[发明专利]一种反式七元瓜环iQ[7]的应用

说明书

本发明公开了一种反式七元瓜环iQ[7]的应用。所述的反式七元瓜环iQ[7]用于识别赖氨酸、精氨酸或组氨酸。本发明能够有效识别人体必需的10种氨基酸中的精氨酸、赖氨酸、组氨酸，对揭示生命现象和过程意义重大,具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及超分子化学领域，尤其涉及一种反式七元瓜环iQ[7]的应用。

背景技术

瓜环作为一类大环化合物，是由苷脲单元通过亚甲基桥联起来的大环笼状化合物，其结构特征为具有两端开口的空腔，其两端口大小相同，端口直径小于空腔直径。瓜环两端口分别分布着与其结构单元数相同的羰基氧原子，形成了阳离子键结合位点，所以能与亲水性的物质、金属离子等相互作用；而其空腔是疏水性的，不仅可以包结有机分子，还可以包结无机小分子，无机阴离子。与冠醚、环糊精、杯芳烃等大环分子相比，瓜环具有更强的结构刚性，不容易改变自身形状以适合客体分子，所以能根据自身空腔的大小，选择性的容纳尺寸、形状相匹配的客体分子。早在2005年,Isaacs和Kim研究组从混合瓜环中通过硅胶色谱柱分离出来了反式六元瓜环(iQ[6])以及反式七元瓜环(iQ[7])。但产率非常低，仅获得2.0％(iQ[6])以及0.4％(iQ[7])的产率。正是由于低的产率以及很难分离纯化，抑制了反式瓜环的发展。

氨基酸(amino acid)是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，构成动物营养所需蛋白质的基本物质，其分子结构(例如手性和侧链结构)是生命中最基本的分子信息。人体缺乏任何一种必需氨基酸和某些非必需氨基酸就可导致生理功能异常，影响机体代谢的正常进行，最后导致疾病。氨基酸中与羧基直接相连的碳原子上有个氨基，这个碳原子上连的基团或原子都不一样，称手性碳原子，当一束偏振光通过它们时，光的偏振方向将被旋转，根据旋光性的不同，分为左旋和右旋，即L系和D系，如D-丙氨酸是右旋的和丙氨酸是左旋的，恰似左、右手，互为镜像。而构成天然蛋白质的氨基酸都是L系。注意，一般称D型、L型。生物界各种蛋白质(除一些细菌的细胞壁中的短肽和个别抗生素外)几乎都是由氨基酸所构成的，含D-氨基酸的极少。

分子识别最初是被用来在分子研究生物体系中的化学问题而提出的。分子识别通过变换和易位过程产生催化作用,在生物体系中,是理解酶反应、信息传递和不同介质间物种能量转移现象的信息来源,在分析化学领域则是构成分离、检测和定量测定的基础超分子包结物的形成则是建立在分子识别的基础之上。

基于氨基酸在生物界的重要作用，iQ[7]这一新型大环化合物的特性，以及杯芳烃，柱芳烃，冠醚等与氨基酸的超分子自组装，我们探索了iQ[7]与氨基酸之间的超分子自组装，及其分子识别性能的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种反式七元瓜环iQ[7]的应用，本发明能够有效识别人体必需的10种氨基酸中的精氨酸、赖氨酸、组氨酸，对揭示生命现象和过程意义重大,具有广泛的应用前景。

本发明是这样实现的：一种反式七元瓜环iQ[7]，用于识别赖氨酸、精氨酸或组氨酸，识别方法如下：

a.将iQ[7]放入核磁管中，加入D₂O溶解，得A品；

b.将赖氨酸、精氨酸或组氨酸放于冻存管中，加入D₂O溶解，得B品；

c.将B品逐次加入A品中，每滴加一次就会出现一张相对应的核磁谱图，随着核磁管中的氨基酸量的增加：

若图谱中出现5组信号峰H1、H2、H3、H4和H5，与对应识别的赖氨酸核磁谱图比较，5组信号峰均往低场移动、H2和H4信号峰裂分为两组峰且也往低场移动，则对应识别的氨基酸为赖氨酸；

若图谱中出现一组信号峰H1和H4，与对应识别的精氨酸核磁谱图比较，H1、H4往低场移动、H2和H3信号峰裂分为两组峰且也往低场移动，则对应识别的氨基酸为精氨酸；