一种新型主客体荧光探针对人体氨基酸的识别研究

引用本文: 蒋道法, 杨希楠, 金艳梅, 高洁, 赵威威, 马培华. 一种新型主客体荧光探针对人体氨基酸的识别研究[J]. 化学通报, 2020, 83(9): 813-820. shu

Citation: Jiang Daofa, Yang Xinan, Jin Yanmei, Gao Jie, Zhao Weiwei, Ma Peihua. Identification of Human Amino Acids by A Novel Host-Guest Fluorescent Probe[J]. Chemistry, 2020, 83(9): 813-820. shu

一种新型主客体荧光探针对人体氨基酸的识别研究

贵州大学贵州省大环化学与超分子化学重点实验室贵阳 550025

通讯作者: 马培华 E-mail:phma@gzu.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金项目（21762011）和贵州省科技计划项目（黔科合平台人才[2017]5788号）资助

摘要: 本文研究了环戊基全取代六元瓜环（CyP₆Q[6]）与2-（β-吡啶）-1H-咪唑[4，5-f][10]菲咯啉盐酸盐（即Ar-IPHS）的主客体相互作用，并利用CyP₆Q[6]可使Ar-IPHS产生强烈荧光的性质制备了Ar-IPHS@CyP₆Q[6]荧光探针用以识别氨基酸。结果表明，探针可高效识别甘氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸，检出限分别为2.27×10^-6、1.359×10^-5和1.690×10^-5mol/L。

关键词:

探针
/ 氨基酸
/ 识别

English

α-氨基酸作为蛋白质和肽的最重要的结构单元之一，是生物体内不可缺少的物质，同时在维持新陈代谢、调节神经系统以及器官功能等过程中起着至关重要的作用，因此任何一种氨基酸的缺少或者过量都有可能引发相关疾病^{[1, 2]}。研究者开发了通过细菌抑制试验鉴定苯丙酮尿症(一种与苯丙氨酸(Phe)积累有关的疾病)的简单明了的方法^[3]，其在美国和欧洲广泛使用，但是该法需要较长的孵育时间，并且依赖于经验观察。如今，对于氨基酸的检测已经开发出多种方法，如离子交换色谱结合柱后茚三酮检测、气相色谱、柱前衍生化的反相HPLC、薄层色谱以及质谱或串联质谱，用于快速灵敏地测定氨基酸浓度^[4~10]。但是，这些技术存在一定的缺点，包括昂贵的仪器、高度专业化的技术人员以及复杂的预处理或后处理步骤，所有这些都意味着极高的分析成本。同时由于氨基酸结构相似、光谱惰性以及不具备电化学活性等因素，造成对氨基酸的检测识别存在很多的挑战^[11]。

荧光探针技术是一种以分子识别为基础的检测分析方法，荧光探针分子在检测分析中具有高灵敏度和高选择性等优点被认为是一种有效的分子识别工具。利用荧光探针技术可以实现对多种物质的定性、定量分析。Ojida等^[12]曾于2004年利用基于双(Zn(II)-二(吡啶-2-甲基)胺)的人工受体荧光检测水溶液中单磷酸肽；Zhao等^[13]利用量子点-钌络合物荧光检测双链DNA。荧光探针在识别药物、阴阳离子、氨基酸、蛋白质、ATP、葡萄糖等领域引起了国内外广大科研学者的兴趣^[14~21]。目前，人们已经设计合成了许多可用于氨基酸检测的荧光化学传感器。例如，Pu等^[22]利用双萘基荧光探针选择性识别游离氨基酸，随后利用联萘酚和香豆素合成的荧光探针在两个不同的激发波长下，实现了对氨基酸的手性区分^[23]。Jiang等^[24]利用酞菁超分子组装实现对手性氨基酸的荧光识别。

瓜环又称葫芦脲，是苷脲通过亚甲基桥联形成的大环笼状化合物。由于具有高亲和性的疏水空腔，而荧光物质处于非极性环境时，它们的量子产率会增加，荧光强度相应增强。当含有荧光基团的客体与瓜环入口处的极性羰基结合，或被包裹在疏水腔中，都有可能会引起客体的理化性质如光物理、光化学等性质的巨大改变^[25~27]。利用这一原理，本文选用水溶性较好的环戊基全取代六元瓜环(CyP₆Q[6])与共轭性较大的平面型分子2-(β-吡啶)-1H-咪唑[4, 5-f][1 10],菲咯啉盐酸盐(Ar-IPHS)组成荧光分子探针体系Ar-IPHS@CyP₆Q[6]用以识别人体常见氨基酸。

1.   实验部分

1.1   仪器和试剂

VARIAN INOVA-400M核磁共振谱仪(Aglient公司)；8453 UV-Vis紫外-可见分光光度计、RF-540荧光光度计(日本岛津公司)。

CyP₆Q[6]、2-(β-吡啶)-1H-咪唑[4, 5-f][1 10]菲咯啉盐酸盐系本项目组制备^{[28, 29]}；20种人体常见L型氨基酸均为分析纯级。

1.2   溶液制备

分别准确称取0.0167g Ar-IPHS、0.0618g CyP₆Q[6]以及0.0167g Ar-IPHS与0.0618g CyP₆Q[6]的混合物，将之分别用超纯水溶解于250mL容量瓶中，最终得到1×10^-3mol/L的Ar-IPHS溶液、CyP₆Q[6]溶液以及Ar-IPHS@CyP₆Q[6]探针溶液。

1.3   紫外及荧光分析

将Ar-IPHS稀释成2.00×10^-5mol/L的水溶液，取3mL放入比色皿中采用固定客体浓度、改变瓜环浓度的方法，向其中逐滴加入0.2~2.0倍量的CyP₆Q[6]，测定紫外吸收光谱。然后以λ_ex=300nm，激发及发射狭缝均为5nm，电压为550V，测定Ar-IPHS加入CyP₆Q[6]后体系的荧光发射光谱。

配制2.0×10^-5mol/L的Ar-IPHS@CyP₆Q[6]探针溶液以及0.2mol/L的各类氨基酸溶液，取3mL探针溶液放于比色皿中，分别向其中加入30倍量的各类氨基酸，测定体系的荧光发射谱图及紫外吸收谱图。

1.4   核磁滴定

将CyP₆Q[6]配制成1.0×10^-3mol/L的氘代水溶液，取0.5mL装入核磁管中，再分别加入不同量的Ar-IPHS(n_Ar-IPHS/n_CyP6Q[6]=0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2，1.4，1.6，1.8，2.0)，在293K下测定¹H NMR谱。以同样的方法配制Ar-IPHS@CyP₆Q[6]探针的氘代水溶液，分别滴加各类氨基酸，观察相应¹H NMR谱图的变化。

2.   结果与讨论

2.1   探针的选择性

测定298.15K、pH=2.0磷酸缓冲溶液中2×10^-5mol/L的Ar-IPHS@CyP₆Q[6]探针与30倍量各氨基酸作用的荧光光谱。

由图 1可知，在探针Ar-IPHS@CyP₆Q[6]中加入缬氨酸(Val)、脯氨酸(Pro)、异亮氨酸(IIe)、天门冬氨酸(Asp)、亮氨酸(Leu)、天门冬酰胺氨酸(Asn)、谷氨酰胺(Gln)、苏氨酸(Thr)、丝氨酸(Ser)、半胱氨酸(Cys)、谷氨酸(Glu)、色氨酸(Trp)、苯丙氨酸(Phe)、精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)、组氨酸(His)时，荧光强度发生微弱的降低；而在加入赖氨酸(Lys)、甲硫氨酸(Met)时，探针体系的荧光强度明显减弱；加入甘氨酸(Gly)后，体系的荧光直接发生猝灭。

图 1

图 1. Ar-IPHS@CyP₆Q[6]加入各类氨基酸的荧光变化谱图

Figure 1. Fluorescence spectra of Ar-IPHS@CyP₆Q[6] with the addition of various amino acids

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2.2   探针作用的光谱研究

图 2为探针分别与甘氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸的荧光滴定实验。如图所示，随着三种氨基酸的加入，探针475nm处荧光强度逐渐下降，直到消失。这可能是因为随着这三种氨基酸的不断增加，由于竞争关系，瓜环逐渐与这三种氨基酸结合，从而不断地释放出客体。客体逐渐从瓜环的疏水空腔退出后变为原来的游离状态，从而使整个体系荧光强度不断降低。

图 2

图 2. (A) 探针与甘氨酸的荧光滴定谱图；(B)探针与甲硫氨酸的荧光滴定谱图；(C)探针与赖氨酸的荧光滴定谱图；(D)探针475nm处荧光强度随氨基酸加入量的变化(T=298K, λ_ex=300 nm，pH=2.0)

Figure 2. (A) Fluorescence titration spectra of probe and glycine; (B) Fluorescence titration spectra of probe and methionine; (C) Fluorescence titration spectra of probe and lysine; (D) Change in fluorescence intensity of probes with the amount of amino acids added by using the fluorescence intensity of the probe at 475 nm as the ordinate and the amino acid equivalent added as the abscissa (T=298K, λ_ex=300 nm, pH=2.0)

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为了进一步探究探针Ar-IPHS@CyP₆Q[6]对人体氨基酸的识别，采用紫外吸收法加以验证，实验方法与荧光检测方法基本一致。如图 3(A)所示，在探针溶液中加入其他氨基酸后，整个体系的紫外吸收图谱并未发生明显改变。但在加入甘氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸后，探针的紫外吸收变化极为明显。250nm处紫外吸收大幅增加，272nm处紫外吸收值降低，290nm处吸收峰位移至300nm处。从图 3(B~D)的紫外滴定谱图也可以看出，随着这三种氨基酸的加入，探针体系紫外谱图变化呈现一定规律性。总之，对于探针对人体氨基酸的识别，紫外光谱法得出的结果与之前的荧光检测基本一致。这也从侧面证实了探针Ar-IPHS@CyP₆Q[6]对人体氨基酸识别的可行性。

2.3   检出限

在探针Ar-IPHS@CyP₆Q[6]依次逐滴滴加甘氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸。选取λ_em=475nm处的荧光强度与相应氨基酸浓度做成点图。按照检测限公式(3σ/K)计算出Ar-IPHS@CyP₆Q[6]对三种氨基酸的最低检测限。如图 4所示，Ar-IPHS@CyP₆Q[6]对苷氨酸检测最为灵敏，检测限为2.27×10^-6mol/L，探针对甲硫氨酸和赖氨酸的检测限分别为1.359×10^-5和1.690×10^-5 mol/L。

2.4   干扰试验

图 5为其他氨基酸对于探针识别的干扰试验，用以检测探针在识别蛋氨酸、甘氨酸、赖氨酸过程中是否受到其余氨基酸的干扰。首先检测探针在300nm激发波长下的荧光强度，然后分别加入30倍量的各类干扰氨基酸，之后再向体系中分别加入可识别的甲硫氨酸、甘氨酸、赖氨酸。最终观察比较在加入各类干扰氨基酸后，甲硫氨酸、甘氨酸、赖氨酸的荧光减弱效果是否发生变化。图中黑色条形图表示探针在300nm激发波长下的荧光强度，红色条形柱表示加入30倍量其他氨基酸后探针的荧光强度，蓝色条形柱表示探针加入干扰氨基酸以后，再分别加入甲硫氨酸、甘氨酸、赖氨酸后的荧光强度。由图可知，探针中加入各类干扰氨基酸后，体系的荧光强度略有减弱，再继续加入赖氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸后，体系荧光强度均明显减弱至极低，且基本维持在同一水平。这充分说明其他氨基酸虽然对探针有着微弱影响，但并不能干扰其对赖氨酸、甘氨酸、蛋氨酸的识别。

图 3

图 3. (A) 探针对氨基酸的紫外识别谱图；(B)探针与甘氨酸的紫外滴定谱图；(C)探针与赖氨酸的紫外滴定谱图；(D)探针与甲硫氨酸的紫外滴定谱图(T=298K，pH=2.0)

Figure 3. (A) UV spectra of probes for amino acids recognition; (B) UV titration spectra of probe and glycine; (C) UV titration spectra of probe and lysine; (D) UV titration spectra of probe and methionine (T=298K, pH=2.0)

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图 4

图 4. 探针Ar-IPHS@CyP₆Q[6]对甘氨酸(A)、甲硫氨酸(B)和赖氨酸(C)的检测限

Figure 4. Detection limit of probe Ar-IPHS @ CyP₆Q[6] for (A) glycine, (B) methionine, and (C) lysine

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图 5

图 5. 氨基酸识别的抗干扰检测：(A)甘氨酸，(B)甲硫氨酸，(C)赖氨酸

Figure 5. Anti-interference detection of amino acid recognition, where: (A) glycine, (B) methionine, (C) lysine

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2.5   探针的机理研究

2.5.1   探针体系pH的选择

在主客体探针体系Ar-IPHS@CyP₆Q[6]研究中，富含胺基的Ar-IPHS在水溶液中存在质子化过程。因此，在一定的pH范围内，Ar-IPHS存在着游离胺与质子化铵的酸碱平衡过程，从而引起Ar-IPHS的pK_a漂移现象。pK_a漂移区内，pH的微小变化都会影响主客体的作用模式，特别是会引起其光学性质的显著变化。因此，在研究主客体探针体系Ar-IPHS@CyP₆Q[6]之前，首先应对其pK_a漂移曲线进行考察。

在不同pH条件下，对探针体系Ar-IPHS@CyP₆Q[6]以及纯客体Ar-IPHS进行紫外吸光度的测量，并选取300nm处的吸收值为纵坐标，最终得到Ar-IPHS@CyP₆Q[6]和CyP₆Q[6]的pK_a位移曲线，见图 6。由此pK_a位移曲线可知，pH < 3为酸性平衡区，pH>11为碱性平衡区，在这两个区域之间，存在着Ar-IPHS的游离胺与质子化铵的酸碱平衡区。为避免酸碱平衡带来的影响，同时考虑到客体溶解性等因素，探针体系最终选择的pH为2。

图 6

图 6. Ar-IPHS@ CyP₆Q[6]和CyP₆Q[6]的pK_a位移曲线

Figure 6. pK_a spectra of Ar-IPHS @ CyP₆Q[6] and CyP₆Q[6]

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2.5.2   Ar-IPHS与CyP₆Q[6]作用的光谱分析

图 7为客体Ar-IPHS与CyP₆Q[6]作用的紫外吸收图谱。向客体中逐渐加入CyP₆Q[6]，通过对比发现，体系的紫外吸收均呈现规律性变化。CyP₆Q[6]本身并没有紫外吸收，对测试主客体相互作用的紫外吸收光谱并无干扰，所以可以确认CyP₆Q[6]与客体发生作用。以CyP₆Q[6]与客体的摩尔比为横坐标，客体300nm处紫外吸收值为纵坐标，最终得到吸光度随n_CyP6Q[6]/n_Ar-IPHS值的变化曲线(图 7(B))。由此拟合曲线图可以看出，随着CyP₆Q[6]逐渐增多，客体的紫外吸收值逐渐降低，当主客体摩尔比为1:1时，吸收值出现转折点，且随CyP₆Q[6]浓度的增大不再改变，说明二者包结比为1 :1。

图 7

图 7. (A) Ar-IPHS与CyP₆Q[6]紫外滴定谱图(B)300nm处紫外吸收值与n_CyP6Q[6]/n_Ar-IPHS之间关系曲线(T=298K，pH=2.0)

Figure 7. (A) UV titration spectra of Ar-IPHS and CyP₆Q[6]; (B) Relationship curve between UV absorption at 300 nm and n_{CyP6Q [6]}/nAr-IPHS

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通常，荧光物质从极性环境进入非极性环境时，它们的量子产率会增加，即相应的荧光强度会增强; 而CyP₆Q[6]空腔可以提供一疏水环境，荧光客体进入其空腔后荧光强度会增大，此时瓜环充当一种荧光增敏剂。固定客体Ar-IPHS浓度，向其中逐渐加入CyP₆Q[6]会引起荧光强度的递增(图 8(A))，通过观察475nm处主客体荧光强度与n_CyP6Q[6]/n_Ar-IPHS之间的关系曲线发现，当二者摩尔比为1 :1时，荧光强度变化趋于平缓。这充分说明了CyP₆Q[6]与Ar-IPHS是1:1包结模式作用。图 8(B)为利用Benesi-Hildebrand公式非线性拟合结合常数的曲线，其结合常数为2.3756×10⁷L ·mol^-1。

图 8

图 8. (A) 客体Ar-IPHS与CyP₆Q[6]之间的荧光作用(T=298K，λ_ex=300nm，pH= 2.0)；(B)利用Benesi- Hildebrand公式非线性拟合曲线

Figure 8. (A) Fluorescence interaction between guest Ar-IPHS and CyP₆Q[6](T=298K, λ_ex=300nm, pH=2.0); (B) Non- linear fitting curve using Benesi-Hildebrand formula

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2.5.3   探针对氨基酸的检测机理探讨

瓜环与客体分子发生相互作用时，由于产生笼体或端口作用，瓜环对客体分子的屏蔽或去屏蔽作用使客体分子所处的化学环境发生变化，从而会引起相应核磁共振谱的变化，根据这些变化可以了解主客体相互作用的情况以及主客体包结物的结构特征。

图 9(A)为客体与瓜环的核磁滴定，a~d依次为向客体中逐渐加入瓜环至过量。由图可知随着瓜环的逐渐加入，客体各质子峰逐渐发生变化，通过对比客体与CyP₆Q[6]作用前后的¹H NMR谱图(a、d)发现，客体在与CyP₆Q[6]作用后，吡啶基上4，5，6，7号位上的质子峰都向高场位移，具体情况为H4的Δδ为0.9(从δ 9.32到δ 8.42)，H7的Δδ为0.85(从δ 9.03到δ 8.18)，H5的Δδ为1.65(从δ 8.80到δ 7.15)，H6的Δδ为1.54(从δ 8.13到δ 6.59), 而在菲咯啉端的1，2，3号质子峰却发生了低场位移，其中H1的Δδ为0.72(从δ 8.88到δ 9.6)，H2的Δδ为0.3(从δ 7.95到δ 8.25)，H3的Δδ>为0.35(从δ 8.87到δ 9.22)。由此推断客体的吡啶基进入了瓜环空腔，发生了屏蔽效应，从而引发了吡啶基质子峰的高场移动；菲咯啉一端由于受到空间位阻和瓜环空腔大小的限制，只能处于瓜环端口外的去屏蔽区，质子峰向低场移动。图 9(B)中的a~e为向探针体系中逐渐加入甘氨酸的核磁图谱，由图可见，随着甘氨酸的加入，探针体系中的客体逐渐从瓜环的空腔处脱离。当甘氨酸达到2倍量时，客体完全游离。由此可以推断探针检测甘氨酸是利用了甘氨酸与客体的竞争性。甘氨酸明显更易与瓜环空腔结合，使客体从瓜环上脱离，造成整个探针体系荧光相应减弱，甚至猝灭。

图 9

图 9. (A) 客体Ar-IPHS与CyP₆Q[6]之间的核磁滴定谱图(20℃，400MHz，D₂O)，其中(a)为纯客体，(b)向客体中加入0.5eq的CyP₆Q[6]，(c)加入1eq的CyP₆Q[6]，(d)加入1.2eq的CyP₆Q[6]；(B)甘氨酸与Ar-IPHS@CyP₆Q[6]探针体系的核磁滴定图(20℃，400MHz，D₂O)，其中(a)为纯探针体系，(b)加入0.5eq的甘氨酸，(c)加入1eq的甘氨酸，(d)加入1.5eq的甘氨酸，(e)纯客体

Figure 9. (A)Interaction of Ar-IPHS and CyP₆Q[6] (20℃, 400 MHz, D₂O):¹H NMR spectra of Ar-IPHS in the absence of CyP₆Q[6] (a), in the presence of 0.5 equiv of CyP₆Q[6] (b), 1.0 equiv of CyP₆Q[6] (c), 1.20 equiv of CyP₆Q[6] (d); (B) NMR titration of glycine and probe system Ar-IPHS @ CyP₆Q[6]: neat probe system Ar-IPHS @ CyP₆Q[6](a), in the presence of 0.5 equiv of glycine (b), 1.0 equiv of glycine (c), 1.50 equiv of glycine (d), and neat Ar-IPHS(e)

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图 10为赖氨酸、甲硫氨酸与探针的核磁滴定谱图。由图可知，甲硫氨酸、赖氨酸的加入会使探针体系中的部分客体游离。但显然这两种氨基酸与瓜环结合的识别效果不如甘氨酸，加入5倍量甲硫氨酸与赖氨酸时，仍有大部分客体未从瓜环中脱离。所以甲硫氨酸与赖氨酸大部分情况下能使探针荧光减弱，但几乎难以完全猝灭。由此可以区别这两种氨基酸与甘氨酸。

图 10

图 10. (A) 赖氨酸与探针的核磁滴定谱图(20℃，400 MHz，D₂O)，(a)无赖氨酸的纯粹探针，(b)相对探针加入1eq的赖氨酸，(c)2eq赖氨酸，(d)3eq赖氨酸，(e)4eq赖氨酸，(f)5eq赖氨酸；(B)甲硫氨酸与探针的核磁滴定谱图(20℃，400MHz，D₂O)，(a)无甲硫氨酸的纯粹探针，(b)加入1eq甲硫氨酸，(c)2eq甲硫氨酸，(d)3eq甲硫氨酸，(e)4eq甲硫氨酸，(f)5eq甲硫氨酸

Figure 10. (A)Interaction of Lys and Ar-IPHS@CyP₆Q[6] (20℃, 400 MHz, D₂O):¹H NMR spectra of Ar-IPHS@CyP₆Q[6] in the absence of Lys (a), in the presence of 1 equiv of Lys (b), 2.0 equiv of Lys (c), 3.0 equiv of Lys (d)4.0 equiv of Lys (e), 5.0 equiv of Lys(f); (B)Interaction of Met and Ar-IPHS@CyP₆Q[6] (20℃, 400 MHz, D₂O):¹H NMR spectra of Ar-IPHS@CyP₆Q[6] in the absence of Met (a), in the presence of 1 equiv of Met (b), 2.0 equiv of Met (c), 3.0 equiv of Met (d)4.0 equiv of Met (e), 5.0 equiv of Met(f)

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3.   结论

总之，本文报道了一种基于CyP₆Q[6]诱导Ar-IPHS荧光发射的主客体配合物荧光探针。通过紫外、荧光滴定确定了CyP₆Q[6]与Ar-IPHS是1 :1相结合，结合常数为2.3756×10⁷L ·mol^-1。另外，核磁共振图谱表明在与瓜环作用时，氨基酸与客体分子Ar-IPHS之间存在竞争关系，即氨基酸与瓜环配位，Ar-IPHS脱离瓜环，整个探针体系的荧光性质也因此发生改变。利用这样的性质改变，借助荧光、紫外等手段，实现对氨基酸识别和响应。用此配合物作为探针以识别人体常见的20种氨基酸，最终发现赖氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸均可使探针体系荧光减弱，其中甘氨酸表现最为明显。此探针识别具有检测线性良好，检出限低，快速、灵敏的优点，在生物、医学等方面有着潜在的应用价值。
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图 1 Ar-IPHS@CyP₆Q[6]加入各类氨基酸的荧光变化谱图

Figure 1 Fluorescence spectra of Ar-IPHS@CyP₆Q[6] with the addition of various amino acids

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图 2 (A) 探针与甘氨酸的荧光滴定谱图；(B)探针与甲硫氨酸的荧光滴定谱图；(C)探针与赖氨酸的荧光滴定谱图；(D)探针475nm处荧光强度随氨基酸加入量的变化(T=298K, λ_ex=300 nm，pH=2.0)

Figure 2 (A) Fluorescence titration spectra of probe and glycine; (B) Fluorescence titration spectra of probe and methionine; (C) Fluorescence titration spectra of probe and lysine; (D) Change in fluorescence intensity of probes with the amount of amino acids added by using the fluorescence intensity of the probe at 475 nm as the ordinate and the amino acid equivalent added as the abscissa (T=298K, λ_ex=300 nm, pH=2.0)

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图 3 (A) 探针对氨基酸的紫外识别谱图；(B)探针与甘氨酸的紫外滴定谱图；(C)探针与赖氨酸的紫外滴定谱图；(D)探针与甲硫氨酸的紫外滴定谱图(T=298K，pH=2.0)

Figure 3 (A) UV spectra of probes for amino acids recognition; (B) UV titration spectra of probe and glycine; (C) UV titration spectra of probe and lysine; (D) UV titration spectra of probe and methionine (T=298K, pH=2.0)

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图 4 探针Ar-IPHS@CyP₆Q[6]对甘氨酸(A)、甲硫氨酸(B)和赖氨酸(C)的检测限

Figure 4 Detection limit of probe Ar-IPHS @ CyP₆Q[6] for (A) glycine, (B) methionine, and (C) lysine

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图 5 氨基酸识别的抗干扰检测：(A)甘氨酸，(B)甲硫氨酸，(C)赖氨酸

Figure 5 Anti-interference detection of amino acid recognition, where: (A) glycine, (B) methionine, (C) lysine

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图 6 Ar-IPHS@ CyP₆Q[6]和CyP₆Q[6]的pK_a位移曲线

Figure 6 pK_a spectra of Ar-IPHS @ CyP₆Q[6] and CyP₆Q[6]

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图 7 (A) Ar-IPHS与CyP₆Q[6]紫外滴定谱图(B)300nm处紫外吸收值与n_CyP6Q[6]/n_Ar-IPHS之间关系曲线(T=298K，pH=2.0)

Figure 7 (A) UV titration spectra of Ar-IPHS and CyP₆Q[6]; (B) Relationship curve between UV absorption at 300 nm and n_{CyP6Q [6]}/nAr-IPHS

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图 8 (A) 客体Ar-IPHS与CyP₆Q[6]之间的荧光作用(T=298K，λ_ex=300nm，pH= 2.0)；(B)利用Benesi- Hildebrand公式非线性拟合曲线

Figure 8 (A) Fluorescence interaction between guest Ar-IPHS and CyP₆Q[6](T=298K, λ_ex=300nm, pH=2.0); (B) Non- linear fitting curve using Benesi-Hildebrand formula

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图 9 (A) 客体Ar-IPHS与CyP₆Q[6]之间的核磁滴定谱图(20℃，400MHz，D₂O)，其中(a)为纯客体，(b)向客体中加入0.5eq的CyP₆Q[6]，(c)加入1eq的CyP₆Q[6]，(d)加入1.2eq的CyP₆Q[6]；(B)甘氨酸与Ar-IPHS@CyP₆Q[6]探针体系的核磁滴定图(20℃，400MHz，D₂O)，其中(a)为纯探针体系，(b)加入0.5eq的甘氨酸，(c)加入1eq的甘氨酸，(d)加入1.5eq的甘氨酸，(e)纯客体

Figure 9 (A)Interaction of Ar-IPHS and CyP₆Q[6] (20℃, 400 MHz, D₂O):¹H NMR spectra of Ar-IPHS in the absence of CyP₆Q[6] (a), in the presence of 0.5 equiv of CyP₆Q[6] (b), 1.0 equiv of CyP₆Q[6] (c), 1.20 equiv of CyP₆Q[6] (d); (B) NMR titration of glycine and probe system Ar-IPHS @ CyP₆Q[6]: neat probe system Ar-IPHS @ CyP₆Q[6](a), in the presence of 0.5 equiv of glycine (b), 1.0 equiv of glycine (c), 1.50 equiv of glycine (d), and neat Ar-IPHS(e)

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图 10 (A) 赖氨酸与探针的核磁滴定谱图(20℃，400 MHz，D₂O)，(a)无赖氨酸的纯粹探针，(b)相对探针加入1eq的赖氨酸，(c)2eq赖氨酸，(d)3eq赖氨酸，(e)4eq赖氨酸，(f)5eq赖氨酸；(B)甲硫氨酸与探针的核磁滴定谱图(20℃，400MHz，D₂O)，(a)无甲硫氨酸的纯粹探针，(b)加入1eq甲硫氨酸，(c)2eq甲硫氨酸，(d)3eq甲硫氨酸，(e)4eq甲硫氨酸，(f)5eq甲硫氨酸

Figure 10 (A)Interaction of Lys and Ar-IPHS@CyP₆Q[6] (20℃, 400 MHz, D₂O):¹H NMR spectra of Ar-IPHS@CyP₆Q[6] in the absence of Lys (a), in the presence of 1 equiv of Lys (b), 2.0 equiv of Lys (c), 3.0 equiv of Lys (d)4.0 equiv of Lys (e), 5.0 equiv of Lys(f); (B)Interaction of Met and Ar-IPHS@CyP₆Q[6] (20℃, 400 MHz, D₂O):¹H NMR spectra of Ar-IPHS@CyP₆Q[6] in the absence of Met (a), in the presence of 1 equiv of Met (b), 2.0 equiv of Met (c), 3.0 equiv of Met (d)4.0 equiv of Met (e), 5.0 equiv of Met(f)

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