專(zhuān)利名稱(chēng)：染料與八元瓜環(huán)自組裝化合物用于作為熒光探針的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類(lèi)化合物的應(yīng)用，特別是一類(lèi)熒光染料與八元瓜環(huán)(CUCUrbit[8] uril,CB[8])自組裝化合物用于作為熒光探針的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
熒光分子探針建立在分子識(shí)別和熒光技術(shù)有機(jī)結(jié)合的基礎(chǔ)上，通過(guò)探針?lè)肿优c特定的目標(biāo)受體結(jié)合實(shí)現(xiàn)分子識(shí)別，并隨之將這些探針?lè)肿幼R(shí)別到的信息轉(zhuǎn)換為可以檢測(cè)的熒光信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)單分子水平上的原位、實(shí)時(shí)檢測(cè)。遺憾的是，探針?lè)肿幼陨硪话愣季哂泻軓?qiáng)的熒光，實(shí)際應(yīng)用中，必須將沒(méi)有與目標(biāo)受體結(jié)合的游離探針?lè)肿訌捏w系中去除，否則游離探針自身的熒光將產(chǎn)生很強(qiáng)的背景干擾，甚至產(chǎn)生假陽(yáng)性信號(hào)，對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成嚴(yán)重影響。因此，理想的熒光探針?lè)肿討?yīng)該自身的熒光很弱，最好不發(fā)熒光，只有當(dāng)其與目標(biāo)受體結(jié)合后才能夠產(chǎn)生顯著的熒光增強(qiáng)。雖然可以通過(guò)改變化合物結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)控?zé)晒馓结樂(lè)肿拥淖园l(fā)熒光，如可以通過(guò)柔性鏈連接兩個(gè)菁染料得到雙菁染料，利用兩個(gè)菁染料的分子內(nèi)聚集達(dá)到淬滅熒光的目的， 這類(lèi)染料包括著名的核酸染料TOTO (噻唑橙二聚體)、YOYO (噁唑黃二聚體)及其衍生物Kozubek S. , Lukasova Ε. , Amrichova J. , Kozubek Μ. , Liskova Α. , Slotova J. Anal. Biochem. 2000，282，29-38。同樣的方法也被用于人血清蛋白(HAS)的非共價(jià)標(biāo)記研究， 如2005年，Patonay等人合成了柔性鏈連接的雙cy7菁染料，該分子可以形成分子內(nèi)H 二聚，與蛋白作用時(shí)二聚體打開(kāi)發(fā)出熒光Patonay G.，Kim J. S.，Kodagahally R. Applied Spectroscopy, 2005，59，682-690。但是，化合物結(jié)構(gòu)的改變一般需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的有機(jī)合成步驟，并且其結(jié)果可能會(huì)影響探針?lè)肿优c目標(biāo)受體的特異結(jié)合性能，最終影響其檢測(cè)結(jié)果。 而自組裝方法以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)完全可以避免這些問(wèn)題，因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)主、客體分子之間的非共價(jià)鍵弱相互作用，如氫鍵、范德華力、偶極/偶極相互作用、親水/疏水相互作用，以及它們之間的協(xié)同作用而生成的具有有序結(jié)構(gòu)的分子聚集體，不需要復(fù)雜的化學(xué)合成步驟， 就可以獲得與組裝前的單個(gè)主、客體分子具有截然不同的特性與功能的自組裝化合物。而整個(gè)自組裝過(guò)程基本上不會(huì)改變主、客體分子結(jié)構(gòu)。因此研究開(kāi)發(fā)新型自組裝型熒光探針具有重要理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一類(lèi)熒光染料與八元瓜環(huán)自組裝化合物作為熒光探針的應(yīng)用。有研究表明，某些熒光染料分子如萘酚及其衍生物、萘胺及其衍生物、吖啶橙 (AO)、亞甲基藍(lán)(MB)、派洛寧Y (PYY)、二氨基吖啶(PF)、派若寧(PY)、勞氏紫(TH)、0xonine (OX)、四硫富瓦烯(TTF)及其衍生物等，與主體化合物八元瓜環(huán)可以進(jìn)行自組裝，得到自組裝化合物，此時(shí)染料分子的熒光處于淬滅狀態(tài)。申請(qǐng)人的課題組近年來(lái)一直從事八元瓜環(huán)自組裝化合物性能的研究，過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)在自組裝體系中引入合適的第三方，使主客體之間產(chǎn)生相互競(jìng)爭(zhēng)，結(jié)果導(dǎo)致體系進(jìn)行重新自組裝，最終將八元瓜環(huán)中原來(lái)的客體分子釋放出來(lái)，而釋放出來(lái)的客體分子完全可以恢復(fù)到組裝前的狀態(tài)，并維持其原有的各項(xiàng)性能不變。鑒于此，申請(qǐng)人通過(guò)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，把上述其中一些熒光染料分子作為客體， 使其與主體化合物八元瓜環(huán)結(jié)合，利用主、客體分子自組裝來(lái)淬滅染料分子自身的背景熒光，可以得到一種新型的染料自組裝型熒光探針。當(dāng)該類(lèi)自組裝型熒光探針與特定的目標(biāo)受體如相遇后，由于染料分子可以與目標(biāo)受體產(chǎn)生更加穩(wěn)定的結(jié)合作用，染料客體分子可以從主體化合物八元瓜環(huán)中脫離出來(lái)，與目標(biāo)受體結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)受體的分子識(shí)別，并隨之產(chǎn)生顯著的熒光變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)單分子水平上對(duì)目標(biāo)受體分子的原位、實(shí)時(shí)檢測(cè)。經(jīng)申請(qǐng)人研究和實(shí)驗(yàn)證明，采用熒光染料分子吖啶橙(AO)、亞甲基藍(lán)(MB)、派洛寧Y (PYY)、二氨基吖啶(PF)、勞氏紫(TH)與八元瓜環(huán)的自組裝化合物可作為一類(lèi)高效、穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便的熒光探針，將自組裝型熒光探針配制成水溶液后，可用于農(nóng)藥百草枯及DNA、 RNA等目標(biāo)待測(cè)物的檢測(cè)。該類(lèi)探針的優(yōu)點(diǎn)是其自身背景熒光很弱，當(dāng)特定的目標(biāo)受體存在時(shí)，上述熒光染料分子會(huì)從八元瓜環(huán)主體分子中游離出來(lái)并與目標(biāo)受體專(zhuān)一結(jié)合，隨之產(chǎn)生顯著的熒光增強(qiáng)，并且熒光的增強(qiáng)與目標(biāo)受體的濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。而沒(méi)有與目標(biāo)受體結(jié)合的自組裝型探針?lè)肿尤跃S持自組裝狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生熒光背景干擾及假陽(yáng)性信號(hào)。因此過(guò)量的探針不需要從體系中除去。


圖1是在自組裝熒光探針溶液中加入DNA的紫外可見(jiàn)吸收和熒光光譜。圖2是自組裝型熒光探針熒光強(qiáng)度對(duì)DNA濃度變化的線性關(guān)系； 圖3是在自組裝熒光探針溶液中加入DNA和RNA的吸收光譜；
圖4是在自組裝熒光探針溶液中加入DNA和RNA的熒光光譜； 圖5是在自組裝熒光探針溶液中加入PQ的紫外可見(jiàn)吸收和熒光光譜； 圖6是自組裝型熒光探針對(duì)不同種類(lèi)農(nóng)藥及金屬離子的選擇性試驗(yàn)； 圖7是自組裝型熒光探針熒光強(qiáng)度對(duì)PQ濃度變化的線性關(guān)系。以下結(jié)合實(shí)施例及實(shí)驗(yàn)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式熒光染料吖啶橙(AO)、亞甲基藍(lán)(MB)、派洛寧Y (PYY)、二氨基吖啶(PF)、勞氏紫 (TH)，這些熒光染料以及CB[8]、百草枯的化學(xué)結(jié)構(gòu)式分別如下
權(quán)利要求
1.一類(lèi)熒光染料與八元瓜環(huán)自組裝化合物用于作為熒光探針的應(yīng)用。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的熒光染料是吖啶橙(AO)、亞甲基藍(lán) (MB)、派洛寧Y (PYY)、二氨基吖啶(PF)、勞氏紫(TH)其中的任一種作為客體分子與主體化合物八元瓜環(huán)構(gòu)成自組裝型熒光探針。
3.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的熒光染料與八元瓜環(huán)構(gòu)成自組裝化合物作為熒光探針，使用前配制成水溶液，其配方為熒光染料3% 6%，八元瓜環(huán)1 15%，余量為水，原料的重量百分比之和為100%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一類(lèi)熒光染料與八元瓜環(huán)自組裝化合物用于作為熒光探針的應(yīng)用，將自組裝型熒光探針配制成水溶液后，可用于農(nóng)藥百草枯及DNA、RNA等目標(biāo)待測(cè)物的檢測(cè)。該類(lèi)探針的優(yōu)點(diǎn)是其自身背景熒光很弱，只有與待測(cè)目標(biāo)物作用后，才會(huì)產(chǎn)生顯著的熒光增強(qiáng)，因此過(guò)量的探針不需要從體系中除去。
文檔編號(hào)G01N21/33GK102268251SQ201110154078
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者劉鳳玉, 孫世國(guó), 李福勝 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)