一种多电荷分子连接体、及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种多电荷分子连接体、及其制备方法，该连接体由三个共价连接的基团组成，具体为带活性官能团的连接头(R)，以及多电荷铵基链和活性伯胺基团(‑NH2)，连接头R用于固定目标底物生物分子，以及激素和内分泌干扰化学物质，或用于固定金属表面，本发明专利技术提供连接体利用改善极性和水溶性，从而使固定在表面上的标记分子具有更想理的稳定性和灵敏度，以及保持标记分子的活性，减少由非极性的连接体引致与极性媒界如水性介质不相容而产生的不良效果，带多电荷分子连接体能保持标记分子的活性稳定性和灵敏度，增加连接体及连接的小分子在固定于金属及非金属表面后，该层物质的高极性性质能更好地融合水性介质，避免因不兼容而产生不良效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多电荷分子连接体、及其制备方法
本专利技术涉及一种多电荷连接体
，尤其是一种多电荷分子连接体、及其制备方法。
技术介绍
为了将分子固定在表面上，不管是通过共价还是非共价方法，表面和标记分子之间的连接物(连接单层膜)都是必需的。大多情况下，连接体的化学和物理性质对上述提到的许多应用的性能影响很大，包括稳定性和灵敏度等。具体而言，连接单层膜与介质(有机溶液或水溶液，极性或非极性溶剂)的相容性通常对标记分子的活性如生物活性和相互作用动力学起关键作用和影响。传统的可将分子固定在表面上的连接体主要是有机中性化合物(不带电荷或非离子有机分子)，例如直链或支链烷基链(-CH2)n-，醚链(-CH2-O)-，氨基烷基链(-CH2-NH)n-或它们的混合结构。这些连接体非常适用于固定各种用于研究和分析的重要生物分子。该技术在工业应用中非常重要，例如在医药行业(药物靶向特异性和结合动力学的研究)或食品行业(固定化酶以降低工艺成本)。迄今为止，已经报道了多种用于不同研究目的的固定体系，并且大部分利用中性有机连接体。众所周知，连接体的性质对生物分子固定后的活性、灵敏度和稳定性起关键作用，连接体的长度和极性是应用中两个最重要的因素。对于固定化酶发展中需要考虑的三个基本因素：固定化载体的选择，固定化的条件和方法，最佳载体材料的选择可影响固定化过程，从而酶和载体材料的性质将决定载体酶制剂的性质。因此，两者之间的相互作用赋予固定化酶特定的机械，化学，生化和动力学性质。理想的载体具有亲水性，耐酶解性，生物相容性，抗菌性，抗压性和容易低成本获得。大多数的体系报道了连接体长度的影响，但载体材料的性质如亲水性并没有得到解决。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种多电荷分子连接体、及其制备方法。本专利技术的技术方案为：一种多电荷分子连接体，由三个共价连接的基团组成，具体为带活性官能团的连接头(R)，以及多电荷铵基链和活性伯胺基团(-NH2)，其中连接头R用于固定目标底物生物分子，以及激素和内分泌干扰化学物质，或用于固定金属表面，其分子式如(I)：其中，R基团表示羧基(-COOH)、羟基(-OH)或卤化物基团(-Cl，-Br，-I)中的任一种；“n”为2～18，代表碳原子数；“m”为1～12，代表碳原子数；“p”为1～12，代表碳原子数；“q”为1～12，代表碳原子数；多电荷分子连接体(I)能与任何阴离子平衡，总电荷为零；当多电荷分子连接体(I)，溶解于任何水溶液中时，其电离形成多电荷分子具有高亲水性，因此能显着改善与水的相容性。进一步的，该连接体(I)可通过R基团将分子固定到金属或非金属表面，或通过伯胺基团(-NH2)将分子固定到固相载体。进一步的，该连接体(I)可通过伯胺基团(-NH2)将分子固定到金属或非金属表面，或通过R基团将分子固定到固相载体。本专利技术还提供一种多电荷分子连接体的制备方法，包括以下步骤：S1)、在5-6体积份数的乙醇溶液中加入230-250质量份数的目标分子BPA，待其完全溶解后，再加入40-45质量份数的NaOH，并于80℃下加热反应0.5小时后加入540-550质量份数的1,8-二溴辛烷，在80℃下反应24小时后，向反应混合物中滴加冷水，然后中和至最终溶液的pH值为7，然后加入2溶剂进行萃取，然后通过快速色谱法使萃取分离得到纯化合物A；S2)、将420质量份数的化合物A配置成3-5体积份数的乙酸溶液，并将其加入到3体积份数的烷基二胺的乙醇溶液中，并于60℃下搅拌24小时，然后除去溶剂得到浓缩液，并用乙醚/丙酮洗涤2-4次以除去所有未反应物，然后在真空下除去有机溶剂后获得纯化合物B；S3)、将步骤S2)制备的500-550质量份数的纯化合物B溶解于5-10体积份数的乙醇溶液中，然后加入800-850质量份数的1,8-二溴辛烷，混合物在80℃条件下回流24h后，使用旋转蒸发仪对反应混合物进行浓缩，再将浓缩液用二乙醚或丙酮清洗以除去所有未反应物，最终得到化合物C；S4)、将880-900质量份数的N,N-二甲基乙二胺加入到3-5体积份数的由化合物C制备的乙醇/丙酮溶液中，将混合物在60℃下搅拌24小时后，用旋转蒸发仪进行浓缩，然后用乙腈和乙醚洗涤直至除去所有未反应物，得到双酚A标记的连接体(I)。本专利技术制备的连接体(I)作为底物主要应用于传感器芯片、或微型分析装置、或医疗诊断。本专利技术制备的连接体(I)通过R基团或伯胺基团(-NH2)将分子固定可应用于分子识别、传感、色谱、纯化或分离过程，医学诊断及相关领域。本专利技术的有益效果为：该连接体利用改善极性和水溶性，从而使固定在表面上的标记分子具有更想理的稳定性和灵敏度，以及保持标记分子的活性，从而减少由非极性的连接体引致与极性媒界如水性介质不相容而产生的不良效果，带多电荷分子连接体能保持标记分子的活性稳定性和灵敏度，增加连接体及连接的小分子在固定于金属及非金属表面后，该层物质的高极性性质能更好地融合水性介质，避免因不兼容而产生不良效果。附图说明图1为本专利技术实施例3将BPA-(I)固定到BiacoreCM5传感器芯片表面的SPR传感图；图2为本专利技术实施例4固定于CM5传感器芯片表面的BPA-(I)结合ERRγ的循环测试传感图；图3为本专利技术实施例5固定有BPA-(I)的CM5传感器芯片表面时的传感图、以及不同BPA浓度下的响应值曲线图，其中(A)为含1.0nmol/LERRγ和0.1ng/mlBPA的水溶液样品流经固定有BPA-(I)的CM5传感器芯片表面时的传感图；(B)为不同BPA浓度下的响应值曲线图(Rmax由BIAevaluation软件拟合获得并将Rmax归一化，检测溶液为1.0nmol/LERRγ和0.1ng/mlBPA，R2＝0.960)；具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：实施例1一种多电荷分子连接体的制备方法，包括以下步骤：S1)、在5mL乙醇溶液中加入230mg的目标分子BPA，待其完全溶解后，再加入40mg的NaOH，并于80℃下加热反应0.5小时后加入540mg的1,8-二溴辛烷，在80℃下反应24小时后，向反应混合物中滴加冷水，然后中和至最终溶液的pH值为7，然后加入2溶剂进行萃取，然后通过快速色谱法使萃取分离得到纯化合物A；S2)、将420mg的化合物A配置成3mL的乙酸溶液，并将其加入到3mL的烷基二胺的乙醇溶液中，并于60℃下搅拌24小时，然后除去溶剂得到浓缩液，并用乙醚/丙酮洗涤2-4次以除去所有未反应物，然后在真空下除去有机溶剂后获得纯化合物B；S3)、将步骤S2)制备的500mg的纯化合物B溶解于5mL的乙醇溶液中，然后加入800mg的1,8-二溴辛烷，混合物在80℃条件下回流24h后，使用旋转蒸发仪对反应混合物进行浓缩，再将浓缩液用二乙醚或丙酮清洗以除去所有未反应物，最终得到化合物C；S4)、将880mg的N,N-二甲基乙二胺加入到3mL体积份数的由化合物C制备的乙醇/丙酮溶液中，将混合物在60℃下搅拌24小时后，用旋转蒸发仪进行浓缩，然后用乙腈和乙醚洗涤直至除去所有未反应物，得到双酚A标记的连接体(I)，其分子式为：其中n＝7，m＝1，p＝7和q＝1，该连接体(I)可以通过活性伯胺基团(-NH2)固定到B本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多电荷分子连接体，其特征在于：该连接体由三个共价连接的基团组成，具体为带活性官能团的连接头(R)，以及多电荷铵基链和活性伯胺基团(‑NH2)，其中连接头R用于固定目标底物生物分子，以及激素和内分泌干扰化学物质，或用于固定金属表面，其分子式如(I)：

【技术特征摘要】
1.一种多电荷分子连接体，其特征在于：该连接体由三个共价连接的基团组成，具体为带活性官能团的连接头(R)，以及多电荷铵基链和活性伯胺基团(-NH2)，其中连接头R用于固定目标底物生物分子，以及激素和内分泌干扰化学物质，或用于固定金属表面，其分子式如(I)：其中，R基团表示羧基(-COOH)、羟基(-OH)或卤化物基团(-Cl，-Br，-I)中的任一种；“n”为2～18，代表碳原子数；“m”为1～12，代表碳原子数；“p”为1～12，代表碳原子数；“q”为1～12，代表碳原子数；多电荷分子连接体(I)能与任何阴离子平衡，总电荷为零；当多电荷分子连接体(I)，溶解于任何水溶液中时，其电离形成多电荷分子具有高亲水性，因此能显着改善与水的相容性。2.根据权利要求1所述的一种多电荷分子连接体，其特征在于：该连接体(I)可通过R基团将分子固定到金属或非金属表面，或通过伯胺基团(-NH2)将分子固定到固相载体。3.根据权利要求1所述的一种多电荷分子连接体，其特征在于：该连接体(I)可通过伯胺基团(-NH2)将分子固定到金属或非金属表面，或通过R基团将分子固定到固相载体。4.根据权利要求1所述的一种多电荷分子连接体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1)、在5-6体积份数的乙醇溶液中加入230-250质量份数的目标分子BPA，待其完全溶解后，再加...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永樑，卢宇靖，李冬利，张焜，
申请(专利权)人：五邑大学，江门市大健康国际创新研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44