KR20140049486A - Dipeptide derivatives, preparation method thereof, chemosensor having the same and detection method of silver ion, mercury ion, copper(??) ion and silver nano particle using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to dipeptide derivatives, a preparation method thereof, a chemosensor including the same and a detection method of a silver ion (Ag^+^), a mercury ion (Hg^2+^), a copper(I) ion (Cu^2+^) and silver nano particles using the same. The dipeptide derivatives represented by Formula 1 according to the present invention may detect the silver ion (Ag^+^), the mercury ion (Hg^2+^), the copper(I) ion (Cu^2+^) and the silver nano particles in the presence of other metal ions possibly functioning as an inhibitory material, selectively, quantitatively, and simultaneously or at different times. In addition, the penetration of the dipeptide derivatives into the cell of a living body is easy, and the dipeptide derivatives may be useful as a chemosensor sensitive to phosphorescence and detecting through the intensity change of the phosphorescence through the bonding with the silver ion (Ag^+^), the mercury ion (Hg^2+^), the copper (I) ion (Cu^2+^) and the silver nano particles in the cell of the living body. [Reference numerals] (AA) Example 1 and other metal ions; (BB) Fluorescence intensity (a,u.); (CC) Wavelength (nm)

Description

다이펩타이드 유도체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 화학센서 및 이를 이용한 은 이온(Ａｇ＋), 수은 이온(Ｈｇ２＋), 구리 이온(Ｉ)(Ｃｕ＋) 및 은나노 입자를 검출하는 방법{Dipeptide derivatives, preparation method thereof, chemosensor having the same and detection method of silver ion, mercury ion, copper(Ｉ) ion and silver nano particle using the same}Dipeptide derivatives, preparation methods thereof, chemical sensors including the same and methods for detecting silver ions (Ag +), mercury ions (Hg 2 +), copper ions (I) (C u +) and silver nanoparticles using the same , chemosensor having the same and detection method of silver ion, mercury ion, copper (I) ion and silver nano particle using the same}

본 발명은 다이펩타이드 유도체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 화학센서 및 이를 이용한 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 검출하는 방법에 관한 것이다.
The present invention is a dipeptide derivative, a preparation method thereof, a chemical sensor comprising the same and a method for detecting silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles using the same It is about.

생체 내 주요 물질과 이온들에 대한 새로운 센서의 설계와 연구는 그동안 활발히 진행되어져 왔다. 최근 초분자(supramolecule) 화학에 대한 이해와 연구는 선택적으로 이온 또는 여러 가지 다른 종류의 게스트 화합물들과 결합할 수 있는 호스트 화합물의 설계에 큰 가능성을 보여 왔으며, 최근 이러한 초분자 화합물을 형광물질과 커플링시켜, 게스트 화합물과의 선택적 결합을 형광변화를 이용하여 보다 손쉽게 관찰할 수 있는 형광 화학센서(fluorescent chemosensor)의 개발에 대한 연구에 큰 도움을 주고 있다.
The design and research of new sensors for key substances and ions in vivo has been actively conducted. Recent understanding and research on supramolecule chemistry has shown great potential in the design of host compounds that can selectively bind ions or other types of guest compounds, and recently couple these supramolecules with fluorescents. In this regard, the selective binding of the guest compound with the fluorescence change can be more easily observed in the development of a fluorescent chemosensor.

형광이란 특정한 광파장(여기파장)을 갖는 광자가 표지분자(indicator molecule)와 충돌하고, 충돌의 결과로 전자가 고에너지 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 있어 많이 이용되고 있다. 최근에는 이러한 특성을 이용하여 양이온, 음이온 그리고 중성 유기분자들에 대한 형광 화학센서에 대한 연구들이 발표된 바 있다[A. P. de Silva, Chem. Rev. 1997, 97, 1515].
Fluorescence is a photochemical phenomenon in which photons with a specific wavelength (excitation wavelength) collide with an indicator molecule and electrons are excited to a high energy level as a result of the collision. Among the various analytical methods, the method using fluorescence has been widely used because it has a great advantage of observing a signal even at a concentration of 10 -9 M due to its excellent sensitivity. Recently, studies on fluorescence chemical sensors for cations, anions and neutral organic molecules using these properties have been published [AP de Silva, Chem. Rev. 1997, 97, 1515.

수은 이온은 인간의 건강에 유해한 영향을 끼치기 때문에 생물학적으로 중요한 중금속이다. 근래에 대양과 화산에 의한 방출[Renzoni, A; Zino, F.; Franchi, E. Environ. Res. 1998, 77, 68], 금채광[Malm. O. Environ. Res. 1998, 77, 73], 혹은 고체 폐기물 소각에 의한 수은 오염이 면역계, 유전자, 신경계에 대한 극심한 독성 때문에 큰 이슈가 되어 왔다. 이와 같이, 수은은 매우 위험한 맹독성 오염물질로써 불행하게도 우리 주변 환경 속에 많이 존재한다. 주변 환경 속에 존재하는 수은은 먹이사슬을 통해 축적되며, 먹이사슬의 상층에 위치할수록 축적도가 상승하기 때문에 음식물 섭취를 통해 인간에게 축적되는 오염물질의 수준도 높아진다. 수은은 여러 가지 경로를 통해 물에 잘 용해되는 이온 형태(Hg2+)로 전환되고 생선이나 다른 여러 음식물에 축적된다. 따라서, 이들을 먹는 인간에게도 당연히 수은의 축적이 일어나므로 수용액상에 존재하는 수은의 함량을 잘 모니터링 하는 것이 인류의 건강을 지키는 중요한 활동 중 하나가 될 수 있다.
Mercury ions are biologically important heavy metals because they have a detrimental effect on human health. Recent release by oceans and volcanoes [Renzoni, A; Zino, F .; Franchi, E. Environ. Res. 1998, 77, 68], gold mining [Malm. O. Environ. Res. 1998, 77, 73], or mercury contamination from solid waste incineration has been a major issue because of extreme toxicity to the immune system, genes and nervous system. As such, mercury is a very dangerous toxic pollutant and unfortunately is present in our environment. Mercury in the environment accumulates through the food chain, and the higher the level of accumulation, the higher the level of contaminants accumulated in humans through food intake. Mercury is converted to ionic form (Hg 2+ ), which dissolves well in water through various pathways, and accumulates in fish and other foods. Therefore, mercury accumulation also occurs in humans who eat them, so monitoring the mercury content in the aqueous solution may be one of the important activities to protect human health.

이에, 수용액에서 잘 용해되고 수은 이온(Hg2+)에 대하여 강한 결합력과 선택성을 갖는 새로운 수은 이온(Hg2+) 검출 화학센서의 개발에 큰 관심이 모아지고 있으나, 종래의 수은 이온(Hg2+)을 선택적으로 인식하는 다양한 화학센서들은 현재까지 여러 가지 문제점이 있다.
Therefore, it is very soluble in aqueous solutions of mercury ions new ionic mercury (Hg 2+), but is a great interest in the development of the collection of chemical sensors detects a conventional mercury ion having a strong affinity and selectivity for (Hg 2+) (Hg 2 Various chemical sensors that selectively recognize + ) have various problems to date.

비특허문헌 1에서는, 농도에 따른 비례적인 변화를 검출하는 레이셔메트릭(ratiometric) 방법을 이용하여 선택적인 형광세기 변화를 관찰하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법의 경우 수은 이온(Hg2+)에 대한 선택성은 있으나 약 4배 정도의 경미한 레이셔메트릭(ratiometric) 형광세기 변화를 나타내며, 화합물의 제조과정이 매우 복잡하고, 니켈 및 구리 이온에 많은 영향을 받는 문제점이 있다.
In Non-Patent Document 1, a method of observing a selective fluorescence intensity change by using a ratiometric method for detecting a proportional change with concentration is disclosed. However, this method has a slight ratiometric fluorescence intensity change of about four times, although it is selective for mercury ions (Hg 2+ ), and the process for preparing the compound is very complex, There are many affected problems.

특허문헌 1에서는, 인광을 이용한 수은 이온(Hg2+) 검출센서에 관하여 개시하고 있다. 그러나, 이 방법의 경우에는 ppm 단위 미만의 낮은 농도로 수은 이온(Hg2+)에 오염된 시료의 경우, 수은 이온(Hg2+)을 검출하지 못하는 문제가 있다.
Patent Document 1 discloses a mercury ion (Hg 2+ ) detection sensor using phosphorescence. However, this method has a problem in that mercury ions (Hg 2+ ) cannot be detected in samples contaminated with mercury ions (Hg 2+ ) at low concentrations of less than ppm.

그 밖에도 형광 화학센서를 이용한 다양한 수은 이온(Hg2+) 검출방법이 알려져 있으나[KR 10-0862606, KR 10-0816200, KR 10-0930969, KR 10-0028274, KR 10-0007112, KR 10-0007113, Pil Seung. K., et al., J. Kor. Chem. Soc. 54, 2010, 451] ppm 단위 미만의 낮은 농도의 수은 이온(Hg2+)을 검출하지 못하는 경우가 대부분이며, 유기용매를 사용해야 하거나, 다른 금속이온의 간섭을 받는 등의 문제가 있다.
In addition, various methods of detecting mercury ions (Hg 2+ ) using fluorescent chemical sensors are known. (KR 10-0862606, KR 10-0816200, KR 10-0930969, KR 10-0028274, KR 10-0007112, KR 10-0007113 , Pil Seung. K., et al., J. Kor. Chem. Soc. 54, 2010, 451] In most cases, mercury ions (Hg 2+ ) having a low concentration of less than ppm are not detected. There are problems such as the use of an organic solvent or interference with other metal ions.

또 다른 금속 이온인 은 이온과 은나노 입자는 최근 들어 전자제품에 은의 사용이 급증하면서 은 이온이 수중 생태계로 유입돼 박테리아나 물고기 내에 축적되어 독성을 나타낸다고 알려져 있다. 은나노 입자도 나노 화학의 발달로 그 사용이 증가되고 있는데 은나노 입자가 산화하면 쉽게 은 이온을 발생시키며 생성된 은 이온은 강한 활성산소를 발생시켜 박테리아의 성장과 재생능력을 방해하여 항균 및 살균 효과를 보인다. 하지만 은나노 입자들에서 생성된 은 이온은 하수도나 강으로 흘러들어 수중 생명체에 축적되며 독성 문제를 야기한다고 개시되어 있다[S. Y. Liau et al., Lett. Appl. Microbiol. 1997, 25, 279; C. A. Flemming et al., Appl. Environ. Microbiol. 1990, 56, 3191; H. T. Ratte, Environ. Toxicol. Chem, 1999, 18, 89; V. P. Hiriart-Baer et al., Aquat. Toxicol. 2006, 78, 136; M. K. Schnizler et al., Biochim. Biophys. Acta. 2007, 1768, 317].
Other metal ions, silver ions and silver nanoparticles, are known to be toxic due to the recent increase in the use of silver in electronic products, where silver ions enter the aquatic ecosystem and accumulate in bacteria and fish. The use of silver nano particles is also increasing due to the development of nano chemistry. When silver nano particles are oxidized, silver ions easily generate silver ions, and the generated silver ions generate strong free radicals, interfering with the growth and regeneration of bacteria. see. However, silver ions produced from silver nanoparticles have been disclosed to flow into sewers and rivers, accumulate in aquatic life and cause toxic problems [SY Liau et al., Lett. Appl. Microbiol. 1997, 25, 279; CA Flemming et al., Appl. Environ. Microbiol. 1990, 56, 3191; HT Ratte, Environ. Toxicol. Chem, 1999, 18, 89; VP Hiriart-Baer et al., Aquat. Toxicol. 2006, 78, 136; MK Schnizler et al., Biochim. Biophys. Acta. 2007, 1768, 317.

구리 이온(I) (Cu+)의 생체내 농도는 구리의 병리학적 현상 연구 및 구리 산화 생성물 연구에 매우 중요하다. 현재 생체내 구리 이온(I) (Cu+)을 측정하는 형광 센서는 매우 제한적이며 특히 구리 이온(II)(Cu2+)에는 형광변화가 없으며 구리 이온(I) (Cu+)에만 형광세기 변화가 일어나는 형광 센서의 필요성이 강하게 대두되고 있다.
In vivo concentrations of copper ions (I) (Cu + ) are of great importance for the study of pathological phenomena of copper and for the study of copper oxidation products. Fluorescent sensors that measure copper ions (I) (Cu + ) in vivo are very limited, especially fluorescence changes in copper ions (II) (Cu 2+ ), and fluorescence intensity changes only in copper ions (I) (Cu + ) There is a strong need for fluorescence sensors to occur.

최근 들어, 다양한 아미노산 혹은 펩타이드 기반의 형광 센서를 합성하여 여러 종류의 금속 이온을 검출하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 형광 펩타이드 센서는 하기 제시된 바와 같은 몇 가지 측면에서 많은 관심을 받고 있다. 천연 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 녹는 점은 종래의 형광 화학센서와 차별화된 점으로 꼽을 수 있다. 나아가, 합성된 형광 펩타이드 센서를 불수용성 고체상 장치에 손쉽게 결합시킬 수 있어, 이를 통해 미래에 더 많은 응용이 가능하다. 더 나아가, 합성된 형광 펩타이드 센서는 세포 내로 투과가 가능하여 세포 내에서 작동 가능한 장점이 있다. 금속 이온의 생리적 조건에서의 높은 선택적 검출은 환경 및 생물학적 응용을 위한 형광 화학센서 개발이라는 점에서 매우 중요하다[Fluorescent Chemosensors for Ion and Molecular Recognition, Czarnik, A. W. Ed., American Chemical Society: Washington DC, 1993].
Recently, researches for detecting various kinds of metal ions by synthesizing fluorescent sensors based on various amino acids or peptides have been actively conducted. Fluorescent peptide sensors are of great interest in several aspects as set out below. Fluorescent sensors including natural peptides can be synthesized relatively easily using solid phase synthesis in a short time, and can be used to adjust selectivity and sensitivity for desired metal ions using a combination of various amino acids. In addition, the point of melting well in the aqueous solution similar to physiological conditions can be said to be distinguished from the conventional fluorescent chemical sensor. Furthermore, the synthesized fluorescent peptide sensor can be easily coupled to a water-insoluble solid phase device, thereby enabling more applications in the future. Furthermore, the synthesized fluorescent peptide sensor has the advantage of being able to penetrate into the cell and operate in the cell. High selective detection of metal ions in physiological conditions is very important in the development of fluorescent chemical sensors for environmental and biological applications. Fluorescent Chemosensors for Ion and Molecular Recognition, Czarnik, AW Ed., American Chemical Society: Washington DC, 1993 ].

따라서, 은 이온(Ag+), 구리 이온(I) (Cu+), 수은 이온(Hg2+) 및 은나노 입자에 대해 충분한 선택성을 가지며 다른 금속 이온들의 간섭없이 수용액상에서도 검출이 가능한 새로운 형광 펩타이드 센서의 개발에 큰 관심이 모아지고 있다.
Thus, a novel fluorescent peptide sensor with sufficient selectivity for silver ions (Ag + ), copper ions (I) (Cu + ), mercury ions (Hg 2+ ) and silver nanoparticles and detectable in aqueous solution without interference from other metal ions Attention has been drawn to the development of the.

이에 본 발명자들은 신규한 다이펩타이드 유도체가 방해물질로 작용할 수 있는 다른 금속 이온들의 존재하에서도 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 선택적으로, 정량적으로, 동시 또는 이시에 검출할 수 있고, 생체 시료 내에서도 사용가능한 형광 감응 화학센서로 사용할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
The present inventors have found that silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles, even in the presence of other metal ions in which the novel dipeptide derivatives may act as interferences. The present invention has been completed by finding that it can be used as a fluorescent sensitive chemical sensor that can be selectively, quantitatively, simultaneously or at the same time and can be used in biological samples.

대한민국공개특허 제10-1031314호Korean Patent Publication No. 10-1031314

Elizabeth, M. et al., J. Materials. Chem. 15, 2005Elizabeth, M. et al., J. Materials. Chem. 15, 2005

본 발명은 다이펩타이드 유도체를 제공하는 것이다.
The present invention provides a dipeptide derivative.

본 발명의 다른 목적은 상기 다이펩타이드 유도체의 제조방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a method for preparing the dipeptide derivative.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 다이펩타이드 유도체를 포함하는 형광 감응 화학센서를 제공하는 것이다.
Still another object of the present invention is to provide a fluorescence sensitive chemical sensor comprising the dipeptide derivative.

본 발명의 다른 목적은 상기 다이펩타이드 유도체를 이용한 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 동시 또는 이시에 검출하는 방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a method for detecting silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles simultaneously or at the same time using the dipeptide derivative. will be.

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

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 제공한다.The present invention provides a dipeptide derivative represented by the following Chemical Formula 1.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R은 수소, NR1R2 또는 OR3이고;R is hydrogen, NR 1 R 2 or OR 3 ;

R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 하이드록시, C1 - 10 의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C1-4 의 직쇄 또는 측쇄 알콕시, 비치환 또는 치환된 페닐 또는 N, O 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5-6 원자 헤테로아릴이고, 여기서 상기 치환된 페닐은 할로겐, 하이드록시, C1-4 의 직쇄 또는 측쇄 알콕시 또는 NR4R5 로 치환될 수 있고, 여기서 R4 및 R5는 서로 독립적으로, 수소 또는 C1 - 5 의 직쇄 또는 측쇄 알킬이고;R 1 and R 2 are independently of each other, hydrogen, halogen, hydroxy, C 1 - 10 straight or branched chain alkyl, straight or branched chain alkyl, unsubstituted or substituted phenyl or a N, O or S in the C 1-4 of 5-6 membered heteroaryl comprising at least one hetero atom selected from the group consisting of: wherein said substituted phenyl may be substituted with halogen, hydroxy, C 1-4 straight or branched alkoxy or NR 4 R 5 and wherein R 4 and R 5 are, each independently, hydrogen or C 1 to each other - and 5 straight or branched alkyl;

R3은 수소 또는 C1-10 의 직쇄 또는 측쇄 알킬이다.
R 3 is hydrogen or C 1-10 straight or branched alkyl.

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);Preparing a compound of formula 4 by reacting the compound supported on the solid phase represented by formula 2 with the compound of formula 3 (step 1);

상기 단계 1에서 제조된 화학식 4의 화합물에 화학식 5의 화합물을 커플링시켜 화학식 6의 화합물을 제조하는 단계(단계 2);Coupling the compound of formula 5 to the compound of formula 4 prepared in step 1 to prepare a compound of formula 6 (step 2);

상기 단계 2에서 제조된 화학식 6의 화합물을 피렌술포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 7의 화합물을 제조하는 단계(단계 3); 및Preparing a compound of formula 7 by reacting the compound of formula 6 prepared in step 2 with pyrensulfonyl chloride (step 3); And

상기 단계 3에서 제조된 화학식 7의 화합물에서 Trt 및 Boc 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 제조하는 단계(단계 4);를 포함하는 상기 다이펩타이드 유도체의 제조방법을 제공한다.Removing the Trt and Boc protecting groups from the compound of Formula 7 prepared in step 3, and separating from the solid phase to prepare a dipeptide derivative represented by Formula 1 (step 4); To provide.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

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

R은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,R is as defined in Formula 1,

Figure 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,
Figure pat00003
Silver solid phase, selected from the group consisting of amide linked methylbenzhydrylamine (MBHA) resin, Wang resin, polyethylene glycol-polystyrene (PEG-PS) resin, silica nanoparticles, titanium oxide nanoparticles and chitosan It is characterized by one kind,

Fmoc은 보호기로써, 플루오레닐메틸옥시카르보닐 클로라이드(Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride)이고,Fmoc is a protecting group, Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride,

Trt는 보호기로써, 트리틸(triphenylmethyl chloride)이고,Trt is a protecting group, triphenylmethyl chloride,

Boc은 보호기로써, 디-tert-부틸 디카르보네이트(di-tert-butyl dicarbonate)이다.
Boc is a di-tert-butyl dicarbonate as a protecting group.

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 the compound supported on the solid phase represented by the formula (2a) with the compound of the formula (3) to prepare a compound of the formula (4a) (step 1);

상기 단계 1에서 제조된 화학식 4a의 화합물에 화학식 5의 화합물을 커플링시켜 화학식 6a의 화합물을 제조하는 단계(단계 2);Coupling the compound of formula 5 to the compound of formula 4a prepared in step 1 to prepare a compound of formula 6a (step 2);

상기 단계 2에서 제조된 화학식 6a의 화합물을 피렌술포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 7a의 화합물을 제조하는 단계(단계 3);Preparing a compound of Chemical Formula 7a by reacting the compound of Chemical Formula 6a prepared in Step 2 with pyrensulfonyl chloride (Step 3);

상기 단계 3에서 제조된 화학식 7a의 화합물에서 Trt 및 Boc 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1a의 화합물을 제조하는 단계(단계 4); 및Removing the Trt and Boc protecting groups from the compound of Formula 7a prepared in step 3 and separating from the solid phase to prepare a compound of Formula 1a (step 4); And

상기 단계 4에서 제조된 화학식 1a의 화합물을 화학식 8의 화합물과 반응시켜 화학식 1b로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 제조하는 단계(단계 5);를 포함하는 상기 다이펩타이드 유도체의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a dipeptide derivative comprising the step (step 5) of reacting the compound of Formula 1a prepared in step 4 with a compound of Formula 8 (step 5).

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure pat00004
Figure pat00004

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

X는 Br, Cl, 또는 I이고,X is Br, Cl, or I,

R3은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,R 3 is as defined in Formula 1,

Figure pat00005
은 고체상으로써, 폴리에틸렌글리콜-폴리스틸렌(PEG-PS) 수지, 실리카 나노 입자, 티타늄옥사이드 나노 입자 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하고,
Figure pat00005
Silver is a solid phase, characterized in that one kind selected from the group consisting of polyethylene glycol polystyrene (PEG-PS) resin, silica nanoparticles, titanium oxide nanoparticles and chitosan,

Fmoc은 보호기로써, 플루오레닐메틸옥시카르보닐 클로라이드(Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride)이고,Fmoc is a protecting group, Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride,

Trt는 보호기로써, 트리틸(triphenylmethyl chloride)이고,Trt is a protecting group, triphenylmethyl chloride,

Boc은 보호기로써, 디-tert-부틸 디카르보네이트(di-tert-butyl dicarbonate)이고;Boc is a protecting group, di-tert-butyl dicarbonate;

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

또한, 본 발명은 상기 다이펩타이드 유도체를 포함하는 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 동시 또는 이시에 검출할 수 있는 형광 감응 화학센서를 제공한다.
In addition, the present invention is one or more detection targets selected from the group consisting of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2 + ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nano particles comprising the dipeptide derivative Provided is a fluorescence sensitive chemical sensor capable of detecting at the same time or at the same time.

나아가, 본 발명은 상기 다이펩타이드 유도체를 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 포함하는 시료에 투입시키는 단계(단계 1); 및Furthermore, the present invention includes at least one detection target selected from the group consisting of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2 + ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles. Injecting the sample into the sample (step 1); And

상기 단계 1의 시료 내에 존재하는 1종 이상의 검출대상과 상기 다이펩타이드 유도체의 반응 생성물이 발생시키는 형광 신호를 측정하는 단계(단계 2);를 포함하는 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 동시 또는 이시에 검출하는 방법을 제공한다.
Measuring a fluorescence signal generated by the reaction product of the dipeptide derivative and the one or more detection targets present in the sample of step 1 (step 2); including silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2 + ), Copper ions (I) (Cu + ) and silver nano particles are provided at the same time or is detected.

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체는 방해물질로 작용할 수 있는 다른 금속 이온들의 존재하에서도 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 선택적으로, 정량적으로 및 동시 또는 이시에 검출할 수 있고, 생체 세포 내로 침투가 용이하여 생체 세포 내에서 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자와의 결합에 의한 형광세기 변화를 통해 검출이 가능한 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.
Dipeptide derivatives represented by Formula 1 according to the present invention are silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) even in the presence of other metal ions that may act as interferences And silver nanoparticles can be selectively, quantitatively and simultaneously or simultaneously detected, and easy to penetrate into living cells, thereby allowing silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), and copper ions (I) in living cells. It may be useful as a fluorescence sensitive chemical sensor that can be detected through the change in fluorescence intensity by binding to (Cu + ) and silver nanoparticles.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 다이펩타이드 유도체를 다양한 금속이 포함된 시료에 첨가한 후 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
도 2는 본 발명의 실시예 3에 따른 다이펩타이드 유도체를 다양한 금속이 포함된 시료에 첨가한 후 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
도 3(a)는 본 발명의 실시예 1에 따른 다이펩타이드 유도체와 은 이온(Ag+) 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이고; 도 3(b)는 본 발명의 실시예 1에 따른 다이펩타이드 유도체와 수은 이온(Hg2 +) 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이고; 도 3(c)는 본 발명의 실시예 1에 따른 다이펩타이드 유도체와 구리 이온(I)(Cu+) 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이고; 도 3(d)는 본 발명의 실시예 1에 따른 다이펩타이드 유도체와 은나노 입자 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
도 4(a)는 본 발명의 실시예 3에 따른 다이펩타이드 유도체와 은 이온(Ag+) 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이고; 도 4(b)는 본 발명의 실시예 3에 따른 다이펩타이드 유도체와 수은 이온(Hg2 +) 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이고; 도 4(c)는 본 발명의 실시예 3에 따른 다이펩타이드 유도체와 구리 이온(I)(Cu+) 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다이펩타이드 유도체가 은 이온(Ag+) 또는 수은 이온(Hg2 +)과 복합체를 형성한 것을 ESI-MS로 측정한 스펙트럼이다 ((a)는 다이펩타이드 유도체와 은 이온(Ag+) 복합체의 스펙트럼이고, (b)는 다이펩타이드 유도체와 수은 이온(Hg2+) 복합체의 스펙트럼이다. 여기서, "Pyr-WH"는 실시예 1의 다이펩타이드 유도체를 나타낸다).
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다이펩타이드 유도체, 은 이온(Ag+) 및 수은 이온(Hg2 +)의 존재 유무에 따른 형광세기 변화를 pH 4.5 내지 11.5 조건하에서 나타낸 형광 스펙트럼이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다이펩타이드 유도체가 헬라(HeLa)셀 내로 침투한 것과 헬라(HeLa)셀 내에 침투한 후 은 이온(Ag+)과 복합체를 형성한 것을 형광 현미경 및 공초점 레이저 주사 현미경으로 촬영한 이미지이다.
(여기서, (a), (b) 및 (c)는 실시예 1의 다이펩타이드 유도체를 처리하고 은 이온(Ag+)을 처리하지 않은 형광 이미지이고,
(d), (e) 및 (f)는 실시예 1의 다이펩타이드 유도체를 처리하고 은 이온(Ag+)을 처리한 형광 이미지이며,
(a) 및 (d)는 형광 현미경을 이용한 명시야(bright field) 이미지와 형광 이미지이고,
(b) 및 (e)는 공초점 레이저 주사 현미경을 이용한 형광 이미지 (파장 435±48 nm)이며,
(c) 및 (f)는 공초점 레이저 주사 현미경을 이용한 형광 이미지 (파장 523±35 nm)이다).1 is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity after adding a dipeptide derivative according to Example 1 of the present invention to a sample containing various metals.
Figure 2 is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity after the addition of the dipeptide derivative according to Example 3 to the sample containing a variety of metals.
Figure 3 (a) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of the dipeptide derivative and the silver ion (Ag + ) according to Example 1 of the present invention; Figure 3 (b) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of the dipeptide derivative and mercury ion (Hg 2 + ) according to Example 1 of the present invention; Figure 3 (c) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of the dipeptide derivative and copper ion (I) (Cu + ) according to Example 1 of the present invention; Figure 3 (d) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of dipeptide derivative and silver nano particles according to Example 1 of the present invention.
Figure 4 (a) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of dipeptide derivatives and silver ions (Ag + ) according to Example 3 of the present invention; Figure 4 (b) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of the dipeptide derivative and mercury ion (Hg 2 + ) according to Example 3 of the present invention; Figure 4 (c) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of the dipeptide derivative and copper ion (I) (Cu + ) according to Example 3.
5 is a spectrum measured by ESI-MS that the dipeptide derivative according to one embodiment of the present invention forms a complex with silver ions (Ag + ) or mercury ions (Hg 2 + ) ((a) is a dipeptide) The spectrum of the derivative and the silver ion (Ag + ) complex, (b) is the spectrum of the dipeptide derivative and the mercury ion (Hg 2+ ) complex, where "Pyr-WH" represents the dipeptide derivative of Example 1 ).
Figure 6 is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the presence or absence of a dipeptide derivative, silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2 + ) according to an embodiment of the present invention under pH 4.5 to 11.5.
Figure 7 shows that the dipeptide derivative according to one embodiment of the present invention penetrated into HeLa cells and complexed with silver ions (Ag + ) after penetrating into HeLa cells and fluorescence microscopy and confocal Image taken with a laser scanning microscope.
(Wherein (a), (b) and (c) are fluorescence images of the dipeptide derivative of Example 1 but not silver ions (Ag + ),
(d), (e) and (f) are fluorescent images treated with the dipeptide derivative of Example 1 and treated with silver ions (Ag + ),
(a) and (d) are bright field images and fluorescence images using fluorescence microscopy,
(b) and (e) are fluorescence images (wavelength 435 ± 48 nm) using confocal laser scanning microscope,
(c) and (f) are fluorescence images (wavelength 523 ± 35 nm) using confocal laser scanning microscope.

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

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 제공한다.The present invention provides a dipeptide derivative represented by the following Chemical Formula 1.

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R은 수소, NR1R2 또는 OR3이고;R is hydrogen, NR 1 R 2 or OR 3 ;

R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 하이드록시, C1 - 10 의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C1-4 의 직쇄 또는 측쇄 알콕시, 비치환 또는 치환된 페닐 또는 N, O 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5-6 원자 헤테로아릴이고, 여기서 상기 치환된 페닐은 할로겐, 하이드록시, C1-4 의 직쇄 또는 측쇄 알콕시 또는 NR4R5 로 치환될 수 있고, 여기서 R4 및 R5는 서로 독립적으로, 수소 또는 C1-5 의 직쇄 또는 측쇄 알킬이고;R 1 and R 2 are independently of each other, hydrogen, halogen, hydroxy, C 1 - 10 straight or branched chain alkyl, straight or branched chain alkyl, unsubstituted or substituted phenyl or a N, O or S in the C 1-4 of 5-6 membered heteroaryl comprising at least one hetero atom selected from the group consisting of: wherein said substituted phenyl may be substituted with halogen, hydroxy, C 1-4 straight or branched alkoxy or NR 4 R 5 Wherein R 4 and R 5 are, independently from each other, hydrogen or C 1-5 straight or branched alkyl;

R3은 수소 또는 C1-10 의 직쇄 또는 측쇄 알킬이다.
R 3 is hydrogen or C 1-10 straight or branched alkyl.

바람직하게는, Preferably,

상기 R은 수소, NR1R2 또는 OR3이고;R is hydrogen, NR 1 R 2 or OR 3 ;

R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 메톡시, 에톡시, 프로필옥시, 페닐, 3-클로로페닐, 4-클로로페닐, 4-브로모페닐, 4-하이드록시페닐, 3-메톡시페닐, 4-메톡시페닐, 3-아닐린, 4-아닐린, 4-(N-메틸아미노)페닐, 3-(N,N-디메틸아미노)페닐, 2-피리디닐, 3-피리디닐, 2-퓨로일, 3-퓨로일, 2-티오페닐 또는 3-티오페닐이고;R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, methoxy, ethoxy, propyloxy, phenyl, 3-chlorophenyl, 4-chlorophenyl, 4-bro Morphenyl, 4-hydroxyphenyl, 3-methoxyphenyl, 4-methoxyphenyl, 3-aniline, 4-aniline, 4- (N-methylamino) phenyl, 3- (N, N-dimethylamino) phenyl , 2-pyridinyl, 3-pyridinyl, 2-furoyl, 3-furoyl, 2-thiophenyl or 3-thiophenyl;

R3은 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 또는 옥틸이다.
R 3 is hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl or octyl.

더욱 바람직하게는, More preferably,

상기 R은 NR1R2 또는 OR3이고;R is NR 1 R 2 or OR 3 ;

R1, R2 및 R3은 서로 독립적으로, 수소, 메틸 또는 에틸이다.
R 1 , R 2 And R 3 , independently of one another, are hydrogen, methyl or ethyl.

가장 바람직하게는, 상기 화학식 1의 다이펩타이드 유도체는:Most preferably, the dipeptide derivative of Formula 1 is:

(S)-N-((S)-1-아미노-3-(1H-이미다졸-4-일)-1-옥소프로판-2-일)-2-(3,5a-다이하이드로피렌-1-술폰아미도)-3-(1H-인돌-3-일)프로판아마이드;(S) -N-((S) -1-Amino-3- (1H-imidazol-4-yl) -1-oxopropan-2-yl) -2- (3,5a-dihydropyrene-1 Sulfonamido) -3- (1H-indol-3-yl) propanamide;

(S)-2-((S)-2-(3,5a-다이하이드로피렌-1-술폰아미도)-3-(1H-인돌-3-일)프로판아미도)-3-(1H-이미다졸-4-일)프로파노익에시드;(S) -2-((S) -2- (3,5a-dihydropyrene-1-sulfonamido) -3- (1H-indol-3-yl) propaneamido) -3- (1H- Imidazol-4-yl) propanoic acid;

(S)-메틸 2-((S)-3-(1H-인돌-3-일)-2-(피렌-4-술폰아미도)프로판아미도)-3-(1H-이미다졸-4-일)프로파노에이트; 및(S) -Methyl 2-((S) -3- (1H-indol-3-yl) -2- (pyrene-4-sulfonamido) propaneamido) -3- (1H-imidazole-4- I) propanoate; And

(S)-에틸 2-((S)-3-(1H-인돌-3-일)-2-(피렌-4-술폰아미도)프로판아미도)-3-(1H-이미다졸-4-일)프로파노에이트이다.
(S) -Ethyl 2-((S) -3- (1H-indol-3-yl) -2- (pyrene-4-sulfonamido) propaneamido) -3- (1H-imidazole-4- (I) propanoate.

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);Preparing a compound of formula 4 by reacting the compound supported on the solid phase represented by formula 2 with the compound of formula 3 (step 1);

상기 단계 1에서 제조된 화학식 4의 화합물에 화학식 5의 화합물을 커플링시켜 화학식 6의 화합물을 제조하는 단계(단계 2);Coupling the compound of formula 5 to the compound of formula 4 prepared in step 1 to prepare a compound of formula 6 (step 2);

상기 단계 2에서 제조된 화학식 6의 화합물을 피렌술포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 7의 화합물을 제조하는 단계(단계 3); 및Preparing a compound of formula 7 by reacting the compound of formula 6 prepared in step 2 with pyrensulfonyl chloride (step 3); And

상기 단계 3에서 제조된 화학식 7의 화합물에서 Trt 및 Boc 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 제조하는 단계(단계 4);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이펩타이드 유도체의 제조방법을 제공한다.Removing the Trt and Boc protecting groups from the compound of Formula 7 prepared in step 3, and separating from the solid phase to prepare a dipeptide derivative represented by Formula 1 (step 4); Dipeptide derivative comprising a It provides a method of manufacturing.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure pat00007
Figure pat00007

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

R은 제 1 항의 화학식 1에서 정의한 바와 같고,R is as defined in formula 1 of claim 1,

Figure 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,
Figure pat00008
Silver solid phase, selected from the group consisting of amide linked methylbenzhydrylamine (MBHA) resin, Wang resin, polyethylene glycol-polystyrene (PEG-PS) resin, silica nanoparticles, titanium oxide nanoparticles and chitosan It is characterized by one kind,

Fmoc은 보호기로써, 플루오레닐메틸옥시카르보닐 클로라이드(Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride)이고,Fmoc is a protecting group, Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride,

Trt는 보호기로써, 트리틸(triphenylmethyl chloride)이고,Trt is a protecting group, triphenylmethyl chloride,

Boc은 보호기로써, 디-tert-부틸 디카르보네이트(di-tert-butyl dicarbonate)이다.
Boc is a di-tert-butyl dicarbonate as a protecting group.

이하, 본 발명에 따른 반응식 1의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the preparation method of 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 20% 피페리딘을 이용하여 화학식 2의 화합물의 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거한 후, 화학식 3의 화합물인 Fmoc 보호기 및 Trt 보호기로 보호된 히스티딘을 결합시켜 화학식 4의 화합물을 제조하는 단계이다.In the method of preparing Scheme 1 according to the present invention, Step 1 is a step of preparing a compound of Formula 4 by reacting a compound supported on a solid phase represented by Formula 2 with a compound of Formula 3, more specifically, 20% After removing the Fmoc protecting group at the amino group terminal of the compound of Formula 2 using piperidine, a compound of Formula 4 is prepared by combining the Fmoc protecting group, which is a compound of Formula 3, and histidine protected with a Trt protecting group.

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 benzotriazol-1-yl-oxy-tris (dimethylamino) -phosphonium hexafluorophosphate (Py-BOP), as an amide coupling reagent together with diisopropylethylamine or triethylamine. 1-hydroxy-7-aza-benzotriazole (HATU), hydroxy benzotriazole (HOBt), dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diisopropylcarbodiimide (DIC), 1-ethyl-3 -(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) or carbonyldiimidazole (CDI) can be used, preferably diisopropylcarbodiimide (DIC) and hydroxy benzotriazole (HOBt) 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 an organic solvent that can be used, the reaction may be performed using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM), toluene, or the like, which does not adversely affect the reaction. May be used dimethylformamide (DMF).

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. 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.
Furthermore, in step 1 according to 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 in a molar ratio of 1: 3 to 7. have. When the mixing ratio of the compound of Formula 2 and the compound of Formula 3 is less than 1: 2 in molar ratio, there is a problem in that the compound of Formula 3 introduced is less and the synthesis efficiency of the desired compound is lowered, and the mixing ratio is 1:10 in molar ratio. If it exceeds, there is a problem that the amount of the compound of formula 3 that is unreacted and discarded after the reaction is uneconomical.

본 발명에 따른 반응식 1의 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 제조된 화학식 4의 화합물에 화학식 5의 화합물을 커플링시켜 화학식 6의 화합물을 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 20% 피페리딘을 이용하여 화학식 4의 화합물의 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거한 후, 화학식 5의 화합물인 Fmoc 보호기 및 Boc 보호기로 보호된 트립토판을 커플링시켜 화학식 6의 화합물을 제조하는 단계이다.In the method of preparing Scheme 1 according to the present invention, Step 2 is a step of preparing the compound of Formula 6 by coupling the compound of Formula 5 to the compound of Formula 4 prepared in Step 1, more specifically, 20 After removing the Fmoc protecting group at the amino terminal end of the compound of Formula 4 using% piperidine, the compound of Formula 6 is prepared by coupling the tryptophan protected with the Fmoc protecting group, which is a compound of Formula 5, and the Boc protecting group.

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 benzotriazol-1-yl-oxy-tris (dimethylamino) -phosphonium hexafluorophosphate (Py-BOP), as an amide coupling reagent together with diisopropylethylamine or triethylamine. 1-hydroxy-7-aza-benzotriazole (HATU), hydroxy benzotriazole (HOBt), dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diisopropylcarbodiimide (DIC), 1-ethyl-3 -(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) or carbonyldiimidazole (CDI) can be used, preferably diisopropylcarbodiimide (DIC) and hydroxy benzotriazole (HOBt) 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 an organic solvent that can be used, the reaction may be performed using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM), toluene, or the like, which does not adversely affect the reaction. May be used dimethylformamide (DMF).

나아가, 본 발명에 따른 상기 단계 2에서 화학식 4의 화합물과 화학식 5의 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 5의 화합물의 혼합비가 몰비로 1:2 미만인 경우, 도입되는 화학식 5의 화합물의 양이 적어 원하는 목적 화합물의 합성효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 상기 혼합비가 몰비로 1:10을 초과하는 경우에는 반응 후 미반응하여 폐기되는 화학식 5의 화합물의 양이 많아 비경제적이라는 문제점이 있다.
Furthermore, in step 2 according to the present invention, the compound of Formula 4 and the compound of Formula 5 may be mixed in a molar ratio of 1: 2 to 10, preferably in a molar ratio of 1: 3 to 7. have. When the mixing ratio of the compound of Formula 4 and the compound of Formula 5 is less than 1: 2 in molar ratio, there is a problem in that the amount of the compound of Formula 5 introduced is low so as to reduce the synthesis efficiency of the desired compound, and the mixing ratio is 1: If it exceeds 10, there is a problem that the amount of the compound of the formula (5) that is unreacted and discarded after the reaction is uneconomical.

본 발명에 따른 반응식 1의 제조방법에 있어서, 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 제조된 화학식 6의 화합물을 피렌술포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 7의 화합물을 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 20% 피페리딘을 이용하여 화학식 6의 화합물의 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하고 피렌술포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 7의 화합물을 제조하는 단계이다.In the method of preparing Scheme 1 according to the present invention, Step 3 is a step of preparing a compound of Chemical Formula 7 by reacting the compound of Chemical Formula 6 prepared in Step 2 with pyrensulfonyl chloride, more specifically, 20% Removing the Fmoc protecting group at the amino terminal end of the compound of Formula 6 using piperidine and reacting with pyrensulfonyl chloride to prepare the compound of Formula 7.

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.In this case, as the organic solvent that can be used, the reaction may be performed using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM), or toluene, which does not adversely affect the reaction. May be used dimethylformamide (DMF).

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 reflux temperature of the room temperature to the solvent.

본 발명에 따른 반응식 1의 제조방법에 있어서, 상기 단계 4는 상기 단계 3에서 제조된 화학식 7의 화합물의 보호기들을 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 트리플루오로아세트산을 사용하여 화학식 7의 Boc 보호기와 Trt 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 제조하는 단계이다.In the method of preparing Scheme 1 according to the present invention, Step 4 is a step of preparing a dipeptide derivative represented by Formula 1 by removing the protecting groups of the compound of Formula 7 prepared in Step 3, separating from the solid phase, More specifically, trifluoroacetic acid is used to remove the Boc protecting group and the Trt protecting group of the formula (7), and is separated from the solid phase to prepare a dipeptide derivative represented by the formula (1).

이때, 고체상을 제거하기 위해 사용되는 트리플루오로아세트산(TFA)은 증류수와 혼합하여 반응용매로 사용할 수 있고, 바람직하게는 트리플루오로아세트산과 증류수를 95:5의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 트리플루오로아세트산(TFA): TIS:증류수의 비율을 95:2.5:2.5의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있다. In this case, trifluoroacetic acid (TFA) used to remove the solid phase may be used as a reaction solvent by mixing with distilled water, preferably trifluoroacetic acid and distilled water may be mixed and used in a volume ratio of 95: 5, More preferably, the ratio of trifluoroacetic acid (TFA): TIS: distilled water can be mixed and used in the volume ratio of 95: 2.5: 2.5.

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 carried out in the reflux temperature range of room temperature to the solvent.

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 the compound supported on the solid phase represented by the formula (2a) with the compound of the formula (3) to prepare a compound of the formula (4a) (step 1);

상기 단계 1에서 제조된 화학식 4a의 화합물에 화학식 5의 화합물을 커플링시켜 화학식 6a의 화합물을 제조하는 단계(단계 2);Coupling the compound of formula 5 to the compound of formula 4a prepared in step 1 to prepare a compound of formula 6a (step 2);

상기 단계 2에서 제조된 화학식 6a의 화합물을 피렌술포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 7a의 화합물을 제조하는 단계(단계 3);Preparing a compound of Chemical Formula 7a by reacting the compound of Chemical Formula 6a prepared in Step 2 with pyrensulfonyl chloride (Step 3);

상기 단계 3에서 제조된 화학식 7a의 화합물에서 Trt 및 Boc 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1a의 화합물을 제조하는 단계(단계 4); 및Removing the Trt and Boc protecting groups from the compound of Formula 7a prepared in step 3 and separating from the solid phase to prepare a compound of Formula 1a (step 4); And

상기 단계 4에서 제조된 화학식 1a의 화합물을 화학식 8의 화합물과 반응시켜 화학식 1b로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 제조하는 단계(단계 5);를 포함하는 상기 다이펩타이드 유도체의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a dipeptide derivative comprising the step (step 5) of reacting the compound of Formula 1a prepared in step 4 with a compound of Formula 8 (step 5).

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure pat00009
Figure pat00009

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

X는 Br, Cl, 또는 I이고,X is Br, Cl, or I,

R3은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,R 3 is as defined in Formula 1,

Figure pat00010
은 고체상으로써, 폴리에틸렌글리콜-폴리스틸렌(PEG-PS) 수지, 실리카 나노 입자, 티타늄옥사이드 나노 입자 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하고,
Figure pat00010
Silver is a solid phase, characterized in that one kind selected from the group consisting of polyethylene glycol polystyrene (PEG-PS) resin, silica nanoparticles, titanium oxide nanoparticles and chitosan,

Fmoc은 보호기로써, 플루오레닐메틸옥시카르보닐 클로라이드(Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride)이고,Fmoc is a protecting group, Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride,

Trt는 보호기로써, 트리틸(triphenylmethyl chloride)이고,Trt is a protecting group, triphenylmethyl chloride,

Boc은 보호기로써, 디-tert-부틸 디카르보네이트(di-tert-butyl dicarbonate)이고;Boc is a protecting group, di-tert-butyl dicarbonate;

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

이하, 본 발명에 따른 반응식 2의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the preparation method of 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 단계로서, 보다 상세하게는 화학식 2의 화합물의 화학식 3의 화합물인 Fmoc 보호기 및 Trt 보호기로 보호된 히스티딘을 결합시켜 화학식 4a의 화합물을 제조하는 단계이다.In the method of preparing Scheme 2 according to the present invention, Step 1 is a step of preparing a compound of Formula 4a by reacting a compound supported on a solid phase represented by Formula 2a with a compound of Formula 3, more specifically, Formula 2 A compound of Formula 4a is prepared by combining a Fmoc protecting group, which is a compound of Formula 3, and a histidine protected with a Trt protecting group.

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, as a catalyst of the coupling reaction, organic base such as triethylamine, pyridine, diisopropylethylamine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (DBU), or sodium hydroxide, sodium carbonate, Inorganic bases such as potassium carbonate, cesium carbonate and the like can be used in equivalent or excessive amounts, preferably triethylamine can be 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 available organic solvent of step 1, the reaction may be performed using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM), or toluene which do 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.
Furthermore, 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 in a molar ratio of 1: 3 to 7. When the mixing ratio of the compound of Formula 2a and the compound of Formula 3 is less than 1: 2 in molar ratio, there is a problem that the synthesis efficiency of the desired compound is low because there are few compounds of Formula 3 introduced, and the mixing ratio is 1:10 in molar ratio. If it exceeds, there is a problem that the amount of the compound of formula 3 that is unreacted and discarded after the reaction is uneconomical.

본 발명에 따른 반응식 2의 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 제조된 화학식 4a의 화합물에 화학식 5의 화합물을 커플링시켜 화학식 6a의 화합물을 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 20% 피페리딘을 이용하여 화학식 4a의 화합물의 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거한 후, 화학식 5의 화합물인 Fmoc 보호기 및 Boc 보호기로 보호된 트립토판을 커플링시켜 화학식 6a의 화합물을 제조하는 단계이다.In the method of preparing Scheme 2 according to the present invention, Step 2 is a step of preparing the compound of Formula 6a by coupling the compound of Formula 5 to the compound of Formula 4a prepared in Step 1, more specifically, 20 After removing the Fmoc protecting group at the amino group terminal of the compound of Formula 4a using% piperidine, the compound of Formula 6a is prepared by coupling the Fmoc protecting group, which is a compound of Formula 5, with tryptophan protected by a Boc protecting group.

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 benzotriazol-1-yl-oxy-tris (dimethylamino) -phosphonium hexafluorophosphate (Py-BOP), as an amide coupling reagent together with diisopropylethylamine or triethylamine. 1-hydroxy-7-aza-benzotriazole (HATU), hydroxy benzotriazole (HOBt), dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diisopropylcarbodiimide (DIC), 1-ethyl-3 -(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) or carbonyldiimidazole (CDI) can be used, preferably diisopropylcarbodiimide (DIC) and hydroxy benzotriazole (HOBt) 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 organic solvent available in step 2, the reaction may be performed 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 5의 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 5의 화합물의 혼합비가 몰비로 1:2 미만인 경우, 도입되는 화학식 5의 화합물의 양이 적어 원하는 목적 화합물의 합성효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 상기 혼합비가 몰비로 1:10을 초과하는 경우에는 반응 후 미반응하여 폐기되는 화학식 5의 화합물의 양이 많아 비경제적이라는 문제점이 있다.
Further, in step 2, the compound of Formula 4a and the compound of Formula 5 may be mixed in a mole ratio of 1: 2 to 10, preferably in a molar ratio of 1: 3 to 7. When the mixing ratio of the compound of Formula 4a and the compound of Formula 5 is less than 1: 2 in molar ratio, there is a problem in that the amount of the compound of Formula 5 introduced is low so that the synthesis efficiency of the desired compound is decreased, and the mixing ratio is 1: If it exceeds 10, there is a problem that the amount of the compound of the formula (5) that is unreacted and discarded after the reaction is uneconomical.

본 발명에 따른 반응식 2의 제조방법에 있어서, 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 제조된 화학식 6a의 화합물을 피렌술포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 7a의 화합물을 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 20% 피페리딘을 이용하여 화학식 6a의 화합물의 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하고 피렌술포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 7a의 화합물을 제조하는 단계이다.In the method of preparing Scheme 2 according to the present invention, Step 3 is a step of preparing a compound of Formula 7a by reacting the compound of Formula 6a prepared in Step 2 with pyrensulfonyl chloride, more specifically, 20% Removing the Fmoc protecting group at the amino terminal end of the compound of Formula 6a using piperidine and reacting with pyrensulfonyl chloride to prepare the compound of Formula 7a.

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.In this case, as the organic solvent that can be used, the reaction may be performed using methanol, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM), or toluene, which does not adversely affect the reaction. May be used dimethylformamide (DMF).

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 reflux temperature of the room temperature to the solvent.

본 발명에 따른 반응식 2의 제조방법에 있어서, 상기 단계 4는 상기 단계 3에서 제조된 화학식 7a의 화합물의 보호기들을 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1a로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 트리플루오로아세트산을 사용하여 화학식 7a의 Boc 보호기와 Trt 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1a로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 제조하는 단계이다.In the method of preparing Scheme 2 according to the present invention, Step 4 is a step of preparing a dipeptide derivative represented by Formula 1a by removing the protecting groups of the compound of Formula 7a prepared in Step 3 and separating from the solid phase. More specifically, trifluoroacetic acid is used to remove the Boc protecting group and the Trt protecting group of Formula 7a, and to separate from the solid phase to prepare a dipeptide derivative represented by Formula 1a.

이때, 고체상을 제거하기 위해 사용되는 트리플루오로아세트산(TFA)은 증류수와 혼합하여 반응용매로 사용할 수 있고, 바람직하게는 트리플루오로아세트산과 증류수를 95:5의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 트리플루오로아세트산(TFA): TIS:증류수의 비율을 95:2.5:2.5의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있다. In this case, trifluoroacetic acid (TFA) used to remove the solid phase may be used as a reaction solvent by mixing with distilled water, preferably trifluoroacetic acid and distilled water may be mixed and used in a volume ratio of 95: 5, More preferably, the ratio of trifluoroacetic acid (TFA): TIS: distilled water can be mixed and used in the volume ratio of 95: 2.5: 2.5.

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 carried out in the reflux temperature range of room temperature to the solvent.

본 발명에 따른 반응식 2의 제조방법에 있어서, 상기 단계 5는 상기 단계 4에서 제조된 화학식 1a의 화합물을 화학식 8의 화합물과 반응시켜 화학식 1b의 화합물로 제조하는 단계로서, 보다 상세하게는 촉매를 사용하여 화학식 1a의 화합물의 카르복실산기를 화학식 8의 알코올기와 에스터화 반응시켜 화학식 1b의 다이펩타이드 유도체를 제조하는 단계이다.In the method of preparing Scheme 2 according to the present invention, Step 5 is a step of preparing the compound of Formula 1b by reacting the compound of Formula 1a prepared in Step 4 with the compound of Formula 8, more specifically, a catalyst The esterification reaction of the carboxylic acid group of the compound of Formula 1a with the alcohol group of Formula 8 is used to prepare a dipeptide derivative of Formula 1b.

이때, 사용가능한 화학식 8의 화합물에는 C1 - 10 의 직쇄 또는 측쇄의 알코올 등을 사용할 수 있다.At this time, using the compound of formula (8) possible, C 1 - or the like can be used with linear or branched alcohols of 10.

또한, 촉매로는 염화싸이오닐(SOCl2), 삼염화인(PCl3), 오염화인(PCl5), 염화주석(SnCl2) 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 염화싸이오닐(SOCl2)을 사용할 수 있다.In addition, the catalyst is a thionyl chloride (SOCl 2), phosphorus trichloride (PCl 3), phosphorus pentachloride (PCl 5), tin chloride (SnCl 2), and the like, preferably thionyl chloride (SOCl 2) Can be used.

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

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 포함하는, 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 동시 또는 이시에 검출할 수 있는 형광 감응 화학센서를 제공한다.
In addition, the present invention is selected from the group consisting of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2 + ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nano particles comprising the dipeptide derivative represented by the formula (1) Provided is a fluorescence-sensitive chemical sensor capable of simultaneously or at least one detection object being detected.

나아가, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 포함하는 시료에 투입시키는 단계(단계 1); 및Furthermore, the present invention is a dipeptide derivative represented by Formula 1 is selected from the group consisting of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2 + ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles Putting in a sample containing the above detection target (step 1); And

상기 단계 1의 시료 내에 존재하는 1종 이상의 검출대상과 상기 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체의 반응 생성물이 발생시키는 형광 신호를 측정하는 단계(단계 2);를 포함하는 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 동시 또는 이시에 검출하는 방법을 제공한다.
Measuring a fluorescence signal generated by a reaction product of at least one detection target present in the sample of step 1 and the dipeptide derivative represented by Formula 1 (step 2); silver ions (Ag + ), including Provided is a method for detecting mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles simultaneously or at the same time.

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 다이펩타이드 유도체를 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 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 다이펩타이드 유도체를 투입한 다음, 상기 시료 상에 존재하는 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상과 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체가 선택적으로 반응하여 복합체를 이루는 단계이다.
In the detection method according to the invention, the step 1 is a dipeptide derivative represented by the formula (1) is silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2 + ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles A step of injecting the presence or absence of one or more detection target selected from the group consisting of a sample to be determined, in more detail, the dipeptide derivative represented by the formula (1) in a sample in which metal ions that can act as interfering substances dissolved together At least one detection object and a chemical formula selected from the group consisting of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles present on the sample Dipeptide derivative represented by 1 is a step of selectively reacting to form a complex.

본 발명에 따른 검출방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 형성된 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상과 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체의 복합체가 방출하는 형광 신호를 형광 스펙트럼으로 측정하여 시료 내의 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 검출하는 단계로, 본 발명에 따른 다이펩타이드 유도체는 방해물질로 작용할 수 있는 다른 금속 이온들의 존재하에서도 오직 은 이온(Ag+) 및 수은 이온(Hg2+)과의 결합에 의해 큰 형광세기 변화를 나타낸다(실험예 1 및 도 1).In the detection method according to the present invention, step 2 is selected from the group consisting of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles formed in step 1 Fluorescence spectra measured by the fluorescence spectrum of one or more complexes and a complex of the dipeptide derivative represented by Formula 1 were measured to determine silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), and copper ions (I) (Cu). + ) And detecting one or more detection targets selected from the group consisting of silver nanoparticles, wherein the dipeptide derivative according to the present invention is only silver ions (Ag + ) in the presence of other metal ions that may act as an interfering substance. And a large change in fluorescence intensity by binding to mercury ions (Hg 2+ ) (Experimental Example 1 and FIG. 1).

또한, 본 발명의 다이펩타이드 유도체는 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상과 선택적으로 감응하여 각각의 형광 신호 차이에 의해 이들을 동시 또는 이시에 검출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the dipeptide derivative of the present invention may be selectively used with one or more detection targets selected from the group consisting of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ), and silver nanoparticles. It is characterized by detecting them at the same time or at the same time by the difference of each fluorescent signal.

본 발명의 다이펩타이드 유도체의 동시 검출능 실험결과를 참조하면, 본 발명의 다이펩타이드 유도체는 은 이온(Ag+)과의 결합에 의해서는 방출파장 490 nm 에서 큰 형광세기 증가를 나타낸 반면, 수은 이온(Hg2+)과의 결합에 의해서는 방출파장 382 nm 에서 큰 형광세기 감소를 나타냈다. 이는 본 발명의 다이펩타이드 유도체가 은 이온(Ag+)과 수은 이온(Hg2+)에 대하여 각각 다른 파장에서 큰 형광변화를 나타냄으로써 은 이온(Ag+)과 수은 이온(Hg2+)이 동시에 존재하는 경우에도 각각의 상이한 형광세기 변화 특성에 의해 은 이온(Ag+)과 수은 이온(Hg2+)의 구분이 가능하여 이들을 동시에 검출할 수 있다(실험예 4 및 도 6 참조).
Referring to the results of simultaneous detection of dipeptide derivatives of the present invention, the dipeptide derivatives of the present invention showed a large increase in fluorescence intensity at the emission wavelength of 490 nm by binding to silver ions (Ag + ), The combination with (Hg 2+ ) showed a large decrease in fluorescence intensity at emission wavelength 382 nm. This means that the dipeptide derivatives of the present invention exhibit large fluorescence changes at different wavelengths with respect to silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2+ ), so that silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2+ ) Even when present, silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2+ ) can be distinguished from each other by the different fluorescence intensity change characteristics (see Experimental Example 4 and FIG. 6).

나아가, 본 발명의 검출방법에 있어서, 상기 시료는 수용액상; 또는 메탄올, 에탄올, 디메틸포름아마이드(DMF) 및 아세토니트릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기용액을 포함한 수용액상에 적용할 수 있으나, 이에 제한하지 않는다.Further, in the detection method of the present invention, the sample is an aqueous phase; Or it can be applied to an aqueous phase containing at least one organic solution selected from the group consisting of methanol, ethanol, dimethylformamide (DMF) and acetonitrile, but is not limited thereto.

이때, 상기 수용액상에 함유된 유기용액은 메탄올, 에탄올, 디메틸포름아마이드(DMF), 아세토니트릴 등을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.In this case, the organic solution contained in the aqueous phase is preferably methanol, ethanol, dimethylformamide (DMF), acetonitrile and the like, but is not limited thereto.

상기 수용액상인 시료에 유기용매를 혼합하는 경우, 메탄올, 에탄올, 디메틸포름아마이드(DMF) 또는 아세토니트릴 등의 상기 유기용매들은 물에 용해도가 높아 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상과 단일상을 이룸으로써, 형광 검출 감도의 변화없이 높은 검출감도로 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 동시 또는 이시에 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 such as silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2+ ). , By forming a single phase with one or more detection targets selected from the group consisting of copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles, thereby increasing silver ions (Ag + ) and mercury ions with high detection sensitivity without changing the fluorescence detection sensitivity. (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles can be detected simultaneously or at the same time.

또한, 본 발명의 검출방법에 있어서, 상기 시료는 상수, 하수, 폐수, 강물, 바닷물, 생체액 등을 사용할 수 있다.In the detection method of the present invention, the sample may be a constant, sewage, wastewater, river water, seawater, biological fluid and the like.

상기 시료의 일례인 생체액의 경우는 본 발명에 따른 다이펩타이드 유도체의 동물세포 내로의 침투력 및 세포 내의 은 이온(Ag+) 검출력 확인 실험결과를 참조하면, 본 발명에 따른 다이펩타이드 유도체는 헬라셀 내로 완전히 침투 가능하고, 상기 헬라셀 내의 은 이온(Ag+)을 높은 감도로 효과적으로 검출하는 것을 알 수 있다(실험예 5 및 도 7참조).
If the case of biological fluids example of the sample is in the penetration, and the cells into the animal cells of dipeptide derivatives according to the invention, see Verify ions (Ag +) geomchulryeok result, dipeptide derivatives according to the present invention HeLa cells It can be seen that it can fully penetrate into and effectively detect silver ions (Ag + ) in the cell with high sensitivity (see Experimental Example 5 and FIG. 7).

나아가, 본 발명의 검출방법에 있어서, 상기 검출대상 중에서 은나노 입자는 산화제를 추가로 첨가하여 생성된 은 이온 입자를 검출하는 것을 특징으로 한다.Further, in the detection method of the present invention, the silver nanoparticles among the detection objects are characterized by detecting silver ion particles generated by further adding an oxidizing agent.

본 발명의 다이펩타이드 유도체로 은나노 입자를 검출한 실험결과를 참조하면, 실험예 1에서 제조한 은 이온(Ag+)의 시험용액에 산화제인 과산화수소를 첨가하여 은나노 입자와 은 이온(Ag+)이 평형상태가 되도록 만들고, 이렇게 생성된 은 이온(Ag+)과 실시예 1의 다이펩타이드 유도체와의 반응을 통한 형광세기 변화로 은나노 입자를 검출한 것을 알 수 있다(실험예 2 및 도 3(d) 참조).
Referring to the result detects the silver nanoparticles to the dipeptide derivative of the present invention, prepared in Test Example 1, the silver ions (Ag +) to the test solution, adding an oxidizing agent hydrogen peroxide in the silver nanoparticles and the silver ions (Ag +) It can be seen that the silver nanoparticles were detected by changing the fluorescence intensity through the reaction between the silver ion (Ag + ) and the dipeptide derivative of Example 1 thus produced (equivalent to Experimental Example 2 and FIG. 3 (d)). ) Reference).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체는 방해물질로 작용할 수 있는 다른 금속 이온들의 존재하에서도 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 선택적으로, 정량적으로 및 동시 또는 이시에 검출할 수 있고, 생체 세포 내로 침투가 용이하여 생체 세포 내에서 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자와의 결합에 의한 형광세기 변화를 통해 검출이 가능한 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.
As described above, the dipeptide derivative represented by Formula 1 according to the present invention is a silver ion (Ag + ), mercury ion (Hg 2 + ), copper ion (I) even in the presence of other metal ions that may act as an interfering substance. ) (Cu + ) and silver nanoparticles can be detected selectively, quantitatively and simultaneously or at the same time, and easy to penetrate into living cells so that silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), It may be useful as a fluorescence-sensitive chemical sensor that can be detected through the change in fluorescence intensity by bonding with copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles.

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)-N-((S)-1-아미노-3-(1H- 1> (S) -N-((S) -1-amino-3- (1H- 이미다졸Imidazole -4-일)-1-Yl) -1- 옥소프로판Oxopropane -2-일)-2-(3,5a-디-2-yl) -2- (3,5a-di 히Hi 드로피렌-1-Dropyrene-1- 술폰아미도Sulfonamido )-3-(1H-인돌-3-일)) -3- (1H-indol-3-yl) 프로판아마이드의Of propaneamide 제조 Produce

Figure pat00011
Figure pat00011

단계 1: 화학식 9의 화합물 제조Step 1: preparing a compound of formula 9

링크 아마이드 메틸벤조히드릴아민(MBHA) 수지 (200 mg, 0.1 mmol)을 디메틸포름아마이드(3 ml)에 용해시킨 다음, 약 30 분간 미리 팽윤시켰다. 팽윤된 상기 수지에 20% 피페리딘/디메틸포름아마이드 혼합용액(3 ml)을 첨가하여 15 분간 활성화시켜 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하였다. 그 후, 디메틸포름아마이드(3 ml) 용매 안에 화학식 3의 Fmoc-L-히스티딘(Trt)-OH (185.9 mg, 0.3 mmol), 디이소프로필카르보디이미드(DIC, 47 μl, 0.1 mmol) 및 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt, 40 mg, 0.3 mmol)을 첨가하고, 미리 15 분간 활성화시킨 상기 용액과 약 4 시간 동안 반응시켰다. 반응 후, 반응용액을 여과하고 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척한 후, 카이져(kaiser) 테스트를 실행하였다. 카이져 테스트가 양성으로 나오면 상기의 활성화시킨 용액을 다시 만들어 첨가하고, 음성으로 나오면 반응을 멈춰 목적 화합물인 화학식 9의 화합물을 제조하였다.
Link amide methylbenzohydrylamine (MBHA) resin (200 mg, 0.1 mmol) was dissolved in dimethylformamide (3 ml) and then preswelled for about 30 minutes. 20% piperidine / dimethylformamide mixed solution (3 ml) was added to the swollen resin and activated for 15 minutes to remove the Fmoc protecting group at the terminal of the amino group. Then, Fmoc-L-histidine (Trt) -OH (185.9 mg, 0.3 mmol), diisopropylcarbodiimide (DIC, 47 μl, 0.1 mmol) and hydride in dimethylformamide (3 ml) solvent Roxy benzotriazole (HOBt, 40 mg, 0.3 mmol) was added and reacted for about 4 hours with the solution previously activated for 15 minutes. After the reaction, the reaction solution was filtered and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol, followed by a kaiser test. When the Kaiser test came out positive, the activated solution was made again and added, and when it came out negative, the reaction was stopped to prepare a compound of formula 9 as a target compound.

단계 2: 화학식 10의 화합물 제조Step 2: preparing a compound of formula 10

상기 단계 1에서 수득한 화학식 9의 화합물에 20% 피페리딘/디메틸포름아마이드 혼합용액(3 ml) 첨가하여 15 분간 활성화시켜 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하였다. 그 후, 디메틸포름아마이드(3 ml) 용매 안에 화학식 5의 Fmoc-L-트립토판(Boc)-OH(185.9 mg, 0.3 mmol), 디이소프로필카르보디이미드(DIC, 47 μl, 0.1 mmol) 및 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt, 40 mg, 0.3 mmol)을 첨가하고, 미리 15 분간 활성화시킨 상기 용액과 약 4 시간 동안 반응시켰다. 반응 후, 반응용액을 여과하고, 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척한 후, 카이져 테스트를 실행하였다. 카이져 테스트가 양성으로 나오면 상기의 활성화시킨 용액을 다시 만들어 첨가하고, 음성으로 나오면 반응을 멈춰 목적 화합물인 화학식 10의 화합물을 제조하였다.
20% piperidine / dimethylformamide mixed solution (3 ml) was added to the compound of Formula 9 obtained in step 1 to activate for 15 minutes to remove the Fmoc protecting group at the terminal of the amino group. Thereafter, Fmoc-L-tryptophan (Boc) -OH (185.9 mg, 0.3 mmol), diisopropylcarbodiimide (DIC, 47 μl, 0.1 mmol) and hydride in the dimethylformamide (3 ml) solvent were added. Roxy benzotriazole (HOBt, 40 mg, 0.3 mmol) was added and reacted for about 4 hours with the solution previously activated for 15 minutes. After the reaction, the reaction solution was filtered, and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol, and then Kaiser test was performed. When the Kaiser test came out positive, the activated solution was made again and added, and when it came out negative, the reaction was stopped to prepare a compound of formula 10 as a target compound.

단계 3: 화학식 11의 화합물 제조Step 3: preparing a compound of Formula 11

상기 단계 2에서 수득한 화학식 10의 화합물에 20% 피페리딘/디메틸포름아마이드 혼합용액을 3 ml 첨가하여 15 분간 반응시켜 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하였다. 그 후, 디메틸포름아마이드(3 ml) 용매 안에 피렌술포닐 클로라이드(81 mg, 0.3 mmol)와 트리에틸아민(47 μl, 0.6 mmol)을 첨가하여, 상온에서 약 3 시간 동안 교반시킨 후, 반응용액을 여과하고 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척하여 목적 화합물인 화학식 11의 화합물을 제조하였다.
3 ml of a 20% piperidine / dimethylformamide mixed solution was added to the compound of Formula 10 obtained in step 2 to react for 15 minutes to remove the Fmoc protecting group at the terminal of the amino group. Then, pyrensulfonyl chloride (81 mg, 0.3 mmol) and triethylamine (47 μl, 0.6 mmol) were added to a solvent of dimethylformamide (3 ml), followed by stirring at room temperature for about 3 hours, followed by reaction solution. The filtrate was filtered and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol to prepare the compound of formula 11 as a target compound.

단계 4: (S)-N-((S)-1-아미노-3-(1H-Step 4: (S) -N-((S) -1-Amino-3- (1H-) 이미다졸Imidazole -4-일)-1-Yl) -1- 옥소프로판Oxopropane -2-일)-2-(3,5a-디-2-yl) -2- (3,5a-di 히드Heide 로피렌-1-Ropyrene-1- 술폰아미도Sulfonamido )-3-(1H-인돌-3-일)) -3- (1H-indol-3-yl) 프로판아마이드의Of propaneamide 제조 Produce

상기 단계 3에서 수득한 화학식 11의 화합물을 트리플루오로아세트산(2.85 ml)과 증류수(0.15 ml)의 혼합용액 안에서 상온에서 약 2 시간 반응시켰다. 반응 후, 반응용액을 여과하여 Trt 및 Boc 보호기를 제거하고, 수지로부터 목적 화합물을 분리하였다. 여과된 분리 용액은 질소 기체를 통과시켜 트리플루오로아세트산을 제거하고, 역상 HPLC (C-18 칼럼 delta pak C18-300A, 1.9×30 cm)(용리액: 0.1% TFA 포함된 증류수/아세토니트릴(1:1, v/v), 구배: 유속 3.0 mL/분)를 이용하여 정제하고, 목적 화합물(수율 78%)을 백색의 고체상으로 수득하였다. 정제된 다이펩타이드 유도체의 분자량은 ESI 질량분석기를 이용하여 확인하였다. The compound of Chemical Formula 11 obtained in step 3 was reacted for about 2 hours at room temperature in a mixed solution of trifluoroacetic acid (2.85 ml) and distilled water (0.15 ml). After the reaction, the reaction solution was filtered to remove the Trt and Boc protecting groups, and the target compound was separated from the resin. The filtered separation solution was passed through nitrogen gas to remove trifluoroacetic acid and reversed phase HPLC (C-18 column delta pak C18-300A, 1.9 × 30 cm) (eluent: distilled water / acetonitrile containing 0.1% TFA (1 : 1, v / v), gradient: flow rate 3.0 mL / min) to afford the desired compound (yield 78%) as a white solid. The molecular weight of the purified dipeptide derivative was confirmed using an ESI mass spectrometer.

mp 167-168 ℃; mp 167-168 ° C;

1H NMR(400MHz, DMSO6):δ 10.28(s, 1H), 8.96(s, 1H), 8.71(d, J=8.4 Hz, 1H), 8.50(d, J=8.4 Hz, 1H), 8.45-8.40(m, 3H), 8.31(d, J=7.8 Hz, 1H), 8.27(d, J=8.0 Hz, 1H), 8.21-8.13(m, 3H), 8.04(d, J=7.8 Hz, 1H), 7.30(s, 1H), 7.21(brs, 1H), 7.13(brs, 1H), 6.85(d, J=1.5 Hz, 1H), 6.64(d, J=7.8 Hz, 1H), 6.55(d, J=7.8 Hz, 1H), 6.50(t, J=7.6 Hz, 1H), 6.32(t, J=7.6 Hz, 1H), 4.44-4.41(m, 1H), 3.99-3.96(m, 1H), 3.02(dd, J=8.0,2.0 Hz, 1H), 2.83(dd, J=8.0,2.0 Hz, 1H), 2.80(dd, J=8.5,2.6 Hz, 1H), 2.61(dd, J=8.0,1.8 Hz, 1H) ppm; 1 H NMR (400 MHz, DMSO 6 ): δ 10.28 (s, 1 H), 8.96 (s, 1 H), 8.71 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.50 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.45 -8.40 (m, 3H), 8.31 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.27 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.21-8.13 (m, 3H), 8.04 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.30 (s, 1H), 7.21 (brs, 1H), 7.13 (brs, 1H), 6.85 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 6.64 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.55 ( d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.50 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 6.32 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 4.44-4.41 (m, 1H), 3.99-3.96 (m, 1H) ), 3.02 (dd, J = 8.0,2.0 Hz, 1H), 2.83 (dd, J = 8.0,2.0 Hz, 1H), 2.80 (dd, J = 8.5,2.6 Hz, 1H), 2.61 (dd, J = 8.0, 1.8 Hz, 1H) ppm;

13C NMR(100MHz, DMSO6):δ 171.5, 171.4, 135.4, 133.9, 133.6, 131.6, 130.5, 129.6, 129.4, 128.9, 126.9, 126.7, 126.2, 124.1, 124.0, 123.4, 123.1, 120.1, 117.4, 117.2, 116.8, 110.4, 108.4, 93.9, 56.6, 51.3, 28.2, 26.7 ppm; 13 C NMR (100 MHz, DMSO 6 ): δ 171.5, 171.4, 135.4, 133.9, 133.6, 131.6, 130.5, 129.6, 129.4, 128.9, 126.9, 126.7, 126.2, 124.1, 124.0, 123.4, 123.1, 120.1, 117.4, 117.2 , 116.8, 110.4, 108.4, 93.9, 56.6, 51.3, 28.2, 26.7 ppm;

ESI-Mass (m/z):[M+H+]+ C33H28N6O4S: 605.19(계산치), 605.06(측정치).
ESI-Mass ( m / z ): [M + H + ] + C 33 H 28 N 6 O 4 S: 605.19 (calculated), 605.06 (measured).

<< 실시예Example 2>(S)-2-((S)-2-(3,5a- 2> (S) -2-((S) -2- (3,5a- 다이하이드로피렌Dihydropyrene -1--One- 술폰아미도Sulfonamido )-3-(1H-인돌-3-일)) -3- (1H-indol-3-yl) 프로판아미도Propanamido )-3-(1H-) -3- (1H- 이미다졸Imidazole -4-일)Yl) 프로파노익에시드의Of propanoic acid 제조 Produce

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Figure pat00012

단계 1: 화학식 13의 화합물 제조Step 1: preparing a compound of formula 13

화학식 12의 트리틸(Trityl) 수지(83 mg, 0.1 mmol)를 디메틸포름아마이드(3 ml)에 용해시킨 다음, 약 30 분간 미리 팽윤시켰다. 팽윤된 상기 수지에 화학식 3의 Fmoc-L-히스티딘(Trt)-OH (185.9 mg, 0.3 mmol)과 수지 대비 2당량의 트라이에틸 아민을 첨가한 1.5 ml 디메틸포름아마이드 용액을 넣고 약 5 시간 동안 반응시켰다. 반응 후, 반응용액을 여과하고 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척한 후, 카이져(kaiser) 테스트를 실행하였다. 카이져 테스트가 양성으로 나오면 상기의 활성화시킨 용액을 다시 만들어 첨가하고, 음성으로 나오면 반응을 멈춰 목적 화합물인 화학식 13의 화합물을 제조하였다.
Trityl resin of formula 12 (83 mg, 0.1 mmol) was dissolved in dimethylformamide (3 ml) and then swollen in advance for about 30 minutes. To the swelled resin was added 1.5 ml dimethylformamide solution containing Fmoc-L-histidine (Trt) -OH (185.9 mg, 0.3 mmol) and 2 equivalents of triethyl amine relative to the resin, and reacted for about 5 hours. I was. After the reaction, the reaction solution was filtered and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol, followed by a kaiser test. When the Kaiser test came out positive, the activated solution was made again and added, and when it came out negative, the reaction was stopped to prepare a compound of Formula 13, which is the target compound.

단계 2: 화학식 14의 화합물의 제조Step 2: Preparation of Compound of Formula 14

상기 단계 1에서 수득한 화학식 14의 화합물에 디메틸포름아마이드(3 ml) 용매 안에 화학식 5의 Fmoc-L-트립토판(Boc)-OH(185.9 mg, 0.3 mmol), 디이소프로필카르보디이미드(DIC, 47 μl, 0.1 mmol) 및 하이드록시 벤조트리아졸(HOBt, 40 mg, 0.3 mmol)을 첨가하여 약 4 시간 동안 반응시켰다. 반응 후, 반응용액을 여과하고, 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척한 후, 카이져 테스트를 실행하였다. 카이져 테스트가 양성으로 나오면 상기의 활성화시킨 용액을 다시 만들어 첨가하고, 음성으로 나오면 반응을 멈춰 목적 화합물인 화학식 14의 화합물을 제조하였다.
In the compound of Formula 14 obtained in step 1, Fmoc-L-Tryptophan (Boc) -OH (185.9 mg, 0.3 mmol), diisopropylcarbodiimide (DIC,) in a solvent of dimethylformamide (3 ml) 47 μl, 0.1 mmol) and hydroxy benzotriazole (HOBt, 40 mg, 0.3 mmol) were added and reacted for about 4 hours. After the reaction, the reaction solution was filtered, and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol, and then Kaiser test was performed. When the Kaiser test came out positive, the activated solution was re-created and added, and when it came out negative, the reaction was stopped to prepare a compound of Formula 14 as a target compound.

단계 3: 화학식 15의 화합물 제조Step 3: preparing a compound of Formula 15

상기 단계 2에서 수득한 화학식 14의 화합물에 20% 피페리딘/디메틸포름아마이드 혼합용액을 3 ml 첨가하여 15 분간 반응시켜 아미노기 말단의 Fmoc 보호기를 제거하였다. 그 후, 디메틸포름아마이드(3 ml) 용매 안에 피렌술포닐 클로라이드(81 mg, 0.3 mmol)와 트리에틸아민(47 μl, 0.6 mmol)을 첨가하여, 상온에서 약 3 시간 동안 교반시킨 후, 반응용액을 여과하고 여과된 수지를 디메틸포름아마이드와 메탄올로 수차례 세척하여 목적 화합물인 화학식 15의 화합물을 제조하였다.
3 ml of a 20% piperidine / dimethylformamide mixed solution was added to the compound of Formula 14 obtained in step 2 to react for 15 minutes to remove the Fmoc protecting group at the terminal of the amino group. Then, pyrensulfonyl chloride (81 mg, 0.3 mmol) and triethylamine (47 μl, 0.6 mmol) were added to a solvent of dimethylformamide (3 ml), followed by stirring at room temperature for about 3 hours, followed by reaction solution. The filtrate was filtered and the filtered resin was washed several times with dimethylformamide and methanol to prepare a compound of formula 15 as a target compound.

단계 4: (S)-2-((S)-2-(3,5a-Step 4: (S) -2-((S) -2- (3,5a-) 다이하이드로피렌Dihydropyrene -1--One- 술폰아미도Sulfonamido )-3-(1H-인돌-3-일)) -3- (1H-indol-3-yl) 프로판아미도Propanamido )-3-(1H-) -3- (1H- 이미다졸Imidazole -4-일)Yl) 프로파노익에시드의Of propanoic acid 제조 Produce

상기 단계 3에서 수득한 화학식 15의 화합물에 트리플루오로아세트산(2.85 ml)과 증류수(0.15 ml)의 혼합용액을 넣고 상온에서 약 4 시간 교반하여 레진에서부터 원하는 화합물의 분리하며 동시에 Trt 및 Boc 보호기를 제거하였다. 레진을 필터하고 얻은 용액상에서 트리플루오로아세트산은 질소 기체를 이용하여 제거하고, -20도로 냉각된 다이에틸에테르를 넣어서 원하는 목적 화합물을 침전시킨 후, 이를 원심분리기를 이용하여 고체상으로 얻었다. 목적화합물의 순도를 높이기 위하여 역상 HPLC (C-18 칼럼 delta pak C18-300A, 1.9×30 cm)(용리액: 0.1% TFA 포함된 증류수/아세토니트릴(1:1, v/v), 구배: 유속 3.0 mL/분)를 이용하여 정제하여 다이펩타이드 유도체(수율 %)를 백색의 고체상으로 수득하였다. 정제된 다이펩타이드 유도체의 구조는 ESI 질량분석기와 NMR을 이용하여 확인하였다. To the compound of Formula 15 obtained in step 3, a mixed solution of trifluoroacetic acid (2.85 ml) and distilled water (0.15 ml) was added and stirred at room temperature for about 4 hours to separate the desired compound from the resin and at the same time Trt and Boc protecting groups Removed. After filtering the resin, trifluoroacetic acid was removed using nitrogen gas, and the desired compound was precipitated by adding diethyl ether cooled to -20 degrees, which was then obtained as a solid using a centrifuge. Reversed phase HPLC (C-18 column delta pak C18-300A, 1.9 × 30 cm) (eluent: distilled water / acetonitrile with 0.1% TFA (1: 1, v / v), gradient: flow rate to increase the purity of the desired compound) Purification using 3.0 mL / min) afforded the dipeptide derivative (yield%) as a white solid. The structure of the purified dipeptide derivative was confirmed using an ESI mass spectrometer and NMR.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 10.95 (s,1H), 10.26 (s, 1H), 8.98 (s, 1H), 8.72 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.51 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.46-8.40 (m, 3H), 8.33 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.31 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.25-8.14 (m, 3H), 8.10 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.30 (s, 1H), 6.85 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 6.64 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.55 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.50 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 6.32 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 4.44-4.41 (m, 1H), 3.99-3.96 (m, 1H), 3.02 (dd, J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 2.83 (dd, J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 2.79 (dd, J = 8.5, 2.6 Hz, 1H), 2.62 (dd, J = 8.0, 1.8 Hz, 1H); 1 H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ 10.95 (s, 1H), 10.26 (s, 1H), 8.98 (s, 1H), 8.72 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.51 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.46-8.40 (m, 3H), 8.33 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.31 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.25-8.14 (m, 3H), 8.10 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.30 (s, 1H), 6.85 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 6.64 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.55 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.50 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 6.32 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 4.44-4.41 (m, 1H), 3.99-3.96 (m, 1H), 3.02 (dd , J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 2.83 (dd, J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 2.79 (dd, J = 8.5, 2.6 Hz, 1H), 2.62 (dd, J = 8.0, 1.8 Hz, 1H);

13C NMR(100MHz, DMSO-d6) δ 171.7, 171.5, 135.4, 133.9, 133.6, 131.6, 130.5, 129.6, 129.4, 128.9, 126.9, 126.7, 126.2, 124.1, 124.0, 123.4, 123.1, 120.1, 117.4, 117.2, 116.8, 111.5, 108.4, 93.9, 56.6, 51.9, 50.3, 28.3, 26.6; 13 C NMR (100 MHz, DMSO-d 6 ) δ 171.7, 171.5, 135.4, 133.9, 133.6, 131.6, 130.5, 129.6, 129.4, 128.9, 126.9, 126.7, 126.2, 124.1, 124.0, 123.4, 123.1, 120.1, 117.4, 117.2, 116.8, 111.5, 108.4, 93.9, 56.6, 51.9, 50.3, 28.3, 26.6;

ESI-Mass (m/z): [M + H+]+calcd.for C33H27N5O5S:606.17 (계산치), 606.49(측정치).
ESI-Mass (m / z): [M + H + ] + calcd. For C 33 H 27 N 5 O 5 S: 606.17 (calculated), 606.49 (measured).

<< 실시예Example 3> (S)- 3> (S)- 메틸methyl 2-((S)-3-(1H-인돌-3-일)-2-( 2-((S) -3- (1H-indol-3-yl) -2- ( 피렌Pyren -4--4- 설폰아미도Sulfonamido )) 프로판아미도Propanamido )-3-(1H-) -3- (1H- 이미다졸Imidazole -4-일)Yl) 프로파노에이트의Propanoate 제조 Produce

Figure pat00013
Figure pat00013

상기 실시예 2에서 제조된 화합물(25 mg, 0.041 mmol)을 메탄올(5 mL)에 녹인 후, 2 당량의 싸이오닐클로라이드(6 μL, 0.082 mmol)를 넣고 12시간 동안 교반 환류하여 목적화합물을 얻었다. 목적화합물의 순도를 높이기 위하여 역상 HPLC (C-18 칼럼 delta pak C18-300A, 1.9×30 cm)(용리액: 0.1% TFA 포함된 증류수/아세토니트릴(1:1, v/v), 구배: 유속 3.0 mL/분)를 이용하여 정제하여 다이펩타이드 유도체(수율 62 %)를 백색의 고체상으로 수득하였다. 정제된 다이펩타이드 유도체의 구조는 ESI 질량분석기와 NMR을 이용하여 확인하였다. After dissolving the compound (25 mg, 0.041 mmol) prepared in Example 2 in methanol (5 mL), 2 equivalents of thionyl chloride (6 μL, 0.082 mmol) was added thereto, and the resulting mixture was stirred and refluxed for 12 hours to obtain a target compound. . Reversed phase HPLC (C-18 column delta pak C18-300A, 1.9 × 30 cm) (eluent: distilled water / acetonitrile with 0.1% TFA (1: 1, v / v), gradient: flow rate to increase the purity of the desired compound) Purification using 3.0 mL / min) afforded the dipeptide derivative (yield 62%) as a white solid. The structure of the purified dipeptide derivative was confirmed using an ESI mass spectrometer and NMR.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 10.28 (s, 1H), 8.96 (s, 1H), 8.71 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.50 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.46-8.40 (m, 3H), 8.34 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.30 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.25-8.13 (m, 3H), 8.10 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.30 (s, 1H), 6.85 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 6.64 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.55 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.50 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 6.32 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 4.44-4.41 (m, 1H), 3.99-3.96 (m, 1H), 3.65 (s, 3H), 3.02 (dd, J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 2.83 (dd, J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 2.79 (dd, J = 8.5, 2.6 Hz, 1H), 2.61 (dd, J = 8.0, 1.8 Hz, 1H) ppm; 1 H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ 10.28 (s, 1H), 8.96 (s, 1H), 8.71 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.50 (d, J = 8.4 Hz, 1H) , 8.46-8.40 (m, 3H), 8.34 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.30 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.25-8.13 (m, 3H), 8.10 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.30 (s, 1H), 6.85 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 6.64 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.55 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.50 ( t, J = 7.6 Hz, 1H), 6.32 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 4.44-4.41 (m, 1H), 3.99-3.96 (m, 1H), 3.65 (s, 3H), 3.02 (dd , J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 2.83 (dd, J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 2.79 (dd, J = 8.5, 2.6 Hz, 1H), 2.61 (dd, J = 8.0, 1.8 Hz, 1H) ppm;

13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ 171.7, 171.5, 135.4, 133.9, 133.6, 131.6, 130.5, 129.6, 129.4, 128.9, 126.9, 126.7, 126.2, 124.1, 124.0, 123.4, 123.1, 120.1, 117.4, 117.2, 116.8, 110.4, 108.4, 93.9, 56.6, 51.9, 51.3, 28.2, 26.7 ppm; 13 C NMR (100 MHz, DMSO-d 6 ) δ 171.7, 171.5, 135.4, 133.9, 133.6, 131.6, 130.5, 129.6, 129.4, 128.9, 126.9, 126.7, 126.2, 124.1, 124.0, 123.4, 123.1, 120.1, 117.4 , 117.2, 116.8, 110.4, 108.4, 93.9, 56.6, 51.9, 51.3, 28.2, 26.7 ppm;

ESI-Mass (m/z):[M+H+]+ C34H29N5O5S: 620.19(계산치), 620.45(측정치).
ESI-Mass ( m / z ): [M + H + ] + C 34 H 29 N 5 O 5 S: 620.19 (calculated), 620.45 (measured).

<< 실시예Example 4> (S)-에틸 2-((S)-3-(1H-인돌-3-일)-2-( 4> (S) -ethyl 2-((S) -3- (1H-indol-3-yl) -2- ( 피렌Pyren -4--4- 설폰아미도Sulfonamido )) 프로판Propane 아미도)-3-(1H-Amido) -3- (1H- 이미다졸Imidazole -4-일)Yl) 프로파노에이트의Propanoate 제조 Produce

Figure pat00014
Figure pat00014

상기 실시예 2에서 제조된 화합물(26.0 mg, 0.041 mmol)을 에탄올(5 mL)에 녹인 후, 2 당량의 싸이오닐클로라이드(6 μL, 0.082 mmol)를 넣고 12시간 동안 교반 환류하여 목적화합물을 얻었다. 목적화합물의 순도를 높이기 위하여 역상 HPLC (C-18 칼럼 delta pak C18-300A, 1.9×30 cm)(용리액: 0.1% TFA 포함된 증류수/아세토니트릴(1:1, v/v), 구배: 유속 3.0 mL/분)를 이용하여 정제하여 다이펩타이드 유도체(수율 64 %)를 백색의 고체상으로 수득하였다. 정제된 다이펩타이드 유도체의 구조는 ESI 질량분석기와 NMR을 이용하여 확인하였다. The compound prepared in Example 2 (26.0 mg, 0.041 mmol) was dissolved in ethanol (5 mL), 2 equivalents of thionyl chloride (6 μL, 0.082 mmol) was added thereto, and the resulting mixture was stirred and refluxed for 12 hours to obtain a target compound. . Reversed phase HPLC (C-18 column delta pak C18-300A, 1.9 × 30 cm) (eluent: distilled water / acetonitrile (1: 1, v / v) containing 0.1% TFA, gradient: flow rate) to increase the purity of the desired compound Purification using 3.0 mL / min) afforded the dipeptide derivative (yield 64%) as a white solid. The structure of the purified dipeptide derivative was confirmed using an ESI mass spectrometer and NMR.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 10.26 (s, 1H), 8.98 (s, 1H), 8.71 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.52 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.46-8.39 (m, 3H), 8.34 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.30 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.25-8.13 (m, 3H), 8.10 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.30 (s, 1H), 6.85 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 6.64 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.55 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.50 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 6.32 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 4.44-4.41 (m, 1H), 4.41 (m, 2H), 3.99-3.96 (m, 1H), 3.02 (dd, J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 2.83 (dd, J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 2.79 (dd, J = 8.5, 2.6 Hz, 1H), 2.61 (dd, J = 8.0, 1.8 Hz, 1H); 1.21 (s, 3H) ppm; 1 H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ 10.26 (s, 1H), 8.98 (s, 1H), 8.71 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.52 (d, J = 8.4 Hz, 1H) , 8.46-8.39 (m, 3H), 8.34 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.30 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.25-8.13 (m, 3H), 8.10 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.30 (s, 1H), 6.85 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 6.64 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.55 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.50 ( t, J = 7.6 Hz, 1H), 6.32 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 4.44-4.41 (m, 1H), 4.41 (m, 2H), 3.99-3.96 (m, 1H), 3.02 (dd , J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 2.83 (dd, J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 2.79 (dd, J = 8.5, 2.6 Hz, 1H), 2.61 (dd, J = 8.0, 1.8 Hz, 1H); 1.21 (s, 3 H) ppm;

13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) d 171.6, 171.1, 135.3, 133.9, 133.6, 131.6, 130.5, 129.6, 129.4, 128.9, 126.9, 126.7, 126.2, 124.1, 124.02, 123.4, 123.1, 120.1, 117.4, 117.2, 116.8, 110.4, 108.4, 93.9, 56.6, 51.9, 51.3, 28.4, 26.5, 14.1 ppm; 13 C NMR (100 MHz, DMSO-d6) d 171.6, 171.1, 135.3, 133.9, 133.6, 131.6, 130.5, 129.6, 129.4, 128.9, 126.9, 126.7, 126.2, 124.1, 124.02, 123.4, 123.1, 120.1, 117.4, 117.2, 116.8, 110.4, 108.4, 93.9, 56.6, 51.9, 51.3, 28.4, 26.5, 14.1 ppm;

ESI-Mass (m/z):[M+H+]+ C35H31N5O5S: 634.20(계산치), 634.42(측정치).
ESI-Mass ( m / z ): [M + H + ] + C 35 H 31 N 5 O 5 S: 634.20 (calculated), 634.42 (measured).

<< 실험예Experimental Example 1> 시료에서 금속에 대한 선택성 평가 1> Selectivity assessment for metals in the sample

본 발명의 실시예 1 내지 4에 따른 다이펩타이드 유도체의 은 이온(Ag+) 및 수은 이온(Hg2 +)에 대한 선택성을 평가하기 위해 다음과 같이 실험하였다.
In order to evaluate the selectivity for silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2 + ) of the dipeptide derivatives according to Examples 1 to 4 of the present invention, the following experiments were performed.

구체적으로, 상기 실시예 1 내지 4에서 제조한 다이펩타이드 유도체가 시료 중 은 이온(Ag+) 및 수은 이온(Hg2 +)에만 선택적으로 형광 변화를 보이는 것을 알아보기 위하여, Ag+, Al3 +, Ca2 +, Cd2 +, Co3 +, Cr3 +, Cu2 +, K+, Hg2 +, Mg2 +, Mn2 +, Na+, Ni2 +, Zn2+ 및 Pb2 + 이온들이 함께 용해된 시료를 준비하였다. 상기 시료에 존재하는 금속 이온들의 퍼클로레이트 염을 증류수에 용해시켜 10 mM의 기준용액(stock solution)을 먼저 제조하고, 실시예 1 내지 4의 다이펩타이드 유도체의 기준용액(1.85 mM)도 증류수를 사용하여 제조하였다. 상기 실시예 1 내지 4의 다이펩타이드 유도체의 기준용액을 시험관에 옮기고, 각 금속 이온의 기준용액의 적당 분취량을 가한 후, 20 mM HEPES 완충용액(pH 7.4)와 증류수로 상기 용액을 2 mL로 희석하여 시험용액을 제조하였다. 상기 제조된 시험용액들에 대하여 방출파장 360 nm 에서 600 nm까지를 지정하여 형광 스펙트럼을 측정하였고, 그 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.
Specifically, in order to find out that the dipeptide derivatives prepared in Examples 1 to 4 selectively change fluorescence only in silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2 + ) in the sample, Ag + , Al 3 + , Ca 2 +, Cd 2 + , Co 3 +, Cr 3 +, Cu 2 +, K +, Hg 2 +, Mg 2 +, Mn 2 +, Na +, Ni 2 +, Zn 2+ , and Pb 2 + A sample was prepared in which ions were dissolved together. A 10 mM stock solution was first prepared by dissolving a perchlorate salt of metal ions present in the sample in distilled water, and the reference solution (1.85 mM) of the dipeptide derivatives of Examples 1 to 4 was also prepared using distilled water. Prepared. Transfer the reference solution of the dipeptide derivatives of Examples 1 to 4 to a test tube, add an appropriate aliquot of the reference solution of each metal ion, and then add the solution to 2 mL with 20 mM HEPES buffer solution (pH 7.4) and distilled water. Dilution to prepare a test solution. The fluorescence spectra were measured by specifying emission wavelengths from 360 nm to 600 nm for the prepared test solutions, and the results are shown in FIGS. 1 and 2.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 다이펩타이드 유도체를 다양한 금속이 포함된 시료에 첨가한 후 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
1 is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity after adding a dipeptide derivative according to Example 1 of the present invention to a sample containing various metals.

도 2는 본 발명의 실시예 3에 따른 다이펩타이드 유도체를 다양한 금속이 포함된 시료에 첨가한 후 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
Figure 2 is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity after the addition of the dipeptide derivative according to Example 3 to the sample containing a variety of metals.

도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 3의 다이펩타이드 유도체는 시험에 사용된 다양한 금속 이온들(1 당량) 중 오직 은 이온(Ag+), 구리(I) 이온(Cu+) 및 수은 이온(Hg2 +)과의 결합에 의해 큰 형광세기 변화를 보였다. 이때, 다이펩타이드 유도체의 은 이온(Ag+)과 수은 이온(Hg2 +)에 대한 피렌 형광체의 모노머(monomer) 형광(390 nm)은 은 이온(Ag+)에 비해 수은 이온(Hg2 +)에 대한 감소 폭이 큰 반면, 엑시머(excimer) 형광(480 nm)은 오프-온(off-on) 형태로 수은 이온(Hg2+)에 비해 은 이온(Ag+)에 대한 증가 폭이 큰 특징을 나타내었다.
As shown in Figures 1 and 2, the dipeptide derivatives of Examples 1 and 3 of the present invention are the only silver ions (Ag + ), copper (I) ions (1 equivalent) of the various metal ions (1 equivalent) The change in fluorescence intensity was shown by the binding of Cu + ) and mercury ions (Hg 2 + ). In this case, the dipeptide derivative ions (Ag +) and mercury ion monomer (monomer) fluorescence (390 nm) of pyrene phosphor is ion mercury than the silver ions (Ag +) to (Hg 2 +) (Hg 2 +) Excimer fluorescence (480 nm) is off-on in the off-on form compared to mercury ions (Hg 2+ ), while it has a large increase in silver ions (Ag + ). Indicated.

따라서, 본 발명에 따른 다이펩타이드 유도체는 다른 금속 이온들의 존재하에서도 은 이온(Ag+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 수은 이온(Hg2 +)을 선택적으로 검출할 수 있으므로, 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 동시 또는 이시에 검출할 수 있는 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.
Therefore, the dipeptide derivative according to the present invention can selectively detect silver ions (Ag + ), copper ions (I) (Cu + ) and mercury ions (Hg 2 + ) even in the presence of other metal ions. It may be useful as a fluorescence sensitive chemical sensor capable of detecting ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2 + ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles simultaneously or at the same time.

<< 실험예Experimental Example 2> 은 이온( 2> silver ions ( AgAg ++ ), 수은 이온(), Mercury ions ( HgHg 22 ++ ), 구리 이온(I)(), Copper ions (I) ( CuCu ++ ) 및 ) And 은나노Silver nano 입자의  Particle 정량분석능Quantitative Analysis 평가 evaluation

본 발명에 따른 다이펩타이드 유도체의 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자의 정량분석능을 평가하기 위하여 다음과 같이 실험하였다.In order to evaluate the quantitative analysis of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2 + ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles of the dipeptide derivatives according to the present invention, the following experiments were performed.

구체적으로, 상기 실험예 1에서 사용한 것과 동일한 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +) 및 은나노 입자의 기준용액과 실시예 1 및 실시예 3의 다이펩타이드 유도체의 기준용액을 각각 제조하였다. 두 개의 시험관에 10 mM HEPES 완충용액 (pH 7.4)을 넣고 실시예 1 및 실시예 3의 다이펩타이드 유도체(30 μM)를 각각 첨가한 후, 상기 혼합용액에 존재하는 실시예 1 및 실시예 3의 다이펩타이드 유도체에 대하여 0 당량, 0.1 당량, 0.2 당량, 0.3 당량, 0.4 당량, 0.5 당량, 0.6 당량, 0.7 당량, 0.8 당량, 0.9 당량 및 1.0 당량이 되도록 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자의 기준용액을 각각 첨가하여 시험용액을 제조하였다. 한편, 은나노 입자의 경우에는, 상기 시험용액에 산화제인 과산화수소를 첨가하여 은나노 입자와 은 이온(Ag+)이 평형상태가 되도록 만들고, 이렇게 생성된 은 이온(Ag+)과 실시예 1의 다이펩타이드 유도체와의 반응을 통해 은나노 입자를 검출하였다. 상기 제조된 시험용액들에 대하여 방출파장 360 nm 에서 600 nm까지를 지정하여 형광 스펙트럼을 측정하였고, 그 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다.
Specifically, the same reference solution of the same silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2 + ) and silver nanoparticles as used in Experimental Example 1 and the dipeptide derivatives of Examples 1 and 3 was prepared, respectively. . 10 mM HEPES buffer solution (pH 7.4) was added to two test tubes, and the dipeptide derivatives of Example 1 and Example 3 (30 μM) were added, respectively, followed by Examples 1 and 3 in the mixed solution. Silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg) such that 0 equivalents, 0.1 equivalents, 0.2 equivalents, 0.3 equivalents, 0.4 equivalents, 0.5 equivalents, 0.6 equivalents, 0.7 equivalents, 0.8 equivalents, 0.9 equivalents and 1.0 equivalents to the dipeptide derivative 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and the reference solution of silver nanoparticles were added to prepare a test solution. On the other hand, in the case of silver nanoparticles, hydrogen peroxide as an oxidizing agent is added to the test solution so that the silver nanoparticles and silver ions (Ag + ) are in equilibrium, and thus the silver ions (Ag + ) and the dipeptide of Example 1 Silver nanoparticles were detected through reaction with derivatives. The fluorescence spectra were measured by specifying emission wavelengths from 360 nm to 600 nm for the prepared test solutions, and the results are shown in FIGS. 3 and 4.

도 3(a)는 본 발명의 실시예 1에 따른 다이펩타이드 유도체와 은 이온(Ag+) 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이고; 도 3(b)는 본 발명의 실시예 1에 따른 다이펩타이드 유도체와 수은 이온(Hg2 +) 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이고; 도 3(c)는 본 발명의 실시예 1에 따른 다이펩타이드 유도체와 구리 이온(I)(Cu+) 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이고; 도 3(d)는 본 발명의 실시예 1에 따른 다이펩타이드 유도체와 은나노 입자 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
Figure 3 (a) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of the dipeptide derivative and the silver ion (Ag + ) according to Example 1 of the present invention; Figure 3 (b) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of the dipeptide derivative and mercury ion (Hg 2 + ) according to Example 1 of the present invention; Figure 3 (c) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of the dipeptide derivative and copper ion (I) (Cu + ) according to Example 1 of the present invention; Figure 3 (d) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of dipeptide derivative and silver nano particles according to Example 1 of the present invention.

도 4(a)는 본 발명의 실시예 3에 따른 다이펩타이드 유도체와 은 이온(Ag+) 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이고; 도 4(b)는 본 발명의 실시예 3에 따른 다이펩타이드 유도체와 수은 이온(Hg2 +) 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이고; 도 4(c)는 본 발명의 실시예 3에 따른 다이펩타이드 유도체와 구리 이온(I)(Cu+) 농도에 따른 형광세기 변화를 나타낸 형광 스펙트럼이다.
Figure 4 (a) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of dipeptide derivatives and silver ions (Ag + ) according to Example 3 of the present invention; Figure 4 (b) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of the dipeptide derivative and mercury ion (Hg 2 + ) according to Example 3 of the present invention; Figure 4 (c) is a fluorescence spectrum showing the change in fluorescence intensity according to the concentration of the dipeptide derivative and copper ion (I) (Cu + ) according to Example 3.

도 3(a) 내지 3(c) 및 도 4(a) 내지 4(c)에 나타난 바와 같이, 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +) 및 구리 이온(I)(Cu+)의 농도 증가에 따라서 실시예 1 및 실시예 3의 다이펩타이드 유도체와의 반응에 의해 비례적으로 380 nm의 형광세기는 감소하며 480 nm의 형광세기는 증가하는 것을 알 수 있었다. 이는 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +) 및 구리 이온(I)(Cu+)의 농도 증가 농도 증가에 따라 실시예 1의 다이펩타이드 유도체가 레이셔메트릭(ratiometric) 형광세기 변화를 나타냄을 알 수 있다. As shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c) and 4 (a) to 4 (c), silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2 + ), and copper ions (I) (Cu + ) As the concentration increases, the fluorescence intensity of 380 nm decreases proportionally and the fluorescence intensity of 480 nm increases proportionally by reaction with the dipeptide derivatives of Examples 1 and 3. This is because the dipeptide derivative of Example 1 changes the ratio of rametricometric fluorescence intensity with increasing concentration of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2 + ) and copper ions (I) (Cu + ). It can be seen that.

또한, 도 3(d)에 나타난 바와 같이, 은나노 입자의 농도 증가에 따라서 실시예 1의 다이펩타이드 유도체와의 반응에 의해 비례적으로 378 nm의 형광세기는 감소하며 500 nm의 형광세기는 증가하는 것을 알 수 있었다. 이는 은나노 입자의 농도 증가에 따라 실시예 1의 다이펩타이드 유도체가 레이셔메트릭(ratiometric) 형광세기 변화를 나타냄을 알 수 있다.
In addition, as shown in FIG. 3 (d), as the concentration of silver nanoparticles increases, the fluorescence intensity of 378 nm decreases and the fluorescence intensity of 500 nm increases proportionally by reaction with the dipeptide derivative of Example 1. I could see that. It can be seen that the dipeptide derivative of Example 1 exhibits a change in the ratio of ratiometric fluorescence intensity as the concentration of silver nanoparticles increases.

따라서, 본 발명에 따른 다이펩타이드 유도체는 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자의 농도에 따라 비례적으로 형광세기가 변화하는 특징을 이용하여 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 정량적으로 검출할 수 있으므로, 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 동시 또는 이시에 검출할 수 있는 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.
Therefore, the dipeptide derivative according to the present invention is characterized in that the fluorescence intensity changes proportionally according to the concentration of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles. Since silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2 + ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles can be detected quantitatively, silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2) + ), Copper ions (I) (Cu + ) and silver nano particles may be useful as a fluorescence-sensitive chemical sensor that can detect at the same time.

<실험예 3> 다이펩타이드 유도체와 은 이온(AgExperimental Example 3 Dipeptide Derivatives and Silver Ions (Ag) ++ ) 또는 수은 이온(Hg) Or mercury ions (Hg 2+2+ )과의 복합체 동정Complex identification with

본 발명에 따른 다이펩타이드 유도체의 은 이온(Ag+) 또는 수은 이온(Hg2 +)과의 결합 여부 및 상태를 분석하기 위해 다음과 같이 실험하였다.Dipeptide derivatives according to the present invention were tested as follows to analyze the binding state and silver ions (Ag + ) or mercury ions (Hg 2 + ).

구체적으로, 시험관에 50% 아세토니트릴/증류수 (1:1, v/v) 중에 실시예 1의 다이펩타이드 유도체의 농도가 500μM이 되고, 은 이온(Ag+) 및 수은 이온(Hg2+)의 농도가 각각 200 μM이 되도록 희석하여 시험용액을 제조하였다. 상기 제조된 시험용액을 ESI-MS로 분석하여 실시예 1의 다이펩타이드 유도체와 은 이온(Ag+) 또는 수은 이온(Hg2 +)과의 복합체 형성 여부를 확인하였고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.
Specifically, the concentration of the dipeptide derivative of Example 1 was 50 μM in 50% acetonitrile / distilled water (1: 1, v / v) in vitro, and the silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2+ ) The test solution was prepared by diluting the concentration to 200 μM each. The prepared test solution was analyzed by ESI-MS to determine the complex formation of the dipeptide derivative of Example 1 with silver ions (Ag + ) or mercury ions (Hg 2 + ), and the results are shown in FIG. 5. It was.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다이펩타이드 유도체가 은 이온(Ag+) 또는 수은 이온(Hg2 +)과 복합체를 형성한 것을 ESI-MS로 측정한 스펙트럼이다 ((a)는 다이펩타이드 유도체와 은 이온(Ag+) 복합체의 스펙트럼이고, (b)는 다이펩타이드 유도체와 수은 이온(Hg2+) 복합체의 스펙트럼이다. 여기서, "Pyr-WH"는 실시예 1의 다이펩타이드 유도체를 나타낸다).
5 is a spectrum measured by ESI-MS that the dipeptide derivative according to one embodiment of the present invention forms a complex with silver ions (Ag + ) or mercury ions (Hg 2 + ) ((a) is a dipeptide) The spectrum of the derivative and the silver ion (Ag + ) complex, (b) is the spectrum of the dipeptide derivative and the mercury ion (Hg 2+ ) complex, where "Pyr-WH" represents the dipeptide derivative of Example 1 ).

도 5(a)에 나타난 바와 같이, ESI-MS 스펙트럼에서 1317.07 m/z 가 관찰되었는데, 이는 다이펩타이드 유도체가 은 이온(Ag+)과 2:1의 복합체를 형성한 형태로 측정된 값을 나타낸다. As shown in FIG. 5 (a), 1317.07 m / z was observed in the ESI-MS spectrum, indicating a value measured in the form where the dipeptide derivative formed a complex of 2: 1 with silver ions (Ag + ). .

또한, 도 5(b)에 나타난 바와 같이, ESI-MS 스펙트럼에서 805.14 m/z 가 관찰되었는데, 이는 다이펩타이드 유도체가 수은 이온(Hg2 +)과 1:1의 복합체를 형성한 형태로 측정된 값을 나타낸다.
In addition, as shown in FIG. 5 (b), was a 805.14 m / z observed in the ESI-MS spectrum, which dipeptide derivative is a mercury ion (Hg 2 +) in a 1: measured in the form of forming a composite of 1 Indicates a value.

따라서, 본 발명에 따른 다이펩타이드 유도체는 은 이온(Ag+) 및 수은 이온(Hg2+)과의 결합성이 우수하여 안정한 복합체를 형성할 수 있으므로, 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 동시 또는 이시에 검출할 수 있는 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.
Therefore, since the dipeptide derivative according to the present invention has excellent binding properties with silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2+ ) to form a stable complex, silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles may be useful as a fluorescence-sensitive chemical sensor that can detect at the same time.

<실험예 4> 은 이온(AgExperimental Example 4 Silver Ion (Ag ++ ) 및 수은 이온(Hg) And mercury ions (Hg) 2+2+ )의 동시 검출성 평가Concurrent detectability evaluation

본 발명에 따른 다이펩타이드 유도체가 은 이온(Ag+) 및 수은 이온(Hg2+)을 동시에 검출할 수 있는 것을 알아보기 위하여 다음과 같이 실험하였다. The dipeptide derivative according to the present invention was tested as follows to find out that silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2+ ) can be detected simultaneously.

구체적으로, 상기 실험예 1에서 사용한 것과 동일한 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+) 및 은나노 입자의 기준용액과 실시예 1의 다이펩타이드 유도체의 기준용액을 제조하였다. 각각의 시험관에 pH 4.5, 5.5, 6.5, 7.5, 8.5, 9.5, 10.5, 11.5의 10 mM HEPES 완충용액을 넣고 실시예 1의 다이펩타이드 유도체(30 μM)를 첨가한 후, 은 이온(Ag+)(30 μM)의 기준용액을 첨가하지 않은 시험용액과 은 이온(Ag+)(30 μM)의 기준용액을 첨가한 시험용액을 각각 제조하였다. 마찬가지로, 수은 이온(Hg2+)에 대한 실험을 위해, 수은 이온(Hg2+)(30 μM)의 기준용액을 첨가하지 않은 시험용액과 수은 이온(Hg2+)(30 μM)의 기준용액을 첨가한 시험용액을 각각 제조하였다. 상기 제조된 시험용액들에 대하여 은 이온(Ag+)에 대한 방출파장 490 nm와 수은 이온(Hg2+)에 대한 방출파장 382 nm를 각각 지정하여 형광 스펙트럼을 측정하였고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.
Specifically, a reference solution of the same silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ) and silver nanoparticles used in Experimental Example 1 and the dipeptide derivative of Example 1 was prepared. 10 mM HEPES buffer solution of pH 4.5, 5.5, 6.5, 7.5, 8.5, 9.5, 10.5, and 11.5 was added to each test tube, and the dipeptide derivative of Example 1 (30 μM) was added, followed by silver ions (Ag + ). A test solution containing no reference solution (30 μM) and a test solution containing silver ion (Ag + ) (30 μM) reference solution were prepared, respectively. Similarly, the reference solution of the mercury ion for the experiment for the (Hg 2+), ionic mercury (Hg 2+) (30 μM) solution based on the test solution and mercury ions (Hg 2+) (30 μM) was not added in Each test solution was added thereto. The fluorescence spectra were measured by specifying emission wavelengths of 490 nm for silver ions (Ag + ) and emission wavelengths of mercury ions (Hg 2+ ) for the prepared test solutions, respectively, and the results are shown in FIG. 6. Indicated.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다이펩타이드 유도체, 은 이온(Ag+) 및 수은 이온(Hg2+)의 존재 유무에 따른 형광세기 변화를 pH 4.5 내지 11.5 조건하에서 나타낸 형광 스펙트럼이다.
6 is a fluorescence spectrum showing fluorescence intensity changes according to the presence or absence of a dipeptide derivative, silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2+ ) according to an embodiment of the present invention at pH 4.5 to 11.5.

도 6(a)에 나타난 바와 같이, pH 7.5를 기준으로 실시예 1의 다이펩타이드 유도체는 은 이온(Ag+) 첨가에 의해 방출파장 490 nm 에서 큰 형광세기 증가를 나타냈다. 반면, 도 6(b)에 나타난 바와 같이, pH 7.5를 기준으로 실시예 1의 다이펩타이드 유도체는 수은 이온(Hg2 +) 첨가에 의해 방출파장 382 nm 에서 큰 형광세기 감소를 나타냈다. 이는 실시예 1의 다이펩타이드 유도체가 은 이온(Ag+)과 수은 이온(Hg2 +)에 대하여 각각 다른 파장에서 큰 형광변화를 나타냄으로써 은 이온(Ag+)과 수은 이온(Hg2+)이 동시에 존재하는 경우에도 각각의 상이한 형광세기 변화 특성에 의해 은 이온(Ag+)과 수은 이온(Hg2+)의 구분이 가능하여 이들을 동시에 검출할 수 있음을 나타낸다.
As shown in FIG. 6 (a), the dipeptide derivative of Example 1 showed a large increase in fluorescence intensity at the emission wavelength of 490 nm by the addition of silver ions (Ag + ). On the other hand, as shown in Figure 6 (b), based on pH 7.5, the dipeptide derivative of Example 1 showed a large decrease in fluorescence intensity at the emission wavelength of 382 nm by the addition of mercury ions (Hg 2 + ). The dipeptide derivatives of Example 1 exhibited large fluorescence changes at different wavelengths with respect to silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2 + ), so that silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2+ ) Even when present at the same time, it is possible to distinguish silver ions (Ag + ) and mercury ions (Hg 2+ ) according to different fluorescence intensity change characteristics, indicating that they can be detected simultaneously.

따라서, 본 발명에 따른 다이펩타이드 유도체는 은 이온(Ag+) 및 수은 이온(Hg2 +)과의 결합에 의해 각각 다른 방출파장에서 큰 형광세기 변화를 나타낸다는 점을 이용하여 은 이온(Ag+)과 수은 이온(Hg2+)을 동시에 검출할 수 있으므로, 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 동시 또는 이시에 검출할 수 있는 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.
Thus, dipeptide derivatives according to the present invention by using a fact that shows the silver ions (Ag +) and mercury ion large fluorescence intensity changes in the different emission wavelengths by a combination of the (Hg 2 +) is ion (Ag + ) And mercury ions (Hg 2+ ) can be detected at the same time, so that silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles can be detected simultaneously or at the same time. It can be useful as a fluorescent sensitive chemical sensor.

<실험예 5> 생체 세포 내 침투 평가Experimental Example 5 Evaluation of Penetration into Living Cells

본 발명에 따른 다이펩타이드 유도체의 생체 세포 내로의 침투력 및 세포 내의 은 이온(Ag+) 검출능을 평가하기 위해 다음과 같이 실험하였다.In order to evaluate the penetration ability of the dipeptide derivatives according to the present invention into the living cells and the detectability of silver ions (Ag + ) in the cells, the following experiments were performed.

구체적으로, 생체 세포 내 은 이온(Ag+) 검출에 대한 응용 가능성을 평가하기 위하여 헬라(HeLa)셀을 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다. 20 mM HEPES 완충용액 (pH 7.4)을 이용하여 실시예 1의 다이펩타이드 유도체를 30 μM의 농도가 되도록 제조하였다. 배양된 헬라셀에 실시예 1의 다이펩타이드 유도체(30 μM)를 주입하고, 37 ℃의 인큐베이터에서 15 분간 인큐베이션 시켰다. 그 후 155 mM NaNO3를 포함하는 20 mM HEPES 완충용액 (pH 7.4)으로 헬라셀을 세척한 다음, 은 이온(Ag+) (60 μM)을 첨가하였다. 상기 헬라셀 내 실시예 1의 다이펩타이드 유도체의 주입과 은 이온(Ag+) 첨가에 따른 형광세기 변화를 형광 현미경과 공초점 레이저 주사 현미경(confocal laser scanning microscope)을 이용하여 관찰하였고, 그 결과를 도 7에 나타내었다.
Specifically, the following experiments were performed using HeLa cells in order to evaluate the applicability to detection of silver ions (Ag + ) in living cells. The dipeptide derivative of Example 1 was prepared at a concentration of 30 μM using 20 mM HEPES buffer (pH 7.4). The dipeptide derivative (30 μM) of Example 1 was injected into the cultured Hellacell and incubated for 15 minutes in an incubator at 37 ° C. The cells were then washed with 20 mM HEPES buffer (pH 7.4) containing 155 mM NaNO 3 and then silver ions (Ag + ) (60 μM) were added. Fluorescence intensity changes according to the injection of the dipeptide derivative of Example 1 and the addition of silver ions (Ag + ) in the cell were observed using a fluorescence microscope and a confocal laser scanning microscope. 7 is shown.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다이펩타이드 유도체가 헬라(HeLa)셀 내로 침투한 것과 헬라(HeLa)셀 내에 침투한 후 은 이온(Ag+)과 복합체를 형성한 것을 형광 현미경 및 공초점 레이저 주사 현미경으로 촬영한 이미지이다. Figure 7 shows that the dipeptide derivative according to one embodiment of the present invention penetrated into HeLa cells and complexed with silver ions (Ag + ) after penetrating into HeLa cells and fluorescence microscopy and confocal Image taken with a laser scanning microscope.

(여기서, (a), (b) 및 (c)는 실시예 1의 다이펩타이드 유도체를 처리하고 은 이온(Ag+)을 처리하지 않은 형광 이미지이고,(Wherein (a), (b) and (c) are fluorescence images of the dipeptide derivative of Example 1 but not silver ions (Ag + ),

(d), (e) 및 (f)는 실시예 1의 다이펩타이드 유도체를 처리하고 은 이온(Ag+)을 처리한 형광 이미지이며,(d), (e) and (f) are fluorescent images treated with the dipeptide derivative of Example 1 and treated with silver ions (Ag + ),

(a) 및 (d)는 형광 현미경을 이용한 명시야(bright field) 이미지와 형광 이미지이고,(a) and (d) are bright field images and fluorescence images using fluorescence microscopy,

(b) 및 (e)는 공초점 레이저 주사 현미경을 이용한 형광 이미지 (파장 435±48 nm)이며,(b) and (e) are fluorescence images (wavelength 435 ± 48 nm) using confocal laser scanning microscope,

(c) 및 (f)는 공초점 레이저 주사 현미경을 이용한 형광 이미지 (파장 523±35 nm)이다).
(c) and (f) are fluorescence images (wavelength 523 ± 35 nm) using confocal laser scanning microscope.

도 7(a) 및 7(b)에 나타난 바와 같이, 상기 헬라셀 내로 삽입된 실시예 1의 다이펩타이드 유도체는 약한 청색의 형광을 나타내었다. 이는 실시예 1의 다이펩타이드 유도체가 헬라셀 내로 잘 침투함을 보여준다. 또한, 도 7(d) 및 7(e)에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 다이펩타이드 유도체가 주입된 상기 헬라셀에 은 이온(Ag+)을 첨가하자 헬라셀 전체에서 청색 형광의 세기가 증가하고, 도 7(f)에 나타난 바와 같이 형광의 발색이 녹색으로 나타난 것을 확인할 수 있었다. 이는 상기 헬라셀 내로 침투된 실시예 1의 다이펩타이드 유도체와 은 이온(Ag+)의 결합체가 형성되어 발색된 청색의 형광의 세기가 증가하고 발색이 녹색으로 변화한 것임을 알 수 있었다.
As shown in Figures 7 (a) and 7 (b), the dipeptide derivative of Example 1 inserted into the cell showed a weak blue fluorescence. This shows that the dipeptide derivative of Example 1 penetrates well into the cell. In addition, as shown in Fig. 7 (d) and 7 (e), the addition of silver ions (Ag + ) to the cell injected with the dipeptide derivative of Example 1 increases the intensity of blue fluorescence throughout the cell As shown in FIG. 7 (f), it was confirmed that the color of fluorescence appeared green. This shows that the combination of the dipeptide derivative of Example 1 and the silver ions (Ag + ) formed in the HELLcell was formed to increase the intensity of the blue fluorescence, and the color was changed to green.

따라서, 본 발명에 따른 다이펩타이드 유도체는 생체 세포 내로 침투가 용이하고, 생체 세포 내에서 은 이온(Ag+)과의 결합에 의한 형광세기 변화를 통해 은 이온(Ag+)의 검출이 가능한 점을 이용하여 생체 시료 내 은 이온(Ag+)의 검출에 사용할 수 있으므로, 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 동시 또는 이시에 검출할 수 있는 형광 감응 화학센서로 유용할 수 있다.Therefore, the dipeptide derivative according to the present invention is easy to penetrate into living cells, and the detection of silver ions (Ag + ) through the change in fluorescence intensity by binding with silver ions (Ag + ) in the living cells. It can be used for the detection of silver ions (Ag + ) in biological samples, so that silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles It can be useful as a fluorescence sensitive chemical sensor that can be detected.

Claims (12)

하기 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체:
[화학식 1]
Figure pat00015

(상기 화학식 1에서,
R은 수소, NR1R2 또는 OR3이고;
R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 하이드록시, C1 - 10 의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C1-4 의 직쇄 또는 측쇄 알콕시, 비치환 또는 치환된 페닐 또는 N, O 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5-6 원자 헤테로아릴이고, 여기서 상기 치환된 페닐은 할로겐, 하이드록시, C1 - 4 의 직쇄 또는 측쇄 알콕시 또는 NR4R5 로 치환될 수 있고, 여기서 R4 및 R5는 서로 독립적으로, 수소 또는 C1 - 5 의 직쇄 또는 측쇄 알킬이고;
R3은 수소 또는 C1-10 의 직쇄 또는 측쇄 알킬이다).
Dipeptide derivatives represented by Formula 1 below:
[Chemical Formula 1]
Figure pat00015

(In the formula 1,
R is hydrogen, NR 1 R 2 or OR 3 ;
R 1 and R 2 are independently of each other, hydrogen, halogen, hydroxy, C 1 - 10 straight or branched chain alkyl, straight or branched chain alkyl, unsubstituted or substituted phenyl or a N, O or S in the C 1-4 of and 5-6 membered heteroaryl containing a heteroatom at least one member selected from the group consisting of, wherein said substituted phenyl is halogen, hydroxy, C 1 - 4 may be substituted with a straight-chain or branched alkoxy or NR 4 R 5 in and wherein R 4 and R 5 are, each independently, hydrogen or C 1 to each other - and 5 straight or branched alkyl;
R 3 is hydrogen or C 1-10 straight or branched alkyl).
제1항에 있어서,
상기 R은 수소, NR1R2 또는 OR3이고;
R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 메톡시, 에톡시, 프로필옥시, 페닐, 3-클로로페닐, 4-클로로페닐, 4-브로모페닐, 4-하이드록시페닐, 3-메톡시페닐, 4-메톡시페닐, 3-아닐린, 4-아닐린, 4-(N-메틸아미노)페닐, 3-(N,N-디메틸아미노)페닐, 2-피리디닐, 3-피리디닐, 2-퓨로일, 3-퓨로일, 2-티오페닐 또는 3-티오페닐이고;
R3은 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 또는 옥틸인 것을 특징으로 하는 다이펩타이드 유도체.
The method of claim 1,
R is hydrogen, NR 1 R 2 or OR 3 ;
R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, methoxy, ethoxy, propyloxy, phenyl, 3-chlorophenyl, 4-chlorophenyl, 4-bro Morphenyl, 4-hydroxyphenyl, 3-methoxyphenyl, 4-methoxyphenyl, 3-aniline, 4-aniline, 4- (N-methylamino) phenyl, 3- (N, N-dimethylamino) phenyl , 2-pyridinyl, 3-pyridinyl, 2-furoyl, 3-furoyl, 2-thiophenyl or 3-thiophenyl;
R 3 is hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl or octyl.
제1항에 있어서,
상기 R은 NR1R2 또는 OR3이고;
R1, R2 및 R3는 서로 독립적으로, 수소, 메틸 또는 에틸 것을 특징으로 하는 다이펩타이드 유도체.
The method of claim 1,
R is NR 1 R 2 or OR 3 ;
R 1 , R 2 And R 3 is independently from each other, a dipeptide derivative characterized in that hydrogen, methyl or ethyl.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체는,
(S)-N-((S)-1-아미노-3-(1H-이미다졸-4-일)-1-옥소프로판-2-일)-2-(3,5a-다이하이드로피렌-1-술폰아미도)-3-(1H-인돌-3-일)프로판아마이드;
(S)-2-((S)-2-(3,5a-다이하이드로피렌-1-술폰아미도)-3-(1H-인돌-3-일)프로판아미도)-3-(1H-이미다졸-4-일)프로파노익에시드;
(S)-메틸 2-((S)-3-(1H-인돌-3-일)-2-(피렌-4-술폰아미도)프로판아미도)-3-(1H-이미다졸-4-일)프로파노에이트; 및
(S)-에틸 2-((S)-3-(1H-인돌-3-일)-2-(피렌-4-술폰아미도)프로판아미도)-3-(1H-이미다졸-4-일)프로파노에이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 다이펩타이드 유도체.
The method of claim 1,
Dipeptide derivative represented by Formula 1,
(S) -N-((S) -1-Amino-3- (1H-imidazol-4-yl) -1-oxopropan-2-yl) -2- (3,5a-dihydropyrene-1 Sulfonamido) -3- (1H-indol-3-yl) propanamide;
(S) -2-((S) -2- (3,5a-dihydropyrene-1-sulfonamido) -3- (1H-indol-3-yl) propaneamido) -3- (1H- Imidazol-4-yl) propanoic acid;
(S) -Methyl 2-((S) -3- (1H-indol-3-yl) -2- (pyrene-4-sulfonamido) propaneamido) -3- (1H-imidazole-4- I) propanoate; And
(S) -Ethyl 2-((S) -3- (1H-indol-3-yl) -2- (pyrene-4-sulfonamido) propaneamido) -3- (1H-imidazole-4- I) dipeptide derivative, characterized in that one kind selected from the group consisting of propanoate.
하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,
화학식 2로 표시되는 고체상에 지지된 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 4의 화합물을 제조하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 제조된 화학식 4의 화합물에 화학식 5의 화합물을 커플링시켜 화학식 6의 화합물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 제조된 화학식 6의 화합물을 피렌술포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 7의 화합물을 제조하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3에서 제조된 화학식 7의 화합물에서 Trt 및 Boc 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 제조하는 단계(단계 4);를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항의 다이펩타이드 유도체의 제조방법:
[반응식 1]
Figure pat00016

(상기 반응식 1에서,
R은 제1항의 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Figure pat00017
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,
Fmoc은 보호기로써, 플루오레닐메틸옥시카르보닐 클로라이드(Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride)이고,
Trt는 보호기로써, 트리틸(triphenylmethyl chloride)이고,
Boc은 보호기로써, 디-tert-부틸 디카르보네이트(di-tert-butyl dicarbonate)이다).
As shown in Scheme 1 below,
Preparing a compound of formula 4 by reacting the compound supported on the solid phase represented by formula 2 with the compound of formula 3 (step 1);
Coupling the compound of formula 5 to the compound of formula 4 prepared in step 1 to prepare a compound of formula 6 (step 2);
Preparing a compound of formula 7 by reacting the compound of formula 6 prepared in step 2 with pyrensulfonyl chloride (step 3); And
Removing the Trt and Boc protecting group from the compound of formula 7 prepared in step 3, and separating from the solid phase to prepare a dipeptide derivative represented by the formula (1); comprising the step of claim 1 Preparation of Dipeptide Derivatives:
[Reaction Scheme 1]
Figure pat00016

(In the above Reaction Scheme 1,
R is as defined in formula 1 of claim 1,
Figure pat00017
Silver solid phase, selected from the group consisting of amide linked methylbenzhydrylamine (MBHA) resin, Wang resin, polyethylene glycol-polystyrene (PEG-PS) resin, silica nanoparticles, titanium oxide nanoparticles and chitosan It is characterized by one kind,
Fmoc is a protecting group, Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride,
Trt is a protecting group, triphenylmethyl chloride,
Boc is a protecting group, di-tert-butyl dicarbonate).
하기 반응식 2에 나타난 바와 같이,
화학식 2a로 표시되는 고체상에 지지된 화합물을 화학식 3의 화합물과 반응시켜 화학식 4a의 화합물을 제조하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 제조된 화학식 4a의 화합물에 화학식 5의 화합물을 커플링시켜 화학식 6a의 화합물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 제조된 화학식 6a의 화합물을 피렌술포닐 클로라이드와 반응시켜 화학식 7a의 화합물을 제조하는 단계(단계 3);
상기 단계 3에서 제조된 화학식 7a의 화합물에서 Trt 및 Boc 보호기를 제거하고, 고체상으로부터 분리하여 화학식 1a의 화합물을 제조하는 단계(단계 4); 및
상기 단계 4에서 제조된 화학식 1a의 화합물을 화학식 8의 화합물과 반응시켜 화학식 1b로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 제조하는 단계(단계 5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항의 다이펩타이드 유도체의 제조방법:
[반응식 2]
Figure pat00018

(상기 반응식 2에서,
X는 Br, Cl, 또는 I이고,
R3은 제1항의 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Figure pat00019
은 고체상으로써, 폴리에틸렌글리콜-폴리스틸렌(PEG-PS) 수지, 실리카 나노 입자, 티타늄옥사이드 나노 입자 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하고,
Fmoc은 보호기로써, 플루오레닐메틸옥시카르보닐 클로라이드(Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride)이고,
Trt는 보호기로써, 트리틸(triphenylmethyl chloride)이고,
Boc은 보호기로써, 디-tert-부틸 디카르보네이트(di-tert-butyl dicarbonate)이고;
화학식 1a 또는 1b는 제1항의 화학식 1의 유도체이다).
As shown in Reaction Scheme 2 below,
Reacting the compound supported on the solid phase represented by the formula (2a) with the compound of the formula (3) to prepare a compound of the formula (4a) (step 1);
Coupling the compound of formula 5 to the compound of formula 4a prepared in step 1 to prepare a compound of formula 6a (step 2);
Preparing a compound of Chemical Formula 7a by reacting the compound of Chemical Formula 6a prepared in Step 2 with pyrensulfonyl chloride (Step 3);
Removing the Trt and Boc protecting groups from the compound of Formula 7a prepared in step 3 and separating from the solid phase to prepare a compound of Formula 1a (step 4); And
Preparing a dipeptide derivative of step 1 by reacting the compound of formula 1a prepared in step 4 with a compound of formula 8 (step 5); Way:
[Reaction Scheme 2]
Figure pat00018

(In the above Reaction Scheme 2,
X is Br, Cl, or I,
R 3 is as defined in Formula 1 of claim 1,
Figure pat00019
Silver is a solid phase, characterized in that one kind selected from the group consisting of polyethylene glycol polystyrene (PEG-PS) resin, silica nanoparticles, titanium oxide nanoparticles and chitosan,
Fmoc is a protecting group, Fluorenylmethyloxycarbonyl chloride,
Trt is a protecting group, triphenylmethyl chloride,
Boc is a protecting group, di-tert-butyl dicarbonate;
Formula 1a or 1b is a derivative of formula 1 of claim 1).
제1항의 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 포함하는,
은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상을 동시 또는 이시에 검출할 수 있는 형광 감응 화학센서.
Including a dipeptide derivative represented by Formula 1 of claim 1,
Fluorescence-sensitized chemistry capable of simultaneously or simultaneously detecting one or more detection targets selected from the group consisting of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles sensor.
제1항의 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체를 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2 +), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 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 다이펩타이드 유도체의 반응 생성물이 발생시키는 형광 신호를 측정하는 단계(단계 2);를 포함하는 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자를 동시 또는 이시에 검출하는 방법.
The dipeptide derivative represented by Formula 1 of claim 1 is at least one detection target selected from the group consisting of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2 + ), copper ions (I) (Cu + ), and silver nanoparticles. Injecting to the sample comprising a (step 1); And
Measuring a fluorescence signal generated by a reaction product of at least one detection target present in the sample of step 1 and the dipeptide derivative represented by Formula 1 (step 2); silver ions (Ag + ), including Method for detecting mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles simultaneously or at the same time.
제8항에 있어서,
상기 검출방법은 은 이온(Ag+), 수은 이온(Hg2+), 구리 이온(I)(Cu+) 및 은나노 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 검출대상과 제1항의 화학식 1로 표시되는 다이펩타이드 유도체가 선택적으로 감응하여 각각의 형광 신호 차이에 의해 동시에 검출하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
9. The method of claim 8,
The detection method is one or more detection targets selected from the group consisting of silver ions (Ag + ), mercury ions (Hg 2+ ), copper ions (I) (Cu + ) and silver nanoparticles and represented by the formula (1) of claim 1 A detection method, characterized in that the dipeptide derivative is selectively sensitive and simultaneously detected by the respective fluorescence signal difference.
제8항에 있어서,
상기 시료는 수용액상; 또는 메탄올, 에탄올, 디메틸포름아마이드(DMF) 및 아세토니트릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기용액을 포함한 수용액상인 것을 특징으로 하는 검출방법.
9. The method of claim 8,
The sample is an aqueous phase; Or an aqueous solution containing at least one organic solution selected from the group consisting of methanol, ethanol, dimethylformamide (DMF) and acetonitrile.
제8항에 있어서,
상기 시료는 상수, 하수, 폐수, 강물, 바닷물 또는 생체액인 것을 특징으로 하는 검출방법.
9. The method of claim 8,
The sample is a detection method, characterized in that the constant, sewage, waste water, river water, sea water or biological fluid.
제8항에 있어서,
상기 검출대상 중에서 은나노 입자는 산화제를 추가로 첨가하여 생성된 음이온 입자를 검출하는 것을 특징으로 하는 검출방법.9. The method of claim 8,
Among the detection targets, the silver nanoparticles detect anion particles generated by adding an oxidizing agent.
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