閃光和輝光1，2-二氧雜環(huán)丁烷類的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了具有化學發(fā)光的閃光和輝光性能的化合物。也公開了使用所述化合物產(chǎn)生光、檢測和／或定量酶、抗原和／或核酸的方法。也公開了與這些化合物有關的試劑盒。
【專利說明】閃光和輝光1，2- 二氧雜環(huán)丁烷類
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于診斷平臺的檢測試劑。
【背景技術】
[0002]化學發(fā)光技術被廣泛地用作臨床診斷平臺中的檢測試劑。由在加入觸發(fā)溶液以后立即產(chǎn)生閃光化學發(fā)光信號，直接化學發(fā)光標記(諸如吖啶酯或異魯米諾)會提供更短的檢測時間。酶聯(lián)化學發(fā)光底物(諸如1，2_ 二氧雜環(huán)丁烷類或魯米諾)在它們加入以后具有更長的溫育時間，但是也會提供超靈敏的檢測和更大的底物試劑穩(wěn)定性。需要會提供閃光化學發(fā)光信號和/或超靈敏檢測和更大底物試劑穩(wěn)定性的酶底物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個方面，本發(fā)明提供了具有下式結(jié)構的化合物
[0004]
【權利要求】
1.一種具有下式結(jié)構的化合物
2.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中A或B中的至少一個是
3.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中A和B—起是
4.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中R1是包含1-5個碳原子的直鏈烷基，其可以任選地被一個或多個鹵素原子取代。
5.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中R1是包含1-2個碳原子的直鏈烷基或包含1-2個碳原子的直鏈三氟烷基。
6.根據(jù)權利要求5所述的化合物，其中R1是甲基或1，1，1-三氟乙基。
7.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中
8.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中
9.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中OR2是磷酸酯、乙酸酯、1-磷酸_2，3-二?；视王?、腺苷三磷酸、腺苷二磷酸、腺苷單磷酸、腺苷、a-D-半乳糖苷、β-D-半乳糖苷、a-D-葡萄糖苷、β-D-葡萄糖苷、a-D-甘露糖苷、β-D-甘露糖苷、β-呋喃果糖苷、β-D-葡糖苷酸或
10.根據(jù)權利要求9所述的化合物，其中R2是
11.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中R2是E-L-NuC-Z，其中E是包含親電子原子的基團，所述原子在Z基團的酶切割以后被Nuc基團的電子對攻擊，并通過鄰助作用釋放出化合物陰離子；L是連接基團；Nuc是親核原子；且Z是可酶促切割的基團；其中 E是羧基、羰基、被離去基團取代的亞甲基、磷酸鹽、碳酸鹽、黃原酸鹽、亞硫酸鹽、磺酸鹽、亞硫酸氫鹽或二硫化物； L選自:含有1-4個碳原子的亞甲基或聚亞甲基、-(CH2)m-O-(CH上、-(CH2)m-S-(CH2)n_或-(CH2)m-NR6- (CH2)n-,其中m和η是0-3,且m+n是2或3,其中R6是含有1-10個碳原子的烷基，且所述連接基團可以被下述基團取代:含有1-24個碳原子的烷基，含有2-24個碳原子的烯基，被含有1-24個碳原子的酰氧基單或二取代且含有1-24個碳原子的烷基，被含有1-24個碳原子的酰氧基單或二取代且含有2-24個碳原子的烯基，含有6-10個碳的芳基，被苯基、羥基苯基、噴噪基、疏基、含有1_4個碳原子的燒硫基、羥基、竣基、氣基、狐基、咪唑或氨基甲?；〈液?-24個碳原子的烷基，或被苯基、羥基苯基、吲哚基、巰基、含有1-4個碳原子的烷硫基、羥基、羧基、氨基、胍基、咪唑或氨基甲?；〈液?-24個碳原子的烯基； Nuc是氧原子或硫原子；且 Z是磷酰基、乙?；?-磷酸-2，3-二酰基甘油?；⑾佘杖柞；⑾佘斩柞；⑾佘諉瘟柞；?、腺苷基、a-D-半乳糖基、β-D-半乳糖基、a-D-葡萄糖基、β _D_葡萄糖基、a-D-甘露糖基、β-D-甘露糖基、呋喃果糖基、β-D-glucosiduransyl或
12.根據(jù)權利要求11所述的化合物，其中Z是
13.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中所述供電子基團是包含1-20個碳原子的直鏈烷基、包含3-20個碳原子的支鏈烷基、包含1-20個碳原子的直鏈烷氧基、或包含3-20個碳原子的支鏈烷氧基。
14.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中所述供電子基團是包含1-20個碳原子的直鏈烷基或包含1-20個碳原子的直鏈烷氧基。
15.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中所述供電子基團是包含1-5個碳原子的直鏈烷基或包含1-5個碳原子的直鏈烷氧基。
16.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中所述供電子基團選自:甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基和丁氧基。
17.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中所述可被酶部分切割的鍵的切割會導致在25°C的光的產(chǎn)生，所述光的產(chǎn)生在小于約15分鐘內(nèi)達到最大值。
18.根據(jù)權利要求17所述的化合物，其中所述光的產(chǎn)生在小于約10分鐘內(nèi)達到最大值。
19.根據(jù)權利要求17所述的化合物，其中所述光的產(chǎn)生在小于約5分鐘內(nèi)達到最大值。
20.根據(jù)權利要求1所述的化合物，其中所述可被酶部分切割的鍵的切割會導致在37°C的光的產(chǎn)生，所述光的產(chǎn)生在小于約15分鐘內(nèi)達到最大值。
21.根據(jù)權利要求20所述的化合物，其中所述光的產(chǎn)生在小于約10分鐘內(nèi)達到最大值。
22.根據(jù)權利 要求20所述的化合物，其中所述光的產(chǎn)生在小于約5分鐘內(nèi)達到最大值。
23.根據(jù)權利要求1所述的化合物，所述化合物是
24.一種用于產(chǎn)生光的方法，所述方法包括下述步驟: (a)提供根據(jù)權利要求1所述的化合物； (b)提供酶復合物，所述酶復合物包含能夠切割所述化合物的酶部分； (C)使所述酶復合物與所述化合物接觸，以形成反應混合物；和， (d)允許所述反應混合物產(chǎn)生光。
25.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中在25°C的光的產(chǎn)生在小于約15分鐘內(nèi)達到最大值。
26.根據(jù)權利要求25所述的方法，其中所述光的產(chǎn)生在小于約10分鐘內(nèi)達到最大值。
27.根據(jù)權利要求25所述的方法，其中所述光的產(chǎn)生在小于約5分鐘內(nèi)達到最大值。
28.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中在37°C的光的產(chǎn)生在小于約15分鐘內(nèi)達到最大值。
29.根據(jù)權利要求28所述的方法，其中所述光的產(chǎn)生在小于約10分鐘內(nèi)達到最大值。
30.根據(jù)權利要求28所述的方法，其中所述光的產(chǎn)生在小于約5分鐘內(nèi)達到最大值。
31.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述酶部分包含水解酶。
32.根據(jù)權利要求31所述的方法，其中所述水解酶是堿性磷酸酶、β-半乳糖苷酶、β -葡萄糖苷酶、β -葡糖醛酸糖苷酶或神經(jīng)氨酸酶。
33.根據(jù)權利要求32所述的方法，其中所述酶部分是酶。
34.根據(jù)權利要求33所述的方法，所述方法另外包括下述步驟:在加入所述化合物以后，檢測由所述反應混合物產(chǎn)生的光，其中所述光的產(chǎn)生會指示所述酶的存在，且產(chǎn)生的光的量可以與所述樣品中存在的酶的量相關聯(lián)，且其中在25°C至37°C的光的產(chǎn)生在小于約15分鐘內(nèi)達到最大值。
35.根據(jù)權利要求34所述的方法，其中所述光的產(chǎn)生在小于約10分鐘內(nèi)達到最大值。
36.根據(jù)權利要求34所述的方法，其中所述光的產(chǎn)生在小于約5分鐘內(nèi)達到最大值。
37.根據(jù)權利要求32所述的方法，其中所述酶部分是酶連接的抗體，其包含能夠結(jié)合抗原的第一抗體和酶，所述酶能夠切割所述化合物，使得所述底物分解和產(chǎn)生光。
38.根據(jù)權利要求37所述的方法，其中所述第一抗體與所述酶共價地或非共價地連接。
39.根據(jù)權利要求38所述的方法，其中所述第一抗體與標記共價地連接，且所述酶與能夠非共價地結(jié)合所述標記的分子共價地連接。
40.根據(jù)權利要求39所述的方法，其中所述標記是生物素或生物素衍生物，且所述分子是抗生物素蛋白或抗生蛋白鏈菌素。
41.根據(jù)權利要求39所述的方法，其中所述標記是半抗原，且所述分子是能夠結(jié)合所述半抗原的抗體。
42.根據(jù)權利要求37所述的方法，所述方法另外包括下述步驟: (a)提供疑似包含抗原的樣品； (b)提供固相，所述固相包含能夠結(jié)合所述抗原的第二抗體； (c)使所述樣品和酶連接的抗體與所述固相接觸，以形成所述酶復合物；和， (d)在加入所述化合物以后，檢測由所述反應混合物產(chǎn)生的光，其中所述光的產(chǎn)生會指示所述抗原的存在，且產(chǎn)生的光的量可以與所述樣品中存在的抗原的量相關聯(lián)，且其中在25°C至37°C的光的產(chǎn)生在小于約15分鐘內(nèi)達到最大值。
43.根據(jù)權利要求42所述的方法，其中所述光的產(chǎn)生在小于約10分鐘內(nèi)達到最大值。
44.根據(jù)權利要求42所述的方法，其中所述光的產(chǎn)生在小于約5分鐘內(nèi)達到最大值。
45.根據(jù)權利要求42所述的方法，所述方法另外包括下述步驟:從所述酶復合物除去任何未結(jié)合的酶連接的抗體。
46.根據(jù)權利要求32所述的方法，其中所述酶部分是酶連接的抗原，其包含抗原和酶，所述酶能夠切割所述化合物，使得它分解和產(chǎn)生光。
47.根據(jù)權利要求46所述的方法，其中所述抗原與所述酶共價地或非共價地連接。
48.根據(jù)權利要求47所述的方法，其中抗原與標記共價地連接，且所述酶與能夠非共價地結(jié)合所述標記的分子共價地連接。
49.根據(jù)權利要求48所述的方法，其中所述標記是生物素或生物素衍生物，且所述分子是抗生物素蛋白或抗生蛋白鏈菌素。
50.根據(jù)權利要求48所述的方法，其中所述標記是半抗原，且所述分子是能夠結(jié)合所述半抗原的抗體。
51.根據(jù)權利要求46所述的方法，所述方法另外包括下述步驟: (a)提供疑似包含抗原的樣品； (b)提供固相，所述固相包含能夠結(jié)合所述抗原的抗體； (c)使所述樣品和酶連接的抗原與所述固相接觸，以形成酶復合物；和， (d)在加入所述化合物以后，檢測由所述反應混合物產(chǎn)生的光，其中所述光的產(chǎn)生會指示所述抗原的存在，且產(chǎn)生的光的量可以與所述樣品中存在的抗原的量相關聯(lián)，且其中在25°C至37°C的光的產(chǎn)生在小于約15分鐘內(nèi)達到最大值。
52.根據(jù)權利要求51所述的方法，其中所述光的產(chǎn)生在小于約10分鐘內(nèi)達到最大值。
53.根據(jù)權利要求51所述的方法，其中所述光的產(chǎn)生在小于約5分鐘內(nèi)達到最大值。
54.根據(jù)權利要求51所述的方法，所述方法另外包括下述步驟:從所述酶復合物除去任何未結(jié)合的酶連接的抗原。
55.根據(jù)權利要求32所述的方法，其中所述酶部分是酶連接的寡核苷酸，其包含能夠與核酸雜交的寡核苷酸和酶，所述酶能夠切割所述化合物，使得它分解和產(chǎn)生光。
56.根據(jù)權利要求55所述的方法，其中所述寡核苷酸與所述酶共價地或非共價地連接。
57.根據(jù)權利要求56所述的方法，其中寡核苷酸與標記共價地連接，且所述酶與能夠非共價地結(jié)合所述標記的分子共價地連接。
58.根據(jù)權利要求57所述的方法，其中所述標記是生物素或生物素衍生物，且所述分子是抗生物素蛋白或抗生蛋白鏈菌素。
59.根據(jù)權利要求57所述的方法，其中所述標記是半抗原，且所述分子是能夠結(jié)合所述半抗原的抗體。
60.根據(jù)權利要求55所述的方法，所述方法另外包括下述步驟: (a)提供疑似包含核酸的樣品； (b)將所述核酸固定化至固相， (C)使所述固定化的核酸和所述酶連接的寡核苷酸接觸，以形成酶復合物；和， (d)在加入所述化合物以后，檢測由所述反應混合物產(chǎn)生的光，其中所述光的產(chǎn)生指示所述核酸的存在，且產(chǎn)生的光的量可以與所述樣品中存在的核酸的量相關聯(lián)，且其中在25°C至37°C的光的產(chǎn)生在小于約15分鐘內(nèi)達到最大值。
61.根據(jù)權利要求60所述的方法，其中所述光的產(chǎn)生在小于約10分鐘內(nèi)達到最大值。
62.根據(jù)權利要求60所述的方法,其中所述光的產(chǎn)生在小于約5分鐘內(nèi)達到最大值。
63.根據(jù)權利要求60所述的方法，所述方法另外包括下述步驟:從所述酶復合物除去任何未結(jié)合的酶連接的寡核苷酸。
64.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述反應混合物進一步包含促進劑。
65.根據(jù)權利要求64所述的方法，其中所述促進劑包含聚合的季銨鹽、聚合的季鱗鹽或它們的組合。
66.根據(jù)權利要求65所述的方法，其中所述促進劑進一步包含受體染料。
67.根據(jù)權利要求66所述的方法，其中所述受體染料是熒光素、羅丹明、磺酰羅丹明、ALEXA FLU0R350、ALEXA FLU0R405、ALEXA FLU0R430、ALEXA FLU0R488、ALEXA FLUOR532、ALEXA FLUOR546 或 ALEXA FLUOR555。
68.根據(jù)權利要求65所述的方法，其中所述聚合的季銨鹽是聚(乙烯基芐基三甲基氯化銨)、聚[乙烯基芐基(芐基二甲基氯化銨)]、聚[乙烯基(芐基三丁基氯化銨)]、聚[乙烯基(芐基三戊基氯化銨)]或它們的組合。
69.根據(jù)權利要求65所述的方法，其中所述聚合的季鱗鹽是聚(乙烯基芐基三甲基氯化鱗)、聚(乙烯基芐基三丁基氯化鱗)、聚(乙烯基芐基三辛基氯化鱗)、包含聚(乙烯基芐基三丁基氯化鱗)和聚(乙烯基芐基三辛基氯化鱗)的共聚物或它們的組合。
70.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中A或B中的至少一個是
71.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中A和B—起是
72.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中R1是包含1-5個碳原子的直鏈烷基，其可以任選地被一個或多個鹵素原子取代。
73.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中R1是包含1-2個碳原子的直鏈烷基或包含1-2個碳原子的直鏈三氟烷基。
74.根據(jù)權利要求73所述的方法，其中R1是甲基或1，1，1-三氟乙基。
75.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中τ—OR2是
76.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中是
77.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中OR2是磷酸酯、乙酸酯、1-磷酸_2，3-二?；视王ァ⑾佘杖姿?、腺苷二磷酸、腺苷單磷酸、腺苷、a-D-半乳糖苷、β-D-半乳糖苷、a-D-葡萄糖苷、β-D-葡萄糖苷、a-D-甘露糖苷、β-D-甘露糖苷、β-呋喃果糖苷、β-D-葡糖苷酸或
78.根據(jù)權利要求77所述的方法，其中R2是

79.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中R2是E-L-NuC-Z，其中E是包含親電子原子的基團，所述原子在Z基團的酶切割以后被Nuc基團的電子對攻擊，且通過鄰助作用釋放出化合物陰離子；L是連接基團；Nuc是親核原子；且Z是可酶促切割的基團；其中 E是羧基、羰基、被離去基團取代的亞甲基、磷酸鹽、碳酸鹽、黃原酸鹽、亞硫酸鹽、磺酸鹽、亞硫酸氫鹽或二硫化物； L選自:含有1-4個碳原子的亞甲基或聚亞甲基、-(CH2)m-O-(CH上、-(CH2)m-S-(CH2)n_或-(CH2)m-NR6- (CH2)n-,其中m和η是0-3,且m+n是2或3,其中R6是含有1-10個碳原子的烷基，且所述連接基團可以被下述基團取代:含有1-24個碳原子的烷基，含有2-24個碳原子的烯基，被含有1-24個碳原子的酰氧基單或二取代且含有1-24個碳原子的烷基，被含有1-24個碳原子的酰氧基單或二取代且含有2-24個碳原子的烯基，含有6-10個碳的芳基，被苯基、羥基苯基、噴噪基、疏基、含有1_4個碳原子的燒硫基、羥基、竣基、氣基、狐基、咪唑或氨基甲酰基取代且含有1-24個碳原子的烷基，或被苯基、羥基苯基、吲哚基、巰基、含有1-4個碳原子的烷硫基、羥基、羧基、氨基、胍基、咪唑或氨基甲酰基取代且含有2-24個碳原子的烯基； Nuc是氧原子或硫原子；且 Z是磷?；?、乙?；?-磷酸-2，3-二?；视王；?、腺苷三磷?；⑾佘斩柞；⑾佘諉瘟柞；?、腺苷基、a-D-半乳糖基、β-D-半乳糖基、a-D-葡萄糖基、β _D_葡萄糖基、a-D-甘露糖基、β-D-甘露糖基、β_呋喃果糖基、β-D-glucosiduransyl或
80.根據(jù)權利要求79所述的方法，其中Z是
81.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述供電子基團是包含1-20個碳原子的直鏈烷基、包含3-20個碳原子的支鏈烷基、包含1-20個碳原子的直鏈烷氧基、或包含3-20個碳原子的支鏈烷氧基。
82.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述供電子基團是包含1-20個碳原子的直鏈烷基或包含1-20個碳原子的直鏈烷氧基。
83.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述供電子基團是包含1-5個碳原子的直鏈烷基或包含1-5個碳原子的直鏈烷氧基。
84.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述供電子基團選自:甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
85.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述化合物是
86.一種用于確定樣品中酶的存在和/或量的測定方法，所述測定方法包括下述步驟: (a)提供根據(jù)權利要求1所述的化合物； (b)提供疑似包含所述酶的樣品，所述酶能夠切割所述化合物，使得它分解和產(chǎn)生光； (C)使所述樣品與所述化合物接觸，以形成反應混合物；和， (d)在加入所述化合物以后，檢測由所述反應混合物產(chǎn)生的光，其中所述光的產(chǎn)生會指示所述酶的存在，且產(chǎn)生的光的量可以與所述樣品中存在的酶的量相關聯(lián)，且其中在25°C至37°C的光的產(chǎn)生在小于約15分鐘內(nèi)達到最大值。
87.一種用于確定樣品中抗原的存在和/或量的測定方法，所述測定方法包括下述步驟: (a)提供根據(jù)權利要求1所述的化合物； (b)提供疑似包含所述抗原的樣品； (c)提供酶連接的抗原，所述酶連接的抗原包含所述抗原和酶，所述酶能夠切割所述化合物，使得它分解和產(chǎn)生光； (d)提供固相，所述固相包含能夠結(jié)合所述抗原的抗體； (e)使所述樣品和酶連接的抗原與所述固相接觸，以形成酶復合物； (f)使所述酶復合物與所述化合物接觸，以形成反應混合物；和， (g)在加入所述化合物以后，檢測由所述反應混合物產(chǎn)生的光，其中所述光的產(chǎn)生會指示所述抗原的存在，且產(chǎn)生的光的量可以與所述樣品中存在的抗原的量相關聯(lián)，且其中在25°C至37°C的光的產(chǎn)生在小于約15分鐘內(nèi)達到最大值。
88.一種用于確定樣品中核酸的存在和/或量的測定方法，所述測定方法包括下述步驟: (a)提供根據(jù)權利要求1所述的化合物； (b)提供疑似包含所述核酸的樣品； (C)將所述核酸固定化至固相； (d)提供酶連接的寡核苷酸，所述酶連接的寡核苷酸包含能夠與所述核酸雜交的寡核苷酸和酶，所述酶能夠切割所述化合物，使得它分解和產(chǎn)生光； (e)使所述固定化的核酸和酶連接的寡核苷酸接觸，以形成酶復合物； (f)使所述酶復合物與所述化合物接觸，以形成反應混合物；和， (g)在加入所述化合物以后，檢測由所述反應混合物產(chǎn)生的光，其中所述光的產(chǎn)生指示所述核酸的存在，且產(chǎn)生的光的量可以與所述樣品中存在的核酸的量相關聯(lián)，且其中在25°C至37°C的光的產(chǎn)生在小于約15分鐘內(nèi)達到最大值。
89.一種用于檢測樣品中分析物的存在和/或量的試劑盒，所述試劑盒包括: (a)根據(jù)權利要求1所述的化合物；和 (b)緩沖液。
90.一種具有下式結(jié)構的化合物
91.一種具有下式結(jié)構的化合物:
92.一種具有下式結(jié)構的化合物:
93.一種化合物，其是
【文檔編號】C07D407/12GK103649069SQ201280021603
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年4月30日 優(yōu)先權日:2011年5月3日
【發(fā)明者】A.米哈利, B.愛德華茲, Z.王 申請人:生命科技公司