[发明专利]作为生物标记物的电中性金属配合物

说明书

本发明涉及作为发光标记物的电中性金属配合物。该配合物的金属离子的正电荷被与含氮二亚胺配体(如2,2’‑联吡啶，1,10‑菲咯啉以及它们的衍生物)通过共价键相连的负电荷基团中和。在增强电化学激发条件下的发光强度的同时，电中性能降低金属配合物对被标记生物分子的生物和/或生物化学活性的影响。这些发光金属配合物标记分子可用于以发光信号为检测模式的生物分析方法(如电化学发光)的发展。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年6月18日提交的题目为“作为生物标记物的电中性金属配合物”美国临时申请No.61/956,810的权益，将该申请的内容并入本文作为参考。

发明领域

本发明涉及可生物偶联的发光金属配合物，以及它们作为新型标记分子在化学、生物化学和生物分析领域中的应用，如免疫检测和DNA探针。更具体的说，本发明涉及电中性的电化学发光标记分子以及它们在电化学发光免疫分析中的应用。

发明背景

基于生物亲和性(即两种生物活性物质，如抗体/抗原，的选择性结合)的生物分析方法在很大程度上依赖生物标记分子，标记技术以及对产生于标记分子的信号的检测。生物标记分子是能够自身，或者在与其它试剂发生物理/化学相互作用时，发出能与被测物质的量相关的可检测的信号的化学或生物化学物质。生物标记分子包括，但不仅限于：含放射性原子的分子(放射性)，发光化合物(在光激发或化学反应中发光)，电活性化合物(通过氧化还原反应产生电信号)，磁性颗粒(磁信号)和酶(通过与底物的反应，生成可检测的物质或者光信号)。生物标记分子包含一个或多个信号产生单元以及一个或多个反应性基团。后者与待标记的生物分子易于形成共价键。标记过程是将一个或多个标记分子和生物活性物质结合形成复合物，该复合物保持对特定待检测物质的生物亲和性。

通过一系列的电化学氧化还原反应以及与共反应剂(诸如专利US 6451225和US6702986中披露的三丙胺)发生的后续化学反应，电化学发光(ECL)已经发展成为一种成熟的生物分析技术，在此技术中，一种金属配位化合物，如钌(II)多二亚胺(polydiimine)复合物，被用作ECL标记分子的信号产生单元。美国专利(5221605，5238808，5310687，5714089，5731147，6140138，6316607)和许多研究论文披露了ECL标记分子以及它们在免疫分析和DNA探针领域的应用(例如：G.F.Blackburn et al.,Clin.Chem.1991,37/9,1534-1539；J.H.Kenten et al.,Clin.Chem.1991,37/9,1626-1632.)。

对ECL标记分子的改进是一个长期持续的努力方向。一方面，有大量的工作试图通过在一个或多个与钌(II)离子配位的配体上连接上功能基团而重新设计钌(II)配合物。另一方面，把ECL发光体从钌(II)配合物扩展到其它金属配合物的努力也进行了很多，其中一些在专利中有所披露。比如美国专利5858676和6468741分别公开了稀土金属配合物和铼配合物的ECL。专利申请WO2012107420，US2013/0323719，US2013/0323857，WO2014019707，WO2014019708和WO2014019711则公开了用作ECL标记分子的基于铱的新型配合物。