专利名称：固相的糖类感测化合物的制作方法
技术领域：
本发明的目的在于新的、基于双硼酸的糖类感测器。该感测器属于荧光诱导电子转移(PET)类型。感测器能被固定在聚合物基体上，并制成用于监视患者糖含量的医疗设备中的糖类感测器。
背景技术：
糖类是大自然的能量输送者，是细胞存活所必需的。James，T.D.等人，J.Am.Chem.Soc.，117，8982-8987(1995)(引用Robertson，R.N.，The Lively Memebranes，牛津大学出版社，纽约，1983)。葡萄糖传输的缺陷与各种疾病状态有关，而且葡萄糖含量的波动能作为症候，或者可预测急症和慢性状况。出处同上(Id.)。因此，检测和监视动物体、特别是人体内葡萄糖含量的能力极为重要。
已经证明，诸如葡萄糖的糖类或糖的分子识别是一种可靠的检测机制。对此类检测而言，可能最可靠和最有效的系统是那些采用分子间电子转移，也称为光诱导电子转移(PET)的系统。
能完成此类分子识别的系统显示出与糖类结合相关的结构和荧光变化。荧光变化与样品中的糖类浓度成正比，因此这些感测器或染料能用于定量测量。
这些感测器中较流行的一种是基于硼酸(boronic acid)的糖类感测器。硼酸感测器实现了与环酯形式糖类的二醇官能度之间强共价键的可逆形成。这些感测器优于包括较弱的非共价或氢结合相互作用在内的其它感测器系统。
硼酸感测器并非没有自己的缺点。设计基于硼酸-糖类相互作用的荧光感测器已证明是困难的，因为硼酸部分或糖类部分中缺少足够的电子变化。J.Am.Chem.Soc.，117，第8983页。Shinkai的小组指出，通过改变硼酸的结合位置，例如通过加入能与硼酸部分形成分子间五员环的一种叔胺，从而在硼酸片段周围创建一个富电子中心，就可以克服这些缺点。出处同上(Id.)。他们随后指出，9，10-双(氨甲基)-蒽骨架通过在分子内部产生一个理想的、对葡萄糖具有选择性的裂缝，从而提供了一种对葡萄糖具有选择性的感测器。出处同上(Id.)。这些效果导致了所谓的“Shinkai染料”(
图1A)。
在Shinkai小组工作的基础上，Norrild的小组试图创建出不仅较之其它糖类而言更专用于葡萄糖分子，而且能在中性pH条件下结合葡萄糖的染料。Eggert等人，J.Org.Chem.，64，3846-3852，1999。为了在中性pH条件下结合葡萄糖，硼酸必须pKa≤7。设计这样一种硼酸感测器染料已证明是一个主要的问题，因为大多数染料至多达到pKa在8～10范围内。
Norrild和其同事因其特别低的pKa而选择了3-吡啶硼酸，并生产出一种含有接枝在蒽部分上的两个3-吡啶硼酸部分的双硼酸。所产生的“Norrild”染料(图1B)具有需要的低pKa值和水溶性，以及用于选择性结合葡萄糖的结构最佳设计。与果糖和半乳糖相比，这些染料据称具有对葡萄糖的选择性荧光响应。
Shinkai和Norrild型染料都是溶液基系统。溶液基系统为标志糖类结合的分子间变化提供了非常大的自由度。但是，某些应用要求固相的染料。固定将可能减少分子自由度并改变电化学。这将反过来影响分子的荧光性，并可能减少它的实用性。即，固定能减少荧光强度，或减少生理测试区的荧光响应。
现有技术中的糖类感测器通常有一个或多个缺点。例如，已知的感测器能响应于糖类结合而产生可识别信号，但并不能提供葡萄糖相对于其它糖类的理想专一性。
此外，已知的糖类感测器缺乏理想的定量响应。即，当糖类浓度增加时，荧光仅适度增强。优选地，作为糖类浓度的函数，相对荧光强度的斜率较高，而且在具有生理重要性的糖类浓度全部范围内保持为较高。显示出作为浓度函数的高强度斜率的感测器将产生更可靠、更易于识别的信号，从而显著减少生产的成本。
进一步地，荧光作为检测或诊断设备的应用受益于一个重要的Stokes’频移。该Stokes’频移源自经验法则，即荧光材料的发射波长比用来激发荧光的辐射发射波长更长。如果Stokes’频移小，则激发和发射峰紧邻，必须借助复杂的光学和过滤设备才能分辨二者。随着Stokes’频移的增加，激发峰的波长进一步移动离开发射峰，减少了对用以分辨二者的滤波器的依赖。这再次促进了更经济的设备。
试图改善硼酸基糖类感测器的葡萄糖专一性，和/或改善感测器的荧光性能，和/或将那些传统溶液基系统固定在聚合基体上的努力仅取得了有限的成功。例如Arimori，S.等人，Chem.Commun.，2001，1836-1837。
设计一种糖类染料时的主要目的之一是创建一种在相对强度对糖类浓度的曲线上显示出陡斜率的染料。Shinkai和Norrild已经指出可能创建出在溶液基系统中具有陡斜率的糖类染料。但是，后续的工作已经示出，这些染料与固体基体的共价连接能引起该斜率的显著减小。至今为止，现有技术中没有公开任何不导致斜率显著损失或消除、且共价连接到固相上的糖类染料。
某些研究者试图将Shinkai和Norrild的工作延伸到获取固相结构，但未能产生一个用于直接血液接触、或血液在体外循环的体外方法中的系统。WO 01/74968 A2和WO 01/20334 A1。该工作集中在用其叙述的Shinkai型固相糖类染料插入患者皮下，以测量间质流体空间的糖类。还可参见US 6,002,954和US 6,011,984。
现有技术中需要糖类染料具有高的葡萄糖专一性。理想地，这样高专一性的葡萄糖感测器将具有改良的荧光性能。现有技术中还需要染料在其通过与固体基体的共价连接而固定时，保持这样的专一性和荧光性能。
附图概述图1A是Shinkai染料的结构示意图；图1B是Norrild染料。
图2A是固定Shinkai型染料的结构示意图；图2B是固定Norrild型染料。
图3是用于本发明组分的各种荧光团的结构示意图。
图4是本发明含蒽Shinkai型单苯基硼酸酯(monophenylboronate)化合物的合成图，包括用于将其固定在固相上的方法。
图5是用一个单独的连接臂合成本发明含芘Shinkai型单苯基硼酸酯化合物的合成图。
图6是如图5所示合成并固定的化合物的葡萄糖响应曲线。
图7是用于制备并固定双-苯基硼酸酯(Bis-phenylboronate)含蒽Shinkai型染料的合成图。
图8～10是用于固定双-苯基硼酸酯含蒽Shinkai型染料的合成。
图11是表示多种双-苯基硼酸酯含蒽shinkai型染料的相对强度的曲线。
图12是使含氨基末端连接臂前体的双-苯基硼酸酯含蒽Shinkai型染料，与用于固定的尼龙固相材料反应的示意图。
图13是用染料和间隔基之间的聚丙二醇间隔基，将双-苯基硼酸酯Shinkai型染料固定在固相材料上的合成图。
图14图解说明了通过含氨基端连接臂前体的Shinkai型染料与双-NCO封端丙二醇反应而进行的固定，以及后续与乙二胺的交联，以产生固定的固相Shinkai型染料。
图15图解说明了用直接和荧光团共价连接的单连接臂在固相材料上制备和固定双-苯基硼酸酯Shinkai型染料的图。
图16图解说明了图15的单臂荧光团的荧光性能。
图17示出图15的单臂荧光团的葡萄糖响应曲线。
图18图解说明了制备并固定具有双臂固定和乙酰化荧光团的双-苯基硼酸酯Shinkai型染料的图。
图19示出图18的染料的荧光性能。
图20示出图18的染料的葡萄糖响应曲线。
发明详述本发明提供固相的糖类染料，及其制备方法。本发明进一步提供包括这些染料的设备。该设备包括含本发明固相染料，用来检测和监视流体糖含量的液体导管。示例性的流体是血液、血液成分、血浆、尿和其它生物流体或生物组分的萃取物。
为了本发明的目的，术语“糖类染料”用来指能够可逆结合糖类，从而显示出与糖类结合和/或糖类释放相关的可识别物理化学变化的分子。在优选实施方式中，该物理化学变化易于被光谱学方法如荧光、磷光、比色等识别。因此能通过信号分子或部分如荧光团或磷光物质的变化来控制物理化学变化。
术语“固相糖类染料”用来指共价连接到固体基体或固相材料上的糖类染料。示例性的基体为天然或合成的有机聚合物，和无机基体如陶瓷和玻璃。
优选已知生物相容的聚合物。通常认为生物相容的聚合物包括纤维素(如Cuprophan)，聚苯乙烯，聚酰胺，聚醚砜，聚乙二醇，聚丙二醇，聚乙烯醇，聚硅氧烷，尼龙(如Biodyne)，以及它们的共聚物。特别优选已知高度生物相容的聚合物，如纤维素，聚醚砜，聚乙二醇，聚丙二醇，和聚乙烯醇。
还优选具有便于共价连接到葡萄糖感测器的官能化烃连接臂上的可获取官能团的聚合物。优选的聚合物基体上的官能团为羟基、羧基、醛、酮、胺、酰胺和氰。
糖类染料与之共价结合的固相能制为多种不同形式，如薄膜、平片、丸剂、薄片、颗粒、微颗粒、微胶囊等。固相的优选物理形状和尺寸很大程度地取决于最终产品。
在一个实施方式中，糖类染料固定在固体基体上。固体基体接触所研究的流体。流体可以是气体、蒸汽或液体。流体接触可通过任何常规手段获得，如流体床、柱或导管。优选地，流体是诸如血液、血液组分、血浆、尿等的液体。当流体接触固体基体上的糖类染料时，染料发出信号，标志被分析物如葡萄糖的存在与否，以及优选地被分析物的数量。信号可由比色或光谱手段检测到。信号可输入常规设备中，作为实时读数、或者作为记录和显示累积结果显示为图表、表格或曲线图。
在另一个实施方式中，产品是用于监视血液中糖类特别是葡萄糖含量的导管。糖类染料固定在聚合基体上。聚合基体包括在导管中，从而糖类染料和流过导管的流体接触。该导管可包括在用于血液或某些其它生物流体的、体外或体内的在线流动路径中。对染料进行扫描或监视，以检测血液或其它生物流体中的被分析物含量。
在优选的实施方式中，糖类染料包括一种芳族多环荧光团。特别优选的是蒽。染料能以图2所示的方式，通过在荧光团的氮、吡啶或芳环上的连接而结合到固相上。
染料的荧光性能如激发和发射波长取决于荧光团，特别是芳环的排列和环上的取代。延长芳族共轭双键体系，或者将卤素、酰基、烷氧基、硝基、羧酸或羧酸酯引入环中，能改善染料的荧光性能，并产生红移或Stokes’频移。例如，我们的结果示出，用芘作为Shinkai型染料的荧光团、或者乙酰取代Shinkai型染料的蒽，将带来比原始或者可溶的Shinkai染料更大的荧光性(相对强度)。这些改善增加了感测器性能的增加敏度和精度。
更特别地，此处所述操作提供了固相糖类染料，其中该共轭(coniugated)染料的激发-发射差为大约40nm或更大。如此处所用，术语“共轭染料”是指染料的糖类结合部分被一种糖占据从而引起信号的染料。在荧光染料的情况下，共轭染料将发荧光指示糖类的存在。本发明优选的固相糖类染料具有在大约45nm或更大糖类共轭处的激发-发射差。本发明特别优选的固相糖类染料具有大约70nm或更大共轭的激发-放射差。
此外，本发明的固相糖类染料具有在糖类结合时的增加荧光性。优选的实施方式具有在生理学范围内大约1.5或更大的相对强度。为了本发明的目的，葡萄糖的生理学范围为血液、血液组分或血浆中大约50～大约500mg/dl。更优选的实施方式能够显示在葡萄糖生理学范围内大约2.0或更大的相对强度。
参考图2，单(苯硼酸)或双(苯硼酸)都是能固定在基体上的有用的糖类感测分子。分子的糖类结合和信号部分通过连接臂结合在固相上。该连接臂和非连接的取代基是饱和或不饱和的烃，它们能以其它方式官能化。烃链可为接枝或直链，而且长度能广泛改变。优选地，链长为大约C30或更少。可保持或保护官能团，以用于固相和染料的共价连接。可选地，能采用其它官能团，以在固相和染料二者共价连接之前衍生该固相和/或染料。
尽管连接臂和非连接的取代基此处描述为烃链，但如此处所用，该术语包括官能化的烃，包括至少烷基、烯基、炔基、醛、酮、醚、酯、胺、酰胺、羧基、卤素、芳基、酰基和类似的部分。各种官能团能在一个烃连接臂内相结合地出现，而且能在烃链内部，或者在烃链终端或终端附近。本发明的连接臂和非连接烃可为直链烷基，或者它们可在烃链的各种点处被官能化或接枝。
优选地，连接臂的烃为烷基、胺、酰胺、酮、醚、酯和/或它们的混合物。
本发明的优选实施例包括式1的化合物 根据式1，R1、R2和R3中的至少一个或多个是用于和固相共价连接的连接臂；剩余其它基团是非连接的取代基，选自能被各种官能团进一步活化的氢、饱和和不饱和烃。非连接取代基R1、R2和R3的烃链长度也能改变，但类似地，优选为大约C30或更低。
取代基R4、R5、R5、R7选自氢、烷基、烯基、芳基、芳烷基、取代烷基、酰基、烷氧基和卤素。取代基R4、R5、R6、R7能一起形成稠合的芳环，如萘、蒽和类似物。在优选实施方式中，双硼酸化合物绕Q对称，含有芳环或稠合的多环芳环。
Q是发信号部分，它提供一个可测信号用于监视糖类结合和/或释放。优选Q是荧光团、磷光部分、比色部分或发光部分。
Q优选是稠合多环的芳族荧光团。优选实例为萘、蒽、芘、1，2-苯并蒽和2，3-苯并蒽，如图3所示。任何环都可被一个或多个官能团取代。在一个优选实施方式中，Q是含乙酰化蒽的荧光物质。
本发明的其它实施方式图解示于图2中，其中一个或多个连接臂选自-X-Y，-X-O-Y，-X-NH-Y，-X-N＝Y，-X-NR-Y，X-CO-Y，-X-COO-Y，-X-OCO-Y，-X-NHCO-Y，-X-CONH-Y，-X-N＝C(O-Y)2，-X-NHCH(NH2)-O-Y，-X-S-Y，-X-S-S-Y，-X-SO2NH-Y和-X-NHSO2-Y；其中R是烷基、烯基、芳基、芳烷基或酰基；X是饱和或不饱和烃链；Y是由生物相容聚合物如纤维素、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚砜、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚硅氧烷形成的固相。
在优选实施方式中，R1和R2是前述由可变长度烃形成的连接臂。这两个连接臂可相同或不同，尽管为了合成方便，它们通常相同。
在中间阶段，也就是在染料化合物共价结合到固体支撑体上之前，将染料化合物改性，以包括至少一个官能团如羧基、羟基、氨基、氰或卤素取代基，以便于共价结合到固相上。可选地，连接臂可首先结合固相或染料化合物。可选地，可用待形成在染料化合物和固相之间某处的共价结合引出染料化合物和固相。
类似地，其它优选实施方式中，R3是一端共价结合Q、另一端共价结合固体支持物的一个单独连接臂。如上，R3连接臂优选是可被其它方式官能化的饱和或不饱和烃链。如上，烃链的长度可广泛地变化，但优选为大约C30或更低。烃可为直链烷基，或者它们可在烃链的各种点处被官能化或接枝。如上，连接臂将优选通过羧基、羟基、氨基、氰或卤素取代基官能化，以允许与固相材料的共价连接。
该R3连接臂可在各种位置处共价结合到荧光团、发色团或分子的磷光部分上。优选地，它被置于最少干扰硼酸取代基的位置处。
当R3是唯一的连接臂时，R1和R2优选为较低级的烷基取代基。如此处所用，术语“较低级的烷基”是指C1～12。
本发明的实施方式包括式1的化合物，其中Q是荧光团、发色团或磷光或发光部分；R1、R2和R3各自选自连接臂和非连接取代基；R4、R5、R6和R7相同或不同，选自氢、烷基、烯基、芳基、芳烷基、取代烷基、酰基、烷氧基和卤素。取代基R4和R5和R6和R7能一起形成稠合芳环如萘、蒽和类似物。如上述，连接臂为饱和或不饱和烃，该烃能被其它官能团衍生，为大约C30或更低，而且共价结合到固相材料上。非连接取代基是氢或大约C20或更低的饱和或不饱和烃，任选地进一步被其它官能团衍生。
生物相容聚合物可为均聚物，或者它可为两种或更多聚合物的共聚物。染料能共价连接到已有聚合物上，或者，由反应性单体和染料一个或多个连接臂上的官能团的反应形成染料-聚合物复合体。
固定化的固相染料可形成各种感测器产品，如容器、导管或床。固相染料可通过常规机制或化学手段固定化在产品中。例如，固相-染料复合体的聚合固相部分可固定在结构材料上，如金属，玻璃，或者形成壳体、容器、导管或类似物，且待检测流体从中流过的聚合物部分。取决于材料的选择，这些部分可胶粘、熔化、共挤出、浇铸、模制，或者通过如咬合、螺旋、滑动-定位等的机械手段进行组合。
此外，本发明是有多种变化，因为染料可在固相材料制成整体组成产品、或者产品子部分之前或之后，共价连接到固相材料上。
与感测器的本发明方法相关，接触感测器的溶液可含有至少一种多元醇。含多元醇的溶液可用于在消毒和储存期间保护该感测器设备。
实施例1.Shinkai单-苯基硼酸酯/单臂型命名为PZ-3x的染料、其合成、以及将其固定化在Cuprophan基体上的方法示于图4中。
PZ-33被制备为具有一个连接在苯部分和蒽部分之间氮桥上的连接臂。该可溶性染料感测生理学范围内的糖类，但略对pH和离子强度敏感。无论是固相还是可溶形式的染料，在其暴露于消毒、高湿和高温下时，都有有限的稳定性。
当通过连接臂连接到再生纤维素薄膜(Cuprophan)上时，染料保持糖类敏感性。但是，范围小于溶液中的相应分子。用于响应结合葡萄糖的时间非常快，少于1分钟，但释放非常慢。对存储期和消毒力的敏感表现与可溶分子类似。
还合成了具有芘荧光团的类似化合物(G47)。具有单独间隔基或连接臂的染料(G47)被合成，并随后被固定化在再生纤维素薄膜(Cuprophan)上。图5。所产生感测器的葡萄糖响应曲线示于图6中。
2.Shinkai双-苯基硼酸酯/双臂型这些染料被制备为具有连接在苯部分和蒽部分之间氮桥上的两个连接臂。图7。
具有氨基端臂的染料是由作为连接臂部分的卤代甲基蒽、苯基硼酸和单保护烷二胺合成的。具有羧基端臂的染料是利用氨基酸叔丁基酯作为连接臂合成的。
与Shinkai单-苯基硼酸酯单臂型染料相比，这些染料的葡萄糖响应得以大大提高。这些染料的固定图解示于图8～10中。
这些感测器中某些的葡萄糖响应曲线好于单-苯基硼酸酯/单臂型。图11。
固相并不局限于再生纤维素。例如，双-苯基硼酸酯/双臂型染料能通过共价连接到尼龙膜如UltrabindR或BiodyneR(Pall Corp.)上而有效固定化。图12。这些固定糖类感测器膜具有良好的葡萄糖响应。
染料和固相之间的距离可通过利用间隔基的不同长度而得以控制。此距离影响染料对固相上糖类的响应。聚丙二醇(PPG)作为间隔基的应用图解示于图13。
染料能被制成图14所示的聚合物。异氰酸酯封端的PPG被染料标识，然后被乙二胺交联，最后形成染料固定后的聚合物。
作为一个可替换的方法，氨基封端的PPG被异氰酸酯封端的交联基交联，再被染料加以标识，然后反应因加入乙二胺而终止。此后者方法的一个优点就是固相能模制为任一形状或形式。所形成的染料-聚合物复合体可成型为薄膜、膜或成型颗粒，或者，它能通过流入或轻拍而涂敷在感测器壁或纤维尖端上。此方法形成的染料-聚合物复合体具有良好的葡萄糖响应。图15。
3.Shinkai双-苯基硼酸酯/单臂型这一类的染料具有双-苯基硼酸酯染料的一个单臂连接。该染料具有一个直接共价结合荧光团的芳环的连接臂。在一个实施方式中，染料具有可用的羧基，通过该羧基实现共价固定。蒽羧酸衍生自乙酰化蒽。染料的羧基通过利用carbodiilide的缩合反应而连接到氨活化的固相上。图16。这一单臂荧光团连接的感测器固定在膜上，并表现出如图17所示的可取荧光性能。该固定在膜上的单臂荧光团连接感测器的葡萄糖响应曲线示于图18中。
4.改善荧光性能在蒽荧光团上引入酰基改善了固定染料的荧光性能。乙酰基通过Friedel-Crafts反应而加入取代蒽中。后续步骤以与上述相同的方式产生了具有两个氨基端臂的双-苯基硼酸酯类型染料。在Cuprophan上通过氨基端连接臂的固定是通过溴化氰活化法实现的。图19。
产生的固定感测器具有比无乙酰基的相应感测器更好的荧光性能。激发和发射峰被移至更长的波长和更大的Stokes’频移。考虑到目前商业可获得的LED、光纤或图像检测器，有着大约500nm的发射峰和大约400nm的激发峰的固定感测器化合物适用于光学检测系统。图20。
此感测器还在血液的生理学范围内给出良好的葡萄糖曲线。图21。
权利要求
1.下面通式的化合物 其中Q是荧光团；R1、R2和R3独立地选自连接臂和非连接取代基；其中连接臂是饱和或不饱和、取代或未取代的大约C30或更低的烃，且共价结合到一种固相材料上；其中非连接取代基是氢，或者饱和或不饱和、取代或未取代的大约C20或更低的烃；和R4、R5、R6、R7相同或不同，选自氢、烷基、烯基、芳基、芳烷基、取代烷基、酰基、烷氧基和卤素。
2.根据权利要求1的化合物，其中Q选自下面的基团 其中，Rn是独立选自氢、卤素、酰基、烷氧基、硝基、羧酸和羧酸酯的多个取代基。
3.根据权利要求1的化合物，其中糖类共轭时的激发峰和发射峰的差为至少约40nm。
4.根据权利要求1的化合物，其中分子的荧光相对强度在葡萄糖浓度的生理学范围内为大于约1.5。
5.根据权利要求2的化合物，其中所述酰基为乙酰基。
6.根据权利要求1的化合物，其中Q是
7.根据权利要求1的化合物，其中所述连接臂选自-X-Y，-X-O-Y，-X-NH-Y，-X-N＝Y，-X-NR-Y，X-CO-Y，-X-COO-Y，-X-OCO-Y，-X-NHCO-Y，-X-CONH-Y，-X-N＝C(O-Y)2，-X-NHCH(NH2)-O-Y，-X-S-Y，-X-S-S-Y，-X-SO2NH-Y和-X-NHSO2-Y；其中R是烷基、烯基、芳基、芳烷基或酰基；X是饱和或不饱和烃链；和Y是固相材料。
8.根据权利要求7的化合物，其中固相材料为生物相容聚合物，选自纤维素、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚砜、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、尼龙和它们的共聚物。
9.根据权利要求8的化合物，其中固相材料是再生纤维素或尼龙。
10.下面通式的化合物 其中Q是荧光团；R1和R2相同或不同，选自羧基烷基和烷基氨基取代基，而且共价结合到固相支撑材料上；和R3选自氢、卤素、烷基、酰基、烷氧基、硝基、羧酸和羧酸酯；和R4、R5、R6、R7相同或不同，选自氢、烷基、烯基、芳基、芳烷基、酰基、烷氧基和卤素。
11.根据权利要求10的化合物，其中R1和R2是-CH2-C(O)-OH或-C6H12-NH2。
12.根据权利要求10的化合物，其中R1和R2都包括在糖类染料和固相材料之间的聚乙二醇间隔基。
13.下面通式的化合物 其中Q是荧光团；R1和R2是共价结合固相材料的C1～C12烃；和R3是乙酰基；和R4、R5、R6、R7或者都为氢，或者两对分别形成稠合的芳环结构。
14.根据权利要求13的化合物，其中糖类共轭时化合物的激发峰和发射峰的差为约40nm或更大。
15.根据权利要求13的化合物，其中化合物具有糖类共轭时至少约1.4的荧光相对强度。
16.下面通式的化合物 其中Q是荧光团；R1和R2是C1～C12的非连接烃；和R3是含有共价结合聚合固相支撑体的烃连接臂的酰胺；和R4、R5、R6、R7或者都为氢，或者两对分别形成稠合的芳环结构。
17.根据权利要求14的化合物，其中糖类共轭时染料的激发-发射差为约70nm或更大。
18.根据权利要求14的化合物，其中染料的荧光相对强度在葡萄糖的生理学范围内为大约2.0。
19.根据权利要求14的化合物，其中聚合固相支撑体为再生纤维素或活化尼龙。
20.一种用于检测生物流体中糖类浓度的感测器，包括一个流体导管，其中，权利要求1的化合物共价连接到该导管的内壁上，从而该化合物接触流过导管的流体。
21.一种检测生物流体中糖类浓度的反嘎发，包括使生物流体接触已固定的权利要求1的化合物，而且测量化合物的荧光相对强度。
22.一种用于固定权利要求1的化合物的方法，包括使下面通式的化合物反应 其中Q是荧光团；R1、R2和R3独立地选自氢，约C30或更低的氨基封端的烃，和约C30或更低的烃，以使R1、R2和R3至少之一为氨基封端的烃；R4、R5、R6和R7相同或不同，选自氢、烷基、烯基、芳基、芳烷基、酰基、烷氧基和卤素；和使氨基封端的烃与被选自羧基、羰基、氰溴、环氧和异氰酸酯的官能团活化的聚合物反应。
23.根据权利要求22的方法，其中活化聚合物是与乙二胺交联。
24.一种用于固定权利要求1的化合物的方法，包括使下面通式的化合物反应 其中Q是荧光团；R1、R2和R3独立地选自氢，约C30或更低的羧基封端的烃，和约C30或更低的烃，以使R1、R2和R3至少之一为羧基封端的烃；R4、R5、R6和R7相同或不同，选自氢、烷基、烯基、芳基、芳烷基、酰基、烷氧基和卤素；和使羧基封端的烃与氨基活化的固相聚合物反应。
25.一种用于固定权利要求1的化合物的方法，包括使下面通式的化合物反应 其中Q是荧光团；R1、R2和R3独立地选自氢，约C30或更低的氨基封端的烃，和约C30或更低的烃，以使R1、R2和R3至少之一为氨基封端的烃；R4、R5、R6和R7相同或不同，选自氢、烷基、烯基、芳基、芳烷基、酰基、烷氧基和卤素；和使羧基封端的烃与异氰酸酯活化的聚丙二醇反应；和用乙二胺交联该聚丙二醇。
全文摘要
本发明提供固相的糖类染料。该染料是以共价键结合在固体基体上的双硼酸。染料选择性地与糖类、特别是葡萄糖轭合，并记录一个信号。该信号与糖类的量成正比。因此，本发明的染料适用于测量和监视糖类的含量，特别用在诸如血液的生物流体中。
文档编号C07H15/18GK1720250SQ03825758
公开日2006年1月11日 申请日期2003年3月28日 优先权日2003年3月28日
发明者川西彻朗, 马修·艾伯特·罗梅, 马克·Z·霍洛迪, 彼得·C·朱, 新海征治 申请人:泰尔茂株式会社