代謝物是生物體內(nèi)經(jīng)常發(fā)生的生化反應(yīng)中參與或產(chǎn)生的有機(jī)分子。對(duì)于人體，已鑒定出超過(guò)110,000種代謝產(chǎn)物。代謝物在代謝綜合癥中起作用，代謝綜合癥是幾種醫(yī)學(xué)狀況同時(shí)發(fā)生的情況。這些疾病包括肥胖，高血壓和高血糖。代謝綜合癥與罹患心血管疾病，2型糖尿病和各種癌癥的風(fēng)險(xiǎn)較高相關(guān)。某些代謝物的存在可能是與代謝綜合征相關(guān)的特定病理狀況的指標(biāo)。因此，有效測(cè)量和監(jiān)測(cè)其存在對(duì)于早期診斷很重要。現(xiàn)在，大木智樹(shù)，平尾淳 金澤大學(xué)的Masaya Ueno和他的同事開(kāi)發(fā)了一種用于低分子量代謝物1-MNA的生物傳感器。該傳感器依賴(lài)于柱狀[6]芳烴(一種類(lèi)似通道的分子)的物理化學(xué)性質(zhì)。

研究人員研究了代謝物1-MNA(1-甲基煙酰胺)，最近發(fā)現(xiàn)其在侵襲性癌細(xì)胞系中的含量較高。這些癌癥具有增加的NNMT(煙酰胺N-甲基轉(zhuǎn)移酶)活性，其中1-MNA是副產(chǎn)物。因此，檢測(cè)1-MNA對(duì)于及時(shí)診斷和治療此類(lèi)癌癥可能至關(guān)重要。

Ogoshi及其同事假設(shè)，支柱[n]芳烴可以用作1-MNA等代謝產(chǎn)物的生物傳感器。支柱[n]芳烴是具有多邊形橫截面的柱形大環(huán)化合物(n = 5和6分別為五邊形和六邊形)。研究人員發(fā)現(xiàn)，支柱[6]芳烴(P6A)與1-MNA形成了客體。代謝物可以與之結(jié)合，因?yàn)镻6A內(nèi)的六邊形腔提供了正確的環(huán)境。他們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)1-MNA與P6A結(jié)合時(shí)，后者的熒光反應(yīng)會(huì)顯著降低-這種作用可以用作1-MNA存在或不存在的指示劑(分別為強(qiáng)或弱熒光反應(yīng))。

重要的是，科學(xué)家們可以證明P6A熒光檢測(cè)機(jī)制適用于生物樣品。具體而言，盡管靈敏度較低，但他們?nèi)阅軌驒z測(cè)尿液中的1-MNA。Ogoshi及其同事得出的結(jié)論是，額外的實(shí)驗(yàn)“將有助于提高生物傳感器的靈敏度和特異性”，他們的工作“應(yīng)有助于開(kāi)發(fā)低成本，簡(jiǎn)便，快速的檢測(cè)人體代謝物的方法以進(jìn)行診斷。 ”

Ogoshi的研究小組在2008年首次報(bào)道了柱芳烴，它是一類(lèi)柱狀大環(huán)化合物，其在1,4-二烷氧基苯單元之間包含對(duì)橋連接。它們具有一個(gè)具有主體功能的富電子腔，眾所周知，柱芳烴與陽(yáng)離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。水溶性支柱[6]芳烴(P6A)帶有12個(gè)羧酸根陰離子。P6A腔內(nèi)的直徑大約為0.67 nm。信用：金澤大學(xué)

代謝綜合征

代謝綜合癥是指糖尿病，高血壓(高血壓)和肥胖癥的綜合癥。患有代謝綜合征的患者患某些心血管疾病以及不同類(lèi)型癌癥的風(fēng)險(xiǎn)更大。代謝綜合癥通常與超重和缺乏體育活動(dòng)有關(guān)，也與胰島素抵抗(2型糖尿病的主要特征)有關(guān)。

現(xiàn)在，金澤大學(xué)的Tomoki Ogoshi及其同事開(kāi)發(fā)了一種用于代謝物的生物傳感器，稱(chēng)為1-MNA。能夠有效地檢測(cè)與某些病理相關(guān)的代謝物是朝著與代謝綜合征相關(guān)的病理治療的發(fā)展邁出的重要一步。

柱芳烴，統(tǒng)稱(chēng)為柱芳烴(有時(shí)稱(chēng)為柱烯)，是由n個(gè)所謂的對(duì)苯二酚單元組成的環(huán)狀有機(jī)分子，可以被取代。對(duì)苯二酚，也稱(chēng)為喹諾酚，具有化學(xué)式C 6 H 4(OH)2。它由一個(gè)的苯環(huán)與苯環(huán)六邊形的相對(duì)側(cè)結(jié)合到它兩個(gè)羥基(OH)基團(tuán)。

加入1-MNA后，由于光誘導(dǎo)的電子轉(zhuǎn)移，P6A的熒光強(qiáng)度急劇下降。P6A還具有高選擇性：P6A不會(huì)與煙酰胺和2py形成客體復(fù)合物。信用：金澤大學(xué)

金澤大學(xué)的Tomoki Ogoshi及其同事于2008年合成了第一種柱狀芳烴。之所以選擇名稱(chēng)“柱狀芳烴”，是因?yàn)榉肿拥男螤顬閳A柱形(柱狀)，并由芳族部分(芳烴)組成。

現(xiàn)在，Ogoshi，Hirao及其同事表明，支柱[6]芳烴(n = 6)可以用作代謝物1-MNA的生物傳感器-考慮到檢測(cè)低分子量代謝物具有挑戰(zhàn)性，這一重要結(jié)果是重要的。