JP2000111480A - New labelling reagent - Google Patents

New labelling reagent

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JP2000111480A
JP2000111480A JP28403598A JP28403598A JP2000111480A JP 2000111480 A JP2000111480 A JP 2000111480A JP 28403598 A JP28403598 A JP 28403598A JP 28403598 A JP28403598 A JP 28403598A JP 2000111480 A JP2000111480 A JP 2000111480A
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JP
Japan
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solution
labeling
group
labeled
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JP28403598A
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Japanese (ja)
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Kazuko Matsumoto
和子 松本
Hirotoshi En
景利 袁
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Individual
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  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Pyrrole Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a stable complex and at the same time achieve a fluorescent labeling method by utilizing the complex having a long fluorescent life and intense fluorescence by forming β-diketone structure shown by a specific formula for forming a rare earth ion and a complex in a molecule and a structure for containing a bonding group with a substance to be labeled and a hydrophilic group. SOLUTION: A reagent is composed by containing β-diketone structure that is shown by formula (in which, R2 and R3 indicate respectively β-diketone group that is bonded with the ortho or meta position of benzene ring) for forming at least a rare earth ion and a complex in a molecule, the bonding group with a substance to be labeled, and a hydrophilic group. At least two or four β- diketone structures are included and operate as a tetradentate or octadentate ligand for the rare earth ion. In the molecule, a hydrophilic part and a bonding group for labeling an organism substance are contained. The bonding group with the substance to be labeled reacts with a substituent to form a covalent bonding group. The hydrophilic group introduces hydrophilic property for easily adjusting, storing, or using a labeling reagent in a water solution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規標識試薬に関
する。さらに、本発明は、該試薬とランタノイド金属イ
オン(希土類金属イオン)とからなる錯体を含む蛍光標
識剤及びその標識剤を用いた蛍光標識方法に関する。
The present invention relates to a novel labeling reagent. Furthermore, the present invention relates to a fluorescent labeling agent containing a complex comprising the reagent and a lanthanoid metal ion (rare earth metal ion), and a fluorescent labeling method using the labeling agent.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、生体試料中の微量物質の分析
法として、抗体−抗原反応を利用したイムノアッセイ
や、DNAハイブリダイゼーションアッセイなどがよく使
用されている。これらの分析方法においては、抗体、抗
原、DNA、DNA塩基誘導体、DNAオリゴヌクレオチドなど
を標識する標識剤を使う必要があり、高感度検出を可能
とする標識剤として、蛍光による標識、放射性アイソト
ープによる標識、またはエンザイムによる標識等がよく
用いられている。
2. Description of the Related Art Hitherto, as a method of analyzing a trace substance in a biological sample, an immunoassay utilizing an antibody-antigen reaction, a DNA hybridization assay, and the like have been often used. In these analytical methods, it is necessary to use a labeling agent for labeling antibodies, antigens, DNA, DNA base derivatives, DNA oligonucleotides, etc. Labeling, labeling with enzymes and the like are often used.

【0003】放射性アイソトープによる標識は高感度で
はあるが、貯蔵、使用、処理に際して危険を伴う欠点が
ある。また、エンザイム(酵素)による標識は、酵素の
分子量が大きく、温度などの外的環境に影響されやすく
不安定であり、再現性が低いという問題点や、酵素標識
剤を被標識物に結合させることにより、酵素及び被標識
物の活性が低下してしまうという欠点がある。
[0003] Although labeling with radioactive isotopes is highly sensitive, it has drawbacks that involve danger in storage, use and processing. In addition, labeling with an enzyme (enzyme) has a problem that the enzyme has a large molecular weight, is easily affected by an external environment such as temperature, is unstable, has low reproducibility, and binds an enzyme labeling agent to a substance to be labeled. As a result, there is a disadvantage that the activities of the enzyme and the substance to be labeled are reduced.

【0004】また蛍光による標識方法のうち、有機蛍光
色素による標識(例えば、フルオレセイン、ローダミ
ン、ダンシルクロライド、ウンベリフェロンなど)が知
られているが、励起光の散乱光によるバックグラウンド
ノイズやサンプル中に存在する他の共存物質の蛍光に由
来するバックグラウンドノイズにより有機蛍光色素の蛍
光検出を大きく妨害し、高感度の測定が困難となるとい
う欠点がある。
[0004] Among the labeling methods using fluorescence, labels using organic fluorescent dyes (eg, fluorescein, rhodamine, dansyl chloride, umbelliferone, etc.) are known. However, there is a drawback that the background noise derived from the fluorescence of other coexisting substances present greatly hinders the fluorescence detection of the organic fluorescent dye, making high-sensitivity measurement difficult.

【0005】一方、蛍光による標識方法のうち、無機イ
オンを含む錯体による標識、特に希土類イオン錯体によ
る標識が知られている。また希土類イオン錯体は、長い
蛍光寿命(普通の蛍光物質の数ナノ秒の蛍光寿命に比べ
て、希土類蛍光錯体は数十或いは数百マイクロ秒以上の
蛍光寿命を持つ。)、大きいストークスシフト、シャー
プな蛍光ピークを有するという蛍光特性を有している。
この特性を生かして、希土類蛍光錯体をラベルとした時
間分解蛍光測定法が開発されている。かかる特性によ
り、時間分解蛍光測定を用いて、励起光や生体サンプル
に由来する短寿命のバックグラウンド蛍光による妨害を
除去し、高感度測定が可能となる。
On the other hand, among fluorescent labeling methods, labeling with a complex containing an inorganic ion, particularly labeling with a rare earth ion complex, is known. In addition, rare earth ion complexes have a long fluorescence lifetime (compared to fluorescence lifetimes of several nanoseconds of ordinary fluorescent substances, rare earth fluorescent complexes have fluorescence lifetimes of tens or hundreds of microseconds or more), large Stokes shift, and sharpness. Fluorescent characteristic of having a high fluorescent peak.
Taking advantage of this property, a time-resolved fluorescence measurement method using a rare-earth fluorescent complex as a label has been developed. With such characteristics, interference with excitation light or short-lived background fluorescence derived from a biological sample is removed using time-resolved fluorescence measurement, and high-sensitivity measurement becomes possible.

【0006】これまで希土類イオン錯体による蛍光標識
剤としては、β-ジケトン錯体と、芳香族アミン錯体と
が知られている。すでに商品化された希土類蛍光標識剤
の1つとしては、WallacOy社(Finland)が開発した"DEL
FIA" (Dissociation-Enhanced Lanthanide Fluoroimmun
oassay)システムがある。このDELFIAシステムでは、iso
thiocyanato-phenyl-EDTAあるいはisothiocyanatopheny
l-DTTA (DTTA= diethylenetriaminetetracetic acid)
と希土類の錯体を標識剤として用い、タンパク質や核酸
などを標識し、蛍光を測定する前に、β-ジケトン-トリ
オクチルホスフィンオキシド(TOPO)-Triton X-100を含
むいわゆる蛍光増強溶液を加え、非蛍光性の錯体から希
土類金属イオンを遊離させると共に、β-ジケトン-希土
類イオン-TOPO三元錯体のミセル溶液を生成させること
により、蛍光測定を行う方法である(E.Soini,T.Lovgre
n,CRC Crit.Rev.Anal.Chem.,18,105-154 (1987))。し
かし、このDELFIAシステムでは、過剰のβ-ジケトンとT
OPOが測定溶液中に存在するため、環境からの希土類金
属イオンと反応し、強い蛍光を発することがあり、希土
類金属イオンの汚染を非常に受けやすいという大きな欠
点がある。さらに、DELFIAシステムは蛍光増強溶液を加
える必要があり、反応のステップが多いという欠点、ま
た固相測定が出来ないという欠点がある。
Heretofore, β-diketone complexes and aromatic amine complexes have been known as fluorescent labeling agents using rare earth ion complexes. One of the rare earth fluorescent labeling agents already commercialized is "DEL" developed by WallacOy (Finland).
FIA "(Dissociation-Enhanced Lanthanide Fluoroimmun
oassay) system. In this DELFIA system, iso
thiocyanato-phenyl-EDTA or isothiocyanatopheny
l-DTTA (DTTA = diethylenetriaminetetracetic acid)
Using a complex of a rare earth and a label as a labeling agent, labeling a protein or nucleic acid, and adding a so-called fluorescence enhancement solution containing β-diketone-trioctylphosphine oxide (TOPO) -Triton X-100 before measuring fluorescence, This is a method of performing fluorescence measurement by releasing a rare earth metal ion from a non-fluorescent complex and generating a micellar solution of β-diketone-rare earth ion-TOPO ternary complex (E. Soini, T. Lovgre).
n, CRC Crit. Rev. Anal. Chem., 18, 105-154 (1987)). However, in this DELFIA system, excess β-diketone and T
Since OPO is present in the measurement solution, it reacts with rare earth metal ions from the environment, may emit strong fluorescence, and has a major drawback that it is very susceptible to contamination by rare earth metal ions. Furthermore, the DELFIA system requires the addition of a fluorescence enhancing solution, and thus has the disadvantage of requiring many reaction steps and the inability to perform solid-phase measurement.

【0007】また、すでに商品化された希土類蛍光標識
剤の1つとしては、Diamandisら(Canada)が開発したFIA
GENシステムに用いられている標識剤がある( E.P.Diam
andis,Clin.Biochem.,21,139-150(1988);E.F.G.Dickso
n,A.Pollak,E.P.Diamandis,Pharmac.Ther.,66,207-235
(1995))。FIAGENシステムでは、タンパク質を直接標識
できる蛍光性ユウロピウム錯体(4,7-bis(chlorosulfop
henyl)-1,10-phenanthroline-2,9-dicarboxylic acid
(BCPDA)-Eu3+)を用いた測定法である。このシステムは
環境からのユウロピウムの汚染の問題がなく、固相測定
も可能である。しかし、このシステムの標識剤の蛍光強
度は上記DELFIAシステムと比べると2桁以上弱く、検出
感度が低く、高感度分析が困難であるという欠点があ
る。
One of the rare earth fluorescent labeling agents already commercialized is FIA developed by Diamandis et al. (Canada).
There is a labeling agent used in the GEN system (EPDiam
andis, Clin. Biochem., 21, 139-150 (1988); EFGDickso
n, A.Pollak, EPDiamandis, Pharmac.Ther., 66,207-235
(1995)). The FIAGEN system uses a fluorescent europium complex (4,7-bis (chlorosulfopop
henyl) -1,10-phenanthroline-2,9-dicarboxylic acid
(BCPDA) -Eu 3+ ). This system does not have the problem of europium contamination from the environment, and can also perform solid-phase measurement. However, the fluorescence intensity of the labeling agent of this system is weaker than the above-mentioned DELFIA system by more than two orders of magnitude, and the detection sensitivity is low, so that high-sensitivity analysis is difficult.

【0008】上記の他にもいくつかの芳香族アミン型と
β-ジケトン型の標識剤が知られている(G.Mathis,Cli
n.Chem.,39,1953-1959 (1993);D.Horiguchi, K.Sasamot
o, H.Terasawa, H.Mochizuki, Y.Ohkura, Chem.Pharm.B
ull.,42,972-975 (1994); Y.-X.Ci, X.-D. Yang,W.-B.
Chang,J.Immunol.Methods,179,233-241(1995))。しか
し、これらの標識剤は従来の標識剤より幾分改良が見ら
れるが、錯体の蛍光が弱い、励起極大波長が短い、タン
パク質の標識反応はステップが多い、数種の架橋試薬を
必要とする、数回の分離が必要であるなどの欠点があ
る。
[0008] In addition to the above, several aromatic amine-type and β-diketone-type labeling agents are known (G. Mathis, Cli).
n.Chem., 39, 1953-1959 (1993); D. Horiguchi, K. Sasamot
o, H. Terasawa, H. Mochizuki, Y. Ohkura, Chem. Pharm. B
ull., 42, 972-975 (1994); Y.-X.Ci, X.-D. Yang, W.-B.
Chang, J. Immunol. Methods, 179, 233-241 (1995)). However, although these labeling agents have some improvement over conventional labeling agents, the complex has weak fluorescence, short excitation maximum wavelength, protein labeling reaction has many steps, and requires several kinds of cross-linking reagents Disadvantages are that several separations are required.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】特開平9−24123
3には、上で説明した従来の希土類イオン錯体による蛍
光標識剤が有する欠点(不十分な蛍光強度)を解消した
標識剤として、アミノ基を持つタンパク質を直接標識で
きるクロロスルホニル化4座β-ジケトン型の標識剤が
開示されている。特に、4,4'-bis(1",1",1",2",2",3",
3"-heptafluoro-4",6"-hexanedion-6"-yl)chlorosulfo-
o-terphenyl (BHHCT)は穏やかな条件下でタンパク質を
直接標識することができ、かつ希土類イオンと非常に安
定な蛍光錯体を生成する。これを標識剤とした時間分解
蛍光イムノアッセイにおいては、従来方法に比較して3
桁以上の高感度測定法が可能となることが開示されてい
る(J.Yuan, K.Matsumoto, H.Kimura, Anal.Chem.,70,5
96-601(1998); J.Yuan, G.Wang, H.Kimura,K.Matsumot
o,Anal. Biochem, 254, 283-287(1997); J.Yuan, G.Wan
g, H.Kimura,K.Matsumoto,Anal.Sci.,14, 421-423(199
8))。
Problems to be Solved by the Invention Japanese Patent Laid-Open No. 9-24123
No. 3 discloses a chlorosulfonylated tetradentate β-β-labeling agent capable of directly labeling a protein having an amino group as a labeling agent which has solved the disadvantages (insufficient fluorescence intensity) of the conventional fluorescent labeling agent using a rare earth ion complex described above. Diketone-type labeling agents are disclosed. In particular, 4,4'-bis (1 ", 1", 1 ", 2", 2 ", 3",
3 "-heptafluoro-4", 6 "-hexanedion-6" -yl) chlorosulfo-
o-terphenyl (BHHCT) can directly label proteins under mild conditions and forms a very stable fluorescent complex with rare earth ions. In the time-resolved fluorescence immunoassay using this as a labeling agent, 3 times as compared with the conventional method.
It is disclosed that a highly sensitive measurement method of an order of magnitude or more is possible (J. Yuan, K. Matsumoto, H. Kimura, Anal. Chem., 70, 5).
96-601 (1998); J. Yuan, G. Wang, H. Kimura, K. Matsumot
o, Anal.Biochem, 254, 283-287 (1997); J. Yuan, G. Wan
g, H. Kimura, K. Matsumoto, Anal.Sci., 14, 421-423 (199
8)).

【0010】一方、生体物質を標識するための標識剤と
しては、かかる蛍光強度が強いだけでは十分でなく、次
の条件を同時に満足する必要がある。すなわち、(1)蛍
光が十分強いこと、(2)標識される物質(または生体物
質)と結合できる置換基を持つこと、(3)水溶液中にお
いて充分安定であること、さらに(4)蛍光寿命が長いこ
とである。
On the other hand, as a labeling agent for labeling a biological substance, it is not enough that such a high fluorescence intensity is sufficient, but it is necessary to simultaneously satisfy the following conditions. That is, (1) the fluorescence is sufficiently strong, (2) it has a substituent capable of binding to the substance (or biological substance) to be labeled, (3) it is sufficiently stable in an aqueous solution, and (4) the fluorescence lifetime Is long.

【0011】上記BHHCTを代表とする構造を有するクロ
ロスルホニル化4座β-ジケトン型の標識剤は一般的に
水溶性が乏しいため、小さい生体物質(例えば、アミノ
基を持つ分子量の小さい核酸塩基やそのほかの有機化合
物)を標識すると、標識された生体物質体の水溶性が低
下し、溶液中から沈殿してしまうという欠点がある。
A chlorosulfonylated 4-dentate β-diketone type labeling agent having a structure represented by the above-mentioned BHHCT is generally poor in water solubility, so that it can be used for a small biological substance (for example, a nucleic acid base having a small molecular weight having an amino group, Labeling other organic compounds) has the disadvantage that the water solubility of the labeled biological material is reduced and precipitates out of solution.

【0012】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたものである。水溶液中に容易に溶解可能であり、標
識される物質(または生体物質)との結合基を有し、希
土類イオンと容易に錯体を形成し、さらに該錯体が水溶
液中で充分安定であり、十分な蛍光強度と長い蛍光寿命
を有するという特徴を有する新規な標識試薬を提供する
ものである。従って本発明にかかる新規な標識試薬は、
水溶液に溶けやすく、アミノ基などを持つタンパク質、
核酸塩基誘導体、オリゴヌクレオチド、ホルモン及びそ
の他の有機化合物などを水溶液中で直接結合可能とす
る。さらに、該標識された生体物質も十分な水溶性を有
する。
The present invention has been made in view of the above situation. It is easily soluble in an aqueous solution, has a binding group with a substance to be labeled (or a biological substance), easily forms a complex with a rare earth ion, and is sufficiently stable in an aqueous solution. An object of the present invention is to provide a novel labeling reagent characterized by having a high fluorescence intensity and a long fluorescence lifetime. Therefore, a novel labeling reagent according to the present invention is:
Proteins that are soluble in aqueous solution and have amino groups
Nucleic acid base derivatives, oligonucleotides, hormones and other organic compounds can be directly bound in an aqueous solution. Further, the labeled biological material also has sufficient water solubility.

【0013】また、本発明は、本発明にかかる新規標識
試薬により標識された物質(具体的には、アミノ基やメ
ルカプト基などを有するタンパク質、ペプチド、核酸、
核酸塩基とその誘導体、ヌクレオチド、ホルモン及びそ
のほかの有機化合物と本発明の標識試薬とが共有結合を
形成した物質)を希土類イオンと反応させることにより
非常に安定な錯体を生成させ、その錯体が非常に長い蛍
光寿命と強い蛍光を有することを利用した蛍光標識方法
を提供するものである。
The present invention also relates to a substance labeled with the novel labeling reagent according to the present invention (specifically, a protein, a peptide, a nucleic acid having an amino group or a mercapto group, etc.)
Nucleic acid bases and their derivatives, nucleotides, hormones and other organic compounds and a substance forming a covalent bond with the labeling reagent of the present invention) react with rare earth ions to form a very stable complex, Another object of the present invention is to provide a fluorescent labeling method utilizing a long fluorescence lifetime and strong fluorescence.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にかかる新規標識試薬は、分子中に少なくと
も、希土類イオンと錯体を形成可能なβ-ジケトン構造
と、標識される物質(生体物質を含む)との結合基と、
さらに親水性基を含む構造を有するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a novel labeling reagent according to the present invention comprises a β-diketone structure capable of forming a complex with at least a rare earth ion in a molecule and a substance to be labeled ( (Including biological substances),
Further, it has a structure containing a hydrophilic group.

【0015】該β−ジケトン構造は少なくとも2つ、若
しくは4つ含まれ、希土類イオンに対して4座配位子若
しくは8座配位子として作用するものである。また、か
かる配位態様を安定させるため上記2つ若しくは4つの
β−ジケトン構造は特定の立体配位を有する。具体的に
は、ベンゼン環のオルト若しくはメタ位置に結合させた
ものであり、従って、上記4座若しくは8座配位が容易
となるように空間配置されうるものである。また、該β
-ジケトン構造は、電子吸引性アルキル基と芳香族基を
結合させることによる電子効果を特徴とするβ−ジケト
ン構造を有するものである。かかる電子吸引基としては
特にパーフルオロアルキル基があげられる。
The β-diketone structure contains at least two or four β-diketone structures and acts as a tetradentate ligand or an octadentate ligand for rare earth ions. Further, in order to stabilize such a coordination mode, the two or four β-diketone structures have a specific steric configuration. Specifically, it is bonded at the ortho or meta position of the benzene ring, and therefore can be spatially arranged to facilitate the above-mentioned tetradentate or octadentate coordination. In addition, the β
The -diketone structure has a β-diketone structure characterized by an electron effect by bonding an electron-withdrawing alkyl group to an aromatic group. Such electron-withdrawing groups include, in particular, perfluoroalkyl groups.

【0016】該分子内には、親水性の部分と、生体物質
を標識する結合基を少なくとも有するものである。
The molecule has at least a hydrophilic portion and a binding group for labeling a biological substance.

【0017】標識される物質(生体物質を含む、以下被
標識物質ということがある)との結合基は、被標識物質
が有する特定の置換基と反応し、共有結合基を形成し得
る基である。
A binding group to a substance to be labeled (including a biological substance, hereinafter sometimes referred to as a substance to be labeled) is a group capable of forming a covalent bonding group by reacting with a specific substituent of the substance to be labeled. is there.

【0018】さらに、親水性基とは、本発明にかかる新
規標識試薬を水溶液中で容易に調整し、保存し、また使
用可能とするべく親水性を導入するものである。従っ
て、被標識物質が小分子であっても標識後においても十
分な水溶性を有することとなる。さらに該親水性基とし
て、広い範囲のpH条件、種々の共存成分の下において
も容易に調整し、保存し、また使用可能とするべく、カ
ルボキシル基や脂肪酸アミド、ペプチド及びEDTAとDTPA
(diethylenetriamine pentaacetic acid) 構造が選択
される。
Further, the hydrophilic group introduces hydrophilicity so that the novel labeling reagent of the present invention can be easily adjusted in an aqueous solution, stored, and used. Therefore, even if the substance to be labeled is a small molecule, it has sufficient water solubility even after labeling. Further, as the hydrophilic group, a carboxyl group, a fatty acid amide, a peptide, EDTA and DTPA, so as to be easily adjusted, stored and usable under a wide range of pH conditions and various coexisting components.
(diethylenetriamine pentaacetic acid) structure is selected.

【0019】より具体的には、本発明は、一般式(1)で
表される標識試薬を提供するものである。
More specifically, the present invention provides a labeling reagent represented by the general formula (1).

【0020】[0020]

【化29】 ここで、R2及びR3は、ベンゼン環のオルトまたはメタ
位に結合するβ-ジケトン基であって、一般式(2)で表さ
れる。
Embedded image Here, R 2 and R 3 are β-diketone groups bonded to the ortho or meta position of the benzene ring, and are represented by the general formula (2).

【0021】[0021]

【化30】 ここで、R4は、−(CH2n−、 −NH(CH2
m−、-N(COCH3)(CH2l-、または−(C
2kNH−を表し、n、m、k、lは0から10までの
整数を表す。
Embedded image Here, R 4 is — (CH 2 ) n —, —NH (CH 2 )
m -, - N (COCH 3 ) (CH 2) l -, or - (C
H 2 ) k NH—; n, m, k, and l each represent an integer of 0 to 10;

【0022】Ar1は、次式(3)、(4)、(5)、(6)で表さ
れる。
Ar 1 is represented by the following formulas (3), (4), (5) and (6).

【0023】[0023]

【化31】 Embedded image

【化32】 Embedded image

【化33】 Embedded image

【化34】 5は、炭素数1から10までのパーフルオロアルキル基
を表す。
Embedded image R 5 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

【0024】また、R1は、一般式(7)で表される。R 1 is represented by the general formula (7).

【0025】[0025]

【化35】 ここで、R6は、−NH−、−NHNH−、−NHNH
−SO2−、−NH(CH2pNH−、−NH(CH2
qNH−SO2−、または式(8)または(9)で表される基を
表す。
Embedded image Here, R 6 represents —NH—, —NHNH—, —NHNH
—SO 2 —, —NH (CH 2 ) p NH—, —NH (CH 2 )
q represents NH—SO 2 — or a group represented by the formula (8) or (9).

【0026】[0026]

【化36】 Embedded image

【化37】 R7は、一般式(10)で表される。Embedded image R7 is represented by the general formula (10).

【0027】[0027]

【化38】 ここで、R8は、−NCS,−NCO、−CO2H、−C
OX,−CO29、−N2X、−N3、−NH2、−X、
−CH2X,−SH、−SO2X、−SO3H、または−
SO3CF3を表し、R9は、式(11)、または(12)で表さ
れる基を表す。
Embedded image Here, R 8 is -NCS, -NCO, -CO 2 H, -C
OX, -CO 2 R 9, -N 2 X, -N 3, -NH 2, -X,
-CH 2 X, -SH, -SO 2 X, -SO 3 H or, -
Represents SO 3 CF 3 , and R 9 represents a group represented by the formula (11) or (12).

【0028】[0028]

【化39】 Embedded image

【化40】 また、sは1から10までの整数を表す。また、Xは、
F,Cl、Br、I、−NH(CH2t−NCSまた
は、式(13)、または(14)で表される基を表すを表す。ま
た、p、q、t、uは1から10の整数を表す。
Embedded image S represents an integer from 1 to 10. X is
It represents F, Cl, Br, I, -NH (CH 2) t -NCS or a represents a group represented by the formula (13), or (14). P, q, t, and u represent an integer of 1 to 10.

【0029】[0029]

【化41】 Embedded image

【化42】 さらに、本発明は、一般式(15)で表される標識試薬を提
供するものである。
Embedded image Further, the present invention provides a labeling reagent represented by the general formula (15).

【0030】[0030]

【化43】 ここで、R10及びR11、またはR12及びR13はそれぞれ
のベンゼン環のオルトまたはメタ位に結合するβ-ジケ
トン基であって、一般式(16)で表される。
Embedded image Here, R 10 and R 11 , or R 12 and R 13 are β-diketone groups bonded to the ortho or meta positions of the respective benzene rings, and are represented by the general formula (16).

【0031】[0031]

【化44】 ここで、R14は、−(CH2n−、 −NH(CH2
m−、−N(COCH3)(CH2l−、または−(CH
2kNH−を表し、n、m、k、lは0から10までの整
数を表す。
Embedded image Here, R 14 represents — (CH 2 ) n —, —NH (CH 2 )
m -, - N (COCH 3 ) (CH 2) l -, or - (CH
2) represents a k NH-, n, m, k , l represents an integer of 0 to 10.

【0032】Ar2は、式(3)、(4)、(5)、(6)で示され
る基を表す。
Ar 2 represents a group represented by formulas (3), (4), (5) and (6).

【0033】[0033]

【化45】 Embedded image

【化46】 Embedded image

【化47】 Embedded image

【化48】 15は、炭素数1から10までのパーフルオロアルキル基
を表す。
Embedded image R 15 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

【0034】また、R9は、一般式(17)または(18)で表
される。
R 9 is represented by the general formula (17) or (18).

【0035】[0035]

【化49】 Embedded image

【化50】 ここで、R16、R18、R19、R21は、−NH−、−NH
NH−、−NHNH−SO2−、−NH(CH2pNH
−、−NH(CH2qNH−SO2−、または式(8)、ま
たは(9)で示される基を表す。
Embedded image Here, R 16 , R 18 , R 19 , and R 21 represent —NH—, —NH
NH -, - NHNH-SO 2 -, - NH (CH 2) p NH
—, —NH (CH 2 ) q NH—SO 2 —, or a group represented by the formula (8) or (9).

【0036】[0036]

【化51】 Embedded image

【化52】 17、R20は、−NCS,−NCO、−CO2H、−C
OX,−CO221、−N2X、−N3、−NH2、−X、
−CH2X,−SH、−SO2X、−SO3H、または−
SO3CF3を表し、R21は、式(11)、(12)で示される基
を表す。
Embedded image R 17 and R 20 are -NCS, -NCO, -CO 2 H, -C
OX, -CO 2 R 21, -N 2 X, -N 3, -NH 2, -X,
-CH 2 X, -SH, -SO 2 X, -SO 3 H or, -
Represents SO 3 CF 3 , and R 21 represents a group represented by formulas (11) and (12).

【0037】[0037]

【化53】 Embedded image

【化54】 また、sは1から10までの整数を表す。また、Xは、
F,Cl、Br、I、−NH(CH2t−NCS、また
は式(13)または(14)で示される基を表す。ここでp、
q、t、uは1から10の整数を表す。
Embedded image S represents an integer from 1 to 10. X is
It represents F, Cl, Br, I, a group represented by -NH (CH 2) t -NCS, or formula (13) or (14). Where p,
q, t, and u represent an integer of 1 to 10.

【0038】[0038]

【化55】 Embedded image

【化56】 また本発明は、上記の試薬と、希土類金属イオンとから
なる錯体を提供するものである。好ましくは、ランタノ
イドイオンとの錯体を提供するものであり、特にユウロ
ピウムイオンとの錯体を提供するものである。かかる希
土類イオン錯体は上記β-ジケトンに4座若しくは8座
配位するものである。また、溶液中での配位のみなら
ず、錯体として単離されるものも含まれる。
Embedded image The present invention also provides a complex comprising the above reagent and a rare earth metal ion. Preferably, it provides a complex with a lanthanoid ion, and particularly provides a complex with a europium ion. Such a rare earth ion complex is tetradentate or octadentate coordinated with the above β-diketone. Further, not only coordination in a solution but also those isolated as a complex are included.

【0039】さらに、本発明は、前記錯体を被標識物質
を標識するための蛍光標識剤を提供するものである。
Further, the present invention provides a fluorescent labeling agent for labeling the above-mentioned complex with a substance to be labeled.

【0040】また、本発明は、本発明にかかる前記試
薬、若しくは前記蛍光標識剤を用いることを特徴とする
蛍光標識方法を提供するものである
The present invention also provides a fluorescent labeling method using the reagent or the fluorescent labeling agent according to the present invention.

【発明の実施の形態】(被標識物質)本発明にかかる標
識試薬、蛍光標識剤により標識される被標識物質につい
ては特に制限されることはなく、種々の生体物質、生体
物質からの誘導物質、合成物質に広く適用され得る。さ
らに、被標識物質の分子サイズ、存在形態(溶液または
固相)、単一か組成物か等には制限されない。該被標識
物質の一部に、本発明にかかる標識試薬、または蛍光標
識剤と共有結合し得る反応基が少なくとも1つあればよ
い(若しくはかかる基を導入可能であればよい)。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Substances to be labeled) The substances to be labeled by the labeling reagent and the fluorescent labeling agent according to the present invention are not particularly limited, and are various biological substances and substances derived from biological substances. , Can be widely applied to synthetic materials. Furthermore, there is no limitation on the molecular size of the substance to be labeled, its form (solution or solid phase), whether it is a single substance or a composition. It is sufficient that at least one reactive group capable of covalently bonding to the labeling reagent or the fluorescent labeling agent of the present invention is present in a part of the substance to be labeled (or the reactive group can be introduced).

【0041】特に生体物質、または生体物質誘導体とし
ては具体的には、種々の酵素、タンパク質、オリゴペプ
チド、糖、糖タンパク質、リピッド、核酸、核酸誘導
体、オリゴヌクレオチド、細胞、脂肪類化合物、アミノ
酸等が挙げられる。特にタンパク質としては、抗体及び
その誘導体、抗原およびその誘導体、アビジン(ストレ
プトアビジンを含む)、血清アルブミン、種々のハプテ
ン、ホルモン、プロテインA、プロテインGが挙げられ
る。
In particular, the biological substance or the biological substance derivative includes various enzymes, proteins, oligopeptides, sugars, glycoproteins, lipids, nucleic acids, nucleic acid derivatives, oligonucleotides, cells, fatty compounds, amino acids and the like. Is mentioned. In particular, proteins include antibodies and derivatives thereof, antigens and derivatives thereof, avidin (including streptavidin), serum albumin, various haptens, hormones, protein A, and protein G.

【0042】合成物質としては、種々の化学物質であっ
て、生体反応活性を示すものが挙げらる。具体的には、
合成抗生物質、薬物、農薬、日用化学品、化学試薬、工
業合成化学品等が挙げられる。
Examples of the synthetic substance include various chemical substances exhibiting a biological reaction activity. In particular,
Examples include synthetic antibiotics, drugs, pesticides, daily chemicals, chemical reagents, industrial synthetic chemicals, and the like.

【0043】(標識試薬の構造)本発明にかかる標識試
薬は、通常の水溶液条件下での反応により、被標識物質
と共有結合を介して結合し、標識された物質を希土類イ
オンとの錯体を形成することにより蛍光性とするもので
ある。また、かかる蛍光を測定することにより蛍光標識
が可能とするものである。すなわち、分子中に少なくと
も、(1)希土類イオンと錯体を形成可能なβ-ジケトン構
造と、(2)親水性基を含む構造と、(3)標識される物質
(生体物質を含む)との結合基とを有するものである。
以下それぞれを詳細に説明する。
(Structure of Labeling Reagent) The labeling reagent according to the present invention binds to a substance to be labeled through a covalent bond by a reaction under ordinary aqueous conditions, and converts the labeled substance into a complex with a rare earth ion. It becomes fluorescent by forming. Further, by measuring such fluorescence, fluorescent labeling is enabled. That is, at least (1) a β-diketone structure capable of forming a complex with a rare earth ion, (2) a structure containing a hydrophilic group, and (3) a substance to be labeled (including a biological substance) in a molecule. And a bonding group.
Hereinafter, each will be described in detail.

【0044】(1)β-ジケトン構造(4座配位型) 本発明にかかる標識試薬の有するβ−ジケトン構造は、
希土類イオンに対して4座配位子として作用して錯体を
形成させるものであるため1分子中に2つ含まれる。ま
た、かかる配位態様を安定させるため、かかる2つのβ
−ジケトン構造は特定の立体配位を有するべく分子中で
特定の構造を有するものである。
(1) β-diketone structure (tetradentate type) The β-diketone structure of the labeling reagent according to the present invention is:
Since it acts as a tetradentate ligand for rare earth ions to form a complex, two are included in one molecule. Further, in order to stabilize such a coordination mode, the two β
-A diketone structure is one that has a specific structure in the molecule to have a specific configuration.

【0045】具体的には、2つのβ−ジケント構造が、
ベンゼン環のオルト若しくはメタ位置にそれぞれ結合さ
せた構造を有するものである。従って、希土類イオンと
4座配位が容易に形成されるような空間配置が可能とな
るものである。
Specifically, two β-dikent structures are
It has a structure bonded to the ortho or meta position of the benzene ring. Therefore, a spatial arrangement in which tetradentate coordination with rare earth ions can be easily formed becomes possible.

【0046】また、前記β-ジケトン構造は、電子吸引
性アルキル基と芳香族基とを両端に結合させることによ
り特定の電子効果を有するものである。かかる電子効果
により、希土類イオンとの配位が極めて安定となし、さ
らに強い蛍光が可能となるものである。かかる電子吸引
基としては、フッ素置換アルキル基、フッ素置換アリー
ル基、フッ素置換アラルキル基が好ましく、特にパーフ
ルオロアルキル基(炭素数1から10、特に炭素数1か
ら4が好ましい)が好ましい。
The β-diketone structure has a specific electron effect by bonding an electron-withdrawing alkyl group and an aromatic group to both ends. By such an electronic effect, the coordination with the rare earth ion is made extremely stable, and more intense fluorescence becomes possible. As such an electron withdrawing group, a fluorine-substituted alkyl group, a fluorine-substituted aryl group, and a fluorine-substituted aralkyl group are preferable, and a perfluoroalkyl group (having 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably having 1 to 4 carbon atoms) is particularly preferable.

【0047】好ましい構造として、より具体的には、一
般式(1)中のR2及びR3で表されるものである。なおR1
は以下で説明する親水性基を表す。
The preferred structure is more specifically one represented by R 2 and R 3 in the general formula (1). Note that R 1
Represents a hydrophilic group described below.

【0048】[0048]

【化57】 より詳しくはR2及びR3は一般式(2)で表されるものが
好ましい。
Embedded image More specifically, R 2 and R 3 are preferably those represented by the general formula (2).

【0049】[0049]

【化58】 ここで、β−ジケトン骨格の一方に芳香環Ar1を介し
てR4が結合するがR4としては−(CH2n−、−NH
(CH2m−、−N(COCH3)(CH2l−、また
は−(CH2kNH−(n、m、k、lは0から10まで
の整数を表し、好ましくは1から4までの整数である)
が好ましい。また、Ar1としては、種々の芳香族環の
うち特に式(3)、(4)、(5)、(6)で示される基であること
が好ましい。
Embedded image Here, as is R 4 R 4 are bonded via an aromatic ring Ar 1 at one β- diketone skeleton - (CH 2) n -, - NH
(CH 2 ) m —, —N (COCH 3 ) (CH 2 ) 1 —, or — (CH 2 ) k NH— (n, m, k, l represent an integer from 0 to 10, preferably 1 Is an integer from to 4)
Is preferred. In addition, Ar 1 is preferably a group represented by formulas (3), (4), (5), and (6) among various aromatic rings.

【0050】[0050]

【化59】 Embedded image

【化60】 Embedded image

【化61】 Embedded image

【化62】 また、β−ジケトン骨格の他方にはR5として、フッ素
置換アルキル基、フッ素置換アリール基、フッ素置換ア
ラルキル基が好ましく、特にパーフルオロアルキル基
(炭素数1から10、特に炭素数1から4が特に好まし
い)が好ましい。
Embedded image Further, on the other side of the β-diketone skeleton, as R 5 , a fluorine-substituted alkyl group, a fluorine-substituted aryl group, or a fluorine-substituted aralkyl group is preferable, and a perfluoroalkyl group (having 1 to 10 carbon atoms, particularly 1 to 4 carbon atoms) is preferable. Particularly preferred).

【0051】(2)親水性基 本発明にかかる標識試薬において親水性基R1の好まし
い構造として、一般式(7)で表されるものが挙げられ
る。
(2) Hydrophilic group In the labeling reagent according to the present invention, a preferable structure of the hydrophilic group R 1 is represented by the general formula (7).

【0052】[0052]

【化63】 ここで、R1は種々のpH条件の下でも十分な溶解性
と、溶液中での安定性を保持させるために導入されるも
のであるが、必要ならば以下の説明するようにさらに強
い親水基R7を導入することも可能である。R6は、具体
的には、−NH−、−NHNH−、−NHNH−SO2
−、−NH(CH2pNH−、−NH(CH2 )qNH−
SO2−、または式(8)または(9)で示される基であるこ
とが好ましい。
Embedded image Here, R 1 is introduced in order to maintain sufficient solubility and stability in a solution under various pH conditions, and if necessary, further strengthen hydrophilicity as described below. It is also possible to introduce the group R 7 . R 6 is specifically —NH—, —NHNH—, —NHNH—SO 2
-, - NH (CH 2) p NH -, - NH (CH 2) q NH-
It is preferably SO 2 — or a group represented by the formula (8) or (9).

【0053】[0053]

【化64】 Embedded image

【化65】 さらに、より強い親水性を導入し、かつ以下説明する被
標識物質との結合基を導入するためのR7基は、具体的
には、一般式(10)で表されるものが好ましい。すなわ
ち、適当な数のアミノ酸構造を連続して有する構造から
なるものである。これらの基の導入に基づいて、本発明
にかかる標識試薬は広い範囲のpH条件下でも安定にか
つ容易に溶解可能となり、また、種々の条件下での希土
類イオンとの錯体形成が可能となるものである。
Embedded image Further, the R 7 group for introducing stronger hydrophilicity and for introducing a bonding group to a labeling substance described below is specifically preferably represented by the general formula (10). That is, it has a structure having an appropriate number of consecutive amino acid structures. Based on the introduction of these groups, the labeling reagent according to the present invention can be stably and easily dissolved under a wide range of pH conditions, and can form a complex with a rare earth ion under various conditions. Things.

【0054】[0054]

【化66】 ここで、sは1から10までの整数(特に好ましくは1
から4までの整数)を表す。
Embedded image Here, s is an integer from 1 to 10 (particularly preferably 1
From 4 to 4).

【0055】(3)被標識物質との結合基 上で説明したように、本発明にかかる標識試薬は種々の
被標識物質との結合のための結合基R8を導入可能とす
るものである。
[0055] (3) As explained above linking groups as the labeled substance, the labeled reagent of the present invention is to allow introduction of the linking group R 8 for coupling with various of the labeled substance .

【0056】好ましいR8は被標識物質の構造に依存す
る(すなわち、被標識物質と共有を形成することが好ま
しい)。具体的は、−NCS,−NCO、−CO2H、
−COX,−CO29、−N2X、−N3、−NH2、−
X、−CH2X,−SH、−SO2X、−SO3H、また
は−SO3CF3が好ましい。さらに、R9としては、式
(11)、(12)で示される基が特に好ましい。
The preferred R 8 depends on the structure of the substance to be labeled (that is, it preferably forms a share with the substance to be labeled). Specifically, -NCS, -NCO, -CO 2 H ,
-COX, -CO 2 R 9, -N 2 X, -N 3, -NH 2, -
X, -CH 2 X, -SH, -SO 2 X, is -SO 3 H or -SO 3 CF 3, preferred. Further, as R 9 ,
The groups represented by (11) and (12) are particularly preferred.

【0057】[0057]

【化67】 Embedded image

【化68】 また、Xとしては、F,Cl、Br、I、または−NH
(CH2t−NCS、または、式(13)、または(14)で示
される基が好ましい。また、p、q、t、uは1から1
0の整数(特に好ましくは1から4までの整数)を表
す。
Embedded image X is F, Cl, Br, I, or -NH
(CH 2 ) t -NCS or a group represented by the formula (13) or (14) is preferable. Also, p, q, t, and u are 1 to 1
Represents an integer of 0 (particularly preferably an integer of 1 to 4).

【化69】 Embedded image

【化70】 (4)β-ジケトン構造(8座配位型) 本発明にかかるβ−ジケトンの他の好ましい構造とし
て、1分子中で1つの希土類イオンに対し8座配位可能
となるべく4つのβ−ジケトンを導入した特定の構造を
有するものが可能となる。この場合は、上の(1)で説明
した4座配位に比較してさらに安定な錯体形成が可能と
なる。かかる構造については特に制限はないが、以下説
明する親水性基をはさんだ構造が好ましい。この場合、
分子全体の自由度から容易に希土類イオンに対し分子内
で8座配位可能となる。
Embedded image (4) β-diketone structure (8-coordinated type) Another preferable structure of the β-diketone according to the present invention is that four β-diketones can be coordinated to one rare earth ion in one molecule so as to be eight-coordinated. It becomes possible to have a specific structure in which is introduced. In this case, a more stable complex can be formed as compared with the tetradentate coordination described in the above (1). Such a structure is not particularly limited, but a structure sandwiching a hydrophilic group described below is preferable. in this case,
From the degree of freedom of the whole molecule, octadentate coordination can be easily performed in the molecule with respect to the rare earth ion.

【0058】具体的には、一般式(15)で表される構造を
有するものが好ましい。
Specifically, those having a structure represented by the general formula (15) are preferable.

【0059】[0059]

【化71】 すなわち、R10及びR11、またはR12及びR13はそれぞ
れのベンゼン環のオルトまたはメタ位に結合するβ-ジ
ケトン基であって上の(1)で説明した構造を有するもの
と同様である。
Embedded image That is, R 10 and R 11 , or R 12 and R 13 are β-diketone groups bonded to the ortho or meta positions of the respective benzene rings, and are the same as those having the structure described in (1) above. .

【0060】従って、R9が十分な自由度を有する構造
の場合には、分子内で1つの希土類イオンに対して4つ
のβ−ジケトンにより8座配位が可能となるものであ
る。
Therefore, when R 9 has a structure having a sufficient degree of freedom, eight β-diketones can be coordinated with one rare earth ion in the molecule by four β-diketones.

【0061】また、R9は、上で説明した4つのβ−ジ
ケトンを特定の構造に保持し、かつ十分な親水性を導入
し、さらに被標識物質との結合基を有するものである。
具体的には一般式(17)、若しくは(18)で表されるものが
好ましい。
R 9 holds the above-mentioned four β-diketones in a specific structure, introduces sufficient hydrophilicity, and further has a binding group to a substance to be labeled.
Specifically, those represented by the general formula (17) or (18) are preferable.

【0062】[0062]

【化72】 Embedded image

【化73】 ここで、R16、R18、R19、R21は、−NH−、−NH
NH−、−NHNH−SO2−、−NH(CH2pNH
−、−NH(CH2qNH−SO2−であることが好ま
しい。かかるアミノカルボン酸の構造により、本発明の
標識試薬に十分な親水性、広い範囲のpHでの反応性、
保存安定性等が得られる。
Embedded image Here, R 16 , R 18 , R 19 , and R 21 represent —NH—, —NH
NH -, - NHNH-SO 2 -, - NH (CH 2) p NH
—, —NH (CH 2 ) q NH—SO 2 —. Due to the structure of the aminocarboxylic acid, the labeling reagent of the present invention has sufficient hydrophilicity, reactivity over a wide range of pH,
Storage stability and the like are obtained.

【0063】また被標識物質への結合基であるR17、R
20は上の(3)で説明した構造と同様の構造が好ましく選
択できる。
In addition, R 17 , R
As for 20, a structure similar to the structure described in (3) above can be preferably selected.

【0064】(標識試薬の合成)本発明にかかる標識試
薬の合成方法、出発物質等については特に制限はない
が、次の四工程に分けてデザインし、合成することが好
ましい。すなわち、第一の工程は、上で説明した特定構
造を有するβ−ジケトンの部分をデザインして合成し、
第二の工程において、親水性基を導入するための反応基
を導入し、第三の工程において特定構造の親水性基をデ
ザインして合成導入し、さらに第四の工程においては被
標識物質との結合基を導入するものである。以下各工程
について具体的に説明するが、本発明がこれらの出発物
質、合成方法に制限されるものでない。通常公知のデザ
インおよび合成方法に基づいて得られるものも本発明に
含まれる。また、以下で説明する出発物質については、
説明の目的でのみ選択されたものである。
(Synthesis of Labeling Reagent) The method for synthesizing the labeling reagent according to the present invention, starting materials, and the like are not particularly limited, but are preferably designed and synthesized in the following four steps. That is, the first step is to design and synthesize a β-diketone portion having the specific structure described above,
In the second step, a reactive group for introducing a hydrophilic group is introduced, and in the third step, a hydrophilic group having a specific structure is designed and synthetically introduced. Is introduced. Hereinafter, each step will be described specifically, but the present invention is not limited to these starting materials and synthesis methods. What is usually obtained based on a known design and synthesis method is also included in the present invention. Also, for the starting materials described below,
Selected for illustrative purposes only.

【0065】第一工程は、アセチル化芳香環化合物類
と、エチルパーフルオロカルボキシレート類またはジエ
チルパーフルオロジカルボキシレート類とのクライゼン
縮合反応によって、β−ジケトン類化合物を合成するも
のである。アセチル化芳香環状化合物類の具体例として
は、4’−フェニルアセトフェノン、2−アセチルジベ
ンゾチオフェン(ジベンゾチオフェンと塩化アセチルと
の反応によって合成される。)、メチルー4,4’,
4”−テルフェニルケトン(4,4’,4’’−テルフ
ェニルケトンと塩化アセチルとの反応によって合成され
る。)、2−アセチルチオフェン、2−アセチルベンゾ
チオフェン(ベンゾチオフェンと塩化アセチルとの反応
によって合成される。)、4,4’−ジアセチル−o−
テルフェニル(o−テルフェニルと塩化アセチルとの反
応によって合成される。)等が挙げられる。
In the first step, a β-diketone compound is synthesized by a Claisen condensation reaction of an acetylated aromatic ring compound with ethyl perfluorocarboxylate or diethyl perfluorodicarboxylate. Specific examples of acetylated aromatic cyclic compounds include 4′-phenylacetophenone, 2-acetyldibenzothiophene (synthesized by the reaction of dibenzothiophene with acetyl chloride), methyl-4,4 ′,
4 ″ -terphenyl ketone (synthesized by reaction of 4,4 ′, 4 ″ -terphenyl ketone with acetyl chloride), 2-acetylthiophene, 2-acetylbenzothiophene (the reaction of benzothiophene with acetyl chloride) Synthesized by the reaction), 4,4′-diacetyl-o-
Terphenyl (synthesized by the reaction of o-terphenyl and acetyl chloride);

【0066】エチルパーフルオロカルボキシレート類の
具体例としては、トリフルオロ酢酸エチル、ペンタフル
オロプロピオン酸エチルエステル、エチルヘプタフルオ
ロブチレート、エチルパーフルオロペンタノエート等が
挙げられる。ジエチルパーフルオロジカルボキシレート
類の具体例としては、ジエチルジフルオロマロネート、
ジエチルテトラフルオロサクシネート、ジエチルヘキサ
フルオログルタレート、ジエチルパーフルオロアジペー
ト、ジエチルデカフルオロピメレート、ジエチルドデフ
ルオロスベレート等が挙げられる。ここで触媒としては
特に制限はないが、NaOCH3 の使用が好ましい。また好
ましい溶媒としてエーテルが挙げられる。得られた生成
物は必要ならば再結晶によって精製される。再結晶溶媒
としてはエタノール、1,4−ジオキサンまたはそれら
の混合溶媒を用いることが好ましい。
Specific examples of ethyl perfluorocarboxylates include ethyl trifluoroacetate, ethyl pentafluoropropionate, ethyl heptafluorobutyrate, ethyl perfluoropentanoate and the like. Specific examples of diethyl perfluorodicarboxylates include diethyl difluoromalonate,
Examples include diethyltetrafluorosuccinate, diethylhexafluoroglutarate, diethylperfluoroadipate, diethyldecafluoropimelate, diethyldodefluorosuberate and the like. Here, the catalyst is not particularly limited, but NaOCH 3 is preferably used. Preferred solvents include ether. The product obtained is purified, if necessary, by recrystallization. It is preferable to use ethanol, 1,4-dioxane or a mixed solvent thereof as the recrystallization solvent.

【0067】なお、ここでは一例としてパーフルオロア
ルキル基の場合について説明したが、これに制限され
ず、上で説明した他の適当な置換基を用いる場合も同様
に合成可能である。
Here, the case of a perfluoroalkyl group has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the synthesis can be similarly performed using other suitable substituents described above.

【0068】第二工程は、 合成したβ−ジケトン類化
合物とクロロ硫酸とのクロロスルホニル化反応によっ
て、β−ジケトン分子の芳香環にクロロスルホニル基
(ClSO2 -)を導入する。クロロ硫酸とβ−ジケトンとの
反応が終了した後、冷水中で未反応のクロロ硫酸を加水
分解させると、クロロスルホニル化β−ジケトンは冷水
中に溶解せず、沈澱として得られる。
In the second step, a chlorosulfonyl group (ClSO 2 ) is introduced into the aromatic ring of the β-diketone molecule by a chlorosulfonylation reaction between the synthesized β-diketone compound and chlorosulfuric acid. When the unreacted chlorosulfuric acid is hydrolyzed in cold water after the reaction between chlorosulfuric acid and β-diketone is completed, the chlorosulfonylated β-diketone does not dissolve in cold water and is obtained as a precipitate.

【0069】第三工程は、さらに親水性基を導入する工
程である。例えば、上で示した親水性基が有するアミノ
基とクロロスルホニル基との反応によるスルホンアミド
結合の形成、または酸無水物とヒドラジンと、クロロス
ルホニル基との反応によるスルホンヒドラジンアミド結
合形成が挙げられる。
The third step is a step of further introducing a hydrophilic group. For example, the formation of a sulfonamide bond by the reaction of the amino group and the chlorosulfonyl group of the hydrophilic group shown above, or the formation of a sulfonhydrazine amide bond by the reaction of an acid anhydride with hydrazine and a chlorosulfonyl group. .

【0070】第四工程は、必要ならばさらに、被標識物
質との結合基を導入する工程であり、前記親水性基の特
定の置換基を活性化することが好ましい。具体的には、
分子内に存在するカルボン酸基を活性化し、活性エステ
ル基とすることが挙げられる。さらに、親水性基に存在
する置換メチルアミノ基の置換基を種々の活性基に置換
反応により導入することも容易である。
The fourth step is a step of further introducing a bonding group to the substance to be labeled, if necessary, and it is preferable to activate a specific substituent of the hydrophilic group. In particular,
Activating a carboxylic acid group present in the molecule to form an active ester group. Further, it is easy to introduce a substituent of a substituted methylamino group present in a hydrophilic group into various active groups by a substitution reaction.

【0071】(希土類(ランタノイド)金属イオン錯
体)前記説明した本発明にかかる標識試薬と希土類金属
イオンとからなる錯体についての構造上の制限はない。
希土類金属イオンの種類としては、形成される錯体の蛍
光強度、蛍光波長、蛍光寿命等を考慮して選択すること
は容易である。ランタノイドイオンとの錯体が好まし
く、特にユウロピウムイオンとの錯体が好ましい。かか
る希土類イオン錯体は本発明にかかる標識試薬により4
座若しくは8座配位するものである。また、溶液中での
配位のみならず、錯体として単離されるものも含まれ
る。
(Rare earth (lanthanoid) metal ion complex) There is no structural limitation on the complex comprising the labeling reagent according to the present invention and the rare earth metal ion described above.
It is easy to select the type of the rare earth metal ion in consideration of the fluorescence intensity, the fluorescence wavelength, the fluorescence lifetime, and the like of the complex to be formed. Complexes with lanthanoid ions are preferred, and complexes with europium ions are particularly preferred. Such a rare earth ion complex can be reacted with the labeling reagent of the present invention to form
Or eight-coordinate configuration. Further, not only coordination in a solution but also those isolated as a complex are included.

【0072】(希土類金属イオン錯体の調整、蛍光標識
剤の調整)本発明にかかる標識試薬と、種々の希土類イ
オンとの錯体形成については、その方法、出発物質に特
に制限はなく通常公知の方法が好ましく使用可能であ
る。さらに、調整条件として水溶液中が好ましく使用可
能である。また、必要な場合は、該錯体を単離すること
も可能である。かかる場合の調整条件についても通常公
知の方法が好ましく使用可能である(西川泰治、平木敬
三著、蛍光りん光分析法、黄漢国、平木敬三、西川泰
治、ユウロピウム、サマリウム−β-ジケトン錯体の蛍
光特性とその蛍光分析への応用、日本分光化学会誌、19
81年、No.1、pp66-73)。
(Preparation of Rare-Earth Metal Ion Complex, Preparation of Fluorescent Labeling Agent) The method of forming the complex between the labeling reagent of the present invention and various rare-earth ions is not particularly limited, and the known starting methods are not particularly limited. Can be preferably used. Further, as an adjustment condition, an aqueous solution can be preferably used. If necessary, the complex can be isolated. Regarding the adjustment conditions in such a case, generally known methods can be preferably used. And its application to fluorescence analysis, Journal of the Spectrochemical Society of Japan, 19
1981, No.1, pp66-73).

【0073】さらに、該錯体を含む溶液、若しくは単離
された錯体は、ともに本発明にかかる蛍光標識剤とな
る。
Further, the solution containing the complex or the isolated complex is both a fluorescent labeling agent according to the present invention.

【0074】(蛍光標識方法)本発明にかかる蛍光標識
方法は、上で得られた標識試薬、若しくは蛍光標識剤を
用いて、種々の被標識物質を蛍光標識するものである。
(Fluorescent Labeling Method) The fluorescent labeling method according to the present invention involves fluorescently labeling various substances to be labeled using the labeling reagent or fluorescent labeling agent obtained above.

【0075】標識試薬を用いる場合は、(i)まず被標識
物質と標識試薬とを反応させ、その後に適当な希土類イ
オンと錯体を形成させることにより蛍光標識する方法
と、(ii)まず希土類イオンと錯体を形成して蛍光標識剤
を調整し、さらに被標識物質と反応させて蛍光標識する
方法とが可能である。
When a labeling reagent is used, (i) a method of first reacting a substance to be labeled with a labeling reagent and then forming a complex with an appropriate rare earth ion to perform fluorescent labeling; And forming a complex with the compound to prepare a fluorescent labeling agent, and then reacting with a substance to be labeled to perform fluorescent labeling.

【0076】具体的には、タンパク質の標識反応は、ク
ロロスルホニル基とアミノ基とのアミド形成反応によっ
て行われる。室温で炭酸緩衝溶液(pH=9.0〜9.
5)中で反応が容易に進行する。本発明の標識試薬を用
いる免疫測定法としては、例えば、時間分解蛍光免疫測
定法や特異的結合アッセイを挙げることができる。時間
分解蛍光免疫測定法とは、長寿命の蛍光標識体(Eu−
キレート等)を用い、短い蛍光寿命のバックグラウンド
の蛍光が消失した後に、標識体の蛍光シグナルのみを時
間分解蛍光測定する高感度な蛍光免疫測定法を指す。特
異的結合アッセイとは、抗原抗体反応を利用した免疫測
定、レセプター・アクセプターの結合反応を利用したア
ッセイ、核酸のハイブリダイゼーションを利用したアッ
セイ等を指す。
Specifically, the protein labeling reaction is carried out by an amide forming reaction between a chlorosulfonyl group and an amino group. At room temperature, carbonate buffer solution (pH = 9.0-9.
The reaction proceeds easily in 5). Examples of the immunoassay using the labeling reagent of the present invention include a time-resolved fluorescence immunoassay and a specific binding assay. Time-resolved fluorescence immunoassay refers to a long-lived fluorescent label (Eu-
Chelate, etc.), and refers to a high-sensitivity fluorescence immunoassay in which time-resolved fluorescence measurement of only the fluorescent signal of the label is performed after the background fluorescence having a short fluorescence lifetime has disappeared. The specific binding assay refers to an immunoassay utilizing an antigen-antibody reaction, an assay utilizing a receptor-acceptor binding reaction, an assay utilizing nucleic acid hybridization, and the like.

【0077】以下実施例に従い、本発明をより詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されることはな
い。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0078】[0078]

【実施例】(実施例1):N,N'-diacetyl-N,N'-bis[4''
-(1''',1''',1''',2''',2''',3''',3'''-heptafluoro-
4''',6'''-hexanedion-6'''-yl)-4'-methylenebipheny
l]-3,5-diaminobenzoic acid (DBHDA) 及びそのN-hydro
xysulfosuccinimide (Sulfo-NHS)の活性エステル(NHS-
DBHDA)の合成 合成反応は図1に示した。
[Example] (Example 1): N, N'-diacetyl-N, N'-bis [4 ''
-(1 ''',1''', 1 ''',2''', 2 ''',3''', 3 '''-heptafluoro-
4 ''',6'''-hexanedion-6'''-yl)-4'-methylenebipheny
l] -3,5-diaminobenzoic acid (DBHDA) and its N-hydro
Active ester of xysulfosuccinimide (Sulfo-NHS) (NHS-
Synthesis of DBHDA) The synthesis reaction is shown in FIG.

【0079】(1) 3,5-diaminobenzoic acidの還元的N-
アルキル化 20 mmolの3,5-diaminobenzoic acidを100 mlのメタノー
ルに溶解させ、この溶液にp-phenylbenzaldehyde(40 m
mol)を加えると直ちに反応が起こった。ここにすばや
く、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(NaBH3CN)(40.5 mm
ol)を加えると、直ちに反応し、水素ガスが発生した。
後、多量の沈殿が生成し、撹拌できなくなったことか
ら、メタノールをさらに100 ml追加した。これを室温で
一晩撹拌した。生じた沈殿をろ過して分離し、濾液に約
100 mlの水を加えることで生じた沈殿をさらにろ過して
分離した(沈殿は細かいので、遠心分離でもよい)。こ
の沈殿を合わせて酢酸含有水(酢酸約30 mlと水50 ml)
に加えると沈殿の色が黄色を帯びた(この処理でプロト
ン付加が完了した)。得られた沈殿をろ過し、水でよく
洗った。2-butanoneから再結晶し、N,N'-bis(4'-methyl
enebiphenyl)-3,5-diaminobenzoic acid (I)を得た。
真空乾燥した後の収率は62.2%であった。 AUTO-Massで4
84のピークを確認した。C33H28N2O2 (F.W.= 484.60)。
(1) Reductive N- of 3,5-diaminobenzoic acid
Alkylation 20 mmol of 3,5-diaminobenzoic acid is dissolved in 100 ml of methanol, and p-phenylbenzaldehyde (40 m
mol) was added and the reaction occurred immediately. Here, quickly, sodium cyanoborohydride (NaBH 3 CN) (40.5 mm
ol) was added and immediately reacted to generate hydrogen gas.
Thereafter, a large amount of precipitate was formed, and stirring became impossible, so 100 ml of methanol was further added. This was stirred overnight at room temperature. The resulting precipitate was separated by filtration, and the filtrate
The precipitate formed by adding 100 ml of water was further filtered and separated (the precipitate may be fine, and may be centrifuged). Acetic acid-containing water (about 30 ml of acetic acid and 50 ml of water)
, The color of the precipitate turned yellow (protonation was completed by this treatment). The resulting precipitate was filtered and washed well with water. Recrystallized from 2-butanone, N, N'-bis (4'-methyl
enebiphenyl) -3,5-diaminobenzoic acid (I) was obtained.
The yield after vacuum drying was 62.2%. 4 with AUTO-Mass
84 peaks were identified. C 33 H 28 N 2 O 2 (FW = 484.60).

【0080】(2) N,N'-bis(4'-methylenebiphenyl)-3,
5-diaminobenzoic acid (I)のアセチル化 5 mmolの(I)を無水酢酸(50 ml)に加え、室温で2時間
撹拌した後、オレンジ色の溶液が得られた(アミノ基の
アセチル化が完了した)。後、無水酢酸を真空ポンプで
減圧留去した後、さらに無水酢酸(10 mmol)、dichlor
omethane(50 ml)を加えて溶解した。さらに、得られ
た溶液を0℃に冷却し、無水AlCl3(40 mmol (8eq.))を
加えて1時間撹拌した。溶液の色は緑に変化し、不溶性
の黒い沈殿が生成した。これを室温に戻し、さらに一晩
撹拌して反応を完了させた。得られた溶液に、氷冷した
15% HCl水を約50 ml加え、沈殿が溶解するまで撹拌した
(約1、2時間)。 dichloromethane相を分離し、水で
洗浄し、Na2SO4で乾燥させた後、減圧でdichloromethan
eを留去して、N,N'-diacetyl-N,N'-bis(4''-acetyl-4'-
methylenebiphenyl)-3,5-diaminobenzoic acid (II)を
得た。これをさらに精製することなく次の反応に使用し
た。真空乾燥した後の収率は95%以上であった。 FAB-Ma
ssで653のピークを確認した。C41H36N2O6 (F.W.= 652.7
5) (3) N,N'-diacetyl-N,N'-bis(4''-acetyl-4'-methylen
ebiphenyl)-3,5-diaminobenzoic acidからβ−ジケトン
の合成 メタノール(20 mmol)を、20 mmolのNaHを懸濁させた
無水THF10 mlに室温で徐々に滴下した。これとは別に、
(II)(2 mmol)を無水THF10 mlに溶かし、8 mmol(4eq.)
の heptafluoro-n-butylic acid ethyl esterを加えて
溶液を調整した。この溶液を、NaHを懸濁させたTHFに室
温で徐々に滴下した。しばらくしてピンク色の沈殿が生
成した。さらにそのまま室温で一晩撹拌して反応を完了
させた。反応容器を氷冷しつつ、20 mlの15% HCl水を少
しづつ注ぐと、黄色の沈殿が生成した。THFを減圧留去
し、沈殿をろ過して分離し、水でよく洗った。得られた
粗生成物をエタノールから再結晶して、N,N'-diacetyl-
N,N'-bis[4''-(1''',1''',1''',2''',2''',3''',3'''-h
eptafluoro-4''',6'''-hexanedion-6'''-yl)-4'-methyl
enebiphenyl]-3,5-diaminobenzoic acid (DBHDA) (III)
を得た(収率72.4%)。
(2) N, N'-bis (4'-methylenebiphenyl) -3,
Acetylation of 5-diaminobenzoic acid (I) 5 mmol of (I) was added to acetic anhydride (50 ml), and after stirring at room temperature for 2 hours, an orange solution was obtained (the acetylation of the amino group was completed). did). After that, acetic anhydride was distilled off under reduced pressure with a vacuum pump, and then acetic anhydride (10 mmol), dichlor
Omethane (50 ml) was added and dissolved. Further, the obtained solution was cooled to 0 ° C., anhydrous AlCl 3 (40 mmol (8 eq.)) Was added, and the mixture was stirred for 1 hour. The color of the solution turned green and an insoluble black precipitate formed. This was returned to room temperature and stirred overnight to complete the reaction. The resulting solution was ice-cooled
About 50 ml of 15% HCl aqueous solution was added, and the mixture was stirred until the precipitate was dissolved (about 1, 2 hours). The dichloromethane phase was separated, washed with water, dried over Na 2 SO 4 and then reduced under reduced pressure.
e, and N, N'-diacetyl-N, N'-bis (4 ''-acetyl-4'-
methylenebiphenyl) -3,5-diaminobenzoic acid (II) was obtained. This was used for the next reaction without further purification. The yield after vacuum drying was 95% or more. FAB-Ma
A peak of 653 was confirmed by ss. C 41 H 36 N 2 O 6 (FW = 652.7
5) (3) N, N'-diacetyl-N, N'-bis (4 ''-acetyl-4'-methylen
Synthesis of β-diketone from ebiphenyl) -3,5-diaminobenzoic acid Methanol (20 mmol) was slowly added dropwise to 10 ml of anhydrous THF in which 20 mmol of NaH was suspended at room temperature. Aside from this,
(II) (2 mmol) was dissolved in 10 ml of anhydrous THF, and 8 mmol (4 eq.)
Of heptafluoro-n-butylic acid ethyl ester was added to prepare a solution. This solution was slowly dropped at room temperature into THF in which NaH was suspended. After a while, a pink precipitate formed. The reaction was further stirred overnight at room temperature to complete the reaction. While the reaction vessel was cooled with ice, 20 ml of 15% aqueous HCl was poured little by little, and a yellow precipitate was formed. THF was distilled off under reduced pressure, and the precipitate was separated by filtration and washed well with water. The obtained crude product was recrystallized from ethanol to give N, N'-diacetyl-
N, N'-bis [4``- (1 ''',1''', 1 ''',2''', 2 ''',3''', 3 '''-h
eptafluoro-4 ''',6'''-hexanedion-6'''-yl)-4'-methyl
enebiphenyl] -3,5-diaminobenzoic acid (DBHDA) (III)
Was obtained (72.4% yield).

【0081】元素分析結果:calc. (%) for C49H34N2O8
F14 (F.W.=1044.80) :C:56.33, H:3.28, N:2.68 ; fou
nd (%) :C:56.54, H:3.37, N:2.61。 FAB-Massで1045
のピークを確認した。
Elemental analysis result: calc. (%) For C 49 H 34 N 2 O 8
F 14 (FW = 1044.80): C: 56.33, H: 3.28, N: 2.68; fou
nd (%): C: 56.54, H: 3.37, N: 2.61. 1045 with FAB-Mass
Was confirmed.

【0082】(4) (III)の活性エステル化ーNHS-DBHDA
の合成 150 mg (0.14 mmol)の(III)と、1当量(31.2 mg)のN-hyd
roxysulfosuccinimide(Sulfo-NHS)を1 mlのDMFに溶かし
た。0℃で撹拌しつつ、1当量(29.6 mg)のN,N'-dicycloh
exyl-carbodiimide (DCC)を加え、室温に戻して一晩撹
拌して反応を完了させた。生じた白沈(DCUrea)をメン
ブランフィルターでろ別して除き、溶液を分離した。得
られた溶液のDMFを真空ポンプで減圧留去し、NHS-DBHDA
を得た。得られたNHS-DBHDAは精製せずそのままタンパ
ク質の標識反応に用いることができた。
(4) Active esterification of (III) —NHS-DBHDA
Synthesis of 150 mg (0.14 mmol) of (III) and 1 equivalent (31.2 mg) of N-hyd
roxysulfosuccinimide (Sulfo-NHS) was dissolved in 1 ml of DMF. While stirring at 0 ° C., 1 equivalent (29.6 mg) of N, N′-dicycloh
The reaction was completed by adding exyl-carbodiimide (DCC), returning to room temperature, and stirring overnight. The resulting white sediment (DCUrea) was removed by filtration with a membrane filter, and the solution was separated. The DMF of the obtained solution was distilled off under reduced pressure with a vacuum pump, and NHS-DBHDA
I got The obtained NHS-DBHDA could be used for protein labeling without purification.

【0083】(実施例2):グリシルーグリシルーグリ
シンとBHHCTの結合体Gly3(BHHCT)とそれとSulfo-NHSと
の活性エステルNHS-Gly3(BHHCT)の合成 合成法を図2に示した。
Example 2 Synthesis of Gly 3 (BHHCT), a Conjugate of Glycyl-Glycyl-Glycine and BHHCT, and Synthesis of Active Ester NHS-Gly 3 (BHHCT) with Sulfo-NHS The synthesis method is shown in FIG. .

【0084】(1)BHHCTの合成 50gの乾燥エーテル中に3.0gのNaOCH3と3.14g(10mmol)
の4,4’−ジアセチル−o−テルフェニル及び20m
molのC37COOC25 を加え、室温において密
封し、36時間攪拌した。蒸留によって乾燥エーテルを除
去し、30分間真空乾燥した。100mlの15%硫酸
で生成物を中和し、沈澱を濾別し、水でよく洗浄した。
沈澱を200mlエタノールに加熱しながら溶解し、濾
過によって不溶物を除去した。減圧で溶液を約20ml
まで濃縮し、この溶液を攪拌下の200mlの石油エー
テル中に徐々に滴下した。充分攪拌した後、析出した少
量の沈澱を濾過によって除去し、濾液を減圧濃縮して全
ての有機溶媒を除去した。得られた油状物を真空乾燥し
た後、黄色の粉末が得られた。収量は6.70gであり、収
率は94.9%であった。 元素分析結果: 理論値:C%=
51.00、H%=2.28 測定値:C%=51.2
2、H%=2.61 1H NMRで生成物は目標化合物
であることを確認した。
(1) Synthesis of BHHCT 3.0 g of NaOCH 3 and 3.14 g (10 mmol) in 50 g of dry ether
4,4'-diacetyl-o-terphenyl and 20 m
mol C 3 F 7 COOC 2 H 5 was added, sealed at room temperature and stirred for 36 hours. Dry ether was removed by distillation and vacuum dried for 30 minutes. The product was neutralized with 100 ml of 15% sulfuric acid, the precipitate was filtered off and washed well with water.
The precipitate was dissolved in 200 ml of ethanol while heating, and insolubles were removed by filtration. About 20 ml of solution under reduced pressure
The solution was slowly added dropwise to 200 ml of petroleum ether with stirring. After sufficient stirring, a small amount of the deposited precipitate was removed by filtration, and the filtrate was concentrated under reduced pressure to remove all organic solvents. After vacuum drying the obtained oil, a yellow powder was obtained. The yield was 6.70 g, and the yield was 94.9%. Elemental analysis result: Theoretical value: C% =
51.00, H% = 2.28 Measurement value: C% = 51.2
2. H% = 2.61 1 H NMR confirmed that the product was the target compound.

【0085】得られたβ−ジケトンのクロロスルホニル
化を次のように行った。
The resulting β-diketone was subjected to chlorosulfonylation as follows.

【0086】室温において、攪拌下の3.5mlのクロ
ロ硫酸中に2mmolの上で得られたβ−ジケトンを徐
々に加えた。室温で7時間攪拌した後、注意深く反応溶
液を攪拌下の150mlの水−氷中(外部は氷−水で冷
却する。)に徐々に滴下した。生成した沈澱を早く遠心
分離し、冷たい水(約5℃)で沈澱を洗浄し、2回の遠
心分離を行った。少量の冷たい水で沈澱をガラスフィル
ターに移し、吸引濾過によって水を除去した。室温で4
8時間以上、生成したクロロスルホニル化β−ジケトン
を真空乾燥した。収率は77%であった。 元素分析結
果: 理論値:C%=44.76、H%=1.88 測定
値:C%=44.50、H%=1.921 H NMRで生成物は目標化合物であることを確認し
た。
At room temperature, 2 mmol of the β-diketone obtained above were slowly added to 3.5 ml of chlorosulfuric acid with stirring. After stirring at room temperature for 7 hours, the reaction solution was carefully added dropwise to 150 ml of stirring water-ice (cooled externally with ice-water). The precipitate formed was quickly centrifuged, washed with cold water (about 5 ° C.) and centrifuged twice. The precipitate was transferred to a glass filter with a small amount of cold water and the water was removed by suction filtration. 4 at room temperature
The resulting chlorosulfonylated β-diketone was dried under vacuum for more than 8 hours. The yield was 77%. Elemental analysis result: Theoretical value: C% = 44.76, H% = 1.88 Measurement value: C% = 44.50, H% = 1.92 1 H NMR confirmed that the product was the target compound did.

【0087】(2)Gly3(BHHCT)の合成 217.2 mg(1 mmol)のglycyl-glycyl-glycine ethyl este
rを、3 mlの乾燥DMFと1.0gのN(C2H5)3に溶かした後、撹
拌しつつ、805 mg (1 mmol)のBHHCTを含む3 mlのDMF溶
液を徐々に滴下した。室温で1時間撹拌した後、反応溶
液を撹拌中の100mlの10倍希釈した塩酸に徐々に滴下
し、室温で15分間撹拌した。沈殿を濾別し、純水で良
く洗った。得られた沈殿を50mlTHF-20ml水-5ml濃HCl溶
液に溶かし、一晩環流した後、減圧蒸留によりTHFを除
去した。不溶性生成物を分離し、5mlのアセトンに溶か
した後、アセトン溶液を攪拌下の100mlの10倍に希釈し
たHCl水溶液に滴下した。沈殿を濾別し、水でよく洗っ
た後、アセトン−水混合溶媒で再結晶させた。得られた
結晶を真空乾燥した(収量は610 mg、収率は63.8%)。
元素分析結果:(C36H25N3O10F14S), Calc. (%), C=45.
15, H=2.63, N=4.38。Found (%), C=45.45, H=2.48, N
=4.12。更に1H NMRで生成物の構造を確認した。
(2) Synthesis of Gly 3 (BHHCT) 217.2 mg (1 mmol) of glycyl-glycyl-glycine ethyl este
After r was dissolved in 3 ml of dry DMF and 1.0 g of N (C 2 H 5 ) 3 , a 3 ml DMF solution containing 805 mg (1 mmol) of BHHCT was gradually added dropwise with stirring. After stirring at room temperature for 1 hour, the reaction solution was gradually dropped into 100 ml of 10-fold diluted hydrochloric acid while stirring, and stirred at room temperature for 15 minutes. The precipitate was separated by filtration and washed well with pure water. The resulting precipitate was dissolved in 50 ml THF-20 ml water-5 ml concentrated HCl solution, refluxed overnight, and then THF was removed by distillation under reduced pressure. After the insoluble product was separated and dissolved in 5 ml of acetone, the acetone solution was added dropwise with stirring to an aqueous HCl solution diluted 10 times to 100 ml with stirring. The precipitate was separated by filtration, washed well with water, and recrystallized with a mixed solvent of acetone and water. The obtained crystals were dried in vacuo (610 mg, 63.8% yield).
Elemental analysis:. (C 36 H 25 N 3 O 10 F 14 S), Calc (%), C = 45.
15, H = 2.63, N = 4.38. Found (%), C = 45.45, H = 2.48, N
= 4.12. Further, the structure of the product was confirmed by 1 H NMR.

【0088】Gly3(BHHCT)はpH8.5以上の水溶液に溶解す
ることができ、pH9.0の0.05MTris-HCL溶液に約10mMの溶
解度があった。
Gly3 (BHHCT) was soluble in an aqueous solution having a pH of 8.5 or more, and had a solubility of about 10 mM in a 0.05 M Tris-HCL solution having a pH of 9.0.

【0089】(3)NHS-Gly3(BHHCT)の合成 191.5 mg (0.2 mmol)のGly3(BHHCT)と、43.4 mg (0.2 m
mol)のN-hydroxysulfosuccinimide (Sulfo-NHS)を2 ml
の乾燥DMFに溶かした後、室温で撹拌しつつ、41.3 mg
(0.2 mmol)のN,N'-dicyclohexyl-carbodiimide (DCC)を
加えた。室温で20時間撹拌した後、生じた白沈(DCUre
a)をろ別し、濾液を分離した。その濾液からDMFを真空
ポンプで減圧留去した後、得られた生成物を真空で乾燥
した。ここで得られた生成物はさらに精製することな
く、タンパク質や核酸の標識反応に用いることができ
た。
(3) Synthesis of NHS-Gly 3 (BHHCT) 191.5 mg (0.2 mmol) of Gly 3 (BHHCT) and 43.4 mg (0.2 m
mol) of N-hydroxysulfosuccinimide (Sulfo-NHS) in 2 ml
After dissolving in dry DMF, stirring at room temperature, 41.3 mg
(0.2 mmol) N, N'-dicyclohexyl-carbodiimide (DCC) was added. After stirring at room temperature for 20 hours, the resulting white precipitate (DCUre
a) was filtered off and the filtrate was separated. After DMF was distilled off from the filtrate under reduced pressure by a vacuum pump, the obtained product was dried under vacuum. The product obtained here could be used for labeling reactions of proteins and nucleic acids without further purification.

【0090】(実施例3):4-amino-butyric acidとBHH
CTの結合体BA(BHHCT)とそれとSulfo-NHSとの活性エステ
ルNHS-BA(BHHCT)の合成 合成法を図3に示した。
(Example 3): 4-amino-butyric acid and BHH
Synthesis of CT Conjugate BA (BHHCT) and Active Ester NHS-BA (BHHCT) with Sulfo-NHS The synthesis method is shown in FIG.

【0091】(1)BA(BHHCT)の合成 167.6 mg (1 mmol)のethyl 4-aminobutyrate塩酸塩と、
1 gのN(C2H5)3とを2 mlの乾燥DMFに加えた後、得られた
溶液中に、805 mg (1 mmol)のBHHCTの3 ml 乾燥DMF溶液
を徐々に滴下した。得られた溶液を室温で1時間撹拌し
た後、100 mlの10倍希釈した塩酸に徐々に滴下し、さら
に室温で15分間撹拌した。生じた沈殿を濾別し、純水
で良く洗った。得られた沈殿を50 mlのTHFと20 mlの水
と5mlの濃塩酸に溶かし、一晩環流した後、減圧蒸留に
よりTHFを除去した。不溶分を分離し、5mlのアセトンに
溶かした後、アセトン溶液を攪拌下の100mlの10倍希釈
した塩酸に徐々に滴下した。沈殿を濾別し、水でよく洗
った後、アセトン-水混合溶媒で再結晶し、生成物を真
空乾燥した(収量は550mg、収率は63.1%)。元素分析結
果:(C34H23NO8F14S), Calc. (%), C=46.85, H=2.66,
N=1.60。 Found (%), C=46.67, H=2.51, N=1.48。更に
1H NMRで生成物の構造を確認した。
(1) Synthesis of BA (BHHCT) 167.6 mg (1 mmol) of ethyl 4-aminobutyrate hydrochloride,
After 1 g of N (C 2 H 5 ) 3 was added to 2 ml of dry DMF, a solution of 805 mg (1 mmol) of BHHCT in 3 ml of dry DMF was gradually added dropwise to the obtained solution. After the resulting solution was stirred at room temperature for 1 hour, it was gradually added dropwise to 100 ml of 10-fold diluted hydrochloric acid, and further stirred at room temperature for 15 minutes. The resulting precipitate was separated by filtration and washed well with pure water. The obtained precipitate was dissolved in 50 ml of THF, 20 ml of water and 5 ml of concentrated hydrochloric acid, refluxed overnight, and then THF was removed by distillation under reduced pressure. After the insoluble matter was separated and dissolved in 5 ml of acetone, the acetone solution was gradually added dropwise to 100 ml of 10-fold diluted hydrochloric acid with stirring. The precipitate was separated by filtration, washed well with water, recrystallized from a mixed solvent of acetone and water, and the product was dried in vacuo (550 mg, 63.1% yield). Elemental analysis:. (C 34 H 23 NO 8 F 14 S), Calc (%), C = 46.85, H = 2.66,
N = 1.60. Found (%), C = 46.67, H = 2.51, N = 1.48. Further
1 H NMR confirmed the product structure.

【0092】BA(BHHCT)はpH8.7以上の水溶液に溶解する
ことができ、pH9.0の0.05M Tris-HCl溶液に約1mMの溶解
度があった。
BA (BHHCT) can be dissolved in an aqueous solution having a pH of 8.7 or higher, and has a solubility of about 1 mM in a 0.05 M Tris-HCl solution having a pH of 9.0.

【0093】(2)NHS-BA(BHHCT)の合成 174.3 mg (0.2 mmol)のBA(BHHCT)と、43.4 mg (0.2 mmo
l)のN-hydroxysulfosuccinimide (Sulfo-NHS)を2 mlの
乾燥DMFに溶かした後、室温で撹拌しつつ、41.3mg (0.2
mmol)のN,N'-dicyclohexyl-carbodiimide (DCC)を加え
た。室温で20時間撹拌した後、生じた白沈(DCUrea)を
ろ別し、濾液を分離した。得られた濾液からDMFを真空
ポンプで減圧留去して生成物を得た。生成物はさらに精
製することなくそのままタンパク質や核酸の標識反応に
用いることができた。
(2) Synthesis of NHS-BA (BHHCT) 174.3 mg (0.2 mmol) of BA (BHHCT) and 43.4 mg (0.2 mmo
l) N-hydroxysulfosuccinimide (Sulfo-NHS) was dissolved in 2 ml of dry DMF, and stirred at room temperature while stirring at 41.3 mg (0.2
mmol) of N, N'-dicyclohexyl-carbodiimide (DCC). After stirring at room temperature for 20 hours, the resulting white precipitate (DCUrea) was filtered off and the filtrate was separated. DMF was distilled off from the obtained filtrate under reduced pressure by a vacuum pump to obtain a product. The product could be used without further purification for labeling reactions of proteins and nucleic acids.

【0094】(実施例4):DTPA(BHHCT)2とそれとSulfo
-NHSとの活性エステルNHS-DTPA(BHHCT)2の合成 合成法を図4に示した。
Example 4 DTPA (BHHCT) 2 and Sulfo
Synthesis of active ester NHS-DTPA (BHHCT) 2 with -NHS The synthesis method is shown in FIG.

【0095】(1) DTPA(BHHCT)2の合成 4 ml の乾燥DMFと、1.5 g のNEt3と、32 mg のNH2NH2
(1mmol)からなる溶液を撹拌しつつ、そこに179 mg のDT
PA二無水物 (0.5 mmol)を加え、室温で2時間撹拌し
た。この溶液に805mg(1mmol)のBHHCT-4 ml DMFの溶液を
徐々に滴下した後、室温で1時間撹拌した。得られた溶
液から減圧蒸留により有機溶媒を除去して得た生成物
に、 100ml塩酸(90 ml H2Oと、10 ml濃塩酸から調整す
る)を加え、さらに室温で30分撹拌後、生じた沈殿を
濾別し、純水でよく洗った。生成物を真空乾燥後、混合
溶媒(10 mlの EtOHと1.5 mlの H2Oからなる)から二回
再結晶を繰り返した後得られた結晶を真空乾燥した(収
量288 mg、収率29.4%)。元素分析結果:C74H55N7O20F
28S2, Calcd.(%), C=45.38, H=2.83, N=5.00; Found
(%), C=46.00, H=2.98, N=4.66。
(1) Synthesis of DTPA (BHHCT) 2 4 ml of dry DMF, 1.5 g of NEt 3 and 32 mg of NH 2 NH 2
(1 mmol), while stirring, 179 mg of DT
PA dianhydride (0.5 mmol) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. To this solution, a solution of 805 mg (1 mmol) of BHHCT-4 ml DMF was gradually added dropwise, followed by stirring at room temperature for 1 hour. 100 ml of hydrochloric acid (adjusted from 90 ml of H 2 O and 10 ml of concentrated hydrochloric acid) was added to the product obtained by removing the organic solvent from the resulting solution by distillation under reduced pressure, and the mixture was further stirred at room temperature for 30 minutes. The precipitate was filtered off and washed well with pure water. The product was vacuum-dried and then recrystallized twice from a mixed solvent (composed of 10 ml of EtOH and 1.5 ml of H 2 O), and the obtained crystal was vacuum-dried (288 mg, 29.4% yield). ). Elemental analysis: C 74 H 55 N 7 O 2 0F
28 S 2 , Calcd. (%), C = 45.38, H = 2.83, N = 5.00; Found
(%), C = 46.00, H = 2.98, N = 4.66.

【0096】DTPA(BHHCT)2はpH8.5以上の水溶液に溶解
することができ、pH9.0の0.05MTris-HCl溶液に約5mMの
溶解度があった。
DTPA (BHHCT) 2 was soluble in an aqueous solution having a pH of 8.5 or more, and had a solubility of about 5 mM in a 0.05 M Tris-HCl solution having a pH of 9.0.

【0097】DTPA(BHHCT)2をpH 9.0の0.05 M Tris-HCl
緩衝溶液に溶かし、塩化ユウロピウムを加えて、DTPA(B
HHCT)2-Eu3+溶液の蛍光スペクトルと蛍光寿命を測定し
た。図5 にその蛍光スペクトルを示した。この溶液の蛍
光寿命は350μsであった。
DTPA (BHHCT) 2 was added to 0.05 M Tris-HCl at pH 9.0.
Dissolve in a buffer solution, add europium chloride, and add DTPA (B
The fluorescence spectrum and fluorescence lifetime of the (HHCT) 2 -Eu 3+ solution were measured. FIG. 5 shows the fluorescence spectrum. The fluorescence lifetime of this solution was 350 μs.

【0098】(2)NHS-DTPA(BHHCT)2の合成 1.5 ml の乾燥DMFに、0.1 mmol (195.8 mg)のDTPA(BHHC
T)2と、0.15 mmol (32.6 mg)のSulfo-NHSとを加えて撹
拌溶解した後、さらに0.15 mmolのDCC (31 mg)を加え
た。得られた反応溶液を密封し、室温で20時間撹拌し
た後、ろ過により生成した白色の沈殿を除去することに
より濾液を分離した。この濾液から減圧蒸留により有機
溶媒を除去し、得られた生成物を真空乾燥してNHS-DTPA
(BHHCT)2を得た。NHS-DTPA(BHHCT)2は精製せずそのまま
標識反応に用いることができた。
(2) Synthesis of NHS-DTPA (BHHCT) 2 0.1 mmol (195.8 mg) of DTPA (BHHC) was added to 1.5 ml of dry DMF.
T) 2 and 0.15 mmol (32.6 mg) of Sulfo-NHS were added and dissolved by stirring, and then 0.15 mmol of DCC (31 mg) was further added. After sealing the obtained reaction solution and stirring at room temperature for 20 hours, the filtrate was separated by removing a white precipitate generated by filtration. The organic solvent was removed from the filtrate by distillation under reduced pressure, and the obtained product was dried under vacuum to obtain NHS-DTPA.
(BHHCT) 2 was obtained. NHS-DTPA (BHHCT) 2 could be used for labeling reaction without purification.

【0099】(実施例5):NHS-DBHDA及びNHS-DTPA(BH
HCT)2を用いたタンパク質の標識 (1)NHS-DBHDAを用いたウシ血清アルブミン(BSA)の
標識 13.8 mg のBSAを1.8 mlの0.1 Mの炭酸緩衝溶液( pH =
9.2 )に溶解させ、撹拌下、0.2 mlのDMFに溶かした 3
0.0 mgのNHS-DBHDAを滴下した(BSAのアミノ基に対して
2.4倍量)。室温で4.5時間撹拌した後、この溶液の1.0
mlをとり、Sephadex G-50 でゲルろ過を行った。カラム
は1 x 35 cm 、溶離液は50 mMのNH4HCO3(pH=8.0) を用
いた。1 ml毎にフラクションを集め、350 nmの吸光度を
測定した。残った標識剤溶液を用いて標識剤の335 nmに
おけるモル吸光係数を測定したところ、ε=4.80 x 104
M-1 cm-1であった。標識率を求めたところn = 27が得ら
れた。
(Example 5): NHS-DBHDA and NHS-DTPA (BH
HCT) of proteins using 2 labeled (1) labeled 13.8 mg of BSA with 1.8 ml of 0.1 M carbonate buffer solution of bovine serum albumin with NHS-DBHDA (BSA) (pH =
9.2) and dissolved in 0.2 ml of DMF with stirring.
0.0 mg of NHS-DBHDA was added dropwise (to the amino group of BSA
2.4 times). After stirring at room temperature for 4.5 hours, 1.0
An aliquot was taken and subjected to gel filtration with Sephadex G-50. The column was 1 × 35 cm, and the eluent used was 50 mM NH 4 HCO 3 (pH = 8.0). Fractions were collected every 1 ml and the absorbance at 350 nm was measured. When the molar extinction coefficient of the labeling agent at 335 nm was measured using the remaining labeling agent solution, ε = 4.80 × 10 4
M −1 cm −1 . When the labeling ratio was determined, n = 27 was obtained.

【0100】(i) DBHBAで標識したBSAーユウロピウム
溶液の蛍光特性の評価:標識試薬の濃度を3.0 x 10-6
M、Euの濃度を1.0 x 10-5 Mとして励起・蛍光スペクト
ルを測定した。励起極大波長は334 nmであり、蛍光極大
波長は612 nmであった。更に緩衝溶液とpHによる蛍光特
性の影響を調べた。
(I) Evaluation of fluorescence characteristics of BSA-europium solution labeled with DBHBA: the concentration of the labeling reagent was 3.0 × 10 −6.
Excitation / fluorescence spectra were measured at M and Eu concentrations of 1.0 × 10 −5 M. The excitation maximum wavelength was 334 nm, and the fluorescence maximum wavelength was 612 nm. Furthermore, the effects of the fluorescence properties on the buffer solution and pH were investigated.

【0101】(ii) 緩衝溶液の影響:DBHBAで標識したB
SAーユウロピウムの溶液の蛍光特性に対する緩衝溶液の
影響を調べ、その結果を表1に示した。
(Ii) Effect of buffer solution: B labeled with DBHBA
The effect of the buffer solution on the fluorescence properties of the SA-Europium solution was examined. The results are shown in Table 1.

【0102】[0102]

【表1】 [Table 1]

【0103】以上の結果からはリン酸が緩衝溶液として
は最適ではあるが、錯体の濃度が小さくなるにつれ蛍光
強度が急速に小さくなる。
From the above results, although phosphoric acid is optimal as a buffer solution, the fluorescence intensity decreases rapidly as the concentration of the complex decreases.

【0104】(iii) pHの影響:0.1M Tris-HClを緩衝溶
液として用いてpHを変化させ、その影響を調べた。標識
試薬の濃度は3.0 x 10-6 M、Euの濃度は1.0 x 10-5 M
であった。pH=9.3付近で蛍光強度、蛍光寿命ともに極大
となった。
(Iii) Effect of pH: The effect was examined by changing the pH using 0.1 M Tris-HCl as a buffer solution. Labeling reagent concentration is 3.0 x 10 -6 M, Eu concentration is 1.0 x 10 -5 M
Met. At around pH = 9.3, both the fluorescence intensity and the fluorescence lifetime reached a maximum.

【0105】(iv) 新規標識試薬の検出限界:様々な緩
衝溶液で、DBHBA標識BSA溶液を系列希釈し、時間分解蛍
光測定によりその検出限界を求めた。その際、ユウロピ
ウムの濃度を1 x 10-6 M、5 x 10-7 M、1 x 10-7 M、5
x 10-8 M、のように変化させ、検出限界に与える影響を
調べた。装置はArcus 1232を用いた。
(Iv) Detection limit of novel labeling reagent: The DBHBA-labeled BSA solution was serially diluted with various buffer solutions, and the detection limit was determined by time-resolved fluorescence measurement. At that time, the concentration of europium was adjusted to 1 x 10 -6 M, 5 x 10 -7 M, 1 x 10 -7 M, 5
x 10 -8 M, and the effect on the detection limit was examined. The device used was Arcus 1232.

【0106】緩衝溶液として0.1 M Tris-HCl (pH = 9.0
)を用いた場合、ユウロピウムの濃度が1.0 x 10-7 Mの
時、標識試薬の濃度で3.2 x 10-12 Mという検出限界が
得られた。この時BSAの濃度は1.2 x 10-13 Mであった。
As a buffer solution, 0.1 M Tris-HCl (pH = 9.0
)), When the concentration of europium was 1.0 × 10 −7 M, a detection limit of 3.2 × 10 −12 M was obtained in the concentration of the labeling reagent. At this time, the concentration of BSA was 1.2 × 10 −13 M.

【0107】1.0 x 10-5 M TOPOと0.05% SDSを含む0.1
M NaHCO3を用いた場合、ユウロピウムの濃度としてはや
はり1.0 x 10-7 Mが最適で、標識試薬の濃度で1.5 x 10
-13M、BSAの濃度で5.6 x 10-15 Mという値が得られた。
0.1 containing 1.0 × 10 −5 M TOPO and 0.05% SDS
When M NaHCO 3 is used, the concentration of europium is also optimally 1.0 × 10 −7 M, and the concentration of the labeling reagent is 1.5 × 10 7
A value of 5.6 x 10 -15 M was obtained at a concentration of -13 M and BSA.

【0108】(2) NHS-DTPA(BHHCT)2を用いたウシ血
清アルブミンの標識:10.0 gのBSAをpH9.1の5 ml 0.1 M
炭酸緩衝溶液に溶解し、撹拌しつつ、20 mgNHS-DTPA(B
HHCT)2の0.25 ml DMF溶液を徐々に滴下した。室温で2
時間撹拌した後、Sephadex G-50ゲル濾過により標識BSA
と未反応のラベル剤を分離した(1 x28 cm カラム、pH=
8.0の0.05 M NH4HCO3溶液で展開した)。1 mlずつフラ
クションを収集し、280 nmにおけるフラクションの吸光
度を測定し、標識したBSAの溶液を集めた。330 nmにお
けるDTPA(BHHCT)2のモル吸光係数(7.88 x 104 M-1.cm-
1)と標識BSA溶液の吸光度で標識率を求め、n=24の
標識率が得られた。標識BSA溶液に0.1 gのNaN3を加
え、1 M HClで溶液のpHを6.5に調節した後、4℃で保存
した。
(2) Labeling of bovine serum albumin with NHS-DTPA (BHHCT) 2 : 10.0 g of BSA was added to 5 ml of 0.1 M at pH 9.1.
Dissolve in carbonate buffer and stir with 20 mg NHS-DTPA (B
A 0.25 ml DMF solution of (HHCT) 2 was slowly added dropwise. 2 at room temperature
After stirring for an hour, labeled BSA was separated by Sephadex G-50 gel filtration.
And unreacted labeling agent were separated (1 x 28 cm column, pH =
8.0 in 0.05 M NH 4 HCO 3 solution). Fractions were collected in 1 ml portions, the absorbance of the fraction at 280 nm was measured, and the labeled BSA solution was collected. Molar extinction coefficient of DTPA (BHHCT) 2 at 330 nm (7.88 × 10 4 M −1 .cm
The labeling ratio was determined from 1 ) and the absorbance of the labeled BSA solution, and a labeling ratio of n = 24 was obtained. 0.1 g of NaN 3 was added to the labeled BSA solution, the pH of the solution was adjusted to 6.5 with 1 M HCl, and the solution was stored at 4 ° C.

【0109】(i) BSA[DTPA(BHHCT)2]24-Eu3+溶液の蛍
光特性: 緩衝溶液の影響:BSA[DTPA(BHHCT)2]24-Eu3+の Tris-HC
l、炭酸及びリン酸緩衝溶液を調製し、蛍光スペクト
ル、蛍光強度及び蛍光寿命を測定した。Tris-HCl溶液で
は329 nmの励起極大波長と612 nmの蛍光極大波長を示
し、炭酸及びリン酸緩衝溶液ではそれぞれ、327 nmの励
起極大波長と611 nmの蛍光極大波長を示した。0.1 M Na
HCO3-0.05% SDS-1 x 10-5 M TOPOの溶液では、332 nmの
励起極大波長と613 nmの蛍光極大波長を示した。これら
の緩衝溶液中の蛍光強度と蛍光寿命を表2に示した。
(I) Fluorescence characteristics of BSA [DTPA (BHHCT) 2 ] 24- Eu 3+ solution: Influence of buffer solution: Tris-HC of BSA [DTPA (BHHCT) 2 ] 24- Eu 3+
l, carbonate and phosphate buffer solutions were prepared, and the fluorescence spectrum, fluorescence intensity and fluorescence lifetime were measured. The Tris-HCl solution showed an excitation maximum wavelength of 329 nm and a fluorescence maximum wavelength of 612 nm, and the carbonate and phosphate buffer solutions showed an excitation maximum wavelength of 327 nm and a fluorescence maximum wavelength of 611 nm, respectively. 0.1 M Na
The solution of HCO 3 -0.05% SDS-1 × 10 -5 M TOPO showed an excitation maximum wavelength of 332 nm and a fluorescence maximum wavelength of 613 nm. The fluorescence intensity and fluorescence lifetime in these buffer solutions are shown in Table 2.

【0110】[0110]

【表2】 [Table 2]

【0111】pHの影響:0.05 M Tris-HCl緩衝溶液を用
いて、BSA[DTPA(BHHCT)2]24-Eu3+溶液の蛍光特性に対す
るpHの影響を調べ、その結果を表3に示した。表3から
わかるように、pHの増加につれ蛍光強度と蛍光寿命が増
加し、pHが9ぐらいになると、蛍光強度と蛍光寿命が最
大値になる(表3)。
Effect of pH: Using a 0.05 M Tris-HCl buffer solution, the effect of pH on the fluorescence characteristics of BSA [DTPA (BHHCT) 2 ] 24 -Eu 3+ solution was examined. The results are shown in Table 3. . As can be seen from Table 3, the fluorescence intensity and the fluorescence lifetime increase as the pH increases, and when the pH reaches about 9, the fluorescence intensity and the fluorescence lifetime reach maximum values (Table 3).

【0112】[0112]

【表3】 [Table 3]

【0113】新規標識試薬の検出限界:様々な緩衝溶液
で、DTPA(BHHCT)2標識BSA溶液を系列希釈し、時間分解
蛍光測定によりその検出限界を求めた。その際、ユウロ
ピウムの濃度を1 x 10-6 M、5x 10-7 M、1 x 10-7 M、5
x 10-8 M、のように変化させ、検出限界に与える影響
を調べた。装置はArcus 1232を用いた。
Detection Limit of New Labeling Reagent: DTPA (BHHCT) 2- labeled BSA solution was serially diluted with various buffer solutions, and the detection limit was determined by time-resolved fluorescence measurement. At that time, the concentration of europium was adjusted to 1 x 10 -6 M, 5 x 10 -7 M, 1 x 10 -7 M, 5
x 10 -8 M, and the effect on the detection limit was examined. The device used was Arcus 1232.

【0114】緩衝溶液として0.1 M Tris-HCl (pH = 9.0
)を用いた場合、ユウロピウムの濃度が1.0 x 10-7 Mの
時、標識試薬の濃度で3.6 x 10-13 Mという検出限界が
得られた。この時BSAの濃度は1.5 x 10-14 Mであった。
As a buffer solution, 0.1 M Tris-HCl (pH = 9.0
)), When the concentration of europium was 1.0 × 10 −7 M, a detection limit of 3.6 × 10 −13 M was obtained in the concentration of the labeling reagent. At this time, the concentration of BSA was 1.5 × 10 −14 M.

【0115】1 x 10-5 M TOPOと0.05% SDSを含む0.1 M
NaHCO3を用いた場合、ユウロピウムの濃度としてはやは
り1.0 x 10-7 Mが最適で、標識試薬の濃度で8.6 x 10
-14 M、BSAの濃度で3.6 x 10-15 Mという値が得られ
た。
0.1 M containing 1 × 10 −5 M TOPO and 0.05% SDS
When NaHCO 3 is used, the optimal concentration of europium is also 1.0 × 10 −7 M, and the concentration of the labeling reagent is 8.6 × 10 7
A value of 3.6 x 10 -15 M was obtained at a concentration of -14 M and BSA.

【0116】表4にDTPA(BHHCT)2とBHHCTを標識試薬と
したときの測定感度を示した。Tris-HCl及びTOPO-SDS-N
aHCO3緩衝溶液において、DTPA(BHHCT)2を用いた測定の
感度はBHHCTを用いた測定感度より約2-3倍の高い感度が
あり、同時に、DTPA(BHHCT)2は水に溶けやすいというBH
HCTにない優れた特徴がある(表4)。
Table 4 shows the measurement sensitivity when DTPA (BHHCT) 2 and BHHCT were used as labeling reagents. Tris-HCl and TOPO-SDS-N
In the aHCO 3 buffer solution, the sensitivity of the measurement using DTPA (BHHCT) 2 is about 2-3 times higher than the measurement sensitivity using BHHCT, and at the same time, DTPA (BHHCT) 2 is easily soluble in water.
It has excellent features not found in HCT (Table 4).

【0117】[0117]

【表4】 [Table 4]

【0118】(実施例6):NHS-DTPA(BHHCT)2を用いた
ストレプトアビジンーウシ血清アルブミン結合体の標
識: ストレプトアビジン(SA)をより多くのラベル剤で標識す
るため、SA−BSA複合体を作り、これを標識試薬で標識
した。
Example 6 Labeling of Streptavidin-Bovine Serum Albumin Conjugate Using NHS-DTPA (BHHCT) 2 : To label streptavidin (SA) with more labeling agent, use SA-BSA conjugate A body was made and this was labeled with a labeling reagent.

【0119】5 mgのBSAと5 mgのSAを2 ml のpH 7.1の0.
1 Mリン酸緩衝溶液に溶かした後、0.1 mlの1 % グルタ
ルアルデヒドを加え、4 ℃で一晩反応させ、2 mgのNaBH
4 を加え室温で4時間放置した。これを4 Lの生理食塩水
と純水に対して2回透析した。8 mlの純水と84 mgのNaHC
O3を加えた後、NHS-DTPA(BHHCT)2により標識するため、
1 MのNaOHで溶液のpHを9.1に調節した。撹拌下、150 μ
lのDMSOに溶かした15 mgのNHS-DTPA(BHHCT)2を徐々に滴
下し、そのまま室温で1時間撹拌した。反応溶液をゲル
濾過することで、未反応の標識試薬と標識タンパク質を
分離した。1.0 x 35 cmのSephadex G-50カラムで、0.05
M NH4HCO3溶液で展開した。標識タンパク質溶液の330
nmにおける吸光度から標識率を計算したところ、SA ( B
SA )[DTPA(BHHCT)2] 25の溶液が得られた。防腐剤とし
て20 mgのNaN3を、標識タンパク質の容器への吸着を防
ぐため、50 mgのBSAを加えた後、標識試薬の加水分解を
防ぐため、1 M HClで溶液のpHを約6.5に調節し、-20 ℃
で保存した。
5 mg of BSA and 5 mg of SA were added to 2 ml of 0.1 ml of pH 7.1.
After dissolving in 1 M phosphate buffer, add 0.1 ml of 1% glutaraldehyde, react at 4 ° C overnight, and add 2 mg of NaBH
4 was added and left at room temperature for 4 hours. This was dialyzed twice against 4 L of physiological saline and pure water. 8 ml of pure water and 84 mg of NaHC
After addition of O 3, to label the NHS-DTPA (BHHCT) 2,
The pH of the solution was adjusted to 9.1 with 1 M NaOH. 150 μ under stirring
15 mg of NHS-DTPA (BHHCT) 2 dissolved in 1 l of DMSO was gradually added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. The unreacted labeling reagent and the labeled protein were separated by gel filtration of the reaction solution. 1.0 x 35 cm Sephadex G-50 column, 0.05
Developed with M NH 4 HCO 3 solution. 330 of labeled protein solution
When the labeling ratio was calculated from the absorbance at nm, SA (B
SA) [DTPA (BHHCT) 2 ] 25 solution was obtained. After adding 20 mg of NaN 3 as a preservative and 50 mg of BSA to prevent adsorption of the labeled protein to the container, the pH of the solution was adjusted to about 6.5 with 1 M HCl to prevent hydrolysis of the labeling reagent. Adjust, -20 ℃
Saved in.

【0120】(実施例7):NHS-BA(BHHCT)を用いた5-
(3-amino)allyl deoxyuridine 5'-triphosphate (AA-dU
TP)の標識 5 mg のAA-dUTPナトリウム塩を1 mlのpH 9.1の0.1 M
炭酸緩衝溶液に溶かし、撹拌しつつ、15 mgのNHS-BA(BH
HCT)の0.15 ml DMSO溶液を徐々に滴下した。室温で2時
間撹拌した後、Sephadex G-50カラムで標識AA-dUTPと未
反応の標識試薬を分離した。展開溶媒はpH7.5の0.01M T
ris-HClであった。標識したAA-dUTP画分を集め、使用時
まで-20℃で保存した。
Example 7: Using NHS-BA (BHHCT)
(3-amino) allyl deoxyuridine 5'-triphosphate (AA-dU
5 mg of AA-dUTP sodium salt was added to 1 ml of 0.1 M pH 9.1
Dissolve in carbonate buffer and stir with 15 mg of NHS-BA (BH
HCT) in 0.15 ml DMSO was slowly added dropwise. After stirring at room temperature for 2 hours, labeled AA-dUTP and unreacted labeling reagent were separated on a Sephadex G-50 column. The developing solvent is 0.01MT at pH 7.5.
ris-HCl. Labeled AA-dUTP fractions were collected and stored at -20 ° C until use.

【0121】(実施例8):NHS-DBHDAを用いたストレ
プトアビジンーウシ血清アルブミン結合体の標識と標識
したSA-BSAを用いたCEA (carcinoembryonic antigen)の
時間分解蛍光イムノアッセイ (i)標識:5 mgのBSAと5 mgのSAを2 mlのpH 7.1の0.1 M
リン酸緩衝溶液に溶かした。これに0.1 mlの1 % グルタ
ルアルデヒドを加え、4 ℃で一晩反応させた後、2 mgの
NaBH4 を加え室温で4時間放置した。これを、4 Lの生理
食塩水と純水に対して2回透析した。13 mlの純水と126
mgのNaHCO3を加えた後、DBHDAによる標識のため、1 Mの
NaOHで溶液のpHを9.1に調節した。撹拌下、160μlのDMS
Oに溶かした15.5 mgのNHS-DBHDAを徐々に滴下し、その
まま室温で1時間撹拌した。反応溶液をゲル濾過するこ
とで、未反応の標識剤と標識タンパク質を分離した。1.
0 x 35 cmのSephadex G-50カラムで、0.05 M NH4HCO3
液で展開した。標識タンパク質溶液の335 nmにおける吸
光度から標識率を計算したところ、SA ( BSA ) ( DBHDA
)38の溶液が得られた。防腐剤として20 mgのNaN3を、
標識タンパク質の容器への吸着を防ぐため、50 mgのBSA
を加えた後、標識試薬の加水分解を防ぐため、1 M HCl
で溶液のpHを約6.5に調節し、-20 ℃で保存した。
Example 8 Labeling of Streptavidin-Bovine Serum Albumin Conjugate Using NHS-DBHDA and Time-Resolved Fluorescent Immunoassay of CEA (Carcinoembryonic Antigen) Using Labeled SA-BSA (i) Labeling: 5 2 mg of BSA and 5 mg of SA 0.1 ml of pH 7.1
Dissolved in phosphate buffer solution. To this, add 0.1 ml of 1% glutaraldehyde, react at 4 ° C overnight, and add 2 mg of glutaraldehyde.
NaBH 4 was added, and the mixture was left at room temperature for 4 hours. This was dialyzed twice against 4 L of physiological saline and pure water. 13 ml of pure water and 126
After addition of 1 mg NaHCO 3 , 1 M
The pH of the solution was adjusted to 9.1 with NaOH. 160 μl of DMS under stirring
15.5 mg of NHS-DBHDA dissolved in O was gradually added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. The unreacted labeling agent and the labeled protein were separated by gel filtration of the reaction solution. 1.
It was developed with a 0.05 M NH 4 HCO 3 solution on a 0 × 35 cm Sephadex G-50 column. When the labeling ratio was calculated from the absorbance at 335 nm of the labeled protein solution, SA (BSA) (DBHDA
) 38 solutions were obtained. 20 mg of NaN 3 as a preservative,
50 mg BSA to prevent labeled proteins from adsorbing to the container
After addition of 1 M HCl to prevent hydrolysis of the labeling reagent.
The pH of the solution was adjusted to about 6.5 with and stored at -20 ° C.

【0122】(ii) 96-ウェルマイクロタイタープレー
トのコーティング:pH 9.6の0.1 M炭酸緩衝溶液でヤギ
抗ヒトCEAポリクローナル抗体を7.5μg/mlに薄めた後、
96 ウェルの透明ポリスチレンのマイクロタイタープレ
ート (FluoroNunc plate) に100μlずつ分注し、4℃
で24時間インキュベートした。固定用の炭酸緩衝溶液
でウェルを1回洗浄した。各ウェルに5 % BSAと、0.05 %
NaN3と、0.9 % NaClとを含むpH7.8の0.1 M Tris-HCl緩
衝溶液(Buffer 1)を100μlずつ分注し、室温で30 min
以上インキュベートした。その後、プレートを0.2 %BSA
と0.05 % NaN3と0.9 % NaClとを含むpH 7.8の0.1 M Tri
s-HCl緩衝溶液(Buffer 2)とで洗浄し、-20℃で密封保
存した。
(Ii) Coating of 96-well microtiter plate: After diluting goat anti-human CEA polyclonal antibody to 7.5 μg / ml with 0.1 M carbonate buffer solution at pH 9.6,
Dispense 100 μl each into a 96-well transparent polystyrene microtiter plate (FluoroNunc plate),
For 24 hours. The wells were washed once with fixation carbonate buffer. 5% BSA and 0.05% in each well
A 0.1 M Tris-HCl buffer solution (Buffer 1) containing NaN 3 and 0.9% NaCl and having a pH of 7.8 was dispensed in 100 μl portions, and allowed to stand at room temperature for 30 min
This was incubated. Afterwards, the plate is
0.1 M Tri at pH 7.8 containing 0.05% NaN 3 and 0.9% NaCl
The plate was washed with an s-HCl buffer solution (Buffer 2) and stored tightly at -20 ° C.

【0123】以上の操作がプレートのコーテイングとブ
ロッキングであり、得られたプレートは-20℃で1ヶ月
間保存することができた。
The above operations were coating and blocking of the plate, and the obtained plate could be stored at −20 ° C. for one month.

【0124】(iii) 抗体のビオチン化:0.5 ml(2.4 mg
/ml)のRabbit抗ヒトCEA抗体溶液(Dako-immunoglobulin
s, Denmark)を3Lの生理食塩水に対して4℃で24時間ず
つ2回透析した後、0.5 mlの純水を加えた。得られた溶
液に、8.4 mgのNaHCO3と6 mgのsulfosuccinimidyl-6-(b
iotinamido)hexanoate (NHS-LC-Biotin, Pierce Chem.
Co.)とを加え、室温で1時間撹拌した後、4℃で24時
間インキュベートした。反応溶液を3Lの0.1 M NaHCO3
0.25 g NaN3溶液に対して4℃で24時間ずつ2回透析し
た後、10 mgのBSAを加え、イムノアッセイに使用するま
で、-20℃で保存した。
(Iii) Biotinylation of antibody: 0.5 ml (2.4 mg
/ ml) Rabbit anti-human CEA antibody solution (Dako-immunoglobulin
s, Denmark) was dialyzed twice against 3 L of physiological saline at 4 ° C. for 24 hours, and 0.5 ml of pure water was added. In the resulting solution, 8.4 mg of NaHCO 3 and 6 mg of sulfosuccinimidyl-6- (b
iotinamido) hexanoate (NHS-LC-Biotin, Pierce Chem.
Co.), and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour, and then incubated at 4 ° C. for 24 hours. The reaction solution was mixed with 3 L of 0.1 M NaHCO 3
After dialysis twice against a 0.25 g NaN 3 solution at 4 ° C. for 24 hours, 10 mg of BSA was added, and the mixture was stored at −20 ° C. until use in an immunoassay.

【0125】(iv) CEAのイムノアッセイ:Buffer 1で
ヒトCEA標準溶液(生化学工業から購入)を希釈するこ
とにより検量線測定用標準溶液を調製した。血清サンプ
ルは同じBuffer で2倍に薄めた後、測定に使用した。
(Iv) CEA immunoassay: A standard solution for calibration curve measurement was prepared by diluting a human CEA standard solution (purchased from Seikagaku Corporation) with Buffer 1. Serum samples were diluted twice in the same buffer and used for measurement.

【0126】コーテイングとブロッキング済みのウェル
に50μlずつCEAの溶液(標準溶液あるいは血清サンプ
ル)を分注し、37℃で2時間インキュベートした後、0.0
5 % Tween 20を含むpH 7.8の0.1 M Tris-HCl(Buffer
3)で2回、Tween 20を含まないpH 7.8の0.1 M Tris-HCl
(Buffer 4)で1回プレートを洗浄した。
A CEA solution (standard solution or serum sample) was dispensed in 50 μl aliquots into the coated and blocked wells, and incubated at 37 ° C. for 2 hours.
0.1 M Tris-HCl (pH 7.8) containing 5% Tween 20 (Buffer
3) twice, 0.1 M Tris-HCl, pH 7.8 without Tween 20
The plate was washed once with (Buffer 4).

【0127】Buffer 2で100倍に薄めたビオチン化ウサ
ギ抗ヒトCEA抗体 を50μlずつウェルに分注し、37℃で
1時間インキュベートした後、Buffer 3 (2回)とBuffe
r 4 (1回)でプレートを洗浄した。
50 μl of biotinylated rabbit anti-human CEA antibody diluted 100-fold with Buffer 2 was dispensed into each well, and incubated at 37 ° C. for 1 hour. Buffer 3 (twice) and Buffe
The plate was washed with r4 (once).

【0128】2.5μg/mlになるようBuffer 2で薄めたDBH
DA標識SA-BSA溶液を、50μlずつウェルに分注し、37℃
で50分間インキュベートした後、0.05% Tween 20を含む
pH 9.1の0.05 M Tris-HCl(Buffer 4)でウェルを5回洗
い、更にTween 20を含まないpH 9.1の0.1 M Tris-HCl
(Buffer 5)でウェルを2回洗浄した。
DBH diluted with Buffer 2 to 2.5 μg / ml
Dispense 50 μl of DA-labeled SA-BSA solution into wells at 37 ° C
After incubating for 50 minutes with 0.05% Tween 20
Wash wells 5 times with 0.05 M Tris-HCl, pH 9.1 (Buffer 4), then add 0.1 M Tris-HCl, pH 9.1 without Tween 20
The wells were washed twice with (Buffer 5).

【0129】洗浄後のプレートはそのまま固相での時間
分解蛍光測定に使用した。
The washed plate was used as it was for time-resolved fluorescence measurement on a solid phase.

【0130】本測定に用いた時間分解蛍光測定装置はAr
cus 1232であり、340 nmのキセノンランプパルス光源を
励起光とし、615 nm の蛍光の強度を測定した。測定条
件:Delay time = 200μs, Window time = 400μs。
以上のイムノアッセイで得られた検量線を図6に示し
た。
The time-resolved fluorescence measuring device used for this measurement was Ar
cus 1232, and the intensity of fluorescence at 615 nm was measured using a xenon lamp pulse light source of 340 nm as excitation light. Measurement conditions: Delay time = 200 μs, Window time = 400 μs.
The calibration curve obtained by the above immunoassay is shown in FIG.

【0131】バックグラウンド+ 3σを検出限界とする
と、この方法での検出限界は6 pg /mlであった。この値
は、市販のラジオイムノアッセイ、またはエンザイムイ
ムノアッセイなどと比べ、1000倍の高感度であった。
Assuming that the background + 3σ is the detection limit, the detection limit in this method was 6 pg / ml. This value was 1000 times more sensitive than a commercially available radioimmunoassay or enzyme immunoassay.

【0132】図7には、血清サンプルを希釈した場合の
検量線と、標準サンプルを希釈した場合の検量線の比較
を示した。図は非常に良い相関を示した。このことか
ら、血清の希釈倍率によらず正しい結果が導けることが
わかった。
FIG. 7 shows a comparison between a calibration curve when a serum sample was diluted and a calibration curve when a standard sample was diluted. The figure showed a very good correlation. This indicates that correct results can be obtained regardless of the dilution ratio of the serum.

【0133】このアッセイの正確さ(accuracy)を調べ
るため、添加回収試験を行った。これは血清サンプルに
既知量の標準物質を加え、その濃度を測定する方法であ
る。この結果を表5に示した。いずれのサンプルでも90
−120%と良好な値が得られた。
To determine the accuracy of this assay, a spike recovery test was performed. This is a method of adding a known amount of a standard substance to a serum sample and measuring the concentration. Table 5 shows the results. 90 for all samples
A good value of -120% was obtained.

【0134】さらにアッセイの精度(precision)を検討
するため、同一プレート内の5つのウェルに同じサンプ
ルを加え、その変動係数(coefficient of variation ,
C.V.)を求めた(Intra-assay)。また同様に、4つの異
なるプレートに同じサンプルを加え(1つのサンプルを4
つのウェルで測定した)、その変動係数を求めた(Inte
r-assay)。この結果を表6に示した。Intra-assayでは3
-7 %、Inter-assayでは6-9 %と、これもまた良好な結果
を与えた。
To further examine the precision of the assay, the same sample was added to five wells in the same plate, and the coefficient of variation (coefficient of variation,
CV) (Intra-assay). Similarly, add the same sample to four different plates (one sample
Was measured in one well) and the coefficient of variation was determined (Inte
r-assay). Table 6 shows the results. Intra-assay 3
-7% and 6-9% at Inter-assay, which also gave good results.

【0135】このアッセイ法と既存のエンザイムイムノ
アッセイ(Enyme linked immonosorbent assay , ELIS
A)との相関性を検討した結果を、図8に示した。30個の
サンプルを測定した結果、相関係数は0.98となり良い相
関があることが示された。
This assay and an existing enzyme immunoassay (Enyme linked immonosorbent assay, ELIS
The result of examining the correlation with A) is shown in FIG. As a result of measuring 30 samples, the correlation coefficient was 0.98, indicating a good correlation.

【0136】[0136]

【表5】 [Table 5]

【0137】[0137]

【表6】 [Table 6]

【0138】(実施例9) NHS-DTPA(BHHCT)2を用いた
抗ヒトa-fetoprotein (AFP)抗体の標識と標識抗体を用
いたAFPの時間分解蛍光イムノアッセイ抗体の標識 :0.4 mlのヤギ抗ヒトAFP抗体溶液(特異抗
体濃度=0.5 mg/ml、タンパク濃度=6.3 mg/ml、日本バ
イオテスト研究所)を3Lの生理食塩水に対して4℃で2
4時間ずつ2回透析した後、純水で4 mlまでに希釈し
た。
[0138] Labeling of (Example 9) NHS-DTPA (BHHCT) AFP of time-resolved fluorescence immunoassay antibodies using anti-human a-fetoprotein (AFP) antibody labeled and the labeled antibody using a 2: 0.4 ml of goat anti A human AFP antibody solution (specific antibody concentration = 0.5 mg / ml, protein concentration = 6.3 mg / ml, Japan Biotest Laboratory) was added to 3 L of physiological saline at 4 ° C for 2 hours.
After dialysis twice for 4 hours each, it was diluted with pure water to 4 ml.

【0139】34 mg NaHCO3を加え、0.1 M NaOHで溶液の
pHを9.1に調節した後、撹拌しつつ、5 mg NHS-DTPA(BHH
CT)2-0.4 mlエタノール溶液を徐々に滴下した。室温で
1時間撹拌した後、Sephadex G-50ゲル濾過により標識
タンパクと未反応の標識試薬を分離した。
34 mg NaHCO 3 was added and the solution was added with 0.1 M NaOH.
After adjusting the pH to 9.1, with stirring, 5 mg NHS-DTPA (BHH
CT) was gradually added dropwise to 2 -0.4 ml ethanol solution. After stirring at room temperature for 1 hour, the labeled protein and the unreacted labeling reagent were separated by Sephadex G-50 gel filtration.

【0140】標識タンパク溶液を集め、330 nmにおける
吸光度を測定し、標識タンパク質溶液中の標識試薬の濃
度を計算した(330 nmにおけるDTPA(BHHCT)2のモル吸光
係数は7.88 x 104 M-1 cm-1)。標識タンパク質溶液に20
mg BSAと10 mg NaN3を加えた後、1 M HClで溶液のpHを
6.4に調節し、-20℃で保存した。また、標識抗体溶液に
他のタンパク質と抗体が共存していることから特異抗体
の標識率を計算することは困難であった。
The labeled protein solution was collected, the absorbance at 330 nm was measured, and the concentration of the labeling reagent in the labeled protein solution was calculated (the molar extinction coefficient of DTPA (BHHCT) 2 at 330 nm was 7.88 × 10 4 M −1. cm -1 ). 20 for labeled protein solution
After adding mg BSA and 10 mg NaN 3, the pH of a solution at 1 M HCl
Adjusted to 6.4 and stored at -20 ° C. In addition, it was difficult to calculate the labeling rate of the specific antibody because the antibody coexists with another protein in the labeled antibody solution.

【0141】標識抗体溶液をイムノアッセイに使う時
に、7.0 x 10-7 M EuCl3-0.2% BSA-0.1% NaN3-0.9% NaC
lを含むpH 7.8の0.05 M Tris-HClで200倍希釈した後、
使用した(希釈後溶液に標識試薬DTPA(BHHCT)2の濃度は
約3.5 x 10-7 M)。
When using the labeled antibody solution for the immunoassay, 7.0 × 10 −7 M EuCl 3 -0.2% BSA-0.1% NaN 3 -0.9% NaC
After diluting 200-fold with 0.05 M Tris-HCl at pH 7.8 containing
It was used (the concentration of the labeling reagent DTPA (BHHCT) 2 in the solution after dilution was about 3.5 × 10 −7 M).

【0142】比較のため、BHHCTを用いて以上の方法と
同じようにBHHCT標識抗AFP抗体を調製した。
For comparison, a BHHCT-labeled anti-AFP antibody was prepared using BHHCT in the same manner as described above.

【0143】AFPのイムノアッセイ:pH 9.6の0.1 M 炭
酸緩衝溶液で抗ヒトAFPモノクローナル抗体(Biostrid
e, Inc.)を5 μg/ml に希釈した後、96-well microtite
r plate (Fluoro Nunc)の各ウェルに100μlずつ分注
し、4℃で24時間インキュベートした。
AFP immunoassay : Anti-human AFP monoclonal antibody (Biostrid) in 0.1 M carbonate buffer at pH 9.6.
e, Inc.) to 5 μg / ml.
100 μl was dispensed into each well of an r plate (Fluoro Nunc) and incubated at 4 ° C. for 24 hours.

【0144】0.05% Tween 20を含むpH 7.8の0.05 M Tri
s-HCl溶液 (buffer 1)でウェルを2回洗浄した後、pH
7.8の0.05 M Tris-HCl溶液 (buffer 2)で更に1回ウェ
ルを1回洗浄した。以上のようにコートしたプレートは
-20℃で使用するまで保存した(1ヶ月以内の保存がで
きた)。
0.05 M Tri at pH 7.8 containing 0.05% Tween 20
After washing the wells twice with s-HCl solution (buffer 1),
The wells were further washed once with 7.8 of 0.05 M Tris-HCl solution (buffer 2) once. The plate coated as above
Stored at -20 ° C until use (can be stored within one month).

【0145】ヒトAFP標準溶液シリーズは5% BSA-0.1% N
aN3-0.9% NaClを含むpH 7.8の0.05M Tris-HCl溶液を用
いて、濃いヒトAFP標準溶液(Dakopatts, Denmark)を希
釈し、調節した。
The human AFP standard solution series is 5% BSA-0.1% N
A concentrated human AFP standard solution (Dakopatts, Denmark) was diluted with a 0.05 M Tris-HCl solution at pH 7.8 containing aN 3 -0.9% NaCl and adjusted.

【0146】コート済みのウェルに50μlのAFP標準溶液
を分注し、37℃で1時間インキュベートした後、buffer
1で2回洗浄し、buffer 2で1回洗浄した。各ウェルに
希釈した標識抗AFP抗体溶液を50μlずつ分注し、37℃で
1時間インキュベートした後、0.05% Tween 20を含むpH
9.1の0.05 M Tris-HCl溶液で4回洗浄した後、そのまま
固相での時間分解蛍光測定を行った。測定装置はArcus
1234であり、Delay time=0.2 ms、Window time=0.4 m
s。
[0146] 50 µl of the AFP standard solution was dispensed into the coated wells, and incubated at 37 ° C for 1 hour.
Washed twice with 1 and once with buffer 2. Dispense 50 μl of the diluted labeled anti-AFP antibody solution into each well, incubate at 37 ° C. for 1 hour, and add 0.05% Tween 20
After washing four times with a 0.05 M Tris-HCl solution of 9.1, a time-resolved fluorescence measurement on a solid phase was performed as it was. The measuring device is Arcus
1234, Delay time = 0.2 ms, Window time = 0.4 m
s.

【0147】比較の目的で、以上の方法と全く同じで、
BHHCT-Eu3+で標識した抗AFP抗体を用い、AFPの時間分解
蛍光イムノアッセイも行った。
For comparison purposes, exactly the same as the above method,
A time-resolved fluorescence immunoassay of AFP was also performed using an anti-AFP antibody labeled with BHHCT-Eu 3+ .

【0148】AFPイムノアッセイの結果:図9に、BHHCT-
Eu3+で標識した抗AFP 抗体と、DTPA(BHHCT)2-Eu3+で標
識した抗AFP抗体とを用いた時間分解蛍光イムノアッセ
イによるヒト血清中のAFPの測定の検量線を示した。
AFP immunoassay results: FIG. 9 shows BHHCT-
The calibration curve for the measurement of AFP in human serum by a time-resolved fluorescence immunoassay using an anti-AFP antibody labeled with Eu 3+ and an anti-AFP antibody labeled with DTPA (BHHCT) 2 -Eu 3+ was shown.

【0149】バックグラウンドシグナルの3 SDを検出限
界として求めたところ、BHHCT-Eu3+で標識した抗AFP 抗
体を用いた測定は0.07 ng/mlの検出限界が得られ、DTPA
(BHHCT)2-Eu3+で標識した抗AFP抗体を用いた測定は0.03
6 ng/mlの検出限界が得られた。この検出限界が示すよ
うに、後者の測定感度は前者より約2倍高いことが明ら
かである。
When 3 SD of the background signal was determined as the detection limit, the measurement using the anti-AFP antibody labeled with BHHCT-Eu 3+ gave a detection limit of 0.07 ng / ml.
(BHHCT) measurement using anti-AFP antibody labeled with 2- Eu 3+ is 0.03
A detection limit of 6 ng / ml was obtained. As this limit of detection indicates, the sensitivity of the latter is apparently about twice as high as the former.

【0150】両測定法のシグナルとバックグラウンドの
結果を表7に示した。表7からわかるように、DTPA(BHHC
T)2-Eu3+で標識した抗AFP抗体を用いた測定の蛍光強度
はBHHCT-Eu3+で標識した抗AFP 抗体を用いた測定の蛍光
強度より4倍以上高いのに対して、バックグラウンドは
ただ2.5倍高くなった。
Table 7 shows the signal and background results for both assays. As can be seen from Table 7, DTPA (BHHC
Fluorescence intensity measurements using anti-AFP antibody labeled with T) 2 -Eu 3+ whereas than 4 times higher fluorescence intensity measurements using anti-AFP antibody labeled with BHHCT-Eu 3+, back The ground was just 2.5 times higher.

【0151】[0151]

【表7】 [Table 7]

【0152】[0152]

【発明の効果】本発明によれば、水溶液中に容易に溶解
可能であり、標識される物質(または生体物質)との結
合基を有し、希土類イオンと容易に錯体を形成し、さら
に該錯体が水溶液中で充分安定であり、十分な蛍光強度
と長い蛍光寿命を有するという特徴を有する新規な標識
試薬が得られる。従って本発明にかかる新規な標識試薬
を用いることで、水溶液に溶けやすく、アミノ基などを
持つタンパク質、核酸塩基誘導体、オリゴヌクレオチ
ド、ホルモン及びその他の有機化合物などを水溶液中で
直接結合可能とするものである。さらに、該標識された
生体物質も十分な水溶性を有するものとなる。
According to the present invention, the compound is easily soluble in an aqueous solution, has a binding group to a substance to be labeled (or a biological substance), easily forms a complex with a rare earth ion, and A novel labeling reagent is obtained, which is characterized in that the complex is sufficiently stable in an aqueous solution and has a sufficient fluorescence intensity and a long fluorescence lifetime. Therefore, by using the novel labeling reagent according to the present invention, it is easily soluble in an aqueous solution and can directly bind proteins, nucleobase derivatives, oligonucleotides, hormones and other organic compounds having an amino group or the like in an aqueous solution. It is. Further, the labeled biological substance also has sufficient water solubility.

【0153】また、本発明によれば、本発明にかかる新
規標識試薬を用いることにより標識された物質(具体的
には、アミノ基やメルカプト基などを有するタンパク
質、ペプチド、核酸、核酸塩基とその誘導体、ヌクレオ
チド、ホルモン及びそのほかの有機化合物と共有結合形
成)を希土類イオンと反応させることにより非常に安定
な錯体を生成させ、その錯体が非常に長い蛍光寿命と強
い蛍光を有することを利用した蛍光標識方法が可能とな
るものである。
Further, according to the present invention, a substance labeled by using the novel labeling reagent according to the present invention (specifically, a protein, a peptide, a nucleic acid, a nucleic acid base having an amino group, a mercapto group, etc. Derivatives, nucleotides, hormones, and other organic compounds form covalent bonds) with rare earth ions to form a very stable complex, which has a very long fluorescence lifetime and strong fluorescence. This allows a labeling method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例にかかるNHS-DBHDAの合成法を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a method for synthesizing NHS-DBHDA according to an example of the present invention.

【図2】本発明の実施例にかかる、Gly3(BHHCT)とそれ
の活性エステルNHS-Gly3(BHHCT)の合成法を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a method for synthesizing Gly 3 (BHHCT) and its active ester NHS-Gly 3 (BHHCT) according to an example of the present invention.

【図3】本発明の実施例にかかる、BA(BHHCT)とそれの
活性エステルNHS-BA(BHHCT)の合成法を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a method for synthesizing BA (BHHCT) and its active ester NHS-BA (BHHCT) according to an example of the present invention.

【図4】本発明の実施例にかかる、DTPA(BHHCT)2とNHS-
DTPA(BHHCT)2の合成法を示す図である。
FIG. 4 shows DTPA (BHHCT) 2 and NHS- according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a method for synthesizing DTPA (BHHCT) 2 .

【図5】本発明の実施例にかかる、DTPA(BHHCT)2-Eu3+
溶液の励起 (Ex)と発光 (Em)スペクトルを示す図であ
る。[DTPA(BHHCT)2] = 3.6 x 10-7 M, [Eu3+] = 1.0 x
10-6 M. 0.05 M Tris-HCl buffer of pH 9.1.
FIG. 5 shows DTPA (BHHCT) 2 -Eu 3+ according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an excitation (Ex) and emission (Em) spectrum of a solution. [DTPA (BHHCT) 2 ] = 3.6 x 10 -7 M, [Eu 3+ ] = 1.0 x
10 -6 M. 0.05 M Tris-HCl buffer of pH 9.1.

【図6】本発明の実施例にかかるイムノアッセイで得ら
れた検量線を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a calibration curve obtained by an immunoassay according to an example of the present invention.

【図7】本発明の実施例にかかる、血清サンプルを希釈
した場合の検量線と、標準サンプルを希釈した場合の検
量線の比較を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a comparison between a calibration curve when a serum sample is diluted and a calibration curve when a standard sample is diluted according to an example of the present invention.

【図8】本発明の実施例にかかる、アッセイ法と既存の
エンザイムイムノアッセイ(ELISA)との相関性を検討
した結果を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the results of examining the correlation between an assay method and an existing enzyme immunoassay (ELISA) according to an example of the present invention.

【図9】BHHCT-Eu3+で標識した抗AFP抗体とNHS-DTPA(BH
HCT)2-Eu3+で標識した抗AFP抗体を用いた時間分解蛍光
イムノアッセイによるヒト血清中のAFP測定の検量線を
示す図である。
FIG. 9: Anti-AFP antibody labeled with BHHCT-Eu 3+ and NHS-DTPA (BH
FIG. 4 is a diagram showing a calibration curve of AFP measurement in human serum by a time-resolved fluorescence immunoassay using an anti-AFP antibody labeled with (HCT) 2 -Eu 3+ .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07D 207/416 C07D 207/416 C07F 5/00 C07F 5/00 D Fターム(参考) 2G054 AA06 CA21 CA22 CA23 CE01 CE10 EA03 4C069 AC31 AC32 BB02 BB17 BB34 BC12 BC18 4H006 AA03 AB92 4H048 AA03 AB92 VA11 VA20 VA30 VA32 VA40 VA42 VA70 VB10──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) C07D 207/416 C07D 207/416 C07F 5/00 C07F 5/00 DF term (reference) 2G054 AA06 CA21 CA22 CA23 CE01 CE10 EA03 4C069 AC31 AC32 BB02 BB17 BB34 BC12 BC18 4H006 AA03 AB92 4H048 AA03 AB92 VA11 VA20 VA30 VA32 VA40 VA42 VA70 VB10

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(1)で表される標識試薬。 【化1】 ここで、R2及びR3は、ベンゼン環のオルトまたはメタ
位に結合するβ-ジケトン基であって、一般式(2)で表さ
れる。 【化2】 ここで、R4は、−(CH2n−、 −NH(CH2
m−、−N(COCH3)(CH2l−、または−(CH
2kNH−を表し、n、m、k、lは0から10までの整
数を表す。Ar1は、次式(3)、(4)、(5)、(6)で表され
る基である。 【化3】 【化4】 【化5】 【化6】 5は、炭素数1から10までのパーフルオロアルキル基
を表す。また、R1は、一般式(7)で表される基である。 【化7】 ここで、R6は、−NH−、−NHNH−、−NHNH
−SO2−、−NH(CH2pNH−、−NH(CH2
qNH−SO2−、または式(8)または(9)で表される基を
表す。 【化8】 【化9】 R7は、一般式(10)で表される基である。 【化10】 ここで、R8は、−NCS,−NCO、−CO2H、−C
OX,−CO29、−N2X、−N3、−NH2、−X、
−CH2X,−SH、−SO2X、−SO3H、または−
SO3CF3を表し、R9は、式(11)、または(12)で表さ
れる基である。 【化11】 【化12】 また、sは1から10までの整数を表す。また、Xは、
F,Cl、Br、I、−NH(CH2t−NCSまた
は、式(13)、または(14)で表される基を表す。また、
p、q、t、uは1から10の整数を表す。 【化13】 【化14】
1. A labeling reagent represented by the general formula (1). Embedded image Here, R 2 and R 3 are β-diketone groups bonded to the ortho or meta position of the benzene ring, and are represented by the general formula (2). Embedded image Here, R 4 is — (CH 2 ) n —, —NH (CH 2 )
m -, - N (COCH 3 ) (CH 2) l -, or - (CH
2) represents a k NH-, n, m, k , l represents an integer of 0 to 10. Ar 1 is a group represented by the following formulas (3), (4), (5), and (6). Embedded image Embedded image Embedded image Embedded image R 5 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. R 1 is a group represented by the general formula (7). Embedded image Here, R 6 represents —NH—, —NHNH—, —NHNH
—SO 2 —, —NH (CH 2 ) p NH—, —NH (CH 2 )
q represents NH—SO 2 — or a group represented by the formula (8) or (9). Embedded image Embedded image R7 is a group represented by the general formula (10). Embedded image Here, R 8 is -NCS, -NCO, -CO 2 H, -C
OX, -CO 2 R 9, -N 2 X, -N 3, -NH 2, -X,
-CH 2 X, -SH, -SO 2 X, -SO 3 H or, -
Represents SO 3 CF 3 , and R 9 is a group represented by the formula (11) or (12). Embedded image Embedded image S represents an integer from 1 to 10. X is
It represents F, Cl, Br, I, -NH (CH 2) t -NCS or, a group represented by the formula (13), or (14). Also,
p, q, t, and u represent an integer of 1 to 10. Embedded image Embedded image
【請求項2】 一般式(15)で表される標識試薬。 【化15】 ここで、R10及びR11、またはR12及びR13はそれぞれ
のベンゼン環のオルトまたはメタ位に結合するβ-ジケ
トン基であって、一般式(16)で表される。 【化16】 ここで、R14は、−(CH2n−、 −NH(CH2
m−、−N(COCH3)(CH2l−、または−(CH
2kNH−を表し、n、m、k、lは0から10までの整
数を表す。Ar2は、式(3)、(4)、(5)、(6)で表される
基を表す。 【化17】 【化18】 【化19】 【化20】 15は、炭素数1から10までのパーフルオロアルキル基
を表す。また、R9は、一般式(17)または(18)で表され
る基である。 【化21】 【化22】 ここで、R16、R18、R19、R21は、−NH−、−NH
NH−、−NHNH−SO2−、−NH(CH2pNH
−、−NH(CH2qNH−SO2−、または式(8)、ま
たは(9)で示される基を表す。 【化23】 【化24】 17、R20は、−NCS,−NCO、−CO2H、−C
OX,−CO221、−N2X、−N3、−NH2、−X、
−CH2X,−SH、−SO2X、−SO3H、または−
SO3CF3を表し、R21は、式(11)、(12)で示される基
を表す。 【化25】 【化26】 また、sは1から10までの整数を表す。また、Xは、
F,Cl、Br、I、−NH(CH2t−NCS、また
は式(13)または(14)で示される基を表す。ここでp、
q、t、uは1から10の整数を表す。 【化27】 【化28】
2. A labeling reagent represented by the general formula (15). Embedded image Here, R 10 and R 11 , or R 12 and R 13 are β-diketone groups bonded to the ortho or meta positions of the respective benzene rings, and are represented by the general formula (16). Embedded image Here, R 14 represents — (CH 2 ) n —, —NH (CH 2 )
m -, - N (COCH 3 ) (CH 2) l -, or - (CH
2) represents a k NH-, n, m, k , l represents an integer of 0 to 10. Ar 2 represents a group represented by formulas (3), (4), (5), and (6). Embedded image Embedded image Embedded image Embedded image R 15 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. R 9 is a group represented by the general formula (17) or (18). Embedded image Embedded image Here, R 16 , R 18 , R 19 , and R 21 represent —NH—, —NH
NH -, - NHNH-SO 2 -, - NH (CH 2) p NH
—, —NH (CH 2 ) q NH—SO 2 —, or a group represented by the formula (8) or (9). Embedded image Embedded image R 17 and R 20 are -NCS, -NCO, -CO 2 H, -C
OX, -CO 2 R 21, -N 2 X, -N 3, -NH 2, -X,
-CH 2 X, -SH, -SO 2 X, -SO 3 H or, -
Represents SO 3 CF 3 , and R 21 represents a group represented by formulas (11) and (12). Embedded image Embedded image S represents an integer from 1 to 10. X is
It represents F, Cl, Br, I, a group represented by -NH (CH 2) t -NCS, or formula (13) or (14). Where p,
q, t, and u represent an integer of 1 to 10. Embedded image Embedded image
【請求項3】 請求項1または2のいずれかに記載の試
薬と、希土類金属イオンとからなる錯体を含む蛍光標識
剤。
3. A fluorescent labeling agent comprising a complex comprising the reagent according to claim 1 and a rare earth metal ion.
【請求項4】 請求項1または2のいずれかに記載の試
薬と、希土類金属イオンを用いることを特徴とする蛍光
標識方法。
4. A fluorescent labeling method using the reagent according to claim 1 and a rare earth metal ion.
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