不对称双磺酰胺类化合物的合成及其用途的制作方法

本发明涉及一种不对称双磺酰胺类化合物的合成及其用途。

背景技术：

半胱氨酸(cys)、高半胱氨酸(hcy)和谷胱甘肽(gsh)同属于细胞内活性含巯基氨基酸，参与了细胞内生物催化、转录修饰、解毒等多种生物化学作用，在生命体的生理和病理过程中发挥着极其重要的作用。当细胞内cys缺乏时会引起很多并发症，如儿童生长缓慢、肝损伤、水肿、皮肤衰老等；而当cys含量过高则会引起老年痴呆症、风湿性关节炎、帕金森综合症等一系列生理疾病。因此，有效检测或监控生物样品或环境样品中的cys已成为近年来相关领域的研究热点。

传统的检测cys的方法主要依靠高效液相色谱法、电化学检测、光学分析、质谱鉴定等，这些方法操作繁琐、成本昂贵，并且只能实现体外检测。荧光探针的方法由于其操作灵敏便捷、成本低廉、选择性好、检测下限低等优点得到了广泛的关注。然而大多数已报道的荧光探针都无法选择性的区分cys、hcy、gsh等三种含巯基氨基酸，使其在实际应用上受到了很大的限制。因此，开发一种能够专一性检测cys的荧光探针具有重要的意义。

技术实现要素：

本发明涉及一种不对称双磺酰胺类化合物的合成及其用途。所述不对称双磺酰胺类化合物为式i所示化合物(详见说明书)。经实验发现，所述不对称双磺酰胺类化合物与cys反应后紫外吸收光谱会发生100nm的红移，577nm处荧光会发生显著增强，同时伴随着溶液荧光由蓝变黄，而其它氨基酸、含硫化合物以及常见阴阳离子均不会造成干扰。此外，不同ph溶液中的响应实验证明，该化合物在ph＝5-12范围内都能选择性的检测cys。因此，本发明所述化合物可作为检测cys的荧光探针的应用。

本发明的一个目的在于提供一种不对称双磺酰胺类化合物，其为式i所述化合物(简记为化合物i，下同)：

化合物i的合成路线如下：

其中，化合物ii、iii、v均为市售化合物。

本发明的另一个目的在于揭示上述不对称双磺酰胺类化合物(式i所述化合物)的一种用途，即式i所述化合物作为检测cys的荧光探针的应用。

附图说明

图1在cys(750μm)存在条件下，化合物i(15μm)的紫外吸收光谱随时间变化曲线；

图2在hcy(750μm)存在条件下，化合物i(15μm)的紫外吸收光谱随时间变化曲线；

图3在gsh(750μm)存在条件下，化合物i(15μm)的紫外吸收光谱随时间变化曲线；

图4在430nm激法波长下，化合物i(5μm)的荧光发射光谱随cys(0-250μm)浓度变化曲线；

图5化合物i(5μm)对系列干扰化合物(250μm)的选择性图；

图6化合物i(5μm)与cys、hcy、gsh反应的动力学曲线；

图7化合物i(5μm)与cys(250μm)在不同ph溶液中的响应结果；

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明做进一步说明，本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

实施例1

在氮气保护下，准确称取哌嗪iii(189mg,2.20mmol)，三乙胺(222mg,2.20mmol)，溶解在10ml二氯甲烷中，再用恒压滴液漏斗向混合液中滴加丹酰氯ii(269mg,1.00mmol)二氯甲烷溶液10ml的，边滴加边搅拌，滴加完毕后继续搅拌反应1小时。tlc检测反应完全，停止反应，减压蒸馏除去溶剂，并用柱层析分离提纯得到浅绿色产物(化合物iv)304mg，产率95.5％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.56(d,j＝8.0hz,1h),8.43(d,j＝8.0hz,1h),8.19(d,j＝4.0hz,1h),7.53(t,j＝8.0hz,2h),7.18(t,j＝8.0hz,1h),3.15(t,j＝8.0hz,4h),2.86-2.88(m,10h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ151.7,132.5,130.7,130.6,130.5,130.1,128.0,123.2,119.8,115.2,46.4,45.5,45.4.

实施例2

在氮气保护下，准确称取化合物iv(200mg,0.63mmol)，三乙胺(76mg,0.75mmol)，溶解在10ml二氯甲烷中，再用恒压滴液漏斗向混合液中滴加化合物v(155mg,0.63mmol)二氯甲烷溶液10ml的，边滴加边搅拌，滴加完毕后继续搅拌反应1小时。tlc检测反应完全，停止反应，减压蒸馏除去溶剂，并用柱层析分离提纯得到黄色产物(化合物i)323mg，产率96％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.50(d,j＝8.0hz,1h),8.15(d,j＝8.0hz,1h),8.08(d,j＝8.0hz,1h),7.98(d,j＝4.0hz,1h),7.89(d,j＝4.0hz,1h),7.64(t,j＝8.0hz,1h),7.55(t,j＝8.0hz,1h),7.23(d,j＝4.0hz,1h),3.24(s,8h),2.83(s,6h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ151.9,149.5,146.4,136.7,133.3,131.0,130.9,130.2,129.8,129.6,128.7,126.7,124.6,124.1,119.1,115.7,45.6,45.5；hr-esi-msm/z:[m]+calcd.for536.0824found536.0817.

将实施例中制备的化合物i应用于cys的检测，其具体操作方法及结果如下应用实例：

应用实例1

向1cm×1cm×4cm的比色皿中依次加入3mlpbs缓冲溶液，9μl5mm化合物ⅰ的dmso溶液，制备浓度为15μm的化合物ⅰ溶液。依次向上述溶液中加入750μm的cys溶液，并测定其紫外吸收光谱随时间变化曲线(图1)。从图1可以看出，随着时间的推移，333nm处的紫外吸收峰逐渐减弱，同时，396nm处紫外吸收峰的增强，在356nm处出现等吸收点；随后，396nm处紫外吸收峰又会减弱，伴随着433nm处紫外吸收峰的增强，在414nm处出现等吸收点。说明cys能够使化合物i的紫外光谱发生红移，分两个过程进行，两个过程分别为cys中的巯基取代化合物i中的cl原子，随后cys的氨基又发生分子内亲核取代反应，而hcy、gsh均只发生过程一反应(图2、图3)，从而化合物i可用于选择性检测cys。

应用实例2

向1cm×1cm×4cm的比色皿中依次加入3mlpbs缓冲溶液，3μl5mm化合物ⅰ的dmso溶液，制备浓度为5μm的化合物ⅰ溶液。依次向上述溶液中加入0-250μm的cys溶液。在430nm激发波长下，测定其荧光发射光谱变化曲线(图4)。从图4可以看出，在加入cys前，化合物i在496nm附近有一荧光发射峰，峰值较小，溶液呈现较弱的蓝色荧光；随着体系中cys浓度的增加，577nm处的荧光发射峰逐渐增强，并具备较好的浓度依赖关系，此时溶液呈现亮黄色荧光，说明577nm处的荧光变化可以作为特征发射峰实现cys的定量检测。

应用实例3

分别向浓度为5μm的化合物ⅰ溶液中加入250μm的天冬氨酸(asp)、甲硫氨酸(met)、色氨酸(trp)、组氨酸(his)、苏氨酸(thr)、甘氨酸(gly)、亮氨酸(leu)、丙氨酸(ala)、脯氨酸(pro)、精氨酸(arg)、丝氨酸(ser)、苯丙氨酸(phe)、抗环血酸(vc)、cys、hcy、gsh、h2o2、hclo、no2^-、no3^2-、s2o3^2-、s^2-、so4^2-、oac^-、na⁺、k⁺、ca²⁺、cu²⁺、fe³⁺、fe²⁺、zn²⁺，并测定其荧光光谱曲线。图5所示为上述氨基酸、活性小分子及常见阴阳离子的选择性柱状图(从左往右：1代表空白化合物i，2-32依次代表上述系列干扰物质)，化合物i与cys响应特别强烈，hcy、gsh会引起很弱的荧光变化，其他物质均不产生干扰，说明化合物i对cys具备高选择性。图6所示结果为化合物i与cys、hcy、gsh反应的动力学曲线，进一步排除了hcy、gsh对检测cys的干扰。

应用实例4

分别向3mlph＝2-12的溶液中加入3μl5mm化合物ⅰ的dmso溶液，制备浓度为5μm的不同ph的化合物ⅰ溶液。然后分别测定其荧光光谱曲线；随后分别向上述溶液中加入250μm的cys，再次测定各溶液荧光光谱曲线。取577nm处荧光强度值作点线图，如图7所示。结果显示该化合物在ph＝5-12范围内都能与cys发生反应并引起荧光强度发生变化。因此，本发明所述化合物i可作为检测cys的荧光探针的应用。