[发明专利]一种用于同时鉴定和定量氨基酸的氟探针的制备与应用

说明书

一种用于同时鉴定和定量氨基酸的氟探针的制备与应用，通过一维的supgt;19/supgt;F NMR方法来鉴定和量化水溶液中的氨基酸。该supgt;19/supgt;F NMR方法依赖于氟标签与氨基酸之间的有效反应，以生成具有可区分的supgt;19/supgt;F化学位移的稳定酰胺产物。每个衍生的氨基酸都有其独特的化学位移，并且其特征性的supgt;19/supgt;F化学位移以及衍生的氨基酸的额外指纹图谱允许对水溶液中的单个氨基酸进行识别和定量。该supgt;19/supgt;F NMR方法已在生物样品，胎牛血清中得到证明，本发明所建立的方法可广泛用于代谢组学样品以及真实生物组织样品中氨基酸的快速定量分析，在生物医学和临床疾病诊断中具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及氨基酸检测以及NMR分析领域，更具体的说是涉及一种氟探针用于氨基酸的定量测定以及在生物样品中的应用。

背景技术

氨基酸不仅是蛋白质的基本组成单元，还与许多生命活动密切相关，在各种生物功能中发挥着重要作用，例如调节哺乳动物细胞的重要生理活动或作为关键能量过程的神经递质。氨基酸浓度的变化是许多重要生理活动的指标，如突触传递、衰老、学习和记忆。由于大多数氨基酸没有强烈的紫外吸收或荧光，因此这些氨基酸的定量分析通常需要预处理或预分离。为此，开发同时鉴定和定量氨基酸的有效方法在代谢组学、临床诊断和食品科学等领域具有重要意义。

核磁共振(NMR)具有重复性好和高保真度的优势，并且通过特定的方法能够确定代谢物中的多种游离氨基酸。传统上，NMR在代谢组学领域的应用主要依赖于一维¹H NMR和天然丰度的¹³C NMR。但对于生物样品，信号可能会与复杂的背景重叠。Raftery课题组使用含有富集同位素(如¹³C和¹⁵N)的分子标签对复杂生物流体中的氨基代谢物、含羧基或羰基的代谢物进行化学选择性标记和分析(Anal.Chem.2010,82,2303-2309；Anal.Chem.2009,81,4882-4888.)。基于¹³C和¹⁵N的同位素标记和特定的脉冲序列，通过NMR在体内已经可以选择性地检测游离氨基酸。与使用¹³C和¹⁵N同位素富集标签进行标记的二维NMR方法相比，使用氟探针进行的一维¹⁹F NMR分析更快、更便宜。此外，与一维¹H NMR相比，¹⁹F NMR不需要对水进行抑制，并且背景信号干扰少。因此使用氟探针对氨基酸定性和定量分析显示出较大的优势。Fujimoto课题组采用邻苯二甲酸(OPA)和三氟取代苯基硫醇处理的氨基酸进行一维¹⁹F NMR检测，提出了同时检测氨基酸的可行性(Fujimoto,K.Anal.Chem.2020,92:1669-1673.)。然而，该反应需要较高的pH值和50％的有机溶剂，反应条件苛刻，使定量分析物中的单个氨基酸变得困难，更难以定量生物样品中的氨基酸。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种氟探针用于氨基酸混合物的定量测定和对生物样品胎牛血清中的氨基酸组分进行测定以及氨基酸含量进行定量分析。

本发明使用一种反应性的氟探针，它可以在水溶液中有效地与氨基酸形成稳定的复合物，并且每个氨基酸都将通过与氟探针反应得到特征编码的¹⁹F化学位移，从而实现对氨基酸的检测。通过这种方式，人们能够在温和的条件下直接且同时识别和量化分析物中的氨基酸。

本发明的技术方案：

本发明涉及一种氟探针，该氟探针与氨基酸反应可以得到稳定的酰胺化合物，在¹⁹FNMR光谱上表现出特定的¹⁹F化学位移。

该氟探针具有下式结构：