[发明专利]聚合物染料的修饰和应用

说明书

本发明涉及聚合物染料的修饰和应用。描述了水溶性光活性聚合物(包括聚合物串联染料)，及其制备方法和用途。光活性聚合物可通过用染料或其他官能团直接修饰核心聚合物(例如，可紫光激发的聚合物)来制备。还描述了使用所述聚合物来检测分析物的方法。

技术领域

本发明涉及聚合物染料的修饰和应用。

背景技术

水溶性荧光聚合物可通过产生可实时监测的信号而用于多种生物学应用并且提供用于检测生物学靶标和事件的简单且迅速的方法。水溶性荧光聚合物通常通过使包含聚乙二醇单元以使聚合物增溶的单体(例如，可紫光激发的(violet excitable)二氢菲单体)聚合来制备。用于制备具有不同颜色/发射波长的聚合物的通用方法涉及将接受体(acceptor)染料分子共价连接至共同的聚合物主链，从而允许高效的荧光共振能量转移(flluorescence resonance energy transfer，FRET)。这些聚合物通常被称为“串联聚合物染料(tandem polymer dye)”。

串联聚合物染料方法需要引入另外的反应性单体，该单体带有一个或更多个可化学修饰的官能团用于接受体染料连接。然而，引入新的单体存在许多缺点。例如，制备新的单体需要额外的合成步骤(这可以是昂贵且费时的)，并且由于单体结构的变化，聚合条件需要进行调整或完全重新设计。此外，用用于染料连接的单体替代具有水增溶基团的单体可损害期望产物的溶解度。参见例如美国专利No.8,362,193和No.9,896,538。为了确定多种单体的正确组合和量以制备具有可接受的FRET特性和溶解度水平的聚合物，必需大量反复试验。

发明内容

本文中提供了水溶性光活性聚合物，其包括根据式I的共轭聚合物(conjugatedpolymer)：

其中：

每个A独立地选自芳族共聚单体和杂芳族共聚单体；

L¹、L²和L³是接头部分；

W是水增溶部分；

每个E是独立选择的生色团、功能部分或结合剂；

每个B独立地选自芳族共聚单体、杂芳族共聚单体、带隙修饰单体(bandgap-modifying monomer)、任选取代的亚乙基(ethylene)、以及亚乙炔基(ethynylene)；

G¹和G²独立地选自未经修饰的聚合物末端和经修饰的聚合物末端；

下标n和m独立地为1至10,000的整数，

下标p为0至10,000的整数，并且

下标n、m和p的总和为2至10,000；

下标q为1、2、3或4；

下标r为1、2、3或4；

下标s为0、1、2或3；

下标t为1或2；

下标r和s的总和为1至4；并且

A和B在共轭聚合物中随机或非随机分布。

本公开内容的一些实施方案提供了制备根据式II的共轭聚合物的方法：

所述方法包括将根据式IIa的共轭聚合物转化为根据式II的聚合物：

其中：