[发明专利]含醛基的手性胺识别探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一类含醛基的手性胺识别探针(BPBr)及其制备方法和应用，具有手性动力学差异，可通过液质联用技术对复杂基质中手性胺类物质进行分离与定量分析，且可以对该类基质中伯胺类化合物进行非靶标性代谢物分析。制备方法包括：加入R型脯氨酸和碳酸钾，再加入四氢呋喃溶剂，冰水浴滴加苯甲酰氯，将反应容器10～40℃搅拌反应1～5h，得到第一步产物；取第一步产物，加入4‑溴水杨醛，二环己基碳二亚胺，4‑二甲氨基吡啶，加入二氯甲烷作为溶剂，30℃～50℃反应1h～5h后得含醛基的手性胺识别探针(BPBr)。

技术领域

本发明涉及生物样本中伯胺类物质手性检测领域，具体涉及一类含醛基的手性胺识别探针及其制备方法和应用。

背景技术

手性是自然界中化合物普遍存在的现象，如人体必需氨基酸除甘氨酸外皆存在左旋与右旋的区分。生物胺基类物质在生物体中是一类重要供能物质，因此，对这类物质的手性区分，以及微量异构型含量分析具有重要意义。据文献报道，阿尔兹海默症患者体内β淀粉肽26位丝氨酸在病理条件下易构型转换为R型丝氨酸；急性肾损伤患者与控制组的尿液中亦能检出不同比例的手性氨基酸。而生物样品由于其复杂的基质，使得特征性疾病相关化合物微量含量检出难度大大增加。因此，开发一种特征性探针，检测生物样本中手性胺基类物质，如R构型手性氨基酸，对研究生理和病理过程有重要的意义。NMR(核磁共振)，荧光，ELISA(酶联免疫吸附测定)等多种技术都应用于手性物质检测和定量分析上。相比于这几类技术，质谱或液质联用分析是一种检测质量数和母离子与子离子的技术。它能同时在液相分离得基础上，多通道连续检测多种手性物质及代谢物等，已广泛用于生物，医药，化学等领域。

发明内容

本发明的目的在于提供了一类含醛基的手性胺识别探针(BPBr)及其制备方法和应用，具有手性动力学差异，可通过液质联用技术对复杂基质中手性胺类物质进行分离与定量分析，且可以对该类基质中伯胺类化合物进行非靶标性代谢物分析。

一类含醛基的手性胺识别探针BPBr，其结构如所示，由三部分组成，其中间部分为光学纯R构型(或S构型)脯氨酸，左侧为甲酰胺键与脯氨酸连接的苯环(或氘代苯环)，右侧为以酯键连接的4-溴-2-羟基苯甲醛，该探针在手性识别中具有动力学差异，为式I、式Ⅱ、式Ⅲ和式Ⅳ结构所示：

其中，脯氨酸为光学纯，可为R型脯氨酸和S型脯氨酸。D为氘，即氢的同位素取代。脯氨酸左侧以甲酰胺键连接苯环或氘代苯环。共四种结构。R型与S型的探针可分别针对不同手性构型伯胺类底物具有特异灵敏度，氘代探针与非氘代探针具有一样的化学性质，且其在高效液相-质谱中具有一样的液质行为。

探针BPBr是由苯甲酰氯和光学纯脯氨酸及4-溴-2-羟基苯甲醛反应制得。脯氨酸具有刚性结构，可提供稳定的手性中心，苯甲酰氯可提供较大位阻增大手性分离能力，4-溴-2-羟基苯甲醛的醛基可与目标物质的伯胺发生希夫碱反应。因此这种探针分子可在温和条件下，快速反应通过高效液相-质谱进行手性构型识别与定量分析。

含醛基的手性胺识别探针(BPBr)的制备方法，以R-BPBr为例，，以包括以下步骤：

(1)在容器中加入R型脯氨酸和碳酸钾，再加入四氢呋喃(THF)溶剂，冰水浴滴加苯甲酰氯，将反应容器10～40℃搅拌反应1～5h，将反应后的溶液旋蒸浓缩除去溶剂，然后用盐酸调节至析出白色絮状固体，萃取留有机层，旋蒸得油状液体，即第一步产物；

(2)取第一步产物，加入4-溴水杨醛，二环己基碳二亚胺(DCC)，4-二甲氨基吡啶(DMAP)，加入二氯甲烷作为溶剂，30℃～50℃反应1h～5h后过滤除去固体，旋蒸得淡黄色油状液体，用硅胶柱纯化后重结晶得目标探针含醛基的手性胺识别探针(R-BPBr)，运用高效液相色谱质谱联用及NMR对其进行结构和纯度鉴定。

其合成路线如下：