[发明专利]ω-乙烯砜基双硫化合物、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类ω-乙烯砜基双硫化合物及其制备方法和应用。

背景技术

现代生物医药技术中，生物化学传感器作为生物技术自动化的基础成为了一种有力工具，从而引起了广泛的关注。其中无标记生物化学传感技术由于其无需标记，样品需求量小，样品可回收，重复性好等优点，推动了传感器在生物医学领域更加广泛的应用。

作为生物化学传感器的核心之一，生化识别系统在生物化学传感器中占据着重要位置。生化识别系统通常涉及被测生物/化学分子与芯片表面的特异性结合，实现光、电等物理信号的变化，从而达到对生物化学分子的特异性定量检测。因而对传感器芯片表面进行生物/化学修饰，从而进行生物/化学分子的固定，达到识别特异性成为生物传感器识别系统构建的必备步骤。

目前已有的表面制备与修饰技术中，有机硫化物在贵金属表面的自组装在众多领域有着广泛应用。该方法利用有机硫化物与贵金属原子之间的结合，通过将贵金属基底在有机硫化物溶液中浸泡获得高度有序的有机表面，实现贵金属表面保护，润滑性改变，改变生物活性等。由于其操作简便、表面有序性高等优点，在生物化学传感中有着重要应用。

现有生物/化学分子固定方法主要涉及氨基和巯基与活性酯的反应，例如：氨基与琥珀酰亚胺反应，巯基与马来酰亚胺反应。这些方法大多具有专一性，只能与含有固定官能团的生化分子反应。而且，琥珀酰亚胺与马来酰亚胺类化合物在生理条件下易于水解，不利于生物化学分子的固定过程进行。因而，目前亟需一种具有广谱性和耐水解性的固定方法。

乙烯基砜基团由于其具有反应广谱性和强耐水解能力近年来得到了广泛的关注。乙烯基砜基团在一定的条件下，可以分别于巯基，氨基和羟基反应，对多种生物化学分子进行固定。而且该基团有较强的耐碱性和耐水解性，在生理环境下有良好的稳定性，成为了一种潜力巨大的分子偶联剂。但是，目前仍然没有一种可以直接制备含有乙烯基砜基团的表面、实现生物/化学分子固定的化合物和方法。

发明内容：

本发明的目的即在于提供一类新的含有乙烯基砜基团的化合物，该类化合物应当能够利用硫化物在贵金属表面的自组装技术构筑含有乙烯基砜基团的表面，从而实现对多种生物化学分子的固定。

为实现上述发明目的，本发明首先提供一种ω-乙烯砜基双硫化合物，具有通式I的结构：

通式I中，n是4～18的整数。

本发明另一方面的目的在于提供上述ω-乙烯砜基双硫化合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)式II的化合物与三苯基膦按摩尔比1:1.2～1.4在四氯化碳中回流4小时制备式III的化合物；

其中，m＝n-1；

(2)式III的化合物、偶氮二异丁腈和巯基乙醇按摩尔比1:0.55:1.5～4在石油醚中70～90℃条件下反应3小时制备式IV的化合物；

(3)式IV的化合物与过量的双氧水在乙酸中60～80℃条件下反应4小时制备式V的化合物；

(4)式V的化合物与硫氢化钠按摩尔比1:5～10在C_1-4低碳醇/水体系中80～110℃条件下反应12小时，体系冷却后酸化，得到白色沉淀物；

将白色沉淀物溶于乙酸乙酯，加入催化量的碘和过量的双氧水，30～40℃反应2小时制备式VI的化合物；

(5)式VI的化合物、三乙胺及甲基磺酰氯按摩尔比1:8～20:2～4在二氯甲烷中于室温条件下反应2小时制备式I的化合物，

再者，本发明还提供上述ω-乙烯砜基双硫化合物在自组装膜制备中的应用。该自组装膜的制备方法，包括将贵金属载体浸泡于母液中进行自组装的步骤，所述母液为含有上述本发明的ω-乙烯砜基双硫化合物的溶液，自组装温度4～30℃，自组装时间2～72h。

在一方面，通过上述制备方法所之所制备的自组装膜也是本发明的目的之一。

本发明所述的ω-乙烯砜基双硫化合物能在金、银等贵金属表面形成高度有序的自组装膜，所得自组装膜表面的乙烯基砜基团在一定的条件下可以分别与含有巯基、氨基和羟基的生物/化学分子反应，用以分子偶联、生物活性材料制备和生化传感芯片修饰等。并且所制备的膜具有高稳定性，耐水解性，耐碱性，反应广谱性和操作简便的优点。而以本发明的ω-乙烯砜基双硫化合物为原料制备自组装膜的方法简便易行，应用极为便捷。

具体实施方式