[发明专利]用于标记生物分子的编码分子及其制备方法

说明书

技术领域

本发明特别涉及一种含羧基等官能团，可用以对抗体、抗原、酶、多肽、蛋白质、氨基改性的核酸等生物活性物质进行荧光标记的编码分子及其制备方法和应用。

背景技术

一维和二维条形码技术被广泛用于基于计算机管理的物品识别过程。当需要对尺度更小的物品进行编码并用于认读时，条形码的应用就受到限制。通常只能在外包装上印制条形码。当需要标记或编码的“物品”小到是生物大分子时，传统的方式是采用不同发射波长的荧光物质的微球对不同生物分子进行编码。这种技术已成功应用于Luminex的高通量生物分析系统。其后，Nie等人还发展出利用半导体量子点等进行编码的方法(参阅《Quantum-dot-taggedmicrobeads for multiplexed optical coding of biomolecules》，NaturaBiotechnol.2001，19，631)。本案发明人也曾尝试采用同样的量子点编码方法发展一种加密技术(参阅《Cryptography based on the absorption/emissionfeatures of multicolor semiconductor nanocrystal quantum dots》，OpticsExpress，2004，12，2925)。但此类采用荧光微球和量子点编码的方法均因微球本身具有一定的体积，从而难以使编码信息的载体进一步缩小到可以对单个生物大分子进行荧光编码的程度。

目前，生物分析中通常采用荧光分子对生物分子进行标记的方法，这可以视为一种简单的一位数的编码。常用的荧光分子主要有有机荧光分子和稀土离子发光配位化合物等。其中，有机荧光物质通常具有较宽的发射光谱，也很难用一个激发光源激发多个发光单元，而且有机荧光物质的光化学稳定性不太好；而稀土离子发光配位化合物具有很狭窄的发射峰，但不同的稀土离子配合物也需要不同的激发光源。

近来，研究者通过在碳氮和氮氮配体上引入醛基、异硫氰酸根、碘乙酰胺以及生物素等可与生物活性分子偶联的基团，对某些生物活性分子进行了标记(参阅《 Biological labelling reagents and probes derived from luminescenttransition metal polypyridine com

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于标记生物分子的编码分子及其制备方法，该编码分子中连接了多个不同发光单元的分子，每个编码分子具有不同的发光性质，且编码分子末端设有可与生物活性物质结合的活性基团，由此可以对不同生物活性物质进行编码，从而克服了现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于标记生物分子的编码分子，其特征在于，所述编码分子具有链状或树枝状主体骨架，该主体骨架上沿长度方向的不同位置处具有一种或两种以上发光基团，且该主体骨架末端设置可与生物活性分子连接的官能团；

所述发光单元包括环金属铱配位化合物、环金属钌配位化合物和稀土金属配位化合物。

在一优选实施方式中，所述编码分子以肽链为主体骨架，且该主体骨架术端设置能与生物活性分子中的氨基偶联的羧基。该编码分子可在EDC和NHS作用下，与带有胺基的生物分子反应，从而实现对生物分子的标记。

前述发光基团之间的距离及不同发光基团之间的顺序可以变化。

所述主体骨架和/或发光基团上连接有一种或两种以上水溶性基团，所述水溶性基团包括磺酸钠基团。

如上所述编码分子的制备方法，其特征在于，该方法为：

取发光基团连接到具有两个以上反应位点的化合物上形成发光单元，再取复数个发光单元反应形成具有主体骨架的编码分子；

或，取具有两个以上反应位点的化合物反应形成编码分子的主体骨架，再通过分布在主体骨架支链上的活性基团与发光基团上的相应活性基团反应，将发光基团连接到主体骨架上形成编码分子。

如上所述编码分子的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

取带有反应位点的发光团与氨基酸反应得到发光单元；分别对前述发光单元的胺基和羧基脱保护，得到游离的胺基和羧基，再利用多肽合成工艺将发光单元通过酰胺键连接形成以肽链为主体骨架的目标产品。