用于表征和/或测定样品的方法 |
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| 申请号 | CN201380033175.6 | 申请日 | 2013-04-23 | 公开(公告)号 | CN104641232A | 公开(公告)日 | 2015-05-20 |
| 申请人 | 阿克森斯公司; | 发明人 | 萨里·菲拉萨罗; 哈里·哈玛; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及用于表征和/或测定样品的方法，尤其是借助于镧系(III)离子和含有芳香结构和2-5个螯合杂 原子 的配体。本发明还涉及用于利用镧系(III)螯合体的特性来表征和/或测定样品的阵列。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于表征和/或测定样品的方法，所述方法包括： |
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| 说明书全文 | 用于表征和/或测定样品的方法技术领域背景技术[0002] 在此用于说明本发明的背景的出版物和其他材料，尤其是为了提供关于实施的额外细节的案例通过引用而并入本文中。 [0003] Binder阵列已经被用在生物分子液体的检测中。这些阵列的基础是在表面上生产组分库或者生产例如离子敏感性/选择性表面。当阵列被允许与样品接触时，来自样品的组分可以与阵列相互作用，产生描述样品成分的指纹图谱。 [0004] WO 2010/128203公开了一种阵列，其中至少两种不同的相互作用的表面被用于表征和/或测定样品，其中至少一个表面包含非特异性相互作用的材料。该非特异性相互作用的材料与样品、至少一种标记反应物，和/或样品与至少一种标记反应物的结合相互作用。样品和至少一种标记反应物被引入阵列的相互作用表面，例如使其与所述阵列的相互作用表面接触。单独的或者与样品结合的标记反应物被用来改变阵列的至少一种相互作用表面的至少一种电磁可读特性。 [0005] US4565670公开了用于生物活性物质的荧光光谱测定的非均相方法，后来以商标商品化。根据该方法，镧系离子从在包含合适的清洗剂的溶液中的、在低pH值下的EDTA标记免疫反应物、协同化合物和β-二酮中分离出来，以在分离之后增强荧光。 [0006] EP 0324323A公开了包含共价键合至免疫反应物的发光镧系(III)螯合物和一种或多种荧光调节物质(调节剂，例如蛋白质和清洗剂)的同质免疫化学试验。 [0007] 根据此专利申请公开，将不是来自于包含被分析物的样品的调节剂加入反应介质中，以避免将要测量的荧光被可能以变化的含量存在于生物样品中的影响荧光的物质所影响。此公开教导了，螯合物的配体必须包含对于所公开的申请而言足够稳定的至少6个，优选8或9个杂原子。 [0009] WO 9946600公开了包括将样品暴露于包含被分析物特异性识别组分的镧系螯合物复合物的被分析物特异方法。 发明内容[0010] 本发明基于当使用能够与镧系(III)离子螯合的某些类型的配体时，表征和/或测定样品可以在溶液中实施的观察结果。通过使用本发明的技术，可以避免制备例如WO2010/128203中的那些相互作用表面的相互作用表面。 [0011] 因此，在此公开的技术提供了用于表征和/或测定样品的可替代的且简单的方法。 [0012] 根据本技术的一方面，涉及用于表征和/或测定样品的方法，包括： [0013] a)提供基体，所述基体包括 [0014] -配体，其包含芳香结构和2-5个螯合杂原子，和 [0015] -任选的镧系(III)离子； [0016] b)向基体中引入一种或多种溶液，其中至少一种溶液包括 [0017] -样品，和 [0018] -任选的镧系(III)离子； [0019] 附加条件是，所述基体或所述至少一种溶液包含镧系(III)离子； [0020] c)允许所述一种或多种溶液溶解所述基体； [0022] e)通过将所述信号与下列信号进行比较来表征和/或测定样品： [0023] i)在不存在样品的条件下，在被溶解的基体和一种或多种溶液的存在下，源自于镧系(III)离子的至少一种信号；和/或 [0024] ii)在被溶解的基体和含有相应样品的一种或多种所述溶液的存在下，源自于镧系(III)离子的至少一种信号；和/或 [0025] iii)在被溶解的基体和一种或多种溶液(其含有已知样品)的存在下，源自于镧系(III)离子的至少一种信号。 [0026] 根据另一方面，本技术涉及一种用于表征和/或测定样品的阵列，其包括至少两个基体，所述基体包括含有芳香结构和2-5个螯合杂原子的配体，其能够与镧系(III)离子螯合。 [0029] 图1显示了用于表征和/或测定包含能够与镧系离子相互作用的一种(上部)和两种(下部)组分的样品的示例性方法。1＝镧系(III)离子；2＝螯合配体；4＝样品组分1；5＝样品组分2。 [0030] 图2显示了用于表征和/或测定包含能够与镧系离子相互作用的一种(上部)和两种(下部)组分的样品的示例性方法的原理。1＝镧系(III)离子；2＝螯合配体；3＝调节剂；4＝样品组分1；5＝样品组分2。 [0031] 图3显示了根据本发明的示例性方法。 [0032] 图4显示了使用两种不同的基体(10,11)和本技术对三种茶品牌的表征和/或测定。Y轴＝标准化的发光信号。 [0033] 图5显示了使用本技术对两种湖水(上部，下部)样品的表征和/或检测的例子。标准化的铕信号以调节剂浓度的函数表示。 [0034] 图6显示了在不同浓度的多种调节剂的存在下对三种自来水样品进行表征和/或测定的例子。 [0035] 图7显示了使用动力学曲线对四种河水样品进行表征和/或测定的例子。X轴＝时间(min)。 [0036] 图8显示了使用13种调节剂对七种不同的河水样品进行表征和/或测定的例子。使用理论组分分析对数据进行分析，并且给出了前两种理论组分。 [0037] 图9显示了对一种基体上的EDTA浓度进行测定的例子。 [0038] 图10显示了使用不同的基体对三种茶样品进行表征和/或测定的例子。所述基体被预溶解，并且EuCl3与样品一起加入。 [0039] 图11显示了对三种家庭用水样品进行表征和/或测定的例子。基体EuCl3：NTA：TOPO被预溶解(60)。基体NTA：TOPO被预溶解，EuCl3被预干燥(61)。 [0041] 图13显示了不同配体的例子。基体TbCI3和配体被预干燥，水被加入。 [0042] 图14显示了不同配体的例子。基体TbCI3和配体被预干燥，水被加入。 [0043] 图15显示了测量Fe3+的例子。基体TbCI3和配体被预干燥，水被加入。 具体实施方式[0044] 如在此所定义的，术语“基体”是指包含含有能够螯合镧系(III)离子的2-5个螯合杂原子和能够吸收激发能的芳香基团的至少一种配体的介质。因此，本技术的最简单的基体是像这样的配体。然而，为了使最简单的基体简化实施，一起或者在引入样品之前将镧系(III)离子引入基体中是必须的。该基体还可包括其他组分，例如镧系(III)离子、清洗剂、缓冲组分、溶剂和协同剂。 [0045] 如在此所定义的，术语“溶解的基体”是指通过引入样品溶液和/或一种或多种溶液而至少部分被溶解的基体。源自于镧系(III)离子的信号从溶液来测量。 [0046] 如在此所定义的，术语“阵列”是指适合用于测定和/或表征样品的两种或多种基体，其中每种基体包含含有能够螯合镧系(III)离子的2-5个螯合杂原子的芳香配体；即在镧系(III)离子的存在下，该配体可以形成发光镧系(III)螯合物。如果该阵列不包含镧系离子，则与样品一起或者在单独地额外步骤中引入镧系(III)离子是必须的。 [0047] 如在此所定义的，术语“指纹图谱”是指通过检测，即在包含一种或多种镧系离子和一种或多种配体的多个不同基体的存在下测量样品获得的结果。如果本技术的一种实施方案涉及使用多个相同基体，并且检测一种以上的这些基体的源自于镧系离子的信号，那么指纹图谱可包括相同基体的所有的结果，或者只包括一个代表性的值，例如相同镧系(III)螯合物的测量值的平均值、中值、众数，或者其任何组合(Bartz A.E.(1999),Basic Statistical Concepts.4th ed.,Upper Saddle River,NJ:Prentice Hall)。指纹图谱可以进一步指经过使用合适的算法来数值处理的被测量的发光强度、寿命的图，在许多优选的备选中，阵列的螯合物的被测量的发光强度在与不含样品和/或已知样品和/或相应样品的相应阵列的指纹图谱比较之前经过使用合适的算法来进行数值处理。 [0048] 如在此所定义的，术语“相应样品”是指被认为与那些被表征和/或测定的样品实质相同的、高度相似的或至少合理地相似的样品。这种相似的理念可以归因于例如起源，即涉及相同或相应的方法或产品或类别。 [0049] 如在此所定义的，术语“已知样品”是指其组成详细已知或者被充分表征的任何样品。 [0050] 根据本技术的镧系螯合物必须包含含有能够吸收激发能的芳香结构的配体。对于有效的能量转移，芳香结构可包含杂原子，例如氮(例如嘧啶-N)，或者氧(例如呋喃-O)，或者硫(例如噻吩-S)。配体必须包含(考虑第一次提到的螯合杂原子)2-5个，优选2或3个能够螯合镧系离子的杂原子。杂原子可以选自氧(例如羧基、磺酸盐、磷酸盐、膦酸酯、醚、-N＝0、C＝O)，氮(例如伯胺、仲胺或叔胺，或酰胺)，磷(例如膦或氧化膦)和硫(例如C＝S)。 [0051] 根据本技术，含有6个以上螯合杂原子的镧系螯合物过于稳定而不能使用。例如，以下所示的配体1能够与镧系离子形成7齿螯合物(箭头表示螯合位点)，不适用于本技术。配体2和3分别反过来与镧系离子形成三齿和两齿螯合物，因此适用于本技术。 [0052] [0053] 本领域公知的是，镧系(III)离子能够形成螯合物，其中1-4两齿配体、例如3，以及高达3三齿配体、例如2，被配位至单个镧系离子。这些类型的螯合物结构适用于本技术。这种螯合物的例子在图3中公开，其中基体由铕、三个配体(NTA)和一个调节剂(TOPO)构成。 [0054] 已知的是，β-二酮表现出酮-烯醇互变异构。因此，很显然，本公开包括两种互变异构体，尽管通常只有酮形式出现在附图和通式中。 [0055] 对于本领域技术人员，明显的是，在本技术中使用的发光镧系螯合物的结构随着样品溶液和能够与镧系离子和/或彼此之间相互作用的其他组分的加入而改变。进一步地，螯合物的结构在不同的时间点可以是不同的。在本技术中观察到的信号是在带有或不带有将要被测定和/或表征的样品的一种或多种组分的存在下，来自于镧系离子。 [0056] 根据本技术，样品与配体、镧系(III)离子、螯合物和其他组分的相互作用是非特异性的。术语非特异性相互作用的意思是结合或其他相互作用的选择性不是预定的。在根据本技术的方法使用的配体不包括样品特异性识别成分，例如硼酸盐、锗酸盐或砷酸盐。 [0057] 根据本发明的一个实施方案，本技术包括用于表征和/或测定样品的方法，包括： [0058] a)提供基体，所述基体包括 [0059] -配体，其包含芳香结构和2-5个螯合杂原子，和 [0060] -任选的镧系(III)离子的配体； [0061] b)向基体中引入一种或多种溶液，其中至少一种溶液包括 [0062] -样品，和 [0063] -任选的镧系(III)离子； [0064] 附加条件是，所述基体或至少一种溶液包含镧系(III)离子； [0065] c)使一种或多种溶液溶解所述基体； [0066] d)在预定时间点检测源于溶液中溶解的镧系(III)离子的信号；以及 [0067] e)通过将所述信号与下列信号进行比较来表征和/或测定样品： [0068] i)在不存在样品的条件下，在被溶解的基体和一种或多种溶液的存在下，源自于被溶解的镧系(III)离子的至少一种信号；和/或 [0069] ii)在被溶解的基体和含有相应样品的一种或多种溶液的存在下，源自于镧系(III)离子的至少一种信号；和/或 [0070] iii)在被溶解的基体和含有已知样品的一种或多种溶液的存在下，源自于镧系(III)离子的至少一种信号。 [0071] 根据示例性实施方案，本方法包括用已知量的缓冲水溶液稀释样品，将样品溶液引入包含螯合配体和镧系(III)离子的基体中，使得样品溶液能够溶解该基体，在预定的时间点检测源自于在溶液中的镧系(III)离子的信号。 [0072] 该实施方案进一步包括在不存在样品的条件下检测镧系(III)离子的信号。因此，将已知量的的缓冲水溶液引入包含螯合配体和镧系(III)离子的基体中，使得缓冲溶液能够溶解该基体，在预定的时间点检测源自于在不存在样品的溶液中的镧系(III)离子的信号。 [0073] 然后通过比较在样品存在和不存在的条件下源自于镧系(III)离子的信号来表征和/或测定样品。 [0074] 根据另一个实施方案，通过将已知样品溶解在已知量的与要被表征和/测定的样品相同的缓冲水溶液中，将该包含已知样品的溶液引入基体中，使基体能够溶解于溶液中，并在预定的时间点检测溶液中的信号，来获得在已知样品存在下的镧系(III)离子的信号。然后通过比较在要被分析的样品和已知样品存在下源自于镧系(III)离子的信号来表征和/或测定样品。 [0075] 根据另一个实施方案，通过将相应样品溶解在已知量的与要被表征和/测定的样品相同的缓冲水溶液中，将相应样品的溶液引入基体中，使基体溶解于溶液中，并在预定的时间点检测来源于溶液中镧系(III)离子的信号，来获得在相应样品存在下的镧系(III)离子的信号。然后通过比较在要被分析的样品存在下源自于镧系(III)离子的信号和在相应样品存在下源自于镧系(III)离子的信号来表征和/或测定样品。 [0076] 根据一个实施方案，通过将源自于在要被分析的样品存在下的镧系(III)离子的信号与不存在样品的条件下的镧系(III)离子的一个或多个相应信号，在相应样品存在下的镧系(III)离子的相应信号和/或在已知样品存在下的镧系(III)离子的相应信号进行比较来测定和/或表征样品。 [0077] 当基体不包含镧系(III)离子时，其被单独地或与样品溶液、包含已知样品的溶液、包含相应样品的溶液和/或不含有样品的溶液一起被引入。 [0078] 根据另一个实施方案，在多于一个预定时间点在溶液中测定样品、不含样品的基体、相应样品和/或已知样品。根据该实施方案，基于源自于镧系(III)离子的信号作为时间的函数而表征和/或测定样品。图7显示了示例性的实施方案，其中在不同的时间点测定了四种不同的河水样品。 [0079] 根据另一个实施方案，基于信号强度和/或镧系信号的寿命来表征和/或测定样品。 [0080] 本技术的镧系离子选自铕、铽、钐和镝。优选的镧系离子是铕(III)。另一个优选的镧系元素是铽。 [0081] 根据一个实施方案，配体是通式(I)的β-二酮。 [0082] [0084] 根据一个优选的实施方案，R1选自由苯基、9H-氟-2-基、1-萘基、2-萘基、2-菲咯啉基(2-phenanthrolyl)、3-菲咯啉基、4-菲咯啉基、5-菲咯啉基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-苯并噻唑基、2-苯并噻[b]吩基、3-苯并[b]噻吩基、2-嘧啶基、4-嘧啶基和5-嘧啶基构成的群组。 [0085] 当R1是单取代或多取代时，每个取代基独立地优选选自由直链或支链烷基、烷氧基、芳基、芳酰基、芳氧基、硝基、氨基、氰基、羟基、羧基、氯、溴、氟和酰基构成的群组。 [0086] 根据一个优选的实施方案，烷基链R2被3-9个氟原子取代。根据本技术的示例性的β-二酮是4,4,4-三氟-l-(2-萘基)-l,3-丁二酮(NTA)、2-噻吩-三氟丙酮(TTA)4,4,5,5,5-五氟-l-芳基-l,3-戊二酮或4,4,5,5,6,6,6-七氟-l-芳基-1,3-己二酮、1-(2-苯并呋喃)-4,4,5,5,5-五氟-1,3-戊二酮、1-(2-苯并呋喃)-4,4,5,5,6,6,6-七氟-l,3-己二酮、1-(2-苯并[b]噻吩基)-4,4,5,5,5-五氟-l,3-戊二酮和l-(2-苯并[b]噻吩基)-4,4,5,5,6,6,6-七氟-1,3-己二酮的β-二酮。 [0087] 根据一个优选的实施方案，配体选自TTA和NTA。 [0088] 根据另一个实施方案，配体是如通式(II)所示的化合物。 [0089] [0090] 其中，Z是芳基，X选自COOH和CH2N(CH2COOH)2。根据一个优选的实施方案，芳基选自由苯基、苯乙炔基、萘基、联苯、呋喃、噻吩、吡啶、吡唑、咪唑、异噻唑、噁唑、二烷氧基苯基和三烷氧基苯基组成的群组，优选三甲氧基苯基。 [0091] 根据另一个实施方案，配体仅包含含有两个或三个螯合杂原子的一个芳香结构。根据该实施方案的示例性配体是1,10-邻二氮杂菲(邻二氮菲) [0092] (1,10-phenantroline(phen))。 [0093] 根据另一个实施方案，配体包括两个酸性螯合羟基。根据该实施方案的示例性配体是2,3-二羟基萘。 [0094] 根据另一个实施方案，配体是通式(III)的化合物 [0095] [0096] 其中，A是OH或COOH，并且X1和X2各自独立地选自卤素、H和SO3H。通式(III)的优选化合物是氟代水杨酸、水杨酸和4,5-二氢苯-1,3-二磺酸。 [0097] 根据另一个实施方案，配体是通式(IV)的化合物 [0098] [0099] 其中，X3选自H、COOH和CONH2，X4选自COOH和CONH2。通式(IV)的优选化合物是吡啶甲酸、吡啶二羧酸、烟酸和烟酰胺。 [0100] 根据一个实施方案，配体选自由二吡啶羧酸、吡啶甲酸、烟酸、烟酰胺、氟代水杨酸、2,3-二氢萘、水杨酸、胞嘧啶、白屈氨酸、4,5-二氢苯-l,3-二磺酸、噁喹酸、环丙沙星、7-氨基-l,3-萘磺酸(7-amino-1,3-naphhalenesulfonic acid)、吡啶二羧酸、萘啶酸和 4-氢化喹啉-2-羧酸构成的群组。 [0101] 基体包含一种或多种配体。示例性的基体包括NTA和TTA。不同基体之间以及同一个基体的配体的摩尔比也可以不同。 [0102] 根据一个优选的实施方案，基体和/或一种或多种溶液进一步包含一种或多种调节剂，所述调节剂优选选自由协同配体、清洁剂、蛋白质、肽、氨基羧酸、羧酸、缓冲组分和碳水化合物构成的群组。本技术中的调节剂的功能优选用来增强镧系螯合物的信号和/或帮助要被表征和/或测定的样品的单独信号或指纹图谱的形成。 [0103] 根据一个实施方案，调节剂在螯合物的镧系离子的配位层上与样品和/或螯合配体竞争，从而调节源自于镧系(III)离子的信号。调节剂也可以例如通过限制水分子的信号猝熄来增强信号。 [0104] 根据另一个实施方案，样品和/或调节剂与螯合配体结合或相互作用，从而调节源自于镧系(III)离子的信号。 [0105] 根据一个实施方案，一种或多种调节剂是清洁剂。该清洁剂优选选自烷基芳基聚醚醇、两性离子化合物、季铵化合物。示例性的清洁剂是4-(l,l,3,3-四甲基丁基)苯基聚乙二醇(Triton X-100)、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯(吐温-20)、二甲基十二烷基膦氧化物(Apo-12)，3-[(3-胆酰胺氨基丙基)二甲基胺基]-l-丙基磺酸盐(3-[(3-cholamidopropyl)dimethylammonio]-1-propanesulfonate)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。 [0106] 根据另一个实施方案，一种或多种调节剂是协同配体。协同配体优选路易斯碱。这些碱的一个群组由诸如邻二氮杂菲的N-杂环化合物由氧化膦和膦组成的另一个群组构成。示例性的协同配体是三辛基膦(TOPO)、三苯基氧化膦(TPPO)、三甲基癸基氧化膦(DMDPO)和三丁基氧化膦(TBPO)和1,10-邻二氮杂菲(邻二氮菲)。包含芳香基团的调节剂也可充当配体。 [0108] 根据一个实施方案，基体被预干燥。在根据本技术的方法中，将被预干燥的基体通过添加样品溶液而溶解，并在预定的时间点在溶液中施行检测。可以通过例如加热、搅拌和/或使用超声来帮助基体的溶解。由于一些基体组分可能具有有限的水溶性，可以将它们预溶解在一种或多种合适的溶剂中。示例性的溶剂是DMSO、DMF、水、乙醇、甲醇和丙酮。优选的溶剂是DMSO。还可能的是，将一些基体组分预干燥，并将一些基体组分预溶解在例如DMSO的溶剂中。根据该实施方案，基体包括两相：液相和固相，优选作为紧密靠近的两部分：该基体相将通过添加样品溶液而被合并。也可能的是，所有的基体组分处于溶液中。根据该实施方案，术语溶解被理解为两种或多种溶液被混合。 [0109] 根据本技术的示例性的基体包括预溶解在DMSO中的NTA和TOPO和经预干燥的氯化铕(图11；61)。 [0110] 另一个示例性的基体包括在DMSO中的NTA和TOPO。根据该实施方案，将镧系(III)离子加入基体中，例如作为氯化铕(III)的水溶液(图10)。 [0111] 根据本技术的方法，可以通过使用本领域中已知的实验室设备来施行。示例性的设备是微量滴定板、流体设备和测试管。 [0112] 根据本技术的方法可以在例如缓冲水溶液的水溶液，在水溶液和有机溶剂的混合物中，以及在有机溶剂中施行。对于本领域技术人员而言显然的是，溶剂或溶剂体系对于本方法的适用性取决于所使用的试剂和反应物的性质。 [0113] 根据本技术的另一个实施方案，将至少两种不同基体的阵列用于表征和/或测定样品。应理解，在阵列中，至少两种基体不是混合的，而是在方法中被分开地使用。分开的基体可以是在例如微量滴定板孔、带有单独的反应孔的流体设备或分开的测试管上。 [0114] 根据一个实施方案，将样品以溶液的形式引入基体中，并且该基体允许被至少部分溶解。该基体包含含有芳香结构和能够螯合至镧系(III)离子的2-5个螯合杂原子的配体。基体或样品溶液必须包含镧系(III)离子。样品本身或与存在于基体中的其他组分(即调节剂)结合的样品改变源自于镧系(III)离子的信号。 [0115] 根据另一个实施方案，样品的浓度是可以被测量的。 [0116] 为了获得样品的指纹图谱，在预定的时间点在溶液中检测源自于阵列的至少两种不同的基体的镧系(III)离子的信号。表征和/或测定样品通过将样品的指纹图谱与至少一种相应样品的至少一种指纹图谱、不含样品而获得的阵列的至少一种指纹图谱和/或已知样品的至少一种指纹图谱进行比较来施行。 [0117] 通过比较源自于存在和/或不存在样品的镧系(III)离子的信号的指纹图谱，源自于镧系(III)离子的信号可被用于披露未知样品的指纹图谱。在比较研究中，在样品A、B、C等存在下比较阵列的指纹图谱。已获得的指纹图谱对照库或比较组的比较通过来自生物信息学和数据挖掘的已知方法来施行。在本发明的许多实施方案中，使用合适的算法处理的指纹图谱被比较，而不是观察样品的指纹图谱本身。使用以下合适的算法，可以将样品的指纹图谱和使用合适的算法处理的指纹分别与指纹图谱或被处理的指纹图谱进行比较： [0118] -来自同一个方法的、在较早的时间点获取的样品， [0119] -向在研究中的方法中添加物质之前和/或之后获取的样品， [0120] -样品不存在下的阵列的指纹图谱， [0121] -在不同浓度的样品的存在下的阵列的指纹图谱， [0122] -来自已知样品的指纹图谱库， [0123] -涉及在库样品的时间点被观察到的已知异常的指纹图谱库， [0124] -用已知样品的指纹图谱得出的算法， [0125] -用涉及在取样的时间点被观察到的已知异常的样品的指纹图谱得出的算法，和/或 [0126] -被记录作为时间的函数的指纹图谱或指纹图谱组。 [0127] -这些算法(例如见www.dtreg.com和Romesburg C,Cluster Analysis for Researchers,Lulu Press 2004)可例如基于： [0128] -神经网络， [0129] -独立/主要组分分析， [0130] -判别分析， [0131] -其他聚类算法，和 [0132] -通用表达编程。 [0133] 在本技术的示例性实施方案中，阵列如下实行： [0134] 1)将A样品稀释在缓冲溶液中。 [0135] 2)使样品和缓冲溶液能够与包含螯合配体、镧系(III)离子和调节剂的两种以上基体接触。 [0136] 3)使基体能够溶解在样品溶液中。 [0138] 5)通过合适的方法解读结果。该方法可涉及与来自相同的方法、在较早的时间点获取的样品进行比较、与向在研究中的方法中添加特定物质之前和/或之后获取的样品比较、与不存在样品下的阵列的指纹图谱比较、与在不同浓度的样品的存在下的阵列的指纹图谱比较、与来自已知样品的指纹图谱库比较，和/或与涉及在库样品的时间点被观察到已知异常的指纹图谱库比较。该方法可利用例如对多维信号的差异敏感的算法，用已知库样品的指纹图谱获得的算法，用来自涉及在取样的时间点被观察到的已知异常的已知库样品的指纹图谱获得的算法，和/或与在添加反应组分之后来自相同的样品的、作为时间的函数的结果比较。该方法的算法可基于例如神经网络、独立组分分析、判别分析和其他聚类算法，以及通用表达式编程。 [0139] 对于本领域技术人员而言清楚的是，所呈现的方案和反应组分的添加顺序可以根据应用、样品、所使用的反应和所使用的分析方法而改变。 [0140] 根据另一个实施方案，本技术包括包含用于测定指示样品的信息的软件模块的计算机程序，以便评价在多种条件下源自于镧系(III)离子的信号，以获得样品的指纹图谱；即以表征和/或测定样品。该软件模块可以为例如使用合适的编程语言和使用适用于该编程语言的编译器以及可编程的处理器来执行的功能的子程序。 [0141] 根据本技术的一个示例性实施方案的计算机程序产品包括计算机可读性媒介，例如编码有根据本技术的一个实施方案的计算机程序的光盘。 [0142] 根据示例性实施方案的信号被编码以携带定义根据该实施方案的计算机程序的信息。 [0143] 图1显示了(顶部)本技术的一个示例性实施方案。基体包括含有镧系(III)离子1和三种螯合配体2的镧系(III)螯合物。样品包括能够结合镧系(III)离子的一种组分4。根据该实施方案，组分4与镧系离子的结合比与螯合配体的结合更强烈。在添加样品溶液之后观察到的信号有所变化，并取决于样品组分4的性质。 [0144] 图1显示了(底部)本技术的另一种实施方案。基体包括含有镧系(III)离子1和三种螯合配体2的镧系(III)螯合物。样品溶液包括两种组分：4和5。两种组分都能够协同镧系离子，并与螯合配体2竞争。组分4和5也能够结合配体2。被观察到的信号取决于样品组分4和5的性质。 [0145] 图2(顶部)显示了本技术的另一种实施方案。基体由镧系(III)离子1、三种配体2和三种调节剂3组成。样品溶液包括能够在镧系(III)离子的配位层与配体2竞争的一种组分。源自于镧系(III)离子的信号取决于样品组分。 [0146] 图2(底部)显示了本技术的另一个实施方案。基体由镧系(III)离子1、三种配体2和三种调节剂3组成。样品溶液包括能够在镧系(III)离子的配位层与配体2竞争的两种组分。该组分能够与配体结合，调节剂也可以。源自于镧系(III)离子的信号取决于样品组分的性质和含量。 [0147] 图3显示了本技术的一个进一步的实施方案。基体包括含有铕离子的镧系螯合3+ 物、三种螯合配体(NTA)和调节剂(TOPO)。样品组分1能够从Eu 的配位层除去主要量的螯合NTA，导致信号的显著降低。组分2只能够从铕(III)的配位层除去少量的NTA，导致中等信号。 [0148] 图4显示了使用本技术对三种茶叶品牌进行的表征。使用了两种不同的基体。 [0149] 图5显示了使用三种不同的基体对取自两个不同的湖的两个水样品进行的测定(相同的螯合物，浓度不同的三种不同的调节剂)。 [0150] 图6显示了使用六种不同的基体对四种不同的自来水样品进行的测定(相同的金属，不同的配体和调节剂)。 [0151] 图7显示了取自四条不同的河流的水样品的测定。每个河流样品具有特征运动学曲线。 [0152] 图8显示了取自不同河流的七种不同样品的测定(相同金属，不同配体和调节剂)。 [0153] 图9显示了含有不同浓度的EDTA的样品的检测(相同金属，相同配体和调节剂)。 [0154] 图10显示了三种茶样品的测定。铕(III)与样品一起加入。配体预溶解在DMSO中。 [0155] 图11显示了三种家庭用水样品的测定。Eu:NTA:TOPO预溶解在孔(60)中。Eu在与将NTA:TOPO预溶解在DMSO分开的地方干燥。样品单独加入。 [0156] 图12显示了含有不同浓度的Fe3+的水样品的表征和/或测定的例子。基体TbCI3：吡啶二羧酸和TbCI3：2,3-二羟基萘在孔中预干燥。样品单独加入。 [0157] 图13显示了不同配体的例子。预干燥基体TbCI3和配体，并加入水。 [0158] 图14显示了不同配体的例子。预干燥基体TbCI3和配体，并加入水。 [0159] 图15显示了测量Fe3+的例子。预干燥基体TbCI3和配体，并加入水。 [0160] 实施例 [0161] 使用Victor12多标计数仪(珀金埃尔默，图尔库，芬兰)和340nm激发波长，以及对于Eu使用615nm的发射波长，对Tb使用545nm的发射波长，在400μs延迟时间之后用400μs窗口来测量发光发射信号。 [0162] 实施例1茶样品的比较分析 [0163] 将100mg立顿黄标茶(联合利华，英国)，或Maryam broken茶(Intersun FZE，印度)，或立顿果蓝茶(联合利华，英国)用1.0毫升煮沸的去离子MilliQ水温育。10分钟之后，通过两次离心分离茶叶。将茶样品的上清液用MilliQ水稀释10000倍，取100μL与2.0μL在去离子MilliQ中的34μM EuCl3、34μM NTA和102μM TOPO(10)或2.0μL的 0.67μM EuCl3、18μM NTA、18μM TOPO和5mMTriton X-100(11)在96孔微量滴定板中混合。测量溶液的发光信号。结果呈现在图4中。Y轴显示标准化的发光信号。立顿黄标茶(左边)，Maryam茶(中间)，立顿果蓝茶(右边)。 [0164] 实施例2在不同浓度的清洁剂的存在下对湖水样品的比较分析 [0165] 将100μL来自Raisio和Eura的湖水样品与2.0μL含有0(20)、5(21)或50(22)mM SDS(100)，0(20)、0.5(21)、5(22)或50(23)mM吐温20(101)或0(20)、0.5(21)、5(22)或50(23)mMTriton X-100(102)的在去离子MilliQ水中的3.4μM EuCl3、10μM NTA和10μM TOPO EuCl3，或者5.0μL含有200(23)mM SDS的在去离子MilliQ水中的1.4μM EuCl3、 4.2μM NTA和4.2μM TOPO EuCl3在96孔微量滴定板中混合。测量溶液的发光信号。结果呈现在图5中。Y轴显示标准化的发光信号。 [0166] 实施例3：在铕(III)离子的不同配体的存在下对家庭用水样品的比较分析[0167] 将100μL家庭用水样品(图尔库，Raisio，波里，自上而下)与2.0μL在去离子MilliQ水中的EuCl3和2.0μL在去离子MilliQ水中的配体或配体混合物在96孔微量滴定板中混合。EuCl3和配体的最终浓度是：(30)0.11μM EuCl3和1.2mM三辛基氧化膦(TOPO)；(31)4.8nM EuCl3和29μM 4,4,4-三氟-1-(2-萘基)-1,3-丁二酮(NTA)；(32)4.8nM EuCl3、29μM NTA和29μM TOPO；(33)0.11μM EuCl3和1.2mM二甲基癸基氧化膦(DMDPO)； (34)4.8nM EuCl3和29μM噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)；或(35)4.8nM EuCl3、29μM NTA和 29μM三丁基氧化膦(TBBO)。测量溶液的发光信号。结果呈现在图6中。Y轴显示标准化的发光信号。 [0168] 实施例4：根据发光变化作为时间的函数对河水样品的比较分析 [0169] 将100μL河水样品(Eura(◆),Jaani(■),Aura(▲),Raisio(X)河水样品)与2.0μL在100mM的碳酸钠缓冲液pH 9.9中的34μM EuCl3、34μM NTA和102μM TOPO(上图)或2.0μL的0.67μM EuCl3、18μM NTA和18μM TOPO(下图)在96孔微量滴定板中混合。在不同的时间点测量溶液的发光信号：从左至右0,10,23,39,57,66,81min。图7显示了结果。Y轴表示标准化的发光信号。 [0170] 实施例5：在铕(III)离子的不同配体的存在下对河水样品的比较分析 [0171] 将100μL河水样品(Aura(40)，Raisio(41),Eura(42,43),Koylio(44),Kokemaki(45),或Jaani(46))与2.0μL在去离子MilliQ水中的EuCl3和2.0μL在去离子MilliQ水中的配体或配体混合物在96孔微量滴定板中混合。EuCI3和配体的最终浓度是：0.11μM EuCl3和1.2mM三辛基氧化膦(TOPO)；4.8nM EuCl3和29μM 4,4,4-三氟-1-(2-萘基)-1,3-丁二酮(NTA)；4.8nM EuCl3、29μM NTA和29μM TOPO；4.8nM EuCl3和29μM 1,10-邻二氮杂菲(邻二氮菲)；4.8nM EuCl3、29μM邻二氮菲和29μM TOPO；0.11μM EuCl3和1.2mM三丙基氧化膦(TPPP)；4.8nM EuCl3、29μM NTA和29μM三丙基氧化膦(TPPP)；0.11μM EuCl3和1.2mM二甲基癸基氧化膦(DMDPO)；4.8nM EuCl3、29μM NTA和 29μM DMDPO；4.8nM EuCl3和29μM噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)；4.8nM EuCl3、29μM TTA和 29μM TOPO；0.11μM EuCl3和1.2mM三丁基氧化膦(TBBO)；或者4.8nM EuCl3、29μM NTA和29μM TBBO。测量溶液的发光信号。图8显示了理论组分分析(Molegro)的前两种理论组分。 [0172] 实施例6：EDTA的浓度对发光信号的影响 [0173] 将100μL Raisio湖水样品与2.0μL含有0、0.01、0.1、1或10mM EDTA的在去离子MilliQ水中的3.4μM EuCl3、10μM NTA和10μM TOPO在96孔微量滴定板中混合。测量溶液的发光信号。结果呈现在图9中。发光信号(Y轴)显示为EDTA浓度(mM)的函数。 [0174] 实施例7：茶样品的比较分析 [0175] 将3μL在DMSO中的配体或配体混合物加入96孔微量滴定板。将以1:3000稀释在去离子MilliQ水中的100μL立顿黄标茶(左边，联合利华，英国)、Maryam broken茶(中间，Intersun FZE，印度)和立顿果蓝茶(右边，联合利华，英国)与60nM EuCl3一起加入。配体的最终浓度是：(50)0.17μM 4,4,4-三氟-1-(2-萘基)-1,3-丁二酮(NTA)和0.17μM三辛基氧化膦(TOPO)；(51)58μM NTA；(52)58μM NTA和58μM二甲基癸基氧化膦(DMDPO)；(53)29μM噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)和29μM TOPO；和(54)5.8μM NTA和5.8μM 1,10-邻二氮杂菲(邻二氮菲)。测量发光信号。结果呈现在图10中。Y轴显示发光信号。 [0176] 实施例8：家庭用水样品的比较分析 [0177] 将3.0μL含有EuCl3、NTA和TOPO的DMSO(60)溶液或者3.0μL的EuCl3去离子MilliQ水溶液加入96孔微量滴定板，并在37℃干燥，将3.0μL的NTA和DMSO中的TOPO混合溶液加入96孔微量滴定板的对角(61)。加入100μL Turku(左边)、Panelia(中间)3+ 3+ 或Pori(右边)家庭用水样品。Eu 、NTA和TOPO的最终浓度为：58nM Eu 、0.17μM NTA和 3+ 0.17μM TOPO(60)或者58nM Eu 、1.7μM NTA和1.7μM TOPO(61)。测量发光信号。结果呈现在图11中。Y轴显示发光信号。 [0178] 实施例9：含有Fe3+的水样品的分析 [0179] 将3.0μL去离子MilliQ水中的TbCl3和吡啶二羧酸(正方形)或2,3-二羟基3+ 萘(圆圈)加入96孔微量滴定板，并在37℃干燥。加入100μL含有不同浓度的Fe 的水 3+ 3+ 3+ 样品。Tb 和吡啶二羧酸的最终浓度为：50μM Tb 和1000μM吡啶二羧酸或50μM Tb 和 1000μM 2,3-二羟基萘。测量发光信号。结果呈现在图12中。Y轴显示发光信号，X轴显 3+ 示Fe 浓度(g/l)。 [0180] 实施例10：不同配体的比较 [0181] 将3.0μL去离子MilliQ水中的TbCl3和配体的加入96孔微量滴定板，并在37℃3+ 干燥。加入的配体和TbCl3是：50μM Tb 和1000μM配体的最终实验浓度下的吡啶二羧酸(1)、吡啶羧酸(2)、烟酸(3)、5-氟代水杨酸(4)、2,3-二羟基萘(5)、水杨酸(6)、胞嘧啶 3+ (7)、环丙沙星(11)萘啶酸(12)，以及5μM Tb 和50μM配体的最终实验浓度下的白屈菜氨酸(8)、钛铁试剂(9；4,5-二氢苯基-1,3-二磺酸的钠盐)、恶喹酸(10)。加入100μL 20mM的TRIS缓冲液。测量发光信号。结果显示在图13中。Y轴显示发光信号，X轴显示配体。可以清楚地看到，使用配体(1)和(8)-(12)的方法产生高的信号。当组分的浓度低时，尤其是使用配体(8)-(10)的方法产生高的信号。 [0182] 实施例11：不同配体的比较 [0183] 将去离子MilliQ水中的3.0μL TbCl3和配体加入96孔微量滴定板，并在37℃干3+ 燥。加入的配体和TbCl3是：50μM Tb 和1000μM配体的最终实验浓度下的吡啶二羧酸(1)、环丙沙星(2)、7-氨基-1,3-萘基二磺酸(3)、2,3-吡啶二甲酸(4)、萘啶酸(5)、4-氢化喹啉-2-羧酸(6)。加入100μL 20mM的TRIS缓冲液。测量发光信号。结果显示在图 14中。Y轴显示发光信号，X轴显示配体。 [0184] 实施例12：Fe3+的检测 [0185] 将去离子MilliQ水中的3.0μL TbCl3和配体加入96孔微量滴定板，并在37℃3+ 干燥。加入的配体和TbCl3是：50μM Tb 和1000μM配体的最终实验浓度下的吡啶二羧酸(1)、吡啶羧酸(2)、烟酸(3)、5-氟代水杨酸(4)、2,3-二羟基萘(5)、水杨酸(6)、胞嘧啶 3+ (7)，以及5μM Tb 和50μM配体的最终实验浓度下的白屈菜氨酸(8)、钛铁试剂(9)、恶喹酸(10)。加入100μL去离子水。测量发光信号。结果显示在图15中。Y轴显示发光信号，X轴显示配体。 |
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