用于生物标记物的电中性混配环金属铱配合物制造技术

本发明专利技术涉及一种电中性混配环金属铱配合物及其合成方法，该配合物中铱三价正离子中心原子与阴离子杂芳环碳氮双齿配体通过共价键和配位键结合形成中性稳定结构配合物，可生物偶联的连接基团通过柔性碳链与磷光发光体连接。本发明专利技术还涉及所述电中性混配环金属铱配合物作为磷光标记物标记生物分子的应用及标记方法。相对非中性环金属铱配合物，本发明专利技术的电中性配合物具有更优异的化学稳定性和更高的发光效率，作为标记物对被标记物种的影响相对较低。这些中性磷光环金属铱配合物标记分子可满足发光信号为检测模式的高灵敏度、高重现性生物分析方法(如蛋白标记)的需求。

【技术实现步骤摘要】
用于生物标记物的电中性混配环金属铱配合物
本专利技术涉及生物标记
，具体涉及一种电中性混配环金属铱配合物，以及它们作为新型标记分子在生物分析领域中的应用。
技术介绍
基于生物大分子间亲和性的生物分析技术(如免疫分析、DNA检测技术等)在现代生命科学、临床医学以及食品与环境分析应用等领域中扮演重要角色。而生物标记物、标记技术以及对产生于标记分子的信号检测是这类生物分析技术的核心和关键，同时，生物标记物也是用来研究生物活性分子的信息传递、生物分子间相互作用、生物分子与药物相互作用的重要物质。生物标记物通常由能够与目标生物分子结合的基团以及能够产生检测信号的物质组成，常用的生物标记物有含放射性元素的物质、光致发光物质、电致发光物质、化学发光物质、生物化学发光物质。生物标记物包含一个或多个信号产生单元以及一个或多个能与目标生物分子结合的反应基团。能与目标生物分子结合的反应性基团与待标记的生物分子易于形成共价键。标记过程是将一个或多个标记分子和生物活性物质结合形成复合物，该复合物保持对特定待检测物质的生物亲和性。研究发现，与离子型环金属铱配合物相比，中性环金属铱配合物具有更高的环境稳定性、更优异的发光性能，并且电中性的发光标记物不会改变被标记生物分子的电荷状态，因此电中性的标记物对于待标记生物物质的生物活性的影响最小，然而到目前为止在中性环金属铱配合物金属配合物上引入反应性生物偶联基团的合成方法也未建立，相关中性环金属铱配合物标记物的工作在现有技术中还未见报道，因此开发基于中性环金属铱配合物的生物标记物有助于发展新型高性能生物标记分子，有利于推动高灵敏度生物分析技术发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种电中性混配环金属铱配合物，相对非中性环金属铱配合物，本专利技术的电中性配合物具有更优异的化学稳定性和更高的发光效率，作为标记物对被标记物种的影响相对较低。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下所述的技术方案：本专利技术第一方面提供了一种电中性混配环金属铱配合物，该配合物具有下述通式(1)所示的结构：上述通式(1)简写为Ir[L12L2]～～～X，其中：L1与L2均表示阴离子杂芳环碳氮双齿配体，且L1配体与L2配体的结构式不同；所述L1配体与L2配体中，至少一个配体上连接有可生物偶联的连接基团X：羧基(-COOH)或NHS酯本专利技术中，L1配体与L2配体具有不同的骨架结构，或者L1配体与L2配体具有相同的骨架结构，但杂芳环上的取代情况不同(除连接基团X之外)。本专利技术中，L1配体为主配体，L2配体为辅助配体，L1配体与L2配体通过共价键和配位键与铱三价正离子中心原子结合形成中性稳定结构配合物。其具有磷光发光特性，可生物偶联的连接基团通过柔性碳链与磷光发光体连接。与现有的非中性(离子型)环金属铱配合物相比，本专利技术的电中性配合物具有更优异的化学稳定性和更高的发光效率。另外，非中性环金属铱配合物作为生物标记物时，其所带电荷会影响生物分子自身的电荷性质，从而影响生物分子的特异性结合。而本专利技术的混配环金属铱配合物呈电中性，作为生物标记物时对被标记物种的影响相对较低。进一步地，所述L1配体选自：取代或未取代的2-苯基吡啶，2-苯基喹啉，苯并[h]喹啉，2-苯基苯并[b]噻吩，2-苯基苯并[d]噻唑，1-2,6-二异丙基苯基-2-苯基咪唑；以及它们的衍生物；所述L2配体选自：取代或未取代的2-苯基吡啶，2-苯基喹啉，苯并[h]喹啉，2-苯基苯并[b]噻吩；以及它们的衍生物。进一步地，连接有可生物偶联的连接基团的配体选自下述结构中的一种：其中，X为-COOH或者T为C1-10的烷基，Y为氢或者不带电荷的取代基团。通过以上各方面，该磷光标记物可用于标记生物大分子。进一步地，所述电中性混配环金属铱配合物选自下述结构中的一种：本专利技术第二方面提供了如第一方面所述的电中性混配环金属铱配合物的合成方法，包括：(1)在惰性气体保护下，将配体1与配体2于溶剂中回流反应，分离后得到前驱体；(2)将所述前驱体在酸性条件下回流水解，产物经萃取后得到具有-COOH连接基团的电中性混配环金属铱配合物；其中，配体1为L2CN，配体2为(L1)2Ir(acac)；或配体1为L1CN，配体2为L2Ir(acac)2。本专利技术的电中性混配环金属铱配合物，合成条件简单、产率高。进一步地，所述合成方法包括：将具有-COOH连接基团的电中性混配环金属铱配合物、N-羟基琥珀酰亚胺活泼酯(HOSu)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)/二环己基碳二亚胺(DCC)于溶剂中发生反应，反应液滴加到乙醚中沉降，经过滤、洗涤、干燥旋干、分离后得到具有连接基团的电中性混配环金属铱配合物。本专利技术第三方面提供了如第一方面所述的电中性混配环金属铱配合物作为磷光标记物标记目标生物分子的应用。该配合物标记生物分子后，可以形成具有{Ir[L12L2]}-Z结构的被标记生物分子复合物，其中所述目标生物分子Z包括但不限于半抗原、氨基酸、核酸、核苷、核苷酸、蛋白质、适配子、抗体和抗原等生物分子。本专利技术第四方面提供了如第一方面所述的电中性混配环金属铱配合物进行生物标记的方法，该标记方法为：在适当的溶液体系中，将具有琥珀酰亚胺活泼酯连接基团的电中性混配环金属铱配合物与目标生物分子混合，直接进行标记反应。或者该标记方法包括以下步骤：将具有羧酸(-COOH)连接基团的电中性混配环金属铱配合物与N-羟基琥珀酰亚胺活泼酯(HOSu)在1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)或二环己基碳二亚胺(DCC)的作用下进行反应，原位生成琥珀酰亚胺活泼酯；在适当的溶液体系中，将原位生成的琥珀酰亚胺活泼酯与目标生物分子混合进行标记反应。需要指出的是，原位生成琥珀酰亚胺活泼酯后无需分离，可直接与目标生物分子混合进行标记反应。上述标记方法中，所述的适当的溶液体系为常规缓冲液体系，例如磷酸缓冲液(PBS)、Tris缓冲液、Bis-Tris缓冲液、MES缓冲液、HEPES缓冲液等。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的磷光标记物，采用能与目标生物分子间接结合的羧酸基团或直接结合的琥珀酰亚胺活泼酯基团作为反应基团，中心环金属铱配合物作为磷光信号体，从而使高效标记生物分子后的磷光标记生物分子复合物具有高发光效率和高稳定性并保持高生物活性，提高了生物分析方法的灵敏度和重现性。相对于非中性环金属铱配合物，本专利技术的电中性配合物具有更优异的化学稳定性和更高的发光效率，作为标记物对被标记物种的影响相对较低。这种中性磷光环金属铱配合物标记分子可满足发光信号为检测模式的高灵敏度、高重现性生物分析方法(如蛋白标记)的需求。附图说明图1是标记化合物2的光致发光图谱；图2是标记化合物3的光致发光图谱；图3是标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电中性混配环金属铱配合物，其特征在于，具有下述通式(1)所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.电中性混配环金属铱配合物，其特征在于，具有下述通式(1)所示的结构：



上述通式(1)简写为Ir[L12L2]～～～X，其中：
L1与L2均表示阴离子杂芳环碳氮双齿配体，且L1配体与L2配体的结构式不同；
所述L1配体与L2配体中，至少一个配体上连接有可生物偶联的连接基团X，所述连接基团X为-COOH或


2.根据权利要求1所述的电中性混配环金属铱配合物，其特征在于，所述L1配体选自：
取代或未取代的2-苯基吡啶，2-苯基喹啉，苯并[h]喹啉，2-苯基苯并[b]噻吩，2-苯基苯并[d]噻唑，1-2,6-二异丙基苯基-2-苯基咪唑；以及它们的衍生物；
所述L2配体选自：
取代或未取代的2-苯基吡啶，2-苯基喹啉，苯并[h]喹啉，2-苯基苯并[b]噻吩；以及它们的衍生物。


3.根据权利要求2所述的电中性混配环金属铱配合物，其特征在于，连接有可生物偶联的连接基团的配体选自下述结构中的一种：



其中，X为-COOH或者T为C1-10的烷基，Y为氢或者不带电荷的取代基团。


4.根据权利要求1所述的电中性混配环金属铱配合物，其特征在于，所述电中性混配环金属铱配合物选自下述结构中的一种：





5.根据权利要求1所述的电中性混配环金属铱配合物的合成方法，其特征在于，包括：
(1)在惰性气体保护下，将配体1与配体2于溶剂中回流反应，分离后得到前驱体；
(2)将所述前驱体在酸性条件下回流水解，产物经萃取后得...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宛飞，刘波，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32