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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611075558.1 (22)申请日 2016.11.30 (71)申请人 辽宁大学 地址 110000 辽宁省沈阳市沈北新区道义 南大街58号 (72)发明人 王君杨帆张朝红刘逸伦 田凤云刘冠宏任佩佩窦薛楷 宋有涛 (74)专利代理机构 沈阳杰克知识产权代理有限 公司 21207 代理人 金春华 (51)Int.Cl. C07D 239/47(2006.01) C09K 11/06(2006.01) G01N 21/64(2006.01) (54)发明名称 一种新型荧光。
2、探针及其制备方法和在检测 6-硫代鸟嘌呤中的应用 (57)摘要 本发明公开了一种新型荧光探针及其制备 方法和在检测6-硫代鸟嘌呤中的应用。 取dtpa, 乙酸酐, 吡啶, 在65下缓慢搅拌加热24h。 冷却 至室温, 过滤, 无水乙醚洗涤, 抽滤, 真空干燥, 得 dtpaa。 取dtpaa, 三乙胺, DMF, 胞嘧啶, 恒温100 加热搅拌24h。 冷却到室温, 过滤, 真空干燥, 得 dtpa-bis(cytosine)。 取dtpa-bis(cytosine)溶 解于pH7.4的Tris-HCl缓冲溶液中, 并用此溶 液洗涤Eu(NO3)36H2O, 收集洗涤液, 加热或长时 间放置,。
3、 得荧光探针。 本发明的荧光探针结合荧 光方法检测6-TG, 方法简单新颖, 效率高, 且成本 低, 不会造成环境污染。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 106674134 A 2017.05.17 CN 106674134 A 1.一种新型荧光探针, 其特征在于, 所述的荧光探针是EuIII-dtpa-bis(cytosine)。 2.权利要求1所述的新型荧光探针的制备方法, 其特征在于, 方法如下: 1)取二乙三胺五乙酸、 乙酸酐和吡啶, 混合均匀, 在60-70下, 搅拌加热22-25h, 冷却 至室温, 过滤, 无水乙醚洗涤, 抽滤, 干燥, 得二乙三胺五乙酸二酐(dtpa。
4、a); 2)取二乙三胺五乙酸二酐(dtpaa)、 三乙胺、 无水DMF和胞嘧啶, 混合均匀, 于95-105 下, 搅拌加热22-25h, 静置, 冷却到室温, 过滤, 真空干燥, 得二乙三胺五乙酸-双(胞嘧啶) (dtpa-bis(cytosine); 3)将二乙三胺五乙酸-双(胞嘧啶)用pH7.4的Tris-HCl缓冲溶液溶解, 得dtpa-bis (cytosine)溶液, 用dtpa-bis(cytosine)溶液洗涤Eu(NO3)36H2O, 收集洗涤液, 洗涤液于 70-80下加热20-30min或于室温下放置1-2天, 得EuIII-dtpa-bis(cytosine)。 3.如。
5、权利要求2所述的新型荧光探针的制备方法, 其特征在于: 按摩尔比, 二乙三胺五 乙酸:乙酸酐:吡啶1:4:6。 4.如权利要求2所述的新型荧光探针的制备方法, 其特征在于: 按摩尔比, 二乙三胺五 乙酸二酐:三乙胺:胞嘧啶1:3:3。 5.如权利要求2所述的新型荧光探针的制备方法, 其特征在于: 按质量比, 二乙三胺五 乙酸-双(胞嘧啶):Eu(NO3)36H2O40:1。 6.权利要求1所述的新型荧光探针在检测6-硫代鸟嘌呤中的应用。 7.如权利要求6所述的应用, 其特征在于, 方法如下: 将6-硫代鸟嘌呤用pH7.4的 Tris-HCl缓冲溶液溶解, 加入由Tris-HCl缓冲溶液配置的p。
6、H7.4的权利要求1所述的新型 荧光探针EuIII-dtpa-bis(cytosine), 在288nm的激发波长下观察荧光光谱的变化。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106674134 A 2 一种新型荧光探针及其制备方法和在检测6-硫代鸟嘌呤中的 应用 技术领域 0001 本发明属于分析化学领域, 尤其涉及新型荧光探针的合成及其对6-硫代鸟嘌呤的 检测。 背景技术 0002 6-硫代鸟嘌呤(6-TG)是鸟嘌呤的类似物, 在20世纪50年代初被引入临床和患者的 研究。 在过去的二十年里, 6-硫代鸟嘌呤一直被用来作为白血病治疗的常用药物。 近年来, 它被应用于治疗乳腺癌。 但是6-硫代鸟。
7、嘌呤对人体也有一定的危害, 它可以抑制鸟嘌呤核 苷的合成。 6-硫代鸟嘌呤可以整合到CpG位点, 并影响DNA甲基化转移酶DNMT1和HpaI介导的 胞嘧啶甲基化反应。 在从急性淋巴细胞白血病中分离的Jurkat T细胞中, 6-硫代鸟嘌呤显 著降低整体胞嘧啶甲基化水平。 而且, 6-硫代鸟嘌呤很容易插入到线粒体DNA(mtDNA)中, 并 引起细胞中线粒体机能失调。 除了插入DNA中, 6-硫代鸟嘌呤还可以通过活性氧途径(ROS) 杀死细胞。 ROS作用于DNA, 产生强效的强有力地破坏性的复制逮捕DNA病变包括链间交联。 因此对6-硫代鸟嘌呤的检测是至关重要的。 荧光技术因其具有灵敏度高,。
8、 操作简便, 成本 低, 选择性好等众多优点, 已被广泛应用于生化分析, 环境监测, 食品分析和临床检验等方 面, 渗透到化学, 生物, 物理, 环境和医药等多学科研究领域之中。 因此, 利用荧光技术开发 具有实用价值的化学生物探针已成为当前倍受关注的研究课题。 其中, 荧光探针, 日益成为 现代生命科学和疾病诊断等领域不可或缺的分子工具。 新型荧光探针的设计合成及其应用 为目前跨学科的前沿交叉研究热点。 发明内容 0003 本发明的目的在于设计合成一种可用于有效检测尿液当中的6-硫代鸟嘌呤的新 型荧光探针EuIII-dtpa-bis(cytosine)。 本发明所涉及化合物属于新型荧光探针,。
9、 将其应用 于检测6-硫代鸟嘌呤操作简单, 成本低, 无污染, 且选择性好。 0004 本发明采用的技术方案是: 一种新型荧光探针, 所述的新型荧光探针是EuIII- dtpa-bis(cytosine)。 0005 上述的新型荧光探针的制备方法, 方法如下: 0006 1)取二乙三胺五乙酸(dtpa)、 乙酸酐和吡啶, 混合均匀, 在60-70下, 搅拌加热 22-25h, 冷却至室温, 过滤, 无水乙醚洗涤, 抽滤, 干燥, 得二乙三胺五乙酸二酐(dtpaa); 0007 2)取二乙三胺五乙酸二酐(dtpaa)、 三乙胺、 无水二甲基甲酰胺(DMF)和胞嘧啶 (cytosine), 混合均。
10、匀, 于95-105下, 搅拌加热22-25h, 静置, 冷却到室温, 过滤, 真空干 燥, 得二乙三胺五乙酸-双(胞嘧啶)(dtpa-bis(cytosine); 0008 3)将二乙三胺五乙酸-双(胞嘧啶)用pH7.4的Tris-HCl缓冲溶液溶解, 得dtpa- bis(cytosine)溶液, 用dtpa-bis(cytosine)溶液洗涤Eu(NO3)36H2O, 收集洗涤液, 洗涤液 于70-80下加热20-30min或于室温下放置1-2天, 得EuIII-dtpa-bis(cytosine)。 说明书 1/4 页 3 CN 106674134 A 3 0009 优选的, 上述的新。
11、型荧光探针的制备方法, 按摩尔比, 二乙三胺五乙酸:乙酸酐:吡 啶1:4:6。 0010 优选的, 上述的新型荧光探针的制备方法, 按摩尔比, 二乙三胺五乙酸二酐:三乙 胺:胞嘧啶1:3:3。 0011 优选的, 上述的新型荧光探针的制备方法, 按质量比, 二乙三胺五乙酸-双(胞嘧 啶):Eu(NO3)36H2O40:1。 0012 本发明的新型荧光探针可在检测6-硫代鸟嘌呤中应用。 方法如下: 将6-硫代鸟嘌 呤用pH7.4的Tris-HCl缓冲溶液溶解。 加入由Tris-HCl缓冲溶液配置的pH7.4的新型荧 光探针EuIII-dtpa-bis(cytosine), 在288nm的激发波长。
12、下观察荧光光谱的变化。 0013 本发明的有益效果是: 0014 1.本发明, 对dtpa进行了修饰, 在dtpa两端接上胞嘧啶, 由于结构的相似性, 通过 氢键和 - 堆积以及配位键的作用抓取目标物, 从而达到检测6-硫代鸟嘌呤的目的。 0015 2.本发明针对6-硫代鸟嘌呤的结构特点, 设计了一种新型的荧光探针。 通过本发 明的方法, 该探针可以对6-硫代鸟嘌呤进行特异性检测。 与其它检测6-硫代鸟嘌呤的荧光 探针相比, 具有简单, 快速, 成本低等特点。 附图说明 0016 图1是荧光探针EuIII-dtpa-bis(cytosine)的合成反应的流程图。 0017 图2a是dtpa-b。
13、is(cytosine)(DC-dtpa)的傅里叶变换红外光谱(FT-IR)图。 0018 图2b是胞嘧啶的傅里叶变换红外光谱(FT-IR)图。 0019 图2c是dtpa的傅里叶变换红外光谱(FT-IR)图。 0020 图3是Eu3+, dtpa-bis(cytosine)(dtpa-DC), EuIII-dtpa-bis(cytosine)的紫外吸 收光谱图。 0021 图4a是荧光探针加入不同物质荧光光谱对比图。 0022 图4b是荧光探针对不同物质荧光光谱对比图(575nm)。 0023 图4c是荧光探针对不同物质荧光光谱对比图(525nm)。 0024 图5是荧光探针与6-硫代鸟嘌呤。
14、相互作用机理图。 0025 图6a是荧光探针对6-硫代鸟嘌呤分别与不同物质混合的干扰荧光光谱对比图。 0026 图6b是荧光探针对6-硫代鸟嘌呤分别与不同物质混合的干扰荧光光谱对比图 (575nm)。 0027 图6c是荧光探针对6-硫代鸟嘌呤分别与不同物质混合的干扰荧光光谱对比图 (525nm)。 具体实施方式 0028 实施例1新型荧光探针EuIII-dtpa-bis(cytosine) 0029 (一)制备方法 0030 1、 二乙三胺五乙酸二酐(dtpaa)的制备 0031 称取dtpa 7 .8100g(0 .02mmol), 乙酸酐16 .0mL(0 .08mmol), 吡啶10 。
15、.0mL (0.12mmol)置于三颈圆底烧瓶中, 在65下缓慢搅拌加热24h。 冷却至室温, 将反应混合物 说明书 2/4 页 4 CN 106674134 A 4 过滤, 并用少量无水乙醚洗涤两次, 用真空泵抽滤, 所得物于真空干燥箱中80真空干燥, 即得dtpaa。 0032 2、 二乙三胺五乙酸双胞嘧啶(dtpa-bis(cytosine)的制备 0033 取1.9610g的dtpaa(55mmol)、 8.0mL(165mmol)的三乙胺、 50mL的无水DMF和1.83g (165mmol)的胞嘧啶(cytosine), 于三颈圆底烧瓶。 恒温100加热, 快速搅拌24h。 反应完。
16、全 后静置, 冷却到室温后, 得白色固体物质, 过滤, 50真空干燥, 即得dtpa-bis(cytosine)。 0034 3、 荧光探针EuIII-dtpa-bis(cytosine)的制备 0035 称取0.0724g的dtpa-bis(cytosine)于200.0mL的pH7.4的Tris-HCl缓冲溶液中 溶解, 得dtpa-bis(cytosine)溶液。 称取0.0018g的Eu(NO3)36H2O置于烧杯中。 然后用上面 配制的dtpa-bis(cytosine)溶液洗涤三次, 洗涤液依次移入250mL容量瓶中, 定容。 把容量 瓶中的溶液于70-80下加热20-30min,。
17、 形成EuIII-dtpa-bis(cytosine), 此时浓度为5.0 10-4mol/L, 作为储备液, 备用。 合成过程如图1所示。 0036 (二)检测 0037 1.胞嘧啶, dtpa, dtpa-bis(cytosine)的FT-IR图如图2a、 图2b和2c所示。 通过FT- IR对比发现, 在图2a中的dtpa-bis(cytosine), 不仅出现了胞嘧啶的特征衍射峰还出现了 dtpa的特征衍射峰, 即dtpa-bis(cytosine)中不仅存在dtpa还同时存在胞嘧啶。 可以发现, 图2a中dtpa-bis(cytosine)的v(C-N)出现在906cm-1处, 与图。
18、2b中胞嘧啶的982cm-1相比有 一个76cm-1的红移。 图2a中dtpa-bis(cytosine)的vs(COO)出现在1372cm-1, 与图2c中dtpa的 1399cm-1相比有27cm-1的红移。 此外, dtpa-bis(cytosine)的vas(COO)出现在1726cm-1处, 而 dtpa的vas(COO)出现在1734cm-1, 有一个8cm-1的红移。 dtpa-bis(cytosine)的vas(CONH)出现 在1648cm-1和羟基特征的吸收峰出现在3378cm-1。 这些变化证实, 合成了dtpa-bis (cytosine)。 0038 2.稀土Eu3+。
19、, dtpa-bis(cytosine)(dtpa-DC), EuIII-dtpa-bis(cytosine)(Eu3+- dtpa-DC)紫外吸收光谱图如图3所示。 由紫外吸收光谱可以看出, Eu3+的溶液有一个最大吸 收峰在220nm波长处, dtpa-bis(cytosine)溶液在205nm处显示很弱的吸收峰。 形成EuIII- dtpa-bis(cytosine)后也有最大吸收峰在220nm处, 但与Eu3+的溶液相比明显变强。 此外, EuIII-dtpa-bis(cytosine)有一个新的吸收峰出现在288nm。 这表明dtpa-bis(cytosine)可 以形成新的配位场使。
20、Eu3+电子结构发生变化。 这表明EuIII-dtpa-bis(cytosine)具有作为荧 光探针检测6-硫代鸟嘌呤的潜在能力。 0039 实施例2荧光探针EuIII-dtpa-bis(cytosine)在检测6-硫代鸟嘌呤中的应用 0040 1.荧光探针对不同物质的荧光光谱 0041 实验条件: 取6-硫代鸟嘌呤, 鸟嘌呤, 腺嘌呤, 尿酸, 黄嘌呤, 次黄嘌呤, 胞嘧啶, 尿 嘧啶, 胸腺嘧啶用pH7.4的Tris-HCl缓冲液分别配制成浓度为5.010-4mol/L的溶液, 作 为储备液。 分别取5.0mL于50mL容量瓶中, 再分别加入实施例1制备的5.0mL的荧光探针 EuIII-。
21、dtpa-bis(cytosine)储备液, 定容。 此时探针及各检测物质浓度都为5.010-5mol/L。 在288nm的激发波长下观察荧光光谱的变化。 结果如图4a、 图4b和图4c所示。 如图4b所示, 在 575nm处, 荧光探针对6-硫代鸟嘌呤的荧光强度较为显著。 并且在525nm处同时出现荧光峰, 而其他的物质在525nm处无明显特征峰。 通过图4b和图4c, 能够更加直观的观察到荧光强度 在575nm和525nm的变化。 由此可见, 荧光探针EuIII-dtpa-bis(cytosine)可以结合荧光方法 说明书 3/4 页 5 CN 106674134 A 5 对6-硫代鸟嘌呤。
22、进行检测。 0042 2.荧光探针EuIII-dtpa-bis(cytosine)对6-硫代鸟嘌呤的检测机理 0043 基于荧光探针对6-硫代鸟嘌呤的检测结果, 本发明提出了荧光探针与被检测物6- 硫代鸟嘌呤反应的机理, 如图5所示。 众所周知, Eu离子是九配位的, 在EuIII-dtpa-bis (cytosine)中有一分子的水与之配位。 经过修饰后的dtpa, 在上下两端形成两只 “手臂” , 两 只 “手臂” 即胞嘧啶与6-硫代鸟嘌呤的结构有一定的相似性, 可以通过氢键和 - 堆积以及 配位键抓取被检测物, 从而形成一个新的配合物。 形成新的配合物以后, Eu的配位发生变 化, 所以。
23、在荧光光谱的575nm处出现荧光峰。 继续加入6-硫代鸟嘌呤, 由于结合位点和结合 方式的改变, 即6-硫代鸟嘌呤在两只 “手臂” 的外侧结合, 此时在525nm处出现了荧光峰。 由 于6-硫代鸟嘌呤的结构与鸟嘌呤相似, 所以在荧光探针中加入了鸟嘌呤, 但是该检测并没 有在525nm处出现荧光峰, 由此可见, 荧光探针EuIII-dtpa-bis(cytosine)可以对6-硫代鸟 嘌呤选择性检测。 0044 3.6-硫代鸟嘌呤与不同检测物混合对荧光探针EuIII-dtpa-bis(cytosine)检测的 影响 0045 实验条件: 分别取鸟嘌呤, 腺嘌呤, 尿酸, 黄嘌呤, 次黄嘌呤, 胞。
24、嘧啶, 尿嘧啶, 胸腺 嘧啶储备液5.0mL于50mL容量瓶中, 分别加入5.0mL的6-硫代鸟嘌呤储备液, 再分别加入 5.0mL的荧光探针储备液, 定容, 配制成探针, 6-硫代鸟嘌呤, 各检测物质浓度都为5.010- 5mol/L的溶液。 在288nm的激发波长下观察荧光光谱的变化。 结果如图6a、 图6b和图6c所示。 在575nm处其他检测物对荧光探针的检测有一定影响, 但在525nm处影响很小。 此现象在图 6b和图6c中更加直观。 由此可见, 荧光探针在有其他物质干扰的情况下, 对6-硫代鸟嘌呤依 然具有特异性。 说明书 4/4 页 6 CN 106674134 A 6 图1 图2a图2b 图2c 图3 说明书附图 1/3 页 7 CN 106674134 A 7 图4a图4b 图4c 图5 说明书附图 2/3 页 8 CN 106674134 A 8 图6a 图6b 图6c 说明书附图 3/3 页 9 CN 106674134 A 9 。