[發明專利]ω-乙烯砜基雙硫化合物、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201410539887.1
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104311465A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 程昉;王漢奇;李明洋;曲景平;彭偉
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C07C323/65
• 分類號: C07C323/65;C07C319/22;C07K17/10;C07K17/02
• 代理公司: 大連智慧專利事務所 21215
• 代理人: 周志艦

技術領域

本發明涉及一類ω-乙烯砜基雙硫化合物及其制備方法和應用。

背景技術

現代生物醫藥技術中，生物化學傳感器作為生物技術自動化的基礎成為了一種有力工具，從而引起了廣泛的關注。其中無標記生物化學傳感技術由于其無需標記，樣品需求量小，樣品可回收，重復性好等優點，推動了傳感器在生物醫學領域更加廣泛的應用。

作為生物化學傳感器的核心之一，生化識別系統在生物化學傳感器中占據著重要位置。生化識別系統通常涉及被測生物/化學分子與芯片表面的特異性結合，實現光、電等物理信號的變化，從而達到對生物化學分子的特異性定量檢測。因而對傳感器芯片表面進行生物/化學修飾，從而進行生物/化學分子的固定，達到識別特異性成為生物傳感器識別系統構建的必備步驟。

目前已有的表面制備與修飾技術中，有機硫化物在貴金屬表面的自組裝在眾多領域有著廣泛應用。該方法利用有機硫化物與貴金屬原子之間的結合，通過將貴金屬基底在有機硫化物溶液中浸泡獲得高度有序的有機表面，實現貴金屬表面保護，潤滑性改變，改變生物活性等。由于其操作簡便、表面有序性高等優點，在生物化學傳感中有著重要應用。

現有生物/化學分子固定方法主要涉及氨基和巰基與活性酯的反應，例如：氨基與琥珀酰亞胺反應，巰基與馬來酰亞胺反應。這些方法大多具有專一性，只能與含有固定官能團的生化分子反應。而且，琥珀酰亞胺與馬來酰亞胺類化合物在生理條件下易于水解，不利于生物化學分子的固定過程進行。因而，目前亟需一種具有廣譜性和耐水解性的固定方法。

乙烯基砜基團由于其具有反應廣譜性和強耐水解能力近年來得到了廣泛的關注。乙烯基砜基團在一定的條件下，可以分別于巰基，氨基和羥基反應，對多種生物化學分子進行固定。而且該基團有較強的耐堿性和耐水解性，在生理環境下有良好的穩定性，成為了一種潛力巨大的分子偶聯劑。但是，目前仍然沒有一種可以直接制備含有乙烯基砜基團的表面、實現生物/化學分子固定的化合物和方法。

發明內容：

本發明的目的即在于提供一類新的含有乙烯基砜基團的化合物，該類化合物應當能夠利用硫化物在貴金屬表面的自組裝技術構筑含有乙烯基砜基團的表面，從而實現對多種生物化學分子的固定。

為實現上述發明目的，本發明首先提供一種ω-乙烯砜基雙硫化合物，具有通式I的結構：

通式I中，n是4～18的整數。

本發明另一方面的目的在于提供上述ω-乙烯砜基雙硫化合物的制備方法，包括如下步驟：

(1)式II的化合物與三苯基膦按摩爾比1:1.2～1.4在四氯化碳中回流4小時制備式III的化合物；

其中，m＝n-1；

(2)式III的化合物、偶氮二異丁腈和巰基乙醇按摩爾比1:0.55:1.5～4在石油醚中70～90℃條件下反應3小時制備式IV的化合物；

(3)式IV的化合物與過量的雙氧水在乙酸中60～80℃條件下反應4小時制備式V的化合物；

(4)式V的化合物與硫氫化鈉按摩爾比1:5～10在C_1-4低碳醇/水體系中80～110℃條件下反應12小時，體系冷卻后酸化，得到白色沉淀物；

將白色沉淀物溶于乙酸乙酯，加入催化量的碘和過量的雙氧水，30～40℃反應2小時制備式VI的化合物；

(5)式VI的化合物、三乙胺及甲基磺酰氯按摩爾比1:8～20:2～4在二氯甲烷中于室溫條件下反應2小時制備式I的化合物，

再者，本發明還提供上述ω-乙烯砜基雙硫化合物在自組裝膜制備中的應用。該自組裝膜的制備方法，包括將貴金屬載體浸泡于母液中進行自組裝的步驟，所述母液為含有上述本發明的ω-乙烯砜基雙硫化合物的溶液，自組裝溫度4～30℃，自組裝時間2～72h。

在一方面，通過上述制備方法所之所制備的自組裝膜也是本發明的目的之一。

本發明所述的ω-乙烯砜基雙硫化合物能在金、銀等貴金屬表面形成高度有序的自組裝膜，所得自組裝膜表面的乙烯基砜基團在一定的條件下可以分別與含有巰基、氨基和羥基的生物/化學分子反應，用以分子偶聯、生物活性材料制備和生化傳感芯片修飾等。并且所制備的膜具有高穩定性，耐水解性，耐堿性，反應廣譜性和操作簡便的優點。而以本發明的ω-乙烯砜基雙硫化合物為原料制備自組裝膜的方法簡便易行，應用極為便捷。

具體實施方式