闪光和辉光1，2-二氧杂环丁烷类的制作方法
【专利摘要】本发明公开了具有化学发光的闪光和辉光性能的化合物。也公开了使用所述化合物产生光、检测和／或定量酶、抗原和／或核酸的方法。也公开了与这些化合物有关的试剂盒。
【专利说明】闪光和辉光1，2- 二氧杂环丁烷类
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于诊断平台的检测试剂。
【背景技术】
[0002]化学发光技术被广泛地用作临床诊断平台中的检测试剂。由在加入触发溶液以后立即产生闪光化学发光信号，直接化学发光标记(诸如吖啶酯或异鲁米诺)会提供更短的检测时间。酶联化学发光底物(诸如1，2_ 二氧杂环丁烷类或鲁米诺)在它们加入以后具有更长的温育时间，但是也会提供超灵敏的检测和更大的底物试剂稳定性。需要会提供闪光化学发光信号和/或超灵敏检测和更大底物试剂稳定性的酶底物。
【发明内容】
[0003]在一个方面，本发明提供了具有下式结构的化合物
[0004]
【权利要求】
1.一种具有下式结构的化合物
2.根据权利要求1所述的化合物，其中A或B中的至少一个是
3.根据权利要求1所述的化合物，其中A和B—起是
4.根据权利要求1所述的化合物，其中R1是包含1-5个碳原子的直链烷基，其可以任选地被一个或多个卤素原子取代。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中R1是包含1-2个碳原子的直链烷基或包含1-2个碳原子的直链三氟烷基。
6.根据权利要求5所述的化合物，其中R1是甲基或1，1，1-三氟乙基。
7.根据权利要求1所述的化合物，其中
8.根据权利要求1所述的化合物，其中
9.根据权利要求1所述的化合物，其中OR2是磷酸酯、乙酸酯、1-磷酸_2，3-二酰基甘油酯、腺苷三磷酸、腺苷二磷酸、腺苷单磷酸、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.根据权利要求9所述的化合物，其中R2是
11.根据权利要求1所述的化合物，其中R2是E-L-NuC-Z，其中E是包含亲电子原子的基团，所述原子在Z基团的酶切割以后被Nuc基团的电子对攻击，并通过邻助作用释放出化合物阴离子；L是连接基团；Nuc是亲核原子；且Z是可酶促切割的基团；其中 E是羧基、羰基、被离去基团取代的亚甲基、磷酸盐、碳酸盐、黄原酸盐、亚硫酸盐、磺酸盐、亚硫酸氢盐或二硫化物； L选自:含有1-4个碳原子的亚甲基或聚亚甲基、-(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个碳原子的烷基，且所述连接基团可以被下述基团取代:含有1-24个碳原子的烷基，含有2-24个碳原子的烯基，被含有1-24个碳原子的酰氧基单或二取代且含有1-24个碳原子的烷基，被含有1-24个碳原子的酰氧基单或二取代且含有2-24个碳原子的烯基，含有6-10个碳的芳基，被苯基、羟基苯基、喷噪基、疏基、含有1_4个碳原子的烧硫基、羟基、竣基、氣基、狐基、咪唑或氨基甲酰基取代且含有1-24个碳原子的烷基，或被苯基、羟基苯基、吲哚基、巯基、含有1-4个碳原子的烷硫基、羟基、羧基、氨基、胍基、咪唑或氨基甲酰基取代且含有2-24个碳原子的烯基； Nuc是氧原子或硫原子；且 Z是磷酰基、乙酰基、1-磷酸-2，3-二酰基甘油酰基、腺苷三磷酰基、腺苷二磷酰基、腺苷单磷酰基、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.根据权利要求11所述的化合物，其中Z是
13.根据权利要求1所述的化合物，其中所述供电子基团是包含1-20个碳原子的直链烷基、包含3-20个碳原子的支链烷基、包含1-20个碳原子的直链烷氧基、或包含3-20个碳原子的支链烷氧基。
14.根据权利要求1所述的化合物，其中所述供电子基团是包含1-20个碳原子的直链烷基或包含1-20个碳原子的直链烷氧基。
15.根据权利要求1所述的化合物，其中所述供电子基团是包含1-5个碳原子的直链烷基或包含1-5个碳原子的直链烷氧基。
16.根据权利要求1所述的化合物，其中所述供电子基团选自:甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基和丁氧基。
17.根据权利要求1所述的化合物，其中所述可被酶部分切割的键的切割会导致在25°C的光的产生，所述光的产生在小于约15分钟内达到最大值。
18.根据权利要求17所述的化合物，其中所述光的产生在小于约10分钟内达到最大值。
19.根据权利要求17所述的化合物，其中所述光的产生在小于约5分钟内达到最大值。
20.根据权利要求1所述的化合物，其中所述可被酶部分切割的键的切割会导致在37°C的光的产生，所述光的产生在小于约15分钟内达到最大值。
21.根据权利要求20所述的化合物，其中所述光的产生在小于约10分钟内达到最大值。
22.根据权利 要求20所述的化合物，其中所述光的产生在小于约5分钟内达到最大值。
23.根据权利要求1所述的化合物，所述化合物是
24.一种用于产生光的方法，所述方法包括下述步骤: (a)提供根据权利要求1所述的化合物； (b)提供酶复合物，所述酶复合物包含能够切割所述化合物的酶部分； (C)使所述酶复合物与所述化合物接触，以形成反应混合物；和， (d)允许所述反应混合物产生光。
25.根据权利要求24所述的方法，其中在25°C的光的产生在小于约15分钟内达到最大值。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述光的产生在小于约10分钟内达到最大值。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述光的产生在小于约5分钟内达到最大值。
28.根据权利要求24所述的方法，其中在37°C的光的产生在小于约15分钟内达到最大值。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述光的产生在小于约10分钟内达到最大值。
30.根据权利要求28所述的方法，其中所述光的产生在小于约5分钟内达到最大值。
31.根据权利要求24所述的方法，其中所述酶部分包含水解酶。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述水解酶是碱性磷酸酶、β-半乳糖苷酶、β -葡萄糖苷酶、β -葡糖醛酸糖苷酶或神经氨酸酶。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述酶部分是酶。
34.根据权利要求33所述的方法，所述方法另外包括下述步骤:在加入所述化合物以后，检测由所述反应混合物产生的光，其中所述光的产生会指示所述酶的存在，且产生的光的量可以与所述样品中存在的酶的量相关联，且其中在25°C至37°C的光的产生在小于约15分钟内达到最大值。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述光的产生在小于约10分钟内达到最大值。
36.根据权利要求34所述的方法，其中所述光的产生在小于约5分钟内达到最大值。
37.根据权利要求32所述的方法，其中所述酶部分是酶连接的抗体，其包含能够结合抗原的第一抗体和酶，所述酶能够切割所述化合物，使得所述底物分解和产生光。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述第一抗体与所述酶共价地或非共价地连接。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述第一抗体与标记共价地连接，且所述酶与能够非共价地结合所述标记的分子共价地连接。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述标记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链菌素。
41.根据权利要求39所述的方法，其中所述标记是半抗原，且所述分子是能够结合所述半抗原的抗体。
42.根据权利要求37所述的方法，所述方法另外包括下述步骤: (a)提供疑似包含抗原的样品； (b)提供固相，所述固相包含能够结合所述抗原的第二抗体； (c)使所述样品和酶连接的抗体与所述固相接触，以形成所述酶复合物；和， (d)在加入所述化合物以后，检测由所述反应混合物产生的光，其中所述光的产生会指示所述抗原的存在，且产生的光的量可以与所述样品中存在的抗原的量相关联，且其中在25°C至37°C的光的产生在小于约15分钟内达到最大值。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述光的产生在小于约10分钟内达到最大值。
44.根据权利要求42所述的方法，其中所述光的产生在小于约5分钟内达到最大值。
45.根据权利要求42所述的方法，所述方法另外包括下述步骤:从所述酶复合物除去任何未结合的酶连接的抗体。
46.根据权利要求32所述的方法，其中所述酶部分是酶连接的抗原，其包含抗原和酶，所述酶能够切割所述化合物，使得它分解和产生光。
47.根据权利要求46所述的方法，其中所述抗原与所述酶共价地或非共价地连接。
48.根据权利要求47所述的方法，其中抗原与标记共价地连接，且所述酶与能够非共价地结合所述标记的分子共价地连接。
49.根据权利要求48所述的方法，其中所述标记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链菌素。
50.根据权利要求48所述的方法，其中所述标记是半抗原，且所述分子是能够结合所述半抗原的抗体。
51.根据权利要求46所述的方法，所述方法另外包括下述步骤: (a)提供疑似包含抗原的样品； (b)提供固相，所述固相包含能够结合所述抗原的抗体； (c)使所述样品和酶连接的抗原与所述固相接触，以形成酶复合物；和， (d)在加入所述化合物以后，检测由所述反应混合物产生的光，其中所述光的产生会指示所述抗原的存在，且产生的光的量可以与所述样品中存在的抗原的量相关联，且其中在25°C至37°C的光的产生在小于约15分钟内达到最大值。
52.根据权利要求51所述的方法，其中所述光的产生在小于约10分钟内达到最大值。
53.根据权利要求51所述的方法，其中所述光的产生在小于约5分钟内达到最大值。
54.根据权利要求51所述的方法，所述方法另外包括下述步骤:从所述酶复合物除去任何未结合的酶连接的抗原。
55.根据权利要求32所述的方法，其中所述酶部分是酶连接的寡核苷酸，其包含能够与核酸杂交的寡核苷酸和酶，所述酶能够切割所述化合物，使得它分解和产生光。
56.根据权利要求55所述的方法，其中所述寡核苷酸与所述酶共价地或非共价地连接。
57.根据权利要求56所述的方法，其中寡核苷酸与标记共价地连接，且所述酶与能够非共价地结合所述标记的分子共价地连接。
58.根据权利要求57所述的方法，其中所述标记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链菌素。
59.根据权利要求57所述的方法，其中所述标记是半抗原，且所述分子是能够结合所述半抗原的抗体。
60.根据权利要求55所述的方法，所述方法另外包括下述步骤: (a)提供疑似包含核酸的样品； (b)将所述核酸固定化至固相， (C)使所述固定化的核酸和所述酶连接的寡核苷酸接触，以形成酶复合物；和， (d)在加入所述化合物以后，检测由所述反应混合物产生的光，其中所述光的产生指示所述核酸的存在，且产生的光的量可以与所述样品中存在的核酸的量相关联，且其中在25°C至37°C的光的产生在小于约15分钟内达到最大值。
61.根据权利要求60所述的方法，其中所述光的产生在小于约10分钟内达到最大值。
62.根据权利要求60所述的方法,其中所述光的产生在小于约5分钟内达到最大值。
63.根据权利要求60所述的方法，所述方法另外包括下述步骤:从所述酶复合物除去任何未结合的酶连接的寡核苷酸。
64.根据权利要求24所述的方法，其中所述反应混合物进一步包含促进剂。
65.根据权利要求64所述的方法，其中所述促进剂包含聚合的季铵盐、聚合的季鱗盐或它们的组合。
66.根据权利要求65所述的方法，其中所述促进剂进一步包含受体染料。
67.根据权利要求66所述的方法，其中所述受体染料是荧光素、罗丹明、磺酰罗丹明、ALEXA FLU0R350、ALEXA FLU0R405、ALEXA FLU0R430、ALEXA FLU0R488、ALEXA FLUOR532、ALEXA FLUOR546 或 ALEXA FLUOR555。
68.根据权利要求65所述的方法，其中所述聚合的季铵盐是聚(乙烯基苄基三甲基氯化铵)、聚[乙烯基苄基(苄基二甲基氯化铵)]、聚[乙烯基(苄基三丁基氯化铵)]、聚[乙烯基(苄基三戊基氯化铵)]或它们的组合。
69.根据权利要求65所述的方法，其中所述聚合的季鱗盐是聚(乙烯基苄基三甲基氯化鱗)、聚(乙烯基苄基三丁基氯化鱗)、聚(乙烯基苄基三辛基氯化鱗)、包含聚(乙烯基苄基三丁基氯化鱗)和聚(乙烯基苄基三辛基氯化鱗)的共聚物或它们的组合。
70.根据权利要求24所述的方法，其中A或B中的至少一个是
71.根据权利要求24所述的方法，其中A和B—起是
72.根据权利要求24所述的方法，其中R1是包含1-5个碳原子的直链烷基，其可以任选地被一个或多个卤素原子取代。
73.根据权利要求24所述的方法，其中R1是包含1-2个碳原子的直链烷基或包含1-2个碳原子的直链三氟烷基。
74.根据权利要求73所述的方法，其中R1是甲基或1，1，1-三氟乙基。
75.根据权利要求24所述的方法，其中τ—OR2是
76.根据权利要求24所述的方法，其中是
77.根据权利要求24所述的方法，其中OR2是磷酸酯、乙酸酯、1-磷酸_2，3-二酰基甘油酯、腺苷三磷酸、腺苷二磷酸、腺苷单磷酸、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.根据权利要求77所述的方法，其中R2是
79.根据权利要求24所述的方法，其中R2是E-L-NuC-Z，其中E是包含亲电子原子的基团，所述原子在Z基团的酶切割以后被Nuc基团的电子对攻击，且通过邻助作用释放出化合物阴离子；L是连接基团；Nuc是亲核原子；且Z是可酶促切割的基团；其中 E是羧基、羰基、被离去基团取代的亚甲基、磷酸盐、碳酸盐、黄原酸盐、亚硫酸盐、磺酸盐、亚硫酸氢盐或二硫化物； L选自:含有1-4个碳原子的亚甲基或聚亚甲基、-(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个碳原子的烷基，且所述连接基团可以被下述基团取代:含有1-24个碳原子的烷基，含有2-24个碳原子的烯基，被含有1-24个碳原子的酰氧基单或二取代且含有1-24个碳原子的烷基，被含有1-24个碳原子的酰氧基单或二取代且含有2-24个碳原子的烯基，含有6-10个碳的芳基，被苯基、羟基苯基、喷噪基、疏基、含有1_4个碳原子的烧硫基、羟基、竣基、氣基、狐基、咪唑或氨基甲酰基取代且含有1-24个碳原子的烷基，或被苯基、羟基苯基、吲哚基、巯基、含有1-4个碳原子的烷硫基、羟基、羧基、氨基、胍基、咪唑或氨基甲酰基取代且含有2-24个碳原子的烯基； Nuc是氧原子或硫原子；且 Z是磷酰基、乙酰基、1-磷酸-2，3-二酰基甘油酰基、腺苷三磷酰基、腺苷二磷酰基、腺苷单磷酰基、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.根据权利要求79所述的方法，其中Z是
81.根据权利要求24所述的方法，其中所述供电子基团是包含1-20个碳原子的直链烷基、包含3-20个碳原子的支链烷基、包含1-20个碳原子的直链烷氧基、或包含3-20个碳原子的支链烷氧基。
82.根据权利要求24所述的方法，其中所述供电子基团是包含1-20个碳原子的直链烷基或包含1-20个碳原子的直链烷氧基。
83.根据权利要求24所述的方法，其中所述供电子基团是包含1-5个碳原子的直链烷基或包含1-5个碳原子的直链烷氧基。
84.根据权利要求24所述的方法，其中所述供电子基团选自:甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
85.根据权利要求24所述的方法，其中所述化合物是
86.一种用于确定样品中酶的存在和/或量的测定方法，所述测定方法包括下述步骤: (a)提供根据权利要求1所述的化合物； (b)提供疑似包含所述酶的样品，所述酶能够切割所述化合物，使得它分解和产生光； (C)使所述样品与所述化合物接触，以形成反应混合物；和， (d)在加入所述化合物以后，检测由所述反应混合物产生的光，其中所述光的产生会指示所述酶的存在，且产生的光的量可以与所述样品中存在的酶的量相关联，且其中在25°C至37°C的光的产生在小于约15分钟内达到最大值。
87.一种用于确定样品中抗原的存在和/或量的测定方法，所述测定方法包括下述步骤: (a)提供根据权利要求1所述的化合物； (b)提供疑似包含所述抗原的样品； (c)提供酶连接的抗原，所述酶连接的抗原包含所述抗原和酶，所述酶能够切割所述化合物，使得它分解和产生光； (d)提供固相，所述固相包含能够结合所述抗原的抗体； (e)使所述样品和酶连接的抗原与所述固相接触，以形成酶复合物； (f)使所述酶复合物与所述化合物接触，以形成反应混合物；和， (g)在加入所述化合物以后，检测由所述反应混合物产生的光，其中所述光的产生会指示所述抗原的存在，且产生的光的量可以与所述样品中存在的抗原的量相关联，且其中在25°C至37°C的光的产生在小于约15分钟内达到最大值。
88.一种用于确定样品中核酸的存在和/或量的测定方法，所述测定方法包括下述步骤: (a)提供根据权利要求1所述的化合物； (b)提供疑似包含所述核酸的样品； (C)将所述核酸固定化至固相； (d)提供酶连接的寡核苷酸，所述酶连接的寡核苷酸包含能够与所述核酸杂交的寡核苷酸和酶，所述酶能够切割所述化合物，使得它分解和产生光； (e)使所述固定化的核酸和酶连接的寡核苷酸接触，以形成酶复合物； (f)使所述酶复合物与所述化合物接触，以形成反应混合物；和， (g)在加入所述化合物以后，检测由所述反应混合物产生的光，其中所述光的产生指示所述核酸的存在，且产生的光的量可以与所述样品中存在的核酸的量相关联，且其中在25°C至37°C的光的产生在小于约15分钟内达到最大值。
89.一种用于检测样品中分析物的存在和/或量的试剂盒，所述试剂盒包括: (a)根据权利要求1所述的化合物；和 (b)缓冲液。
90.一种具有下式结构的化合物
91.一种具有下式结构的化合物:
92.一种具有下式结构的化合物:
93.一种化合物，其是
【文档编号】C07D407/12GK103649069SQ201280021603
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年4月30日 优先权日:2011年5月3日
【发明者】A.米哈利, B.爱德华兹, Z.王 申请人:生命科技公司