Angew. Chem.：区分性定量检测多组分生物巯基的EPR新方法研发

不同生物巯基（如谷胱甘肽GSH、半胱氨酸Cys及高半胱氨酸Hcy）的内源浓度异常与诸多疾病的发生、发展密切相关。准确获取机体内生物巯基分子的种类及含量对于评价其生物学功能及揭示相关疾病发病机制及其诊治均有重要意义。尽管HPLC相关技术已广泛用于生物巯基的定量检测，但适用于细胞和活体体系的非侵入性、区分性定量检测方法仍是个挑战。

最近，天津医科大学刘阳平教授（点击查看介绍）及其团队首次提出了电子顺磁共振（EPR）-“巯基捕获”技术的概念，实现了缓冲液和细胞体系中GSH/Cys和GSH/Cys/Hcy多组分巯基化合物的区分性定量检测。如图所示，最新研发的巯基捕获剂MTST由巯基“反应基团”（硫甲磺酰基）和“指示基团”（苄基取代的trityl自由基）两部分组成。MTST与生物巯基分子的快速、特异性反应生成稳定且具有指纹性EPR谱图的巯基加合物（如GSH加合物T-GSH 和Cys加合物T-Cys），由此实现多组分生物巯基的区分性检测。研究发现，这些巯基加合物具有两种可发生化学交换的稳定构象。两种构象的比例与化学交换速率的不同以及两个氢原子超精细裂分常数的差异最终形成了巯基加合物的指纹性EPR谱图。通过最新开发的EPR模拟方法可准确获得巯基加合物的上述定性和定量数据，从而实现多组分巯基混合物的准确分析。该方法已成功用于MTST监测HepG2细胞外排GSH与Cys含量的动态变化分析。综上，EPR-“巯基捕获”技术为组织细胞体系中巯基分子的区分性定量检测与成像开辟了新思路，有望为相关疾病的基础研究和临床诊断提供新手段。

相关结果发表Angewandte Chemie International Edition 上，文章第一作者是天津医科大学博士后谈小莉。

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Discriminative Detection of Biothiols by Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy using a Methanethiosulfonate Trityl Probe

Xiaoli Tan, Kaiyun Ji, Xing Wang, Ru Yao, Guifang Han, Frederick A. Villamena, Jay L. Zweier, Yuguang Song, Antal Rockenbauer, Yangping Liu

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201912832

导师介绍

刘阳平

https://www.x-mol.com/university/faculty/49773

（本稿件来自Wiley）