一类电化学发光体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种构建电化学发光体的合成方法及应用，该两种电化学发光体LU

【技术实现步骤摘要】
一类电化学发光体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于有机小分子电化学发光体领域，具体涉及一类电化学发光体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]由于近零光学背景和光漂白，电化学发光(ECL)自1960年代中期的开创性工作以来，已被广泛用于追求临床诊断、食品分析、环境监测和生物成像等不同领域的分析极限。作为核心组件之一，ECL发光体直接决定了应用中的策略和性能。因此，开发具有多种形式和卓越性能的新发光体一直是基于ECL研究的前沿之一，但仍然是一个艰巨的挑战。原则上，对于共反应剂机制的ECL发光体，产生高效的发光信号有三个必要的前提条件。首先，ECL发光体能很好的与工作电极交换高能电子。其次，处于高能状态的ECL发光体可以与共反应剂自由基反应并产生激发态，在此期间，水溶液中的高能发光体不会发生自我湮灭或被环境中的分子淬灭。最后，辐射跃迁应该主导激子的最终归宿。对于大多数的分子而言，即使是具有优良光物理性质的荧光染料，均很难满足上述所有的条件，这极大限制了ECL活性分子的类型。
[0003]目前的ECL发光体依据结构特点可以分为三类，金属配合物，半导体纳米颗粒/纳米团簇，和共轭有机分子。为了提高ECL效率并适应不同的应用方案，研究者通过电位控制聚集诱导、自增强、结晶、以及其他策略，在调节电极界面、发光体和/或共反应剂之间的电子传输方面做出了巨大努力。尽管在机理研究和一些应用方面取得了空前的进展，但开发具有高ECL效率、良好的水溶性/分散性和易于修饰的ECL发光体仍处于起步阶段。例如，当前在水溶液体系中只有三(2,2'
‑
联吡啶)钌(II)([Ru(bpy)3]2+
)被用于商业化的ECL系统，ECL发光体的匮乏和开发难度，大大阻碍了它们在未来肿瘤诊断中应用。因此，ECL发光体的普适性开发策略以及实现其多样化应用的研究是科学研究的重点和热点。
[0004]此外，尽管有很多具有优良光物理特性的荧光分子，但是它们中的大多数是没有ECL信号的。其次，传统的ECL传感通常需借助于免疫传感机制，以抗原
‑
抗体或适配体作为媒介来实现传感分析，很难实现没有相应媒介的催化酶类的检测，因此也极大的限制了ECL传感在催化酶类的检测中的应用。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一类全新的电化学发光体，本专利技术提出了一种普适性的“分子嫁接”策略，成功的设计出两种ECL发光体，利用能量共振转移的方式，将染料分子嫁接于高性能的ECL引发剂上，点亮了ECL非活性染料，且实现了ECL发光体和应用的拓展。按照类似的嫁接原理，将数量庞大且传感机制多样的荧光染料，以RET作为桥梁，嫁接于现有的高性能ECL引发剂上，以实现ECL发光体和应用的拓展。作为概念证明，两种经典不具备ECL活性的染料，即7
‑
(二乙基氨基)香豆素
‑3‑
羧酸和3
‑
(4
‑
氨基
‑
1,8
‑
萘二甲酰亚胺基)丙酸，与作为ECL引发剂的鲁米诺分子通过共价连接，以近乎100％的RET
效率点亮了染料分子的ECL信号。此外，通过对分子中染料部分上的取代基进行修饰，可以进一步对ECL发射信号微调，同时实现催化酶的活性分析。
[0006]本专利技术提出了所述电化学发光体的制备方法和应用。
[0007]技术方案：为了实现上述目的，本专利技术所述构建的两种ECL发光体，简称分别为LU
‑
CO和LU
‑
NA，结构分别如式(1)和(2)所示：
[0008][0009]本专利技术所述的电化学发光体的制备方法，包括如下步骤：
[0010](1)将鲁米诺(LU)、4
‑
Boc
‑1‑
哌嗪乙酸(化合物1)和1H
‑
苯并三唑
‑1‑
基氧三吡咯烷基六氟磷酸盐混合，在惰性气体保护下加入二甲基甲酰胺和N，N
‑
二异丙基乙胺搅拌反应，反应完成后淬灭，有机相洗涤干燥后，通过减压蒸馏得到了化合物2，将化合物2溶于二氯甲烷和三氟乙酸的混合液中并搅拌反应，反应完成后溶液经减压蒸馏干燥，粗品纯化，获得的LU
‑
NH；
[0011](2)将LU
‑
NH、7
‑
(二乙胺基)香豆素
‑3‑
羧酸和N
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)
‑
N'
‑
乙基碳二亚胺盐酸盐溶于DMF，搅拌后向溶液中加入DIEA继续搅拌反应，反应结束后萃取，洗涤，干燥，减压蒸馏，粗品提纯为LU
‑
CO，即为式(1)化合物；
[0012](3)将LU
‑
NH、3
‑
(4
‑
氨基
‑
1,8
‑
萘二甲酰亚胺基)丙酸和N
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)
‑
N'
‑
乙基碳二亚胺盐酸盐溶于DMF，搅拌后向溶液中加入DIEA继续搅拌反应，反应结束后萃取，洗涤，干燥，减压蒸馏，粗品提纯为LU
‑
NA，即为式(2)化合物；
[0013]其反应路线如下所示：
[0014][0015]其中，步骤(1)中原料为鲁米诺，4
‑
Boc
‑1‑
哌嗪乙酸，1H
‑
苯并三唑
‑1‑
基氧三吡咯烷基六氟磷酸盐(PyBOP)，碱为N，N
‑
二异丙基乙胺(DIEA)，在室温下搅拌，溶剂为DMF。
[0016]其中，步骤(1)中通过薄层色谱法监测反应完成后，加入H2O淬灭反应，有机相分别用饱和氯化铵、碳酸氢钠和氯化钠洗涤，有机相经无水硫酸镁干燥后，通过减压蒸馏得到了化合物2。
[0017]其中，步骤(1)中鲁米诺和化合物1的摩尔比为0.1:1
‑
1:100。
[0018]作为优选，所述鲁米诺和化合物1的摩尔比为1:1。
[0019]其中，步骤(1)中溶于二氯甲烷和三氟乙酸的混合液中并搅拌5小时，所述二氯甲烷和三氟乙酸的体积比为1:1，薄层色谱(TLC)监测反应完成后，溶液经减压蒸馏，干燥，粗品经硅胶柱色谱纯化，获得的LU
‑
NH为浅黄色粉末。
[0020]其中，步骤(2)所述LU
‑
NH和7
‑
(二乙胺基)香豆素
‑3‑
羧酸(CO，CAS：50995
‑
74
‑
9)的摩尔比为1:1
‑
50:1，优选摩尔比为23:19。所述LU
‑
NH，7
‑
(二乙基氨基)香豆素
‑3‑
羧酸(CO),N
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一类电化学发光体，其特征在于，所述电化学发光体其结构如式(1)或者(2)所示：2.一种权利要求1所述的电化学发光体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将鲁米诺、4
‑
Boc
‑1‑
哌嗪乙酸和1H
‑
苯并三唑
‑1‑
基氧三吡咯烷基六氟磷酸盐混合，在惰性气体保护下加入N,N
‑
二甲基甲酰胺和N，N
‑
二异丙基乙胺搅拌反应，反应完成后淬灭，有机相洗涤干燥后，通过减压蒸馏得到了化合物2，将化合物2溶于二氯甲烷和三氟乙酸的混合液中并搅拌反应，反应完成后溶液经减压蒸馏干燥，粗品纯化，获得的LU
‑
NH；(2)将LU
‑
NH、7
‑
(二乙胺基)香豆素
‑3‑
羧酸和N
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)
‑
N'
‑
乙基碳二亚胺盐酸盐溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺，搅拌后向溶液中加入N,N
‑
二异丙基乙胺继续搅拌反应，反应结束后萃取，洗涤，干燥，减压蒸馏，粗品提纯为LU
‑
CO，即为式(1)化合物；(3)将LU
‑
NH、3
‑
(4
‑
氨基
‑
1,8
‑
萘二甲酰亚胺基)丙酸和N
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)
‑
N'
‑
乙基碳二亚胺盐酸盐溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺，搅拌后向溶液中加入N,N
‑
二异丙基乙胺继续搅拌反应，反应结束后萃取，洗涤，干燥，减压蒸馏，粗品提纯为LU
‑
NA，即为式(2)化合物。3.根据权利要求2所述的电化学发光体的制备方法，其特征在于，其反应路线如下所示：
4.根据权利要求2所述的电化学发光体的制备方法，其特征在于，步骤(1)中通过薄层色谱法监测反应完成后，加入H2O淬灭反应，有机相分别用饱和氯化铵、碳酸氢钠和氯化钠洗涤，有机相经无水硫酸镁干燥后，通过减压蒸馏得到了化合物2。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：张袁健，方艳峰，郑永军，沈艳飞，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：