水溶性三甲氧基苯基吡啶类络合剂及相应的镧系络合物制造技术

本发明专利技术涉及式(I)的络合剂

Water soluble trimethoxyphenylpyridine complexes and their lanthanide complexes

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水溶性三甲氧基苯基吡啶类络合剂及相应的镧系络合物
本专利技术涉及水溶性络合剂或配体、从这些络合剂获得的镧系元素络合物以及涉及这些镧系元素络合物用于对分子进行标记并通过时间分辨荧光技术对它们进行检测的用途。本专利技术描述了包含一个、两个或三个水溶性官能化三甲氧基苯基吡啶类发色团的稳定络合物。
技术介绍
在过去20年中，镧系元素络合物的应用在生命科学领域中得到了极大的发展。实际上这些荧光化合物具有感兴趣的光谱特性，这使得它们成为用于对生物分子进行检测的首选标记。这些荧光化合物特别适合与相容的荧光团一起用于进行FRET(共振能量转移)测量，其在研究生物分子之间相互作用中的应用已被几家公司商业开发，包括CisbioBioassays及其产品系列。镧系元素络合物的相对长寿命还使得可以进行时间分辨荧光测量，即，在荧光团的激发之后具有延迟，这使得可限制由于测量介质而引起的荧光干扰。该后述特征在当测量介质变得更接近生物介质(包含许多其荧光可能干扰所研究化合物的荧光的蛋白质)时更加有用。已经公开了几种镧系元素络合物并且一些已被商业化开发：可以特别提及的是大的多环镧系元素穴状化合物(EP-A-0180492、EP-A-0321353、EP-A-0601113、WO2001/96877；WO2008/063721)；包含与二乙撑三胺五酸单元连接的、衍生自香豆素的单元的镧系元素络合物(US5,622,821)；以及包含吡啶衍生物(US4,920,195、US4,761,481)、联吡啶衍生物(US5,216,134)或三联吡啶衍生物(US4,859,777、US5,202,423、US5,324,825)的那些镧系元素络合物。荧光镧系元素络合物由三部分组成：-吸光发色团(天线效应)，-络合部分，以及-属于镧系元素组的原子(通常为铕或铽)。在这一领域工作的团队已经使用了大量的发色团，并且他们的工作已成为许多综述文章的主题：JournalofLuminescence1997，75，149；ChemicalReviews2010，110，2729；以及InorganicChemistry2014，53，1854。在这些工作中，少数工作涉及三甲氧基苯基吡啶发色团。在JournalofLuminescence1997，75，149中，作者描述了三甲氧基苯基吡啶二羧酸衍生物的光物理性质，该衍生物在形式上是在水性环境中不稳定的螯合物。在AnalyticalChemistry2005，77，2643中，作者将该单元引入纳米颗粒以使它们在免疫分析中有用。然而，这些颗粒较大(直径为45nm)，当用荧光探针标记小生物分子时，其是缺点。申请WO89/04826涉及包含三个三甲氧基苯基吡啶类发色团的镧系元素络合物的合成。这些络合物属于螯合物组，这使得它们是非常不稳定的络合物，特别是在二价阳离子或EDTA类的络合剂存在下，所述二价阳离子或EDTA类的络合剂用作免疫分析缓冲液中的添加剂。在申请WO2005/058877中，作者描述了包含三甲氧基苯基吡啶单元的络合物。已将这些发色团并入各种结构中：-当将它们并入螯合物中时，它们形成在上述介质(二价阳离子和EDTA)中不稳定的络合物；-当将发色团整合到三氮杂环壬烷类(TACN)的大环中时，此时络合物是稳定的，但在生物水性介质中具有相当低的溶解度。此外，官能化是不可能直接进行的，并且作者没有描述用于使这些系统官能化的任何过程；-最后，当将这些发色团并入三氮杂环癸烷类的大环中时，络合物在生物水性介质中仍具有相当低的溶解度。在大环的丙烯链的中间碳上进行官能化，这改变了关于镧系元素原子的对称性，并因此改变了发射光谱的谱线分布。
技术实现思路
本专利技术旨在通过提供在EDTA和大多数二价阳离子的存在下稳定且在所有生物介质中可溶的络合物来克服现有技术化合物的缺点，因为本专利技术的络合物包含阴离子型、阳离子型或两性离子型的水增溶基团以及最后直接取代在三氮杂环壬烷环的乙烯链上的官能化臂，所述三氮杂环壬烷环是特别适合镧系元素原子络合的环并且其符合镧系元素周围的C3类对称。本专利技术的络合物提供了下述化合物，所述化合物的发射光谱很好地适于它们在FRET实验中的应用，并非常方便地用于对生物分子进行标记。附图说明图1至图3分别示出了本专利技术的代表性络合物的UV光谱、色谱和质谱。图4至图6分别示出了本专利技术的代表性络合物的UV光谱、色谱和质谱。图7至图9分别示出了本专利技术的代表性络合物的UV光谱、色谱和质谱。具体实施方式络合剂本专利技术所述的络合剂为式(I)的化合物：其中：-发色团1、发色团2和发色团3各自表示式(Ia)或式(Ib)的基团：-X1和X2各自表示基团L1-CO-R或L2-G；-R为基团-OR2或-NH-E；-Ra为H或基团-(CH2)l-G；-R1为基团-CO2H或-PO(OH)R3；-R2为H或(C1-C4)烷基；-R3为(C1-C4)烷基，优选甲基；任选地由基团-SO3-取代的苯基，所述基团-SO3-优选在间位或对位；或苄基；-L1为直接键合；基团-(CH2)r-，其任选地由选自氧原子、氮原子和硫原子的至少一个原子中断；-CH＝CH-基团；-CH＝CH-CH2-基团；-CH2-CH＝CH-基团；或PEG基团；-L2为二价连接基团；-G为反应性基团；-E为基团-CH2-(CH2)s-CH2-SO3-或-N+Alk1Alk2Alk3，或磺基甜菜碱；-l为1至4范围内的整数；-r为1至6、优选1至3范围内的整数；-s为0、1或2；-Alk1、Alk2、Alk3可相同或不同，表示(C1-C6)烷基；应当理解，式(I)的化合物包含至少一个式(Ia)的基团和至少一个基团L1-CO-R。“PEG基团”是指式-CH2-(CH2OCH2)y-CH2OCH3的聚乙二醇基团，y是1至5范围内的整数。“磺基甜菜碱”是指选自以下的基团：R4表示(C1-C6)烷基，优选甲基或乙基，t等于1、2、3、4、5或6，并且优选等于1或2；式-(CH3)2N+-(CH2)3-SO3-的磺基甜菜碱是优选的。根据pH，基团-SO3H、-CO2H和-PO(OH)2为去质子化形式或非去质子化形式。因此，这些基团在下文中还指基团-SO3-、-CO2-和-PO(OH)O-，反之亦然。第一优选的络合剂族由式(I)的化合物组成，其中，发色团1表示其中X1是基团L2-G的式(Ia)的基团，发色团2和发色团3(可相同或不同)各自表示其中X2是基团L1-CO-R的式(Ib)的基团。在一个实施方式中，发色团2和发色团3相同。第二优选的络合剂族由式(I)的化合物组成，其中，发色团1和发色团2(可相同或不同)各自表示其中X1是基团L1-CO-R的式(Ia)的基团，发色团3表示其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.式(I)的络合剂：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170614 FR 17553301.式(I)的络合剂：



其中：
-发色团1、发色团2和发色团3各自表示式(Ia)或式(Ib)的基团：



-X1和X2各自表示基团L1-CO-R或L2-G；
-R为基团-OR2或-NH-E；
-Ra为H或基团-(CH2)l-G；
-R1为基团-CO2H或-PO(OH)R3；
-R2为H或(C1-C4)烷基；
-R3为(C1-C4)烷基，优选甲基；任选地由基团-SO3-取代的苯基，所述基团-SO3-优选在间位或对位；或苄基；
-L1为直接键合；基团-(CH2)r-，所述基团-(CH2)r-任选地由选自氧原子、氮原子和硫原子的至少一个原子中断；-CH＝CH-基团；-CH＝CH-CH2-基团；-CH2-CH＝CH-基团；或PEG基团；
-L2为二价连接基团；
-G为反应性基团；
-E为基团-CH2-(CH2)s-CH2-SO3-或-N+Alk1Alk2Alk3，或磺基甜菜碱；
-l为1至4范围内的整数；
-r为1至6、优选1至3范围内的整数；
-s为0、1或2；
-Alk1、Alk2、Alk3可相同或不同，表示(C1-C6)烷基；
应当理解，式(I)的化合物包含至少一个式(Ia)的基团和至少一个基团L1-CO-R。


2.如权利要求1所述的络合剂，其中，发色团1表示其中X1是基团L2-G的式(Ia)的基团，并且发色团2和发色团3各自表示其中X2是基团L1-CO-R的式(Ib)的基团。


3.如权利要求2所述的络合剂，其中，发色团2和发色团3相同。


4.如权利要求1所述的络合剂，其中，发色团1和发色团2各自表示其中X1是基团L1-CO-R的式(Ia)的基团，并且发色团3表示其中X2是基团L2-G的式(Ib)的基团。


5.如权利要求4所述的络合剂，其中，发色团1和发色团2相同。


6.如权利要求2-5中任一项所述的络合剂，其中，Ra是H。


7.如权利要求1所述的络合剂，其中，发色团1、发色团2和发色团3各自表示其中X1是基团L1-CO-R的式(Ia)的基团；并且Ra是基团-(CH2)l-G。


8.如权利要求8所述的络合剂，其中，发色团1、发色团2和发色团3相同。


9.如前述权利要求中任一项所述的络合剂，其中，R1是基团-CO2H或-P(O)(OH)R3，其中R3是(C1-C4)烷基或苯基。


10.如前述权利要求中任一项所述的络合剂，其中，L1是直接键合；基团-(CH2)r-，所述基团-(CH2)r-任选地由选自氧原子和硫原子的至少一个原子中断，并且r＝2或3；-CH＝CH-基团；-CH＝CH-CH2-基团；或-CH2-CH＝CH-基团。


11.如前述权利要求中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：洛朗·拉马克，于里安·兹维尔，埃马纽埃尔·布里埃，
申请(专利权)人：CISBIO生物试验公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR