钌络合物的制备和应用.pdf

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摘要
申请专利号:

CN85107032

申请日:

1985.09.20

公开号:

CN85107032A

公开日:

1987.04.01

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

|||授权|||审定||||||公开

IPC分类号:

C07F15/00; A61K31/435

主分类号:

C07F15/00; A61K31/435

申请人:

弗·哈夫曼-拉罗切有限公司

发明人:

弗朗西斯·马勒; 截特·施密特

地址:

瑞士4002巴塞尔

优先权:

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利代理部

代理人:

张元忠;崔晓光

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内容摘要

本发明涉及能与免疫活性物质偶联的通式为Ru2+L1L2L3的钌络合物,式中L1、L2和L3是相同或不同的、至少有两个氮杂环的双环或多环配位基,至少在一个配位基上取代有至少一个水溶性基团,至少在一个配位基上经任一间隔基团取代至少一个反应活性基团,配位基L1、L2和L3经氮原子与钌连结。与上述钌络合物偶联的免疫活性物质主要是抗原、半抗原或抗体,例如抗癌性胚胎抗原的抗体。本发明的钌络合物可以用荧光光谱检测,灵敏度很高。

权利要求书

1: 制备通式为I的钌络合物的方法, 式中L 1 、L 2 和L 3 是相同或不同的,至少有两个氮杂环的双环或多环配位体,至少一个配位上有至少一个水溶性基团,至少在一个配位体上经任一间隔基团取代至少一个反应活性基团,配位基L 1 、L 2 和L 3 经氮原子与钌连结,钌络合物与免疫活性物质相偶联,该过程是通式为I的钌络合物按已知方式与免疫活性物质偶联。
2: 根据权利要求1限定的方法,偶联剂是用N-环己基-N′-(2-吗啉代乙基)-甲基-碳化二亚胺-对-甲苯磺酰胺。
3: 根据权利要求1或2限定的方法,用作免疫活性物质的是抗癌性胚胎抗原抗体,抗人体绒毛膜促性腺激素抗体或抗α-干扰素抗体。

说明书


本发明涉及可以与免疫活性物质偶联的钌络合物、钌络合物有如下通式

    式中L1、L2和L3可以相同或不同,每一个代表至少有两个是氮杂环的双环或多环配位体。其中,起码一个配位体至少有一个水溶性取代基,起码一个配位体经任一个间隔基团被至少一个活性基团取代,配位体L1、L2和L3经氮原子与钌相连。

    配位体L1和L2可以相同或不同,并含有2,2′-双吡啶,1,10-菲咯啉,苯骈红菲绕啉,特别是红菲绕啉等基团。配位体L1和L2最好相同。

    使配位体L1和L2具有水溶性的基团,首先考虑的是磺酸基,最好是其盐类,在此情况下,首先使用的是其钠盐。

    配位体L3含有2,2′-双吡啶,1,10-菲咯啉,特别是红菲绕啉等基团。

    前述间隔基团最好是至多有8个碳原子的烷撑基,这些烷撑基可以含有-SO2NH-、-S-、-O-、-COO-或-CO-NH-任一基团。

    与免疫活性物质偶联的反应基首先考虑的是-COOH,-I-,-NH2--NCS或-SO2HaL等基团。

    对于L1、L2和L33个配位体相同的钌络合物来说配位体必须不仅有一个水溶性基团,而且要有一个连接活性基团的间隔基。

    满足这一目的的配位体是通式如下的化合物:

    钌络合物有两个不同配位体时,一个配位体可以带一个或几个水溶性基团,而另一个配位体连有一个或几个连接基团(通过间隔基团与杂环相连的反应基团)。

    在此情况下,最适合的配位体L和L是具有如下通式的化合物:

    配位体L3最好是通式如下的化合物:

    带有一个或多个基团的配位体L3的合成按照下述过程进行:

    a)[(SO2NH{CH2}xCOO-t-butyl)2batho]和

    [(SO3Na)(SO2NHCH2CH2COO-t-butyl)batho]

    这些化合物的合成是以红菲绕啉二磺酸二钠盐为原料而进行。以此原料与PCl5反应,首先制备相应的二磺酰氯(参见F.Muth“Houben-Weyl,Methoden der Organischen chemie”,VolⅨ,P.563,4th edithion 1955,G.Thieme Verlag,Stuttgart)。接着与氨基酸特丁酯(例如:β-丙氨酸,甘氨酸,4-氨基丁酸或6-氨基己酸)反应,生成相应的磺酰胺,其反应过程如下式(参见F.Muth“Houben-Weyl,Methoden der Organischen chemie”,VolⅨ,P.609,4th edithion 1955,G.Thieme Verlag,Stuttgart):

    在此反应中,除了得到二磺酰胺之外,还有付产物单磺酰胺。

    此特丁酯的皂化作用只能在相应地钌络合物合成之后进行。

    b)[(CH2CH2CH2CH2COOH)batho]或

    [(CH2CH2CH2CH2CH2COOH)batho]

    用戊酸或己酸作连接基的这些配位体的合成通过Skraup反应进行(见F.H.Case    and    P.F.Strohm;J.Org.Chem.27,1641(1962))由4-苯基-8-氨基喹啉(见F.H.Case;J.Org.Chem.16,1541(1951))与相应ω-苯基脂肪酸甲酯的对-[β-氯丙酰基]衍生物合成,而后一化合物是按照如下反应示意式由β-氯丙酰氯酰化5-苯基戊酸甲酯(Fluka)或6-苯基己酸甲酯而得(见W.E.Truce    and    C.E.Olson;J.Amer.Chem.Soc.75,1651(1953)):

    反应示意式

    n=4:    5-[对-(7-苯基-1,10-菲咯啉基-4苯基]-戊酸

    ≡[(CH2CH2CH2CH2COOH)batho]

    n=5:    6-[对(7-苯基-1,10-菲咯啉基-4)苯基]-己酸

    ≡[(CH2CH2CH2CH2CH2COOH)batho]

    c)[(CH2CH2CH2CH2COOH)benzobatho]

    此络合物(苯骈-红菲咯啉-戊酸)的合成由2氨基-3-萘甲酸按照如下反应式经几步进行(见E.Koft    and    F.H.Case;J.Org.Chem.27865(1962)):

    具有三个相同配位体的钌络合物的合成,在文献中叙述了两种方法;

    根据Braddock和Meyer[J.Am.Chem.Soc.95,3158(1973)]的方法,将水溶性的三氯化钌与配位体在DMF中长时间加热,络合物的形成伴有溶剂的部分分解。

    然而,Lin等人的方法[J.Am.Chem.Soc.98,6536(1976)]更好。其方法是,五氯水合钌化钾(K2RuCl5·H2O)在稀盐酸中与三倍化学计算量的配位体一起加热,然后,该溶液与次亚磷酸钠还原。

    具有两个不同配位体的钌络合物的制备,是按照已知的文献方法进行,例如,Belser等人发表在Helv.Chim.Acta    63,1675(1980)上的方法。

    考虑到在这些络合物中配位体L3不同L1和L2这一事实,该络合物最好分步合成。(当然,该络合物也可以通过统计合成的方法制备,但可能性不大,因为反应难以控制。)第一步是在二甲基甲酰胺中,水溶性三氯化钌与二倍化学计算量的配位体L1或L2反应得到中间体RuL1L2Cl2。此中间体进一步与配位体L3反应,转化为所需要的络合物。

    如果配位体L3是一种反应基团以保护形式存在的化合物(例如,在红菲咯啉磺酰胺衍生物情形下的特丁酯),那么,此保护基团的断开最好在相应钌络合物合成以后进行。

    生成的钌络合物的分离和提纯可以通过再沉淀,柱色层或制备薄层色谱等方便的方法进行。

    被偶联于前述钌络合物上的免疫活性物质,主要有抗原,半抗原或抗体(包括Fab碎片等)。抗体不仅指多克隆抗体,也包括单克隆抗体。

    较合适的免疫活性物质是抗癌性胚胎抗原的抗体。最合适的免疫活性物质是抗人体绒膜促性腺激素的抗体,以及抗α-干扰素的抗体。

    免疫物质偶联于钌络合物上是以熟悉的方法进行的。较好的偶联方法是用水溶性碳二亚胺衍生物(例如,N-环己基-N′-(α-吗啉代乙基)-碳二亚胺-对-甲苯磺酰甲酯)处理钌络合物和免疫活性物质。

    本发明的钌络合物可以用荧光光谱法非常灵敏的检定。作为标记分子它们非常适合于高灵敏的荧光免疫测定。特别适合于辨时荧光免疫测定,例如在联邦德国专利说明书(DT-OS)2628158中所述。按照本发明应用钌络合物代替常用的FITC(异硫氰酸酯荧光素),可以改进荧光免疫测定中的灵敏度。这对于测定体液(例如血浆和血清)中的少量抗原是很有利的。这类抗原(例如可以是癌性胚胎抗原(CEA),β-HCG或α-干扰素。

    在本发明范围内应用的辨时荧光测定仪示意图,见附图。

    图中数字含义是:

    1.光源,2.水晶片,3.样品,4.凹透镜,5.边缘滤光器,6.聚焦镜,7.光电倍增管,8.放大器,9.鉴频器,10.计数器,11.光电二极管,12.门电路,13.激发闪光,14.荧光,15.控制门电路的闪光(触发器)

    对于此荧光法特作如下说明:

    以适宜波长(λ=453nm)的闪光激发脉冲光源-彩色激光,所测样品发出荧光,闪光时间t=0.7ns比荧光标记的消失时间短得多。荧光射线通过边缘滤光器(Balzevs610)经一个镜片射到光电倍增管的光电阴极上,此边缘滤光器传送标记的发射波长。单独检定光子产生的电流脉冲,经放大并标准化后,用计数法计算(光子计数法),借助光电二极管,激发闪光同步控制门电路,该门电路在调整延时△t=2μS之后启动计数器并在测量容器的调整断开时间△t=3μS之后停止计数过程。选定延时△是为了在此期间使杂散光效应及背景荧光几乎完全消失。在此方法中,脉冲的计数正比于标记的荧光强度,标记物是从背景上独立测量的。

    例1

    红菲咯啉二磺酰氯的制备

    2.2克干燥的红菲咯啉二磺酸二钠盐(Fluka)与3.1克五氯化磷和750微升三氯氧磷在500毫升圆底烧瓶中均匀混合。此烧瓶装有回流冷凝管和氯化钙干燥管,在油浴中加热到110℃,2.5小时。沉积在烧瓶较冷部分的升华五氯化磷,按时刮出。接着,于110℃5小时内,通过水泵减压,全部抽走未反应的五氯化磷和三氯氧磷。

    冷至室温后,粗产品磺酰氯先用150毫升苯迅速处理(以除去少量杂质)。然后,用氯仿提取两次,每次150毫升,室温搅拌1小时。

    合并氯仿提取液,真空浓缩。残余的磺酰氯于110℃真空干燥4小时(产量:1.8克)。

    β-丙氨酸特丁酯的红菲咯啉磺酰胺衍生物的制备

    1.32克β-丙氨酸特丁酯和10.5毫升三乙胺溶解在50毫升氯仿中。激烈搅拌下于10分钟内加入2.0克固体红菲咯啉二磺酰氯。于室温搅拌5小时后,此反应混合物在黑暗处静置4天。然后,于40-50℃真空除去溶剂及三乙胺。为了完全除去三乙胺,该残余物以200毫升氯仿处理后,再次减压除去氯仿和三乙胺。这一操作连续做五次,直至再没有三乙胺的气味。

    经SiO2层析精制残余物,最后得到两种产品。

    a)二磺酰胺的分离

    先用8升丙酮洗脱大体上纯的二磺酰胺。产量900毫克。

    b)单磺酰胺的分离

    用氯仿/甲醇/水(7/3/0.5)混合液3升洗脱另一色区,基于其荧光性质必定是菲咯啉衍生物。根据核磁共振而知是红菲咯啉二磺酸的单磺酰胺,产量:1.2克粗产物。这大概是反应期间,红菲咯啉二磺酰氯部分水解的结果。

    为了进一步提纯,将此粗产物溶解在150毫升氯仿中,在所得溶液中每次加100毫升水振摇,共摇取三次。之后,该单磺酰胺重结晶两次。重结晶方法是,将该化合物溶解在50毫升甲醇/氯仿(3/1)中,慢慢滴加200毫升乙醚,使再次沉淀。产量:360毫克。

    钌络合物[RC-1]的制备

    18.7毫克五氯水合钌钾(K2RuCl5·H2O),于60℃溶解于预先加一滴6NHCl的2毫升水中。此溶液中加入三倍化学计算量的配位体(95.8毫克符合前述化合物b的特丁酯),在氮气流下加热回流此混合物2.5小时。

    反应液冷却后,所得Ru3+络合物以250微升1摩尔的NaH2PO2溶液还原成相应的Ru2+络合物,然后,再回流沸腾2小时。

    接着,过滤,以900微升10%六氟磷酸铵水溶液处理,4℃静置过夜,络合物沉淀。

    抽滤后,以制备型薄层层析法提纯此络合物(四块硅胶板,洗脱剂是CH2Cl2/MeOH/H2O(7/3/0.5)。

    分离出前沿的红色区带(50毫克纯产物),于室温以5毫升三氟乙酸处理以皂化,1小时后,用水泵抽除三氟乙酸。

    例2

    Ru[(SO3Na)2batho]2Cl2的制备

    627毫克RuCl3·3H2O,568毫克LiCl和2.36克红菲咯啉二磺酸二钠盐(Fluka)在8毫升DMF中沸腾回流6小时。冷至室温后,以60毫升丙酮慢慢处理此反应液,然后于4℃放置20小时,沉淀出的紫色粗产物,吸滤,以丙酮充分洗涤。首先通过重结晶提纯。为此,将粗产物溶解于50毫升甲醇中,继以500毫升丙酮/乙醚(1/1)再沉淀。重复以上过程。进一步用SiO2色谱提纯,以5升氯仿/甲醇/丙酮(4/3/3)洗脱,得到600毫克纯产品。

    混合络合物Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO2-NHCH2CH2-COO-t-botyl)2batho]Cl2的制备

    76.2毫克Ru[(SO3Na)2batho]2Cl2溶解在1毫升水和4毫升甲醇的混合物中,再与41.0毫克[(SO2-NHCH2CH2COO-t-butyl)2-batho](见例1a)(溶解在3毫升氯仿中)混合。在氮气流下回流加热此反应混合物3小时,得到橙红色溶液。接着,鼓入氮气,并微微加热,蒸出约90%溶剂。冷至室温,沉淀出产物。提纯方法是,将产物溶解于1.5毫升甲醇和0.5毫升DMF中,上SiO2色谱柱,氯仿/甲醇/水(7/3/0.5)洗脱,产量:75毫克。

    钌络合物[RC-2]的制备

    Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO2NHCH2CH2COOH)2batho]Cl2

    为了皂化特丁酯,将55毫克Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO2NHCH2CH2COO-t-butyl]2batho]Cl2溶解于5毫升三氟乙酸中。此反应混合物于室温静置一小时。然后,于40℃用水泵减压抽去三氟乙酸。

    首先用SiO2柱层析提纯粗产物。洗脱剂是:

    300毫升氯仿/丙酮/甲醇(4/3/3)

    500毫升氯仿/甲醇/水(50/50/2)

    500毫升氯仿/甲醇/水(50/50/5)

    250毫升氯仿/甲醇/水(50/50/10)

    100毫升甲醇/水(10/1)

    100毫升甲醇/水(1/1)

    最后用制备薄层层析提纯。为此,将40毫克钌络合物溶解于700微升水中并用于4块PSC板。于60℃干燥过夜,氯仿/甲醇/水(50/50/2)洗脱。刮下主色区,每次用40毫升水提取三次(用离心阀分离硅胶)。浓缩后,溶解于少量甲醇中,除去产物中的微量SiO2,离心分出不溶介的硅胶,产量:38毫克。

    例3

    连有甘氨酸特丁酯的红菲咯啉二磺酰胺的制备

    [(SO2NHCH2COO-t-butyl)2batho]

    此磺酰胺的合成以类似例1的方法进行。配料:甘氨酸特丁酯二苯基硫酰亚胺盐(10.3克),三乙胺(28毫升)和红菲咯啉二磺酰氯(4.2克)。

    产量[(SO2NHCH2COO-t-butyl)2batho]:49克。

    混合型络合物Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO2NHCH2-COO-t-butyl)2batho]Cl2的制备

    3.6克Ru[(SO3Na)2batho]Cl2(见例2)溶解于160毫升甲醇和100毫升水的混合物中,然后与溶解在80毫升甲醇中的2.01克[(SO2NHCH2COO-t-butyl)2batho]混合。

    此反应混合物在氮气流下回流沸腾5小时,得到深红色的溶液。冷却后,真空浓缩反应液至约70毫升,然后,慢慢滴加1.4升丙酮以沉淀出混合的钌络合物。

    将抽滤得到的粗产物重沉淀两次,以进一步提纯。为此,将沉淀溶解于约150毫升甲醇/水/二氯甲烷(2∶1∶0.3)中,然后,慢慢滴加1.5升丙酮,再沉淀出此络合物。最后,用硅胶层析分离两次,洗脱剂是二氯甲烷/甲醇/水(7/3/0.5)。以类似于上述的方法进一步重结晶后,得到纯产物(红色粉末):3.0克。

    特丁酯皂化成标记物[RC-3]

    Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO2NHCH2COOH)2batho]Cl2

    将500毫克Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO2NHCH2COO-t-butyl)2batho]Cl2分散于40毫升三氟乙酸中。于室温搅拌2.5小时后真空除去三氟醋酸。残留物溶解于1毫升DMF和3毫升水的混合物中,慢慢滴加500毫升丙酮/甲醇(8/2),此络合物从溶液中再沉淀出来。

    重复两次上述再沉淀过程,得到红色粉末,于70℃真空干燥,产量:420毫克。

    例4

    连有4-氨基丁酸特丁酯的红菲咯啉二磺酰胺的制备

    [(SO2NHCH2CH2CH2COO-t-butyl]2batho]

    此磺酰胺的合成类似于例1的方法。配料:4-氨基丁酸特丁酯1.57克,三乙胺17毫升和红菲咯啉二磺酰氯2.1克。产量[(SO2NHCH2CH2-CH2-COO-t-butyl)2batho]:1.3克

    混合型络合物Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO2NHCH2CH2CH2-COO-t-butyl)2batho]Cl2的制备

    合成方法类似于例3中叙述的方法。配料:1.28克Ru[(SO3Na)2-batho]2Cl2和0.775克[(SO2NHCH2CH2CH2COO-t-butyl)2batho]得到红色粉末,产量:1.65克。

    特丁酯皂化成标记物[RC-4]

    Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO2NHCH2CH2CH2-COOH)2batho]Cl2

    配料:70毫克特丁酯衍生物Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO2NH-CH2CH2CH2COO-t-butyl)2batho]Cl2以类似于例3的方法皂化。产量:50毫克。

    例5

    连有6-氨基己酸特丁酯的红菲咯啉二磺酰胺的制备

    [(SO2NHCH2CH2CH2CH2CH2COO-t-butyl)2batho]

    此磺酰胺以类似例1的方法合成。

    配料:6-氨基己酸特丁酯2.27克,三乙胺17毫升和红菲咯啉二磺酰氯2.1克。得到[(SO2NHCH2CH2CH2CH2CH2COO-t-butyl)2batho],

    产量:1.8克。

    混合型络合物

    Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO2NHCH2CH2CH2CH2CH2COO-t-butyl)2batho]Cl2的制备

    合成方法类似于例3。

    配料:2.3克Ru[(SO3Na)batho]2Cl2和1.49克[(SO2NHCH2-CH2CH2CH2CH2COO-t-butyl)2batho]。得到红色粉末,产量:2.8克。

    特丁酯皂化成标记物[RC-5]

    Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO2NHCH2CH2CH2CH2CH2COOH)2-batho]Cl2

    配料:100毫克特丁酯衍生物Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO2NHCH2CH2CH2CH2CH2COO-t-butyl)2batho]Cl2以类似于例3的方法皂化。产量:85毫克。

    例6

    混合型络合物

    Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO3Na)(SO2NHCH2CH2COO-t-butyl)batho]Cl2的制备

    以类似例3的方法合成。

    配料:102毫克Ru[(SO3Na)2batho]Cl2和51毫克[(SO3Na)(SO2NHCH2CH2COO-t-butyl)batho](见例1)。得到105毫克红色粉末。

    特丁酯皂化成标记物[RC-6]

    Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO3Na)(SO2NHCH2CH2COOH)-batho]Cl2

    配料:105毫克特丁酯衍生物Ru[(SO3Na)2batho]2[(SO3Na)-(SO2NHCH2CH2COO-t-butyl)batho]Cl2以类似例3的方法皂化。以制备薄层色谱提纯(硅胶板,洗脱剂:氯仿/甲醇/丙酮(4/3/3)]。

    产量:32毫克。

    例7

    对-[β-氯丙酰基]-5-苯基戊酸甲酯的制备

    装有回流冷凝器和搅拌器的烧瓶中,加入9.3克AlCl3,10毫升CS2和1.98毫升β-氯丙酰氯。于室温下,5分钟内滴加3.61克5-苯基戊酸(以2毫升C.S冲洗)。继续搅拌15分钟,稍稍温热,然后冷却。

    将反应混合物移入搅拌着的冰、水和乙醚混合物中。有机相以碳酸氢盐和水洗至中性。用硫酸镁干燥后除去溶剂。得到5.03克结晶产物。

    5-[对(7-苯基-1.10-菲咯啉基-4)苯基]-戊酸的合成

    [(CH2CH2CH2CH2COOH)batho]

    2.54克4-苯基-8-氨基喹啉,11.5毫升磷酸(85%)和2.3毫升砷酸溶液(80%H3AsO4)在氩气流下加入搅拌着的烧瓶中。加热此混合物至120℃以溶解喹啉。然后,于5分钟内加入4.56克对-[β-氯丙酰基]-5-苯基戊酸甲酯。在搅拌下于10分钟内加热反应混合物到140℃,并于此温度下保持1小时。

    接着,将反应混合物冷却并移到搅拌着的50毫升水和125毫升二氯甲烷的混合物中去,此混合物已经用冰浴充分地冷却。加氢氧化钠溶液调节至PH5,此时,产物进入有机相。

    蒸发掉溶剂后得到粗产物,除含有甲酯外也有游离酸(水解所致)。以重氮甲烷处理(在乙醚/甲醇中),此混合物全部生成甲酯。

    用乙酸乙酯在AIOX    Ⅲ(以1.5%水去活)两次层析后,得到3.022克甲酯。

    为了皂化,该甲酯溶解在20毫升乙醇中,以氢氧化钠溶液(0.950克氢氧化钠溶解在5毫升水中)处理该溶液,并在氩气流下,80℃加热2小时。冷却后加到二氯甲烷/水混合物中去,以85%磷酸调节溶液PH至4-5,然后提取产物。

    浓缩的二氯甲烷提取物从苯中重结晶,得到1.35克产物。浓缩母液乙醇中重结晶,又得到0.338克产物。

    总产量1.688克。m.P234-235℃

    混合型钌络合物[RC-7]的制备

    Ru[(SO3Na)2batho]2[(CH2CH2CH2CH2COOH)batho]Cl2

    34.6毫克5-[对-(7-苯基-1.10-菲咯啉基-4)-苯基]-戊酸溶解于2毫升甲醇中,将此溶液加到102.4毫克Ru[(SO3Na)batho]2Cl2·2H2O与4毫升甲醇和8毫升水组成的溶液中。此混合物在氮气流下回流加热3小时,得到橙红色溶液。

    接着,鼓入氮气以除去大部分溶剂。残留溶剂用旋转蒸发器全部除去。

    用制备薄层层析法精制粗产物。为此,将该络合物溶解于少量水中,用6块PSC板(Merck出产的SiO2板)。这些层析板于70℃干燥后,做层析,洗脱剂是氯仿/丙酮/甲醇(4/3/3)。

    用水提取主色区产物,再做三次制备薄层层析,使用如下洗脱剂:丙酮/水(9/1),然后用丙酮/水(8.5/1.5),最后用氯仿/甲醇/水(50/50/2)。

    为了除去痕迹量的SiO2,将此提取物溶解于少量甲醇中,并离心分出不溶的硅胶。然后,在1毫升甲醇溶液中用50毫升丙酮使产物沉淀。产量:42.6毫克(红色粉末)。

    例8

    对-[β-氯丙酰基]-6-苯基-己酸甲酯的制备

    17.2克三氯化铝,18.5毫升二硫化碳和3.6毫升β-氯丙酰氯加入装有回流冷凝器和搅拌的烧瓶中。在室温下,10分钟内将7.06克6-苯基己酸甲酯滴入此混合物中(用4毫升二硫化碳冲洗滴液漏斗)。继续搅拌15分钟,徐徐温热,然后冷却。

    将反应混合物移入搅拌的冰、水和乙醚混合物中。以碳酸氢盐溶液和水洗涤有机相至中性。用硫酸镁干燥后除去溶剂。得到10.2克结晶产物。

    6-[对-(7-苯基-1,10-菲咯啉基-4)苯基]-己酸的合成

    在氮气流下,将5.9克4-苯基-8-氨基喹啉,27毫升磷酸(85%)和5.35毫升砷酸溶液(80%H3AsO4),加入搅拌着的烧瓶中。加热此混合物至120℃以溶解喹啉。然后,于5分钟内加入11.15克对-[β-氯丙酰基]-6-苯基己酸甲酯。于10分钟内边搅拌边加热反应混合物至140℃,并保持此温度1小时。

    反应混合物冷却后,移入搅拌着的100毫升水和250毫升二氯甲烷混合物中,水和二氯甲烷混合物已用冰浴冷却。加氢氧化钠溶液(大约用去45克氢氧化钠与200毫升水所配溶液的三分之二)调节反应混合物至PH

    蒸发去溶剂后得到15.76克粘稠的油状物,除含有甲酯外,也含有游离酸(水解的结果)。以重氮甲烷处理(在乙醚/甲醇中),混合物又全部转化为甲酯。用乙酯在350克Alox    Ⅲ(以1%水去活)上做层析(120毫升为一个馏份)。5-9馏份含有纯产物。

    馏份3、4和10也含少量产物。为此这些馏份用乙酸乙酯在氧化铝上两次层析(如上所述)。合并两次层析所得纯馏份,除去溶剂,得到6.979克甲酯。

    为了皂化,将所得甲酯溶解于45毫升乙醇中,以氢氧化钠溶液(2.24克氢氧化钠溶解在11毫升水中)处理此溶液,并在氩气流下于80℃加热2小时。用旋转蒸发器除去乙醇,然后,将残留物溶解于二氯甲烷/水混合物中。用3.75毫升(85%)磷酸调节至PH3左右,然后,提取产物。

    提取液洗至中性,干燥,浓缩至300毫升。加入3.5克Norit    SX-3后,此溶液被搅拌40分钟,过滤,浓缩至少量二氯甲烷。加入20毫升苯,室温静置48小时析出结晶。

    抽滤,苯洗,在干燥器中干燥,得到5.393克产物,其结晶中仍含有苯。

    无苯的产物,m.P为195℃。

    混合型钌络合物[RC-8]的制备

    134.2毫克6-[对-(7-苯基-1,10-菲咯啉基-4)苯基]己酸溶解于5.7毫升甲醇中,然后,加到384毫克Ru[(SO3Na2)batho]2Cl2·2H2O与20毫升甲醇和5毫升水的溶液中。在氮气流下,回流加热3小时,得到橙红色溶液。

    接着,鼓入氮气除去大部分溶剂。用旋转蒸发器完全除去残余的溶剂。

    首先,通过二氧化硅二次柱层析提纯产物,洗脱剂是氯仿/甲醇/水(7/3/0.5)。接着,用制备薄层层析法(Merck的二氧化硅板)进一步提纯此络合物,洗脱剂是氯仿/甲醇/水(7/3/0.5)。刮下主色区,以甲醇提取。产量:162毫克(红色粉末)。

    例9

    苯骈红菲咯啉基-戊酸的制备

    类似于例7叙述的制备[(CH2CH2CH2CH2COOH)batho]的方法,从2-氨基-3-萘甲酸通过Skrap反应合成此化合物。总产量:1.07克。

    混合型钌络合物[RC-9]的制备

    以类似于例3的方法合成此混合型络合物。

    配料:1.28克Ru[(SO3Na)2batho]2Cl2和0.561克[(CH2CH2CH2CH2COOH)benzobatho]。产量:1.1克(红色粉末)。

    例10

    混合型钌络合物[RC-10]的制备

    Ru[(SO3Na)2batho]2[(COOH)2bpy]Cl2

    以类似于例3的方法合成此混合型络合物。

    配料:256毫克Ru[(SO3Na)2batho]2Cl2,

    49毫克4,4′-二羧基-2,2′-联吡啶和60毫克碳酸氢钠(使联吡啶增溶)溶解于35毫升甲醇/水(1/2)中。

    产量:290毫克(红色粉末)。

    例11

    用钌络合物[RC-2]标记抗癌性胚胎抗原anti-CEA

    借助于水溶性N-环己基-N′(2-吗啉代乙基)-碳二亚胺-对-甲苯磺酸甲酯的作用,混合型钌络合物[RC-2]偶联于anti-CEA上。由于此络合物每个分子上有两个活性基团,所以,要用两倍摩尔量的碳二亚胺。

    下面是为了进行此偶联反应而配制的储液:

    1)4.00毫克/毫升钌络合物[RC-2]的水溶液,PH4.5。

    2)2.17mg/ml家兔的anti-CEA(DAKO编号A115,批号112B)的200mM NaHCO3溶液;PH8.5。

    136微升储液1用264微升水稀释,并以盐酸调节至PH4.5。在旋转搅拌器中短间混合0.27毫克N-环己基-N′-(2-吗啉代乙基)-碳二亚胺-对-甲苯磺酸甲酯。2分钟后加入400微升anti-CEA储液2,此混合物再于旋转搅拌器中充分混合。以少量1N盐酸调节至PH8.5。此反应混合物于室温暗处静置17小时。

    为了分离被标记的anti-CEA,500微升反应混合物用LKB的丙烯酰胺凝胶ACA-54做柱层析(柱长30cm,直径9mm;洗脱剂:150mM NaCl,10mM磷酸钠,0.02%NaN3,PH7.0)。含标记的canti-CEA量最高的馏份合并后,总量为5.2毫升。此溶液中anti-CEA的含量和钌络合物的含量通过紫外光谱测定(anti-CEA和钌络合物的吸收在278nm,钌络合物的单独吸收在445nm。于是得到如下浓度:

    钌络合物0.66×10-6M/L

    anti-CEA0.58×10-6M/L

    这相当于标记度为1.1。

    例12

    用CEA标准液进行荧光免疫分析的操作方法

    为了定量测定CEA标准液,用单克隆CEA抗体和多克隆CEA抗体(自DAKO得到的标记抗体)进行的夹层试验,方法如下:

    a)于必要数量的试管中(10×75mm),每管加入0.250ml的CEA标准溶液(0ng/ml CEA;2.5ng/ml;CEA;5ng/ml CEA;10ng/ml CEA和20ng/ml CEA于150mM NaCl,10mM Na3PO4和209/l牛血清蛋白中),各管加入一粒聚苯乙烯园珠(直径6.5mm),用单克隆抗CEA抗体致敏,并于37℃温孵24小时。然后将聚苯乙烯园珠用蒸馏水洗三次,每次2-5毫升,并转移到有1×10M/l标记的家兔抗CEA抗体的0.250毫升缓冲溶液(标记度1.1)中。

    37℃温孵24小时后,该园珠再用蒸馏水洗三次,每次用水2-5毫升,然后转移到试管中,每管含0.09N硫酸2毫升。30分钟后,将硫酸溶液移至测量池中,用荧光光谱法测定钌络合物的含量(激发光波长453nm,发射光波长612nm)。

    测量是在前述仪器上进行,用Balzers的边缘过滤器B610,荧光测定的周期性延迟是2微秒(基于发射光脉冲),测量孔的打开时间为3微秒。

    表Ⅰ例出了用Roche公司的一系列CEA标准液测定的数值。

    用这样两步检验方法测定CEA的灵敏度是60pg/ml。CEA也可用“一锅煮”的方法进行测定,其方法如下,

    b)于必要数量的试管中(10×75mm),每管加入CEA标准液0.125毫升(0ng/ml    CEA;2.5ng/ml    CEA;5ng/ml    CEA;10ng/ml    CEA;20ng/ml    CEA于胎牛血清中)和浓度为2×10m/l的家兔抗CEA抗体溶液0.125毫升,该抗CEA抗体用钌络合物标记(标记度为1.25,稀释用的PH7.1缓冲液含有0.1m/l    Tris,20%胎牛血清,0.05%乙基汞硫代水杨酸钠和0.02%吐温20)。然后各管内加入一粒聚苯乙烯园珠(直径6.5mm,用单克隆抗CEA抗体致敏),37℃温孵24小时。

    然后,该园珠用蒸馏水洗三次,每次2-5毫升,并移至有0.09N硫酸2毫升的试管中。30分钟后,将硫酸溶液移入测量池中,用荧光光谱法测定钌络合物的含量(测量条件与a)项所述的相同)。

    该CEA测定结果列于表Ⅱ。“一锅煮”方法测定CEA的灵敏度为430pg/ml

    表Ⅰ

    荧光光谱法测定CEA标准液(两步法)

    CEA浓度(Roche标准液)    相对荧光强度

    0    ng/ml    CEA    0.071

    2.5    ng/ml    CEA    0.532

    5    ng/ml    CEA    1.041

    10    ng/ml    CEA    1.846

    20    ng/ml    CEA    4.121

    表Ⅱ

    荧光光谱法测定CEA标准液(“一锅煮”法)

    CEA浓度(Roche标准液)    相对荧光强度

    0    ng/ml    CEA    0.27

    2.5    ng/ml    CEA    1.21

    5    ng/ml    CEA    2.66

    10    ng/ml    CEA    5.13

    20    ng/ml    CEA    9.74

    例13

    抗HCG抗体的标记

    用钌络合物[RC-2]标记抗-HCG抗体的方法与例11中所述的抗CEA抗体的标记方法相一致。

    为进行偶联反应,制备如下储液:

    1)4.00mg/ml的钌络合物[RC-2]水溶液,PH4.5。

    2)家兔抗HCG(DAKO编号A231,批号032A)与200mMNaHCO3的溶液,其浓度为10.83mg/ml,PH8.5。

    150微升储液1用250微升水稀释,用HCl调节至PH4.5。将0.3mg N-环己基-N′-(2-吗啉代乙基)-碳二亚胺-对甲苯磺酸甲酯加入溶液中。混合物在涡流振动器上混合片刻。两分钟后加入抗HCG抗体溶液(222微升储液2用178微升200nM NaHCO3溶液稀释,PH8.5),混合物在涡流振动器上充分混合。用少量HCl调节PH值到8.5,反应混合物在常温下暗处放置17小时。

    为分离被标记的抗HCG抗体,将500微升反应混合液进行柱层析(柱长30cm,直径9mm),填充物为丙烯酰胺凝胶ACA-54(LKB产品)(洗脱剂:150mM NaCl,10mM磷酸钠,0.02%NaN3,PH7.0)。含标记抗HCG抗体高的馏分合并,共5.2毫升。用紫外光谱法测定该溶液中抗-HCG抗体和钌络合物的含量,得到如下的浓度:

    钌络合物2.01×10-6M/l

    抗HCG抗体2.04×10-6M/l

    这相当于1.0标记度

    例14

    β-HCG标准液进行荧光免疫测定

    为定量测定β-HCG标准液,用单克隆β-HCG抗体和多克隆HCG抗体进行夹层试验(标记抗体来自DAKO)方法如下:

    于必要数量的试管(10×75mm)中,每管加入0.050毫升的β-HCG标准液(0m IU/ml;10m IU/ml;25m IU/ml;50m IU/ml;100m IU/ml;200m IU/ml),0.050毫升5.12×10-8M/l的抗HCG抗体溶液,该抗体用钌络合物标记(标记度1.0;缓冲稀释液PH7.1,含0.1M/l Tris,20%胎牛血清,0.05%乙基汞硫代水扬酸钠和0.02%吐温20),每管还加入0.150毫升缓冲液(150mM NaCl,10mM磷酸钠,20g/l牛血清蛋白)。然后每管中加入一粒聚苯乙烯园珠(直径6.5mm,用单克隆抗β-HCG抗体致敏),在37℃温孵16小时。

    然后,此园珠用蒸馏水洗三次,每次2-5毫升,并转入每支含有2毫升硫酸(0.09N)的试管中。30分钟后,将硫酸溶液移入测量池中,用荧光光谱测定钌络合物的含量(测定条件与例12所述的相同)。

    表Ⅲ列出了该β-HCG测定的结果。这种“一锅煮”的方法测定β-HCG的灵敏度是2.2m    IU/ml。

    表Ⅲ

    荧光光谱法测定β-HCG标准液(“一锅煮”法)

    β-HCG的浓度(Roche标准液)    相对荧光强度

    0mIU/ml    0.44

    10mIU/ml    0.34

    25mIU/ml    0.80

    50mIU/ml    1.56

    100mIU/ml    2.78

    200mIU/ml    5.81

    例15

    抗α-干扰素抗体的标记

    用钌络合物[RC-2]标记单克隆抗α-干扰素抗体(取自Roche诊断药厂),其方式与例11所述的抗CEA抗体的标记法一致。

    为进行偶联反应,制备如下储液:

    1)3.75毫克钌络合物[RC-2]溶于水中,PH4.5。

    2)6.0毫克的单克隆抗α-干扰素抗体溶于200mM NaHCO3中;PH8.5。

    将0.81毫克的水溶性碳化二亚胺衍生物加到400微升的储液1中,并在涡流振动器上混合片刻。

    二分钟后,加400微升的抗α-干扰素抗体的储液2,于涡流振动器上再将混合物混合片刻,室温下暗处放置17小时。

    为了分离标记的抗α-干扰素抗体,将500微升的反应混合物进行柱层析(柱长30cm,直径9mm),填充物是LKB生产的丙烯酰胺凝胶ACA-54(洗脱剂:150mM NaCl,10mM磷酸钠,0.02%NaN3,PH7.0)。

    将标记的抗α-干扰素抗体含量高的馏分合并,共5.2毫升。用紫外光谱法沉淀该溶液中的抗α-干扰素抗体和钌络合物的含量,得到如下浓度:

    钌络合物11.5×10-6M/l

    抗α-干扰素抗体(单克隆)1.8×10-6M/l

    这相当于6.4标记度。

    例16

    α-干扰素标准液荧光免疫测定方法

    为定量测定干扰素-r    αA标准(重组白细胞干扰素),用Roche诊断药厂开发的夹层试验法作为EIA。不过不用酶标记的第二抗体,而是用钌络合物[RC-2]标记的单克隆干扰素抗体(标记度6.4)。

    各种干扰素-r    αA标准液的定量测定是按如下方法进行的(一步试验):

    于必要数量的试管(10×75mm)中,每管加入0.100毫升的干扰素-r    αA标准液(0U/ml    r    IFN    αA;25U/ml    r    IFN    αA;50U/mlr    IFN    αA;100U/ml    r    IFN    αA;150U/ml    r    IFN    αA;200U/ml    r    IFN    αA;于加有乙基汞硫代水扬酸钠的正常人的血清中),并加入含有5.26×10M/l单克隆抗α-干扰素抗体的0.500毫升溶液,该抗体是由钌络合物标记(标记度6.4,缓冲液是;150mMNaCl,10mM磷酸钠,PH7.5)。然后每管中加入一粒聚苯乙烯园珠(直径6.5mm;用单克隆抗α-干扰素抗体致敏),室温(26℃)下温孵24小时。

    然后,此园珠用蒸馏水洗三次,每次2-5毫升,并转入每支含有2毫升硫酸(0.09N)的试管中。30分钟后,将硫酸溶液移入测量池中,用荧光光谱测定钌络合物的含量(测定条件与例12所述的相同)。

    表Ⅳ列出了该r    IFN    αA的测定结果。

    浓度在0-200U/ml范围内,r    IFN    αA浓度与荧光强度间有近似的线性关系。测定r    IFN    αA的灵敏度达0.46U/ml。

    表Ⅳ

    荧光光谱法测定r    IFN    αA标准液

    r    IFN    αA浓度(Roche标准液)    相对荧光强度

    0    U/ml    0.14

    25    U/ml    0.51

    50    U/ml    0.89

    100    U/ml    1.80

    150    U/ml    2.77

    200    U/ml    4.01

    例17

    用钌络合物[RC-7]标记多克隆抗HCG抗体

    为进行偶联反应,制备如下储液:

    1)5.4mg/ml的钌络合物[RC-7]水溶液,PH4.5。

    2)6.0mg/ml家兔的多克隆抗-HCG抗体(DAKO编号A231,批号032A)的200mM NaHCO3溶液;PH8.5。

    偶联反应按例11所述的方法进行。为此,每管加入储液1和2各400微升,以及0.56毫克水溶性碳化二亚胺。

    用例11所述凝胶层析法将标记的抗体与过量的钌络合物[RC-7]分离。

    紫外光谱法测定的钌络合物和抗HCG抗体的含量如下:

    钌络合物3.81×10-6M/l

    抗HCG抗体(多克隆)1.87×10-6M/l

    这相当于标记度为2.0。

    例18

    用钌络合物[RC-8]标记多克隆抗CEA抗体

    为进行偶联反应,制备如下储液:

    1)1.71mg/ml的钌络合物[RC-8]水溶液,PH4.5。

    2)2.71mg/ml家兔的多克隆抗CEA抗体(DAKO编号A115,批号112B)的200mM NaHCO3溶液,PH8.5。

    偶联反应按例11所述的方法进行。为此,每管加入储液1和2各400微升以及0.19毫克的水溶性碳化二亚胺。

    将标记的抗体与过量的钌络合物[RC-8]分离的方法用凝胶层析,如例11所述。

    紫外光谱法测定钌络合物和抗CEA抗体的含量,得出如下的数值:

    钌络合物0.43×10-6M/l

    抗CEA抗体0.94×10-6M/l

    这相当于标记度为0.5。

    例19

    用钌络合物[RC-6]标记h-IgG

    为进行偶联反应,制备如下储液;

    1)3.6mg/ml的钌络合物[RC-6]水溶液,PH4.5。

    2)6.0mg/mlh-IgG的200mM    NaHCO溶液;PH8.5。

    偶联反应按例11所述的方法进行。每管用储液1和2各400微升以及0.37毫克水溶性碳化二亚胺。

    将标记的抗体与过量的钌络合物[RC-6]分离的方法是用凝胶层析,如例11所述。

    紫外光谱法测定钌络合物和h-IgG的含量,得出如下的数值:

    钌络合物2.31×10-6M/l

    h-IgG1.62×10-6M/l

    这相当于标记度为1.4。

    例20

    用钌络合物[RC-1]标记h-IgG

    为进行偶联反应,制备下面的储液:

    1)4.0mg/ml钌络合物[RC-1]水溶液,PH4.5。

    2)6.0mg/ml h-IgG的200mM NaHCO3溶液,PH8.5。

    偶联反应按例11所述的方法进行。每管用储液1和2各400微升以及1.11毫克水溶性的碳化二亚胺。

    将标记的抗体与过量的钌络合物[RC-1]分离的方法是凝胶层析,如例11所述。

    紫外光谱法测定h-IgG与钌络合物的含量,得出如下数值:

    钌络合物10.4×10-6M/l

    h-IgG1.8×10-6M/l

    这相当于标记为5.8。

    例21

    用钌络合物[RC-10]标记h-IgG

    为进行偶联反应,制备如下储液:

    1)29.0mg/ml钌络合物[RC-10]水溶液,PH4.5。

    2)6.0mg/ml h-IgG的200mM NaHCO3溶液,PH8.5。

    偶联反应按例11所述的方法进行。每管加储液1    526微升,储液2    400微升以及水溶性碳化二亚胺7.45毫克。

    将标记的抗体与过量的钌络合物[RC-10]分离的方法是凝胶层析,如例11所述。

    紫外光谱阀测定的h-IgG与钌络合物的含量,得出如下数值:

    钌络合物0.81×10-6M/l

    h-IgG0.78×10-6M/l

    这相当于标记度为1.0。

    例22

    用钌络合物[RC-3]标记h-IgG

    为进行偶联反应,制备如下储液:

    1)3.7mg/ml钌络合物[RC-3]水溶液,PH4.5。

    2)6.0mg/ml h-IgG的200mM NaHCO3溶液,PH8.5。

    偶联反应按例11所述的方法进行。每管中加入储液1和2各400微升,以及0.75毫克水溶性的碳化二亚胺。

    将标记的抗体与过量的钌络合物[RC-3]分离的方法是凝胶层析,如例11所述。

    紫外光谱法测定h-IgG与钌络合物的含量,得出如下数值:

    钌络合物4.41×10-6M/l

    h-IgG1.21×10-6M/l

    这相当于标记度为3.6。

    例23

    用钌络合物[RC-4]标记h-IgG

    为进行偶联反应,制备如下储液:

    1)3.81mg/ml钌络合物[RC-4]水溶液,PH4.5。

    2)6.0mg/ml h IgG的200mM NaHCO3溶液,PH8.5。

    偶联反应按例11所述的方法进行。每管中加入储液1和2各400微升,以及0.75毫克水溶性的碳化二亚胺。

    将标记的抗体与过量的钌络合物[RC-4]分离的方法是凝胶层析,如例11所述。

    紫外光谱法测定h-IgG与钌络合物的含量,得出如下数值:

    钌络合物5.51×10-6M/l

    h-IgG1.17×10-6M/l

    这相当于标记度为4.70。

    例24

    用钌络合物[RC-5]标记h-IgG

    为进行偶联反应,制备如下储液:

    1)3.87mg/ml钌络合物[RC-5]水溶液,PH4.5。

    2)6.0mg/ml h-IgG的200mM NaHCO3溶液,PH8.5。

    偶联反应按例11所述的方法进行。每管中加入储液1和2各400微升,以及0.75毫克水溶性的碳化二亚胺。

    将标记的抗体与过量的钌络合物[RC-5]分离的方法是凝胶层析,如例11所述。

    紫外光谱法测定h-IgG与钌络合物的含量,得出如下数值:

    钌络合物11.7×10-6M/l

    h-IgG1.04×10-6M/l

    这相当于标记度为11.2。

    例25

    用钌络合物[RC-9]标记h-IgG

    为进行偶联反应,制备如下储液:

    1)3.45mg/ml钌络合物[RC-9]水溶液,PH4.5。

    2)6.0mg/ml h-IgG的200mM NaHCO3溶液,PH8.5。

    偶联反应按例11所述的方法进行。每管中加入储液1和2各400微升,以及0.375毫克水溶性的碳化二亚胺。

    将标记的抗体与过量的钌络合物[RC-9]分离的方法是凝胶层析,如例11所述。

    紫外光谱法测定h-IgG与钌络合物的含量,得出如下数值:

    钌络合物5.69×10-6M/l

    h-IgG0.45×10-6M/l

    这相当于标记度为12.8。

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本发明涉及能与免疫活性物质偶联的通式为Ru2+L1L2L3的钌络合物,式中L1、L2和L3是相同或不同的、至少有两个氮杂环的双环或多环配位基,至少在一个配位基上取代有至少一个水溶性基团,至少在一个配位基上经任一间隔基团取代至少一个反应活性基团,配位基L1、L2和L3经氮原子与钌连结。与上述钌络合物偶联的免疫活性物质主要是抗原、半抗原或抗体,例如抗癌性胚胎抗原的抗体。本发明的钌络合物可以用荧光光谱检。

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