NMR技术是物质成分、结构鉴定、手性分析最强有力的工具之一。19F NMR因其无背景干扰、对化学环境变化极其敏感、化学位移分布广等优点，已被广泛应用于分析化学、化学生物学等领域，如糖类与胺类的鉴别[1, 2]，以氟化磷酸腺苷5’-硫酸磷类似物探究磺基转移酶的活性及抑制剂筛选[3]，研究胞内环境对蛋白间互作的影响等[4]，甚至利用遗传密码拓展技术将含氟非天然氨基酸定点引入蛋白质中的某些位点以探究其功能[5]。
多组分混合物同时分析一直以来是备受关注的研究领域。尽管HPLC广泛应用于多成分同时分析，但是由于其需要对样品进行分离、提取、除盐等步骤，相对耗时。1H NMR由于其对化学环境不敏感，谱峰容易重叠而增加分析难度。宁波大学新药院黄少华课题组近两年来致力于发展高灵敏、高特异性的19F NMR探针，以实现不同种类物质的多组分分析，取得了系列进展。
氨基酸是重要的生命物质及代谢产物。氨基酸及其产物以及不同手性氨基酸水平的变化常常与疾病相关。我们以oTFMBA为衍生化试剂，与氨基酸进行席夫碱反应，其邻位的19F探针可以响应不同席夫碱而表现出不同的19F NMR信号；该方法相比于OPA方法，极大提高了多组分分析的分辨率及灵敏度，并应用于生物样品的分析；并且首次提出可以通过调节pH实现19种氨基酸在1D 19F NMR中同时区分的策略，为多组分同时分析提供一种新思路。该成果发表于Bioorganic Chemistry（https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2022.105818）。
不同手性氨基酸水平的变化与某些疾病密切相关，如阿尔兹海默症表现出脑部D-Asp、D-Ser水平升高等。我们将oTFMBA邻位19F探针替换为手性19F探针，合成了新颖手性衍生化试剂CDApro。该试剂不仅可以实现38种手性氨基酸的鉴别，还可同时区分多达22种的有机胺类，甚至不同二肽。该成果发表于Analytical Chemistry（https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c04823）。
手性羧酸化合物不仅存在于自然界中，在化学合成、医药及食品加工等也广泛应用。利用手性衍生化试剂(R)-TFPA的氨基与手性羧酸的羧基在缩合剂DMTMM作用下形成酰胺，实现了20种不同手性羧酸的同时鉴别；此外，该方法成功应用于不同食品中羧酸的特异性鉴定。该成果于9月20日发表于Analytica Chimica Acta（https://doi.org/10.1016/j.aca.2022.340402）。
此三项工作均在宁大新药院完成，宁大新药院为第一单位，第一作者为黄碧玲博士，与黄少华研究员为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金委以及宁波市顶尖人才项目的资助。
参考文献：
[1] J. Axthelm; S. H. C. Askes; M. Elstner; U. R. G; H. Gorls; P. Bellstedt; A. Schiller. Journal of the American Chemical Society 2017, 139, 11413-11420.
[2] Y. Zhao; L. Chen; T. M. Swager. Angewandte Chemie 2016, 55, 917-21.
[3] A. Mlynarska-Cieslak; M. Chrominski; T. Spiewla; M. R. Baranowski; M. Bednarczyk; J. Jemielity; J. Kowalska. ACS chemical biology 2022, 17, 661-669.
[4] S. L. Speer; W. Zheng; X. Jiang; I. T. Chu; A. J. Guseman; M. Liu; G. J. Pielak; C. Li.. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2021, 118, 1-7.
[5] F. Zhang; Q. Zhou; G. Yang; L. An; F. Li; J. Wang. Chemical communications 2018, 54, 3879-3882.
