[发明专利]利用硼酸加合物光学检测葡萄糖

摘要

本发明涉及一种用于测定体外和/或体内水性介质中的多羟基取代的有机分子水平的光学方法和光学传感装置。尤其是，该传感装置可被植入哺乳动物体内检测糖水平。具体而言，在存在果糖或葡萄糖之类的糖时，让染料与共轭的含氮杂环芳族硼酸取代的联鎓盐化合物结合。联吡啶鎓盐(viologen)优选为芳族共轭含氮硼酸取代的化合物。该方法可用于确定人体内的糖水平。

主权项

1.一种光学方法，用于在430和600nm的检测范围内对作为分析物的多羟基取代的有机分子进行体内检测，所述方法包括：A.获得荧光团染料D，它能与分析物溶液共存，其中D选自：(a)D1，它是具有以下特性的一种荧光团染料：i.荧光团，ii.在超过430且小于600nm的范围内激发，iii.分析条件下能耐受光漂白，iv.斯托克斯偏移约为或大于30nm，v.能与所述分析物溶液共存，其中所述vi.染料D1能被甲基联吡啶鎓盐淬灭，产生能通过实验测量的大于或等于50的表观Stern-Volmer淬灭常数(Ksv)，其中荧光团染料D1是中性或者带负电的，它是：(i)分子量为1000道尔顿或以上的分散性化合物，前提是如果染料被带负电的基团取代，其分子量就在500道尔顿或以上；(ii)水溶性或水分散性聚合物中的侧基或链单元，该聚合物的分子量约大于10000道尔顿，以及任选的是所述聚合物通过非共价键与水不溶性聚合物基质M1联合，它以物理方式固定在所述聚合物基质M1内，其中所述聚合物基质M1可让所述分析物溶液透过，或与之接触；以及任选的是，在D1带负电荷且聚合物被固定为与阳离子性的水溶性聚合物组成的络合物时，形成的所述络合物对所述分析物溶液是可透的，或者与之接触；D2是具有以下特性的荧光团染料：i.荧光团，ii.能在超过430且小于800nm的范围内激发，iii.斯托克斯偏移约等于或大于30nm，iv.分析条件下能耐受光漂白，v.能与所述分析物溶液共存，其中所述vi.所述染料D2能被甲基联吡啶鎓盐淬灭，产生大于或等于50的表观Stern-Volmer淬灭常数(Ksv)，其中D2通过共价键与不溶性聚合物基质M1键和，其中所述聚合物基质M1可让所述分析物溶液透过，或者与之接触；其中所述荧光团染料D2是以下结构的一部分：M1-L1-D2，前提是D2是多官能团的，它在一个、两个或三个位点与基质M1键和；L1是水解稳定的共价键联接基团，它选自直接键和的具有1到8个碳原子的低级亚烃基，任选的是它被选自以下物质的一种或多种二价连接基团封端或者包括这些基团：磺酰胺，酰胺，酯，醚，硫化物，砜，次苯基，脲烷，脲和胺，以及B.与含硼酸的淬灭剂部分Q结合，其中Q包括以下物质：具有能与所述分析物溶液共存之特性的共轭含氮杂环芳香族联鎓盐，Q在出现所述分析物时产生可测得到的染料发光变化，它选自：(i)淬灭剂Q1，它是分子量约400道尔顿或以上的分散性化合物，或者它是分子量大于10000道尔顿的水溶性或水分散性聚合物中的侧基或者链单元，任选的是所述聚合物通过非共价键与任选存在的聚合物基质M1连接，它通过物理方式固定在所述聚合物基质中，或者任选的是所述聚合物被固定成与带负电的水溶性聚合物组成的络合物，或者(ii)淬灭剂Q2，它通过连接基L2以共价键与M1或者与第二个不溶于水的聚合物基质M2键和，产生M2-L2-Q2，其中L2选自直接键合的具有1到8个碳原子的低级亚烃基，任选的是它被选自以下物质的一种或多种二价连接基团封端或者包括这些基团：磺酰胺，酰胺，季铵盐，吡啶，酯，醚，硫化物，砜，次苯基，脲，硫脲，脲烷，或胺，其中所述淬灭剂Q1或Q2与所述荧光团染料D1或D2在分子级的水平混合，前提是当Q2是多官能团时，它在一个或两个位置与基质M2连接。C.在体内让含分析物的生理液体与染料和淬灭剂接触，并让激发光源与检测器耦合；D.约在430到600nm的范围内产生可检测并可定量的信号；以及E.测定所述生理液体中的所述多羟基取代的分析物的浓度。