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专利名称：硫醇检测的制作方法
技术领域：
公开了用于测定硫醇的化合物、方法和试剂盒的实施方案，所述硫醇例如谷胱甘肽或者谷胱甘肽与高半胱氨酸二者。
_4] 政府支持本发明根据美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的ROl EB002044获得政府支持。政府对本发明享有部分权利。
背景技术：
对于生物学上很重要的硫醇的检测是许多研究的焦点。不同的天然硫醇，可具有类似结构，可具有很不相同的生理特性。对于这些硫醇而言，已经发现的生理效应和相互关系是公共卫生关注的问题。结构或多或少类似、但生理特性迥异的低分子量硫醇的实例，包括半胱氨酸(Cys)、高半胱氨酸(Hey)、谷胱甘肽(GSH)、N-乙酰半胱氨酸、和青霉胺。医学研究者对于谷胱甘肽特别感兴趣。谷胱甘肽水平是氧化应激的指标。此外，低谷胱甘肽水平可能与例如线粒体疾病、孤独癖和汞中毒有关。硫醇容易被氧化，并且通常是无色的，在可见光波长没有荧光。大部分已报道的硫醇检测方法基于非特异性氧化还原化学、免疫测定法、或基于用生色团或荧光团衍生。检测硫醇的一般方法不能容易地辨别结构类似的种类。切实需要改进的检测和量化生物硫醇的方法。甲基紫精(methylviologen) (MV2+)是一种4,4’ _联卩比唳二价阳离子
权利要求
1.一种化合物，具有 (a)式I
2.权利要求I的化合物，其中R是结构如下的荧光团
3.权利要求I的式I或式II的化合物，其中R选自,
4.权利要求I的式III的化合物，其中R选自
5.权利要求I的化合物，其中所述化合物为溴化1’，1”-(1，4-亚苯基二(亚甲基))二 (I-(氰1基甲基)_4，4，-联批P定-1，I，- 二鐵)、漠化I，，I，，- (1，3_亚苯基二 (亚甲基))二 (I-(氰1基甲基)_4，4，-联批P定-1，I，- 二鐵)、漠化I，，I，，- (1，2_亚苯基二 (亚甲基))二(1_(氰1基甲基)_4,4’ -联批P定-I, I’ - 二鐵)、漠化I’，1”-(1，4_亚苯基二(亚甲基))_. (1_稀丙基_4，4’ _联卩比淀_1，I ’ - _■鐵)、漠化I ’，I ” - (I，4-亚苯基_.(亚甲基))_.(I-炔丙基-1-4，4’ -联吡啶_1，1’ - 二鎗)、溴化1’，1”-(1，4-亚苯基二(亚甲基))二(1_(2_氧代-2-(2-氧代-2H-色稀-3-基)乙基)_4,4’_联卩比卩定-I, I’- 二鐵)、漠化I’，I ” _ (I，4-亚苯基_.(亚甲基))_. (I- (2, 2- _■轻基乙基)~4,4，-联批P定 _1，I，_ _-鐵)、溴化I’，I”-(I，4-亚苯基二(亚甲基))二(1-(羧基甲基)-4，4’-联吡啶-l，r-二鎗)、或四溴化单(1’，1”-(1，4-亚苯基二(亚甲基))二(I-(3-(2-(10-( 二甲基亚氨基)-1-羟基-10H-苯并[c]咕吨-7-基)苯甲酰氧基)丙基)_4，4’ -联吡啶_1，1’ -二鎗))。
6.一种检测硫醇的方法，包括 通过将一种含有硫醇的试样与具有(a)式I、(b)式II或(c)式III的化合物合并形成一种溶液 (a)式I
7.权利要求6的方法，其中R是结构如下的荧光团
8.权利要求6的方法，其中硫醇为半胱氨酸、高半胱氨酸、谷胱甘肽，或其组合。
9.权利要求6的方法，其中所述化合物为溴化1’，1”-(1，4-亚苯基二(亚甲基))二(I-(氛基甲基)-4,4，-联批P定-1，I，- 二鐵)、漠化I，，I，，- (1，3_亚苯基二 (亚甲基))二(I-(氛基甲基)-4,4，-联批P定-1，I，- 二鐵)、漠化I，，I，，- (1，2_亚苯基二 (亚甲基))二(I-(氛基甲基)-4,4’ -联批P定-I, I’ - 二鐵)、漠化I’，1”-(1，4_亚苯基二(亚甲基))二(I-(节基)-4,4’-联卩比卩定-1，I’ - 二鐵)、漠化I’，I(1，4_亚苯基二(亚甲基))二(1_稀丙基-4,4，-联卩比卩定-I, I，- 二鐵)、漠化I’，1”-(1，4_亚苯基二 (亚甲基))二 (I-块丙基-1-4,4，-联批P定-I，I，- _-鐵)、漠化 I ’，I ” - (I，4-亚苯基_.(亚甲基))_. (I- (2-氧代_2- (2-氧代-2H-色稀-3-基)乙基)-4,4’ -联卩比淀_1，I ’ _ _■鐵)、漠化I ’，I ” - (I，4-亚苯基_.(亚甲基))_. (I-(2, 2- _■轻基乙基)-4,4’_联卩比淀_1，I’_ _■鐵)、漠化I’，1”-(1，4_亚苯基二(亚甲基))二(1_(羧基甲基)_4，4’ -联吡啶_1，1’ - 二鎗)、或者四溴化单(1’，1”-(1，4-亚苯基二(亚甲基))二(1-(3-(2-(10-( 二甲基亚氨基)-1-羟基-10H-苯并[c]咕吨-7-基)苯甲酰氧基)丙基)_4，4’ -联吡啶_1，1’ -二鎗))。
10.权利要求6的方法，其中所述有效的时间为1-60分钟。
11.权利要求6的方法，其中所述反应在室温进行，并且所述有效的时间为1-60分钟。
12.权利要求6的方法，其中所述反应在回流条件进行，并且所述有效的时间为1-5分钟。
13.权利要求6的方法，其中所述溶液还含有一种缓冲剂，选自HEPES(N’-2-羟基乙基哌嗪-N’-2-乙磺酸)、MOPS(3-(N-吗啉代)丙磺酸)、磷酸盐、和TRIS(三(羟基甲基)_氨基甲烷)缓冲剂。
14.权利要求6的方法，其中所述硫醇为高半胱氨酸、谷胱甘肽、或其组合，缓冲剂为磷酸盐或TRIS缓冲剂，并且化合物为溴化1’，1”-(1，4-亚苯基二(亚甲基))二(1_(氰基甲基)-4,4’ _联卩比唳_1，I’ - 二鐵)、漠化I’，I”_(1，3_亚苯基二(亚甲基))二(1-(氛基甲基)_4，4’ -联吡啶_1，1’ - 二鎗)、溴化1’，1”-(1，4-亚苯基二(亚甲基))二(1_(苄基)-4,4’ -联卩比卩定-I, I ’ - 二鐵)、漠化I ’，I ” - (1,4_亚苯基二 (亚甲基))二(1_稀丙基_4，4’ _联批P定_1，I ’ - _■鐵)、漠化I ’，I ” - (I，4-亚苯基_.(亚甲基))_. (I- (2-氧代_2- (2-氧代-2H-色稀-3-基)乙基)-4,4’ -联卩比淀_1，I ’ - _■鐵)、或其组合。
15.权利要求6的方法，其中检测所述变化包括对比所述溶液与所述化合物反应前的颜色和所述溶液与所述化合物反应后的颜色。
16.权利要求6的方法，其中检测所述变化包括检测所述溶液在反应进行了有效的时间后在至少一个波长处的吸光度的变化。
17.权利要求6的方法，其中检测所述变化包括对比试样与化合物刚合并后溶液的吸收光谱和反应进行了有效的时间后溶液的吸收光谱。
18.权利要求6的方法，其中检测所述变化包括检测所述溶液在反应进行了有效的时间后在至少一个波长处的发射的变化。
19.权利要求6的方法，其中检测所述变化包括对比试样与化合物刚合并后溶液的发射光谱和反应进行了有效的时间后溶液的发射光谱。
20.一种检测硫醇的试剂盒，包括 至少一种适于选择性检测硫醇的化合物，其中所述化合物具有 (a)式 I
21.权利要求20的试剂盒，其中R是结构如下的荧光团
22.权利要求20的试剂盒，其中所述硫醇是半胱氨酸、高半胱氨酸、谷胱甘肽、或其组口 ο
23.权利要求20的试剂盒，其中所述至少一种化合物选自溴化1’，1”-(1，4_亚苯基二(亚甲基))二(1_(氛基甲基)_4,4’ _联批P定_1，1’ _ 二鐵)、漠化1’，1”_(1，3_亚苯基二 (亚甲基))二 (I-(氛基甲基)-4,4，-联批唳-1，I ’ - 二鐵)、漠化1’，1”-(1，2_亚苯基二(亚甲基))二(1-(氰基甲基)-4，4’ -联吡啶_1，1’ - 二鎗)、溴化1’，1”-(1，4-亚苯基_■(亚甲基))_■ (1_(节基)_4,4’ _联批淀_1，I’ - _-鐵)、漠化1，，1，，_(1，4-亚苯基_■(亚甲基))_■ (1_稀丙基_4,4’ _联批淀_1，I ’ - _-鐵)、漠化I ’，I ” _ (I，4-亚苯基二 (亚甲基))二(I-炔丙基-1-4，4’ -联吡啶_1，1’ - 二鎗)、溴化1’，1”-(1，4-亚苯基二(亚甲基))二(1-(2-氧代-2-(2-氧代-2H-色稀-3-基)乙基)_4,4’ -联卩比卩定-I,I’ _ _■鐵)、漠化I’，I”_(I，4-亚苯基_.(亚甲基))_. (I-(2, 2- _■轻基乙基)-4,4’ _联吡啶二鎗)、溴化1’，1”-(1，4-亚苯基二(亚甲基))二(1-(羧基甲基)-4，4’-联吡啶 _1，1’ -二鎗)、四溴化单(1’，I”-(1，4-亚苯基二(亚甲基))二 (1-(3-(2-(10-( 二甲基亚氨基)-1_羟基-10H-苯并[c]咕吨-7-基)苯甲酰氧基)丙基)_4，4’-联吡啶-I，I’ -二鎗))，或其组合。
24.权利要求20的试剂盒，其中所述至少一种化合物选自溴化1’，1”-(1，4-亚苯基二(亚甲基))二 (I-(氛基甲基)-4,4，-联批P定-1，I，- 二鐵)、漠化I，，I，，- (1，3_亚苯基二(亚甲基))二(1_(氛基甲基)-4,4’ -联批P定-I, I’ - 二鐵)、漠化I’，1”-(1，4_亚苯基二(亚甲基))二(1_(苄基)-4，4’_联吡啶二鎗)、溴化1’，1”-(1，4_亚苯基二 (亚甲基))二(1_稀丙基_4，4’ -联批P定_1，I ’ - 二鐵)、漠化I ’，I ” - (1，4_亚苯基二(亚甲基))_■ (1_(2-氧代-2-(2-氧代-2H-色稀-3-基)乙基)-4,4’_联卩比淀-I, I’- _■鐵)、四溴化单(1’，1”-(1，4-亚苯基二(亚甲基))二(1-(3-(2-(10-( 二甲基亚氨基)-1-羟基-10H-苯并[c]咕吨-7-基)苯甲酰氧基)丙基)_4，4’ -联吡啶_1，1’ - 二鎗))，或其组合。
25.权利要求20的试剂盒，还含有一种比色卡，用于评估由(a)所述化合物与(b)半胱氨酸、高半胱氨酸、谷胱甘肽、或其组合的反应产生的颜色变化。
26.权利要求20的试剂盒，其中所述缓冲剂为HEPES(N’ -2-羟基乙基哌嗪-N’ -2-乙磺酸)、MOPS(3-(N-吗啉代)丙磺酸)、磷酸盐、或者TRIS(三(羟基甲基)_氨基甲烷)缓冲剂。
27.权利要求20的试剂盒，还含有多个一次性容器，在所述容器中进行所述化合物与硫醇的反应。
28.权利要求27的试剂盒，其中与硫醇反应时吸收光谱、发射光谱或二者能发生可检测的变化的有效量化合物被预先量入所述多个一次性容器。
全文摘要
公开了用于选择性检测硫醇的化合物的实施方案。在一些实施方案中，所述化合物为桥联紫精，并且所述化合物能与高半胱氨酸和/或谷胱甘肽在缓冲液中反应，使溶液的吸收光谱和/或发射光谱发生变化。还公开了用所公开的桥联紫精检测高半胱氨酸和/或谷胱甘肽的方法和试剂盒的实施方案。
文档编号G01N21/77GK102781934SQ201080065019
公开日2012年11月14日 申请日期2010年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者M·斯比莱恩-巴斯克斯, R·M·斯特朗金 申请人:由俄勒冈州高等教育管理委员会代表的波特兰州立大学