[发明专利]一种多荧光单元复合分子的合成方法及其应用

说明书

本发明公开了一种多荧光单元复合分子的合成方法及其应用，属于生物检测领域。本发明选取异硫氰根罗丹明和异硫氰根荧光素作为原料，通过氨基化的反应，为了控制多位点的竞争，控制物质的投料比，采取柱分离的方法选择所需产品，然后分别用己炔酸、叠氮丁酸与分离得到的产品反应，得到炔基取代的产物和叠氮基取代的产物，继而在Cu⁺催化下，在室温通过Click chemistry成环得到多荧光单元的复合分子，实现荧光分子的定量偶联。本发明的合成方法具有操作简单、高效等优点，所得到的多荧光单元复合分子应用比率荧光传感器中可解决传感器批次间标准曲线不一致的问题。

技术领域

本发明涉及生物检测领域，尤其涉及一种多荧光单元复合分子的合成方法及其应用。

背景技术

在生物体中，pH扮演了很重要的角色，而对于机体中各个器官、组织的微环境来说，精确测定pH显得尤为重要，其直接影响了组织器官的正常活动。随着生物学医学的发展，已经制备了用于测定生物体内pH的比率荧光传感器。通常的荧光传感器是用单一的荧光分子pH敏感型(Oregon488，Fluorescein)和pH惰性型(Alexa633，Rhodamine B)，在荧光传感器的标准曲线测定时，每批次传感器都需要耗费大量精力来标定标准曲线，这极大的降低了工作效率。Richard P.Haugland在Handbook of Fluorescent Probes and ReseachProducts一书中列举了大量荧光分子，但没有涉及将两个荧光分子(敏感荧光分子和参比荧光分子)偶联在一起的方法。为了解决荧光组分之间的比例问题和可重复性问题，我们设计合成了一种分子，这种分子同时包括pH敏感单元和pH惰性单元。

比率荧光法荧光纳米传感器由于涉及到两个(指示和参比)或者多个荧光(两个及以上指示荧光和一个参比荧光)单元体系，很难精确固定纳米颗粒上荧光单元之间的比例，导致批次间纳米传感器间性能不稳定，亦即标准曲线批次间重复性差，造成传感器性能的不可控。虽然复杂的生物介质、纳米材料本身结构的差异、材料表面电荷等也会造成标准曲线的变化，但是在固定上述条件时，荧光传感器性能的差异主要是由指示和参比荧光分子比例变化造成的。如果仅侧重纳米传感器概念性的开发和研究，制备一次样品即可满足所有初步探索性实验要求，这样就不涉及批次间纳米传感器性能无法重现带来的困扰。

如果设计一种单一荧光指示分子，该分子由两个荧光单元(A，B)组成，在不同待测物浓度下两个荧光单元的固有的荧光波长下荧光强度(I_A，I_B)发生变化，通过两种荧光单元的荧光强度比值(I_A/I_B)随待测物浓度变化实现对待测物的定量检测，从而可解决传感器批次间标准曲线不一致问题。

发明内容

本发明的目的在于解决传感器批次间标准曲线不一致的问题，提供一种固定结构多荧光组分复合分子，即一种多荧光单元复合分子；本发明的目的还在于提供所述多荧光单元复合分子的合成方法及应用。

本发明选取异硫氰根罗丹明和异硫氰根荧光素作为原料，采用Click chemistry、控制反应条件等手段实现商用多荧光分子按照固定分子结构偶联，并保证偶联后的复合分子中多种荧光组分之间比例固定，获得高效制备多荧光单元复合物的方法。进而开辟一种将多种商业荧光小分子偶联在一起的通用、高效方法，开发出制备批次间性能稳定(标准曲线重复性好)传感器的方法，尤其对系统长期使用纳米传感器作为研究工具时提供了极大的便利。

本发明的目的通过下述技术方法实现：

本发明选取异硫氰根罗丹明和异硫氰根荧光素作为原料，通过氨基化的反应，为了控制多位点的竞争，控制物质的投料比，采取柱分离的方法选择所需产品，然后分别用己炔酸、叠氮丁酸与分离得到的产品反应，得到炔基取代的产物和叠氮基取代的产物，继而在Cu⁺催化下，在室温通过Click chemistry成环得到多荧光单元的复合分子。

一种多荧光单元复合分子，其结构如下所示：