胺基酸手性識別的螢光探針構建

《胺基酸手性識別的螢光探針構建》是依託武漢工程大學，由朱園園擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：胺基酸手性識別的螢光探針構建
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：朱園園
• 依託單位：武漢工程大學

項目摘要

手性螢光探針是實現高通量手性識別的一種重要手段。目前絕大部分文獻報導的手性識別底物均為手性胺、氨基醇、α-羥基酸或N-保護的胺基酸衍生物，而工業上廣泛套用的胺基酸的手性識別卻一直是難點。本項目基於手性3,3’-二甲醯基-1,1’-聯-2-萘酚骨架，引入在極性質子溶劑中有較好溶解性的三聯吡啶片段，設計得到一類新的手性螢光探針。該類化合物不僅在極性質子溶劑中有較好的溶解性，還可以同時與胺基酸產生共價和靜電作用。這兩種作用力均強於目前廣泛採用的氫鍵和配位作用，而且可能產生協同增強效應，有利於提高手性識別度。同時，本項目還擬通過調節分子柔性來提高手性識別的普適性，以及通過引入非共軛連線基，使其具有分別與胺基酸濃度和ee值有關的兩個不同波長的螢光發射峰，從而實現單分子螢光探針對胺基酸濃度和ee值的同時測定。

結題摘要

手性是自然界的普遍屬性。手性化合物在化學、製藥和材料工業中套用廣泛，有巨大的經濟價值和戰略意義。而手性螢光識別技術由於高靈敏性、多重信號模式、實時性和操作簡單等優點而備受關注，有望突破高通量手性識別分析技術的瓶頸。本項目從設計合成的眾多螢光探針分子中篩選出了一類對天然存在的游離胺基酸具有優異手性識別能力的雙聯萘酚結構手性螢光探針分子。該探針分子對13種天然胺基酸均顯示出優秀的手性螢光識別能力，特別是對如下五種胺基酸顯示出史無前例的高ef值（對映選擇性螢光增強比）：199（蛋氨酸）、186（苯丙氨酸）、177（纈氨酸）、118（亮氨酸）和89（丙氨酸）。我們通過核磁和質譜研究提出，該探針分子對胺基酸的手性識別作用機制可能是由於探針分子與胺基酸的兩種對映體發生反應生成不同產物所致。在此基礎上我們又設計合成了一類新型的親氟螢光探針分子，利用該分子首次實現了氟相體系中的胺基酸的手性識別，由於氟相的疏水疏脂性，氟相中的螢光測試能有效較少其他雜質的干擾。我們也嘗試了在氟相中套用該螢光探針對苯丙胺基酸不對稱合成粗品的手性檢測，並將其測得的ee值與粗品純化後的HPLC測試結果進了對照，其偏差在-10%左右，該成果為我們下一步的套用研究提供了基礎。