CZ300906B6 - Non-fluorescent phthalocyanine and azaphthalocyanine derivatives as fluorescence extinguisher - Google Patents
Non-fluorescent phthalocyanine and azaphthalocyanine derivatives as fluorescence extinguisher Download PDFInfo
- Publication number
- CZ300906B6 CZ300906B6 CZ20080415A CZ2008415A CZ300906B6 CZ 300906 B6 CZ300906 B6 CZ 300906B6 CZ 20080415 A CZ20080415 A CZ 20080415A CZ 2008415 A CZ2008415 A CZ 2008415A CZ 300906 B6 CZ300906 B6 CZ 300906B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- substituted
- unsubstituted
- carbon atoms
- alkyl
- fluorescence
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Nefluoreskující deriváty ftalocyaninů a azaftalocyaninů jako zhášeče fluorescenceNon-fluorescent derivatives of phthalocyanines and azaphthalocyanines as fluorescence quenchers
Oblast technikyTechnical field
Toto řešení náleží do oblasti organické chemie a biochemie, resp. molekulární genetiky. Týká se zejména využití molekul zhášejících fluorescenci v biochemických testech.This solution belongs to the field of organic chemistry and biochemistry, respectively. molecular genetics. It relates in particular to the use of fluorescence quenching molecules in biochemical tests.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Použití fluorescenčních detekčních metod se stále více rozšiřuje v biochemickém a biofyzikálním výzkumu, ale i v klinické diagnostice, genetických analýzách, monitorování prostředí a dalších oblastech, kde nahrazuje radionuklidové metody. Jedná se o progresivní detekční metodu s mini15 málními riziky pro zdraví pracovníků a životní prostředí. Jako fluorescenční značící molekuly se používají nej častěji indocyaninová barviva, deriváty ťluoresceinu, případně 4,4-difluor—4-bora3a,4a-diaza-s-indacenu.The use of fluorescent detection methods is increasingly used in biochemical and biophysical research, but also in clinical diagnostics, genetic analyzes, environmental monitoring and other areas where it replaces radionuclide methods. It is a progressive detection method with minimal15 risks to workers' health and the environment. Indocyanine dyes, fluororescein derivatives or 4,4-difluoro-4-boron, 4a-diaza-s-indacene are most often used as fluorescent labeling molecules.
FluorescenceFluorescence
Fluorescence nastává, pokud dojde k emisi záření z excitovaného elektronového stavu jedním či více spontánními energetickými přechody. Fluorescence je tedy spinově dovolený zářivý přechod, obvykle z rovnovážné vibrační hladiny stavu Si do některé z vibračních hladin základního stavu Sq. Fluorescence je pozorovatelná během excitace látky, po jejím ukončení téměř okamžitě mizí, doba dohasínání se pohybuje v řádu 1O8 s.Fluorescence occurs when radiation from the excited electron state is emitted by one or more spontaneous energy transitions. Fluorescence is therefore a spin permissible radiative transition, usually from the equilibrium vibration level of the state Si to one of the vibration levels of the ground state Sq. Fluorescence excitation is observed in the substance after stopping almost immediately disappear, decay time is in the order of 1O 8.
Zhášení fluorescence je bimolekulámí proces, kdy dochází ke snížení kvantového výtěžku fluorescence beze změny fluorescenčního emisního spektra.Fluorescence quenching is a bimolecular process where the quantum yield of fluorescence is reduced without changing the fluorescence emission spectrum.
Některé metody detekce nebo kvantitativní analýzy DNA využívají kombinaci dvou barviv, z nichž první slouží jako emitor fluorescence (fluorofor) a druhé pro zhášení emitované fluorescence (zhášeč). Zhášení může být statické či dynamické (J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, Plenům, New York, 2nd edn, 1999). Při statickém zhášení tvoří donor a akceptor fluorescence nefluorescenční komplex. Tento mechanismus nevyžaduje překrý35 vání emisního a absorpčního spektra, nastává pouze v případě, že obě molekuly jsou v těsné blízkosti (Johansson, Cook, Chemistry - A European Journal, 9 (2003) 3466 až 347), (Tyagi, Bratu, Kramer, Nátuře Biotechnology 16 (1998) 49-53), Naproti tomu dynamické zhášení, při kterém dochází k přenosu energie z excitovaného fluoroforu na akceptor (zhášeč) se realizuje na určitou vzdálenost (asi do 100 Á) a podle Fórsterovy teorie (FOrster, Annalen der Physik, 2 (1948) 55 až 75) se emisní spektrum donoru fluorescence musí alespoň částečně překrývat s absorpčním spektrem akceptoru. Tento typ zhášení, označovaný také jako FRET (Foster resonance energy transfer) se také využívá při hybridi začních metodách.Some methods of detection or quantitative analysis of DNA use a combination of two dyes, the first serving as a fluorescence emitter (fluorophore) and the second for quenching the emitted fluorescence (quencher). Quenching can be static or dynamic (J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, Plenum, New York, 2nd January, 1999). In static quenching, the fluorescence donor and acceptor form a non-fluorescent complex. This mechanism does not require overlapping of emission and absorption spectra, only when both molecules are in close proximity (Johansson, Cook, Chemistry - A European Journal, 9 (2003) 3466-347), (Tyagi, Brat, Kramer, Nature) Biotechnology 16 (1998) 49-53), on the other hand, dynamic quenching, in which energy is transferred from an excited fluorophore to an acceptor, takes place over a distance (up to about 100 Å) and according to the Förster theory (Förster, Annalen der Physik , 2 (1948) 55-75), the emission spectrum of the fluorescence donor must at least partially overlap with the absorption spectrum of the acceptor. This type of quenching, also referred to as FRET (Foster Resonance Energy Transfer) is also used in hybridization methods.
Na využití dynamického i statického zhášení fluorescence, je založeno mnoho hybrídizačních sta45 novení DNA v biologickém materiálu ěi tkáni (Marras, Kramer, Tyagi, Nucleic Acids Research 30 (2002) El 22). Využívají se buď dvojice sond, kdy jsou obě značeny fluorescenčním barvivém nebo jedna fluorescenčním barvivém a druhá zhášecí molekulou (tzv. mono-labeled probes), nebo jediná sonda značená současně fluorescenčním barvivém i zhášecí molekulou (tzv. duallabeled probes, např. tzv. „molecular beacon“ nebo TaqMan sondy).Based on the use of both dynamic and static fluorescence quenching, many hybridization determinations of DNA in biological material and tissue have been based (Marras, Kramer, Tyagi, Nucleic Acids Research 30 (2002) El 22). Either pairs of probes are used, both labeled with a fluorescent dye or one with a fluorescent dye and the other with a mono-labeled probes, or with a single probe labeled with both a fluorescent dye and a quencher molecule (so-called duallabeled probes). molecular beacon ”or TaqMan probes).
Ke zhášení fluorescence jsou v současnosti využívány dva typy (generace) molekul. První typ má dnes již pouze okrajový význam. Patří sem starší látky typu derivátů fluoresceinu (např. tetramethylrhodaminy), které vykazují vlastní fluorescenci. Tato fluorescence zapříčiňuje nežádoucí pozadí pri experimentech a snižuje tak jejich citlivost. Do první generace patří i látky bez vlastní fluorescence, avšak s absorpčními maximy při relativně nízkých vlnových délkách. Sem můžeme zařadit např. 6-(;V-4'-karboxy^4-(dimethylamino))azobenzen (Chen, Wagner, Still, Science 279 (1998), 851 až 853). Ten sice zvyšuje citlivost měření, je ale využitelný pouze pro omezený počet fluoroforu emitujících při nízkých vlnových délkách,Two types (generations) of molecules are currently used to extinguish fluorescence. The first type is now of only marginal importance. These include older fluorescein derivatives (eg tetramethylrhodamines) that exhibit intrinsic fluorescence. This fluorescence causes undesirable background in experiments and thus decreases their sensitivity. Substances without their own fluorescence but with absorption maxima at relatively low wavelengths belong to the first generation. Examples include 6 - (N-4'-carboxy-4- (dimethylamino)) azobenzene (Chen, Wagner, Still, Science 279 (1998), 851-853). While this increases the sensitivity of the measurement, it is only useful for a limited number of fluorophore emitting at low wavelengths,
Tzv. „dark quenchers“ představují druhou, podstatně významnější skupinu molekul, v současnosti používaných pro zhášení fluorescence. Tyto látky vykazují extrémně nízkou nebo nulovou hodnotu vlastní fluorescence. Látek vhodných jako „dark quenchers“ je omezené množství, protože většina látek má vlastní fluorescenci. V praxi je pouze několik strukturních typů „dark quencherů“, a proto potřeba kompletně nových strukturních typů je silně aktuální. Absorpční maxima to komerčně dostupných „dark quencherů“ pokrývají téměř celou oblast emise fluorescence v současnosti používaných fluoroforu, každý z nich je však vhodný pro zhášení pouze omezeného počtu fluorescenčních molekul. Určité, ne zcela uspokojivě vyřešené problémy zůstávají především při zhášení emisí v oblastí dlouhých vlnových délek, přibližně nad 650 nm. To se týká některých fluorescenčních indocyaninových barviv, např. Cy5™, Cy5,5™, Cy7™ (US 5 556 959 aTzv. Dark quenchers represent the second, significantly more important group of molecules currently used for quenching fluorescence. These substances exhibit extremely low or zero intrinsic fluorescence. Substances suitable as dark quenchers are limited because most substances have their own fluorescence. In practice, there are only a few structural types of dark quenchers, and therefore the need for completely new structural types is strongly relevant. The absorption maxima of commercially available dark quenchers cover almost the entire fluorescence emission range of the currently used fluorophore, but each is suitable for quenching only a limited number of fluorescent molecules. Certain, not entirely satisfactorily solved problems remain especially when extinguishing emissions in the long wavelength range, above 650 nm. This applies to some fluorescent indocyanine dyes, eg Cy5 ™, Cy5,5 ™, Cy7 ™ (US 5,556,959 and
US 5 088 044). Použití molekul zhášejících fluorescenci v této oblasti je limitováno jejich nedostatečnou stabilitou v některých aplikacích, např. za standardních podmínek chemické syntézy a zpracování oligonukleotidů, používaných jako značené sondy. V současnosti nejčastěji používané „dark quenchers“ jsou chemicky charakteru azobarviv. Do této kategorie patří např. Epoch Eclips™ Quencher (US 6 727 356), Black Hole Quenchers (BHQ™) (US 7 019 129) a látky typu azopyridiniových sloučenin (WO 2005/030979A2).US 5,088,044). The use of fluorescence quenching molecules in this region is limited by their lack of stability in some applications, eg, under standard conditions of chemical synthesis and processing of oligonucleotides used as labeled probes. The most commonly used dark quenchers are chemically azo dyes. This category includes, for example, the Epoch Eclips ™ Quencher (US 6,727,356), Black Hole Quenchers (BHQ ™) (US 7,019,129), and azopyridinium compounds (WO 2005 / 030979A2).
Epoch Eclipse™ Quencher, (US 6 727 356) má absorpční maximum při 522 nm, což je vhodné pro zhášení tradičně používaného fluoresceinu, je to ale příliš nízká vlnová délka pro zhášení modernějších fluoroforu jako jsou indocyanínová barviva (např. Cy5™).The Epoch Eclipse ™ Quencher, (US 6,727,356) has an absorption maximum at 522 nm, which is suitable for quenching traditionally used fluorescein, but it is too low a wavelength to quench more modern fluorophores such as indocyanine dyes (eg Cy5 ™).
Skupinu Black Hole Quenchers (BHQ™) tvoří ji 4 základní struktury označované BHQ™0™ až BHQ-3™. BHQ-0™ a BHQ-1™ mají absorpční maxima při 493, resp. 534 nm a mohou se efektivně použít také pouze pro zhášení fluoresceinu nebo jemu blízkých rhodaminových fluoroforů, emitujících při nižších vlnových délkách. BHQ-2™ (4r-(4-nitroxphenyldiazo)-2 -metho30 xy-5'm-methoxyazobenzen) absorbuje při 579 nm a může být použit pro zhášení fluorescence Cy5™, ale překrytí jeho emisního spektra (662 nm) s absorpčním spektrem tohoto quencheru (což je jedna z důležitých podmínek účinného dynamického zhášení) není zdaleka optimální. Problematická je potom jeho schopnost zhášení fluoroforu Cy5,5™ (emise přibližně při 707 nm, v závislosti na konjugované molekule) a minimální zhášení barviva Cy7™, které emituje fluores35 cenci při 770 nm. Poslední ze skupiny BHQ™, BHQ-3™ (chemicky 3-diethylamino-5~fenyI7-(4-diethylamino)fenylazofenazinium chlorid) má sice absorpční maximum při 672 nm, které se dobře překrývá s emisním spektrem nejčastěji používaného indocyan i nového fluoroforu Cy5™, jeho nevýhodou aleje nedostatečná stabilita za běžných podmínek syntézy a zpracování oligonukleotidů a tedy problematická praktická použitelnost. Podobně jako je tomu u BHQ-2™, jeho absorpční spektrum nepokrývá dobře emisi Cy7™.The Black Hole Quenchers (BHQ ™) group consists of 4 basic structures called BHQ ™ 0 ™ to BHQ-3 ™. BHQ-0 ™ and BHQ-1 ™ have absorption maxima at 493, respectively. 534 nm and can also be effectively used only for quenching fluorescein or its close rhodamine fluorophores, emitting at lower wavelengths. BHQ-2 ™ (4 R - (4-nitroxphenyldiazo) -2-5'm -metho30 xy-methoxyazobenzen) absorbs at 579 nm may be used for Cy5 ™ fluorescence quenching, but the overlap of the emission spectrum (662 nm) absorption spectrum of this quencher (which is one of the important conditions for efficient dynamic quenching) is far from optimal. His ability to quench the fluorophore Cy5.5 ™ (emission at approximately 707 nm, depending on the conjugated molecule) and minimal quenching of the Cy7 ™ dye that emits fluorescence at 770 nm are then problematic. The last of BHQ ™, BHQ-3 ™ (chemically 3-diethylamino-5-phenyl-7- (4-diethylamino) phenylazophenazinium chloride), has an absorption maximum at 672 nm, which overlaps well with the emission spectrum of the most commonly used indocyanine Cy5 fluorophore However, its disadvantage is the lack of stability under normal oligonucleotide synthesis and processing conditions and hence problematic practical applicability. Similar to BHQ-2 ™, its absorption spectrum does not well cover Cy7 ™ emission.
Další molekuly, používané pro zhášení fluorescence, QSY™ quenchery (US 6 399 392), jsou chemicky charakteru rhodaminových derivátů, jejichž stabilita za standardních podmínek syntézy a deprotekce oligonukleotidů také není uspokojivá. Kromě toho také nepokrývají svými absorpč45 nimi maximy dostatečně oblast nad 700 nm. Ke zhášení se používají také asymetrická cyaninová barviva (US 6 348 596), rovněž nepřesahující svou absorpcí přes 700 nm.Other molecules used for quenching fluorescence, QSY ™ quenchers (US 6,399,392), are chemically rhodamine derivatives whose stability under standard oligonucleotide synthesis and deprotection conditions is also not satisfactory. In addition, they also do not sufficiently cover the area above 700 nm with their absorption45. Asymmetric cyanine dyes are also used for quenching (US 6,348,596), also not exceeding an absorption of over 700 nm.
Naproti tomu sloučeniny, které jsou předmětem vynálezu, se vyznačují strukturou stabilní jak za podmínek syntézy oligonukleotidů, tak i v reagenciích a podmínkách, používaných standardně při jejich zpracování. Jejich další výhodou je, že vhodnou kombinací lze docílit absorpčního maxima v rozmezí 620 nm až 770 nm (Obrázek 1). Oblast emise fluoresceinu a rhodaminů při nižších vlnových délkách potom pokrývá další výrazný absorpční pás (Obrázek 1). Lze tedy připravit sloučeniny optimálně zhášející všechny používané fluorofory, včetně indocyaninových, emitujících fluorescenci vysoko nad 700 nm.In contrast, the compounds of the present invention are characterized by a structure that is stable both under the conditions of oligonucleotide synthesis and in the reagents and conditions normally used in their processing. Their further advantage is that with a suitable combination an absorption maximum in the range 620 nm to 770 nm can be achieved (Figure 1). The region of emission of fluorescein and rhodamines at lower wavelengths then covers another significant absorption band (Figure 1). Thus, compounds optimally quenching all used fluorophores, including indocyanine emitting fluorescence high above 700 nm, can be prepared.
CZ JUU^UO DOCZ JUU ^ UO DO
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Předmětem vynálezu je použití sloučenin obecného vzorce I jako zhášečů fluorescence. 5 Sloučeniny použitelné podle vynálezu jsou tedy sloučeniny následujícího vzorceIt is an object of the invention to use compounds of formula I as fluorescence quenchers. Thus, the compounds useful in the present invention are those of the following formula
VIN
kde n je Oaž 15 10 m jel až 8where n is 0 to 15 10 m rode to 8
A, B, C, D jsou nezávisle na sobě následující aromatické kruhy príkondenzované na základní makrocyklus: benzen, 2,3—pyridin, 3,4-pyridin, pyrazin, pyrimidin, pyridazin, 2,3-naftalen, 2,3chinolin, 2,3-chinoxalin, 6,7-chinoxalin, pyrazinopyrazin.A, B, C, D are independently the following aromatic rings fused to the basic macrocycle: benzene, 2,3-pyridine, 3,4-pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, 2,3-naphthalene, 2,3-quinoline, 2 , 3-quinoxaline, 6,7-quinoxaline, pyrazinopyrazine.
E je libovolný substituentE is any substituent
Rl, R2 jsou nezávisle na sobě H, substituovaný nebo nesubstituovaný nasycený i částečně či zcela nenasycený Ci-C)8 alkyl substituovaný nebo nesubstituovaný Cj-Ci8 cykloalkyl, který může být i částečně nenasycený, substituovaný nebo nesubstituovaný nasycený i částečně či zcela nenasycený rozvětvený Ci-Ci8 alkyl, substituovaný nebo nesubstituovaný polyalkylenoxy řetězec obsahující 2 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný rozvětvený polyalkylenoxy řetězec obsahující 2 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný aryl obsahující 6 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný heteroaryl obsahující 1 až 18 uhlíků a 1 až 6 heteroatomů O, S, N, Se, substituovaný nebo nesubstituovaný alkylaryl obsahující 7 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný alkylheteroaryl obsahující 2 až 18 uhlíků a 1 až 6 heteroatomů O, S, N, Se, substituovaný nebo nesubstituovaný acyl obsahující 1 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný alkoxykarbonyl obsahující 1 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný aminoalkyl substituent obsahující 1 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný alkylaminoalkyl obsahující 1 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný dialkylaminoalkyl obsahující 1 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný trialkylammonium alkyl obsahující 1 až 18 uhlíků a kdy doplňující iont je F“, Cl, Br“, Γ, CH3OSO3', CH3CH2OSO3, Rl a R2 společně tvoří =N-Ar, kde Ar je substituovaný nebo nesubstituovaný aryl obsahující 6-18 uhlíků nebo heteroaryl obsahující 1 až 18 uhlíků a 1 až 6 heteroatomů O, S, N, Se, Rl a R2 společně tvoří =N-OR3. Výše uvedené Rl a R2 mohou být také spojeny do cyklu, který muže být součástí i dalších cyklů jak nasycených, tak nenasycených, včetně heterocyklu. Výše uvedené Rl a R2 mohou být také spojeny do cyklu spojujícího dva NR1R2 substituenty na jednom A do cyklu. Výše uvedené Rl a R2 mohou být také spojeny do cyklu spojujícího dva NR1R2 substituenty na A a B nebo A a C do cyklu. Pokud /w>l, pak jednotlivé NR1R2 mohou, ale nemusí být shodné. Alkylové části uvažovaných substituentů mohou být i nenasycené.R 1, R 2 are independently H, substituted or unsubstituted saturated or partially or fully unsaturated C 1 -C 18 alkyl substituted or unsubstituted C 1 -C 18 cycloalkyl, which may be partially unsaturated, substituted or unsubstituted saturated or partially or fully unsaturated branched C 1 -C 18 alkyl, substituted or unsubstituted polyalkyleneoxy chain of 2 to 18 carbons, substituted or unsubstituted branched polyalkylenoxy chain of 2 to 18 carbons, substituted or unsubstituted aryl of 6 to 18 carbons, substituted or unsubstituted heteroaryl of 1 to 18 carbons and 1 up to 6 heteroatoms of O, S, N, Se, substituted or unsubstituted alkylaryl containing 7 to 18 carbons, substituted or unsubstituted alkylheteroaryl containing 2 to 18 carbons, and 1 to 6 heteroatoms O, S, N, Se, substituted or unsubstituted acyl containing 1 to 18 carbons 1 8 carbons, substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl of 1 to 18 carbons, substituted or unsubstituted aminoalkyl of 1 to 18 carbons, substituted or unsubstituted alkylaminoalkyl of 1 to 18 carbons, substituted or unsubstituted dialkylaminoalkyl of 1 to 18 carbons, substituted or unsubstituted trialkylammonium alkyl containing 1 to 18 carbons and wherein the complementary ion is F ", Cl, Br", Γ, CH 3 OSO 3 ', CH 3 CH 2 OSO 3, R 1 and R 2 together form = N-Ar wherein Ar is a substituted or unsubstituted aryl of 6-18 carbons or heteroaryl containing 1 up to 18 carbons and 1 to 6 heteroatoms of O, S, N, Se, R 1 and R 2 together form = N-OR 3. The above R1 and R2 may also be combined into a cycle which may be part of other cycles, both saturated and unsaturated, including the heterocycle. The above R1 and R2 may also be linked to the ring linking two NR1R2 substituents on one A to the ring. The above R1 and R2 may also be joined to the ring linking the two NR1R2 substituents on A and B or A and C into the ring. If / w> 1, then the individual NR 1 R 2 may or may not be the same. The alkyl portions of the contemplated substituents may also be unsaturated.
-3CZ 300906 B6-3GB 300906 B6
M je 2H, 2Li, 2Na, 2K, 2Rb, 2Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Se, Y, La, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, B, Al, Ga, In, TI, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, Ce, Př, Nd, Pm, Srn, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Th, U.M is 2H, 2Li, 2Na, 2K, 2Rb, 2Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Se, Y, La, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, Ce, Pr, Nd, Pm, De, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Th, U.
Y je halogen, OR3, NR1R2, SR3, OSÍOR3R4R5 k je 0 až 2.Y is halogen, OR 3, NR 1 R 2, SR 3, OSOR 3 R 4 R 5 k is 0 to 2.
R3, R4, R5 jsou nezávisle na sobě H, substituovaný nebo nesubstituovaný nasycený i částečně či io zcela C|-C)8 nenasycený alkyl, substituovaný nebo nesubstituovaný C3-C|8 cykloalkyl, který může být i částečně nenasycený, substituovaný nebo nesubstituovaný rozvětvený nasycený i částečně či zcela nenasycený Ct-C|8 alkyl, substituovaný nebo nesubstituovaný polyalkylenoxy řetězec obsahující 2 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný rozvětvený polyalkylenoxy řetězec obsahující 2 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný aryl obsahující 6 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný heteroaryl obsahující 1 až 18 uhlíků a 1 až 6 heteroatomů O, S, N, Se, substituovaný nebo nesubstituovaný as alkylaryl obsahující 7 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný alkylheteroaryl obsahující 2 až 18 uhlíků a 1 až 6 heteroatomů O, S, N, Se. Alkylové části uvažovaných substituentů mohou být i nenasycené.R 3, R 4, R 5 are independently H, substituted or unsubstituted saturated or partially or completely C 1 -C 18 unsaturated alkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 6 alkyl; 8 cycloalkyl which may be partially unsaturated, substituted or unsubstituted branched saturated or partially or fully unsaturated, C t -C | 8 alkyl, substituted or unsubstituted polyalkyleneoxy chain containing 2-18 carbons, substituted or unsubstituted branched polyalkyleneoxy chain containing 2-18 carbons, substituted or unsubstituted aryl containing 6 to 18 carbons, substituted or unsubstituted heteroaryl containing 1 to 18 carbons and 1 to 6 heteroatoms O, S, N, Se, substituted or unsubstituted C 7 -C 18 alkylaryl, substituted or unsubstituted C 2 -C 18 alkyl heteroaryl and 1 to 6 O, S, N, Se heteroatoms. The alkyl portions of the contemplated substituents may also be unsaturated.
Substituent E je libovolný, preferovány jsou následující na sobě nezávislé substituenty: H, substituovaný nebo nesubstituovaný C(-Ci8 alkyl, substituovaný nebo nesubstituovaný C3-Ct8 cykloalkyl, kteiý může být i částečně nenasycený, substituovaný nebo nesubstituovaný rozvětvený C,C]8 alkyl, substituovaný nebo nesubstituovaný částečně či zcela nenasycený Ci-C|8 alkyl, substituovaný nebo nesubstituovaný polyalkylenoxy řetězec obsahující 2 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný rozvětvený polyalkylenoxy řetězec obsahující 2 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný aryl obsahující 6 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný heteroaryl obsahující 1 až 18 uhlíků a 1 až 6 heteroatomů O, S, N, Se, substituovaný nebo nesubstituovaný alkylaryl obsahující 7 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný alkylheteroaryl obsahující 2 až 18 uhlíků a 1 až 6 heteroatomů O, S, N, Se, substituovaný nebo nesubstituo30 váný Ct^Ci8 alkoxy, substituovaný nebo nesubstituovaný Cj—C18 alkylsulfanyl, substituovaný nebo nesubstituovaný polyalkylenoxy substituent obsahující 1 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný aryloxy obsahující 6 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný arylsulfanyl obsahující 6 až 18 uhlíků, substituovaný nebo nesubstituovaný heteroaryloxy obsahující 6 až 18 uhlíků a 1 až 6 heteroatomů O, S, N, Se obsažených v cyklu, substituovaný nebo nesub35 stituovaný heteroarylsulfanyl obsahující 6 až 18 uhlíků a lažó heteroatomů O, S, N, Se obsažených v cyklu, halogen, -NO2, ~NO, -COH, -CN, -NCS, -NCO, -C00R3, -CONR1R2, -COC1, -COBr, -SO2CI, -SO2NR1R2, -SO3R3, -OH (která může být i esterifikována), -SH (která může být i esterifikována), -S-S-(2-pyridyl), -PO(OR3)(OR4), -OP(OR3)(NR1R2), -Nv Součástí substituentu E mohou být i soli utvořené jak z kyselých, tak bazických funkčních skupin obecně známým způsobem. Součástí substituentu E mohou být i kvartérní amoniové soli. Alkylové části uvažovaných substituentu mohou být i nenasycené.E is an arbitrary substituent, preferred are the following substituents independently of each other H, substituted or unsubstituted C (-C 8 alkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C t8 cycloalkyl, who may also be partly unsaturated, substituted or unsubstituted branched C, C] C 8 -C 8 alkyl, substituted or unsubstituted partially or fully unsaturated C 1 -C 18 alkyl, substituted or unsubstituted polyalkylenoxy of 2 to 18 carbons, substituted or unsubstituted branched polyalkylenoxy of 2 to 18 carbons, substituted or unsubstituted aryl of 6 to 18 carbons, substituted or unsubstituted heteroaryl containing 1 to 18 carbons and 1 to 6 heteroatoms of O, S, N, Se, substituted or unsubstituted alkylaryl containing 7 to 18 carbons, substituted or unsubstituted alkylheteroaryl containing 2 to 18 carbons and 1 to 6 heteroatoms of O, S, N, Se, substituted or unsubstituted C 1 -C 18 alkoxy, substituted or unsubstituted C 1 -C 18 alkylsulfanyl, substituted or unsubstituted polyalkyleneoxy substituent of 1 to 18 carbons, substituted or unsubstituted aryloxy of 6 to 18 carbons, substituted or unsubstituted arylsulfanyl of 6 to 18 carbons substituted or unsubstituted heteroaryloxy containing from 6 to 18 carbons and 1 to 6 heteroatoms of O, S, N, Se contained in the ring, substituted or unsubstituted heteroarylsulfanyl containing from 6 to 18 carbons and lazo heteroatoms of O, S, N, Se contained in the ring, halogen , -NO 2 , -NO, -COH, -CN, -NCS, -NCO, -C00R 3, -CONR 1 R 2 , -COC 1, -COBr, -SO 2 Cl, -SO 2 NR 1 R 2 , -SO 3 R 3, -OH ( which may also be esterified), -SH (which may also be esterified), -SS- (2-pyridyl), -PO (OR 3) (OR 4), -OP (OR 3) (NR 1 R 2), -N In Part E salts formed from both acidic and basic f The function groups are generally known. Substituent E may also include quaternary ammonium salts. The alkyl portions of the contemplated substituents may also be unsaturated.
Výhodnými sloučeninami jsou látky, kde m je 2 až 8. Výhodnými sloučeninami jsou sloučeniny, kde A, B, C a D nezávisle na sobě jsou zejména pyrazin nebo 6,7-chinoxalin. Výhodnými sloučeninami jsou sloučeniny bez centrálního kovu (M=2H),Preferred compounds are those wherein m is 2 to 8. Preferred compounds are those wherein A, B, C and D independently of each other are especially pyrazine or 6,7-quinoxaline. Preferred compounds are those without a central metal (M = 2H),
-4CZj JUU7UO DO-4CZj JUU7UO DO
Obzvláště výhodnými sloučeninami jsou sloučeniny obecného vzorce IIParticularly preferred compounds are those of formula II
kde A, B, C a D jsou nezávisle na sobě pyrazin nebo 6,7-chinoxalin,wherein A, B, C and D are independently pyrazine or 6,7-quinoxaline,
R6, R7, R8, R9, R10, RI 1, R12 jsou nezávisle na sobě H, nasycený i Částečně či zcela nenasycený Cj—Cg alkyl, fenyl, heteroaryl obsahující 1 až 6 uhlíků a 1 až 6 heteroatomů O, S, N, Se, alkylaryl obsahující 7 až 10 uhlíků, alkylheteroaryl obsahující 2 až 7 uhlíků a 1 až 6 heteroatomů O, S, N, Se, acyl obsahující 1 až 8 uhlíků, nasycený i částečně nenasycený C3-Cio cykloalkyl. R6 a R7, R8 a R9, R10 a RI 1, R12 a R13 mohou být také spojeny za vzniku nasyceného nebo io částečně nenasyceného cyklu. R6 a R8, R10 a R12 mohou být také spojeny za vzniku nasyceného nebo částečně nenasyceného cyklu.R 6, R 7, R 8, R 9, R 10, R 11, R 12 are independently H, saturated or partially or fully unsaturated C 1 -C 8 alkyl, phenyl, heteroaryl containing 1 to 6 carbons and 1 to 6 heteroatoms of O, S, N, Se, (C 7 -C 10) alkyl aryl, (C 2 -C 7) alkylheteroaryl (C 1 -C 6) heteroatom, C 1 -C 8 acyl, saturated and partially unsaturated C 3 -C 10 cycloalkyl. R6 and R7, R8 and R9, R10 and R11, R12 and R13 can also be combined to form a saturated or partially unsaturated cycle. R 6 and R 8, R 10 and R 12 may also be combined to form a saturated or partially unsaturated cycle.
R13 je vhodně substituovaný nasycený i částečně či zcela nenasycený C3-C12 alkyl, vhodně substituovaný fenyl, vhodně substituovaný heteroaryl obsahující 1 až 6 uhlíků a 1 až 6 hetero15 atomů O, S, N, Se, vhodně substituovaný alkylaryl obsahující 7 až 12 uhlíků, vhodně substituovaný alkylheteroaryl obsahující 2 až 7 uhlíků a 1 až 6 heteroatomů O, S, N, Se. Vhodným substituentem je míněn -OH, -SH, -S-S-{2-pyridyl), -NHR3, -NCS, -NCO, -COH, -N3, -COCI, -SO2C1, -OP(OR3)(NR4R5), substituovaný i nesubstituovaný -COOH, -SO3H, - PO3H> Dále jsou vhodnými substituenty aktivní estery, zejména pentafluorfenylester, p-nitrofenyl ester, a aktivní estery typu -COOX, kde X patří mezi následující struktury:R 13 is suitably substituted saturated or partially or fully unsaturated C 3 -C 12 alkyl, suitably substituted phenyl, suitably substituted C 1 -C 6 heteroaryl and 1 to 6 hetero15 O, S, N, Se atoms, suitably substituted C 7 -C 12 alkylaryl, suitably substituted alkyl heteroaryl containing 2 to 7 carbons and 1 to 6 heteroatoms of O, S, N, Se. A suitable substituent is -OH, -SH, -SS- (2-pyridyl), -NHR 3, -NCS, -NCO, -COH, -N 3 , -COCl, -SO 2 Cl, -OP (OR 3) (NR 4 R 5 ) ), substituted and unsubstituted -COOH, -SO 3 H, - PO 3 H> Further suitable substituents are active esters, especially pentafluorophenyl ester, p-nitrophenyl ester, and active esters of the -COOX type, where X belongs to the following structures:
M je 2H, Zn, Cu, Ni, Cd, Mg;M is 2H, Zn, Cu, Ni, Cd, Mg;
R3, R4, R5 mají význam uvedený u obecného vzorce I.R 3, R 4, R 5 are as defined for formula (I).
Výhodnými sloučeninami není obsah vynálezu zcela vyčerpán ani omezen.The preferred compounds are not fully exhausted or restricted.
Předmětné sloučeniny patří do skupiny ftalocyaninových a azaftalocyaninových barviv a jim příbuzných rozšířených homologů. Tato barviva se doposud využívala v mnoha různých aplikacích, např.: na filtraci tabákového kouře (EP 1 594 376), optické nosiče dat (CZ 2003-832 A3), na označování minerálních olejů (CZ 296 339 B6), ve fotodynamické terapii (Zimcik, Miletin, Musil, Kopecký, Kubza, Brault, Journal of Photochemistry and Photobiology A:Chemistry 183 (2006) 59 až 69), jako fluorescenční sondy (US 5 438 135). Způsob přípravy předmětných sloučenin vychází z obecných znalostí o syntéze těchto makrocyklů (Kadish, Smith, Guilard: TheThe subject compounds belong to the group of phthalocyanine and azaphthalocyanine dyes and their extended homologues. To date, these dyes have been used in many different applications, such as: tobacco smoke filtration (EP 1 594 376), optical data carriers (CZ 2003-832 A3), mineral oil labeling (CZ 296 339 B6), photodynamic therapy ( Zimcik, Miletin, Musil, Kopecky, Kubza, Brault, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 183 (2006) 59-69), as fluorescent probes (US 5,438,135). The method for preparing the subject compounds is based on general knowledge of the synthesis of these macrocycles (Kadish, Smith, Guilard: The
Porphyrin Handbook, vols. 15 až 20. New York: Academie Press, 2003). Na rozdíl od výše uve-5CZ 300906 B6 děných příkladů, předmětné sloučeniny vykazují velice nízkou až nulovou fluorescenci a v závislosti na velikosti konjugovaného systému jejich absorpční spektrum překrývá v dostatečném množství fluorescenční emisní spektra používaných fluoroforu (Obr, 1). Jsou proto vhodné jak pro dynamické, tak i pro statické zhášení fluorescence.Porphyrin Handbook, vol. 15-20. New York: Academic Press, 2003). In contrast to the above examples, the present compounds exhibit very low to zero fluorescence and, depending on the size of the conjugate system, their absorption spectrum overlaps with a sufficient amount of the fluorescence emission spectra of the fluorophores used (Fig. 1). They are therefore suitable for both dynamic and static quenching of fluorescence.
Společným rysem předmětných sloučenin je základní makrocyklické jádro zodpovědné za absorpci záření emitovaného fluorofory. Charakter základního skeletu (čili A, B, C a D) ovlivňuje posun (bathochromní nebo hypsochromní) hlavního absorpčního maxima, jež se pohybuje v oblasti cca 620 nm až 800 nm, což odpovídá překryvu s emisními spektry běžně využívaných io fluoroforu, dokonce i těch emitujících pri vysokých vlnových délkách nad 700 nm (Obr. 1).A common feature of the present compounds is the basic macrocyclic nucleus responsible for the absorption of radiation emitted by fluorophores. The nature of the basic skeleton (or A, B, C and D) affects the shift (bathochromic or hypsochromic) of the main absorption maximum, which is in the range of approximately 620 nm to 800 nm, corresponding to the overlap with emission spectra commonly used by fluorophore, emitting at high wavelengths above 700 nm (Fig. 1).
Předmětné sloučeniny vykazují navíc i další absorpční maximum v oblasti okolo 500 nm, které je vhodné pro fluorofory emitující při nízkých vlnových délkách. Základním předpokladem pro zhášení fluorescence je přítomnost minimálně jednoho periferního substituentu NR1R2, který je zodpovědný za nízkou, popř. nulovou emisi absorbované energie ve formě fotonu, a proto také za zhášení fluorescence emitované fluoroforem. Energie přijatá zhášečem (předmětnou sloučeninou) od fluoroforu je uvolněna přeskokem elektronu z volného elektronového páru dusíku této skupiny do konjugovaného systému (tzv. fotoindukovaný transfer elektronu) a nedochází proto k emisi fotonu. Ostatní substituenty E již nehrají významnou roli pro vlastní mechanismus účinku.In addition, the present compounds exhibit an additional absorption maximum in the region of about 500 nm which is suitable for fluorophores emitting at low wavelengths. The basic prerequisite for the quenching of fluorescence is the presence of at least one peripheral substituent NR1R2, which is responsible for the low and / or low carbon content. zero emission of absorbed energy in the form of photon and therefore also for quenching the fluorescence emitted by the fluorophore. The energy received by the quencher (the subject compound) from the fluorophore is released by electron hopping from the free electron pair of nitrogen of this group into the conjugated system (the so-called photoinduced electron transfer) and therefore no photon emission occurs. The other E substituents no longer play a significant role in the actual mechanism of action.
Počet substituentů NR1R2, čili w, může být 1 až 8, aby předmětné sloučeniny neměly vlastní fluorescenci, a tudíž byly využitelné ke zhášení. Sloučeniny připravené podle příkladů 1 až 6 mají různé. Sloučenina (Vil) (/w=0) nezháší fluorescenci a sama dokonce emituje silnou fluorescenci (kvantový výtěžek fluorescence v pyridinu je 0,13). Sloučenina (IX) (m=l) má již velmi nízkou vlastní fluorescenci (kvantový výtěžek fluorescence v pyridinu je 0,005). Sloučeniny (III—VI) (m=8) a (Vlil) (w-2) již nemají deteko vatě lnou fluorescenci a jsou proto ideální pro zhášení fluorescence.The number of NR 1 R 2 substituents, or w, may be 1 to 8 so that the subject compounds do not have intrinsic fluorescence and thus be useful for quenching. The compounds prepared according to Examples 1 to 6 have different. Compound (Vil) (/ w = 0) does not quench fluorescence and even emits strong fluorescence itself (quantum yield of fluorescence in pyridine is 0.13). Compound (IX) (m = 1) already has a very low intrinsic fluorescence (quantum fluorescence yield in pyridine is 0.005). Compounds (III-VI) (m = 8) and (VIII) (w-2) no longer have detectable fluorescence and are therefore ideal for quenching fluorescence.
Předmětem vynálezu je také použití předmětných sloučenin ke značení pevné fáze (Příklad 7) s následnou syntézou biomolekul typu nukleových kyselin (Příklad 8), peptidů, proteinů, čili pří30 prava konjugátů. Biomolekuly mohou být také značeny post-synteticky buď fluoroforem nebo předmětnými sloučeninami obecně známými metodami (Haugland, Handbook of fluorescent probes and research products, 9th edition, Molecular Probes Inc.:Eugene, 2002). Výhodnými biomolekulami jsou nukleové kyseliny.The invention also relates to the use of the present compounds to label solid phase (Example 7) followed by synthesis of nucleic acid type biomolecules (Example 8), peptides, proteins, or preparation of conjugates. Biomolecules can also be labeled post-synthetically with either fluorophore or the subject compounds by generally known methods (Haugland, Handbook of Fluorescent Probes and Research Products, 9th edition, Molecular Probes Inc.: Eugene, 2002). Preferred biomolecules are nucleic acids.
Předmětem vynálezu je dále použití konjugátů biomolekul s předmětnými sloučeninami ke zhášení fluorescence a to jak principem dynamického, tak statického zhášení u standardně používaných fluoroforu emitujících v rozsahu 400 nmaž820 nm. Příklad 9 dokazuje funkčnost obou typů zhášení. Příklad 9 také dokazuje funkčnost zhášení u tzv. mono-labeled probes (tzn. u konjugátů biomolekul s navázaným jen jedním barvivém buď fluoroforem nebo zhášečem). PříkladThe invention furthermore relates to the use of conjugates of biomolecules with the subject compounds for quenching fluorescence, both by dynamic and static quenching, for standard fluorophores emitting in the range of 400 nm to 820 nm. Example 9 demonstrates the functionality of both types of quenching. Example 9 also demonstrates the quenching functionality of the so-called mono-labeled probes (i.e., biomolecule conjugates bound with only one dye either by fluorophore or quencher). Example
10 ukazuje použití pro tzv. dual-labeled probes tzn. u konjugátů, které obsahují na jedné biomolekule současně obě barviva, jak fluorofor, tak zhášec.10 shows the use for dual-labeled probes i.e. for conjugates that contain both fluorophore and quencher at the same time on one biomolecule.
Popis obrázků na výkresech 45Description of the Drawings 45
Obr. 1. Srovnání absorpčních spekter sloučenin III, IV a V s emisními maximy (horní řada) běžně používaných fluoroforu.Giant. 1. Comparison of absorption spectra of compounds III, IV and V with emission maxima (top row) of commonly used fluorophore.
Obr. 2. Syntetická cesta pro výrobu konjugátů sloučeniny (III) s nukleovými kyselinami.Giant. Synthetic route for the production of conjugates of compound (III) with nucleic acids.
Obr. 3. Přímý záznam detekované fluorescence generované reakcí sondy, oligonukleotidu S5, připraveného podle Příkladu 8, při reakci popsané v Příkladu 10. Vždy dvě na sobě ležící linie představují duplikát reakce. Dvojice linií s nižší intenzitou fluorescence představuje srovnávací sondu značenou zhášecí molekulou BHQ-2™, dvojice linií s vyšší intenzitou představuje sondu, oligonukleotid S5. Z výkresu je zřetelný vyšší nárůst fluorescence u vzorku s oligonukleotidemGiant. 3. Directly recording the detected fluorescence generated by the reaction of the probe, oligonucleotide S5, prepared according to Example 8, in the reaction described in Example 10. Two adjacent lines each represent a duplicate of the reaction. A pair of lower fluorescence intensity lines represents a comparison probe labeled with the quenching molecule BHQ-2 ™, a pair of higher intensity lines represents a probe, oligonucleotide S5. The drawing shows a higher increase in fluorescence in the sample with the oligonucleotide
-6VÍJ JUU7UU nu-6YE JUU7UU nu
S5 v porovnání se sondou značenou zhášecí molekulou BHQ-2™, tj. výrazně lepší parametry zhášení zhášecí molekuly, která je předmětem vynálezu a je použita v oligonukleotidu S5, oproti zhášecí molekule BHQ-2™.S5 compared to a BHQ-2 ™ quencher-labeled probe, i.e. significantly better quencher parameters of the quencher molecule of the invention used in oligonucleotide S5 over the BHQ-2 ™ quencher molecule.
Obr. 4. Záznam fluorescence Obr. 3 v logaritmickém měřítku. Z obrázku je zřetelné, že není změněna Ct hodnota, tj. hodnota, při které detekovaná fluorescence protne nastavenou prahovou hodnotu (threshold) a nejsou tedy změněny zásadní parametry vlastní reakce.Giant. 4. Fluorescence Recording FIG. 3 on a logarithmic scale. It is evident from the figure that the Ct value is not changed, ie the value at which the detected fluorescence crosses the set threshold and therefore the essential parameters of the actual reaction are not changed.
Příklady provedení vynálezu io Příklady sloučenin vhodných pro použití podle vynálezuExamples Examples of compounds suitable for use in the invention
Příklad 1: Příprava sloučeniny vzorce IIIExample 1: Preparation of the compound of formula III
V 15 ml bezvodého butanolu se rozpustí 816 mg 5,6-bis(diethylamino)pyrazin-2,3-dikarbonitrilu a 330 mg kyseliny 4-[(5,6-dikyan-3-diethylaminopyrazin-2-yl)methylamino] benzoové a za varu se přidá 200 mg kovového lithia. Za varu se tato směs udržuje po dobu 3 hodin, za sníženého tlaku se oddestiluje rozpouštědlo a ke zbytku se přidá 50 ml 50% roztoku kyseliny octové. Po 30 minutách se odfiltruje sraženina a zfiltrovaný zbytek se důkladně promyje na filtru vodou. Po vyschnutí se směs vzniklá z reakce přečistí za použití sloupcové chromatografíe na silikagelu soustavou dichlormethan/aceton/methanol 10/1/1. Druhá intenzivně fialová frakce vytékající ze sloupce se jímá. Dočištění této frakce se provede sloupcovou chromatografií soustavou hexan/ethylacetát/kyselina octová 6/6/1. Získá se 150 mg sloučeniny III, tj. 10% teoretického výtěžku. UV-vis (tetrahydroftiran): (nm) 680,654,518,370.816 mg of 5,6-bis (diethylamino) pyrazine-2,3-dicarbonitrile and 330 mg of 4 - [(5,6-dicyano-3-diethylaminopyrazin-2-yl) methylamino] benzoic acid are dissolved in 15 ml of anhydrous butanol and 200 mg of lithium metal are added while boiling. The mixture is kept under boiling for 3 hours, the solvent is distilled off under reduced pressure and 50 ml of a 50% acetic acid solution are added to the residue. After 30 minutes, the precipitate is filtered off and the filtered residue is washed thoroughly on the filter with water. After drying, the reaction mixture was purified by column chromatography on silica gel with dichloromethane / acetone / methanol 10/1/1. The second intense purple fraction flowing from the column was collected. Purification of this fraction was carried out by column chromatography with hexane / ethyl acetate / acetic acid 6/6/1. 150 mg of compound III is obtained, i.e. 10% of the theoretical yield. UV-vis (tetrahydrofuran): (nm) 680,654,518,370.
Příklad 2: Příprava sloučeniny vzorce IV:Example 2: Preparation of Compound of Formula IV:
7CZ 300906 B67GB 300906 B6
V 15 ml bezvodého butanolu se rozpustí 966 mg 5,6-bis(diethylamino)chinoxalin-6,7-dikarbonitrilu a 330 mg kyseliny 4-[(5,6-Dikyan-3-diethylaminopyrazin-2~yl)methylamino] benzoové a za varu se přidá 200 mg kovového lithia. Za varu se tato směs udržuje po dobu 3 hodin, za sníženého tlaku se oddestiluje rozpouštědlo a ke zbytku se přidá 50 ml 50% roztoku kyseliny octové. Po 30 minutách se odfiltruje sraženina a zfiltrovaný zbytek se důkladně promyje na filtru vodou. Po vyschnutí se směs vzniklá z reakce přečistí za použití sloupcové chromatografie na silikagelu soustavou dichlormethan/aceton/methanol 10/1/1. Druhá intenzivně zbarvená frakce vytékající ze sloupce se jímá. Dočištění této frakce se provede sloupcovou chromatografií soustavou hexan/ethylacetát/kyselina octová 6/6/1. Získá se 180 mg sloučeniny IV. UV-vis ío (tetrahydrofuran): (nm) 752, 713, 685, 644,477, 372.966 mg of 5,6-bis (diethylamino) quinoxaline-6,7-dicarbonitrile and 330 mg of 4 - [(5,6-Dicyan-3-diethylaminopyrazin-2-yl) methylamino] benzoic acid are dissolved in 15 ml of anhydrous butanol and 200 mg of lithium metal are added while boiling. The mixture is kept under boiling for 3 hours, the solvent is distilled off under reduced pressure and 50 ml of a 50% acetic acid solution are added to the residue. After 30 minutes, the precipitate is filtered off and the filtered residue is washed thoroughly on the filter with water. After drying, the reaction mixture was purified by column chromatography on silica gel with dichloromethane / acetone / methanol 10/1/1. A second intensely colored fraction emerging from the column was collected. Purification of this fraction was carried out by column chromatography with hexane / ethyl acetate / acetic acid 6/6/1. 180 mg of compound IV is obtained. UV-visio (tetrahydrofuran): (nm) 752, 713, 685, 644, 477, 372.
Příklad 3: Příprava sloučeniny vzorce VExample 3: Preparation of Compound of Formula V
Sloučenina V se připraví způsobem popsaným v Musil, Zimcik, Miletin, Kopecký, Lenco, European Journal of Organic Chemistry 27 (2007) 453 5-4542.Compound V is prepared as described in Musil, Zimcik, Miletin, Kopecky, Lenco, European Journal of Organic Chemistry 27 (2007) 453 5-4542.
Příklad 4: Příprava sloučeniny vzorce VIExample 4: Preparation of Compound of Formula VI
V 15 ml bezvodého butanolu se rozpustí 816 mg 5,6-bis(diethyIamino)pyrazín-2,3-dikarbonitrilu a 330 mg kyseliny 4-[(5,6-dikyan-3-diethylaminopyrazin-2--yl)methylamino| butanové a za varu se přidá 200 mg kovového lithia. Za varu se tato směs udržuje po dobu 3 hodin, za sníženého tlaku se oddestiluje rozpouštědlo a ke zbytku se přidá 50 ml 50% roztoku kyseliny octové. Po 30 minutách se odfiltruje sraženina a zfiltrovaný zbytek se důkladně promyje na filtru vodou. Po vyschnutí se směs vzniklá z reakce přečistí za použití sloupcové chromatografie na816 mg of 5,6-bis (diethylamino) pyrazine-2,3-dicarbonitrile and 330 mg of 4 - [(5,6-dicyano-3-diethylaminopyrazin-2-yl) methylamino] are dissolved in 15 ml of anhydrous butanol | butane and 200 mg of lithium metal are added at boiling point. The mixture is kept under boiling for 3 hours, the solvent is distilled off under reduced pressure and 50 ml of a 50% acetic acid solution are added to the residue. After 30 minutes, the precipitate is filtered off and the filtered residue is washed thoroughly on the filter with water. After drying, the mixture resulting from the reaction was purified using column chromatography on silica gel
-8CL JUU7VU υυ silikagelu soustavou dichlormethan/aceton/methanol 10/1/1, Druhá intenzivně fialová frakce vytékající ze sloupce se jímá. Dočištění této frakce se provede sloupcovou chromatografií soustavou hexan/ethylacetát/kyselina octová 6/6/1. Získaný produkt se rozpustí v bezvodém dimethylformamidu (10 ml) a přidá se bezvodý octan měďnatý (180 mg) a zahřívá se při 150 °C po dobu-8CL JUU7VU υυ silica gel with dichloromethane / acetone / methanol 10/1/1. The second intense violet fraction flowing from the column was collected. Purification of this fraction was carried out by column chromatography with hexane / ethyl acetate / acetic acid 6/6/1. The obtained product was dissolved in anhydrous dimethylformamide (10 mL) and anhydrous copper acetate (180 mg) was added and heated at 150 ° C for
4 hodin. Roztok se zakoncentruje na vakuové odparce a přidá se destilovaná voda (40 ml).4 hours. The solution was concentrated on a vacuum evaporator and distilled water (40 mL) was added.
Sraženina se odfiltruje, promyje vodou a po vyschnutí se přečistí sloupcovou chromatografií na silikagelu soustavou chloroform/aceton/methanol 20/1/1. Získá se 120 mg látky VI. UV-vis (tetrahydrofuran): λ™» 654, 596,500,362.The precipitate was filtered off, washed with water and, after drying, purified by column chromatography on silica gel with chloroform / acetone / methanol 20/1/1. 120 mg of VI is obtained. UV-vis (tetrahydrofuran):? 654, 596,500,362.
Příklad 5: Příprava sloučenin vzorce VII a vzorce VIIIExample 5: Preparation of compounds of formula VII and formula VIII
Hořčík (672 mg) se zahřívá v bezvodém butanolu (15 ml) po dobu 5 hodin. Poté se do reakční směsi přidá 612 mg 5,6-bis(/erc-butylsulfanyl)pyrazin--2,3-dikarbonitrilu a 544 mg 5,6-bis15 (diethylamino)pyrazin-2,3-dikarbonitrilu. Směs se zahřívá při 130 °C po dobu 12 hodin. Butanol se oddestiluje pomocí vakuové odparky a ke směsi se přidá 50 ml 50% roztoku kyseliny octové. Po 30 minutách se odfiltruje sraženina a zfiltrovaný zbytek se důkladně promyje na filtru vodou. Po vyschnutí se směs rozpustí v tetrahydrofuranu a přidá se 1 ml trifluoroctové kyseliny a míchá se při pokojové teplotě po dobu 90 minut. Poté se rozpouštědla odpaří za sníženého tlaku a směs promyje vodou. Po vyschnutí se směs vzniklá z reakce přečistí za použití sloupcové chromatografie na silikagelu soustavou chloroform/toluen/ethylacetát 7/7/1. První intenzivně zelená frakce odpovídá sloučenině VII, druhá frakce (intenzivně zelenomodrá) vytékající ze sloupce odpovídá sloučenině VIII. Dočištění obou frakcí se provede sloupcovou chromatografií soustavou chloroform/ethyltacetát 30/1 pro sloučeninu VII, a chloroform/toluen/ethyl-acetát 7/7/1 pro sloučeninyMagnesium (672 mg) was heated in anhydrous butanol (15 mL) for 5 hours. 612 mg of 5,6-bis (tert-butylsulfanyl) pyrazine-2,3-dicarbonitrile and 544 mg of 5,6-bis15 (diethylamino) pyrazine-2,3-dicarbonitrile are then added to the reaction mixture. The mixture was heated at 130 ° C for 12 hours. The butanol was distilled off using a vacuum evaporator and 50 ml of a 50% acetic acid solution were added to the mixture. After 30 minutes, the precipitate is filtered off and the filtered residue is washed thoroughly on the filter with water. After drying, the mixture was dissolved in tetrahydrofuran and 1 ml of trifluoroacetic acid was added and stirred at room temperature for 90 minutes. Then the solvents were evaporated under reduced pressure and the mixture was washed with water. After drying, the reaction mixture was purified by column chromatography on silica gel with chloroform / toluene / ethyl acetate 7/7/1. The first intense green fraction corresponds to compound VII, the second (intense green-blue) fraction flowing from the column corresponds to compound VIII. Purification of both fractions was performed by column chromatography with chloroform / ethyl acetate 30/1 for compound VII, and chloroform / toluene / ethyl acetate 7/7/1 for compounds
VIII. Sloučenina VII UV-vis (tetrahydroťuran): (nm) 671, 640, 615, 588, 477, 366.VIII. Compound VII UV-vis (tetrahydrofuran): (nm) 671, 640, 615, 588, 477, 366.
Sloučenina VIII UV-vis (tetrahydrofuran): (nm) 670, 649, 569, 470, 367.Compound VIII UV-vis (tetrahydrofuran): (nm) 670, 649, 569, 470, 367.
Příklad 6: Příprava sloučeniny vzorce IXExample 6: Preparation of the compound of formula IX
9CZ 300906 B69GB 300906 B6
Sloučenina IX se připraví způsobem obdobným sloučenině Vlil popsaném v Příkladu 5, s tím rozdílem, že do reakce se použije 5-diethylamino-6-/m?-butylsulfanylpyrazin-2,3-dikarbonitril místo 5,6-bis(diethylamino)pyrazin-2,3-dikarbonitrilu. UV-vis (tetrahydrofuran): (nm) 672,Compound IX was prepared in a similar manner to that described in Example 5, except that 5-diethylamino-6- N -butylsulfanylpyrazine-2,3-dicarbonitrile was used in place of 5,6-bis (diethylamino) pyrazine- 2,3-dicarbonitrile. UV-vis (tetrahydrofuran): (nm) 672,
646,619, 593,477,366.646.619, 593.477.366.
Příklady použití podle vynálezu io Příklad 7: Příprava pevné fáze pro syntézu oligonukleotidu, modifikované fluorescencizhášející sloučeninou vzorce ΙΙΪ (Obr. 2)Examples of use according to the invention Example 7: Preparation of solid phase for synthesis of oligonucleotide modified with fluorescence quenching compound of formula ΙΙΪ (Fig. 2)
Sloučenina ΙΙΪ připravená dle Příkladu 1 (117 mg) se rozpustí v 10 ml bezvodého tetrahydrofuranu a přidá se V.V-dicyklohexylkarbodiimió (25 mg) a AMiydroxysukcinimid (14 mg). Nechá se míchat 24 hodin za laboratorní teploty. Ke vzniklému sukcinimidylesteni v reakční směsi se přidá 3-aminopropan-l,2-diol (45 mg). Vzniklý amid se izoluje z reakční směsi sloupcovou chromatografií za využití dichlormethan/aceton/methanol 30/1/1 jako mobilní fáze. Primární hydroxyskupina 3-amino-1,2-propandiolu v připraveném amidu se ochrání reakcí s dimethoxytritylchloridem (41 mg) v bezvodém pyridinu (5 ml) při laboratorní teplotě po dobu 24 h a následně se sekundární hydroxyskupina esterifikuje sukcinanhydridem (13 mg) v bezvodém pyridinu (5 ml) při 60 °C po dobu 12 h.Compound ΙΙΪ prepared according to Example 1 (117 mg) was dissolved in 10 ml of anhydrous tetrahydrofuran and N, N-dicyclohexylcarbodiimide (25 mg) and N-hydroxysuccinimide (14 mg) were added. It is allowed to stir for 24 hours at room temperature. To the succinimidyl ester formed in the reaction mixture was added 3-aminopropane-1,2-diol (45 mg). The resulting amide was isolated from the reaction mixture by column chromatography using dichloromethane / acetone / methanol 30/1/1 as the mobile phase. The primary hydroxy group of 3-amino-1,2-propanediol in the prepared amide is protected by reaction with dimethoxytrityl chloride (41 mg) in anhydrous pyridine (5 ml) at room temperature for 24 h and subsequently the secondary hydroxy group is esterified with succinic anhydride (13 mg) in anhydrous pyridine. (5 mL) at 60 ° C for 12 h.
Takto modifikovaná sloučenina III (9 mg) se rozpustí v bezvodém dimethylformamidu, k tomuto se přidá 0-(benzotriazol-l-yl)-l,I,3,3-tetramethyluronium hexafluorofosfát (HBTU) (7 mg), poThe modified compound III (9 mg) was dissolved in anhydrous dimethylformamide, to which was added O- (benzotriazol-1-yl) -1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate (HBTU) (7 mg).
10 minutách se přidá bezvodý triethylamín (20 μΐ) a tato směs se přidá k aminomodifikované pevné fázi (amino-lcaa-CPG) (150 mg). Nechá se míchat za laboratorní teploty 24 hodin. Poté se pevná fáze promyje dimethylformamidem, acetonitrilem a diethyletherem. Pro zamezení syntézy řetězce oligonukleotidu na případně nezreagovaných volných aminoskupinách pevné fáze se tyto skupiny acetylují směsí acetanhydridu a 1-methylimidazolu v pyridinu a tetrahydrofuranu za laboratorní teploty po dobu 15 minut,Anhydrous triethylamine (20 μΐ) was added over 10 minutes and this mixture was added to the aminomodified solid phase (amino-lcaa-CPG) (150 mg). It is allowed to stir at room temperature for 24 hours. Then the solid phase was washed with dimethylformamide, acetonitrile and diethyl ether. In order to avoid synthesis of the oligonucleotide chain on the optionally unreacted free amine groups of the solid phase, these groups are acetylated with a mixture of acetic anhydride and 1-methylimidazole in pyridine and tetrahydrofuran at room temperature for 15 minutes,
Příklad 8: Syntéza oligonukleotidu modifikovaného fluorescenci-zhášející molekulouExample 8: Synthesis of an oligonucleotide modified with a fluorescence-quenching molecule
Syntéza oligonukleotidu se provádí na standardním DNA/RNA syntetizéru (např. ABI 392/394 RNA/DNA Synthesizer) za použití pevné fáze připravené podle Příkladu 7 standardním programem pro syntézu po odštěpení chránící dimethoxytritylskupiny v kyselém prostředí, 2% (m/m) roztokem kyseliny trichloroctové v dichlormethanu. Stejně tak odštěpení oligonukleotidu z pevné fáze a jeho odblokování probíhá standardním postupem (32% roztok amoniaku/ 40% roztok methy laminu, 1/1,25 °C, 90 minut).Oligonucleotide synthesis is performed on a standard DNA / RNA synthesizer (eg, ABI 392/394 RNA / DNA Synthesizer) using a solid phase prepared according to Example 7 by a standard synthesis program after cleavage of the dimethoxytrityl protecting group in an acidic medium, with 2% (w / w) solution. trichloroacetic acid in dichloromethane. Likewise, cleavage of the oligonucleotide from the solid phase and its unblocking is carried out by a standard procedure (32% ammonia solution / 40% methylamine solution, 1 / 1.25 ° C, 90 minutes).
Na pevné fázi modifikované fluorescenci zhášející molekulou připravené dle Příkladu 7 byly syntetizovány oligonukleotidy se sekvencemi Sl, S2, S3 a S5. Oligonukleotid S5 je na svém 5 - konci označen komerčně dostupným fluorescenčním barvivém Cy5™.Oligonucleotides with sequences S1, S2, S3 and S5 were synthesized on a solid-phase modified fluorescence quenching molecule prepared according to Example 7. Oligonucleotide S5 is labeled at its 5-end with a commercially available fluorescent dye Cy5 ™.
Na standardní fázi pro syntézu oligonukleotidu byl syntetizován oligonukleotid se sekvencí S4 komplementární k sekvenci Sl a 24 bázím sekvencí S2 a S3, značený komerčně dostupným fluorescenčním barvivém Cy5™An oligonucleotide with the S4 sequence complementary to the S1 sequence and 24 bases of the S2 and S3 sequences, labeled with the commercially available fluorescent dye Cy5 ™, was synthesized on the standard oligonucleotide synthesis phase.
Na komerčně dostupné pevné fází značené zhášeěem BHQ®-2 byl nasyntetizován oligonukleotid a následně na svém 5'- konci označen komerčně dostupným fluorescenčním barvivém Cy5™,An oligonucleotide was synthesized on a commercially available BHQ®-2 quenched solid phase and subsequently labeled at its 5'-end with a commercially available fluorescent dye Cy5 ™,
Na standardní fázi pro syntézu oligonukleotidu byly syntetizovány oligonukleotidy se sekvencí a S8 sloužící jako primery pro PCR v Příkladu 10.Oligonucleotides with sequence and S8 serving as primers for PCR in Example 10 were synthesized on the standard oligonucleotide synthesis phase.
- in.- in.
CL· ouuyuo DOCL · ouuyuo DO
Sl: 5-GAA GTC GGG TGG TCA AAA AGC AGA-Q-3'Sl: 5-GAA GTC GGG TGG TCA AAA AGC AGA-Q-3 '
S2: 5'- GAA GTC GGG TGG TCA AAA AGC AGA TTT TT - Q - 3'S2: 5'- GAA GTC GGG TGG TCA
S3: 5'-GAAGTCGGGTGGTCAAAAAGCAGATTTTTTTTTT-Q-3'S3: 5'-GAAGTCGGGTGGTCAAAAAGCAGATTTTTTTTTT-Q-3 '
S4: 5'-Cy5™-TCT GCT TTT TGA CCA CCC GAC TTC-3'S4: 5'-Cy5 ™ -TCT GCT TTT TGA CCA CCC GAC TTC-3 '
S5: 5 - Cy5™ - GAA GTC GGG TGG TCA AAA AGC AGA - Q - 3'S5: 5 - Cy5 ™ - GAA GTC GGG TGG TCA
S6: 5'- Cy5™ - GAA GTC GGG TGG TCA AAA AGC AGA - BHQ*-2 - 3'S6: 5'- Cy5 ™ - GCA GTC GGG TGG TCA AAA AGC AGA - BHQ * -2 - 3 '
S7: 5CCC TGA ACA CGG ACT ATT ACT TCT C- 3'S7: 5CCC TGA ACA CGG ACT
S8: 5 - CTA TGC AAC ATT CGA CGA GTT TCC T-3‘S8: 5 - CTA TGC AAC ATT CGA GTT TCC T-3
Q je preferovaná sloučenina ΙΠ modifikovaná aminopropandiolovým „spacerem“ pomocí něhož je navázána na oligonukleotid (Výkres 2).Q is the preferred ΙΠ compound modified with an aminopropanediol spacer to bind to the oligonucleotide (Figure 2).
Příklad 9: Příklady zhášení fluorescenceExample 9: Examples of fluorescence quenching
Oligonukleotid S4 byl rozpuštěn v hybridizačním pufru na koncentraci 0,05 μΜ a byla změřena jeho fluorescence při 690 nm po excitaci v absorpčním maximu fluoroforu (651 nm).Oligonucleotide S4 was dissolved in hybridization buffer to a concentration of 0.05 μΜ and its fluorescence was measured at 690 nm after excitation at the fluorophore absorption maximum (651 nm).
K roztoku oligonukleotidu S4 byl poté přidán roztok oligonukleotidu Sl, resp. S2 nebo S3 v hybridizačním pufru tak, aby jeho koncentrace ve finální směsi byla 0,25 μΜ. Po hybridizaci byla změřena fluorescence roztoků S4+S1, resp. S4+S2 a S4+S3. Naměřené snížení hodnoty fluorescence (X) bylo spočítáno dle vztahu Fx / Fo, kde Fo je fluorescence samotného roztoku S4 a Fx je fluorescence roztoku S4 po smíchání s jedním z roztoků Sl, S2 nebo S3. Hodnota X dosahovala 89,5 % (pro S4+S1), 94,0 % (pro S4+S2) a 89 % (pro S4+S3). Oligonukleotid Sl je vhodný pro stanovení statického zhášení, oligonukleotid S3 je vhodný pro stanovení dynamického zhášení. U oligonukleotidu S2 se projeví oba principy zhášení. Tyto hodnoty jsou zcela dostatečné pro efektivní zhášení fluorescence při hybridizačních stanoveních DNA a jsou srovna20 telné nebo lepší než u běžně používaných fluorescenci zhášejících molekul (Marras, Kramer, Tyagi, NucleicAcids Research 30 (2002) El22).Oligonucleotide solution S4, respectively, was added to the solution of oligonucleotide S4. S2 or S3 in the hybridization buffer so that its concentration in the final mixture is 0,25 μΜ. After hybridization, the fluorescence of the S4 + S1, respectively, solutions was measured. S4 + S2 and S4 + S3. The measured decrease in fluorescence value (X) was calculated according to the relationship F x / Fo, where F o is the fluorescence of the S4 solution itself and F x is the fluorescence of the S4 solution when mixed with one of the solutions S1, S2 or S3. The X value was 89.5% (for S4 + S1), 94.0% (for S4 + S2) and 89% (for S4 + S3). Oligonucleotide S1 is suitable for the determination of static quenching, oligonucleotide S3 is suitable for the determination of dynamic quenching. Oligonucleotide S2 exhibits both quenching principles. These values are quite sufficient for efficient fluorescence quenching in DNA hybridization assays and are comparable to or better than commonly used fluorescence quenching molecules (Marras, Kramer, Tyagi, NucleicAcids Research 30 (2002) E122).
Příklad 10: Použití oligonukleotidu modifikovaného fluorescenci-zhášející molekulou v real25 time PCR (polymerázová řetězová reakce) využívající hydrolyzační sondyExample 10: Use of a fluorescence-quenching modified oligonucleotide in real25 time PCR (polymerase chain reaction) using hydrolysis probes
Polymerázová řetězová reakce v reálném čase (qPCR) je běžně používaná molekuláměgenetická technika používaná pro detekci a kvantifikaci určité specifické DNA/RNA sekvence, která je určena sekvencí primerů a sond/sondy. V jedné z široce používaných variant využívá tzv.Real-time polymerase chain reaction (qPCR) is a commonly used molecular genetic technique used to detect and quantify a specific DNA / RNA sequence, which is determined by the sequence of the primers and probes / probes. In one of the widely used variants uses so-called.
hydrolyzační či hybridizační sondy. Pri přítomnosti detekované sekvence DNA je tato amplifikována/množena a zvyšujícím se množstvím detekované sekvence v reakci dochází (pri použití hydrolyzační sondy) k jejímu rozkladu (nukleázovou aktivitou enzymu polymerázy), tím k uvolnění fluorescenčního barviva od zhášecí molekuly a exponenciálnímu nárůstu fluorescence. Přítomnost detekované sekvence DNA/RNA se stanovuje ve vzorcích DNA/RNA izolovaných běžnými technikami izolace nukleových kyselin z biologického materiálu či tkáně nebo je lze detekovat přímo v tkáni in-situ.hydrolysis or hybridization probes. In the presence of the detected DNA sequence, it is amplified / multiplied and decomposes with the amount of the detected sequence in the reaction (using a hydrolysis probe) (nuclease activity of the polymerase enzyme), thereby releasing the fluorescent dye from the quencher molecule and exponentially increasing fluorescence. The presence of the detected DNA / RNA sequence is determined in DNA / RNA samples isolated by conventional nucleic acid isolation techniques from biological material or tissue or can be detected directly in tissue in-situ.
PCR či qPCR jsou obecně používány ve formě souprav pro detekci specifických sekvencí DNA/RNA o obecném složení podle TAB 1. Znalost PCR či PCR v reálném čase představuje obecnou znalost pro odborníka v molekulární biologii.PCR or qPCR are generally used in the form of kits for the detection of specific DNA / RNA sequences of the general composition according to TAB 1. Real-time PCR or PCR knowledge is a general knowledge for the person skilled in molecular biology.
Oligonukleotid S5 nasyntetizovaný podle Příkladu 8 je na svém 5' konci značen Cy5™ fluorescenční molekulou, na svém 3' konci sloučeninou IH. Oligonukleotid S6 stejné sekvence byl naThe S5 oligonucleotide synthesized according to Example 8 is labeled at its 5 'end with a Cy5 ™ fluorescent molecule, at its 3' end with an IH compound. Oligonucleotide S6 of the same sequence was on
-11CZ 300906 B6 svém 3' konci značen komerčním quencherem BHQ^-2 a na svém 5' konci značen Cy5™ fluorescenční molekulou. Oligonukleotidy S5 a S6 byly dále používány při kvantitativní real-time PCR jako hydrolyzační sondy. Systém využívající hydrolyzační sondy sekvence S5 a S6 společně s primery S7 a S8 jsou použity pro detekci a kvantifikaci specifické sekvence viru Herpes-11GB 300906 B6 labeled with the commercial quencher BHQ ^ -2 at its 3 'end and labeled with a Cy5 ™ fluorescent molecule at its 5' end. Oligonucleotides S5 and S6 were further used in quantitative real-time PCR as hydrolysis probes. System using hydrolysis probes sequences S5 and S6 together with primers S7 and S8 are used for detection and quantification of specific Herpes virus sequence
Simplex 1 (HSV1). Složení reakční směsi je uvedeno v Tabulce 1 a jako templátová DNA byla použita DNA viru HSV1 o koncentraci 20 ng/μΙ. Vlastní PCR probíhala v programu: 95 ĎC úvodní denaturace 3 minuty a následně 55 cyklů: 95 °C/15sec., 65 °C/60sec. Měření fluorescence probíhalo při EX625nm/EM660nm na konci každého kroku 65 °C. Fluorescence je zaznamenávána kontinuálně v průběhu qPCR. Na ose Y je vynášena intenzita fluorescence jednotlivých ío vzorků, na ose X je vynášen reakční čas vyjádřený počtem proběhlých cyklů. Na základě tzv, baseline nebo background fluorescence, tj. fluorescence pozadí, je softwarem určena specifická hodnota intenzity fluorescence, tzv, threshold hodnota. V místě, kde detekovaná fluorescence vzorku protne tuto pomyslnou linii, je odečtena na ose X cyklus. Cyklus, ve kterém dojde k protnutí threshold linie, se nazývá hodnota Ct (threshold cycle). Odečtená Ct hodnota pak přímo odpovídá množství detekované DNA na počátku reakce (tj. ve vzorku), čím více detekované DNA ve vzorku tím menší je Ct hodnota (tj. dojde k nárůstu fluorescence dříve). Záznam změřené fluorescence v průběhu PCR je uveden na Výkresu 3 a matematicky upravený záznam v logaritmickém měřítku pro určení Ct hodnoty na základě udaného threshold je uveden na Výkresu 4. Následně byla provedena analýza získaných dat fluorescence v jednotlivých cyklech pro vzorky reakcí se sondou značenou BHQ®-2 nebo AzaPc v duplikátech (Tabulka 2). Analýza dat zahrnovala stanovení Ct hodnoty na základě překročení hodnoty threshold, výpočet tzv. baseline fluorescence a výpočet nárůstu fluorescence, to vše včetně průměru a standardních odchylek. Baseline fluorescence vyjadřuje schopnost quencheru zhášet fluorofor v intaktní sekvenci oligonukleotidu na počátku reakce, přičemž čím je hodnota nižší, tím dochází k efektiv25 něj Šímu zhášení. Nárůst fluorescence naopak vyjadřuje efektivitu, se kterou dochází k rozkladu sondy během PCR, přičemž čím je hodnota vyšší, tím efektivněji se sonda rozkládá (tím lépe). Z dat je patrné, že v porovnání s komerčně dostupným quencherem BHQ®-2, jsou předmětné sloučeniny naprosto srovnatelné a vykazují dokonce vyšší nárůst fluorescence (Tabulka 2, sloupec „prům, nárůst“).Simplex 1 (HSV 1). The composition of the reaction mixture is shown in Table 1 and HSV1 DNA at 20 ng / μΙ was used as template DNA. And PCR was carried out in program 95 D C initial denaturation of 3 minutes followed by 55 cycles of 95 ° C / 15sec., 65 ° C / 60sec. Fluorescence measurements were performed at EX625nm / EM660nm at the end of each 65 ° C step. Fluorescence is recorded continuously during qPCR. On the Y-axis, the fluorescence intensity of the individual samples is plotted, on the X-axis, the reaction time in terms of the number of cycles performed. Based on the so-called baseline or background fluorescence, the software determines a specific fluorescence intensity value, the so-called threshold value. At the point where the detected fluorescence of the sample crosses this imaginary line, the cycle is read on the X-axis. The cycle in which the threshold line intersects is called the Ct (threshold cycle) value. The read Ct value then directly corresponds to the amount of DNA detected at the start of the reaction (ie in the sample), the more detected DNA in the sample the lower the Ct value (ie, the fluorescence increases earlier). A record of the measured fluorescence during PCR is shown in Figure 3 and a mathematically adjusted logarithmic scale record to determine the Ct value based on the specified threshold is shown in Figure 4. Subsequently, the obtained fluorescence data was analyzed in individual cycles for samples with BHQ® labeled probes. -2 or AzaPc in duplicates (Table 2). Data analysis included determining the Ct value based on exceeding the threshold, calculating the baseline fluorescence and calculating the fluorescence increase, all including mean and standard deviations. Baseline fluorescence expresses the quencher's ability to quench a fluorophore in an intact oligonucleotide sequence at the start of the reaction, the lower the value, the more efficient quenching occurs. In contrast, the increase in fluorescence expresses the efficiency with which the probe decomposes during PCR, the higher the value, the more effectively the probe decomposes (the better). The data shows that, compared to the commercially available quencher BHQ®-2, the subject compounds are completely comparable and show an even higher fluorescence increase (Table 2, "Avg, Increase" column).
Tabulka 1: Složení reakční směsi pro 1 reakci o objemu 20 μΐTable 1: Composition of the reaction mixture for 1 reaction of 20 μΐ
-12ví. juu7uu υυ-12 knows. juu7uu υυ
Tabulka 2: Analýza fluorescenčních dat.Table 2: Analysis of fluorescence data.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20080415A CZ2008415A3 (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Non-fluorescent phthalocyanine and azaphthalocyanine derivatives as fluorescence extinguisher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20080415A CZ2008415A3 (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Non-fluorescent phthalocyanine and azaphthalocyanine derivatives as fluorescence extinguisher |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ300906B6 true CZ300906B6 (en) | 2009-09-09 |
CZ2008415A3 CZ2008415A3 (en) | 2009-09-09 |
Family
ID=41050813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20080415A CZ2008415A3 (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Non-fluorescent phthalocyanine and azaphthalocyanine derivatives as fluorescence extinguisher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ2008415A3 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002034844A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-02 | Avecia Limited | Composition containing an azaphthalocyanine and use |
US20060030702A1 (en) * | 2004-08-09 | 2006-02-09 | Silverbrook Research Pty Ltd | Synthesis of metal cyanines |
WO2007009101A2 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College | Tetraazaporphyrin-based compounds and their uses |
-
2008
- 2008-07-02 CZ CZ20080415A patent/CZ2008415A3/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002034844A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-02 | Avecia Limited | Composition containing an azaphthalocyanine and use |
US20060030702A1 (en) * | 2004-08-09 | 2006-02-09 | Silverbrook Research Pty Ltd | Synthesis of metal cyanines |
WO2007009101A2 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College | Tetraazaporphyrin-based compounds and their uses |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2008415A3 (en) | 2009-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Shao et al. | Styryl-BODIPY based red-emitting fluorescent OFF–ON molecular probe for specific detection of cysteine | |
EP3126451B1 (en) | Azetidine-substituted fluorescent compounds | |
EP1866387B1 (en) | Polar dyes | |
JPH09503660A (en) | Nucleic acid detection by energy transfer | |
EP0684239B1 (en) | A method for detecting a target substance in a sample, utilizing pyrylium compound | |
Kopecky et al. | Synthesis of new azaphthalocyanine dark quencher and evaluation of its quenching efficiency with different fluorophores | |
Machacek et al. | Anionic hexadeca-carboxylate tetrapyrazinoporphyrazine: synthesis and in vitro photodynamic studies of a water-soluble, non-aggregating photosensitizer | |
CN107922454A (en) | Double quencher probes | |
Astakhova et al. | Highly Fluorescent Conjugated Pyrenes in Nucleic Acid Probes:(Phenylethynyl) pyrenecarbonyl‐Functionalized Locked Nucleic Acids | |
Demuth et al. | Efficient synthesis of a wide‐range absorbing azaphthalocyanine dark quencher and its application to dual‐labeled oligonucleotide probes for quantitative real‐time polymerase chain reactions | |
Zhu et al. | A near-infrared fluorescence probe for ultrafast and selective detection of peroxynitrite with large Stokes shift in inflamed mouse models | |
JP5887011B2 (en) | Fluorescent probe | |
US20070042412A1 (en) | Detection of biologically active compounds | |
Dansholm et al. | π‐Expanded Thioxanthones–Engineering the Triplet Level of Thioxanthone Sensitizers for Lanthanide‐Based Luminescent Probes with Visible Excitation | |
Eçik et al. | Synthesis of BODIPY-cyclotetraphosphazene triad systems and their sensing behaviors toward Co (II) and Cu (II) | |
Zhang et al. | A series of novel NIR fluorescent dyes: Synthesis, theoretical calculations and fluorescence imaging applications in living cells | |
CZ300906B6 (en) | Non-fluorescent phthalocyanine and azaphthalocyanine derivatives as fluorescence extinguisher | |
Maffeo et al. | Intramolecular sensitisation of europium (III) luminescence by 8-benzyloxyquinoline in aqueous solution | |
Du et al. | Synthesis and evaluation of new BODIPY-benzofuroquinoline conjugates for sensitive and selective DNA detection | |
Isago et al. | Amphoteric phosphorous (V)-phthalocyanines as proton-driven switchable fluorescers toward deep-tissue bio-imaging | |
Cui et al. | New water-soluble dicyano-stilbene dyes: One and two-photon fluorescence and photo-response to BSA | |
Wickhorst et al. | A Dimethylaminophenyl‐Substituted Naphtho [1, 2‐b] quinolizinium as a Multicolor NIR Probe for the Fluorimetric Detection of Intracellular Nucleic Acids and Proteins | |
CN107207480A (en) | Coumarin based compounds and correlation technique | |
Yu et al. | Two–photon excitable red fluorophores for imaging living cells | |
Kalampaliki et al. | Synthesis, spectroscopic and computational evaluation of a xanthene-based fluorogenic derivatization reagent for the determination of primary amines |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20180702 |