用于检测和定量二氧化碳的分子传感器、方法和试剂盒

本发明涉及一种确定测试样品中二氧化碳(co2)存在的方法。本发明还涉及一种允许专门检测二氧化碳存在的试剂，以及一种专门用于检测、测试和监测样品中二氧化碳存在的测试试剂盒。

背景技术：

1、目前，检测二氧化碳的方法多种多样，包括非色散红外(ndir)传感器、正电子发射断层扫描(pet)成像、severinghaus电极、纸基传感器、水凝胶、聚合物和mofs。这些方法中的大多数并不能很好地适用于在实验室规模上以高选择性和高灵敏度测定二氧化碳，从而阻碍了对生物或化学样品和反应进行快速、准确和可靠的分析。

2、基于活性的传感(abs)已被用于感测低重量反应性分子，从而允许确定它们对某些生物和化学反应的贡献。根据该原理，所分析的低重量分子参与化学反应，因此可以通过特征光谱测量来识别。使用abs可以很好地识别和监测活性氮物质和活性氧物质。还可以通过这种方法检测活性羰基物质，例如一氧化碳、光气和甲醛。然而，目前尚未开发出对二氧化碳具有适当特异性和灵敏度的精确传感器。

3、因此，存在开发专门适用于识别和测量二氧化碳的新型和改进的传感器的空间。

技术实现思路

1、因此，本发明的一个目的在于提供一种适用于专门感测、监测和/或检测样品中二氧化碳存在的方法。特别地，本方法的目的是在其他活性碳物质(rcs)(例如一氧化碳、二硫化碳和甲醛)的存在下，选择性地检测、感测或测量二氧化碳。目的是使二氧化碳检测相对于其他活性碳物质的选择性达到大于10，优选大于100，更优选大于1000。目的还在于使二氧化碳检测的灵敏度达到几ppm，例如10ppm。

2、本发明的另一个目的是提供一种功能性分子，该分子对二氧化碳具有高反应性和高特异性，同时允许通过直接手段例如视觉或光谱参数容易地检测。

3、本发明的另一个目的是提供一种工具和/或试剂盒或测试装置，专门适用于确定样品中二氧化碳的存在，特别是在生物或化学过程中或反应期间。此外，它还旨在准确监测二氧化碳的产生，并确定样品中二氧化碳浓度随时间的变化。目的是提供这样一种试剂盒或测试装置，使得只需要有限数量的分析工具和分析步骤。

4、本方法的另一个目的是提供一种即时可用的诊断方法，允许识别和/或表征生物样品中的二氧化碳的量或其显现率。

5、根据本发明，这些目的通过独立权利要求的目的来实现，并在从属权利要求中进一步详述。

6、相对于本领域的已知技术，本发明提供了专门适用于感测、测试和监测二氧化碳存在的精确方法和产品。

技术特征：

1.一种用于检测样品中co2的方法，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述染料部分dy包括至少一个双键，所述至少一个双键在所述染料部分dy所结合的氮原子的α位上，使得所述双键与式(i')中的氮原子的自由孤对电子共轭。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中，所述染料部分dy选自以下部分dy1、dy2以及dy3中的一个：

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，基团preac表示选自pmeph2、pme2ph和pph3的膦，其中，“ph”独立地表示未取代的苯基或被选自c1-c6烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、no2、卤素和cf3的1至4个取代基取代的苯基。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，co2与式(i)化合物之间的反应提供式(iii’)的中间体化合物，所述中间体化合物立即提供生成式(ii’)化合物的分子内反应，

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述第一光学特性和所述第二光学特性包括特定波长的荧光发射、光发射和光吸收中的一种或多种，所述波长对于所述第一光学特性和对于所述第二光学特性是不同的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述第一光学特性和所述第二光学特性中的至少一个与所测试样品中的co2的量相关。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述样品选自液体样品、空气样品或气体样品。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述样品是生物样品、生化样品、化学样品，并且其中，所述方法能够感测二氧化碳随时间的变化。

10.一种式(i’)化合物，

11.根据权利要求10所述的化合物，其中，所述化合物选自以下化合物：

12.一种生产根据权利要求10和11中任一项所述的式(i’)化合物的方法，所述方法包括使式(ia’)化合物与式(ib)化合物反应以生成式(ic’)化合物：

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括：将根据权利要求11所述的式(ic’)化合物与磷基部分preac在dmso中于20℃至80℃之间的温度下反应以得到上述式(i’)化合物的步骤，其中，dy、r1、l以及preac如权利要求10中所定义。

14.一种用于测试样品中二氧化碳的存在和/或含量的试剂盒，所述试剂盒包括至少一种根据权利要求10和11所述的式(i’)化合物或其单独调节的子部分。

技术总结本发明涉及一种专门检测、测量和/或监测二氧化碳的感测方法。本发明还涉及一种适用于专门感测二氧化碳的探针。该探针为式(I')，其中，Dy为染料部分，Preac为对二氧化碳的反应性部分，L为间隔物。本发明还涉及一种专门适用于感测、检测和/或测量二氧化碳的试剂盒技术研发人员：比尔·莫兰迪,米格尔·安格尔·里韦罗·克雷斯波,奥里·格林,帕特里克·芬克尔斯坦,马里乌斯·丹尼尔·里纳尔多·卢茨,迈克尔·康斯坦提诺斯·博格多斯受保护的技术使用者：苏黎世联邦理工学院技术研发日：技术公布日：2024/9/17