metal with the hydroxy and carbonyl groups accompanied by CHEF, i. E., PET inhibition. The predictable complex formation mode is shown in FIG.

<< 실험예Experimental Example 5> 형광 감응 화학센서의  5> Fluorescence Sensitive Chemical Sensor 시료내의Within the sample pH에 따른  pH-dependent 검출능Detectability 평가 evaluation

본 발명에 따른 알루미늄 이온(Al3 +) 형광 감응 화학센서의 시료 내 pH에 따른 알루미늄 이온(Al3 +) 검출능을 평가하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다. pH에 따른 알루미늄 이온(Al3 +) 검출능을 평가하기 위하여 pH 3.3의 20mM MES 완충용액 pH 1.0-6.0의 20 mM 헥사민 완충용액 pH6.5-7.4의 20mM HEPES 완충용액 pH 8.5-11.5의 20 mM CHES 완충용액을 사용하였다. 테스트 튜브에 각각의 pH에 해당하는 20 mM 완충용액(1 mL)을 넣고, 실험예 1에서 제조된 형광 감응 화학센서 시약 1.0 mM 용액을 20μL 첨가한 다음, 10mM의 알루미늄 이온(Al3 +) 용액(10 μM)을 첨가하고, 증류수로 전체 용액의 양이 2mL가 되도록 각각의 테스트 용액을 희석하였다. 이때, 테스트 용액은 센서의 농도가 10μM, 알루미늄 이온의 농도는 50μM, 완충용액의 농도는 10mM이 되도록 농도 조절하였다. 이후, 상기 제조된 테스트 용액의 형광 스펙트럼을 측정하였으며, 그 결과를 도 10에 나타내었다.The invention the following experiment with aluminum ions (Al + 3) to to evaluate the aluminum ions (Al + 3) detection function according to the sample within the pH-sensitive fluorescent chemical sensor was carried out according to. aluminum ions according to the pH (Al 3 +) 20 of pH 3.3 in 20mM MES buffer solution, 20 mM HEPES pH hexahydro 20mM of buffer min pH6.5-7.4 buffer solution of pH 8.5-11.5 1.0-6.0 In order to evaluate the detection performance mM CHES buffer solution was used. To the test tube, 20 mM buffer solution (1 mL) corresponding to each pH was added, and 20 μL of a 1.0 mM solution of the fluorescent sensitization chemical sensor reagent prepared in Experimental Example 1 was added. Then, 10 mM aluminum ion (Al 3 + ) solution (10 μM) was added, and each test solution was diluted with distilled water to make the total solution amount to 2 mL. At this time, the concentration of the test solution was adjusted so that the concentration of the sensor was 10 μM, the concentration of the aluminum ion was 50 μM, and the concentration of the buffer solution was 10 mM. Then, the fluorescence spectrum of the test solution was measured, and the results are shown in FIG.

도 10에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 화합물에 대하여 시료 내의 다양한 pH에서 알루미늄 이온(Al3 +)을 측정한 결과 pH 4.0 내지 pH 7.4의 범위에서 실시예 1 화합물은 알루미늄 이온(Al3 +)과의 복합체를 형성하여 형광 세기 변화를 가지는 것을 관찰할 수 있다. 이로부터, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 pH 4.0 내지 pH 7.4의 범위에서 알루미늄 이온(Al3 +)의 검출이 용이하다는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 10, aluminum ion (Al 3 + ) was measured at various pHs in the sample for the compound of Example 1 according to the present invention. As a result, it was found that the compound of Example 1 contained aluminum ions Al &lt; 3 + & gt ; ). From this, it can be seen that the compound represented by the formula (1) according to the present invention is easy to detect aluminum ion (Al 3 + ) in the range of pH 4.0 to pH 7.4.

따라서, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+) 형광 감응 화학센서는 수용액 상에서 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+)과의 결합성이 현저히 우수하고, 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+)의 용해도가 높은 pH 4.0 내지 7.4의 pH범위에서 알루미늄 및 3가 금속 이온(M3+) 검출이 가능하여, 지하수, 하천과 같은 수계 환경에서 방해물질로 작용할 수 있는 다른 금속 이온들의 존재하에서도 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3+)을 선택적으로 또는 정량적으로 검출할 수 있다. 또한, 생체 세포 내로 침투가 용이하여 생체 세포 내에서 알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3+) 및 철 이온(Fe3 +)과의 결합에 의한 형광세기 변화를 통해 검출이 가능한 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.Accordingly, the aluminum and trivalent metal ion (M 3+ ) fluorescent-sensitized chemical sensor represented by Formula 1 according to the present invention has remarkably excellent bonding property with aluminum and trivalent metal ion (M 3+ ) in an aqueous solution, Aluminum and trivalent metal ions (M 3+ ) can be detected in the pH range of pH 4.0 to 7.4 where the solubility of the trivalent metal ion (M 3+ ) is high and can act as an interfering substance in aquatic environment such as ground water and river in the presence of other metal ions aluminum ions (Al + 3), gallium ion (Ga 3 +), indium ion (in + 3) and iron ion (Fe 3+) with can be selectively detected or quantitatively that . In addition, the fluorescence by coupling of the living cells are easy to infiltrate into the aluminum ions in living cells (Al + 3), gallium ion (Ga + 3), indium ion (In 3+) and iron ion (Fe + 3) It can be useful as a fluorescence-sensitive chemical sensor capable of detection through intensity change.

Claims (10)

하기 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체, 또는 이의 광학이성질체:
[화학식 1]
Figure 112016104161352-pat00013

상기 화학식 1에서,
R은 -NH2 또는 -OH; 및
n은 1 내지 4이다.
A tripeptide derivative represented by the following formula (1), or an optical isomer thereof:
[Chemical Formula 1]
Figure 112016104161352-pat00013

In Formula 1,
R is -NH 2 or -OH; And
n is 1 to 4;
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체,
(S)-5-아미노-4-((S)-4-카복시-2-((S)-2-(5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설폰아미도)-3-하이드록시프로판아미도)부탄아미도)-5-옥소펜타노익 에시드;
(S)-2-((S)-4-카복시-2-((S)-2-(5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설폰아미도)-3-하이드록시프로판아미도)부탄아미도)펜탄다이오익 에시드;
(S)-4-아미노-3-((S)-3-카복시-2-((S)-2-(5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포아미도)-3-하이드록시프로판아미도)프로판아미도)-4-옥소부타노익 에시드; 및
(S)-2-((S)-3-카복시-2-((S)-2-(5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설폰아미도)-3-하이드록시프로판아미도)숙시닉 에시드;로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 트리펩타이드 유도체, 또는 이의 광학이성질체.
The method according to claim 1,
The tripeptide derivative represented by the above formula (1)
(S) -2- (5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonamido) -3-hydroxypropanamide Butanamido) -5-oxopentanoic &lt; / RTI &gt;acid;
(S) -2- ((S) -2- (5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonamido) -3-hydroxypropanamido) butane Amide Pentanedioic acid;
(S) -2- (5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfamoido) -3-hydroxypropanamide ) Propanamido) -4-oxobutanoic &lt; / RTI &gt;acid; And
(S) -2 - ((S) -3-carboxy-2 - ((S) -2- (5- (dimethylamino) naphthalene- 1 -sulfonamido) -3- hydroxypropanamido) Wherein the tripeptide derivative is one selected from the group consisting of:
하기 반응식 1로 표시된,
화학식 2로 표시되는 고체상에 지지된 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 4의 화합물을 제조하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 제조된 화학식 4의 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 5의 화합물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 제조된 화학식 5의 화합물을 화학식 6의 화합물과 반응시켜 화학식 7의 화합물을 제조하는 단계(단계 3);
상기 단계 3에서 제조된 화학식 7의 화합물을 5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 8의 화합물을 제조하는 단계(단계 4); 및
상기 단계 4에서 제조된 화학식 8의 화합물에서 t-부틸 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1a로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 제조하는 단계(단계 5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항의 트리펩타이드 유도체의 제조방법:
[반응식 1]
Figure 112017130337784-pat00014

상기 반응식 1에서,
n은 1 내지 4이고;
Figure 112017130337784-pat00015
은 고체상으로써, 아마이드가 연결된 메틸벤즈히드릴아민(MBHA) 수지, 왕(Wang) 수지, 폴리에틸렌글리콜-폴리스틸렌(PEG-PS) 수지, 실리카 나노 입자, 티타늄옥사이드 나노 입자 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하고; 및
Fmoc는 보호기로써, 플루오레닐메틸옥시카르보닐 클로라이드(Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride)이고; 및
화학식 1a는 제1항의 화학식 1의 유도체이다.
Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 1, &lt;
Reacting a compound supported on a solid phase represented by formula (2) with a compound represented by formula (3) to prepare a compound represented by formula (4) (step 1);
Reacting the compound of Formula 4 prepared in Step 1 with a compound of Formula 3 to prepare a compound of Formula 5 (Step 2);
Reacting the compound of Formula 5 prepared in Step 2 with a compound of Formula 6 to prepare a compound of Formula 7 (Step 3);
Reacting the compound of Formula 7 prepared in Step 3 with 5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonyl chloride to prepare a compound of Formula 8 (Step 4); And
(Step 5) of removing the t-butyl protecting group from the compound of formula (8) prepared in step 4 and separating from the solid phase to prepare the tripeptide derivative represented by formula (1a). Method for preparing tripeptide derivatives:
[Reaction Scheme 1]
Figure 112017130337784-pat00014

In the above Reaction Scheme 1,
n is from 1 to 4;
Figure 112017130337784-pat00015
Is selected from the group consisting of methylbenzhydrylamine (MBHA) resin, Wang resin, polyethylene glycol-polystyrene (PEG-PS) resin, silica nanoparticles, titanium oxide nanoparticles and chitosan in the solid phase 1 &lt; / RTI &gt; And
Fmoc is a protecting group, fluorenylmethyloxycarbonyl chloride; And
(1a) is a derivative of the formula (1).
하기 반응식 2로 표시된,
화학식 2a로 표시되는 고체상에 지지된 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 4a의 화합물을 제조하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 제조된 화학식 4a의 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 5a의 화합물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 제조된 화학식 5a의 화합물을 화학식 6의 화합물과 반응시켜 화학식 7a의 화합물을 제조하는 단계(단계 3);
상기 단계 3에서 제조된 화학식 7a의 화합물을 5-(디메틸아미노)나프탈렌-1-설포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 8a의 화합물을 제조하는 단계(단계 4); 및
상기 단계 4에서 제조된 화학식 8a의 화합물에서 t-부틸 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1b로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 제조하는 단계(단계 5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항의 트리펩타이드 유도체의 제조방법:
[반응식 2]
Figure 112017130337784-pat00016

상기 반응식 2에서,
X는 할로겐이고;
n은 1 내지 4이고;
Figure 112017130337784-pat00017
은 고체상으로써, 2-클로로트리틸 클로라이드(2-Chlorotrityl chloride) 수지, 왕(Wang) 수지, 폴리에틸렌글리콜-폴리스틸렌(PEG-PS)수지, 실리카 나노 입자, 티타늄옥사이드 나노입자 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하고;
Fmoc는 보호기로써, 플루오레닐메틸옥시카르보닐 클로라이드(Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride)이고; 및
화학식 1b는 제1항의 화학식 1의 유도체이다.
Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 2,
Reacting a compound supported on a solid phase represented by formula (2a) with a compound represented by formula (3) to prepare a compound represented by formula (4a) (step 1);
Reacting the compound of formula (4a) prepared in step 1 with a compound of formula (3) to prepare a compound of formula (5a) (step 2);
Reacting the compound of formula 5a prepared in step 2 with a compound of formula 6 to prepare a compound of formula 7a (step 3);
Reacting the compound of formula (7a) prepared in step 3 with 5- (dimethylamino) naphthalene-1-sulfonyl chloride to prepare a compound of formula (8a) (step 4); And
Removing the t-butyl protecting group from the compound of formula (8a) prepared in step 4 and separating from the solid phase to prepare a tripeptide derivative represented by formula (1b) (step 5). Method for preparing tripeptide derivatives:
[Reaction Scheme 2]
Figure 112017130337784-pat00016

In the above Reaction Scheme 2,
X is halogen;
n is from 1 to 4;
Figure 112017130337784-pat00017
Is selected from the group consisting of 2-chlorotrityl chloride resin, Wang resin, polyethylene glycol-polystyrene (PEG-PS) resin, silica nanoparticles, titanium oxide nanoparticles and chitosan as solid phase. And is characterized in that:
Fmoc is a protecting group, fluorenylmethyloxycarbonyl chloride; And
Formula (1b) is a derivative of Formula (1).
제1항의 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 포함하는,
알루미늄 이온(Al3 +), 갈륨 이온(Ga3 +), 인듐 이온(In3 +) 및 철 이온(Fe3 +)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 검출할 수 있는 형광 감응 화학센서.
A tripeptide derivative according to claim 1,
Aluminum ions (Al 3 +), gallium ion (Ga 3 +), indium ion (In 3 +) and iron ion (Fe 3 +) with fluorescence-sensitive chemical that is capable of detecting the one or more detection subject is selected from the group consisting of sensor.
제1항의 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체를 알루미늄 이온(Al3+), 갈륨 이온(Ga3+), 인듐 이온(In3+) 및 철 이온(Fe3+)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 포함하는 시료에 투입시키는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1의 시료 내에 존재하는 1종 이상의 검출대상과 상기 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체의 반응 생성물이 발생시키는 형광 신호를 측정하는 단계(단계 2);를 포함하는 알루미늄 이온(Al3+), 갈륨 이온(Ga3+), 인듐 이온(In3+) 및 철 이온(Fe3+)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 검출하는 방법.
Tripeptide derivative of claim 1 for the aluminum ion of the formula 1 (Al 3+), gallium ion (Ga 3+), indium ion (In 3+) and iron ions 1 selected from the group consisting of (Fe 3+) (Step 1); And
Measuring a fluorescence signal that is the reaction product of a tripeptide derivative of the first detection target in the general formula (1) or more species present in the sample of step 1 occurs (step 2); aluminum ion (Al 3+) containing , Gallium ion (Ga 3+ ), indium ion (In 3+ ) and iron ion (Fe 3+ ).
제6항에 있어서,
상기 검출방법은 알루미늄 이온(Al3+), 갈륨 이온(Ga3+), 인듐 이온(In3+) 및 철 이온(Fe3+)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상과 제1항의 화학식 1로 표시되는 트리펩타이드 유도체가 선택적으로 감응하여 각각의 형광 신호 차이에 의해 동시에 검출하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 이온(Al3+), 갈륨 이온(Ga3+), 인듐 이온(In3+) 및 철 이온(Fe3+)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 검출하는 방법.
The method according to claim 6,
The detection method is characterized in that at least one detection target selected from the group consisting of aluminum ions (Al 3+ ), gallium ions (Ga 3+ ), indium ions (In 3+ ) and iron ions (Fe 3+ ) (Al 3+ ), gallium ion (Ga 3+ ), indium ion (In 3+ ), or the like, wherein the tripeptide derivative represented by the formula (1) is selectively sensitized and detected simultaneously by the difference of the respective fluorescence signals. And iron ions (Fe &lt; 3 + &gt;).
제6항에 있어서,
상기 시료는 수용액상인 것을 특징으로 하는 알루미늄 이온(Al3+), 갈륨 이온(Ga3+), 인듐 이온(In3+) 및 철 이온(Fe3+)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 검출하는 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the sample is at least one selected from the group consisting of aluminum ions (Al 3+ ), gallium ions (Ga 3+ ), indium ions (In 3+ ) and iron ions (Fe 3+ ) A method for detecting an object.
제8항에 있어서,
상기 수용액은 메탄올, 에탄올, 디메틸포름아마이드(DMF) 및 아세토니트릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기용액을 포함한 수용액상인 것을 특징으로 하는 알루미늄 이온(Al3+), 갈륨 이온(Ga3+), 인듐 이온(In3+) 및 철 이온(Fe3+)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 검출하는 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the aqueous solution is an aqueous solution phase containing at least one organic solution selected from the group consisting of methanol, ethanol, dimethylformamide (DMF) and acetonitrile, and the aluminum ion (Al 3+ ), gallium ion (Ga 3+ ) , Indium ion (In 3+ ), and iron ion (Fe 3+ ).
제6항에 있어서,
상기 시료는 상수, 하수, 폐수, 강물, 바닷물 또는 생체액인 것을 특징으로 하는 알루미늄 이온(Al3+), 갈륨 이온(Ga3+), 인듐 이온(In3+) 및 철 이온(Fe3+)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 검출하는 방법.
The method according to claim 6,
(Al 3+ ), gallium ions (Ga 3+ ), indium ions (In 3+ ), and iron ions (Fe 3+ ), which are characterized by being water, sewage, wastewater, ). &Lt; / RTI &gt;
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