KR20100127042A - Fluorescein derivatives having selectivity for cyanide and method for in vivo monitoring pseudomonas aeruginosa using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A fluorescence sensor containing fluorescein derivative having cyanide ion selectivity and a method for detecting Pseudomonas aeruginosa are provided to detect cyanide ion in vivo without dissection. CONSTITUTION: A fluorescence sensor for detecting Pseudomonas aeruginosa contains a compound of chemical formula 1. Pseudomonas aeruginosa detected by reacting the compound of chemical formula 1 and cyanide ion. The reaction is performed with saliva, sweat, blood, secreted liquid or tissue.

Description

시안화 이온 선택성을 갖는 플루오레세인 유도체를 포함하는 형광 센서 및 이를 이용한 녹농균 검출방법{Fluorescein derivatives having selectivity for cyanide and method for in vivo monitoring Pseudomonas aeruginosa using the same}Fluorescence sensor comprising fluorescein derivative having cyanide ion selectivity and detection method for Pseudomonas aeruginosa using the same {Pluorescein derivatives having selectivity for cyanide and method for in vivo monitoring Pseudomonas aeruginosa using the same}

본 발명은 시안화 이온 선택성을 갖는 플루오레세인 유도체를 포함하는 형광 센서 및 이를 이용한 녹농균 검출 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시안화 이온과 선택적으로 결합하여 녹색 형광 증강 효과를 나타내는 플루오레세인 유도체를 체내에 주입하여 형광 강도를 측정함으로써 녹농균 감염에서 비롯되는 생체 내 시안화 이온을 해부 없이 실시간으로 검출하여 녹농균 감염 정도를 정량 또는 정성 분석할 수 있는 시안화 이온 선택성을 갖는 플루오레세인 유도체를 포함하는 형광 센서 및 이를 이용한 녹농균 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorescent sensor comprising a fluorescein derivative having cyanide ion selectivity and a method for detecting Pseudomonas aeruginosa using the same, and more particularly, to a fluorescein derivative which selectively binds to cyanide ion and exhibits a green fluorescence enhancement effect. A fluorescent sensor comprising a fluorescein derivative having a cyanide ion selectivity capable of quantitatively or qualitatively analyzing the extent of Pseudomonas aeruginosa infection by detecting in real time cyanide ions resulting from Pseudomonas aeruginosa infection in real time without dissection It relates to a method for detecting Pseudomonas aeruginosa using the same.

녹농균은 만성 감염이나 패혈증 및 낭포성 섬유증 환자에게 난치성 감염을 유발하는 병원성 세균이다. 수술이나 화상 등으로 인체 방어력이 약화된 경우에는 만성 감염증이나 패혈증으로 사망에까지 이르게 하며, 특히 낭포성 섬유증 환자에게는 높은 치사율을 나타낸다. 최근에는 녹농균의 요도 감염 및 각막 궤양이 발생하며, 이는 실명에 이르게 하기도 한다. 녹농균 감염의 위험성은 기존 항생제에 대한 내성이며, 이는 녹농균이 생체내의 제한된 산소 공급 조건하에서도 성장할 수 있는 세포 기작과 연관이 있다. 뿐만 아니라 녹농균은 이러한 체내 미세 환경에서 다양한 독성 물질과 함께 많은 양의 시안화 이온을 생성, 배출한다. 시안화물은 세포 내 에너지 대사를 방해하여 세포 사멸을 초래하며, 신체의 산소 운반 기능을 마비시키고, 조직을 가사상태로 만들기 시작한다. Pseudomonas aeruginosa is a pathogenic bacterium that causes refractory infections in patients with chronic or sepsis and cystic fibrosis. If the body's defenses are weakened by surgery or burns, it can lead to death due to chronic infections or sepsis, and especially in patients with cystic fibrosis. In recent years, urethral infections and corneal ulcers of Pseudomonas aeruginosa occur, which can lead to blindness. The risk of Pseudomonas aeruginosa infection is resistance to existing antibiotics, which is associated with cellular mechanisms in which Pseudomonas aeruginosa can grow under limited oxygen supply conditions in vivo. In addition, Pseudomonas aeruginosa produces and releases large amounts of cyanide ions along with various toxic substances in these microenvironments. Cyanide disrupts energy metabolism in the cell, causing cell death, paralyzing the body's oxygen-carrying function, and beginning to make tissues housework.

시안화물은 반응 속도가 가장 빠른 독극물 중의 하나로써 동물에 특히 유해하며, 구토, 의식 불명을 초래하며 사망에 이르게 한다. 시안화물의 독성으로 사망을 초래하는 혈중 시안화물 농도는 약 23-26 μM 이다. Cyanide is one of the fastest reactants, particularly harmful to animals, causing vomiting, unconsciousness, and death. Blood cyanide concentrations resulting in death from the toxicity of cyanide are about 23-26 μM.

녹농균 감염의 진단은 환자로부터 침 등의 체액을 추출하여 번식하는 세균을 배양하여 분류하거나 체액에 함유된 시안화 이온을 검출하는 방법이 사용되고 있다 (Doring, G., Conway, S.P., Heijerman, H.G.M., Hodson, M.E., Hoiby, N., Smyth, A. & Touw, D.J. Eur. Respir. J. 2000, 16, 749-767; Ryall, B., Davies, J.C., Wilson, R., Shoemark, A. & Williams, H.D. Eur. Respir. J. 2008, 32, 740-747). 그러나 이러한 방법은 녹농균 감염의 여부에 대한 정보를 제공할 뿐 생체 내의 감염 정도나 감염 부위에 대한 정보는 제공하지 못하였다. 더욱이 시안화 이온의 독성을 감안하면, 녹농균 감염에서 발생하는 생체 내에서의 시안화 이온의 농도나 그 독성 효과에 대한 정보는 전무한 실정이다. Diagnosis of Pseudomonas aeruginosa infection is carried out by cultivating and classifying bacteria that extract body fluids such as saliva from patients, or detecting cyanide ions in body fluids (Doring, G., Conway, SP, Heijerman, HGM, Hodson). , ME, Hoiby, N., Smyth, A. & Touw, DJ Eur.Respir.J . 2000, 16, 749-767; Ryall, B., Davies, JC, Wilson, R., Shoemark, A. & Williams , HD Eur.Respir . J. 2008, 32, 740-747). However, these methods only provide information on Pseudomonas aeruginosa infection, but do not provide information on the extent of infection or the site of infection. Furthermore, in view of the toxicity of cyanide ions, there is no information on the concentration of cyanide ions or their toxic effects in vivo resulting from Pseudomonas aeruginosa infection.

본 발명의 목적은 시안화 이온을 선택적으로 검출할 수 있는 플루오레세인 유도체를 이용하여 녹농균을 검출할 수 있는 형광센서를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a fluorescence sensor capable of detecting Pseudomonas aeruginosa using a fluorescein derivative capable of selectively detecting cyanide ions.

본 발명의 다른 목적은 상기 플루오레세인 유도체를 이용하여 녹농균이 생명체에 감염될 경우 발생하는 시안화 이온을 생명체 내에서 검출하여 녹농균의 감염 여부, 감염 정도, 감염 부위 등을 감지할 수 있는 녹농균 검출방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is a method for detecting Pseudomonas aeruginosa which can detect cyanide ions generated when Pseudomonas aeruginosa is infected with a living organism using the fluorescein derivative in a living organism and detect whether Pseudomonas aeruginosa is infected, the extent of infection, or the site of infection. To provide.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 녹농균 검출용 형광센서를 제공한다:In order to achieve the above object, the present invention provides a fluorescent sensor for detecting Pseudomonas aeruginosa comprising a compound represented by the following formula (1):

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009031282920-PAT00001
Figure 112009031282920-PAT00001

상기 식에서,Where

R은 수소 또는 알데하이드를 나타낸다.R represents hydrogen or aldehyde.

본 발명은 또한 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 시안화 이온을 반응시키는 단계를 포함하는 녹농균 검출방법을 제공한다:The present invention also provides a method for detecting Pseudomonas aeruginosa comprising reacting a compound represented by the following Chemical Formula 1 with a cyanide ion:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009031282920-PAT00002
Figure 112009031282920-PAT00002

상기 식에서,Where

R은 수소 또는 알데하이드를 나타낸다.R represents hydrogen or aldehyde.

상기 녹농균의 검출은 The detection of Pseudomonas aeruginosa is

상기 화학식 1로 표시되는 화합물과, 운동성 및 화학물질에 대한 민감성을 갖는 생명체를 배양하는 단계; 및 Culturing the compound represented by Chemical Formula 1 with an organism having motility and sensitivity to chemicals; And

상기 생명체에서 발생되는 형광 강도를 측정하는 단계를 포함하는 것이 바람 직하다.Preferably, the step of measuring the fluorescence intensity generated in the living organism.

또한, 녹농균의 검출은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 생명체에 투여하여 상기 생명체에서의 형광 강도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the detection of Pseudomonas aeruginosa may include the step of measuring the fluorescence intensity in the living organism by administering the compound represented by the formula (1).

또한, 녹농균의 검출은 수용액 내에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 생명체의 조직 절편에 처리하여 상기 조직 절편에서의 형광 강도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the detection of Pseudomonas aeruginosa may include the step of measuring the fluorescence intensity in the tissue sections by treating the tissue fragments of the living organism with the compound represented by Formula 1 in an aqueous solution.

본 발명의 플루오레세인 유도체는 100% 수용액 내에서 시안화 이온과 반응하여 녹색 형광을 발광하므로 "Off-On" 타입의 형광센서로 사용할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 플로오레세인 유도체를 이용하여 녹농균 감염시 발생하는 시아화 이온과 선택적으로 반응시킴으로써 생명체 내에서 녹농균의 감염 여부, 감염 정도, 감염 부위 등을 정량 또는 정성분석할 수 있다.Since the fluorescein derivative of the present invention reacts with cyanide ions in 100% aqueous solution to emit green fluorescence, the fluorescein derivative may be used as an "off-on" type fluorescent sensor. In addition, the present invention can be quantitatively or qualitatively analyzed whether or not the infection of Pseudomonas aeruginosa, the degree of infection, the site of infection, etc. by selectively reacting with cyanide ions generated during Pseudomonas aeruginosa infection using the fluorescein derivative.

이하 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 녹농균 검출용 형광센서에 관한 것이다:The present invention relates to a fluorescent sensor for detecting Pseudomonas aeruginosa comprising a compound represented by Formula 1 below:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009031282920-PAT00003
Figure 112009031282920-PAT00003

상기 식에서,Where

R은 수소 또는 알데하이드를 나타낸다.R represents hydrogen or aldehyde.

녹농균의 경우 생명체에 감염 시 시안화 이온을 발생시키므로, 상기 시안화 이온에 대한 선택성을 갖는 형광 센서를 이용하면 녹농균의 검출이 가능할 수 있다. In the case of Pseudomonas aeruginosa, cyanide ions are generated when the organism is infected, and thus, Pseudomonas aeruginosa may be detected by using a fluorescent sensor having selectivity for cyanide ions.

하기 반응식 1 또는 2의 메커니즘에 따르면, 수용액 내에서 화학식 1의 플루오레세인 유도체는 시안화 이온과 반응하여 화학식 2의 화합물을 거쳐 양성자 이동 결과 녹색 형광을 발광하는 화학식 3의 화합물을 생성할 수 있다. 상기 플루오레세인 유도체의 시안화 이온에 대한 선택성은 수용액 내에서 시안화물의 친핵성에 기인한 것일 수 있다. According to the mechanism of Scheme 1 or 2 below, the fluorescein derivative of Formula 1 in an aqueous solution may react with cyanide ions to generate a compound of Formula 3 that emits green fluorescence as a result of proton migration through the compound of Formula 2. The selectivity for cyanide ions of the fluorescein derivative may be due to the nucleophilicity of the cyanide in aqueous solution.

[반응식 1]Scheme 1

Figure 112009031282920-PAT00004
Figure 112009031282920-PAT00004

[반응식 2]Scheme 2

Figure 112009031282920-PAT00005
Figure 112009031282920-PAT00005

본 발명에 따른 화학식 1의 플루오레세인 모노 또는 다이알데하이드는 100% 수용액에서 CN- 첨가에 따라 농도의존적으로 520 nm의 여기파장에서 선택적인 킬레이트 증폭 형광 효과를 나타내므로 상기 플루오레세인 유도체를 "Off-On" 타입의 형광 프로브로 사용하여 시안화 이온을 검출할 수 있다. Fluorescein mono or dialdehyde of formula 1 according to the present invention exhibits selective chelate amplification fluorescence effect at excitation wavelength of 520 nm depending on CN addition in 100% aqueous solution, thus turning off the fluorescein derivative. Cyanide ions can be detected using a fluorescent probe of the -On "type.

일 구체예에 따르면, NO3 - 등의 음이온들에 대해서는 형광 변화를 나타내지 않으나, 시안화 이온과 화학식 1의 플루오레세인 모노 또는 다이알데하이드를 반응시키면 농도 의존적으로 큰 폭의 형광 변화를 나타낸다. According to one embodiment, no fluorescence change is shown for anions such as NO 3 , but when cyanide ions are reacted with fluorescein mono or dialdehyde of the general formula (1), a large change in concentration is dependent.

또한, 시안화 이온의 검출은 비색 변화를 통해 측정할 수도 있다. 보다 구체적으로, 수용액 내에서 플루오레세인 모노 또는 다이알데하이드는 반응하는 시안화 이온의 농도가 증가할수록 색의 채도가 증가하는 색 변화를 나타낸다. In addition, detection of cyanide ions can also be measured through colorimetric change. More specifically, fluorescein mono or dialdehyde in aqueous solution exhibits a color change in which the color saturation increases with increasing concentration of reacted cyanide ions.

따라서, 녹농균에 감염된 생명체의 체액과 상기 화학식 1의 플루오레세인 모노 또는 다이알데하이드를 반응시키면 상기 체액에서 발생하는 시안화 이온과 반응하여 색 변화를 나타내어 녹농균 검출이 가능하다.Therefore, when the body fluid of a living organism infected with Pseudomonas aeruginosa reacts with fluorescein mono or dialdehyde of Chemical Formula 1, it reacts with cyanide ions generated in the body fluid to show a color change, thereby detecting Pseudomonas aeruginosa.

본 발명의 상기 화학식 1의 화합물의 제조방법은 공지된 방법(W. Wang et al., J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 15949)에 따라 합성할 수 있어, 이에 특별히 제한하지는 않는다. The method for preparing the compound of Formula 1 of the present invention can be synthesized according to a known method (W. Wang et al. , J. Am. Chem. Soc . 2005, 127, 15949), but is not particularly limited thereto.

일 구체예에 따르면, 상기 화학식 1의 플루오레세인 다이알데하이드는 플루오레세인, 클로로폼, 메탄올 및 15-crown-5를 혼합하고, 일정 온도, 보다 구체적으로는 40 내지 70℃의 온도를 유지하면서 50% 수산화나트륨 용액을 조심스럽게 넣는다. 이 혼합물을 상기와 같은 온도 범위에서 3 내지 7시간 동안 반응시킨다. 반응이 끝나면 냉각시킨 후 강산을 첨가하여 상기 혼합물을 산성화시킨다. 침전물을 모아서 건조시킨 다음 정제하여 본 발명의 화학식 1의 플루오레세인 다이알데하이드를 수득할 수 있다. According to one embodiment, the fluorescein dialdehyde of Formula 1 is a mixture of fluorescein, chloroform, methanol and 15-crown-5, while maintaining a constant temperature, more specifically 40 to 70 ℃ Carefully add 50% sodium hydroxide solution. The mixture is reacted for 3 to 7 hours in the above temperature range. After the reaction is cooled, the mixture is acidified by addition of a strong acid. The precipitates can be collected, dried and purified to give the fluorescein dialdehyde of formula (1) of the present invention.

본 발명은 또한 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 시안화 이온을 반응시키는 단계를 포함하는 녹농균 검출방법에 관한 것이다:The present invention also relates to a method for detecting Pseudomonas aeruginosa comprising reacting a compound represented by the following Chemical Formula 1 with a cyanide ion:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009031282920-PAT00006
Figure 112009031282920-PAT00006

상기 식에서,Where

R은 수소 또는 알데하이드를 나타낸다.R represents hydrogen or aldehyde.

본 발명의 상기 화학식 1의 플루오레세인 모노 또는 다이알데하이드는 시안화 이온을 수용액 상태에서 검출할 수 있는 "OFF-ON" 타입의 센서로서 형광의 세기가 낮은 상태(OFF)에서 시안화 이온을 감지하면 형광의 세기가 매우 커지는 사실(ON)을 센서화시킨 타입의 센서이며, 녹농균에 감염된 생체는 시안화 이온을 발생하므로 상기 화학식 1의 플루오레세인 모노 또는 다이알데하이드는 녹농균의 감염 여부나 정도를 환자의 체액으로부터 별도의 분석 장비 없이 현장에서 실시간으로 진단 할 수 있다.Fluorescein mono or dialdehyde of the formula (1) of the present invention is a "OFF-ON" type sensor that can detect cyanide ions in an aqueous solution state when the cyanide ion is detected in a low fluorescence intensity (OFF) fluorescence The sensor is a type of sensor that senses the fact that the strength of the sensor becomes very large (ON). Since the living body infected with Pseudomonas aeruginosa generates cyanide ions, the fluorescein mono or dialdehyde of the formula (1) can determine whether or not the infection of Pseudomonas aeruginosa body fluid It can be diagnosed in real time on site without separate analysis equipment.

상기 체액은, 예를 들어, 타액, 땀, 혈액 또는 생명체에서 유출되는 분비액, 또는 생체 조직의 추출액 등을 들 수 있다. Examples of the body fluids include saliva, sweat, secretion liquids flowing out of blood or living organisms, extracts of biological tissues, and the like.

또한, 상기 화학식 1의 플루오레세인 모노 또는 다이알데하이드에 의한 녹농균의 검출은In addition, the detection of Pseudomonas aeruginosa by the fluorescein mono or dialdehyde of the formula (1)

상기 화학식 1로 표시되는 화합물과, 운동성 및 화학물질에 대한 민감성을 갖는 생명체를 배양하는 단계; 및 Culturing the compound represented by Chemical Formula 1 with an organism having motility and sensitivity to chemicals; And

상기 생명체에서 발생되는 형광 강도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. It may include the step of measuring the fluorescence intensity generated in the living being.

상기 운동성 및 화학물질에 대한 민감성을 갖는 생명체로는 섬모충류(Ciliate), 짚신벌레(Paramecium), 스텐터(Stentor), 편모충류(flagellate), 선충류(Nematode), 또는 세균 등을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는 꼬마선충(Caenorhabditis elegans)과 같은 선충류를 사용할 수 있다. With life having a sensitivity to the mobility and chemical may use a ciliate (Ciliate), paramecium (Paramecium), stenter (Stentor), flagellate (flagellate), nematode (Nematode), or bacteria and the like. More specifically, nematodes such as Caenorhabditis elegans may be used.

상기 형광 강도는 실체경으로 실시간 관찰하여 확인할 수 있으나, 이에 특별히 제한하는 것은 아니다.The fluorescence intensity may be confirmed by real time observation with a stereoscopic mirror, but is not particularly limited thereto.

또한, 녹농균의 검출은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 생명체에 투여하여 상기 생명체에서의 형광 강도를 측정하는 것일 수 있다.In addition, the detection of Pseudomonas aeruginosa may be to measure the fluorescence intensity in the organism by administering the compound represented by the formula (1) to the organism.

보다 구체적으로, 상기 생명체는 마우스일 수 있다.More specifically, the living body may be a mouse.

일 구체예에 따르면, 녹농균에 감염된 마우스의 폐에 직접 주사법을 통해 상기 화학식 1의 플루오레세인 모노 또는 다이알데하이드를 투여할 경우, 마우스의 폐 부위에서 강한 형광을 나타낸다. According to one embodiment, when the fluorescein mono or dialdehyde of the formula (1) is administered directly to the lungs of Pseudomonas aeruginosa infected mice, the fluorescence of the mouse shows strong fluorescence.

다른 구체예에 따르면, 상기 화학식 1의 플루오레세인 모노 또는 다이알데하이드를 마우스에 비강 주사할 경우, 기관지, 폐 등에서 강한 형광이 관찰된다.According to another embodiment, when nasal injection of fluorescein mono or dialdehyde of the formula (1) to the mouse, strong fluorescence is observed in the bronchus, lungs and the like.

생명체에 투여되는 상기 화학식 1의 플루오레세인 모노 또는 다이알데하이드의 제제 형태는 액제인 것이 바람직하나, 이에 특별히 제한하는 것은 아니다.Formulation form of the fluorescein mono or dialdehyde of the formula (1) to be administered to the living body is preferably a liquid, but is not particularly limited thereto.

또한, 녹농균의 검출은 수용액 내에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 생명체의 조직 절편에 처리하여 상기 조직 절편에서의 형광 강도를 측정하는 것일 수 있다.In addition, the detection of Pseudomonas aeruginosa may be to measure the fluorescence intensity in the tissue sections by treating the tissue fragments of the living organism with the compound represented by the formula (1) in an aqueous solution.

일 구체예에 따르면, 수용액 하에서 상기 화학식 1의 플루오레세인 모노 또는 다이알데하이드를 녹동균에 감염된 마우스의 폐 동결 절편에 처리할 경우, 동결 절편에서는 강한 형광이 관찰된다.According to one embodiment, when the fluorescein mono or dialdehyde of the formula (1) is treated in the lung frozen sections of mice infected with K. aeruginosa in aqueous solution, strong fluorescence is observed in the frozen sections.

상기 수용액은 통상의 완충용액을 사용할 수 있어 특별히 제한하지는 않는다.The aqueous solution may be used a conventional buffer solution is not particularly limited.

상기 결과로부터, 본 발명의 상기 화학식 1의 플루오레세인 모노 또는 다이알데하이드는 녹농균에 감염된 생명체로부터 얻은 체액, 조직 등과 반응하여 강한 형광 또는 색 변화를 나타낼 뿐만 아니라, 생명체 자체에 투여할 경우에도 강한 형광을 나타내므로 녹농균의 감염 여부, 감염 정도, 감염 부위 등을 정량 또는 정성 분석할 수 있다.From the above results, the fluorescein mono or dialdehyde of the formula (1) of the present invention not only exhibits a strong fluorescence or color change in response to body fluids, tissues, etc. obtained from an organism infected with Pseudomonas aeruginosa, but also strong fluorescence even when administered to the organism itself Since the infection of Pseudomonas aeruginosa, the degree of infection, the site of infection, etc. can be quantitative or qualitative analysis.

이하, 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제 한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples according to the present invention and comparative examples not according to the present invention, but the scope of the present invention is not limited by the examples given below.

<실시예 1> 화학식 1의 플루오레세인 다이알데하이드의 제조Example 1 Preparation of Fluorescein Dialdehyde of Formula 1

상기 화학식 1의 플루오레세인 다이알데하이드는 공지된 방법에 따라 합성할 수 있다(W. Wang et al., J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 15949). Fluorescein dialdehyde of Formula 1 may be synthesized according to a known method (W. Wang et al. , J. Am. Chem. Soc . 2005, 127, 15949).

구체적으로, 100 mL 플라스크에 플루오레세인(4 g, 12 mmol), 10 mL 클로로폼, 6 mL 메탄올 및 0.06 g의 15-crown-5를 넣었다. 플라스크의 온도를 50 ℃로 유지하면서 20 g의 50% 수산화나트륨 용액을 조심스럽게 넣었다. 이 혼합물을 50 ℃의 온도에서 5 시간 동안 반응시킨 다음, 반응이 끝나면 냉각시킨 후, 10 M의 H2SO4로 용액을 산성화시켰다. 침전물을 모아서 진공상태에서 건조시키고, 실리카겔을 이용한 크로마토그래피를 수행한 결과 (5:95 = EtOAc:DCM), 142 mg의 흰색 입자인 플루오레세인 다이알데하이드를 얻을 수 있었다(수득률 3.0 %).Specifically, fluorescein (4 g, 12 mmol), 10 mL chloroform, 6 mL methanol and 0.06 g of 15-crown-5 were added to a 100 mL flask. 20 g of 50% sodium hydroxide solution was carefully added while maintaining the temperature of the flask at 50 ° C. The mixture was reacted at a temperature of 50 ° C. for 5 hours, then cooled after the reaction, and the solution was acidified with 10 M H 2 SO 4 . The precipitates were collected, dried in vacuo and chromatographed using silica gel (5:95 = EtOAc: DCM) to give 142 mg of white fluorescein dialdehyde (yield 3.0%).

1H NMR (CDCl3, 250 MHz) δ (ppm): 6.66 (2H, d, J = 9.0 Hz), 6.86 (2H, d, J = 9.0 HZ), 7.11 (2H, d, J = 7.5 Hz), 7.70-7.59 (2H, m), 8.99 (2H, d, J = 7.5 Hz), 10.59 (2H, s), 12.06 (2H, s). 1 H NMR (CDCl 3 , 250 MHz) δ (ppm): 6.66 (2H, d, J = 9.0 Hz), 6.86 (2H, d, J = 9.0 HZ), 7.11 (2H, d, J = 7.5 Hz) , 7.70-7.59 (2H, m), 8.99 (2H, d, J = 7.5 Hz), 10.59 (2H, s), 12.06 (2H, s).

13C NMR (CDCl3, 62.5 MHz) δ (ppm): 191.80, 168.69, 164.67, 151.87, 151.67, 136.98, 145.66, 130.53, 126.51, 125.55, 123.69, 115.21, 109.48, 109.00, 80.61). 13 C NMR (CDCl 3 , 62.5 MHz) δ (ppm): 191.80, 168.69, 164.67, 151.87, 151.67, 136.98, 145.66, 130.53, 126.51, 125.55, 123.69, 115.21, 109.48, 109.00, 80.61).

<실험예 1> 화학식 1의 플루오레세인 다이알데하이드의 시안화 음이온에 대한 선택성 측정Experimental Example 1 Determination of Selectivity of Cyanide Anion of Fluorescein Dialdehyde of Formula 1

CN-, F-, Cl-, Br-, I-, H2PO4 -, ClO4 -, NO3 - HSO4 - CH3COO- 같은 다양한 음이온들을 아세토니트릴-HEPES (1:2, v/v, 0.01 M, pH 7.4 HEPES) 내에서 3 μM 플루오레세인 다이알데하이드와 반응시켜 발생되는 형광 변화를 측정하여 도 1에 나타내었다(여기 파장: 485 nm, 여기 및 발광 슬릿 폭: 1.5 nm). CN -, F -, Cl - , Br -, I -, H 2 PO 4 -, ClO 4 -, NO 3 - HSO 4 - CH 3 COO - nitrile various anions such as acetonitrile -HEPES (1: 2, v / v, 0.01 M, pH 7.4 HEPES) and the fluorescence change generated by reaction with 3 μM fluorescein dialdehyde is measured and shown in FIG. 1 (excitation wavelength: 485 nm, excitation and emission slit width: 1.5 nm).

도 1에 나타난 바와 같이, 플루오레세인 다이알데하이드와 반응한 음이온들 중 시안화 이온만이 플루오레세인 다이알데하이드와 반응하여 큰 폭의 형광 변화를 나타냄을 알 수 있다.As shown in FIG. 1, only cyanide ions among the anions reacted with fluorescein aldehyde react with fluorescein aldehyde to show a large change in fluorescence.

<실험예 2> 시안화 이온의 농도에 따른 형광 강도 측정Experimental Example 2 Measurement of Fluorescence Intensity According to the Concentration of Cyanide Ion

실온에서 CH3CN-H2O(1:2, v/v, 0.01 M, pH 7.4) 수용액 내에서 다양한 농도의 시안화물과 3 μM의 플루오레세인 다이알데하이드를 반응시켜 발생되는 형광 강도를 형광 화학 정량계를 사용하여 측정하여 도 2에 나타내었다(여기 파장: 485 nm, 여기 & 발광 슬릿: 1.5 nm). Fluorescence intensity generated by reacting various concentrations of cyanide with 3 μM of fluorescein dialdehyde in aqueous solution of CH 3 CN-H 2 O (1: 2, v / v, 0.01 M, pH 7.4) at room temperature Measured using a quantitative meter is shown in FIG. 2 (excitation wavelength: 485 nm, excitation & light emission slit: 1.5 nm).

도 2에 나타난 바와 같이, 형광 강도는 플루오레세인 알데하이드와 반응하는 시안화 이온의 농도가 증가할수록 증가하는 것을 알 수 있었고, 520 nm 파장 부근에서 포화지점을 나타내었다.As shown in Figure 2, the fluorescence intensity was found to increase as the concentration of cyanide ions reacted with fluorescein aldehyde increased, indicating a saturation point near the wavelength of 520 nm.

<실시예 2> 녹농균에 감염된 예쁜 꼬마 선충 내에서의 시안화 이온의 검출Example 2 Detection of Cyanide Ions in Pretty Nematodes Infected with Pseudomonas aeruginosa

녹농균 감염으로 발생되는 시안화 이온 검출을 플루오레세인 다이알데하이드로 확인하기 위해 세균 섭식성 선충인 꼬마 선충(C. elegans)을 in vivo 모델로 사용하였다. 예쁜 꼬마 선충은 이미 녹농균의 독성 실험 모델로 자주 이용되었다(Mahajan-Miklos, S., Tan, M.W., Rahme, L.G. & Ausubel, F.M. Cell 1999, 96, 47-56). 구체적으로, 꼬마 선충(C. elegans) 야생형 균주 N2는 Caenorhabditis Genetics Center (University of Minnesota, USA)로부터 얻었다. 선충을 25℃ 온도 하에서 대장균(Escherichia coli) OP50이 배양된 NGM(nematode growth medium) 아가 플레이트(0.3% NaCl, 0.25% 펩톤, 2.5% 아가, 5 mg/mL 콜레스테롤, 1 mM CaCl2, 1 mM MgSO4, 25 mM KH2PO4)에서 알칼리-블리칭 방법에 따라 공동 배양하였다. 녹농균 감염을 위해서 대장균이 배제된 배지 위에서 하루 동안 유지된 선충을 수집하여 녹농균이 배양된 NGM 아가 플레이트에 4 시간 동안 유지한 후, 선충을 수집하여 NGM 완충용액(0.3% NaCl, 5 mg/mL 콜레스테롤, 1 mM CaCl2, 1 mM MgSO4, 25 mM KH2PO4)으로 3회 세척하였다. NGM 완충용액 내에서 100 mM 센서에 20 분 동안 노출시키고, 다시 선충을 NGM 완충용액으로 3회 세척한 후, Faramount™ aqueous mounting medium (Dako, Glostrup, Denmark)이 있는 유리 슬라이드에 놓았다. 선충에 대한 형광 사진은 200배 확대하여 confocal laser scanning microscope(LSM510, Carl Zeiss)를 이용하여 관찰하였다. 도 3 은 플루오레세인 다이알데하이드에 노출되지 않은 것(Control), 노출된 것(CN sen.)과 녹농균 감염 후 센서에 노출된 (PA14) 꼬마선충의 형광 사진이다.C. elegans, a bacterial feeding nematode, was used as an in vivo model to identify cyanide ions caused by Pseudomonas aeruginosa infection with fluorescein dialdehyde. Pretty nematodes have already been frequently used as toxic experimental models of Pseudomonas aeruginosa (Mahajan-Miklos, S., Tan, MW, Rahme, LG & Ausubel, FM Cell 1999, 96, 47-56). Specifically, C. elegans wild type strain N2 was obtained from Caenorhabditis Genetics Center (University of Minnesota, USA). Nematodes were grown on NGM (nematode growth medium) agar plates (0.3% NaCl, 0.25% peptone, 2.5% agar, 5 mg / mL cholesterol, 1 mM CaCl 2 , 1 mM MgSO) incubated with Escherichia coli OP50 at 25 ° C. 4 , 25 mM KH 2 PO 4 ) were co-cultured according to the alkali-bleaching method. Collect nematodes maintained for one day on E. coli-excluded media for Pseudomonas aeruginosa infection and maintain them on NGM agar plates cultured with Pseudomonas aeruginosa for 4 hours, and then collect nematodes (0.3% NaCl, 5 mg / mL cholesterol). , 1 mM CaCl 2 , 1 mM MgSO 4 , 25 mM KH 2 PO 4 ). The nematodes were washed three times with NGM buffer and then placed on glass slides with Faramount ™ aqueous mounting medium (Dako, Glostrup, Denmark) in NGM buffer for 20 minutes. Fluorescence photographs of nematodes were magnified 200 times using a confocal laser scanning microscope (LSM510, Carl Zeiss). FIG. 3 is a fluorescence picture of a nematode not exposed to fluorescein dialdehyde (Control), exposed (CN sen.) And to the sensor after Pseudomonas aeruginosa infection (PA14).

도 3에 나타난 바와 같이, 플루오레세인 다이알데하이드에 노출 되지 않은 것(Control)이나 노출된 (CN sen.) 선충류는 어떠한 형광도 나타내지 않은 반면, 녹농균 감염 후 센서에 노출된 (PA14) 선충류는 강한 형광을 나타냈다. 이는 플루오레세인 다이알데하이드가 녹농균에서 발생하는 시안화 이온의 in vivo 이미지에 매우 적합한 것임을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, the unexposed (Control) or exposed (CN sen.) Nematodes did not show any fluorescence, whereas the nematode exposed to the sensor (PA14) after Pseudomonas aeruginosa infection was strong. Fluorescence was shown. It can be seen that fluorescein dialdehyde is very suitable for the in vivo image of cyanide ions generated from Pseudomonas aeruginosa.

<실시예 3> 녹농균에 감염된 실험용 마우스 내에서의 시안화 이온의 검출Example 3 Detection of Cyanide Ions in Laboratory Mice Infected with Pseudomonas Aeruginosa

녹농균 감염으로 발생되는 시안화 이온 검출을 플루오레세인 다이알데하이드로 확인하기 위해 선충 모델 외에 실험용 마우스 (6 주령 17-19 g 무게의 BALB/c 누드 마우스)를 사용하였다. 녹농균 감염을 위해 5 mL 배지에서 자란 녹농균 (O.D.0.9)에 2.5% tryptic soy agar (Sigma-Aldrich) 와 50 mL heavy mineral oil (Sigma-Aldrich)을 50℃에서 섞은 후 PBS 완충 용액 (pH 7.4)으로 3 회 세척하여 9×107 CFU/mL 농도의 녹농균을 함유한 아가 비즈를 제조하였다. 감염 방법은 호흡 관으로의 주입 방법으로 마취제 (zoletil50; Virbac, Carros, France) 주사로 마취 된 마우스에 혀를 구강 밖으로 빼낸 상태에서 24 G 카테터 (BD, CA, USA) 를 이용하여 50 ㎕ (4.5×106 CFU) 녹농균 아가 비즈를 호흡 관으로 주입하였다 (intratracheal instillation). 감염 후 18 시간 후에 마우스를 다시 마취시킨 다음 20 ㎕ 1mM 플루오레세인 다이알데하이드를 직접 폐 부위에 0.3 mL 인슐린 주사 기를 이용하여 주입한 후, 소형 동물용 형광 촬영 장치(Kodak, Image station IS2000MM)로 형광을 관찰하였다. 도 4는 플루오레세인 다이알데하이드가 주입되지 않은 것(Control), 주입된 것(CN sen.)과 녹농균 감염 후 센서를 주입한(PA14) 실험용 마우스를 소형 동물용 형광 촬영 장치(Kodak, Image station IS2000MM)로 촬영한 사진이다.In addition to nematode models, experimental mice (BALB / c nude mice weighing 17-19 g, 6 weeks old) were used to confirm cyanide ion detection caused by Pseudomonas aeruginosa infection with fluorescein dialdehyde. PBS buffer solution (pH 7.4) was mixed with 2.5% tryptic soy agar (Sigma-Aldrich) and 50 mL heavy mineral oil (Sigma-Aldrich) at 50 ° C in Pseudomonas aeruginosa (OD0.9) grown in 5 mL medium for Pseudomonas aeruginosa infection. Agar beads containing Pseudomonas aeruginosa at a concentration of 9 × 10 7 CFU / mL were prepared by washing three times. The method of infection was 50 μl (4.5) using a 24 G catheter (BD, CA, USA) with the tongue pulled out of the oral cavity in mice anesthetized with anesthetic (zoletil50; Virbac, Carros, France) injection by injection into the respiratory tract. 10 6 CFU) Pseudomonas aeruginosa aga beads were injected into the respiratory tract (intratracheal instillation). Eighteen hours after infection, the mice were anesthetized again, and 20 μl of 1 mM fluorescein dialdehyde was directly injected into the lung area using a 0.3 mL insulin injector, followed by fluorescence with a small animal fluorescence imaging device (Kodak, Image station IS2000MM). Was observed. 4 is a small animal fluorescence imaging device (Kodak, Image station) for the experimental mouse that is not injected with fluorescein dialdehyde (Control), injected (CN sen.) And the sensor after Pseudomonas aeruginosa infection (PA14) IS2000MM).

도 4 에 나타난 바와 같이, 플루오레세인 다이알데하이드가 주입되지 않은 것(Control)이나 주입된 (CN sen.) 마우스는 어떠한 형광도 나타내지 않은 반면, 녹농균 감염 후 센서가 주입된 (PA14) 마우스는 폐 부위에 강한 형광을 나타냈다. 이는 플루오레세인 다이알데하이드가 쥐의 폐에서 녹농균에 의해 발생하는 시안화 이온의 in vivo 이미지에 매우 적합한 것임을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, mice that were not injected with fluorescein dialdehyde (Control) or mice that were injected (CN sen.) Showed no fluorescence, whereas mice injected with sensors after Pseudomonas aeruginosa infection (PA14) were lungs. Strong fluorescence was shown at the site. This suggests that fluorescein dialdehyde is well suited for in vivo imaging of cyanide ions produced by Pseudomonas aeruginosa in the lungs of rats.

플루오레세인 다이알데하이드의 보다 실용적인 활용을 위하여 비강을 통하여 형광센서를 주입하였다. 상기에 기술한 방법과 같이 녹농균에 감염된 마우스를 18 시간 후에 마취 시킨 후, 200 ㎕ 1mM 플루오레세인 다이알데하이드를 24 G 카테터 (BD, CA, USA)를 이용하여 비강으로 주사하였다. 도 5는 플루오레세인 다이알데하이드가 주입되지 않은 것(Control), 비강을 통해 주입된 것(CN sen.)과 녹농균 감염 후 센서를 비강으로 주입한(PA14) 실험용 마우스를 소형 동물용 형광 촬영 장치(Kodak, Image station IS2000MM)로 촬영한 사진이다. For more practical application of fluorescein dialdehyde, a fluorescent sensor was injected through the nasal cavity. Mice infected with Pseudomonas aeruginosa were anesthetized after 18 hours as described above, and then 200 μl of 1 mM fluorescein aldehyde was injected intranasally using a 24 G catheter (BD, CA, USA). 5 is a small animal fluorescence imaging apparatus for fluorescein aldehyde injection (Control), nasal cavity injection (CN sen.) And a laboratory mouse injected with the nasal cavity after Pseudomonas aeruginosa infection (PA14) Picture taken with (Kodak, Image station IS2000MM).

도 5 에 나타난 바와 같이, 플루오레세인 다이알데하이드가 주입되지 않은 것(Control)이나 주입된 (CN sen.) 마우스는 어떠한 형광도 나타내지 않은 반면, 녹농균 감염 후 센서가 비강을 통해 주입된 (PA14) 마우스는 폐 부위의 강한 형광뿐만 아니라 기관지 부근에도 형광이 관찰되었다. 이는 플루오레세인 다이알데하이드가 비강으로 주입 되어도 쥐의 폐에서 녹농균에 의해 발생하는 시안화 이온을 감지할 수 있을 뿐 아니라 기관지 등 다른 감염된 부위의 정보도 함께 제공할 수 있음을 나타낸 것이다.As shown in FIG. 5, mice that did not receive fluorescein dialdehyde (Control) or mice that injected (CN sen.) Showed no fluorescence, whereas the sensor was injected through the nasal cavity after Pseudomonas aeruginosa infection (PA14). Mice showed fluorescence near the bronchus as well as strong fluorescence at the lung site. This suggests that even if fluorescein dialdehyde is injected into the nasal cavity, it can not only detect cyanide ions generated by Pseudomonas aeruginosa in the lungs of mice, but also provide information on other infected sites such as bronchus.

<실시예 4> 녹농균에 감염된 마우스 폐 조직의 동결 절편에서의 시안화 이온의 검출Example 4 Detection of Cyanide Ions in Frozen Sections of Mouse Lung Tissue Infected with Pseudomonas Aeruginosa

플루오레세인 다이알데하이드가 조직학적인 방법에도 활용될 수 있는지를 확인하기 위해서 녹농균에 감염된 폐 동결 절편을 사용하였다. 상기에 기술한 방법과 같이 녹농균에 감염된 마우스를 18 시간 후에 희생 시킨 후에, 폐를 적출하여 20 mm 두께의 동결 절편을 유리 슬라이드에 고정하였다. 30 분간 아세톤으로 고정하고 PBS 완충 용액으로 3 회 세척한 후, 1 시간 동안 10 ㎍/mL 농도의 녹농균에 결합하는 항체 (rabbit polyclonal antibody to Pseudomonas; Abcam inc. Cambridge, MA, USA)와 반응시켰다. PBS 완충 용액으로 3 회 세척한 후, 30 분 동안 2 ㎍/mL 농도의 적색 형광 염료와 결합된 2차 항체(goat anti-rabbit IgG-TRITC; Sigma-Aldrich)와 반응시켰다. PBS 완충 용액으로 3 회 세척한 후, 5 분 동안 2 mM 농도의 플루오레세인 다이알데하이드와 반응시킨 다음, 다시 PBS 완충용액으로 3회 세척한 후, Faramount™ aqueous mounting medium (Dako, Glostrup, Denmark)에서 유지하였다. 동결 절편에 대한 형광 사진은 400배 확대하여 confocal laser scanning microscope(LSM510, Carl Zeiss)를 이용하여 관찰하였다. 도 6은 플루오레세인 다이알데하이드 및 항체와 반응하지 않은 것(Control), 반응한 것(CN sen.)과 녹농균 감염 후 센서 및 항체에 반응한(PA14) 동결 절편의 형광 사진이다.Lung frozen sections infected with Pseudomonas aeruginosa were used to confirm that fluorescein dialdehyde could also be used for histological methods. After 18 hours of sacrifice of Pseudomonas aeruginosa infected mice as described above, lungs were removed and a 20 mm thick frozen section was fixed on a glass slide. After fixing with acetone for 30 minutes and washing three times with PBS buffer solution, it was reacted with an antibody that binds to Pseudomonas aeruginosa at a concentration of 10 μg / mL for 1 hour (rabbit polyclonal antibody to Pseudomonas ; Abcam inc. Cambridge, MA, USA). After washing three times with PBS buffer solution, it was reacted with a secondary antibody (goat anti-rabbit IgG-TRITC; Sigma-Aldrich) bound with a red fluorescent dye at a concentration of 2 μg / mL for 30 minutes. After washing three times with PBS buffer solution, reacted with fluorescein dialdehyde at a concentration of 2 mM for 5 minutes, and then washed three times with PBS buffer solution, followed by Faramount ™ aqueous mounting medium (Dako, Glostrup, Denmark). Maintained at. Fluorescence images of frozen sections were magnified 400 times and observed using a confocal laser scanning microscope (LSM510, Carl Zeiss). FIG. 6 is a fluorescence image of frozen sections that did not react with fluorescein dialdehyde and antibodies (Control), reacted (CN sen.), And sensors and antibodies after Pseudomonas aeruginosa infection (PA14).

도 6에 나타난 바와 같이, 플루오레세인 다이알데하이드나 항체와 반응하지 않은 것(Control)이나 반응한 (CN sen.) 동결 절편에서는 어떠한 형광도 나타내지 않은 반면, 녹농균 감염 후 플루오레세인 다이알데하이드나 항체와 반응한(PA14) 동결 절편에서는 강한 형광을 관찰되었다. 이는 플루오레세인 다이알데하이드가 녹농균에 의해 발생하는 시안화 이온의 in vivo 이미지에서뿐만 아니라 조직학적인 방법에도 매우 적합한 것임을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, no fluorescence was observed in the control (C) or reacted (CN sen.) Frozen sections that did not react with the fluorescein aldehyde or the antibody, whereas the fluorescein aldehyde or the antibody after Pseudomonas aeruginosa infection. Strong fluorescence was observed in frozen sections reacted with (PA14). It can be seen that fluorescein dialdehyde is well suited for histological methods as well as in vivo images of cyanide ions generated by Pseudomonas aeruginosa.

도 1은 실온 상태인 CH3CN-HEPES 용액에서 다양한 음이온들을 첨가하여 플루오레세인 다이알데하이드와 반응시켜 발생된 형광 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the fluorescence change generated by reacting with fluorescein dialdehyde by adding various anions in a CH 3 CN-HEPES solution at room temperature.

도 2는 실온 상태인 CH3CN-H2O 용액에서 다양한 농도의 시안화물과 플루오레세인 다이알데하이드를 반응시켜 발생되는 형광 강도를 측정한 그래프이다.Figure 2 is a graph measuring the fluorescence intensity generated by reacting various concentrations of cyanide and fluorescein dialdehyde in CH 3 CN-H 2 O solution at room temperature.

도 3은 플루오레세인 다이알데하이드에 노출되지 않은 것(Control), 노출된 것(CN sen.)과 녹농균 감염 후 센서에 노출된 (PA14) 꼬마 선충의 형광 사진이다.FIG. 3 is a fluorescence picture of a small nematode not exposed to fluorescein dialdehyde (Control), exposed (CN sen.) And exposed to sensors after Pseudomonas aeruginosa infection (PA14).

도 4는 플루오레세인 다이알데하이드가 주입되지 않은 것(Control), 주입된 것(CN sen.)과 녹농균 감염 후 센서를 주입한(PA14) 실험용 마우스를 소형 동물용 형광 촬영 장치(Kodak, Image station IS2000MM)로 촬영한 사진으로, 각각의 사진 중 위의 사진은 형광 강도가 흑백 대비로 표현된 이미지이며, 아래 사진은 이에 상응하는 형광을 색으로 재 구성된 사진이다 (Kodak 1D Image Analysis Software; Kodak). 4 is a small animal fluorescence imaging device (Kodak, Image station) for the experimental mouse that is not injected with fluorescein dialdehyde (Control), injected (CN sen.) And the sensor after Pseudomonas aeruginosa infection (PA14) IS2000MM), the top of each picture is the image of the fluorescence intensity expressed in black and white contrast, and the picture below is the reconstructed color of the corresponding fluorescence (Kodak 1D Image Analysis Software; Kodak) .

도 5는 플루오레세인 다이알데하이드가 주입되지 않은 것(Control), 비강을 통해 주입된 것(CN sen.)과 녹농균 감염 후 센서를 비강으로 주입한(PA14) 실험용 마우스를 소형 동물용 형광 촬영 장치(Kodak, Image station IS2000MM)로 촬영한 사진으로, 각각의 사진 중 위의 사진은 형광 강도가 흑백 대비로 표현된 이미지이며, 아래 사진은 이에 상응하는 형광을 색으로 재 구성된 사진이다 (Kodak 1D Image Analysis Software; Kodak).5 is a small animal fluorescence imaging apparatus for fluorescein aldehyde injection (Control), nasal cavity injection (CN sen.) And a laboratory mouse injected with the nasal cavity after Pseudomonas aeruginosa infection (PA14) Photo taken with (Kodak, Image station IS2000MM), the upper one of each photograph is the image of the fluorescence intensity expressed in black and white contrast, and the lower one is the reconstructed color of the corresponding fluorescence (Kodak 1D Image Analysis Software; Kodak).

도 6은 플루오레세인 다이알데하이드 및 항체와 반응하지 않은 것(Control), 반응한 것(CN sen.)과 녹농균 감염 후 센서 및 항체에 반응한(PA14) 동결 절편의 형광 사진으로, 각각의 사진 중 위의 사진은 플루오레세인 다이알데하이드와 반응한 후의 형광 사진이며, 아래 사진은 녹농균에 결합하는 항체 및 적색 형광 물질을 포함한 항체와 반응한 후의 형광 사진이다.FIG. 6 is a fluorescence photograph of frozen sections that did not react with fluorescein dialdehyde and antibodies (Control), reacted (CN sen.) And reacted with sensors and antibodies (PA14) after Pseudomonas aeruginosa infection, each photograph. The upper picture is a fluorescence picture after the reaction with fluorescein dialdehyde, the lower picture is a fluorescence picture after the reaction with an antibody containing a red fluorescent substance and an antibody that binds Pseudomonas aeruginosa.

Claims (8)

하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 녹농균 검출용 형광센서:Fluorescence sensor for detecting Pseudomonas aeruginosa comprising a compound represented by Formula 1 below: [화학식 1][Formula 1]
Figure 112009031282920-PAT00007
Figure 112009031282920-PAT00007
상기 식에서,Where R은 수소 또는 알데하이드를 나타낸다.R represents hydrogen or aldehyde.
하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 시안화 이온을 반응시키는 단계를 포함하는 녹농균 검출방법:Pseudomonas aeruginosa detection method comprising the step of reacting the compound represented by the formula (1) with cyanide ions: [화학식 1][Formula 1]
Figure 112009031282920-PAT00008
Figure 112009031282920-PAT00008
상기 식에서,Where R은 수소 또는 알데하이드를 나타낸다.R represents hydrogen or aldehyde.
제2항에 있어서,The method of claim 2, 반응은 타액, 땀, 혈액 또는 생명체에서 유출되는 분비액 및 생체 조직의 추출액으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 수용액에서 실시하는 녹농균의 검출방법.Reaction is a method for detecting Pseudomonas aeruginosa carried out in at least one aqueous solution selected from the group consisting of secretion fluid leaked from saliva, sweat, blood or living organisms and extracts of biological tissues. 제2항에 있어서, 녹농균의 검출은The method of claim 2, wherein the detection of Pseudomonas aeruginosa is 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과, 운동성 및 화학물질에 대한 민감성을 갖는 생명체를 배양하는 단계; 및 Culturing the compound represented by Chemical Formula 1 with an organism having motility and sensitivity to chemicals; And 상기 생명체에서 발생되는 형광 강도를 측정하는 단계를 포함하는 녹농균의 검출방법.Pseudomonas aeruginosa detection method comprising the step of measuring the fluorescence intensity generated in the living organism. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 운동성 및 화학물질에 대한 민감성을 갖는 생명체는 섬모충류(Ciliate), 짚신벌레(Paramecium), 스텐터(Stentor), 편모충류(flagellate), 선충류(Nematode) 및 세균으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나인 녹농균의 검출방법.Organism having sensitivity to movement, and the chemical is ciliate (Ciliate), paramecium (Paramecium), stenter (Stentor), flagellate (flagellate), nematode (Nematode) and any one of Pseudomonas aeruginosa selected bacteria from the group consisting of Detection method. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 녹농균의 검출은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 생명체에 투여하여 상기 생명체에서의 형광 강도를 측정하는 것인 녹농균의 검출방법.Detecting Pseudomonas aeruginosa is a method for detecting Pseudomonas aeruginosa by measuring the fluorescence intensity in the organism by administering the compound represented by Chemical Formula 1 to the organism. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 생명체는 마우스인 녹농균의 검출방법.The living organism is a mouse Pseudomonas aeruginosa detection method. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 녹농균의 검출은 수용액 내에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 생명체의 조직 절편에 처리하여 상기 조직 절편에서의 형광 강도를 측정하는 것인 녹농균의 검출방법.The detection of Pseudomonas aeruginosa is a method of detecting Pseudomonas aeruginosa in which the compound represented by Chemical Formula 1 in an aqueous solution is treated with a tissue fragment of a living body to measure the fluorescence intensity in the tissue fragment.
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