生物素标记的全氟磺酸类化合物及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种生物素标记的全氟磺酸类化合物及制备方法，该生物素标记的全氟磺酸类化合物，具有如式(1)所示结构：其中，X为C2～C20烷基醚；R为以下结构式中的任一种：该生物素标记的全氟磺酸类化合物能够用于基于生物素—亲和素系统对全氟磺酸类化合物的特异性结合蛋白靶点进行识别并提取，为此类环境污染物的直接靶点和关键分子事件研究提供新的方法。方法。方法。

【技术实现步骤摘要】
生物素标记的全氟磺酸类化合物及制备方法


[0001]本专利技术属于有机化合物制备技术与环境科学交叉领域，特别涉及一种生物素标记的全氟磺酸类化合物及制备方法。

技术介绍

[0002]在环境污染物中，全氟和多氟烷基物质(PFAS)由于其防水和疏脂的特性而被广泛使用于工业和消费领域。全氟磺酸类物质是使用最广泛的PFAS之一，包括典型的全氟辛烷磺酸盐(PFOS)及其类似物全氟丁烷磺酸盐(PFBS)、全氟己烷磺酸盐(PFHxS)等。这些化合物是高度持久性的污染物，广泛存在于大气、土壤、水等人类暴露环境中，具有难以降解以及生物蓄积的特性。人类通过摄入被污染的水和食物(主要是鱼产品)以及使用商业产品等途径会接触到这些化合物并在体内蓄积。由于广泛的应用，这些化合物在普通人群的血液样本中被广泛检测到，而且可能威胁到人类的生命和健康。
[0003]环境污染物通过与生物分子作用而干扰细胞内通路，通路扰动所引发的级联反应经程序性调控，最终导致机体损伤乃至健康危害。鉴于此，探求污染与生物分子直接的交互作用及其对关键通路的扰动机制，已成为破解环境污染物分子毒理的必由之路，其中可能的毒性作用靶点和关键分子起始事件的识别是重点之一。
[0004]目前，已经开发的出许多研究模型可检测和识别全氟磺酸类污染物的影响，尽管动物实验及细胞实验的毒理研究结果表明，全氟磺酸类环境污染物具有神经毒性、发育毒性、免疫毒性等多种健康威胁，然而，对其与生物分子直接作用靶点的甄别的研究，还远远落后于对其毒性效应的测定。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的主要目的是提供一种生物素标记的全氟磺酸类化合物及制备方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少一种。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]作为本专利技术的第一个方面，提供一种生物素标记的全氟磺酸类化合物，具有如式(1)所示结构：
[0008][0009]其中，X为C2～C20烷基醚；
[0010]R为以下结构式中的任一种：
[0011][0012]作为本专利技术的第二个方面，提供一种生物素标记的全氟磺酸类化合物的制备方法，包括：
[0013]将化合物(M1)、化合物(M2)与化合物(M3)反应得到具有式(1)所示结构的生物素标记的全氟磺酸类化合物；
[0014][0015]基于上述技术方案，本专利技术提供的生物素标记的全氟磺酸类化合物及制备方法至少包括以下有益效果：
[0016]本专利技术提供了一种生物素标记的全氟磺酸类化合物及制备方法，以二胺类化合物作为连接，将生物素高效地标记到全氟磺酸类环境污染物上。合成步骤简单，仅需通过两步反应，并且反应条件温和。得到的生物素标记的全氟磺酸类化合物能够用于基于生物素—亲和素系统对全氟磺酸类化合物的特异性结合蛋白靶点进行识别并提取，为此类环境污染物的直接靶点和关键分子事件研究提供新的方法。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例制备的生物素标记的全氟辛烷磺酸化合物的液相色谱图；
[0018]图2为本专利技术实施例制备的生物素标记的全氟辛烷磺酸化合物的分子量质谱图；
[0019]图3为本专利技术实施例制备的生物素标记的全氟辛烷磺酸化合物的核磁氢谱图；
[0020]图4为本专利技术实施例制备的生物素标记的全氟辛烷磺酸化合物的核磁氟谱图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。
[0022]在实现本专利技术的过程中发现，如何识别环境中全氟磺酸类环境污染物的直接作用靶点，是研究全氟磺酸类污染物毒性作用的技术难点。本专利技术提供了一种生物素标记的全氟磺酸类化合物及制备方法，基于缩合反应以二胺类化合物作为连接，将生物素标记到全氟磺酸类环境污染物上，得到的生物素标记的全氟磺酸类化合物，实现了全氟磺酸类污染物的高效生物素标记。此外，得到的生物素标记的全氟磺酸类化合物能够直接用于基于生物素—亲和素系统对全氟磺酸类化合物的特异性结合蛋白靶点进行识别并提取，进而利于其毒性靶点作用分析。
[0023]为了进一步阐明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本专利技术方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
[0025]具体而言，根据本专利技术的实施例，提供了一种生物素标记的全氟磺酸类化合物，具有如式(1)所示结构：
[0026][0027]其中，X为C2～C20烷基醚；
[0028]R为以下结构式中的任一种：
[0029][0030]根据本专利技术的实施例，其中，X与其连接两端氨基共同形成的化合物为二胺类化合物，两端的氨基有利于加快生物素、二胺类化合物和全氟磺酸类化合物的缩合反应速率，使得生物素可以高效标记到全氟磺酸类化合物上。此外，二胺类化合物作为“连接桥梁”将生物素标记到全氟磺酸类化合物上，使生物素标记的更加牢固不易脱落，实现了全氟磺酸类污染物的高效生物素标记，为后续的毒性靶点作用分析提供有利条件。
[0031]根据本专利技术的实施例，本专利技术提供的生物素标记的全氟磺酸类化合物左端为生物素，中间为二胺类化合物，右端为全氟磺酸类化合物的结构更利于将其直接用于基于生物素—亲和素系统对全氟磺酸类化合物的特异性结合蛋白靶点进行识别并提取，为此类环境污染物的直接靶点和关键分子事件研究提供新的方法。
[0032]根据本专利技术的实施例，生物素标记的全氟磺酸类化合物，X为以下结构式的一种：
[0033][0034]其中，X的结构为直链结构。
[0035]根据本专利技术的实施例，直链结构有利于加快生物素标记到全氟磺酸类化合物上的速率，简化连接过程，相比于含有支链的结构更利于起到连接作用。
[0036]根据本专利技术的实施例，还提供了上述生物素标记的全氟磺酸类化合物的方法，包
括：
[0037]将化合物M1、化合物M2与化合物M3反应得到具有式(1)所示结构的生物素标记的全氟磺酸类化合物；
[0038][0039]根据本专利技术的实施例，将化合物M1、化合物M2与化合物M3反应生成具有式(1)所示结构的生物素标记的全氟磺酸类化合物包括：
[0040]将化合物M1和化合物M2通过缩合反应得到化合物M4；
[0041][0042]将化合物M4和化合物M3通过缩合反应得到具有式(1)所示结构的生物素标记的全氟磺酸类化合物。
[0043]根据本专利技术的实施例，将化合物M1和化合物M2通过缩合反应得到化合物M4包括：
[0044]在
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物素标记的全氟磺酸类化合物，具有如式(1)所示结构：其中，X为C2～C20烷基醚；R为以下结构式中的任一种：2.根据权利要求1所述的生物素标记的全氟磺酸类化合物，其特征在于，所述X为以下结构式的一种：3.一种制备如权利要求1或2所述的生物素标记的全氟磺酸类化合物的方法，包括：将化合物(M1)、化合物(M2)与化合物(M3)反应得到具有式(1)所示结构的生物素标记的全氟磺酸类化合物；4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述将化合物(M1)、化合物(M2)与化合物(M3)反应生成具有式(1)所示结构的生物素标记的全氟磺酸类化合物包括：将所述化合物(M1)和所述化合物(M2)通过缩合反应得到化合物(M4)；将所述化合物(M4)和所述化合物(M3)通过缩合反应得到具有式(1)所示结构的生物素标记的全氟磺酸类化合物。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述将所述化合物(M1)和所述化合物
(M2)通过缩合反应得到化合物(M4)包括：在
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1℃～1℃的溶解温度下，将所述化合物(M1)和N,N
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二异丙基乙胺溶解于有机溶剂中以形成混合溶液，向所述混合溶液中滴加所述化合物(M2)，反应得到化合物(M4)，更优选溶解温度为0℃。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述将所述化合物(M4)和所述化合物(M3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵苗苗，杨仁君，殷诺雅，费凡，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：