一種電化學(xué)探針及其合成方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可用于檢測生物活性巰基物的電化學(xué)探針及其合成方法。本發(fā)明首次將四硫富瓦烯集團(tuán)(TTF)與具有巰基反應(yīng)活性的集團(tuán)融合在一起，提出一種新的電化學(xué)探針，其名稱為：2-[4,5-雙(丙基硫烷基)-1,3-二硫雜環(huán)戊烯基-2-亞基][1,3]二硫雜環(huán)戊烯并[4,5-f]-2,1,3-苯并硒二唑。該探針的特點(diǎn)是：在其分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有靈敏的巰基反應(yīng)活性集團(tuán)及TTF集團(tuán)，不但具有靈敏的電化學(xué)信號(hào)，而且還能夠與巰基物發(fā)生特異性反應(yīng)。因此，利用該探針，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)巰基物的高靈敏、高選擇性檢測。它為電分析化學(xué)在生物學(xué)及臨床醫(yī)學(xué)、癌癥的早期診斷、治療等生命科學(xué)的進(jìn)一步應(yīng)用提供了新的途徑和手段。
【專利說明】一種電化學(xué)探針及其合成方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)及生命科學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測巰基物的電化學(xué)探針及其合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]具有生物活性的巰基物廣泛存在于生物體內(nèi)各種組織、細(xì)胞及體液中，如L-半胱氨酸(L-Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽等，它們作為機(jī)體內(nèi)重要的抗氧化物質(zhì)，能夠參與多種生化反應(yīng)，對(duì)細(xì)胞生長及功能調(diào)控發(fā)揮了重要作用。還原型谷胱甘肽(GSH)作為動(dòng)、植物細(xì)胞內(nèi)含量最為豐富的非蛋白巰基物，自1921年被首次發(fā)現(xiàn)以來，其在人體組織及細(xì)胞中的含量以及與各種疾病的關(guān)系備受關(guān)注，得到廣泛的研究。研究表明，生物體內(nèi)細(xì)胞及組織當(dāng)中谷胱甘肽及相關(guān)巰基化合物濃度的改變與多種疾病的產(chǎn)生及發(fā)展密切相關(guān)，如老年癡呆癥、帕金森綜合征、糖尿病、酒精肝中毒、白內(nèi)障、心血管疾病、動(dòng)脈粥樣硬化、關(guān)節(jié)炎、癲癇、衰老以及多種類型的癌癥等。目前，GSH等巰基化合物的檢測日益成為臨床醫(yī)學(xué)及生命科學(xué)研究中關(guān)于疾病發(fā)生、發(fā)展及治療監(jiān)測方面氧化應(yīng)激的重要指標(biāo)之一，同時(shí)，也用于人類各種疾病如肝癌等癌癥的常規(guī)診斷和監(jiān)控。但直到目前，癌細(xì)胞中GSH等巰基化合物的檢測還缺少國家標(biāo)準(zhǔn)測定方法。因此，建立快速、穩(wěn)定、靈敏、經(jīng)濟(jì)的測定方法，對(duì)于疾病的早期診斷、預(yù)防及有效治療具有重要的意義。
[0003]巰基化合物的傳統(tǒng)檢測方法包括紫外/可見分光光度法、熒光法、質(zhì)譜法、電化學(xué)法、高效液相色譜法等多種方法，它們?cè)陟`敏度、選擇性、穩(wěn)定性、檢測時(shí)間、儀器成本等方面各有優(yōu)缺點(diǎn)，普遍存在操作步驟繁瑣、儀器成本較高、樣品處理耗時(shí)等問題。由于電化學(xué)法具有靈敏、快捷、低成本、便于微型化、可便攜等顯著特點(diǎn)，因此，成為極具潛力的巰基物分析檢測方法。
[0004]然而，早期文獻(xiàn)報(bào)道的電化學(xué)方法存在諸如過電位教高、毒性、修飾電極缺乏穩(wěn)定性及重現(xiàn)性等問題，限制了電化學(xué)法的廣泛應(yīng)用。因此，建立一種經(jīng)濟(jì)、靈敏、迅速及高選擇性的新的電化學(xué)測定方法用于GSH的檢測迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，同時(shí)，也為了更加有效地利用電化學(xué)法的顯著優(yōu)點(diǎn)，針對(duì)檢測巰基化合物的電化學(xué)探針分子少有報(bào)道，因此，本發(fā)明的第一目的:構(gòu)建并合成一種新型的可用于檢測巰基物的電化學(xué)探針，首次將具有獨(dú)特的電化學(xué)性質(zhì)的四硫富瓦烯集團(tuán)與具有巰基反應(yīng)活性的集團(tuán)融合在一起，使該探針不但具有靈敏的電化學(xué)活性，而且能夠與具有生物活性的巰基化合物發(fā)生靈敏的特異反應(yīng)；本發(fā)明的第二目的:提供一種該電化學(xué)探針的制備方法。將本發(fā)明提出的電化學(xué)探針用于巰基物的電化學(xué)檢測，有效克服了現(xiàn)有技術(shù)操作復(fù)雜、繁瑣等不足，無需電極修飾及樣品衍生處理，實(shí)現(xiàn)了巰基化合物高選擇性、高靈敏度、方便、低成本的快速檢測。
[0006] 本發(fā)明的電化學(xué)探針名稱為:2-[4，5_雙(丙基硫烷基)_1，3-二硫雜環(huán)戊烯基-2-亞基][1，3] 二硫雜環(huán)戊烯并[4，5-f]-2，1，3-苯并硒二唑，結(jié)構(gòu)式如下:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種電化學(xué)探針，其特征在于:該電化學(xué)探針的分子結(jié)構(gòu)中含有四硫富瓦烯集團(tuán)。
2.一種電化學(xué)探針，其特征在于:該電化學(xué)探針的結(jié)構(gòu)式為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)探針的合成方法，其特征在于包括以下步驟: (1)在容器中加入3.0~5.0g鄰苯二胺、11.0~20.0g硫氰酸鉀、150~400mL甲醇，在干冰丙酮低溫浴條件下加入溴的甲醇溶液，反應(yīng)完畢后，室溫?cái)嚢?.5~3h，抽濾，將濾液倒入300~500mL水中，抽濾后在濾液中加入25~40mL氨水，抽濾、水洗、干燥，得到中間體⑴:4，5-雙(異硫氰基)-1, 2-鄰苯二胺； (2)稱取上述中間體(1)3.0~4.0g、硫化鈉5.5~7.5g，加入150~200mL水，70°C油浴加熱0.5~Ih,冰水浴條件下加入1.5~2.5mL 二硫化碳,反應(yīng)完成后,50°C油浴加熱I~2h，冷卻至室溫，將固體物分離并干燥，采用硅膠柱層析分離純化，以乙酸乙酯和二氯甲烷的混合溶劑作為洗脫劑進(jìn)行洗脫，得到中間體(II):5，6-二氨基-1，3-苯并二硫雜環(huán)戊烯-2-硫酮； (3)取上述中間體(II)適量于研缽中，按1:1~1:1.5計(jì)量比加入二氧化硒，室溫，研磨I~2h，可加入適量環(huán)己烷，采用硅膠柱層析分離純化，以二氯甲烷和己烷的混合溶劑作為洗脫劑進(jìn)行洗脫，得到橘紅色中間體(III):[1，3]_ 二硫雜環(huán)戊烯并[4，5-f]-2，l，3-苯并硒二唑-6-硫酮； (4)在Ar氣保護(hù)下，將適量亞磷酸三乙酯加入到含有上述中間體(III)和4，5-雙(丙硫基)_1，3- 二硫雜環(huán)戊烯-2-酮的甲苯溶液中，混合物在120°C回流，保持2~3h，冷卻至室溫，過濾，用甲醇洗滌沉淀，采用硅膠柱層析分離純化，以二氯甲烷和己烷的混合溶劑作為洗脫劑進(jìn)行洗脫，得到暗紅色固體，即電化學(xué)探針分子純品2-[4，5-雙(丙基硫烷基)-1，3-二硫雜環(huán)戊烯基-2-亞基][1，3] 二硫雜環(huán)戊烯并[4，5-f]-2，1，3_苯并硒二唑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電化學(xué)探針的合成方法，其特征在于步驟(1)中所述的溴的甲醇溶液為3~5mT,Rr2溶解于50~80mT,甲醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電化學(xué)探針的合成方法，其特征在于步驟(2)中所述的洗脫劑采用乙酸乙酯:二氯甲燒=2:1~4:1 (v/v)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電化學(xué)探針的合成方法，其特征在于:步驟(3)中所述的洗脫劑采用二氯甲燒:己燒=2:1~4:1 (v/v)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電化學(xué)探針的合成方法，其特征在于:步驟(4)中所述的含有中間體(III)和4，5-雙(丙硫基)-1，3-二硫雜環(huán)戊烯-2-酮的甲苯溶液為中間體(III):4，5_雙(丙硫基)-1，3_ 二硫雜環(huán)戊烯-2-酮=1:1~1:3的計(jì)量比的甲苯溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電化學(xué)探針的合成方法，其特征在于:步驟(4)中所述的洗脫劑采用二氯甲燒:己燒=1:1~3.5:1 (v/v)。
【文檔編號(hào)】C07D517/04GK103951682SQ201410196436
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】王衛(wèi), 羅細(xì)亮, 柳士霞 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)