用于区分Cys,Hcy和GSH的新型的超分子漏斗筛和多结合位点的探针及其在蛋白标记的应用

The practical applications of probes for thiols meet with restricts in that three thiols Cys, Hcy and GSH share the same chemical property and the existing probes for thiols lack the ability to distinguish them. So it is still a task with great challenges to develop probes to distinguish Cys, Hcy and GSH with high selectivity now. We put forward two projects to figure out this problem. We can realize the segregation and detection of three thiols by either designing "funnel-shaped" supramolecular probes or adopting multiple binding sites probes to detect these three thiols with high selectivity. This project is not only the research and exploration of Micro supramolecular self-assembly technique, but also the innovation and application of supramolecular package technology. Multiple binding sites probes involve several molecular forces between host molecules and guest molecules, and it is of great significance to comprehend chemical reaction and chemical forces between molecules. Moreover, the special probes that can distinguish Cys, Hcy and GSH in this project will lead to potential application value in biology ，thearea of clinical, medicine, food, etc.

由于三种硫醇小分子Cys， Hcy， GSH具有相似的化学性质，目前已有的硫醇的探针对他们三种物质之间缺乏特异选择性，这使得硫醇类探针的实践应用受限。所以至今能高选择性区分Cys，Hcy，GSH三种硫醇小分子的探针仍旧是具有极大挑战性的任务。针对此难题我们提出了两个方案：一方面通过设计"漏斗型"超分子实现三种硫醇的选择性分离与检测；另一方面通过多结合位点探针实现三种硫醇的高选择性识别。本项目的开展不仅是对超分子微观自组装技术的研究与探索，还是对超分子包裹技术的一种创新与应用；多结合位点探针涉及主客体分子间的多种作用力，因此对物质间的化学反应和作用力的理解有极大的意义。另外，本项目中制备的能区分Cys， Hcy， GSH的特异性探针，在生物、临床、医药、食品等领域具有潜在的应用价值。

按计划完成本项目，发表SCI论文42篇，包括Org Lett., Anal Chem. Chem Eur J. Biosens. Bioelectron.等。另外，会议论文10篇，授权国家发明专利8项。项目组两名教师美国访学2年。参加学术会议3次，项目主持人做1分会邀请报告和1次口头报告。培养博士生4名，硕士生7名，培养山西省组织部拔尖人才一名、山西省学术技术带头人一名、山西省优秀青年基金获得者一名，培养副教授一名，引进青年教师一名。实验与理论结合取得的具体成果：1）pH诱导的区分Cys/Hcy/GSH的多结合位点荧光成像探针；2）超分子漏斗筛的前驱物-超分子醛对氨基酸的识别研究；3）多结合位点的色烯分子用于Cys的特异检测；4）合成了特异识别Cys的N- [4-甲基香豆素-7-基]]马来酰亚胺荧光探针：5) 苯硫酚是硫醇的一种衍生物，在研究硫醇的时候，苯硫酚及其衍生物常常会干扰硫醇的测定，快速检测苯硫酚的探针合成并用于实际样品中苯硫酚的检测；6）加成反应用于硫醇识别的研究常长会受到体系pH的调控，因此pH探针的研究有助于设计选择性和实用性更高的硫醇探针，本项目合成了基于亲核加成的pH比色探针。