[发明专利]含香豆素衍生物的多荧光物质和使用其的诊断用LED光源显微荧光定量生物传感器

说明书

技术领域

本发明涉及新型香豆素衍生物，其制备方法，和多荧光物质(multi-fluorescent substance)，所述多荧光物质包含多种所述香豆素衍生物并能利用LED光源发光。

背景技术

精确而快速的诊断是疾病管理中的重要因素之一。特别是，快速诊断在感染性疾病，例如猪流感、禽流感、疟疾或登革热的早期预防中极其重要。例如，在2009年，全球有许多人罹患或死于猪流感或禽流感，而这是因为这些感染性病原体是高度传染性的并导致威胁生命的症状(Dawood FS等.,“人中新型猪源甲型流感(H1N1)病毒的出现”(Emergence of a novel swine-origin influenza A(H1N1)virus in human),N Engl J Med,360(25),第2605-2615页,2009；Beigel JH等.,“人感染甲型禽流感(H5N1)”(Avian influenza A(H5N1)infection in human),N Engl J Med,353(13),第1374-1385页,2005)。为预先防止这些感染性疾病的蔓延，需要建立这样的系统，其能将现场快速诊断的结果传递到中心管理系统以便系统性监测这些结果。为在现场快速诊断疾病，需要开发提升诊断精度和灵敏度的生物传感器等器件。

荧光技术已广泛用于生物学和医学领域的研究和临床诊断中所用的各种分析/诊断设备(Lian W等.,“用荧光染料掺杂的纳米颗粒超灵敏地检测生物分子”(Ultrasensitive detection of biomolecules with fluorescent dye-doped nanoparticles),Anal Biochem,334(1),pp135-144,2004)。这是因为荧光测定技术是能检测分析物中相应有机物或无机物的最灵敏方法之一，即便在非常低的浓度下。通过简单化学反应制备的荧光物质-分子偶联产物(荧光生物偶联物)能灵敏而定量地检测分析物中的目标物。因此，现已开发了多种有机和无机荧光物质以便降低成本、确保稳定性并提高诊断灵敏度。然而，目前已开发的荧光物质或现有的荧光物质作为诊断用生物传感器的应用受限，因为它们仍未克服诸如荧光物质的亮度、荧光持续时间的稳定性或荧光信号的严重干扰等缺陷。特别是还有这样一种缺陷，即，这些荧光物质需要高能源来发光并且总要使用激光二极管(LD)。

长久以来，激光二极管(LD)是用于包括诊断设备在内的各种分析设备的光源。然而，与发光二极管(LED)光源相比，激光二极管(LD)较为昂贵，操作不便，光源寿命较短，并且发射光波长范围相对较有限(波长范围约为600nm到780nm或800nm)(Imasaka T,“分析化学中的二极管激光”(Diode lasers in analytical chemistry),Talanta,48(2),第305-320页,1999)。相比之下，人们认为发光二极管(LED)是相较激光二极管(LD)更有效的光源，因为LED的成本较低、即便能量输入较低也有稳定的能量输出，寿命较长，发射光波长带非常宽(波长范围约为390nm到750nm，几乎包括了LD的完整波长范围)。因此，目前通过用发光二极管(LED)替换现有的诊断用荧光显微镜的光源来开发比现有的显微镜更经济，且诊断灵敏度提高的诊断用新型荧光显微镜(Marais BJ等.,“发光二极管显微术在检测痰液中抗酸杆菌中的应用”(Use of light-emitting diode fluorescence microscopy to detect acid-fast bacilli in sputeum),Clin Infect Dis,47(2),第203-207页,2008;Miller AR等.,“便携式、电池操作、低成本、亮视野的荧光显微镜”(Portable,battery-operated,low-cost,bright field and fluorescence microscope),Plos One,5(8),e11890,2010)。因此，开发更有效、稳定和革新的现场诊断用LED生物传感器需要同时开发能利用LED光源发光，并且信号强度和稳定性改善的新型荧光物质。

鉴于上述情况，本发明人开发了荧光亮度、信号强度和信号稳定性极大改善的新型香豆素衍生物多荧光物质。