RU2790836C2 - Europium complex of monosodium salt of 2,2',2",2'"-(2,2'-((4-(4-aminophenyl)-2,2'-bipyridine-6-yl)methylazadiyl)bis-(ethane-2,1-diyl))-bis(azatriyl)tetraacetic acid - Google Patents

Europium complex of monosodium salt of 2,2',2",2'"-(2,2'-((4-(4-aminophenyl)-2,2'-bipyridine-6-yl)methylazadiyl)bis-(ethane-2,1-diyl))-bis(azatriyl)tetraacetic acid Download PDF

Info

Publication number
RU2790836C2
RU2790836C2 RU2020138751A RU2020138751A RU2790836C2 RU 2790836 C2 RU2790836 C2 RU 2790836C2 RU 2020138751 A RU2020138751 A RU 2020138751A RU 2020138751 A RU2020138751 A RU 2020138751A RU 2790836 C2 RU2790836 C2 RU 2790836C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bis
aminophenyl
azatriyl
diyl
ethane
Prior art date
Application number
RU2020138751A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020138751A (en
Inventor
Алексей Петрович Криночкин
Игорь Леонидович Никонов
Дмитрий Сергеевич Копчук
Игорь Сергеевич Ковалев
Ольга Сергеевна Тания
Вадим Александрович Платонов
Виктория Евгеньевна Петрова
Григорий Васильевич Зырянов
Ярослав Константинович Штайц
Екатерина Сергеевна Старновская
Мария Игоревна Савчук
Светлана Сергеевна Рыбакова
Евгений Борисович Горбунов
Григорий Андреевич Ким
Олег Николаевич Чупахин
Валерий Николаевич Чарушин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Publication of RU2020138751A publication Critical patent/RU2020138751A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2790836C2 publication Critical patent/RU2790836C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to the field of luminescent europium complex compounds, namely to a europium complex of monosodium salt of 2,2',2",2'"-(2,2'-((4-(4-aminophenyl)-2,2'-bipyridine-6-yl)methylazadiyl)bis-(ethane-2,1-diyl))-bis(azatriyl)tetraacetic acid of the formula 1.
EFFECT: invention can be used as a luminescent mark for immune analysis; it can be used in medicine.
Figure 00000007
1 cl, 4 dwg, 2 tbl

Description

1. Область техники, к которой относится изобретение.1. The field of technology to which the invention relates.

Изобретение относится к области люминесцентных комплексных соединений европия с гетероциклическим 2,2′-бипиридиновым лигандом 1 с хелатирующим фрагментом на основе диэтилендиаминотетрауксусной кислоты (DTTA) и аминогруппой, пригодной для создания мостика пептидной биоконъюгации (Фиг. 1). Изобретение может быть использовано в качестве люминесцентной метки для иммуноанализа и может найти применение в медицине, а также в научно-исследовательских лабораториях.The invention relates to the field of luminescent complex compounds of europium with a heterocyclic 2,2'-bipyridine ligand 1 with a chelating fragment based on diethylenediaminotetraacetic acid (DTTA) and an amino group suitable for creating a peptide bioconjugation bridge (Fig. 1). The invention can be used as a luminescent label for immunoanalysis and can be used in medicine, as well as in research laboratories.

2. Уровень техники. 2. State of the art.

Производные пиридина и их аннелированные аналоги являются достаточно известными лигандами для комплексообразования с различными катионами металлов. Наибольшее практическое значение приобрели их комплексы с лантаноидами, такими, как Sm3+, Dy3+, Pr3+, Ho3+, Yb3+, Nd3+, Er3+. Такие соединения демонстрируют интересные магнитные свойства (G.M. Davies, S.J.A. Pope, H. Adams, S. Faulkner, M.D. Ward, Inorg. Chem. 44 (2005) 4656. DOI:10.1021/ic050512k), а также способны к люминесценции в ИК-диапазоне (S. Quici, M. Cavazzini, G. Marzanni, G. Accorsi, N. Armaroli, B. Ventura, F. Barigelletti, Inorg. Chem. 44 (2005) 529. DOI:10.1021/ic0486466) и в видимой части спектра (L. Armelao, S. Quici, F. Barigelletti, G. Accorsi, G. Bottaro, M. Cavazzini, E. Tondello, Coord. Chem. Rev. 254 (2009) 487. DOI:10.1016/j.ccr.2009.07.025), что делает возможным их применение в магнитно-резонансной терапии (S. Aime, S.G. Crich, E. Gianolio, G.B. Giovenzana, L. Tei, E. Terreno, Coord. Chem. Rev. 250 (2006) 1562. DOI:10.1016/S1002-0721(13)60022-8), а также в области телекоммуникаций (Y. Oshishi, T. Kanamori, T. Kitagawa, S. Takashashi, E. Snitzer, G. H. Jr. Sigel, Opt. Lett. 16 (1991) 1747. DOI:10.1364/OL.16.001747) и в качестве меток для иммуноанализа (J. Yan, G. Wang, Trends Anal. Chem. 25 (2006) 490. DOI:10.1016/j.trac.2005.11.013). В последнем случае для успешного применения необходимо наличие в составе таких соединений линкера для связывания с биологическими молекулами организма, в качестве которого могут выступать такие функциональные группы, как карбоксильная (S. P. Martsev, V. A. Preygerzon, Y. I. Mel’nikova, Z. I. Kravchuk, G. V. Ponomarev, V. E. Lunev, A. P. Savitsky, J. Immunol. Methods. 186 (1995) 293. DOI:10.1016/0022-1759(95)00154-3 ), альдегидная (S. Poupart, C. Boudon, P. Peixoto, M. Massonneau, P.-Y. Renard, A. Romieu, Org. Biomol. Chem. 4 (2006) 4165. DOI:10.1039/B612805J), сульфохлоридная (A. Chan, E. P. Diamandis, M. Krajden, Anal. Chem. 2 (1993) 158. DOI:10.1021/ac00050a012), и некоторые другие, например, аминогруппа (N. Meltola, P. Jauria, P. Saviranta, H. Mikola, Bioconjugate Chem. 10 (1999) 325. DOI:10.1021/bc980013q). В случае наличия в составе лиганда последней, возможно, как её непосредственное связывание с карбоксильной группой биомолекулы, так и трансформация в изотиоцианатную посредством реакции с тиофосгеном, что позволяет получить более удобный в использовании линкер, обычно гладко и селективно реагирующий с первичными аминогруппами биологических молекул с образованием производных тиомочевины (H. Takalo, V. M. Mukkala, H. Mikola, P. Liitti, I. Hemmila, Bioconjugate Chem. 5 (1994) 278. DOI:10.1021/bc00027a015).Pyridine derivatives and their annelated analogs are fairly well known ligands for complexation with various metal cations. Their complexes with lanthanides such as Sm 3+ , Dy 3+ , Pr 3+ , Ho 3+ , Yb 3+ , Nd 3+ , Er 3+ have acquired the greatest practical importance. Such compounds exhibit interesting magnetic properties (GM Davies, SJA Pope, H. Adams, S. Faulkner, MD Ward, Inorg. Chem. 44 (2005) 4656. DOI:10.1021/ic050512k) and are also capable of luminescence in the IR range. (S. Quici, M. Cavazzini, G. Marzanni, G. Accorsi, N. Armaroli, B. Ventura, F. Barigelletti, Inorg. Chem. 44 (2005) 529. DOI:10.1021/ic0486466) and in the visible part of the spectrum (L. Armelao, S. Quici, F. Barigelletti, G. Accorsi, G. Bottaro, M. Cavazzini, E. Tondello, Coord. Chem. Rev. 254 (2009) 487. DOI:10.1016/j.ccr.2009.07 .025), which makes their use in magnetic resonance therapy possible (S. Aime, SG Crich, E. Gianolio, GB Giovenzana, L. Tei, E. Terreno, Coord. Chem. Rev. 250 (2006) 1562. DOI :10.1016/S1002-0721(13)60022-8), as well as in the field of telecommunications (Y. Oshishi, T. Kanamori, T. Kitagawa, S. Takashashi, E. Snitzer, GH Jr. Sigel, Opt. Lett. 16 (1991) 1747. DOI:10.1364/OL.16.001747) and as immunoassay labels (J. Yan, G. Wang, Trends Anal. Chem. 25 (2006) 4 90. DOI:10.1016/j.trac.2005.11.013). In the latter case, successful application requires the presence in the composition of such compounds of a linker for binding to biological molecules of the body, which can be such functional groups as carboxyl (SP Martsev, VA Preygerzon, YI Mel'nikova, ZI Kravchuk, GV Ponomarev, VE Lunev, A. P. Savitsky, J. Immunol Methods 186 (1995) 293. DOI:10.1016/0022-1759(95)00154-3), aldehyde (S. Poupart, C. Boudon, P. Peixoto, M. Massonneau, P.-Y. Renard, A. Romieu, Org. Biomol. Chem. 4 (2006) 4165. DOI:10.1039/B612805J), sulfochloride (A. Chan, EP Diamandis, M. Krajden, Anal. Chem. 2 (1993 ) 158. DOI:10.1021/ac00050a012), and some others, such as the amino group (N. Meltola, P. Jauria, P. Saviranta, H. Mikola, Bioconjugate Chem. 10 (1999) 325. DOI:10.1021/bc980013q). If the latter is present in the composition of the ligand, it is possible both its direct binding to the carboxyl group of the biomolecule and its transformation into isothiocyanate by reaction with thiophosgene, which makes it possible to obtain a more convenient linker in use, which usually smoothly and selectively reacts with the primary amino groups of biological molecules to form thiourea derivatives (H. Takalo, VM Mukkala, H. Mikola, P. Liitti, I. Hemmila, Bioconjugate Chem. 5 (1994) 278. DOI:10.1021/bc00027a015).

Кроме того, во избежание рассеяния энергии возбуждённого состояния лантанида посредством передачи её молекулам растворителя необходимо насыщение его координационной сферы. Так как координационное число лантанидов равно девяти, лиганд должен быть девятидентантен. Это достигается посредством введения в его структуру дополнительных хелатирующих групп, в качестве которых используются остатки полиаминоуксусных кислот, таких как IDA, DO3A и DTTA (A. M. Prokhorov, V. N. Kozhevnikov, D. S. Kopchuk, H. Bernard, N. Le Bris, R. Tripier, H. Handel, B. Koenig, D. N. Kozhevnikov, Tetrahedron 67 (2011) 597. DOI:10.1016/j.tet.2010.11.058). In addition, in order to avoid dissipation of the energy of the excited state of lanthanide by transferring it to solvent molecules, it is necessary to saturate its coordination sphere. Since the coordination number of the lanthanides is nine, the ligand must be nine-dentate. This is achieved by introducing additional chelating groups into its structure, which are used as residues of polyaminoacetic acids, such as IDA, DO3A and DTTA (A. M. Prokhorov, V. N. Kozhevnikov, D. S. Kopchuk, H. Bernard, N. Le Bris, R. Tripier, H Handel, B. Koenig, D. N. Kozhevnikov, Tetrahedron 67 (2011) 597. DOI:10.1016/j.tet.2010.11.058).

Представленные в литературе лиганды, отвечающие всем указанным требованиям, основаны на использовании в качестве хромофора 2,2′:6′,2′′-терпиридинов (Z. Wang, J. Yan, K. Matsumoto, Luminescence 20 (2005) 347. DOI:10.1002/bio.843), а также пиридина, функционализированного по С4 положению (H. Takalo, P. Pasanen, J. Kankare, Acta Chem. Scand. B 42 (1988) 373. DOI:10.3891/acta.chem.scand.42b-0373), либо сопряжённого с пятичленными азотсодержащими гетероциклами (J. Yuan, G. Wang, K. Majima, K. Matsumoto, Anal. Chem. 73 (2001) 1869. DOI:10.1021/ac0013305).The ligands presented in the literature that meet all the above requirements are based on the use of 2,2':6',2''-terpyridines as a chromophore (Z. Wang, J. Yan, K. Matsumoto, Luminescence 20 (2005) 347. DOI :10.1002/bio.843), as well as pyridine functionalized at the C4 position (H. Takalo, P. Pasanen, J. Kankare, Acta Chem. Scand. B 42 (1988) 373. DOI:10.3891/acta.chem.scand .42b-0373), or conjugated with five-membered nitrogen-containing heterocycles (J. Yuan, G. Wang, K. Majima, K. Matsumoto, Anal. Chem. 73 (2001) 1869. DOI:10.1021/ac0013305).

Значительно реже встречаются лиганды, основанные на использовании в качестве хромофора 2,2′-бипиридинов. К настоящему моменту в литературе представлены всего два примера подобных лигандов (лиганды 2 и 3, Фиг. 2), подходящих для биоконьюгации с белком (A. M. Prokhorov, V. N. Kozhevnikov, D. S. Kopchuk, H. Bernard, N. Le Bris, R. Tripier, H. Handel, B. Koenig, D. N. Kozhevnikov, Tetrahedron 67 (2011) 597. DOI:10.1016/j.tet.2010.11.058). При этом структура лишь одного из них, лиганда 2, обеспечивает насыщение координационной сферы европия, что обеспечивается наличием в α-положении к атому азота остатка DTTA. Его европиевый комплекс показал достаточно высокое время жизни возбуждённого состояния (0.60 мс) с невысоким квантовый выходом фотолюминесценции (0.6%). Лиганд 2 (Фиг. 2), как соединение с наиболее совпадающими признаками был выбран нами в качестве прототипа.Ligands based on the use of 2,2′-bipyridines as a chromophore are much less common. To date, only two examples of such ligands have been presented in the literature (ligands2 And3, Fig. 2) suitable for protein bioconjugation (A. M. Prokhorov, V. N. Kozhevnikov, D. S. Kopchuk, H. Bernard, N. Le Bris, R. Tripier, H. Handel, B. Koenig, D. N. Kozhevnikov, Tetrahedron 67 (2011) 597. DOI :10.1016/j.tet.2010.11.058). The structure of only one of them, the ligand2, ensures saturation of the europium coordination sphere, which is ensured by the presence of a DTTA residue in the α-position to the nitrogen atom. Its europium complex showed a rather high excited state lifetime (0.60 ms) with a low photoluminescence quantum yield (0.6%). ligand2 (Fig. 2), as a connection with the most matching features was chosen by us as a prototype.

3. Сущность изобретения.3. The essence of the invention.

Сущность изобретения составляет водорастворимый европиевый комплекс 1 лиганда 2,2′-бипиридинового ряда 4 (Фиг. 1), структура которого обеспечивает насыщение координационной сферы европия и может быть пригодна для биоконьюгации с белком (H. Takalo, V. M. Mukkala, H. Mikola, P. Liitti, I. Hemmila, Bioconjugate Chem. 5 (1994) 278. DOI:10.1021/bc00027a015), отличающийся увеличенным в два раза квантовым выходом, положением аминогруппы в аминофенильном заместителе (пара- вместо мета-), положением аминофенильного заместителя (находится не в 5′, а в 4 положении 2,2′-бипиридина), увеличенным временем жизни возбуждённого состояния. The essence of the invention is a water-soluble europium complex 1 of the ligand of the 2,2'-bipyridine series 4 (Fig. 1), the structure of which ensures saturation of the europium coordination sphere and can be suitable for bioconjugation with a protein (H. Takalo, VM Mukkala, H. Mikola, P Liitti, I. Hemmila, Bioconjugate Chem 5 (1994) 278. DOI:10.1021/bc00027a015), characterized by a twofold increase in quantum yield, the position of the amino group in the aminophenyl substituent ( para - instead of meta -), the position of the aminophenyl substituent (there is no in the 5′, and in the 4 position of 2,2′-bipyridine), an increased lifetime of the excited state.

Представляемое изобретение демонстрирует улучшенные фотофизические свойства по сравнению с прототипом, а именно: двукратное увеличение квантового выхода (с 0.6% до 1.2%) при одновременном увеличении времени жизни возбуждённого состояния (с 0.6 мс до 1.06 мс), что делает его более пригодным для практического применения.The present invention demonstrates improved photophysical properties compared to the prototype, namely: a twofold increase in the quantum yield (from 0.6% to 1.2%) while increasing the excited state lifetime (from 0.6 ms to 1.06 ms), which makes it more suitable for practical applications .

4. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. 4. Information confirming the possibility of carrying out the invention.

4.1. Для подтверждения возможности осуществления изобретения приводится способ получения соединения 14.1. To confirm the possibility of carrying out the invention, a method for obtaining compound 1 is given.

Графически схема синтеза представлена на Фиг. 3.The synthesis scheme is shown graphically in Fig. 3.

Синтез тетраэфираSynthesis of tetraether 5.5.

Растворили тетраэфир 6 (255 мг, 0.3 ммоль), синтезированный по описанной методике (A. P. Krinochkin, D. S. Kopchuk, G. A. Kim, I. N. Ganebnykh, I. S. Kovalev, S. Santra, G. V. Zyryanov, A. Majee, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin, ChemistrySelect 4 (2019) 6377) в метаноле (50 мл), каталитический палладий (10%) на углероде (25 мг), восстановили водородом, в течение 8 часов при комнатной температуре. Реакционную массу упарили в вакууме. Полученный остаток очищен колоночной хроматографией, элюент - хлористый метилен, затем – этилацетат. Элюаты, содержащие продукт, были упарены в вакууме.Dissolved tetraether6(255 mg, 0.3 mmol) synthesized according to the described method (A. P. Krinochkin, D. S. Kopchuk, G. A. Kim, I. N. Ganebnykh, I. S. Kovalev, S. Santra, G. V. Zyryanov, A. Majee, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin, ChemistrySelect 4 (2019) 6377) in methanol (50 ml), catalytic palladium (10%) on carbon (25 mg), reduced with hydrogen, for 8 hours at room temperature. The reaction mass was evaporated in vacuum. The resulting residue was purified by column chromatography, eluent - methylene chloride, then - ethyl acetate. The eluates containing the product were evaporated in vacuo.

Тетра- трет -бутил 2,2′,2′′,2′′′-(((((4-(4-аминофенил)-[2,2′-бипиридин]-6-ил)ме-тил)азадиил)бис(этан-2,1-диил))бис(азатриил))тетраацетат («тетраэфир 5»). Тёмно-жёлтое масло. Выход 146 мг (0.18 моль, 59%). ЯМР 1 Н (CDCl3, δ, м.д.): 1.39 (c, 36H, But), 3.31-3.50 (м, 12H, NCH 2, CH 2COOBut), 3.70-3.83 (м, 4H, NCH2), 5.17 (с, 2H, PyCH 2), 6.78 (м, 2H, CHаром), 7.34 (м, 1H, H-5′(Py)), 7.70 (м, 2H, CHаром), 7.81 (т, 1H, 3 J 7.6 Гц, H-4′(Py)), 7.89 (д, 1H, 4 J 1.2 Гц, CHаром(Py)), 8.58 (д, 1H, 3 J 7.2 Гц, H-3′(Py)), 8. 67 (д, 1H, 4 J 1.2 Гц, CHаром(Py)), 8.70 (д, 1H, 3 J 4.8 Гц, Н-6′(Py)). ESI-MS, m/z: найдено 819.51, вычислено 819.50 (М+Н)+. Tetra- tert -butyl 2,2',2'',2'''-(((((4-(4-aminophenyl)-[2,2'-bipyridin]-6-yl)methyl)azadiyl)bis( ethane-2,1-diyl)) bis(azatriyl)) tetraacetate("tetraether5"). Dark yellow oil. Yield 146 mg (0.18 mol, 59%).NMR 1 H (CDCl3, δ, ppm): 1.39 (s, 36H, But), 3.31-3.50 (m, 12H, NCH 2, CH 2COOBut), 3.70-3.83 (m, 4H, NCH2), 5.17 (s, 2H, PyCH 2), 6.78 (m, 2H, CHaroma), 7.34 (m, 1H, H-5'(Py)), 7.70 (m, 2H, CHaroma), 7.81 (t, 1H,3 J 7.6 Hz, H-4′(Py)), 7.89 (d, 1H,4 J 1.2 Hz CHaroma(Py)), 8.58 (d, 1H,3 J 7.2 Hz, H-3′(Py)), 8.67 (d, 1H,4 J 1.2 Hz CHaroma(Py)), 8.70 (d, 1H,3 J4.8 Hz, H-6'(Py)).ESI-MS,m/z: found 819.51, calculated 819.50 (M+H)+.

Получение лигандаObtaining a ligand 4.4.

Тетраэфир 5 (164 мг, 0.2 ммоль) был растворён в смеси 5 мл 11Н соляной кислоты и 5 мл воды и выдержан при комнатной температуре в течение 8 часов. Реакционную массу упарили в вакууме, к остатку добавили 10 мл 11Н соляной кислоты, смесь выдержали при комнатной температуре в течение 2 часов, упарили в вакууме, остаток обработали сухим ацетонитрилом (25 мл), выдержали полученную смесь при комнатной температуре в течение 8 часов. Осадок отфильтровали, высушили в вакууме.Tetraester 5 (164 mg, 0.2 mmol) was dissolved in a mixture of 5 ml of 11N hydrochloric acid and 5 ml of water and kept at room temperature for 8 hours. The reaction mass was evaporated in a vacuum, 10 ml of 11N hydrochloric acid was added to the residue, the mixture was kept at room temperature for 2 hours, evaporated in a vacuum, the residue was treated with dry acetonitrile (25 ml), the resulting mixture was kept at room temperature for 8 hours. The precipitate was filtered off, dried in a vacuum.

Гидрохлорид (2,2′,2′′,2′′′-(2,2′-((4-(4-Аминофенил)-2,2′-бипиридин-6-ил)метил-азадиил)бис-(этан-2,1-диил))бис(азатриил)тетрауксусной кислоты («лиганд 4»). Выход 134 мг (0.16 ммоль, 78%). Найдено, %: C 40.57, H 5.20, N 9.73, Cl 22.95. Вычислено для C29H34N6O8•11/2HCl•7/2H2O: C 40.59, H 5.46, N 9.79, Cl 22.72. Hydrochloride (2,2',2'',2'''-(2,2'-((4-(4-Aminophenyl)-2,2'-bipyridin-6-yl)methyl-azadiyl)bis-( ethane-2,1-diyl)) bis(azatriyl)tetraacetic acid("ligand4"). Yield 134 mg (0.16 mmol, 78%). Found, %: C 40.57, H 5.20, N 9.73, Cl 22.95. Calculated for C29H34N6O8•11/2HCl•7/2H2O: C 40.59, H 5.46, N 9.79, Cl 22.72.

Получение европиевого комплексаObtaining the europium complex 1.1.

Лиганд 4 (43 мг, 0.05 ммоль) растворили в 10 мл воды, к раствору прибавили расчетное количество гидроксида натрия (19 мг, 0.48 ммоль). Затем к раствору добавляют EuCl3•6H2O (18 мг, 0.05 ммоль) и перемешивали в течение 2 ч при комнатной температуре. Растворитель отгоняли в вакууме, остаток экстрагировали горячим метанолом (3×20 мл), экстракт упарили в вакууме.Ligand 4 (43 mg, 0.05 mmol) was dissolved in 10 mL of water, and the calculated amount of sodium hydroxide (19 mg, 0.48 mmol) was added to the solution. Then EuCl 3 •6H 2 O (18 mg, 0.05 mmol) was added to the solution and stirred for 2 h at room temperature. The solvent was distilled off in vacuo, the residue was extracted with hot methanol (3×20 ml), the extract was evaporated in vacuo.

1 («комплекс»). Выход 26 мг (0.030 ммоль, 61%). Найдено, %: С 40.60, Н 4.79, N 9.94. Вычислено для C29H30EuN6NaO8•5H2O: С 40.71, Н 4.71, N 9.82. ESI-MS, m/z: найдено 743.13, вычислено 743.12 [M-Na] --. 1 ("complex"). Yield 26 mg (0.030 mmol, 61%). Found, %: C 40.60, H 4.79, N 9.94. Calculated for C 29 H 30 EuN 6 NaO 8 •5H2O: C 40.71, H 4.71, N 9.82. ESI-MS , m/z : found 743.13, calculated 743.12 [M-Na] -- .

Заявленное соединение представляет собой бесцветное порошкообразное вещество, растворимое в метаноле и воде, нерастворимое в хлороформе, 1,2-дихлорэтане и толуоле.The claimed compound is a colorless powdery substance, soluble in methanol and water, insoluble in chloroform, 1,2-dichloroethane and toluene.

4.2. Подтверждение насыщенности координационной сферы европия.4.2. Confirmation of the saturation of the europium coordination sphere.

Таблица 1. Координационные свойства европиевого комплекса 1. Table 1. Coordination properties of the europium complex 1 .

τH2O, мсτ H2O , ms τD2O, мсτ D2O , ms qq 1.061.06 1.01.0 -0.29-0.29

τ – время жизни возбуждённого состояния; q – параметр, соответствующий количеству молекул воды в координационной сфере европия, q = 1.2*(1/τH2O – 1/τD2O – 0.25) τ -the lifetime of the excited state;q is the parameter corresponding to the number of water molecules in the europium coordination sphere,q = 1.2*(1/τH2O – 1/τD2O – 0.25)

Для измерения времени жизни европиевой фотолюминесценции использовался спектрофлюориметр Varian Cary Eclipse с ксеноновой импульсной лампой, время вспышки лампы 0,001 мс. Было получено 5 параллелей по 50 измерений, результаты усреднены. Измерения в H2O и D2O проводились в одинаковых условиях.To measure the lifetime of europium photoluminescence, a Varian Cary Eclipse spectrofluorometer with a xenon flash lamp was used, the lamp flash time was 0.001 ms. 5 parallels of 50 measurements were obtained, the results were averaged. Measurements in H 2 O and D 2 O were carried out under the same conditions.

Как следует из результатов измерения времён жизни возбуждённого состояния европия в воде и тяжёлой воде, приведённых в табл. 1, и соответствующих расчётов, выполненных в соответствие с формулой (A. Beeby, I.M. Clarkson, R.S. Dickins, S. Faulkner, D. Parker, L. Royle, A.S. De Sousa, J.A.G. Williams, M. Woods, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 3 (1999) 493. DOI:10.1039/A808692C) в координационной сфере европия, хелатированного лигандом 4, отсутствуют молекулы воды (дентатность лиганда равна 9), то есть структура последнего исключает безызлучательную релаксацию энергии возбуждённого состояния европия.As follows from the results of measuring the lifetimes of the excited state of europium in water and heavy water, given in Table. 1 and the corresponding calculations made in accordance with the formula (A. Beeby, IM Clarkson, RS Dickins, S. Faulkner, D. Parker, L. Royle, AS De Sousa, JAG Williams, M. Woods, J. Chem. Soc ., Perkin Trans. 2 3 (1999) 493. DOI:10.1039/A808692C) in the coordination sphere of europium chelated with 4 ligand, there are no water molecules (the denticity of the ligand is 9), i.e., the structure of the latter excludes the nonradiative relaxation of the energy of the excited state of europium.

4.3. Измерение относительного квантового выхода.4.3. Measurement of the relative quantum yield.

Таблица 2. Фотофизические свойства европиевого комплекса 1. Table 2. Photophysical properties of the europium complex 1 .

Поглощение, λmax, нм (ε, 10-3М-1см-1)Absorption, λ max , nm (ε, 10 -3 M -1 cm -1 ) Φ EM ΦEM 245, 314 (8.70)245, 314 (8.70) 1.21.2

Ф – квантовый выход фотолюминесценции Ф - quantum yield of photoluminescence

Электронные спектры поглощения регистрировали с использованием стандартной программы Shimadzu Scan на двулучевом спектрофотометре UV-2600 (“Shimadzu”, Япония) в диапазоне 190 – 700 нм с точностью установки длины волны ± 0,1 нм.Electronic absorption spectra were recorded using the standard Shimadzu Scan program on a two-beam UV-2600 spectrophotometer (Shimadzu, Japan) in the range of 190–700 nm with a wavelength accuracy of ±0.1 nm.

Спектры люминесценции записаны на спектрофлюориметре Varian Cary Eclipse с взаимно перпендикулярными лучами, точность установки длины волны 0.5 нм. Измерения проводились в диапазонах от 190 до 800 нм в кварцевых кюветах SUPRASIL 111-QS 10 (“Hellma”, Германия), ширина зоны вокруг стационарной точки возбуждения/испускания составляет 10 нм. Длина волны стационарной точки возбуждения задавалась каждый раз максимуму в спектрах поглощения и испускания, длина волны стационарной точки испускания – максимуму в спектрах возбуждения. Напряжение на ФЭУ выбиралось исходя из люминесцентного отклика во время тестовой регистрации. В спектрах учитывалась люминесценция растворителей.Luminescence spectra were recorded on a Varian Cary Eclipse spectrofluorimeter with mutually perpendicular beams, the wavelength accuracy was 0.5 nm. The measurements were carried out in the range from 190 to 800 nm in SUPRASIL 111-QS 10 quartz cuvettes (Hellma, Germany), the width of the zone around the stationary point of excitation/emission is 10 nm. The wavelength of the stationary point of excitation was assigned each time to the maximum in the absorption and emission spectra, the wavelength of the stationary point of emission was set to the maximum in the excitation spectra. The PMT voltage was chosen based on the luminescent response during test registration. The spectra took into account the luminescence of solvents.

Относительные квантовые выходы растворов соединений измерялись при 22+1 °С по методике, доступной на www.jyhoriba.co.uk (Jobin Yvon Ltd. 2 Dalston Gardens, Stanmore, Middlesex HA7 1BQ UK). Образцом сравнения выступал водный раствор рутениевого комплекса [Ru(bpy)3]Cl2·3H2O. Для измерения квантового выхода использовалось не менее 4-х параллелей с усреднением результатов, R2 ≥0,99. Абсорбция в точке возбуждения не превышала 0,05 Abs для исключения реабсорбции.The relative quantum yields of compound solutions were measured at 22+1°C using the method available at www.jyhoriba.co.uk (Jobin Yvon Ltd. 2 Dalston Gardens, Stanmore, Middlesex HA7 1BQ UK). The reference sample was an aqueous solution of the ruthenium complex [Ru(bpy) 3 ]Cl 2 ·3H 2 O. To measure the quantum yield, at least 4 parallels were used with averaging the results, R 2 ≥0.99. Absorption at the point of excitation did not exceed 0.05 Abs to exclude reabsorption.

Как следует из приведённых данных (Фиг. 4 и Табл. 2), максимум поглощения европиевого комплекса находится в области 314 нм, соединение демонстрирует характерную европиевую фотолюминесценцию с максимумом длины волны испускаемого излучения 613 нм (красный цвет). Квантовый выход европиевой фотолюминесценции составляет 1.2 %.As follows from the data (Fig. 4 and Table 2), the absorption maximum of the europium complex is in the region of 314 nm, the compound exhibits a characteristic europium photoluminescence with a maximum emission wavelength of 613 nm (red color). The quantum yield of europium photoluminescence is 1.2%.

Claims (2)

Европиевый комплекс мононатриевой соли (2,2′,2′′,2′′′-(2,2′-((4-(4-аминофенил)-2,2′-бипиридин-6-ил)метилазадиил)бис-(этан-2,1-диил))-бис(азатриил)тетрауксусной кислоты формулы 1 – люминесцентный краситель:Europium complex of monosodium salt (2,2',2'',2'''-(2,2'-((4-(4-aminophenyl)-2,2'-bipyridin-6-yl)methylazadiyl)bis (ethane-2,1-diyl))-bis(azatriyl)tetraacetic acid of formula 1 - luminescent dye:
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2020138751A 2020-11-26 Europium complex of monosodium salt of 2,2',2",2'"-(2,2'-((4-(4-aminophenyl)-2,2'-bipyridine-6-yl)methylazadiyl)bis-(ethane-2,1-diyl))-bis(azatriyl)tetraacetic acid RU2790836C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020138751A RU2020138751A (en) 2022-05-26
RU2790836C2 true RU2790836C2 (en) 2023-02-28

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2645670C1 (en) * 2016-12-20 2018-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Derivatives of polygeteroyryl-bis [carbonylnitrilode (methylene)] tetrakis (phosphonic acids) and method of their production

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2645670C1 (en) * 2016-12-20 2018-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Derivatives of polygeteroyryl-bis [carbonylnitrilode (methylene)] tetrakis (phosphonic acids) and method of their production

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PROKHOROV A.M. et al, 1,2,4-Triazine method of bipyridine ligand synthesis for the preparation of new luminescent Eu(III) complexes, Tetrahedron, 2011, v. 67, no. 3, p. 597-607. ARMELAO L. et al, Design of luminescent lanthanide complexes: From molecules to highly efficient photo-emitting materials, Coordination Chemistry Reviews, 2010, v. 254, p. 487-505. PANDYA S. et al, Engineering emissive europium and terbium complexes for molecular imanging and sensing, Dalton Trans., 2006, p. 2757-2766. YUAN J. et al, Lanthanide-based luminescence probes and time-resolved luminescence bioassays, Trends in Analytical Chemistry, 2006, v. 25, no. 5, p. 490-500. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kovacs et al. Photophysics of coumarin and carbostyril-sensitized luminescent lanthanide complexes: implications for complex design in multiplex detection
Zhang et al. Synthesis, properties, and live-cell imaging studies of luminescent cyclometalated iridium (III) polypyridine complexes containing two or three biotin pendants
Lau et al. Luminescent cyclometalated iridium (III) polypyridine indole complexes synthesis, photophysics, electrochemistry, protein-binding properties, cytotoxicity, and cellular uptake
Gassner et al. Remarkable tuning of the photophysical properties of bifunctional lanthanide tris (dipicolinates) and its consequence on the design of bioprobes
JP4959340B2 (en) Reagent for detecting specimen
Lo et al. Cyclometalated iridium (III) diimine bis (biotin) complexes as the first luminescent biotin-based cross-linkers for avidin
US5216134A (en) Spectrofluorometric method and compounds that are of value for the method
BR112013019503A2 (en) compound, conjugate, use and method
ES2622998T3 (en) New iridium-based complexes for EQL
Arm et al. Synthesis and pH-sensitive luminescence of bis-terpyridyl iridium (III) complexes incorporating pendent pyridyl groups
Zhu et al. Effect of substituents on Stokes shift of BODIPY and its application in designing bioimaging probes
Das et al. Iridium-mediated C–S bond activation and transformation: organoiridium (III) thioether, thiolato, sulfinato and thiyl radical compounds. Synthesis, mechanistic, spectral, electrochemical and theoretical aspects
EP3137573A1 (en) New chromophoric structures for lanthanide chelates field of the invention
EP0967205B1 (en) Labeling reactants and their use
WO2014147288A1 (en) Luminescent triazacyclononane-based lanthanide chelate complexes as labelling reagents
Deslandes et al. Synthesis and optical properties of macrocyclic lanthanide (III) chelates as new reagents for luminescent biolabeling
Bechara et al. Polyazamacrocycles based on a tetraaminoacetate moiety and a (poly) pyridine intracyclic unit: direct synthesis and application to the photosensitization of Eu (III) and Tb (III) ions in aqueous solutions
RU2790836C2 (en) Europium complex of monosodium salt of 2,2',2",2'"-(2,2'-((4-(4-aminophenyl)-2,2'-bipyridine-6-yl)methylazadiyl)bis-(ethane-2,1-diyl))-bis(azatriyl)tetraacetic acid
JP7231621B2 (en) Novel water-soluble mono- and bi-branched complexing agents and corresponding lanthanide complexes
RU2791044C2 (en) Europium complex of monosodium salt of 2,2ʹ,2ʹʹ,2ʹʹʹ-(2,2ʹ-((5ʹ-(4-aminophenyl)-2,2ʹ-bipyridine-6-yl)methylazadiyl)bis-(ethane-2,1-diyl))-bis(azatriyl)tetraacetic acid
Deiters et al. Effect of the length of polyoxyethylene substituents on luminescent bimetallic lanthanide bioprobes
US20220296711A1 (en) Ruthenium (II) Complexes and Conjugates Thereof for Use as Photosensitizer Agent in Photodynamic Therapy
JP2017533209A (en) A novel chromophore structure for macrocyclic lanthanide chelates
Pires et al. Porphyrin-rhodamine conjugates as new materials with sensing ability
WO2014019710A1 (en) New bis-iridium-complexes for manufacturing of ecl-labels