二苯并呫吨猝灭剂、用途和制备方法与流程

本文公开了二苯并呫吨化合物，其是有效的荧光猝灭剂，例如在远红和近红外光谱中。还描述了使用二苯并呫吨淬灭化合物的应用及其制备方法。

背景技术：

1、使用多种染料来猝灭荧光是本领域已知的。这种现象在分析生物系统中的应用也是非常详细的。猝灭荧光的化学部分通过多种机制发挥作用，这些机制包括荧光能量转移(fret)过程和基态猝灭。能量转移过程通常需要荧光供体的发射光谱和猝灭剂的吸收光谱之间的重叠。光谱重叠的需要可使染料-猝灭剂对的设计复杂化，因为并非猝灭剂和供体的所有潜在组合都可以使用。

2、淬灭化合物已用于多种能量转移测定和应用中，特别是用于遗传和蛋白质分析测定中的染料-淬灭剂对中。例如，猝灭剂已经与在电磁波谱的可见区域中产生荧光的报告染料一起使用，例如在wo 2000/064988和wo 2002/012195中。为了使猝灭剂有效，这样的化合物必须能够有效地吸收来自染料的能量，使得从供体到猝灭剂的能量转移导致很少或没有猝灭剂残余荧光发射。因此，优选使用一种淬灭剂化合物，该淬灭剂化合物在用于激发供体染料的波长下激发出的荧光最小或检测不到。此外，对于在某些生物应用(如qpcr测定)中有用的猝灭剂，猝灭剂必须在测定的严苛和苛刻的条件下保持稳定。此外，不同淬灭剂的使用使分析开发复杂化，因为给定探针的纯化可根据所连接的淬灭剂的性质而发生很大变化。因此，理想的猝灭剂必须足够稳定，以从染料吸收能量并经受苛刻的化学条件和自动化dna合成的严格性。

3、不幸的是，有效淬灭在远红和近红外区域发射的染料荧光的淬灭剂非常不常见。由于多种原因，在远红和近ir光谱区中工作的荧光染料的有效猝灭存在问题。例如，许多已知的猝灭剂不从在远红或近ir光谱区中发射的荧光团吸收能量，而在该光谱区中可用作猝灭剂的其它类型的材料(例如金纳米颗粒猝灭剂)太大。此外，已经发现，化合物的激发/发射波长向光谱的红色区域移动越远，稳定性问题的发生率越高。因此，本领域需要既热稳定又光解稳定的猝灭剂，并且能够猝灭在一定波长范围内发射的化合物的荧光。

4、本公开的化合物是新的且高度有用的淬灭剂，特别是淬灭从吸收和/或发射电磁波谱的远红和近红外区域中的光的化合物的荧光方面。

技术实现思路

1、因此，本公开涉及选自式(i)的化合物的淬灭剂：

2、

3、其中：

4、y1选自y1'和-c(o)r"，

5、y2选自y2'和-c(o)r"，条件是y1和y2不都是为-c(o)r"；

6、或者，y1和y2与它们所结合的氮形成n＝nr'；

7、或者，y1'与r1/r11和它们所键合的原子一起形成饱和或不饱和的、取代或未取代的环，并且/或者y2'与r1/r11和它们所键合的原子一起形成饱和或不饱和的、取代或未取代的环；

8、y3选自y3'和-c(o)r"，

9、y4选自y4'和-c(o)r"，条件是y3和y4不都是-c(o)r"；

10、或者，y3'与r4/r5和它们所键合的原子一起形成饱和或不饱和的、取代或未取代的环，并且/或者y4'与r4/r5和它们所键合的原子一起形成饱和或不饱和的、取代或未取代的环；

11、r"选自-(cq1q2)x-ra；

12、其中q1和q2独立地选自氢和甲基，

13、x是范围为1到10的整数，

14、ra是三甲基醌；

15、r5、r6、r7、r9、r10、r11独立地选自-h、卤素、烷基和独立地被一个或多个z2取代的烷基基团；

16、r1、r2、r3、r4、y1'、y2'、y3'、y'4和r'独立地选自-h、烷基、独立地被一个或多个z2取代的烷基、杂烷基、独立地被一个或多个z2取代的杂烷基、芳基、独立地被一个或多个z2取代的芳基、杂芳基、独立地被一个或多个z2取代的杂芳基、芳烷基、独立地被一个或多个z2取代的芳烷基、杂芳烷基、独立地被一个或多个z2取代的杂芳烷基、卤素、-os(o)2or、-s(o)2or、-s(o)2r、-s(o)2nr、-s(o)r、-op(o)o2rr、-p(o)o2rr、-c(o)or、-no2、＝nrr、-nrr、-n+rrr、-nc(o)r、-c(o)r、-c(o)nrr、-cn和-or；

17、其中r独立地选自-h、烷基、杂烷基、芳基、杂芳基、芳烷基和杂芳烷基；

18、其中z2选自-r、卤素、-os(o)2or，-s(o)2or，-s(o)2r，-s(o)2nr、-s(o)r、-op(o)o2rr-p(o)o2rr、-c(o)or、-no2、-nrr，-n+rrr、-nc(o)r、-c(o)r、-c(o)nrr、-cn、-o、-or、-(ch)2)x-rb、-n(ch)2)x-rb；

19、其中rb选自-卤素、-oh、-or、-sh、-nh2、-c(o)o-、-c(o)oh、-c(o)nh2；

20、r8选自-h、烷基、独立地被一个或多个z1取代的烷基、杂烷基、独立地被一个或多个z1取代的杂烷基、芳基、独立地被一个或多个z1取代的芳基、杂芳基、独立地被一个或多个z1取代的杂芳基、芳烷基、独立地被一个或多个z1取代的芳烷基、杂芳烷基和独立地被一个或多个z1取代的杂芳烷基；并且

21、z1选自-r*、卤素、-cr*r*r*、-os(o)2or*、-s(o)2or*、-so3、-s(o)2r*、-s(o)2nr*、-s(o)r*、-op(o)o2r*r*-p(o)o2r*r*、-c(o)or*、-n＝n-r*-r*、-no2-nr*r*、-n+r*r*r*、-nc(o)r*、-c(o)r*、-c(o)nr*r*、-cn、-o和-or*，其中r*独立地选自-h、卤素、烷基、杂烷基、-no2、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基和连接基团(lg)。

22、本公开还涉及附着至固体载体的本文公开的化合物。

23、本公开还涉及寡核苷酸探针，其包含荧光团、如本文公开的淬灭化合物和寡核苷酸，其中荧光团和淬灭化合物共价连接至寡核苷酸。

24、本公开还进一步涉及包含本文公开的淬灭化合物和核酸分子的组合物。

25、本文还公开了一种通过聚合酶链式反应(pcr)检测或定量样品中靶核酸分子的方法，该方法包括：(i)使包含一种或多种靶核酸分子的样品与以下项接触：a)具有与所述靶核酸分子至少部分互补的序列的至少一种寡核苷酸探针，其中所述至少一种探针在扩增所述一种或多种靶核酸分子后经历可检测的荧光变化；以及b)至少一种寡核苷酸引物对；(ii)在足以扩增一种或多种靶核酸分子的条件下将步骤(i)的混合物与dna聚合酶一起孵育；和(iii)通过测量寡核苷酸探针的荧光来检测所扩增的靶核酸分子的存在或不存在或者定量所扩增的靶核酸分子的量，其中寡核苷酸探针包含：a)荧光团b)本公开的淬灭化合物；和c)连接染料和淬灭化合物的寡核苷酸接头。

26、本文还公开了一种缀合物，其包含：a)荧光供体化合物，其中荧光供体化合物在适当波长激发下发射波长在电磁波谱的可见或近红外区域中的光并且具有初始荧光强度；b)猝灭受体化合物，其中所述猝灭受体化合物是取代的3-亚氨基-3h-二苯并[c,h]呫吨-11-胺，和c)连接化合物，其中所述荧光供体化合物和所述猝灭受体化合物连接至所述连接化合物，其中所述供体化合物和受体化合物之间的距离使得在适当波长激发下所述荧光供体化合物的初始荧光强度降低了可检测的量。

27、另外的目的和优势将在下面的描述中进行部分阐述，并且有些目的和优势将通过描述理解，或可以通过实践而被了解。将借助于所附权利要求中特别指出的元素和组合来实现和获得该目的和优势。

28、应当理解，前述一般描述和下面的详细描述都仅为示例性的和解释性的，并且不限制权利要求。

29、并入本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出一个(几个)实施例，并且与描述一起用于解释本文所述的原理。