具有含脱氧核糖的连接体基团的聚合物染料制造技术

公开了可用作荧光或有色染料的化合物。所述化合物具有下面的结构(I)或其立体异构体、互变异构体或盐：其中R1、R2、R3、R4、R5、L

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有含脱氧核糖的连接体基团的聚合物染料
[0001]专利技术背景
[0002]领域
[0003]本公开通常涉及具有脱氧核糖连接体基团的聚合物荧光或有色染料，和它们的制备方法以及在各种分析方法中的用途。
[0004]相关技术的描述
[0005]已知的是荧光和/或有色染料特别适合于其中期望高度灵敏的检测试剂的应用。能够优先标识样品中的特定成分或组分的染料使得研究者能够确定所述特定成分或组分的存在、量和/或位置。另外，可以监控特定系统关于它们在多种环境中的空间和时间分布。
[0006]荧光和比色方法在化学和生物中是极其广泛的。这些方法给出了关于生物分子的存在、结构、距离、取向、络合和/或位置的有用信息。另外，时间分辨法已经越来越多地用于动态和动力学测量中。结果，已经开发了许多用于生物分子如核酸和蛋白质的荧光或颜色标记的策略。由于生物分子的分析典型地在含水环境中进行，因此已经聚焦于开发和使用水溶性染料。
[0007]高度荧光的或有色的染料是令人期望的，因为使用这样的染料增加了信噪比并且提供其他相关的益处。因此，已经进行了尝试来增加来自已知的荧光的和/或有色的结构部分的信号。例如已经预期制备了包含两个或更多个荧光的和/或有色的结构部分的二聚物和聚合物化合物，以使得这样的化合物将产生更亮的染料。然而，作为分子内荧光猝灭的结果，已知的二聚物和聚合物染料未能实现所期望的亮度增加。
[0008]因此本领域需要具有增加的摩尔亮度的染料。理想地，这样的染料和生物标记剂应当是强烈颜色的或荧光的，并且应当可用于多种颜色和荧光波长。本公开满足了这种需要和提供了进一步的相关优点。
[0009]简要概述
[0010]简言之，本公开的实施方案通常涉及可用作水溶性的荧光和/或有色染料和/或探针的化合物，其能够目视检测分析物分子如生物分子，以及用于它们的制备的试剂。还描述了使用所述染料来目视检测分析物分子的方法。
[0011]本公开染料的实施方案包括两种或更多种荧光和/或有色结构部分，其通过连接体(例如“L
2”、“L
3”、“L
4”、“L
5”和“L
6”)共价连接。与先前报告的二聚物和/或聚合物染料相反，本专利技术的染料显著亮于相应的单体染料化合物。同时，不希望受限于理论，据信所述连接体结构部分在荧光和/或有色结构部分之间提供足够的空间分离，以减少和/或消除分子内荧光猝灭。
[0012]本公开实施方案的水溶性荧光或有色染料是强烈颜色和/或荧光的，并且可以通过目视检查或其他手段来容易地观察。在一些实施方案中，所述化合物可以在没有事先照射或化学或酶活化的情形下观察。通过适当地选择本文所述的染料，可以获得多种颜色的目视可检测的分析物分子。
[0013]在一种实施方案中，提供了具有下面的结构(I)的化合物或其立体异构体、互变异构体或盐：
[0014][0015]其中R1、R2、R3、R4、R5、L
1a
、L
1b
、L2、L3、L4、L5、L6、L7、M1、M2、q、w、m和n如本文所定义。结构(I)的化合物可用于多种应用，包括用作各种分析方法中的荧光和/或有色染料。
[0016]在另一实施方案中，提供了一种使样品着色的方法，该方法包括向所述样品中加入当所述样品在适当的波长下被照射时足以产生光学响应的量的结构(I)的化合物。
[0017]在再其他实施方案中，本公开提供一种目视检测分析物分子的方法，包括：
[0018](a)提供结构(I)的化合物；和
[0019](b)通过它的可见性能来检测所述化合物。
[0020]其他公开的方法包括一种目视检测生物分子的方法，该方法包括：
[0021](a)将结构(I)的化合物与一种或多种生物分子混合；和
[0022](b)通过它的可见性能来检测所述化合物。
[0023]其他实施方案提供了一种目视检测分析物的方法，该方法包括：
[0024](a)提供本文公开的化合物，其中R1或R2包含连接体，所述连接体包含到对于分析物具有特异性的目标结构部分的共价键；
[0025](b)将所述化合物和分析物进行混合，由此将所述目标结构部分和分析物相联；和
[0026](c)通过它的可见性能来检测所述化合物。
[0027]其他实施方案涉及一种组合物，其包含结构(I)的化合物和一种或多种分析物分子如生物分子。还提供了这样的组合物用在检测一种或多种生物分子的分析方法中的用途。
[0028]本公开的这些和其他方面将通过参考下面的详述而变得显而易见。
附图说明
[0029]在附图中，相同的附图标记表示类似元件。附图中元件的尺寸和相对位置无需按比例绘制，并且这些元件的一些经放大和定位以改进附图的易读性。此外，所绘制元件的特定形状不意图传递关于特定元件的实际形状的任何信息，并且仅为了易于在附图中识别而选择。
[0030]图1显示了化合物I-1和对比化合物的PAGE凝胶。
[0031]图2显示了化合物I-2和对比化合物的PAGE凝胶。
[0032]详述
[0033]在下面的描述中，阐述了某些具体细节以便提供对于本公开各种实施方案的彻底
理解。然而，本领域技术人员将理解本公开可以在没有这些细节的情形下实践。
[0034]除非上下文另有需要，否则在整个本说明书和权利要求中，词语“包含/包括(comprise)”及其变体如“包含/包括(comprises)”和“包含/包括(comprising)”被解释为是开放的，包含性含义，即“包括但不限于”。
[0035]在本说明书整个中提及“一种实施方案”或“一个实施方案”表示与所述实施方案相关而描述的特定特征、结构或特性包括在本公开的至少一种实施方案中。因此，在本说明书整个中各种地方出现的措词“在一种实施方案中”或“在一个实施方案中”不必须全部指的是相同的实施方案。此外，所述特定特征、结构或特性可以以任何合适方式在一种或多种实施方案中组合。
[0036]“氨基”指的是-NH2基团。
[0037]“羧基”指的是-CO2H基团。
[0038]“氰基”指的是-CN基团。
[0039]“甲酰基”指的是-C(＝O)H基团。
[0040]“羟基(hydroxy)”或“羟基(hydroxyl)”指的是-OH基团。
[0041]“亚氨基”指的是＝NH基团。
[0042]“硝基”指的是-NO2基团。
[0043]“氧代”指的是＝O取代基。
[0044]“巯基”指的是-SH基团。
[0045]“硫代”指的是＝S基团。
[0046]“烷基”指的是仅由碳和氢原子组成的直链或支化烃链基团，不含有不饱和度，具有1-12个碳原子(C
1-C
12
烷基)，1-8个碳原子(C
1-C8烷基)或1-6个碳原子(C
1-C6烷基)，并且其通过单键连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有下面的结构(I)的化合物或其立体异构体、盐或互变异构体：其中：M1和M2在每次出现时独立地是包含发色团的结构部分；L
1a
在每次出现时独立地是杂亚芳基连接体；L
1b
、L2、L3、L5、L6和L7在每次出现时独立地是任选的亚烷基、亚烯基、亚炔基、杂亚烷基、杂亚烯基或杂亚炔基连接体；L4在每次出现时独立地是亚烷基、亚烯基、亚炔基、杂亚烷基、杂亚烯基或杂亚炔基连接体；R1和R2各自独立地是H、OH、SH、烷基、烷氧基、烷基醚、杂烷基、-OP(＝R
a
)(R
b
)R
c
、Q或其受保护的形式，或是L'；R3在每次出现时独立地是H、烷基或烷氧基；R4在每次出现时独立地是OH、SH、O-、S-、OR
d
或SR
d
；R5在每次出现时独立地是氧代、硫代或不存在；R
a
是O或S；R
b
是OH、SH、O-、S-、OR
d
或SR
d
；R
c
是OH、SH、O-、S-、OR
d
、OL'、SR
d
、烷基、烷氧基、杂烷基、杂烷氧基、烷基醚、烷氧基烷基醚、磷酸酯、硫代磷酸酯、磷烷基、硫代磷烷基、磷烷基醚或硫代磷烷基醚；R
d
是反离子；Q在每次出现时独立地是包含反应性基团的结构部分，或其受保护的形式，其能够与分析物分子、目标结构部分、固体载体或互补反应性基团Q
′
形成共价键；L'在每次出现时独立地是包含到Q的共价键的连接体、包含到目标结构部分的共价键的连接体、包含到分析物分子的共价键的连接体、包含到固体载体的共价键的连接体、包含到固体载体残基的共价键的连接体、包含到核苷的共价键的连接体或包含到结构(I)的另外化合物的共价键的连接体；m在每次出现时是1或更大的整数；n是1或更大的整数；和q和w在每次出现时独立地是0或1，前提是至少1次出现的w是1。2.权利要求1的化合物，其中至少1次出现的L
1a
是任选取代的5-7元杂亚芳基连接体。
3.权利要求1-2任一项的化合物，其中L
1a
在每次出现时独立地是任选取代的5-7元杂亚芳基连接体。4.权利要求1-3任一项的化合物，其中L
1a
在每次出现时是取代的。5.权利要求1-4任一项的化合物，其中L
1a
在每次出现时用至少一个氧代取代。6.权利要求1-5任一项的化合物，其中至少1次出现的L
1b
是取代的。7.权利要求1-6任一项的化合物，其中L
1b
是用氧代取代的。8.权利要求1-7任一项的化合物，其中L
1a
具有下面的结构之一：9.权利要求1-8任一项的化合物，其中所述化合物具有下面的结构(Ia)：10.权利要求1-9任一项的化合物，其中至少1次出现的L3是亚烷基连接体。11.权利要求1-10任一项的化合物，其中L3在每次出现时是亚烷基连接体。12.权利要求1-11任一项的化合物，其中至少1次出现的L2是不存在的。13.权利要求1-12任一项的化合物，其中在每次出现时L2是不存在的。14.权利要求1-13任一项的化合物，其中至少1次出现的L5或L6是杂亚烷基。15.权利要求1-14任一项的化合物，其中至少1次出现的L4包含环氧烷。16.权利要求1-15任一项的化合物，其中至少1次出现的L5或L6包含环氧烷。17.权利要求15-16任一项的化合物，其中所述环氧烷是环氧乙烷。18.权利要求17的化合物，其中所述环氧乙烷是聚环氧乙烷。19.权利要求1-18任一项的化合物，其中至少1次出现的R3是H。20.权利要求1-19任一项的化合物，其中所述化合物具有下面的结构(Ib)或(Ic)之一：
其中：L
1b
在每次出现时独立地是任选取代的亚烷基或任选取代的杂亚烷基连接体。21.权利要求1-20任一项的化合物，其中所述化合物具有下面的结构(Id)或(Ie)之一：
其中，Z是整数1-100。22.权利要求1-21任一项的化合物，其中L
1b
在每次出现时独立地是包含酰胺官能团或三唑基官能团。23.权利要求1-22任一项的化合物，其中R5在每次出现时独立地是OH、O-或OR
d
。24.权利要求1-23任一项的化合物，其中R4在每次出现时是氧代。25.权利要求1-24任一项的化合物，其中R1和R2各自独立地是OH或-OP(＝R
a
)(R
b
)R
c
。26.权利要求1-24任一项的化合物，其中R1或R2中的一个是OH或-OP(＝R
a
)(R
b
)R
c
，并且R1或R2中的另一个是Q或包含到Q的共价键的连接体。27.权利要求1-24任一项的化合物，其中R1和R2各自独立地是-OP(＝R
a
)(R
b
)R
c
。28.权利要求25-27任一项的化合物，其中R
c
是OL'。29.权利要求28的化合物，其中L'是连接到以下各项的杂亚烷基连接体：Q、目标结构部分、分析物分子、固体载体、固体载体残基、核苷或结构(I)的另外化合物。30.权利要求29的化合物，其中L'包含环氧烷或磷二酯结构部分，或其组合。31.权利要求30的化合物，其中L'具有下面的结构：
其中：m”和n”独立地是整数1-10；R
e
是H、电子对或反离子；L”是R
e
或直接键或到以下各者的连接：Q、目标结构部分、分析物分子、固体载体、固体载体残基、核苷或结构(I)的另外化合物。32.权利要求29-31任一项的化合物，其中所述目标结构部分是抗体或细胞表面受体拮抗剂。33.权利要求1-31任一项的化合物，其中R1或R2具有下面的结构之一：
34.权利要求1-33任一项的化合物，其中R1或R2具有下面的结构：35.权利要求1-31任一项的化合物，其中Q包含亲核反应性基团、亲电子反应性基团或环加成反应性基团。36.权利要求35的化合物，其中Q包含巯基、二硫化物、活化酯、异硫氰酸酯、叠氮化物、炔、烯、二烯、亲二烯体、酸卤化物、磺酰基卤化物、膦、α-卤代酰胺、生物素、氨基或马来酰亚胺官能团。37.权利要求36的化合物，其中所述活化酯是N-琥珀酰亚胺酯、亚氨酸酯或聚氟苯基
酯。38.权利要求36的化合物，其中所述叠氮化物是烷基叠氮化物或酰基叠氮化物。39.权利要求1-31任一项的化合物，其中Q是选自表1的结构部分。40.权利要求1-24任一项的化合物，其中R1或R2中一个是OH或-OP(＝R
a
)(R
b
)R
c
，并且R2或R3中的另一个是包含到分析物分子的共价键的连接体、包含到目标结构部分的共价键的连接体或包含到固体载体的共价键的连接体。41.权利要求40的化合物，其中所述分析物分子是核酸、氨基酸或其聚合物。42.权利要求40的化合物，其中所述分析物分子是酶、受体、受体配体、抗体、糖蛋白、适配体或朊病毒。43.权利要求40的化合物，其中所述目标结构部分是抗体或细胞表面受体拮抗剂。44.权利要求40的化合物，其中所述固体载体是聚合物珠或非聚合物珠。45.权利要求1-44任一项的化合物，其中n是整数1-100。46.权利要求1-45任一项的化合物，其中n是整数1-10。47.权利要求1-46任一项的化合物，其中m是整数7-12。48.权利要求1-46任一项的化合物，其中m是整数3-6。49.权利要求1-48任一项的化合物，其中M1和M2在每次出现时独立地是包含四个或更多个芳基或杂芳基环的结构部分，或其组合。50.权利要求1-49任一项的化合物，其中M1和M2在每次出现时独立地是荧光的或有色的。51.权利要求50的化合物，其中M1和M2是荧光的。52.权利要求1-51任一项的化合物，其中M1和M2在每次出现时独立地包含含至少四个...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：美国索尼公司，
类型：发明
国别省市：