[发明专利]具有增强的MS信号的聚糖和其它生物分子的快速荧光标记

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是美国专利申请No.14/193,418的部分连续申请，该申请是2014年2月28日提交的国际申请No.PCT/US2012/057996的连续申请，该申请要求享有2011年9月28日提交的临时申请No.61/540,306的优先权，本申请也是美国专利申请No.14/342,131的部分连续申请，该申请是2014年2月28日提交的国际申请No.PCT/US2012/057996的国家阶段，该申请要求享有临时申请No.61/540,306的权益。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

无。

合作研究协议各方的名称

无。

发明背景

N-聚糖的荧光标记有益于检测聚糖，因为其改进检测的灵敏性和选择性以及聚糖的色谱性能。氨基酸分析是蛋白质研究中的基本过程并且在必须监测蛋白质的糖基化特征以确保治疗产品的一致性时对临床化学家和制药商特别重要。在用具有荧光部分的试剂衍生时，只能评估该化合物的官能团。然后需要质谱法(“MS”)识别特定化合物。

MS分析在聚糖与氨基酸分析和蛋白质组学方面已经达到高发展程度。但是，将大多数胺官能化所需的反应时间缓慢。现有技术状况利用(1)快速反应并具有良好荧光信号但差MS信号，或(2)极慢反应并产生良好MS/荧光信号的标记分子。但是，由于荧光检测是测定在数量上存在多少的非常有用的工具，MS和荧光检测的组合是合意的。另一方面，MS用于测定分子构成如何。

因此需要与生物分子快速反应并提供强质谱和荧光信号的分子。

发明概述

在本文中描述了可用于聚糖，如N-连接聚糖和其它生物分子，包括但不限于蛋白质、肽和氨基酸的快速荧光标记的MS活性化合物。这些MS活性的荧光化合物具有三种功能组分：(a)叔氨基或其它MS活性原子；(b)高荧光部分，和(c)与胺快速反应的官能团，如异氰酸酯或琥珀酰亚胺基氨基甲酸酯(succidimidylcarbamate)。该反应性官能团提供所需生物分子的快速标记，荧光部分提供强荧光信号。叔氨基取代基提供强MS信号。

特别地，本发明涉及具有本文所述的多种化学式的化合物。每个化合物均能用作快速荧光标记生物分子并增强MS信号传导的试剂。例如，MS活性、快速荧光标记化合物可以具有结构式IV：

或其盐或溶剂化物，其中

X＝C或N；

R¹独立地选自O＝C＝N-、

R²独立地选自-H、-C₁-C₈烷基、-C₁-C₈环烷基、卤素、二烷基氨基、CH₂-二烷基氨基、氨基羰基、烷氧基羰基或烷氧基，但不是Cl或O＝C＝N-；且

R³和R⁴独立地选自-H、烷基、烷基氨基、烷基磺酸、烷基膦酸，其中R³或R⁴是烷基氨基、烷基膦酸或烷基磺酸，且其中R³和R⁴可与它们所连接的氮一起形成任选取代的5-至8-元饱和或部分不饱和环，但在R¹是O＝C＝N-时除外。

此外，MS活性、快速荧光标记化合物可以具有结构式V：

或其盐或溶剂化物，其中

m＝0-9；

n＝0-9；

X＝C或N；

R¹独立地选自O＝C＝N-、S＝C＝N-、

R²独立地选自亚甲基、取代氮、氧、羰基、酰胺、酯、硫、亚砜或砜；

R³和R⁴独立地选自-H、烷基、烷基氨基、烷基磺酸、烷基膦酸，其中R³或R⁴是烷基氨基、烷基膦酸或烷基磺酸，且其中R³和R⁴可与它们所连接的氮一起形成任选取代的5-至8-元饱和或部分不饱和环；且

R⁵独立地选自-H、-C₁-C₈烷基、-C₁-C₈环烷基、卤素、二烷基氨基、CH₂-二烷基氨基、氨基羰基、烷氧基羰基或烷氧基，但不是Cl或O＝C＝N-，并在R¹是S＝C＝N时除外。