分子内带有吩噻嗪供电基团的联吡啶钌/锇ECL标记物制造技术

技术编号:3757914 阅读:258 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于精细化工领域,具体涉及一种分子内带有吩噻嗪供电基团的联吡啶钌/锇ECL标记物。分子内带有吩噻嗪供电基团的联吡啶钌/锇ECL标记物具有下列结构通式:M(L)↓[2]L′通式中:M为Ru或Os;L选自任意的2,2′-联吡啶及其衍生物或者1,10-邻菲咯啉(二氮杂菲)及其衍生物,L′选自以上配体,式中:B为-(CH↓[2])↓[n]-,其中n为整数1-10或者在任意位置存在酰胺键基团的烷基链-(CH↓[2])↓[n]-,烷基链总碳数n为整数1-10;P为吩噻嗪(PTZ)或H。本发明专利技术将具有可逆氧化还原活性的电子供体吩噻嗪(PTZ)引入到联吡啶钌/锇ECL标记物结构中,对联吡啶钌/锇配体结构进行修饰,利用分子内和分子间的协同作用,降低胺类共反应物的用量,减少背景干扰,使ECL得到大大增强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精细化工领域,具体涉及一种分子内带有吩噻嗪供电基团的联吡啶钌z锇ECL标记物。
技术介绍
二联吡啶钌Ru(bpy)32+电化学发光(Electrochemiluminescence,简称ECL)具有原 位响应、检测灵敏度高、线性范围宽和仪器简单等优点,在药物分析、氨基酸分析、 DNA探针分析、酶生物传感器领域得到了广泛应用。特别是IGEN Inc.和Gahhersburg MD公司首先将Ru(bpy)^+应用于免疫分析、聚合酶链转录(PCR)产物的测定和基因序列 研究后,Ru(bpy)3"ECL在临床医学、电分析化学、生命科学等领域的应用得到了普遍 关注。(Massey R. J" Powell M. J., Mied R A., et al. WO 87 06 706,1987)Ru(bpy),与三丙胺(TPrA)共混合体系的ECL应用最为广泛,检测限目前己经达到fm 级,该混合体系中的分子间作用以及TPrA氧化的不可逆决定了检测中必须使用大大过量 (100 mM)的TPrA。而TPrA的自身氧化会产生ECL干扰光,这一背景干扰光的存在必然影响到 ECL检测的信噪比、灵敏度以及最低检测限等,从而在根本上制约该混合体系ECL检测应用 的进一步发展。随着科学技术的发展,在很多检测领域对ECL的灵敏度提出了更高的要 求。为此,国内外各硏究组开展了许多卓有成效的研究(1) 通过改变共反应物结构优化电化学发光反应过程。三丙胺(TPrA)是近20年 来研究最充分,应用最广泛的Ru(bpy)3"ECL共反应试剂。而作为2007年新报道的共反 应试剂N, N-二丁基乙醇胺(DBAE)则表现出最为优秀的发光效果。应用金电极和钼电 极作为工作电极,1^0 7)32+-08八£体系ECL分别比Ru(bpy)32、TPrA增强10倍及100倍。 但DBAE的发现还不能彻底改变在ECL检测中必须使用大量还原剂的现状。(2) 组建双核及多核钌金属络合物体系,形成激发态的二价Ru是整个ECL过程的 基础,所以增加中心金属的数量势必会提高ECL的强度。双核及多核钌金属络合物体系成为相关研究的 一 个热点。(3)应用分子内电子转移机理设计新型ECL标记物。将TPrA通过共价键引入联吡啶 配体中,依靠分子内电子转移作用实现ECL检测,在具体实施过程中可以观察到ECL 现象,但相比现有共混合体系的分子间ECL,发光强度相对较弱。
技术实现思路
本专利技术的目的是改进现有共混合体系中三联吡啶钌一共反应物分子间作用造成体系电子 传递效率低,必须使用大大过量胺类共反应物的缺点,提供一种能够在降低胺类共反应物用 量的同时,增强ECL强度的联吡啶钌/锇ECL标记物。为达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案分子内带有吩噻嗪供电基团的联吡啶钌 /锇ECL标记物具有下列结构通式-M (L)2L'通式中M为Ru或Os; L选自任意的2,2'-联吡啶及其衍生物或者1,10-邻菲咯啉(二氮杂菲)及其衍生物,L'选自以下配体式中B为-(CH2V,其中n为整数l-10或者在任意位置存在酰胺键基团的烷基 链-(CH2)n-,烷基链总碳数n为整数1-10; P为吩噻嗪(PTZ)或H。分子内带有吩噻嗪供电基团的联吡啶钌/锇ECL标记物的合成方法如下以4,4'-二甲基联吡啶为原料,经历单甲基锂化,联吡啶侧链的延长以及吩噻嗪 (PTZ)亲核取代反应等合成以不同链长碳链连接的ECL标记物Ru-PTZ;同时,以邻 苯二甲酰亚胺为原料采用Gabrial合成法合成丙基胺取代的吩噻嗪(PTZ);以2-乙酰 基吡啶为原料采用Krohnke吡啶合成法合成4-甲基联吡啶,之后经历甲基氧化,最后与丙基胺取代的吩噻嗪(PTZ)反应合成带有酰胺键的ECL标记物Ru-A-PTZ。本专利技术的有益效果是将具有可逆氧化还原活性的电子供体吩噻嗪(PTZ)引 入到联吡啶钉/锇ECL标记物结构中,对联吡啶钌/锇配体结构进行修饰,利用分子 内和分子间的协同作用,降低胺类共反应物的用量,减少背景干扰,使ECL得到大 大增强。 附图说明图1是采用铂(Pt)为工作电极,实施例1制备的ECL标记物Ru-PTZ和参比化合 物三联吡啶钌Ru(bpy),分别在三丙胺(TPrA )作用下的电化学发光强度对比图。图2是采用金(Au)为工作电极,实施例1制备的ECL标记物Ru-PTZ和参比化合 物三联吡啶钌Ru(bpy),+分别在三丙胺(TPrA)作用下的电化学发光强度对比图。图3是采用铂(Pt)为工作电极,实施例2制备的ECL标记物Ru-A-PTZ和参比化 合物三联吡啶钌Ru(bpy)^分别在三丙胺(TPrA )作用下的电化学发光强度对比图。图4是采用金(Au)为工作电极,实施例2制备的ECL标记物Ru-A-PTZ和参比化 合物三联吡啶钉Ru(bpy)^+分别在三丙胺(TPrA)作用下的电化学发光强度对比图。图5是三丙胺(TPrA)的浓度对实施例1制备的ECL标记物Ru-PTZ和参比化合物 三联吡啶钌Ru(bpy)32+电化学发光强度的影响示意图。 具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述,但并不影响本专利技术的保护范围。实施例1ECL标记物Ru-PTZ的合成反应式如下所示<formula>formula see original document page 6</formula>(1)中间体l的合成将25ml单口瓶、注射器(1 mlx2、 10mlxl)放入烘箱,彻底烘干水分后,将l ml除水THF 及0.82ml除水二异丙胺(5.88mmo1)通过注射器注入25 ml单口瓶,并用橡胶塞密封置于冰 水浴中。将连接于油泵的针头插入单口瓶抽真空,并置换N2,反复3次,之后用注射器抽取2.2 mol/L正丁基锂的正己垸溶液2.4ml (5.43mmo1)注入N2氛围的单口瓶中,搅拌备用。将lg4, 4,-二甲基-2,2,-联吡啶(5.43mmo1) 、 40 ml除水THF加入100 ml单口瓶中,并 用橡胶塞密封置于冰水浴中,抽真空,置换N2,反复3次。用注射器将25 ml单口瓶中的溶液 全部抽出缓慢注入100ml三口瓶中,无色溶液变为棕褐色,冰水浴搅拌lh。用注射器将1.6ml, 1,3-二溴丙烷(16.29 mmol)注入三口瓶中,撤去冰水浴,反应3 h 后溶液变为黄色,加入50ml磷酸缓冲液(PH = 7),并用二氯甲烷(3x50 ml)萃取,无水 硫酸钠干燥有机相,旋转蒸千后硅胶柱色谱分离(二氯甲烷-乙酸乙酯,4: 1)得淡黄色透明 油状物0.97g,收率为85%。(2) 中间体2的合成25 ml单口圆底烧瓶中加入吩噻嗪(PTZ) 0.5 g (2.5 mmol),氢化钠0.06 g (2.5 mmol), 溶解于10mLDMF, N2保护下室温反应1 h后加入1.5 g中间体1 (5 mmol)。加热回流12小 时后冷却至室温,减压蒸丁-溶剂,硅胶柱分离(石油醚/CH2C1^5: 1),得到棕黄色油状物0.6 g。收率为80%。(3) Ru(bpy)2Cl22H20的合成将RuCl3'3H20 (3.9 g, 19.9 mmol)和2, 2'-联吡淀(4.68 g, 本文档来自技高网
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【技术保护点】
分子内带有吩噻嗪供电基团的联吡啶钌/锇ECL标记物,其特征在于,该联吡啶钌/锇ECL标记物具有下列结构通式: M(L)↓[2]L′ 通式中:M为Ru或Os;L选自任意的2,2′-联吡啶及其衍生物或者1,10-邻菲咯啉(二氮杂菲) 及其衍生物,L′选自以下配体: *** 式中:B为-(CH↓[2])↓[n]-,其中n为整数1-10或者在任意位置存在酰胺键基团的烷基链-(CH↓[2])↓[n]-,烷基链总碳数n为整数1-10;P为吩噻嗪(PTZ)或H。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙世国杨洋樊江莉彭孝军刘凤玉
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:91[中国|大连]

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