一种电化学探针及其合成方法
【专利摘要】本发明提供了一种可用于检测生物活性巯基物的电化学探针及其合成方法。本发明首次将四硫富瓦烯集团(TTF)与具有巯基反应活性的集团融合在一起，提出一种新的电化学探针，其名称为：2-[4,5-双(丙基硫烷基)-1,3-二硫杂环戊烯基-2-亚基][1,3]二硫杂环戊烯并[4,5-f]-2,1,3-苯并硒二唑。该探针的特点是：在其分子结构中同时含有灵敏的巯基反应活性集团及TTF集团，不但具有灵敏的电化学信号，而且还能够与巯基物发生特异性反应。因此，利用该探针，能够实现对巯基物的高灵敏、高选择性检测。它为电分析化学在生物学及临床医学、癌症的早期诊断、治疗等生命科学的进一步应用提供了新的途径和手段。
【专利说明】一种电化学探针及其合成方法【技术领域】
[0001]本发明属于生物医学及生命科学领域，具体涉及一种检测巯基物的电化学探针及其合成方法。
【背景技术】
[0002]具有生物活性的巯基物广泛存在于生物体内各种组织、细胞及体液中，如L-半胱氨酸(L-Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽等，它们作为机体内重要的抗氧化物质，能够参与多种生化反应，对细胞生长及功能调控发挥了重要作用。还原型谷胱甘肽(GSH)作为动、植物细胞内含量最为丰富的非蛋白巯基物，自1921年被首次发现以来，其在人体组织及细胞中的含量以及与各种疾病的关系备受关注，得到广泛的研究。研究表明，生物体内细胞及组织当中谷胱甘肽及相关巯基化合物浓度的改变与多种疾病的产生及发展密切相关，如老年痴呆症、帕金森综合征、糖尿病、酒精肝中毒、白内障、心血管疾病、动脉粥样硬化、关节炎、癫痫、衰老以及多种类型的癌症等。目前，GSH等巯基化合物的检测日益成为临床医学及生命科学研究中关于疾病发生、发展及治疗监测方面氧化应激的重要指标之一，同时，也用于人类各种疾病如肝癌等癌症的常规诊断和监控。但直到目前，癌细胞中GSH等巯基化合物的检测还缺少国家标准测定方法。因此，建立快速、稳定、灵敏、经济的测定方法，对于疾病的早期诊断、预防及有效治疗具有重要的意义。
[0003]巯基化合物的传统检测方法包括紫外/可见分光光度法、荧光法、质谱法、电化学法、高效液相色谱法等多种方法，它们在灵敏度、选择性、稳定性、检测时间、仪器成本等方面各有优缺点，普遍存在操作步骤繁琐、仪器成本较高、样品处理耗时等问题。由于电化学法具有灵敏、快捷、低成本、便于微型化、可便携等显著特点，因此，成为极具潜力的巯基物分析检测方法。
[0004]然而，早期文献报道的电化学方法存在诸如过电位教高、毒性、修饰电极缺乏稳定性及重现性等问题，限制了电化学法的广泛应用。因此，建立一种经济、灵敏、迅速及高选择性的新的电化学测定方法用于GSH的检测迫在眉睫。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术存在的不足，同时，也为了更加有效地利用电化学法的显著优点，针对检测巯基化合物的电化学探针分子少有报道，因此，本发明的第一目的:构建并合成一种新型的可用于检测巯基物的电化学探针，首次将具有独特的电化学性质的四硫富瓦烯集团与具有巯基反应活性的集团融合在一起，使该探针不但具有灵敏的电化学活性，而且能够与具有生物活性的巯基化合物发生灵敏的特异反应；本发明的第二目的:提供一种该电化学探针的制备方法。将本发明提出的电化学探针用于巯基物的电化学检测，有效克服了现有技术操作复杂、繁琐等不足，无需电极修饰及样品衍生处理，实现了巯基化合物高选择性、高灵敏度、方便、低成本的快速检测。
[0006] 本发明的电化学探针名称为:2-[4，5_双(丙基硫烷基)_1，3-二硫杂环戊烯基-2-亚基][1，3] 二硫杂环戊烯并[4，5-f]-2，1，3-苯并硒二唑，结构式如下:
[0007]
【权利要求】
1.一种电化学探针，其特征在于:该电化学探针的分子结构中含有四硫富瓦烯集团。
2.一种电化学探针，其特征在于:该电化学探针的结构式为:
3.根据权利要求1或2所述的电化学探针的合成方法，其特征在于包括以下步骤: (1)在容器中加入3.0~5.0g邻苯二胺、11.0~20.0g硫氰酸钾、150~400mL甲醇，在干冰丙酮低温浴条件下加入溴的甲醇溶液，反应完毕后，室温搅拌1.5~3h，抽滤，将滤液倒入300~500mL水中，抽滤后在滤液中加入25~40mL氨水，抽滤、水洗、干燥，得到中间体⑴:4，5-双(异硫氰基)-1, 2-邻苯二胺； (2)称取上述中间体(1)3.0~4.0g、硫化钠5.5~7.5g，加入150~200mL水，70°C油浴加热0.5~Ih,冰水浴条件下加入1.5~2.5mL 二硫化碳,反应完成后,50°C油浴加热I~2h，冷却至室温，将固体物分离并干燥，采用硅胶柱层析分离纯化，以乙酸乙酯和二氯甲烷的混合溶剂作为洗脱剂进行洗脱，得到中间体(II):5，6-二氨基-1，3-苯并二硫杂环戊烯-2-硫酮； (3)取上述中间体(II)适量于研钵中，按1:1~1:1.5计量比加入二氧化硒，室温，研磨I~2h，可加入适量环己烷，采用硅胶柱层析分离纯化，以二氯甲烷和己烷的混合溶剂作为洗脱剂进行洗脱，得到橘红色中间体(III):[1，3]_ 二硫杂环戊烯并[4，5-f]-2，l，3-苯并硒二唑-6-硫酮； (4)在Ar气保护下，将适量亚磷酸三乙酯加入到含有上述中间体(III)和4，5-双(丙硫基)_1，3- 二硫杂环戊烯-2-酮的甲苯溶液中，混合物在120°C回流，保持2~3h，冷却至室温，过滤，用甲醇洗涤沉淀，采用硅胶柱层析分离纯化，以二氯甲烷和己烷的混合溶剂作为洗脱剂进行洗脱，得到暗红色固体，即电化学探针分子纯品2-[4，5-双(丙基硫烷基)-1，3-二硫杂环戊烯基-2-亚基][1，3] 二硫杂环戊烯并[4，5-f]-2，1，3_苯并硒二唑。
4.根据权利要求3所述的电化学探针的合成方法，其特征在于步骤(1)中所述的溴的甲醇溶液为3~5mT,Rr2溶解于50~80mT,甲醇。
5.根据权利要求3所述的电化学探针的合成方法，其特征在于步骤(2)中所述的洗脱剂采用乙酸乙酯:二氯甲烧=2:1~4:1 (v/v)。
6.根据权利要求3所述的电化学探针的合成方法，其特征在于:步骤(3)中所述的洗脱剂采用二氯甲烧:己烧=2:1~4:1 (v/v)。
7.根据权利要求3所述的电化学探针的合成方法，其特征在于:步骤(4)中所述的含有中间体(III)和4，5-双(丙硫基)-1，3-二硫杂环戊烯-2-酮的甲苯溶液为中间体(III):4，5_双(丙硫基)-1，3_ 二硫杂环戊烯-2-酮=1:1~1:3的计量比的甲苯溶液。
8.根据权利要求3所述的电化学探针的合成方法，其特征在于:步骤(4)中所述的洗脱剂采用二氯甲烧:己烧=1:1~3.5:1 (v/v)。
【文档编号】C07D517/04GK103951682SQ201410196436
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】王卫, 罗细亮, 柳士霞 申请人:青岛科技大学