專利名稱：一種有機配體、其稀土有機熒光探針材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配體、其熒光探針及其制備方法，特別是一種有機配體、其稀土有機熒光探針材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
稀土熒光標記材料具有壽命長的特點，可用于時間分辨熒光免疫分析。用這種分析技術(shù)可以消除生物分子等背景熒光的干擾，從而大大提高檢測分析的靈敏度和選擇性，現(xiàn)已經(jīng)成為最靈敏的生物檢測技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于熒光標記免疫分析、DNA等生物分子 的分析檢測、疾病診斷、生物分子的適時動態(tài)跟蹤檢測、活體成像分析等方面(Chem. Rev.2010， 110(5) : 2729-2755.)。而時間分辨免疫熒光分析檢測技術(shù)的核心技術(shù)就是用作為生物分子突光標記的聞性能稀土有機突光探針的制備技術(shù)。稀土離子本身的吸收很弱，稀土離子與具有強吸收的有機配體生成的配合物通過有機配體吸收紫外-可見激發(fā)光，然后處于配體激發(fā)態(tài)能級上的電子經(jīng)配體的三重態(tài)能級把能量傳遞給稀土離子的激發(fā)態(tài)能級，產(chǎn)生強的稀土離子特征的窄帶發(fā)射光譜。免疫檢測常用的樣品是血清，血清蛋白熒光的激發(fā)波長為280 nm，發(fā)射波長范圍為325-350 nm,血清中的NADH和膽紅素的熒光發(fā)射波長為430-470 nm,這就要求熒光探針的激發(fā)波長大于330 nm,發(fā)射波長大于500 nm,斯托克斯位移大于50 nm。吡啶-2，6- 二甲酸與Eu3+和Tb3+生成的二配合物具有高的發(fā)光量子效率、易溶于/K、良好的化學(xué)穩(wěn)定性。但是吡啶_2，6- 二甲酸與Eu3+和Tb3+生成的二配合物的固體樣品或稀溶液樣品，激發(fā)波長均位于270-280 nm處，與生物分子的背景吸收波長重合，生物分子與Eu3+和Tb3+熒光探針競爭吸收激發(fā)光能量，從而使生物分子的檢測靈敏度下降(J AlloysCompd, 2010, 501: 42 - 46.)。可以通過合成具有較大的共軛結(jié)構(gòu)的有機配體使稀土配合物的激發(fā)波長向長波長方向移動，但當配體的三重態(tài)能級與稀土離子的最低激發(fā)態(tài)能級接近時，電子從稀土離子的激發(fā)態(tài)能級可以退回到配體的三重態(tài)能級，從而使稀土配合物的發(fā)光效率下降。因此，合成水溶性好、激發(fā)波長較長、穩(wěn)定性好、毒性性小且具有高發(fā)光效率的稀土有機熒光探針，是對生物分子熒光標記和進行時間分辨熒光高靈敏度檢測的基礎(chǔ)，也是提高、改進和完善時間分辨熒光生物檢測技術(shù)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題而提出的，目的提供可用于生物活性分子的時間分辨熒光檢測方法用的稀土有機熒光探針材料及其制備方法，這種稀土有機熒光探針具有很強的熒光強度、良好的水溶性及穩(wěn)定性、對所標記的生物分子的影響小等優(yōu)點，可應(yīng)用于免疫分析、核酸測定、細菌、病毒、微生物的檢測、疾病診斷、活體成像分析等方面。為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種有機配體，其特征在于該有機配體為4_[2’ -(-I, 3-二氧-二氫化-異吲哚-2-位)-乙氧基]-吡啶-2，6- 二甲酸H2PEODPA。一種制備上述的有機配體的方法。其特征在于該方法的具體步驟為
a.將鄰苯二甲酰亞胺溶于四氫呋喃中，在40-60°C溫度下，攪拌下加入無水K2CO3和催化劑用量的四丁基溴化銨，其中無水K2CO3的質(zhì)量為鄰苯二甲酰亞胺質(zhì)量的3 5倍；再加入二溴乙烷，其中鄰苯二甲酰亞胺與二溴乙烷的摩爾比為I :1.5 2;50 60 °C反應(yīng)過夜；過濾除去碳酸鉀，減壓蒸餾除去四氫呋喃和二溴乙烷，得到淡黃色的晶體為2-(2’ -溴乙基)-異二氫吲哚-1，3- 二酮；
b.在乙醇鈉中加入丙酮和草酸二乙酯的混合溶液，其中丙酮和草酸二乙酯的摩爾比為I :2，50 60 °e攪拌I h ;然后加入濃鹽酸和H2O按2 :1 3 I的體積比配制成的混合溶液，攪拌反應(yīng)24小時；除去乙醇后，向剩余物中加入濃鹽酸和H2O按1:5 I 6的體積比配制成的混合溶液，攪拌反應(yīng)60 72 h;抽濾，固體沉淀分別用蒸餾水和丙酮洗滌、 干燥，，得4-吡喃酮-2，6- 二甲酸；
c.將4-吡喃酮-2，6-二甲酸溶于濃氨水中，室溫攪拌反應(yīng)48小時；除去大部分氨水后，加濃鹽酸至沉淀產(chǎn)生，抽濾，冷水洗滌后干燥；將干燥后的產(chǎn)物溶于無水乙醇中，攪拌下緩慢滴加催化劑用量的濃H2SO4，回流過夜；調(diào)節(jié)溶液的pH至6 7，乙酸乙酯萃取，無水MgSO4干燥后，除去乙酸乙酯得產(chǎn)物4-羥基吡啶-2，6- 二甲酸乙酯。d.將2-(2’_溴乙基)_異二氫吲哚-1,3-二酮和4-羥基吡啶-2,6-二甲酸乙酯溶于乙腈中，攪拌下加入無水K2CO3和催化劑用量的四丁基溴化銨，在惰性氣氛下，升溫至70 °C，攪拌反應(yīng)15 h;冷卻至室溫，減壓蒸餾除去乙腈后，加水，用乙酸乙酯萃??；有機層經(jīng)分離提純得到白色晶體；該白色晶體溶解在水中，酸化后得到最終配體產(chǎn)物h2peodpa。一種稀土有機熒光探針材料，采用上述的有機配體，其特征在于該熒光探針材料為三[4-[2’-(-1，3-二氧-二氫化-異吲哚-2-位)-乙氧基]-吡啶-2，6-二甲酸合過渡金屬酸鈉，即Na3 [RE (PEODPA) 3]。其結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種有機配體，其特征在于該有機配體為4-[2’-(-1，3-ニ氧-ニ氫化-異吲哚-2-位)-こ氧基]-吡啶-2，6- ニ甲酸H2PEODPA0
2.一種制備根據(jù)權(quán)利要去I所述的有機配體的方法；其特征在于該方法的具體步驟為 a.將鄰苯ニ甲酰亞胺溶于四氫呋喃中，在40-60°C溫度下，攪拌下加入無水K2CO3和催化劑用量的四丁基溴化銨，其中無水K2CO3的質(zhì)量為鄰苯ニ甲酰亞胺質(zhì)量的3 5倍；再加入ニ溴こ烷，其中鄰苯ニ甲酰亞胺與ニ溴こ烷的摩爾比為I :1.5 2;50 60 °C反應(yīng)過夜；過濾除去碳酸鉀，減壓蒸餾除去四氫呋喃和ニ溴こ烷，得到淡黃色的晶體為2-(2’ -溴こ基)-異ニ氫吲哚-I, 3- ニ酮； b.在こ醇鈉中加入丙酮和草酸ニこ酯的混合溶液，其中丙酮和草酸ニこ酯的摩爾比 為I :2，50 60 °C攪拌I h ;然后加入濃鹽酸和H2O按2 :1 3 I的體積比配制成的混合溶液，攪拌反應(yīng)24小時；除去こ醇后，向剩余物中加入濃鹽酸和H2O按1:5 I 6的體積比配制成的混合溶液，攪拌反應(yīng)60 72 h;抽濾，固體沉淀分別用蒸餾水和丙酮洗滌、干燥，，得4-吡喃酮-2，6- ニ甲酸； c.將4-吡喃酮-2，6-ニ甲酸溶于濃氨水中，室溫攪拌反應(yīng)48小時；除去大部分氨水后，加濃鹽酸至沉淀產(chǎn)生，抽濾，冷水洗滌后干燥；將干燥后的產(chǎn)物溶于無水こ醇中，攪拌下緩慢滴加催化劑用量的濃H2SO4，回流過夜；調(diào)節(jié)溶液的pH至6 7，こ酸こ酯萃取，無水MgSO4干燥后，除去こ酸こ酯得產(chǎn)物4-羥基吡啶-2，6- ニ甲酸こ酯； d.將2-(2’-溴こ基)-異ニ氫吲哚-1，3- ニ酮和4-羥基吡啶-2，6- ニ甲酸こ酯溶于こ腈中，攪拌下加入無水K2CO3和催化劑用量的四丁基溴化銨，在惰性氣氛下，升溫至70°C，攪拌反應(yīng)15 h ;冷卻至室溫，減壓蒸餾除去こ腈后，加水，用こ酸こ酯萃取；有機層經(jīng)分離提純得到白色晶體；該白色晶體溶解在水中，酸化后得到最終配體產(chǎn)物H2PE0DPA。
3.—種稀土有機熒光探針材料，采用根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機配體，其特征在于該突光探針材料為ニ [4-[2’ - (-1, 3- ニ氧-ニ氫化_異H引哚-2-位)-こ氧基]-批唳~2,6_ ニ甲酸合過渡金屬酸鈉，即NaJRE(PEODPA)3]。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的稀土有機熒光探針材料，其特征在于所述的過渡金屬為Eu3+、Tb3+’、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Dy3+、Er3+ 或 Yb3+。
5.一種制備根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的稀土有機熒光探針材料的方法，其特征在于該方法的具體步驟為將有機配體H2PEODPA溶于水中，再緩慢滴加可溶性稀土金屬鹽的水溶液，其中可溶性稀土金屬鹽與H2PEODPA的摩爾比為I: 3;調(diào)節(jié)溶液的pH值為8 9,60 80 °C水浴攪拌8 12小時，室溫靜置，待其析出后，過濾，洗滌，真空干燥，得稀土有機熒光探針材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于步驟中所述的可溶性稀土金屬鹽為硝酸鹽或氯化鹽。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三齒有機配體、該有機配體與稀土離子生成的有機熒光探針材料及其制備方法，提供用作生物活性分子分析檢測或成像分析用的水溶性稀土熒光探針。該稀土有機熒光探針材料的組成為其中的紅色熒光探針發(fā)射Eu3+特征的紅色熒光，最強發(fā)射峰位于618nm,綠色熒光探針發(fā)射Tb3+特征的綠色熒光，最強發(fā)射峰位于544nm。紅色熒光探針用于生物分子的固相分析中，在377nm,397nm,466nm處有強的激發(fā)吸收，可以避免生物分子背景熒光對分析檢測的干擾，提高分析檢測方法的靈敏度和選擇性。綠色熒光探針用于生物分子的固相分析中，在346nm處有強的激發(fā)吸收，可以有效避免生物分子背景熒光對分析檢測的干擾，有效提高分析檢測方法的靈敏度和選擇性。
文檔編號C07D401/12GK102731479SQ201210179208
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者安保禮, 馬麗華, 黃小迪 申請人:上海大學(xué)