专利名称：一种用于检测铜离子的化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测待测样品中铜离子的存在或浓度的化合物、含有该化合物的试剂、使用该化合物检测待测样品中铜离子的存在 或浓度的方法，以及该化合物在制备用于检测待测样品中铜离子的存在或浓度的试剂的用途。
背景技术：
多种多样的金属离子在自然界中广泛存在，特别是重金属离子，它们进入环境后不易快速分解以致可以长期残留于环境中；并且，它们进入人体后严重的威胁着人的健康。其中有的重金属离子进入人体后严重的破坏人的呼吸系统、造血系统、神经系统和肾脏等，还有一些可以致癌。例如，铜离子是维持生物体正常生命活动不可缺少的必需微量元素之一，同时又是环境中常见的重金属污染物。当机体内铜离子浓度超出或低于细胞所需的浓度范围时，就会扰乱生命系统的正常生命活动，进而引发严重的铜代谢障碍疾病。当人饮用或食用受铜离子污染的水和食物导致体内铜离子含量过高时，便会引发各种不治之症。因此，对自然环境和生物体内铜离子的检测是非常重要的。迄今对于这些重金属离子的检测人们已经发展出多种方法，如原子吸收光谱、等离子体发射光谱等。然而这些方法有着很多缺点，如样品需要预处理、检测不够快速、检测价格昂贵等。因此，近年来建立起来的荧光离子探针，由于其具有好的选择性、较高的灵敏度、价格低廉和操作简便，并且能够快速、实时、原位定量检测和分析等优点，引起了人们的关注。同时荧光检测方法为非侵入性检测，不破坏样品，可通过荧光强度和离子浓度的关系进行离子浓度的定量分析。然而，相比较于其它金属离子荧光探针，氧化还原活性的Cu+/Cu2+荧光离子探针的发展仍在初期阶段，如Cu2+的顺磁性性质，使得Cu2+对荧光能有效的淬灭，因此很多报道的Cu2+荧光探针基本是荧光淬灭型的。同时大多数的Cu2+开启和比例荧光探针只能在有机溶液或水-有机溶液的混合溶液中有较好的检测效果，而在水溶液中有一定的局限性。所以，设计选择性好、灵敏度高和水溶性优良的开启的Cu2+荧光探针仍然充满挑战。针对以上问题，我们研究了一种基于肽酶切割机理的Cu2+开启荧光探针。本发明提供了一种操作简单、灵敏度高、水溶性好的重金属离子检测方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够检测待测样品中铜离子的存在或浓度的化合物，当有铜离子存在时，该化合物的荧光显著增强，因此，可作为检测铜离子的存在或浓度的荧光探针。本发明的化合物不仅能够在有机溶剂中而且能够在水溶液中检测铜离子的存在或浓度，使用时操作简便、快速，且成本低，具有灵敏度高、选择性好的优点。本发明用于检测待测样品中铜离子的存在或浓度的化合物具有下述通式I的结构
权利要求
1.一种化合物，其具有下述通式I的结构 其中，Xaa 为 Ser 或 Thr ； F连接在Ser的氮上，Q连接在Lys的ε氮上； F为荧光基团，且Q为淬灭基团；或者F为淬灭基团，且Q为荧光基团； 并且F与Q相互配对，从而使得所述荧光基团在所述化合物断裂前基本上被所述淬灭基团淬灭，而在铜离子的存在下，所述化合物多肽链断裂后能够发出荧光。
2.根据权利要求I所述的化合物，其中荧光基团为荧光素-6-酰基，且淬灭基团为4-(4' -二甲基氨基苯基偶氮基)苯甲酰基；或者荧光基团为四甲基罗丹明-6-酰基，且淬灭基团为4-(4' -二甲基氨基苯基偶氮基)苯甲酰基；或者荧光基团为7-甲氧基香豆素_4_乙酸基，且洋灭基团为2,4- 二硝基苯基。
3.根据权利要求I或2所述的化合物，其中荧光基团为荧光素-6-酰基，且淬灭基团为4-(4' -二甲基氨基苯基偶氮基)苯甲酰基；优选F为荧光素-6-酰基，且Q为4-(4' -二甲基氨基苯基偶氮基)苯甲酰基。
4.一种用于检测待测样品中铜离子的存在或浓度的试剂，其特征在于含有权利要求I至3中任一项所述的通式I化合物。
5.一种检测待测样品中铜离子的存在或浓度的方法，其特征在于，包括如下步骤 i.在溶液中将待测样品与权利要求1-3中任一项所述的通式I化合物反应的步骤； .检测溶液荧光强度的步骤。
6.根据权利要求5所述的检测待测样品中铜离子的存在或浓度的方法，其特征在于，所述溶液的溶剂选自水、乙腈、甲醇、乙醇及其组合；活性剂H2O2的浓度为0-100 μ M ;通式I化合物在溶液中的浓度为O. 05-5 μ M ;所述反应的温度为25-80°C ;所述反应的时间为5分钟至2小时。
7.根据权利要求5或6所述的检测待测样品中铜离子的存在或浓度的方法，其特征在于，所述溶液为I-IOOmM的磷酸盐缓冲溶液，活性剂H2O2的浓度为10-80 μ M，通式I化合物在溶液中的浓度为O. 1-3 μ Μ，所述反应的温度为40-70°C，所述反应的时间为20-80分钟。
8.根据权利要求7所述的检测待测样品中铜离子的存在或浓度的方法，其特征在于，所述溶液为20mM的磷酸盐缓冲溶液，活性剂H2O2的浓度为50 μ M，通式I化合物在溶液中的浓度为I μ Μ，所述反应的温度为62°C，所述反应的时间为60分钟。
9.权利要求1-3任一项所述的化合物在制备用于检测待测样品中铜离子的存在或浓度的试剂的用途。
全文摘要
本发明涉及一种用于检测待测样品中铜离子的存在或浓度的化合物、含有该化合物的试剂、使用该化合物检测待测样品中铜离子的存在或浓度的方法，以及该化合物在制备用于检测待测样品中铜离子的存在或浓度的试剂的用途。当被检测目标中没有目标重金属离子时，此时得到的荧光强度非常弱；当被检测目标中含有与本发明的化合物结合的重金属离子时，本发明的化合物发生断裂，使得荧光强度显著增强，实现对痕量重金属离子的高灵敏度检测。
文档编号C07K7/06GK102617709SQ20121010927
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者吕晓利, 罗施中 申请人:北京化工大学