[發明專利]新型三聚稀土銪配合物及其制備方法

在審

• 申請號: 202011216580.X
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112552238A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 劉元忠;姜琛昱;劉濤;高廣興;劉坤良;孫靖
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所;濟南國科醫工科技發展有限公司
• 主分類號: C07D231/12
• 分類號: C07D231/12;C07F5/00;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 孔凡玲

本發明公開了新型三聚稀土銪配合物及其制備方法，該配合物具有如下式(I)所示的化學結構式；其中，配合物MO的化學結構式如下式(Ⅱ)所示：本發明提供的新型三聚稀土銪配合物，通過多聚穴醚化合物與稀土銪進行配位形成可應用生物標記的熒光材料，其摩爾消光系數相對于現有產品能提高4倍左右(80000M^?1cm^?1)，可提高檢測的靈敏度和準確度，適于作為熒光染料分子標記核酸、蛋白等生物分子以用于生物醫學領域的檢測。

技術領域

本發明涉及配位化合物制備技術領域，特別涉及一種新型三聚稀土銪配 合物及其制備方法。

背景技術

時間分辨熒光共振能量轉移技術利用了兩種熒光基團的能量轉移，這兩 種熒光基團分別稱為(能量)供體和(能量)受體，供體被外來能源激發(例 如閃光燈或激光)，如果它與受體在足夠近的距離之內，可以將能量共振轉 移到受體上；受體受到激發，發出特定波長的發射光。該技術主要是利用長 壽命的熒光供體結合時間分辨的檢測方法以消除生物自發熒光(熒光壽命幾 納秒)干擾。其優點是檢測靈敏度高、可靠、試驗結果假陽性率低。而且實 驗方式操作簡單，節約實驗時間和成本。該技術的關鍵點是如何選擇合適的 熒光標記物作為供體，國內外研究較多的熒光標記物可以分為有機分子熒光 化合物(例如化學發光用的吖啶酯、魯米諾等)、量子點(QDs)和金屬熒 光配合物(例如電化學發光用的三聯吡啶釕等)。有機化合物類型熒光標記 物普遍存在猝滅率高，在光照條件下不穩定等問題。量子點在復雜生物樣本 中存在非特異性吸附多、抗干擾能力差的問題。

稀土熒光配合物因具有分子量小、改性容易、光激發穩定性好、抗干擾 能力強等特點，是作為時間分辨熒光共振能量轉移技術中熒光供體是一種理 想材料。這些類型的熒光配合物具有如下幾個基本性質：1)具有較長的熒光 壽命，可以排除背景熒光的干擾；2)具有高的熒光量子產率，提高光能量的 利用率；3)配體和中心金屬離子可以形成穩定的結構，保證標記分子在復 雜生物環境中的保持穩定。所以熒光配合物作為時間分辨熒光共振能量轉移 技術中熒光供體是一種理想材料，是提高該技術靈敏度的最關鍵部分。稀土 熒光配合物可以分為冠醚類稀土配合物、β-二酮類稀土配合物、穴醚類稀土 配合物、杯芳烴類稀土配合物等。其中，穴醚具有三維空腔，可將金屬離子 強烈地拉入空間格子內部，形成比較穩定的稀土配合物，具有較強的熒光性 質。穴醚與稀土金屬形成的配合物形成是離子化合物，穴醚結構中含有可親 水的氧原子，易于在細胞環境中進行標記，是一種熒光供體的理想材料。

目前，國內外雖已報道多種穴狀配位物，但滿足實際應用不多，理想的 穴狀配位物必須具有高的摩爾吸收系數、高發光效率、長熒光壽命，有較好 的水溶性和激發態化學穩定性(不易為洋氣、水等淬滅)，也要易于生物分 子標記。

已經商品化的稀土穴醚熒光配合物更是甚少，例如法國的Cisbio研制的 應用于藥物篩選Eu³⁺,Tb³⁺穴醚配合物已經可以出售，但是價格非常昂貴，價 格都在1萬/mg以上，而且這種配合物合成步驟多，產率極低；而且該化合 物溶解性并不理想，會使標記工藝復雜化。例如下式A所示的稀土穴醚熒光 配合物，其摩爾消光系數在20000M^-1cm^-1左右，用于檢測指標時檢測限只能 達到10^-9g/L,不能滿足部分檢測指標的要求。

為了滿足更多檢測指標的要求，亟需提供一種摩爾消光系數高、易于標 記的新型熒光材料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種 新型三聚稀土銪配合物及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：提供一種新型三聚稀 土銪配合物，具有如下式(I)所示的化學結構式：

其中，配合物MO的化學結構式如下式(Ⅱ)所示：