TWI227323B - Detection of analytes by fluorescent lanthanide metal chelate complexes containing substituted ligands - Google Patents

Detection of analytes by fluorescent lanthanide metal chelate complexes containing substituted ligands Download PDF

Info

Publication number
TWI227323B
TWI227323B TW088103762A TW88103762A TWI227323B TW I227323 B TWI227323 B TW I227323B TW 088103762 A TW088103762 A TW 088103762A TW 88103762 A TW88103762 A TW 88103762A TW I227323 B TWI227323 B TW I227323B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
analyte
acid
lanthanide metal
group
scope
Prior art date
Application number
TW088103762A
Other languages
English (en)
Inventor
Edwin F Ullman
Alexandre V Nikolaitchik
George Y Daniloff
David Parker
Arthur E Colvin
Original Assignee
Sensors For Med & Science Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sensors For Med & Science Inc filed Critical Sensors For Med & Science Inc
Application granted granted Critical
Publication of TWI227323B publication Critical patent/TWI227323B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic System
    • C07F5/02—Boron compounds
    • C07F5/025—Boronic and borinic acid compounds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/58—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances
    • G01N33/582—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances with fluorescent label
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/66—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood sugars, e.g. galactose
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/14—Heterocyclic carbon compound [i.e., O, S, N, Se, Te, as only ring hetero atom]
    • Y10T436/142222—Hetero-O [e.g., ascorbic acid, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/14—Heterocyclic carbon compound [i.e., O, S, N, Se, Te, as only ring hetero atom]
    • Y10T436/142222—Hetero-O [e.g., ascorbic acid, etc.]
    • Y10T436/143333—Saccharide [e.g., DNA, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/14—Heterocyclic carbon compound [i.e., O, S, N, Se, Te, as only ring hetero atom]
    • Y10T436/142222—Hetero-O [e.g., ascorbic acid, etc.]
    • Y10T436/143333—Saccharide [e.g., DNA, etc.]
    • Y10T436/144444—Glucose

Description

1227323
相關申請案之對照 本申請案為1998年3月11日提出申請的申請案序號 09/037，960之部份後續中請。 有關聯邦監督研究或發展之敘述 不適宜。 發明背景 1 ·發明領域 、本I明係有關可用為指示劑分子以檢測介質例如液體中 刀析物的存在或濃度之螢^性化合物，及達到彼等檢測 方，。更特定言之，本發明係有關包含經取代配體的螢p 錡系金屬螯合複合物及彼專作為指示劑分子以檢測介質， 包括液體介質例如生物液體中的分析物例如葡萄糖或其它 順- 一醇化合物的存在或濃度之用途。 2 ·相關技藝之說明 如、些稀土金屬螯合物在用紫外光和不同形式的可視光 ，紫光或藍光）予以照射時會發散出可視光，該 整合的陽離子為其特性。某些鑭系離子，❹销政係 U ，釤（Sm3+)，铽（Tb3+),及較佳程度者，鏑（Dy3+)， = )，展現出以該離子為特性之典型螢光，特別是 =二:士到適當的激發能量媒介有機配體之時。彼等化合 $螢光性質-長史托克氏移動（St〇kes, shift)，窄级 ，么散譜線，及異常的長螢光壽命-使彼等成曰 檢時間解析螢光測定技術之引人注目候選物。沒 <等螢光性鑭系螯合物的主要發散譜線係由稱為高敏性
第6頁 1227323 五、發明說明（2) ·— 躍遷之躍遷所形成的且於Eu3+係在613-615 nm，於Tb3+係在 545(和490 ) nm，於Sm3+ 係在5 90 和643 nm，而於Dy3+係在 5 7 3 nm 〇 參看Hemmi 1 a，Application of Fluorescence i n Immunoassays, 1 40-42 ( 1 99 1 ) ° 亦參看 Spectroscopy in Inorganic Chemistry, vo 1. 2，25 5-85 (Academic P r e s s 1 9 71 )。輻射典型地係被螯合物以該有機配體的特 性波長吸收起來及以該金屬離子的特性線譜發散出來，係 因為在配體至中心金屬離子有分子内能量輸移之故。有機 配體會吸收能量且從其單線基態，SG，提昇或激發到其第 一單線激發態，Si，的振動多線中之任一線，於該處其快 速失去其過多的振動能量。於此點會有兩種可能性：^ — So躍遷所致鬆弛現象（配體螢光）或系統間交叉到三線態之 - L ° ^J：E· P· Diamandis et al·，Analytical ^istry ^^22) 1149AC 1 990 ) ; Spectroscopy liL,Inorganic^emistry, vol.2, 255-85 (Academic Press 1 971 ) 〇 營光銷整合物係已知會展現出大史托克位移（〜29〇 nm) =激發光譜與發散光譜之間沒有重疊者且在6i5 M有非 :二1〇 run譜寬）發散光譜。此外，該螯合物所具長螢光_ =Λ用f秒級次測量到而非傳統螢光團的在毫微秒級 2 η:命)有助於渡掉嚼音和具有低螢光壽命的 組m光壽命因而促成該聲合物對於微秒-時間 其更可減少所測得之背景信I使用鋪 整a劑的其匕優點包括銪螯合物不會被氧所驟婿
1227323 五、發明說明（3) — (quenched) 〇 兩種銪（Eu)螯合物，Eu-二苯甲醯基曱基化物和Eu-苯曱 醯基丙酮化物，已使該等螯合物成為在雷射中的用途之引-人注目候選物。參看H. Samuelson, et al. , (J. Chem,
Physics 39(1): 11〇- 1 2( 1 963) )。Samue1 son, et a 1·， 研究過上述兩種銪螯合物於固體和於溶液中之螢光和吸光 現象。Samue 1 son, et a 1 ·比較過該等鎖螯合物在各種條 件下的螢光壽合與在其它化合物中的銪螢光壽命。基於此 種比較，Samuelson，et al ·，推測兩組銪化合物之間的 命變異係銪螯合物中配體-Eu交互作用之結果。特別地，1® Samuelson, et al·測定出來自Eu-二苯曱醯基曱基化物的 各發散譜線顯示出4 8 0 +/ - 5 0 // s之螢光壽命，其明顯地 大於在其它銪化合物中的榮光壽命。
Crosby, et al. , J· Chem· Physics : 743 ( 1 96 1 )先
i已研九過为子内此置轉移在稀土金屬整合物，包括鎖二 笨曱醯基甲基化物和銪苯甲醯基丙酮化物螯合物，的敏化 離子發散中之角色。Whan, et a 1.， J^MoL ^ 3 1 5-27 ( 1 962)報導"ΪΧ7Ί：組鑭夺全屬 ，、，，、術+)的整合物之發散係=广· 皆為转/ί I酸基丙嗣化物和二苯甲臨基甲基化物兩者 物内的配體至Eu3+和Tb3+離子之分= 里轉移可以有效率地發生。Whan，et al.，於324頁。
第8頁 1227323 五、發明說明（4) N. Fi 1 ipescu，et al·, J· Physical Chem· 6 8 (11): 3324 (1964)報導銷和试沒-二嗣螯合物的螢光光譜於彼等 螯合物的有機配體部份中所含取代基改變時會經調節。
Fi 1 ipescu, et al·討論過銪和铽螯合物螢光譜線的相對· 強度’光譜分佈’偏移和分裂相對於取代基本質，其位 置’分子組態，和整體分子内能量轉移之關聯性。 Filipescu，et al.發現離子的特性整體螢光強度決定於 兩項因素：1 )在有機三譜線可取得的能量，及2)能量轉移 到離子的效率。
Fi 1 ipescu，et al ·也發:現上述兩項因素會依不同取代籲 基而變異。例如，用電子予體甲氧基在螯合物的間（meta) 位取代銪二苯甲醯基甲基化物螯合物時經發現可增強銪離 ^的螢光發散，而對位甲氧基取代則經發現會減低銪螢 光。此外，對於二-比對於一-甲氧基取代二苯曱醯基曱基 化物有更顯著的效應^相異者，對於經硝基取代的銪二苯 甲醯基曱基化物則有相反的效應。接到對位或間位的電子 吸取性硝基經發現會減低銪的總離子發散。此外，該效應 對於二-取代比對一取代二苯甲醯基甲基化物更為顯著^。〜 Filipescu，et al·更發現銪對-苯基二苯甲醯基甲基化· 物發散出的強離子螢光顯示芳族系統的尺寸會增強轉移到 =離子的能量。此事實由經萘基取代二酮所得發散結果轳 定，其經發現具有比二苯曱醯基曱基化物螯合物奋^ 較向的離子發散。Filipescu, et al·， 3328 - 29。只、 E. Diamandis, et al., Analytical Chemistry 62
第9頁 1227323 五、發明說明（5) w. (2? ) ·· 1149A (1990)述及如何使用銪螯合物作為螢光免疫 檢定和DNA雜合檢定中的標示物（labei)。有關螢光檢定， 該等作者述及銪螯合物可在各種檢定組態，包括競爭性或 非競爭性檢定中用為免疫標示物。 美國專利第4, 374，120號（So ini, et al·)述及一種用螢 光性鋼系元素螯合複合物作為標記（m a r k e Γ )以檢測物質之 方法。美國專利第4，374, 120號也述及使用冷~二_類作為 增強性配體以促進某些鑭系元素螯合物，尤其是銪和铽的 螯合物之強螢光性質。
Wallac (Turku, Finland)發展出一種鑭系金屬螯合物籲 以取代輕射標籤（tags)來進行免疫檢定，其具有下示構 造：
Wal lac分子經發現在稀溶液中有非常有效的表現。， Hemmila，Amlications 〇f FliiorPWD ^~
Immunoassays, p· 149 (1991) 〇 在水溶液，例如生物流體中使用鑭系金屬螯合物需要某 些條件:例如，已知者該等螯合物首先必須溶於水溶液/中 及第一，避免被傾向於填補鑭系離子空配位部位的水分 子所私。不過，除了配體構造外已有各種加成物或路以 士鹼，例如膦類，氧化膦，或氮雜環，被用來在鑭系離子
第10頁 1227323
1227323 感測器（例i 0 h i 〇所製者） 種技術包括用 具（例如電極） 方法係頗為確 而不可逆地變 檢測反應中係 平葡萄糖的内 葡萄糖係熟知 基結合到醐酸 五、發明說明（7) 使用酵素的葡萄糖 I nstruments (YS I ), 糖所用實用手段。此 解葡萄糖及用恰當工 氧化氫量。雖則此種 素，其品質會隨時間 此外，因為葡萄糖在 萄糖感測器測量低水 含醐酸化合物結合 葡萄糖上面的赴連經 者，如下面所繪出者 5 Yellow Springs 為最為熟知的檢測葡萄 酵素（葡萄糖氧化酶）分 測量該分解所產生的過 定者，但源自活體的酵 化且不能回收再使用。 實際消耗掉者，所以葡 稟能力受到限制。 者。其機制據信係經 部份體上的經基而發
醣類，包括葡萄糖，與苯基醐酸的複合係已知有一段長時 間者且該交互作用的可逆性已被用為糖類層析分離的基鲁 礎。特別者’於1959年，Lorand和Edwards報導出苯画酸 與許多種飽和多元醇在水中締合的締合常數；其結合交互 作用從非常弱（如，乙二醇為Kd = 360 mM)至中等強（如，葡 萄糖，Kd = 9. 1 mM)，參看 » J. Yoon, et al., iioorganic and Medicinal Chemistry 1 (Al: 267-71
第12頁 1227323 五、發明說明（8) w (1993)。 美國專利第5, 503, 770號（James， et al·)述及一種螢光 性含醐酸化合物，其在結合到醣類，包括葡萄糖時會發散 出高強度的螢光。該螢光性化合物的分子構造包括一榮光 團’至少一個本基醐酸部份體及至少一個提供胺基的氮原 子其中該氮原子係配置在該苯基酾酸部份體的附近以使其 與該醐酸發生分子内交互作用。彼等交互作用由是促使該 化合物在結合醋類時發散出螢光。美國專利第53，γ 7 〇 號述及該化 a 1 · , J. Am 1 · James, 合物通合用來檢測醣類 — - 一一 ··· V W， CheJL_Soc^ [17(35) ： 8982-87 (1995) 此外，使 為技藝中已 Chem. S 〇 c. 光性化學感 糖的結合。 本發明的 的存在或濃 物透過分析 一或多個聲 本發明的 元件的鑭系 如液體中所 存在或濃度 用含恩醐酸化合物的螢光感測器來檢測血糖亦 知者。例如，J. γ00η， et al., J Am ii_4: 5874-5875 ( 1 99 2)述及蒽画為螢 測劑以發放糖類結合信號，包括對葡萄糖和果 :項：的為檢測介質例如液體或氣體中分析物 度，其包括測量鑭系金屬螯合混合物在該八 物特定性辨識元件而結合到該螯合物= 合劑時所發散出的螢光之任何變化。。物所各 另一目的為提出—種分析物 f 金屬整合複合物作為指示劑分子 3八辨識 含分析物例如葡萄糖或其它順_二醇化合例 1227323 五、發明說明（9) 本發明係有關一種用以檢測分析物存在 分子，其包括螢光性鋼系金屬整合複合物其具^下^ Μ Μ(--Ch(-Rx))、 其中 配體，較佳去 二二二或/氮 ，或：胺基-多元· 一者或多者·八〃 .含 a 體H # Τ列中 含有1至1 0個碳原 II，包括爷基，萘 乾多種與Μ複合的 所謂的"混合配體 彼等可結合到整 Μ彳餐合複合物的· 可為酾酸基或含Ί 二醇化合物。 料之數目。X可 例中，义=0至4或 的辨識元射之 1227323
五、發明說明（10)
數目可相同或不同，其限制條I 言，x>0。Y表與Μ複合的螯合”、、十於一或多個螯合劑而 數。於本發明某些較佳實施^中，目，且可為1至4之整 本發明也有關如上文所定義 —，Υ = 3或卜4。 物。 義的螢光性鑭系金屬螯合複合 本發明更有關利用上述指示南丨八ν 合複合物檢測分析物的存在或、!1 =和螢光性鑭系金屬螯 述諸步驟：將樣品暴露於包：：：,方法。該方法包括下 性鑭系金>1螯合複合物之指^ 文所f義式子的螢光 合複合物所發散的螢光之任何二s該鑭系金屬％ 的存在或濃度。 及由疋檢測出分析物 於本發明中，分析物的在力曲 > 屬整合複合物於該分析物透广:”經由測量該鑭系金 識元件結合到該整合二=:或2分析物—特定性辨 其口吸σ物所含一或多個合 出來的螢光之任何變化而檢測的。 天 如葡萄糖或其它順-二醇化人物的尸少斗。曲刀析物，例 β ,0I β a Μ π # X 物的存在或濃度係經由觀察 =測直“斤物結合到整合物所含分析物_特定 其用於=葡萄糖或其它順_二醇化合物時為含醐酸根 或壽命之變化(亦即，該 移)而測定的。 u弱’增強或其波長有偏 本發明的優點在於能夠利用以具有充分長度的螢光壽命 (可在微秒而非毫微秒内測得）以及具有長史托克偏移的螢 先性指示劑分子以分析物特定性方式檢測介質例如液體或
!227323 五、發明說明（12) 圖12顯示出用葡萄糖和果糖在曱醇 醯基-4-苯曱醯基曱烷醐酸）之結果。丨 〜呋。南曱 圖1 3顯示出用葡萄糖和果糖;^甲 二氟曱基丙酮醐酸）之結杲。 ’ 本甲蟪基、 發明之詳細說明 如上文所述者，於本發明中係經由觀察及/ 過螢光性指示劑分子中& I ^ 、 二里在 二分析物後該指示劑分子所發散的 生辨織 分子包括具有下式之鑭系金屬整合複營先指示
Μ(--Ch(-Rx))Y 其中： Μ表鑭系金屬離子，Ch表螯合劑其包 有機配體其可包括下列任何一者體奴佳者一 類似物，二羥基，含羧= 戈其氮 广_:亦即，籠狀配體），苯酾酸，二^^^ 四乳雜&十二院的四脂族缓酸胺美 ί讀酸。⑶的有機配體也可包括下列任何二 含氮雜環，硫，和鍵聯的幾基。⑷了者或多者： :複表二析：特Λ性，識元件，一或多個㈣^ 母-配體。於本發明一較佳實施例中，R可為用以複檢二的 1227323 五、發明說明（13) w 萄糖或其它順-二醇或順-二醇作用性化合物之基。彼等基 包括_酸基，亞砷酸基和鍺酸基，及含有彼等基的化合 物。代表性含酾酸化合物包括具有下列通式者（於每一構 造中，R’和R"各獨立地為稠合芳基，脂族基，第一，第二 或第三胺；醯胺；羧基；酮；酯；醇；或醛；且Y和Z各獨 立地為脂族基，烷氧基或芳基）：
(HOW
〇 (CH2)n a R〆一 + H [—R,# f R [h j -R"
γ八Z B(〇H)2 其中n為0，1或2 ;
Z
Y B(OH)2
第18頁 1227323
第19頁 1227323 五、發明說明（15)
Y <z (CH2)if 螢光團·一(CH2>ti丫 其中m為0-5且η為1或2 ;及
和一β(ΟΗ)2 其中η為0或1，且醐酸和胺兩取代基係以配對方式配置在 位置1和1 0，3和4，6和7，7和8或9和1 0。 某些特殊的含醐酸根化合物包括： 1227323
第21頁 1227323
第22頁 1227323
第23頁 1227323
第24頁 1227323
第25頁 1227323
第26頁 1227323 五、發明說明（22) ，^ - 除了葡萄糖以外的順-二醇分析物化合物之例子包括其 它糖例如果糖及甘油。兒茶酚（鄰-二羥基苯）和兒茶酚 胺，包括激素例如多巴胺，腎上腺素和正腎上腺素，其含 有相鄰（鄰位）羥基而就彼等與醐酸酯辨識元件的反應性擬 似順-二醇。 調糸金屬離子Μ可為銪（Eu3+)，釤（Sm3+)，铽（丁 b3+)，鏑 (Dy3+)或斂（NcP)，較佳者為銪（Eu3+)或铽（Tb3+)離子。 螯合劑Ch所含配體也可為有機配體，包括下列中任何一 者或^者·烷基或烯基，較佳者含有丨至丨〇個碳原子者， :及2，碳環族或雜環族部份體，包括苄基 j 广環基。該配體也可以包括下列基了:C": C2F5 ,只要該配體更包括於 以3矛 識元件結合之部份體即可^叮讓刀—析物—特定性辨 可為無機者以取代有機者。 ，螯合複合物的任何配體 X表分別接到一或多個螯合 一 為〇至8之整數，且於本發”、辨識元件R之數目。X可 X = 0至2。此外，分別接^一或：^較佳實施例中，X = 〇至4或 數目可相同或不同’其限制條=螯合劑的辨識元件R之 ^，X>0。Y表與Μ複合的螯合 '為對於一或多個螯合劑而 數。於本發明某些較佳實施例\目，且可為1至4之整 於本發明某些實施例中，1Y = 1，γ = 3或γ = 4。 不同螯合劑之混合物其中_ ^，系金屬螯合複合物可包括 特定性元件R。使用彼等亦稱3夕一個該f合劑不含分析物一 體螯合劑之優點，包括某也有、、、二元配體螯合劑的混合配 -有機配體，例如多胺基多叛 1227323 五、發明說明（23) _ 酸’比其它酉己體例如Π，更可溶於水中。所以，於 至少-本發明實施例中，鐦系金屬聲合複合物可包括，第 =，一或多個含有一或多個分析物〜特定性辨識元件的冷- :酮二與’第二’一或多種其它配體例如多胺基一多羧 酸’其可促進螯合複合物之水溶性。 =明其它實施例t ’螯合複合物所含一或多個餐合 j可更已括-NHZ或-0H基，或任何其它取代基可使 或其它固體擔體。 it合物例如聚離胺酸’ 轉ί 了 合物所含吸光部份到鑭系金屬離子的能量· 耳Λ份的三重線態能量較佳者要高於腦仟 耳m較佳的吸光部份包括❹(258仟焦耳/莫 ⑽仟焦耳/莫耳)，菲⑽二62耳莫耳)’刪 焦耳/莫耳），二苯甲酮（287 “m^亞苯（⑽什 耳/莫耳)和香豆素(258仟焦耳/莫耳)、。@唑(2 93仟焦 本發明鑭系金屬螯合複合物的螢备 一或多個辨識元件R結合到整合/入先由將分析物透過 劑而以分析物-特定性方式受到調；物戶“ -或多個整合 2明螢光性指示劑分子可用 廣夕種不同的可能化學分析物 ：:彼荨具反應性之 識元件R以特定方式予以檢測。可用i太由广析物-特定 佳分析物為下列分析物：葡本發明檢測的較 合物。不過，依辨1 % # 和其它順-二醇化 辨識70件之選擇，本發明指示劑分子也可 1227323 五、發明說明（24) 用來檢測許多種其它的分析物。例如，下示分子具有一辨 識元件使其可用為pH指示劑： ch3
.〇 此外，下面所示為含有可用來結合辞分析物的辨識元件之Φ 許多可能化合物中的一者（參看，例如，Huston，et a 1.， JACS 1988， 110, 4460):
ZtxCh c〆
如所示的鋅結合可增加該指示劑分子，及類似彼含有一類 似辨識元件的其它者之螢光。此外，下面所示為含有可用 來檢測鉀分析物的辨識元件之許多可能化合物中的一者 (參看，例如，Sousa，et a 1. ，ACS Symposium Series 538， 1 992， pp· 10-24) ··
第29頁 1227323 五、發明說明（25)
Bu9 於該化合物中，鉀離子係經配位於冠喊部伶 體組態變化使得該分子的苯胺部份摺 77内，促成立 致螢光的消光^ 到啡唆部份上，% 使用本發明指示劑分子可檢測的化學八 同的固體，氣體和液體形式存在著。此:析物可呈各種不 質，包括液體和氣體介質中使用本 ，可在多種介 分析物。 、示劑分子來檢测 對於本發明螢光性化合物可 作為指示劑分子用於能量 曹：可能的用途，包括 該螢光化合物可用為指示劑分子以i業諸領域中。例如， 次水平或超水平葡萄糖，因而:測在血液或尿液中的 ，，和腎功能不足等疾病所用。田、有用的資訊供診斷如糖 f葡萄糖生產需要加以監剛和 於人類治療應用的醫/ 1 能用途包括檢測分析物例如二彳。本發明在農業中的可 的水平。對於如釀酒葡萄等言糖在大豆和其它農產品中 必須仔細地監測葡萄糖。由=^值產品的關鍵收穫決定_ 由於葡萄糖為酸酵程序中最貴： 苐3〇 1227323 五、發明說明（26) 碳源和進料，因此用於 。 監測在動力醇生產中具 ^器進料速率控制的葡萄糖 度控制也對無酒精飲料和醱酵飲料葡萄糖濃 可撥酵(順醇)產糖在之國故際上都是消耗掉最大量的葡萄糖； A技*中也有多種已知的檢測技術可利用本I Μ 1 物。例如，本發明罄伞仏人& π j用本發明螢光化合 (如，美國直^ #螢先化σ物可用於螢光感測裝置中 如試紙上Λ 517,313號）或可結合到聚合物材料例 類似於用石、：Γ查所用。該後述技術可促成，例如，以赢 所述及的螢之！式進行葡萄糖測量。本文· 儀器所用例士：丄彳以用為早純的試劑供標準枱面分析 二:用例如分光螢光計或臨床分析儀如s h i m a d z u， ac i，jasc〇，Beckman*其它者所製者。彼等 二：Ϊ if析物特定性化學/光學信號轉導供以光纖為基 、感測。°和分析螢光計所用，例如Ocean Optics (Clearwater, Florida),或Oriel Optics所製者。 。，本發明一較佳實施例中，有多種可能的螯合劑，其一 或夕者可與鑭系金屬離子複合，且其可包括接有一或多個 作為分析物-特定性辨識基R的醐酸基之有機配體，其例子 為下文所示者。 Α·[- 二酮 _ 、本發明鑭系金屬螯合複合物的螯合劑Ch可為以万-二酮 為基之配體，其例子有下面所提出者。 第31頁 1227323
第32頁 1227323 五、發明說明（28) τ__ Β· 巨雙環隱藏配體（籠型配體） 於本發明其它實施例中的螯合劑Ch可為巨雙環隱藏配體 (或籠型配體），其一例子為具有下面所示形式者：
於本發明另一實施例中的螯合劑Ch可為具有下示構造的 巨雙環隱藏配體。
第33頁 1227323 五、發明說明（29)
OH OH
C. 氮雜環和羧酸根配位配體 本發明鑭系金屬螯合複合物所含螯合劑Ch的實例也包括 下列氮雜環和羧酸根配位配體。
第34頁 1227323
第35頁 1227323
第36頁 1227323
第38頁 1227323
第39頁 1227323
第40頁 1227323
第41頁 1227323
第42頁 1227323
第43頁 1227323
第44頁 1227323
第45頁 1227323 五、發明說明（41) 如圖4-5中所示者，本發明優點以藉由測量兒茶盼（鄰一 二經基苯）對Eu-bNTA在乙醇溶液中所具螢光強度和壽命的 影響之較佳實施例予以證實。圖5顯示出在添加兒茶3紛於 含Eu-bNTA的乙醇溶液中之後所檢測與測量到的螢光強度 變化。不具有含醐酸根辨識元件所具營光壽$ 為3 62微秒± 1微秒，而Eu —bNTA醒酸的螢光壽命則減 270微秒± 4微米。於將Eu-bNTA醐酸暴露於兒茶酚之後， 該分子的螢光壽命更減短到20 9微秒± 15微秒。 ，外也在水中測量兒茶酚對Eu-bNTA酾酸所具螢光強度 和壽命之影響且顯示可消去螯合物所含銪離子之螢光。之鲁 後加入二辛基膦（"TOPO”）以保護位於銪螯合複合物内殼上 的配位部位免於水的消光效應。圖3繪出添加丁〇]?〇到含 E u - b N T A画酸的水溶液中之情形。
Eu-NTA醐酸也能夠檢驗甲醇中所含的葡萄糖。特定言 =，，在曱醇中用Eu - NTA酾酸進行葡萄糖滴定。葡萄糖滴 定所得數據示於圖6-8中，圖6繪出相對於遞增葡萄糖濃产 的Eu-NTA醒酸滴定。圖7繪出在圖6中所示低範圍數據點= 擴展圖。圖7所示結果證實Eu-NTA醐酸鹽可檢測到頗低於 、·勺4 · 7一 mMο 1正糸生理水平的濃度之葡萄糖。如圖7數據標鲁 不ί I可在低於約〇· 5滷01生理範圍内鑑別葡萄糖濃 二 」於圖7中因為在· 0 0 1 mMο 1葡萄糖以下的數據點 密切相近之故而不能顯示出Eu_bNTA所具對葡萄糖濃度變 化的低端敏感度，圖8則以葡萄糖濃度相對於IZI的半對 數標繪圖標繪出圖7中的低範圍。 °
第46頁 1227323 五、發明說明（42) 圖9顯示出用葡萄糖和果糖分別在曱醇中滴定銪二苯甲 醯基曱烧（Eu-(DBM))和肋（醐酸化DM)所得結果。特定言 之’葡萄糖和果糖的濃度變異為〇〇〇5，.005，.〇5 q , 5 , 10和2 0 mM。圖9中對葡萄糖B和果糖B的數據標繪圖代 表Eu(酾酸化DBM)的葡萄糖滴定與果糖滴定。從圖9的結果 可以輕易看出在暴露於約〇 · 〇丨mM以上的葡萄糖和果糖濃 度時，酾酸化銪二苯甲醯基甲烷的螢光強度即明顯地辩 加，而未經醐酸化的Eu(DBM)所具螢光強度在添加葡萄曰糖 和果糖時都沒有任何可察覺程度之變化。沒有特定 醐酸根)時，鑭系金屬螯合複合物即對葡萄糖、 其，、匕順-一醇化合物的存在沒有反應。因此， i i i思特定性辨識元件，於此例中為-酾酸根，本發明 =金屬螯合複合物即對葡萄糖，果糖和其它順_ 二，存在具敏感性，因而可用來檢測彼分 的存在或濃度。 八匕刀斫物 品=萄13糖進及:t證實本發明鋼系金屬螯合複合物檢測樣 。。甲葡甸糖及/或果糖的存在或濃度之能力。 锿 類==,=明#光指示劑分子可用於許多不同 器中以檢測樣:…液體螢可】， 的例如葡萄糖或 在可讓葡=其:::二= 内。然後經由測量指示劑分子於透^一透或的多艮辨 第47頁 1227323
識7L件結合到葡萄糖或其它順—二醇化合物後發散出的螢 光所具強度或壽命之變化即可測定介質例如液體介質中的 葡萄糖或其它順-二醇之存在或濃度。 、 美國專利第5, 51 7, 313號-其揭示内容併於本文作為束 -述及一種螢光感測裝置於其中可以使用本發明螢光指\一、 齊1分子測定液體介質中的分析物例如葡萄糖或其它順—二 醇化合物之存在或濃度。該感測裝置包括一成層的含一 指示劑分子基質行列（後文稱為”螢光基質"），一言 器及-光電偵檢器》於此裝置中’於指示劑材料：部 份配置著一光源，較佳者發光二極體（"LED")，使得 光源的入射光可促使指示劑分子發出螢光。高 發散光到達該光電偵檢器，同時濾掉來自 = 光。 尤’席的散射入射 在美國專利第5, 517, 313號中所述裝置中所採一 劑分子所發螢光係經分析物例如葡萄糖或1 ^ 、曰不 、匕川貝一二》彳卜 合物的局部存在而受到調制，如，衰減或增強。 於美國專利第5, 51 7, 3 1 3號所述感測器中，人 < 、 子的材料係分析物可穿透者。如此，分析物不劑分 介質擴散到材料内，由是影響指示劑分子，周圍试驗 光。該光源，含指示劑分子的材料，高通濾^ =出的= 檢器係經組裝成使指示劑分子所發散的螢^有,光電偵 射到光電偵檢器，產生出顯示出周圍介質巾至少一部份 濃度之電信號。 、〒的分析物所具 根據使用本發明螢光指示劑分子的另— 月匕a施例，也
第48頁 1227323 五、發明說明（44) 在申请中的美國專利申請第〇8/855,234，〇8/855,235和 08/855, 236號中述及螢光感測裝置，-彼等全部都併於本 文作為參考。 人本發明螢光指不劑分子可由諳於此技者不必經過份量實 馭而使用已知的反應機制和藥劑，包括與下文所述通用程 序相一致的反應機制，即可製得。 嬲酸化銪肆/9 —二酮複合物之製備 1·將可付自Frontier Scientific (Logan, Utah)的萘 一 1-醐酸溶於曱苯内。 2·該醐酸必須先經由與2, 2一二甲基-；[，3-丙二醇（Aldrich®
Chemical Company)反應同時使用Dean-St ark阱共沸脫除 水予以保護（封蓋）住而得2, 2-二曱基丙烷-1，3-二基卜萘 基_酸酯，如下所示者：
(2) 3.然後將經封蓋的酾酸經由將該醐酸與乙酸酐和三氯化 鋁在無水二硫化碳中反應進行Friedel-Crafts乙醯化予以 醯化製得2, 2 -二甲基丙烷-1，3 -二基5-乙醯基-1-萘基醐酸
第49頁 1227323
第50頁 1227323 五、發明說明（46) 5. 接著可以用製備型4 A% 衣I乳化矽凝膠TLC同時用二翕田 純化出中間產物（4)，5~萘甲=曱烷洗提 -製備中，從板上收取第三甲二基先：：二酮。酾酸。於至少 用質子NMR在400 MHz予以分柄 MMP丄〆 .7〇、0. 85)且 M刀析。NMR光譜展現屮c 烯醇形式之特性樣式，特別顯示出二調的 15.28(寬胖單線）處之譜峯。 、早線）和占 最後經由用該二輞（4)與三氣化銪六水合 (A 1 dr i ch )和六氫吡啶在盔皮 σ物 作為分析物-特定性辨識元件Μ 衣风3有鲰酸根 所示者： w牛的鎖肆指示劑複合物，如下
然後將該溶液加熱到7 〇 °C 3小眸。a & 用手持長波UV光源照射時顯示出特…、後所彳于，合液在 外，用—營光計進行榮紅色發散光。此 ^ 踅九知描時顯示出340 nm之尖 峯激七波長及613⑽之销複合物特性 下面繪出可用來製備本發明化合物的其它合成程序。
第51頁 1227323 五、發明說明（47)
1)«UC13,PD:5.6 第52頁 1227323 五、發明說明（48)
第53頁 1227323 五、發明說明（49)
Target A-^sgle 命务 VH2 第54頁 1227323 五、發明說明（50)
Target B-ln.-1 t sfi妗命洚
第55頁 1227323 五、發明說明（51)
forTaraftTO-2 匁 M3e®seo, Ph
Target B-2, 02奇盈鵾^*吟^ 0
Me 一 第56頁 1227323 五、發明說明（52)
第57頁 1227323 五、發明說明（53)
1) nBu 匚 1)Mel
HNSeM
TargetEEE卡盈趨~命务 C1
V 頁 8 5 第 1227323 五、發明說明（54)
TargaF+sfi~^^
第59頁 1227323 五、發明說明（55)
Aldrich Cheoiical Co, S5· Log.5, MO
CN
2) Ival·^ 辦-cat TsOH 0>0 c
Me\ X >c】
1}DIBAL
Target Η 命务
1) Mg。· ether 2) b(om&)3 0y ^os2,c.尸
第60頁 1227323 五、發明說明（56)
1227323 五、發明說明（57)
铖2到雜紮3 ~命夯黹嶠
第62頁 1227323 五、發明說明（58) --- 有關上文所繪諸合成程序諸部份的其它細部，可參看下 列文章，彼等的内容皆併於本文作為參考： 1· Walls, L· P·，jcs，（ 1 934)，1〇4一 109 2· Reese, C· B·， JCS， （1958)， 895-901 3. Muth, C. W. et.al., J. Medicinal Chem, (1973),
Vol 16, No. 3, 1973 4. Badger, G. M. , et.al., J.C. S. , (1951), 3207-3211
5· Ishiyama，T·，et.al·，J· 〇rg· Chem· ( 1 99 5 )， 7508-7510 6· Forrester，A· R·，et.al·，J.C.S· Perkin I， 612-615 7· Petterson，R· C·，et.al·，J. Org. Chem·， (1974), Vol. 39, No. 13, 1841-1845 8· Nagarajan, K., et.al·， Indian Journal of Chemistry, Vol. 11, Feb. 1974, 112-114 9. Hollingsworth, B. L. , et. a 1. , J. Chem. Soc., (1961), 3771-3773 10. F inkelstein, J. , et. a 1. , J. Amer. Chem. Soc., (1951), Vol 73, 302-304 11. Parker, D. , et.al., J. Chem. Soc., Chem.
Commun., (1997) 1777-78 12. Slille, J. K·, Angew, Chem· Int· Ed· Engl·, (1986), Vol 25, 508-524
第63頁 1227323 五、發明說明（59) 13. Sherry, A. D., et. a 1., Inorganica Chimica Acta, (1987), Vol. 139, 137-139 14· Bansa1, N,, et·a 1., J. Magnetic resonance Imaging, (1992) Vol. 2， 385-391 15· Sherry, A· D·，et. a 1. , J. Magnetic Resonance, (1988), Vol. 76, 528-533 本發明要用下列實施例予以示範說明以對其進一步了 解。
實施例I 用Eu(4-二苯曱醯基曱烷醐酸）檢測葡萄糖釦畢梓 ‘ 將25微升的6.5 mM Eu(4 -二苯甲酿基甲烧醐酸）/pyQ加 到525微升曱酵中並予以迴轉混合。從曱醇中的儲液（4 ’400//M，4 mM和40 mM)，對兩種糖分別製備濃度為〇 5 //M，5 ，50 /zM，1 mM，5 mM，10 mM，和20 mM 之葡萄 糖和果糖樣品。其結果示於圖9中，在Eu螯合複合物經於 所需的3 6 5 nm激發波長後對每一個別葡萄糖和果糖樣品， 監測Eu螯合複合物在613 nm的螢光發散強度。 °° 實施例11 箱肆-5 -萘甲醯基-三氟丙酮醐酸之合成 I· 2,2 -二曱基丙烷-1,3-二基-1-萘基醐酸酯之制 前體的醐酸根係根據下列程序予以保護住以在鎖人… 合物的合成中避免由隨後反應條件所引起的纸 影響： 货1』/曰在不良 將萘-1-醐酸（15.2克，〇·0884莫耳）與2,2—二甲基一工3一
1227323
丙二醇（10.0克，0.0960莫耳’K1當量）置於曱苯（2〇〇毫 升）中回流同時用Dean-Stark阱共沸脫水28小時。之後經 由翠純的蒸顧蒸掉曱苯’接著於加熱下以抽氣機減壓蒗鶴 至到達約80t：溫度為止《然後在真空（0.5 mm)加熱到^達 60°C下脫除未反應的2, 2-二曱基μ，3-丙二醇。得到白色 固體（20.94克’99%純度）的2,2-二曱基丙烧_13_二基_1_ 萘基醐酸醋。 該產物經1H NMR (CDC13，40 0 MHz)驗證過。 II· Friedel-Crafts 乙醢化：2,2-二曱基丙烧—u—二基 - 5-乙醯基-1-蔡曱基醐酸酯（2)之製備 < 根據下述程序將乙醯基導到前體所具芳族構造内以形成 二酮： 將2, 2-一曱基丙烷-l，3_二基-1-萘基醐酸酯 克，0· 0878莫耳）溶在150毫升無水二硫化碳中同時在置於 冰水·浴中的250毫升圓底燒瓶内攪拌。於兩小時期間加入、 分成數伤的二氣化銘（28.7克’0.215莫耳）。然於一小時 期間攪拌混合物並使其慢慢溫到室溫。可看到沉積在燒瓶 内的黏滯深色半固體。將該混合物再置於冰水浴内冷卻， 其後在燒瓶上加裝回流冷凝器。於2小時期間加入乙酸酐# (8· 93克，0· 0875莫耳）。然後將混合物熱到4〇它以起始反 應。於乙酸酐添加期間，需要偶合攪動反應混合物（經由 手迴轉）以控制可能在反應中發生的任何放熱反應。 於使反應混合物置於室溫下2小時之後，再於一小時期 間將混合物慢慢加熱到50 t。可觀察到於反應混合物形成
第65頁 1227323 五、發明說明（61) 深色固體。 之後使用8 0 0毫升冰水，1 5毫升濃氯化氫和2 $ 〇毫升二氣 甲烷一起將反應混合物分解和萃取成清楚的兩層。收集底 部有機層，以硫酸鈉脫水，並在高達8 〇。(：下減壓蒸發三小 時而成半固體形式，產率78%的19.39克二甲基丙烷—1，3-二基-5-乙醯基-1-萘基醐酸酯（2)。 HI· Claisen縮合：5 -萘甲醯基-三氟丙酮醐酸（3)之製備 形成/9 -二酮配體，如下所述·· 用氫化鈉混合物與2毫升甲醇（〇·3ΐ3克，0.01302莫耳） 在1〇毫升無水乙醚中反應。所得溶液於高達丨〇〇。(：的減壓_ 下乾燥二小時而得固體形式的甲氧化鈉。之後用45毫升無 水乙_處理該甲氧化鈉且在冰水浴中冷卻。接著加入三款 乙酸乙醋（1.763克，0.0124莫耳），1〇分鐘後，於另一 1〇 分鐘期間滴加二甲基丙烷-1，3-二基-5-乙醯基-1-萘基醐 ，醋（2)(3.50克，〇·〇ι 24莫耳）/20毫升無水乙醚溶液。在 室溫下授拌混合物3 〇分再加熱回流7 〇小時。將混合物置於 冰水洽中攪拌之下，加入25毫升水和8毫升10%氯化氫以使 水層酸化到pH 1。其後在燒瓶内呈現出清楚的兩層。 後收集頂部乙醚層，以硫酸鈉脫水，及在高達6〇下鲁 減壓蒸發一小時而得到呈黑色液體形式（4· 36克）的万—二 酮。用製備型氧化矽凝膠TLC以二氣曱烷洗提純化所得沒一 二—_。從TLC板收取第三帶（Rf = 0.7〇 —〇·85)而得m產率的 5一奈甲酿基—三氟丙酮酾酸（3)(1.20克）。 5玄產物經質子NMR (40 0 MHz)光譜驗證為具有沒—二酮的 1227323 五、發明說明（62) 二式特性樣式，具有於56 69(單線）和^ 寬胖 二重線）之譜峯。 合/複合··銪（石―二酮醐酸）肆複合物（4)之形成 二ί Ϊ I文所述製造作為螢光指示劑分子所用之鋼系金 屬螯合複合物：
將三氣化銪六水合物（〇· 7毫克，〇· 〇〇19毫莫耳）/〇· 5毫 升無水乙醇溶液加到5—萘甲醯基_三氟 ^’·0058毫莫耳）和六氣吼咬（130毫克）在二 醇中的溶液内。於2小時期間將此混合物慢慢 並在，溫度下再保持3小時以形成销肆複“⑷、到70 C 所知溶液在用手持長波紫外光源照射下展現出特性橘紅 色發散光，此外，用Shi mad zu螢光計測量所得螢光光譜 示出3 4 0 n m尖峯激發波長及61 3 n m銪整合複合物特性絡: 樣式。 s政 本發明已就某些較佳實施例予以說明過。諳於此技者比 承認可作出修飾和改良而不違離本發明旨意與範圍。白

Claims (1)

1227323
O:\57\57583-930924.ptc 第71頁 案號 88103762
1227323 修正 五、發明說明（11) 氣體中的分析物，例如葡萄糖或其它順-二醇化合物，由 是可減低任何背景雜訊的影響以及可能減低分析物檢測敏 感度的其它干擾，且不會被濃縮消光（concentration quenched)0 圖式之簡略說明 本發明指示劑分子的較佳實施例要參照附圖予以說明， 其中： 圖1顯示出本發明含_酸銪螯合物（為清晰起見只顯示出 一配體）。 圖2也顯示出本發明含醒酸銪螯合物。 圖3顯示出在含有氧化三辛基膦（π T 0 P 0 π )的水溶液中之 含多個含國酸配體的銪螯合複合物。 圖4顯示出在含有本發明含_酸銪螯合物的乙醇溶液中 添加兒茶酴之影響。 圖5顯示出於含銪（肆）厶 曱醯基三氟乙酸（Eu-bNTA) 的乙醇溶液中添加兒茶驗之影響。 圖6-8顯示出用葡萄糖在曱醇中滴定Eu-NTA - _酸酯之結 果。 圖9顯示出用葡萄糖和果糖在甲醇中滴定銪二苯甲醯基 曱烧（Eu(DBM))和Eu(醒酸化DBM)之比較。 圖1 0顯示出用葡萄糖在甲醇中滴定E u - N T A醒酸酯之結 果。 圖1 1顯示出用葡萄糖和果糖在曱醇中滴定Eu-DBM画酸酯 之結果。
O:\57\57583-930723.ptc 第16頁 1227323 案號 88103762 修正主曰補无 修正 五、發明說明（32) 醯基三氟乙酸（Eu - b N T A )螯合劑上接著對葡萄糖或其它順-二醇化合物具有分析物-特定性之含醐酸辨識元件。該螯 合劑的有機配體部份係已知可在鑭系金屬離子（如，銪）周 圍形成殼，如下所示者：
參 此外，也為已知者，不同的溶劑可影響_系金屬離子的 螢光衰減時間（如，水可消減銪離子的螢光）。因此也研究 用分析物-特定性辨識元件（如含醐酸辨識元件）改質外殼 所含有機配體是否可微擾銪離子所具衰減時間到任何可察 覺程度，因此乃合成且試驗下面的销螯合物，销（肆）/3 -蔡曱醯基三氟乙酸（Eu-bNTA)·酸。
57583.ptc 第37頁 2000. 11.21.037 1227323
O:\57\57583-930924.ptc 第68頁
1 . 一種用以檢測未標示分析物濃度之螢光性鑭系金屬螯 合複合物，其具下式： M(-Ch(-RX))Y 其中： Μ表鑭系金屬離子；Ch為包括一配體的螯合劑；R為分 析物-特定性辨識元件，其包括薩酸基、亞砷酸基或鍺酸 基基團或其組合，且X表結合到每一螯合劑的辨識元件R之 數目；X = 0至4，且Y = 1至4 ;且該辨識元件R的數目可相同 或相異，其限制條件為對於一或多個螯合劑，X > 〇 ;且其 中係經由測量在該分析物透過該辨識元件結合到該複合物 所含一或多個螯合劑時該鑭系金屬螯合複合物所發散的螢 光之任何變化而檢測該分析物的濃度，其中該一或多個螯 合劑所含配體為包括下列任何一或多者之有機配體：/3 -二酮或其氮類似物，cyclen(l，4，7，10 -四氮雜環十二烧的 四脂族羧酸鹽或膦酸鹽），二羥基，羧基配位雜環，烯 醇，巨雙環隱藏配體，多胺基多羧酸，苯膦酸，含2至1 0 個碳原子的烯基，氮、硫或連結羧基之雜環，膦氧化物， 或碳環部份體，且其中至少一個配體包含，除了上述基團 之一員外，一芳族基團其不會直接與該鑭系金屬離子螯 合，該芳族以多至五個原子與該鑭系金屬離子分開，且其 中一或多個螯合劑為陰離子性，並含有總共八個位置可與 I闌系金屬離子配位。
O:\57\57583-930924.ptc 第69頁 0,1227323 修正 案號 88103762 六、申請專利範圍 2 .根據申請專利範圍第1項之螢光性鑭系金屬螯合複合 物，其中Μ為銪離子或铽離子。 3. 根據申請專利範圍第1項之螢光性鑭系金屬螯合複合 物，其中該一或多個螯合劑之配體包括/5 -二酮或 c y c 1 e η ° 4. 根據申請專利範圍第1項之螢光性鑭系金屬螯合複合 物，其中該辨識元件係選自由下列所組成之群： CH〇)=B
-(CH^
Β(〇Η)2 其中右邊結構之η為0、1或2且左邊結構之η為0或1 ; (CH2>”
B(〇H)3 其中η為1 ;
O:\57\57583-930924.ptc 第70頁 1227323 _案號88103762 °ί%年]月 S 修正_ 六、申請專利範圍 I 或醛；且Υ和Ζ獨立地各為脂族基，烷氧基或芳基。 5 .根據申請專利範圍第1項之螢光性鑭系金屬螯合複合 物，其中酬酸基、亞坤酸基或鍺酸基基團係接附至芳族部 份體。 6 .根據申請專利範圍第1項之螢光性鑭系金屬螯合複合 物，其係作為指示劑分子。 7.根據申請專利範圍第6項之螢光性鑭系金屬螯合複合 物，其中該一或多個螯合劑更包括一取代基以將該螯合複 合物接著到一固體擔體。 8 .根據申請專利範圍第7項之螢光性鑭系金屬螯合複合 物，其中用以將螯合複合物接著到一固體擔體的取代基為 -ΝΗ2 或-OH基團。 9 . 一種檢測樣品中未標示分析物的存在或濃度之方法， 其包括下列諸步驟： (a)將樣品暴露於一具有下式的螢光性鑭系金屬螯合 複合物：
O:\57\57583-930924.ptc 第72頁 1227323 案號 88103762 曰 修正 六、申請專利範圍 或相異，其限制條件為對於一或多個螯合劑，X〉〇 ;且其 中係經由測量在該分析物透過該辨識元件結合到該複合物 所含一或多個螯合劑時該鑭系金屬螯合複合物所發散的螢 光之任何變化而檢測該分析物的濃度，其中該一或多個螯 合劑所含配體為包括下列任何一或多者之有機配體：召-二酮或其氮類似物，c y c 1 e η ( 1，4，7，1 0 -四氮雜環十二燒的 四脂族羧酸鹽或膦酸鹽），二羥基，羧基配位雜環，烯 醇，巨雙環隱藏配體，多胺基多羧酸，苯膦酸，含2至1 0 個碳原子的烯基，氮、硫或連結羧基之雜環，膦氧化物， 或碳環部份體，且其中至少一個配體包含，除了上述基團 之一員外，一芳族基團其不會直接與該鑭系金屬離子螯 合，該芳族以多至五個原子與該鑭系金屬離子分開，且其 中一或多個螯合劑為陰離子性，並含有總共八個位置可與 鑭系金屬離子配位，及 (b)測量在該分析物透過該分析物特定性辨識元件結 合到該複合物所含一或多個螯合劑時該鑭系金屬螯合複合 物所發散的螢光之任何變化，藉而檢測該分析物的存在或 濃度。 其中該鑛糸金屬螯 其中該一或多個螯 ，其中該分析物為 1 0 .根據申請專利範圍第9項之方法 合複合物所含Μ為銷離子或試離子。 1 1 .根據申請專利範圍第9項之方法： 合劑所含配體包括/5 -二酮或c y c 1 e η。 1 2 .根據申請專利範圍第1 1項之方法 葡萄糖。
O:\57\57583-930924.ptc 第73頁 1227323 _案號 88103762 六、申請專利範圍 曰 修正 1 3.根據申請專利範圍第9項之方法，其中該辨識元件係 選自由下列所組成之群：
其中右邊結構之η為0、1或2且左邊結構之η為0或1 ;
其中η為1
其中η為0或1 ;
Β(ΟΗ)λ
O:\57\57583-930924.ptc 第74頁 I 1227323 案號 88103762 年丨月 修正 六、申請專利範圍 其中η為2 ;
螢光團一、/ΒΡΗ)2 其中m為0至5且η為1或2 ;及
-(CH3)n 及 -B(〇h>2 其中η為0或1 ;且該醐酸和胺基取代基係以呈配對形 式配置於位置1和1 0，3和4，6和7，7和8，或9和1 0 ;且對 所有構造，於可用時，R’和Rn獨立地各為稠合芳基；脂族 基；第一，第二或第三胺基；醯胺；羧基；酮；酯；醇； 或醛；且Y和Z獨立地各為脂族基，烷氧基或芳基。 1 4.根據申請專利範圍第9項之方法，其中醒酸基、亞砷 酸基或鍺酸基基圑係接附至芳族部份體。
O:\57\57583-930924.ptc 第75頁
TW088103762A 1998-03-11 1999-03-11 Detection of analytes by fluorescent lanthanide metal chelate complexes containing substituted ligands TWI227323B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3796098A 1998-03-11 1998-03-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TWI227323B true TWI227323B (en) 2005-02-01

Family

ID=21897295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW088103762A TWI227323B (en) 1998-03-11 1999-03-11 Detection of analytes by fluorescent lanthanide metal chelate complexes containing substituted ligands

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6344360B1 (zh)
EP (1) EP1062516A1 (zh)
JP (1) JP4625180B2 (zh)
KR (1) KR100718953B1 (zh)
CN (1) CN1159583C (zh)
AU (1) AU757901B2 (zh)
CA (1) CA2322858C (zh)
TW (1) TWI227323B (zh)
WO (1) WO1999046600A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI381162B (zh) * 2005-05-26 2013-01-01 Plagenom Co Ltd A authenticity determination method, an authenticity determination device, a authenticity determination system, and a detection device terminal

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6766183B2 (en) 1995-11-22 2004-07-20 Medtronic Minimed, Inc. Long wave fluorophore sensor compounds and other fluorescent sensor compounds in polymers
WO1997019188A1 (en) 1995-11-22 1997-05-29 Minimed, Inc. Detection of biological molecules using chemical amplification and optical sensors
WO1998022820A1 (en) 1996-11-21 1998-05-28 Lawrence Livermore National Laboratory Detection of biological molecules using boronate-based chemical amplification and optical sensors
PT1108207E (pt) 1998-08-26 2008-08-06 Sensors For Med & Science Inc Dispositivos de sensores ópticos
FR2792072A1 (fr) * 1999-04-08 2000-10-13 Cis Bio Int Methode homogene de detection ou de determination d'une interaction chimique ou physicochimique
US6682938B1 (en) 1999-09-15 2004-01-27 The Regents Of The University Of California Glucose sensing molecules having selected fluorescent properties
US6673625B2 (en) 1999-09-15 2004-01-06 The Regents Of The University Of California Saccharide sensing molecules having enhanced fluorescent properties
US6774102B1 (en) * 1999-09-29 2004-08-10 Gambro Dialysatoren Gmbh & Co. Kg Extracorporeal endotoxin removal method
WO2001075450A2 (en) * 2000-04-04 2001-10-11 The Regents Of The University Of California Fluorescent lifetime assays for non-invasive quantification of analytes
EP1307464B1 (en) * 2000-08-04 2013-02-13 Senseonics, Incorporated Detection of analytes in aqueous environments
US6653141B2 (en) * 2000-12-05 2003-11-25 The Regents Of The University Of California Polyhydroxyl-substituted organic molecule sensing method and device
US7470420B2 (en) * 2000-12-05 2008-12-30 The Regents Of The University Of California Optical determination of glucose utilizing boronic acid adducts
US6800451B2 (en) 2001-01-05 2004-10-05 Sensors For Medicine And Science, Inc. Detection of glucose in solutions also containing an alpha-hydroxy acid or a beta-diketone
US20020119581A1 (en) * 2001-01-05 2002-08-29 Daniloff George Y. Detection of analytes
AU2002251944A1 (en) 2001-02-15 2002-09-04 Medtronic Minimed, Inc. Polymers functionalized with fluorescent boronate motifs
JP4729734B2 (ja) * 2001-05-16 2011-07-20 財団法人北九州産業学術推進機構 キドセンサによる重金属イオン測定装置
US9493805B2 (en) 2001-06-01 2016-11-15 Colorado State University Research Foundation Enzymatic biosensors with enhanced activity retention for detection of organic compounds
US9493806B2 (en) 2001-06-01 2016-11-15 Colorado State University Research Foundation Enzymatic biosensing systems
US20030003510A1 (en) * 2001-06-27 2003-01-02 Bray Terry L. Biophotonic sensors and methods of use thereof
US20030215391A1 (en) * 2001-07-19 2003-11-20 Carlos Rabito Fluorescent agents for real-time measurement of organ function
US7045361B2 (en) 2001-09-12 2006-05-16 Medtronic Minimed, Inc. Analyte sensing via acridine-based boronate biosensors
DK1490359T3 (da) * 2002-03-14 2010-06-14 Sensors For Med & Science Inc Påvisning af glucose i opløsninger der også indeholder en alfa-hydroxysyre eller en betal-diketon
GB0210535D0 (en) * 2002-05-08 2002-06-19 Novartis Ag Organic compounds
US7108659B2 (en) * 2002-08-01 2006-09-19 Healthetech, Inc. Respiratory analyzer for exercise use
US20040106163A1 (en) * 2002-11-12 2004-06-03 Workman Jerome James Non-invasive measurement of analytes
WO2004044557A2 (en) * 2002-11-12 2004-05-27 Argose, Inc. Non-invasive measurement of analytes
EP1623979A4 (en) * 2003-02-24 2008-11-26 Japan Science & Tech Agency FLUORESCENT LANTHANIDE COMPLEX
US8029765B2 (en) * 2003-12-24 2011-10-04 Masimo Laboratories, Inc. SMMR (small molecule metabolite reporters) for use as in vivo glucose biosensors
US7713745B2 (en) * 2004-04-13 2010-05-11 Sensors For Medicine And Science, Inc. Non-covalent immobilization of indicator molecules
DE102004051830B4 (de) 2004-10-25 2007-12-13 Roche Diagnostics Gmbh Multifunktionales Referenzsystem bei Analytbestimmungen durch Fluoreszenz
JP5057682B2 (ja) * 2006-03-30 2012-10-24 株式会社東芝 照明装置、撮像装置及び携帯端末
GB0613823D0 (en) 2006-07-12 2006-08-23 Univ Durham Assay
US9796998B2 (en) 2007-04-09 2017-10-24 Colorado State University Research Foundation Oxygenase-based biosensing systems for measurement of halogenated alkene concentrations
FR2917226B1 (fr) * 2007-06-06 2009-09-11 Inst Nat Sciences Appliq Procede de marquage de materiaux a base de matrices organiques polymeriques thermoplastiques ou thermodurcissables
US20090247984A1 (en) * 2007-10-24 2009-10-01 Masimo Laboratories, Inc. Use of microneedles for small molecule metabolite reporter delivery
CN102132145A (zh) * 2008-07-28 2011-07-20 医药及科学传感器公司 用于分析物浓度的光学测量的系统和方法
WO2010029735A1 (ja) * 2008-09-10 2010-03-18 国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学 構造解析装置、及び構造解析方法
US10024797B2 (en) 2010-11-22 2018-07-17 Colorado State University Research Foundation Biosensing systems for measurement of lactose
WO2012125814A2 (en) 2011-03-15 2012-09-20 Sensors For Medicine & Science, Inc. Integrated catalytic protection of oxidation sensitive materials
US9051598B2 (en) * 2011-05-02 2015-06-09 The Hong Kong University Of Science And Technology Specific detection of D-glucose by a tetraphenylethene-base fluorescent sensor
WO2013019982A2 (en) 2011-08-02 2013-02-07 Colorado State University Research Foundation Biosensing system with extended lifetime via cofactor recycling
CN104641232A (zh) * 2012-04-24 2015-05-20 阿克森斯公司 用于表征和/或测定样品的方法
US9194802B2 (en) 2012-09-14 2015-11-24 Regents Of The University Of Minnesota Luminescent probes having a phenanthridinyl antenna, and methods of use
SG11201505108XA (en) 2012-12-28 2015-07-30 Senseonics Inc Analyte permeable membrane systems for oxidative and optical stability
KR101660399B1 (ko) * 2013-08-23 2016-09-28 주식회사 메디센서 금 나노 입자를 포함하는 형광 입자 및 그 제조방법
US9963556B2 (en) 2013-09-18 2018-05-08 Senseonics, Incorporated Critical point drying of hydrogels in analyte sensors
FI125102B (en) * 2013-11-19 2015-06-15 Kemira Oyj Method for the determination of an antifouling agent in a sample
FI125111B (en) * 2013-11-19 2015-06-15 Kemira Oyj A method for analyzing a sample comprising a first and a second crust inhibitor
CN103881128A (zh) * 2014-03-10 2014-06-25 黄鹏 基于荧光检测方法的原位葡萄糖检测膜的制备方法
CA3073028A1 (en) 2017-08-14 2019-02-21 Senseonics, Incorporated Methods and systems for calculating analyte levels
EP3722379B1 (en) * 2017-09-15 2023-10-11 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Ink composition and printed matter
CN112047965B (zh) * 2020-09-09 2022-04-26 黑龙江大学 一种具有激发态配体间质子转移特性的配合物的制备方法及应用
CN115124731B (zh) * 2022-08-12 2023-12-01 复旦大学 一种高值化豆科植物界面超组装SAFs荧光材料的制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4637988A (en) * 1981-07-01 1987-01-20 Eastman Kodak Company Fluorescent labels for immunoassay
SE454115B (sv) * 1982-09-13 1988-03-28 Wallac Oy Homogenfasanalys med lantanidkelat som merksubstans
EP0272320B1 (en) * 1986-06-17 1994-03-23 Baxter Diagnostics Inc. Homogeneous fluoroassay methods employing fluorescent background rejection
US5512246A (en) * 1989-09-21 1996-04-30 Anthony P. Russell Method and means for detecting polyhydroxyl compounds
US5246867A (en) * 1992-01-17 1993-09-21 University Of Maryland At Baltimore Determination and quantification of saccharides by luminescence lifetimes and energy transfer
GB2284809B (en) * 1993-11-07 1998-04-29 Japan Res Dev Corp A fluorescent phenylboronic acid suitable for use in the detection of saccharides
US5631364A (en) * 1994-03-31 1997-05-20 Axis Biochemicals Asa Labelled boronic acid derivatives
WO1997019188A1 (en) * 1995-11-22 1997-05-29 Minimed, Inc. Detection of biological molecules using chemical amplification and optical sensors
JP2866043B2 (ja) * 1995-12-21 1999-03-08 科学技術振興事業団 カリックスアレーン誘導体
US6001573A (en) * 1996-06-14 1999-12-14 Packard Bioscience B.V. Use of porphyrins as a universal label

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI381162B (zh) * 2005-05-26 2013-01-01 Plagenom Co Ltd A authenticity determination method, an authenticity determination device, a authenticity determination system, and a detection device terminal

Also Published As

Publication number Publication date
CN1159583C (zh) 2004-07-28
JP4625180B2 (ja) 2011-02-02
KR20010041855A (ko) 2001-05-25
WO1999046600A1 (en) 1999-09-16
CA2322858C (en) 2009-06-02
KR100718953B1 (ko) 2007-05-16
US6344360B1 (en) 2002-02-05
WO1999046600A9 (en) 1999-11-18
EP1062516A1 (en) 2000-12-27
CA2322858A1 (en) 1999-09-16
AU757901B2 (en) 2003-03-13
CN1300368A (zh) 2001-06-20
AU3078599A (en) 1999-09-27
JP2002506973A (ja) 2002-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI227323B (en) Detection of analytes by fluorescent lanthanide metal chelate complexes containing substituted ligands
Bruemmer et al. Development of a general aza-cope reaction trigger applied to fluorescence imaging of formaldehyde in living cells
Han et al. Recent advances in chromo-fluorogenic probes for fluoride detection
Chen et al. 2-Hydroxy benzothiazole modified rhodol: aggregation-induced emission and dual-channel fluorescence sensing of Hg2+ and Ag+ ions
US5503770A (en) Fluorescent compound suitable for use in the detection of saccharides
Du et al. Fluorescent chemodosimeters using “mild” chemical events for the detection of small anions and cations in biological and environmental media
EP2099807B1 (en) Oxidation resistant indicator molecules
Song et al. A lanthanide‐complex‐based ratiometric luminescent probe specific for peroxynitrite
US9051598B2 (en) Specific detection of D-glucose by a tetraphenylethene-base fluorescent sensor
Huo et al. The synthesis, characterization of three isomers of rhodamine derivative and their application in copper (II) ion recognition
Guan et al. A benzothiazole-rhodol based luminophor: ESIPT-induced AIE and an application for detecting Fe2+ ion
TWI354101B (en) Fluorimetric indicator for biosensing and manufact
JP2883824B2 (ja) ボロン酸基を有する発蛍光性化合物
Eçik et al. Synthesis of BODIPY-cyclotetraphosphazene triad systems and their sensing behaviors toward Co (II) and Cu (II)
Du et al. A new coumarin-based “turn-on” fluorescence probe with high sensitivity and specificity for detecting hypochlorite ion
Wu et al. Novel near-infrared frequency up-conversion luminescence probe for monitoring biothiols in vitro and in vivo
Singh et al. Incorporation of siderophore binding sites in a dipodal fluorescent sensor for Fe (III)
Mahapatra et al. Hg2+-selective “turn-on” fluorescent chemodosimeter derived from glycine and living cell imaging
CN109912581B (zh) 基于香豆素与苯乙烯吡啶鎓的次氯酸荧光探针及其应用
Wang et al. Boronate-based fluorescent probes as a prominent tool for H2O2 sensing and recognition
CN110669350B (zh) 一种哌啶基bodipy类红光荧光染料及其制备方法和应用
CN107698600B (zh) 一种基于罗丹明B和氰基联苯酚的pH响应型荧光传感材料及其制备方法和应用
Liu et al. Superlong afterglow reporter for the detection of porphyria in whole blood
CN114874111B (zh) 一种用于检测温度的近红外荧光探针及其制备方法与应用
CN107382901A (zh) 一种基于苯基噻唑和对氰基联苯酚的荧光传感材料及其制备方法和用途

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees