面向人民生命健康，疾病的早期診斷和日常監(jiān)控是疾病治療的前提和保證。復(fù)雜生物體系中糖類化合物的直接檢測對疾病臨床診斷非常重要。人體尿液作為一種無創(chuàng)、易于獲得的生物體是疾病標(biāo)志物檢測與研究的重要樣本，如血糖和尿糖濃度是糖尿病診斷的重要臨床指標(biāo)，尿液中過量的核糖是白質(zhì)腦?。ㄒ环N由核糖-5-磷酸異構(gòu)酶缺乏引起的致命疾病）早期診斷的重要指標(biāo)。然而，由于糖類化合物結(jié)構(gòu)相似，直接檢測尿液中的糖類化合物極具挑戰(zhàn)性。

　　中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所中科院西北特色植物資源化學(xué)重點實驗室藥物化學(xué)成分與分析技術(shù)團(tuán)隊，利用超導(dǎo)核磁共振技術(shù)（¹⁹F NMR），以含氟苯硼酸為探針分子在尿液中糖類的識別分析研究方面取得系列進(jìn)展。

　　該團(tuán)隊設(shè)計合成了一種基于¹⁹F NMR技術(shù)的含氟雙苯硼酸探針分子，實現(xiàn)了人體尿液中葡萄糖的高選擇性檢測，相關(guān)成果發(fā)表在Analytical Chemistry(2021, 93：7220-7225)上，獲中國發(fā)明專利授權(quán)（ZL202011560515.9）1件。

　　近日，該團(tuán)隊通過基于¹⁹F NMR的探針分子2-氟苯硼酸（2-F-PBA）研究了尿液中核糖的快速和高選擇性識別（圖1）。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)2-F-PBA與核糖結(jié)合時，在¹⁹F NMR譜中快速生成特征信號，該信號可用作識別核糖的指紋。2-F-PBA是一種適于在生理條件下測定核糖的¹⁹F NMR探針分子，具有高選擇性和較強的抗干擾能力。當(dāng)2-F-PBA用于測定人尿液中的核糖時，不需要樣品預(yù)處理。在確定的19F NMR檢測條件下如400 MHz、512次掃描、約12分鐘的檢測限達(dá)到78 μM，可滿足實際應(yīng)用的需要。因此，基于¹⁹F NMR的探針分子2-F-PBA具有無創(chuàng)診斷白質(zhì)腦病的潛力。

圖1. ¹⁹F NMR的2-F-PBA探針分子高選擇性地識別核糖

　　該研究工作以“Rapid and selective ¹⁹F NMR-based sensor for fingerprint identification of ribose”為題發(fā)表在Analytical Chemistry(2022, 94：11564-11572)上，并入選封面文章（圖2）。蘭州化物所高旭東工程師（在職博士）為論文第一作者，蘭州化物所師彥平研究員和西北師范大學(xué)杜新貞教授為共同通訊作者。

　　以上研究工作得到了國家自然科學(xué)基金等項目的支持。

圖2. Analytical Chemistry封面