[发明专利]紫外光激发荧光染料及其应用

说明书

本发明公开了一种紫外光激发荧光染料及其应用，具体涉及通式(Ⅰ)化合物，式中各基团如文中所述，本发明还涉及该染料‑偶联物，以及应用在抗体检测上。本发明的荧光染料同时存在活性基团和水溶性聚合物基团，该荧光染料可以被405nm激光激发，且具有很好的水溶性、显著降低对生物活性的影响和在较短波长内具有较高的荧光信号的效果。

技术领域

本发明涉及荧光染料，特别涉及紫外光激发荧光染料及其应用，特别是其在神经病理学、免疫学、病理学和蛋白质组学上的应用。

背景技术

随着新的显微技术的发展和各种合成及天然荧光分子的出现，荧光显微技术已经成为细胞生物学的基础工具。荧光标记的目标分子或细胞器可以用来研究细胞的结构和功能。荧光染料可以作为示踪剂使用荧光显微镜对生物结构进行定位，使用荧光免疫方法对分析物进行定量，使用流式细胞仪对细胞进行分析，细胞物理状态的测定及其他应用。与其它类型吸收染料相比，荧光染料通常灵敏度高，并且其吸收波长与发射波长是不同，一般通过光学激发来检测荧光发射，在大部分生物学样品中具有较低的荧光背景，其固有的光学性质例如荧光极性，荧光寿命和激发态能量转移均是可以进行测定的。目前荧光染料广泛应用于对病人的生理学功能进行日常检查或疾病诊断过程，也可以同步监控暴露在环境中的有害化学物质例如毒素或致癌农药，或者空气、泥土或饮用水中的有害无机物质对工人的影响，确定药物疗效，扫描新化合物对特殊酶的促进或抑制作用，监控基因和转基因表达，以及一些其他生物学应用例如免疫酶联反应和蛋白质印迹法(Western Blots)。

在研究和诊断过程中，需要对有机化合物、生物化合物和生物分析物进行快速高效的检测或定量。特别需要提供一种用来检测少量核酸、多肽、药物、新陈代谢产物和微组织的方法。例如用于治疗目的需要对麻醉剂、中毒、药物情况进行了解，还需要了解激素、病理学微组织、病毒、抗体、酶和核酸等所反应出的疾病状态，光学方法检测(荧光发射，紫外吸收，比色法)用于监测和测量荧光，是一种传统并且高效的检测，这些方法可以通过直接观察或者仪器检测来定性或定量检测所需要的信息。

使用荧光染料作为示踪剂，一般需要将染料和生物活性配体如细胞、组织、蛋白、抗体、药物、酶、激素、核酸、多糖、脂类或者其他生物分子之间形成化学共价键或者将染料与自然或人工合成聚合物(载体分子)相连制成合成探针(荧光探针/染料-偶联剂)，使用这些合成探针(荧光探针/染料-偶联剂)，生物分子一般会发生生物化学变化，合成探针(荧光探针/染料-偶联剂)可以对这种变化提供定性或定量检测。

紫外激发具有其固有的弱点，如会造成光漂白和会对标记物造成损害等，但是在多色荧光应用中，如免疫荧光，核酸，蛋白质组，原位杂交和神经追踪中，蓝色荧光探针可以与绿色、黄色、橙色和红色荧光探针(染料-偶联剂)明显区分。

半导体激光器又称二极管，是以半导体材料为工作物质的一类激光器件，是成熟较早、进展较快的一类激光器，由于它的波长范围宽，制作简单、成本低、易于大量生产，并且由于其具有体积小、重量轻、寿命长等特点，因此，品种发展快、应用范围广和易于与各种光电子器件实现电子集成，如405nm的激光器。目前，能被405nm激光激发的合适染料则屈指可数，如Cascade Blue，Cascade Yellow和Pacific Blue和Pacific Orange等。为了在生物学应用中减少聚集，大部分染料中均含有磺酸基团，虽然磺化可减少二聚体的形成和增加染料的水溶性，但也在生物分子中引入了负电荷，因此可能增加破坏标记生物分子的生物学活性的风险。