2013年8月19日
クロス共役十字形のフルオロフォアをもとにして、1,4 - ジスチリル-2,5 - ビス(アリールエチニル)ベンゼン、ビスオキサゾール核を定性的に多様なルイス酸及びルイス塩基性分析物を同定するために用いることができる。この方法は、検体添加時に観察される十字形の発光色の違いに依存しています。構造的に密接に関連する種が互いに区別することができる。
この手順の全体的な目標は、いわゆる十字形形状に基づく低分子フローラフォーを使用して、分析対象物を複数の化合物クラスから分析し、定性的に識別することです。これは、まずこれらの十字形センサの溶液をいくつかの異なる溶媒で調製し、その高度に溶媒依存性の発光を利用することによって達成されます。第 2 のステップは、これらの溶液を、カルボン酸、オン酸、有機アミンなどの目的の分析種に曝露することです。これらの分析種は、固体として、または溶液中に添加できます。
次に、結合したセンサー分析液に365ナノメートルの紫外線を照射することで、可視領域に発光させます。これらの発光色は、標準のデジタル写真設定を使用して撮影されます。最後のステップは、さまざまな分析種溶液の発光の定性的な違いを検出するために使用される発光カラーパネルの生成です。
最終的に、この蛍光法は、製薬および食品業界における一般的な分析種の迅速な同定に役立ちます。この手法がクロマトグラフィーなどの既存の方法と比較した場合の主な利点は、微分的な決定を必要とせずに高極性分析種を直接分析できることです。この方法は、明確に定義された組成物が本物であるか、または損なわれているかを迅速に判断するために使用できる、日常的な品質管理分野での主要な質問に答えるのに役立ちます。
この方法自体が光学検出を使用し、その最終的なアプリケーションには専門外のオペレーターが関与するため、この方法の視覚的なデモンストレーションは重要です。この手順を実演するのは、ハイデルベルクのBuns LaboratoryのAbelと、ヒューストン大学の私の研究室のRio Color Lireです。両方の大学院生は、まず、10ミリリットルあたり50ミリグラム、ジクロロメタンの濃度で十字形1から3の新鮮なストック溶液を準備し、取っておきます。
500ミリグラムのカルボン酸分析物を6つの16ミリリットルDRバイアルで秤量し、16ミリリットルのジクロロメタンエチルアセテート、アセトニトリルnn、ジメチルホルムアミドイソプロピルアルコールまたはメタノールを加えます。次に、各バイアルに20マイクロリットルの十字形原液を加え、不均一の場合はバイアルを振って、対応する溶液が沈殿するのを待ちます。キャップされていないバイアルをUVランプの下のガラスプレートに、カメラレンズとサンプルバイアルとの間に60センチメートルの距離を置いて配置します。
UVランプを点灯し、室内の照明を消します。各溶液の露光時間を0.25秒から15秒まで変化させて写真を撮り、寛解の色を反映した画像を生成します。これに続いて、十字形4の負の第4大臼歯溶液の1.0倍をジクロロメタンに調製し、取っておきます。
次に、アセトニトリル1、2、4、トリクロロベンジンジクロロメタンシクロハイネ、およびクロロベンジンの各3ミリリットルに50ミリグラムの分析物を溶解することにより、各オン酸分析物に対して5つの個別の溶液を調製します。各分析種溶液1.8ミリリットルを5つの別々の10 x 10 mm石英キュベットに移します。
次に、事前に調製した十字形の溶液20マイクロリットルを5つのキュベットのそれぞれに加え、2つの溶液を攪拌して均質化します。降水量が観察された場合は、対応する溶液が沈殿するのを待ちます。5匹のQベテラン全員をガラス板に置き、上から照射します。
ハンドヘルド365ナノメートルUVランプを使用して、部屋が暗いことを確認し、カメラのレンズとキュベットの間の距離が45センチメートル、シャッタースピードが0.5秒の溶液の発光色のデジタル写真をすぐに撮ります。次に、アセトニトリル1 2 4に十字型4の負の6モル溶液に1.0×10をそれぞれ80ミリリットル以上調製し、トリクロロベンゼンシクロヘキサンジクロロメタンとクロロホルムをそれぞれ十字型溶液の40ミリリットルに2つの6DIクロロフィルオン酸を152.6ミリグラム溶解する。97.6ミリグラムのフェニルオン酸を各十字形溶液の40ミリリットルに別々に溶解します。
次に、目的のアミン分析物 40 ミリグラムを、各オン酸十字形溶液 2 ミリリットルに溶解します。各 Amin 分析種について、2 つの 6 ジクロロフィルオン酸を含む 5 つの溶液と、添加物としてフェニルオン酸を含む 5 つの溶液を調製します。調製した10個の溶液のアリコートを10個の別々の石英キュベットに移します。
5枚組のベテセットをガラス板上に置き、手持ち型UVで365ナノメートルに照射し、画像処理プログラムを用いて前述した設定で直ちに撮影します。撮影された各バイアルの発光色のデジタル写真から代表的な正方形のセグメントを切り取ります。次に、これらの切り欠きをここに示すようなパネルに整理します。
発光色の違いの定量化が必要な場合は、パネルから赤、緑、青の値を抽出し、それらを統計的に処理して、1つの分析物の発光色の別の分析物に対する相対的な標準偏差を取得します。次の式を使用します。最後に、この式を使用して未知のカルボン酸分析種を同定し、6 つの異なる溶媒の cruciform Fluor 1 から 3 を使用して、未知分析種とキャリブレーションデータセットのすべての物質との間の偏差を決定すると、蛍光応答は写真のカルボン酸の濃度と構造的同一性に依存することがわかりました。
これは、すべてのフローラ4つの溶媒カルボン酸の組み合わせのデジタル記録された発光色です。このアレイは、分析物ごとに18の特徴的な発光色を示し、発光色の赤、緑、青の値を使用して、独自の特性評価と分析に使用できます。すべての分析種は、カルボン酸に対して 1 から 10 まで相対的に識別でき、完全に類似した手順を使用して、この自己相関プロットに示されているように同定できます。
オン酸B 1からB 9は、ここに示す発光カラーパネルと相関グラフによって証明されるように、十字形4を使用して互いに容易に識別できます。アミンの分析は、大量のオン酸添加剤、2つの6ジクロロフィルオン酸およびフェニルオン酸を含む十字形4の2つの形成された複合体をその場使用して行われます。これらの錯体は、発光色が純粋な十字形の発光色と異なるため、2 つの方法でアミン分析種に応答できます。
Aは、プリンよりも塩基性が高いため、十字形4をオン酸添加剤との複合体から置き換え、純粋な非複雑な十字形4の発光色を再生します。一方、塩基性の低い種は、十字形のオン酸複合体を破壊することなく結合しているように見え、このイベントは複合体の蛍光放出の調節をもたらします。したがって、代用センシング方法論は、特定の閾値を超える分析物が互いに区別できなくなるレベリング効果によって特徴付けられます。一度習得すると、この手法は適切に実行されれば数時間で実行できます。
このビデオを見れば、カルボン酸、バロニ酸、およびいくつかの異なる溶媒のセットで十字形のインフルエンザフォースを使用する簡単なセットアップを使用して分析する方法を十分に理解できるはずです。有機溶剤やUVランプでの作業は危険である可能性があるため、この手順を実行して、換気の良い部屋やゴーグルの使用などの予防措置を常に講じる必要があることを忘れないでください。
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本研究では、交差共役十字型フルオロフォアを用いて、多様なルイス酸性およびルイス塩基性分析物を定性的に同定する方法を提示します。この手法は、分析物の添加に伴う十字型フルオロフォアの発光色の違いを利用することで、構造が類似した種の識別を可能にします。
十字型フルオロフォアを用いたカルボン酸、ボロン酸、およびアミンの迅速な定性同定は、医薬品分析の初期段階における重要な課題を解決します。本手法により、構造が類似した分析物を溶媒依存的に直接識別することが可能となり、ハイスループットな品質管理および真正性の検証をサポートします。また、誘導体化を必要としない視覚的なワークフローは、研究開発および製造現場において運用効率を向上させます。
この蛍光ベースの同定法は、化合物の調達、初期探索、および品質管理のインターフェースに統合されており、分析的な検証とスクリーニングおよび前臨床ワークフローを橋渡しするものである。