DE4439783C2

DE4439783C2 - Fluoreszente Verbindung

Info

Publication number: DE4439783C2
Application number: DE4439783A
Authority: DE
Inventors: Tony James; Saman Sandanayake; Seiji Shinkai
Original assignee: Research Development Corp of Japan
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 1993-11-07
Filing date: 1994-11-07
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2014-11-08
Also published as: GB9422327D0; US5503770A; GB2284809A; GB2284809B; DE4439783A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue fluoreszente Verbindung und insbesondere auf eine fluoreszente Verbin dung, die geeignet ist zur Verwendung bei der Detektion von Sacchariden oder Zucker, wie beispielsweise Glukose und ferner auf die Detektion von Sacchariden mit einer solchen Fluoreszenzverbindung.

Stand der Technik. Saccharide oder Zucker sind organi sche Verbindungen, die für lebende Organismen unerläßlich sind, und die eine wichtige Rolle spielen bei der Informati onsübertragung, bei dem Energiemetabolismus und bei Strukturbildung in solchen Organismen. Beispielsweise ist Glucose, insbesondere D-Glucose eine entscheidende Ener giequelle für verschiedene Zellen beim Aufbau verschiede ner Organe. Glucose wird in der Leber als Glykogen gespei chert und nach Bedarf für den Energieverbrauch in Körper flüssigkeiten freigegeben. Die Herstellung und der Ver brauch der Glucose sind in Körperflüssigkeiten eines nor malen und gesunden Menschen wohl ausgeglichen, wobei die Glucosekonzentration in den Flüssigkeiten oder Fluids konstant gehalten wird. Auf diese Weise gestattet die Detek tion oder Feststellung von Glucose im Blut oder im Urin wertvolle Information für die Diagnose von Krankheiten, wie beispielsweise Diabetes und einer Adrenalinsuffizient.

Ein Glucosesensor unter Verwendung eines Enzyms ist die am besten bekannte praktische Maßnahme zur Detektie rung von Sacchariden. Dieses Verfahren umfaßt die Zerle gung der Glucose mit dem Enzym (Glucoseoxydate) und die Messung der Menge an Wasserstoffperoxid, welches durch die Zerlegung erzeugt wird, und zwar durch geeignete Mit tel (wie beispielsweise eine Elektrode). Obwohl dieses Ver fahren ein etabliertes Verfahren ist, wird das aus einem le benden Körper kommende Enzym seine Qualität irreversi bel mit der Zeit verändern und kann nicht für die wieder holte Verwendung "recycled" werden. Die Probe kann nicht für andere Meßzwecke verwendet werden, da die Glucose bereits zerlegt ist. Zudem richtet sich der konventionelle Sensor nur auf die Detektion von Zucker in einer "in vitro"- Probe, d. h. eine aus dem lebenden Körper entnommene Probe. Wenn es möglich wäre, Saccharide an Stellen inner halb des lebenden Körpers zu detektieren, so könnte man vielmehr Information erhalten, die außerordentlich brauch bar wäre bei der Diagnose und der Behandlung von Krank heiten und der Entwicklung von Arzneimitteln. Der derzei tige Saccharidsensor ist jedoch weit weg von der Erfüllung solcher Erwartungen.

Zusammenfassung der Erfindung. Die vorliegende Erfin dung sieht eine neue fluoreszente Verbindung vor, die unter verschiedenen möglichen Verwendungen besonders geeig net ist, wie die Verwendung bei der Detektion von Sacchari den. Somit wird erfindungsgemäß eine Verbindung vorgese hen, die in der Lage ist, Fluoreszenz zu emittieren, und zwar durch Kombination mit Sacchariden; die Verbindung hat eine Molekularstruktur, die folgendes aufweist: ein Fluoro phor, mindestens eine Phenylboronsäure-Gruppierung und mindestens ein aminlieferndes Stickstoffatom, wobei das Stickstoffatom in der Nähe der Phenylboronsäure-Gruppie rung angeordnet ist, um so intermolekular mit der Boron säure in Wechselwirkung zu treten.

Eine typische Verbindung, die innerhalb einer derartigen Struktur liegt, kann erfindungsgemäß ausgedrückt werden durch die folgende allgemeine Formel (1):

In der obigen Formel (1) repräsentiert F ein Fluorophor. Beispiele von Fluorphoren sind eine Anzahl von Atomgrup pen oder funktionalen Gruppen, die -Elektronensysteme enthalten. Bevorzugte Fluorophore umfassen die folgenden: Naphtyl, Anthryl, Pyrenyl und Phenanthryl, die ausgedrückt werden können durch die folgenden Strukturformeln (2), (3), (4) und (5):

Die fluorophorbildenden Atom- oder Funktionsgruppen können substituierte sein, so lange die Substituenten oder der Substituent in nicht nachteiliger Weise die Fluorores zenz beeinflußt. Beispielsweise ist die Substitution mit einer oder mehreren Sulfonsäuregruppen bevorzugt, insbesondere dann, wenn die Verbindung in einem wäßrigen Strömungs mittel oder einem wäßrigem Fluid aufgelöst werden soll für die Detektion von Sacchariden, die darin enthalten sind, da dies der Verbindung die Eigenschaft der Wasserlöslichkeit erteilt. Das am meisten bevorzugte Fluorophor wird durch Anthryl exemplifiziert.

In der Formel (1) bezeichnet R kombiniert mit dem Stick stoffatom, eine niedrigere aliphatische oder aromatische Funktionsgruppe. Im allgemeinen ist R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, d. h. Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl oder eine Phenylgruppe.

In der Formel (1) ist in gleich 0, 1 oder 2. Somit ist das Stickstoffatom in der Verbindung der vorliegenden Erfin dung in der Nähe der Boronsäuregruppierung angeordnet und das Stickstoffatom ist durch die Methylengruppe oder Ethylengruppe oder direkt kombiniert an der Ortho-Position der Phenylboronsäure. Vorzugsweise ist m gleich 1 und so mit ist der Stickstoff mit der Phenylgruppe durch eine Me thylengruppe kombiniert.

In der Formel (1) ist n also 0, 1 oder 2, wobei n + m eine ganze Zahl von 2 oder 3 ist. Somit ist das Stickstoffatom und die Boronsäure nicht so weit weg von dem Fluorophor positioniert. Vorzugsweise ist n gleich 1.

Die die Phenylboronsäure bildende Phenylgruppe kann durch einen geeigneten Substituenten oder durch geeignete Substituenten substituiert sein, so lange nur diese Substitu tion die Fluoreszenz nicht nachteilig beeinflußt. Beispiele von Substituenten sind Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Phenyl-, Methoxy-, Ethoxy-, Butoxy- und Phenoxygruppen.

Die durch die Formel (1) ausgedrückte erfindungsgemäße Verbindung enthält ein Fluorophor in seiner Molekular struktur, aber emittiert keine Fluoreszenz bei Abwesenheit von Sacchariden. Das Verständnis geht dahin, daß dies daran liegt, weil die Fluoreszenz des Fluorophors unter drückt wird durch das nicht-geteilte Elektronenpaar des Stickstoffatoms: das Elektron des Stickstoff besitzt den niedrigsten angeregten Singulett Energiezustand des Fluo rophors, um so die Fluoreszenz zu unterdrücken. Die erfin dungsgemäße Verbindung emittiert jedoch Fluoreszenz mit einer hohen Intensität bei der Bindung mit Sacchariden. Dieses Phänomen kann wie folgt erläutert werden: Das Vor handensein von Sacchariden erzeugt eine Verbindung zwi schen dem Stickstoffatom (N) und dem Boratom (B) zur Bildung eines starken Komplexes aus dem Saccharid mit der Phenylboronsäureverbindung der Erfindung, wobei das elektronendeffiziente oder atme Boratom eine Bindung mit dem elektronenreichen Stickstoff hat. Somit wird das nicht- geteilte Elektronenpaar des Stickstoffatoms verwendet für die Bindung mit dem Boratom und trägt nicht bei zu dem Fluoreszenz unterdrückenden Elektrogentransferprozeß, wodurch die intrinsische Fluoreszenz der Verbindung ausge drückt wird.

Eine typische Verbindung, die im Bereich der Formel (1) der Erfindung fällt, ist die folgende Verbindung mit der For mel (6), wobei F (das Fluorophor) Anthryl ist, R ist Methyl und jeder der Werte n und m ist 1:

Diese Verbindung zeigt eine Fluoreszenzemission einer stark erhöhten Intensität in der Anwesenheit von Monosac chariden, wie beispielsweise D-Glucose und D-Fructose. Auf diese Weise ist die Verbindung geeignet zur Verwen dung bei der Detektion von Monosacchariden im allgemei nen oder selbst einem speziellen Monosaccharid. Bei der Detektion eines speziellen Monosaccharids aus einer Probe, die viele Monosaccharide enthalten kann, wird die Probe im allgemeinen einer Vorbehandlung (beispielsweise einer Chromatographie) unterworfen, und zwar für die Trennung der Monosaccharide gefolgt von der Detektion mit der fluo reszenten Verbindung der vorliegenden Erfindung.

Die Detektion mit der fluoreszenten Verbindung der vor liegenden Erfindung wird ausgeführt durch Zugabe der Ver bindung zu der Probe und durch ein photoskopisches Ver fahren, wobei die erhöhte Intensität der Fluoreszenz be stimmt wird, und zwar infolge der Verbindung mit dem Sac charid. Alternativ kann die Detektion mit der erfindungsge mäßen fluoreszenten Verbindung durchgeführt werden durch ein chromatographisches Verfahren, wo die erfin dungsgemäße Verbindung auf einem Tragmaterial getragen wird, durch welches die saccharidenthaltende Probe geleitet wird zum Zwecke der Detektion, basierend auf der erhöhten Fluoreszenzintensität infolge des Komplexes der Verbin dung und des Saccharids.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Konzept kann auch eine Verbindung vorgesehen sein, die in selektiver Weise sich mit einem speziellen Saccharid verbindet, wodurch eine stark erhöhte Fluoreszenz vorgesehen wird. Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung eine Fluoreszenzverbindung vor, die die folgende allgemeine Formel (7) besitzt:

In der oben angegebenen Formel bezeichnen n und m je weils 0, 1 oder 2, wobei n + m 2 oder 3 ist. F repräsentiert ein Fluorophor und R repräsentiert eine niedrigere aliphatische oder aromatische Funktionsgruppe.

Die Verbindung der Formel (7) ist gekennzeichnet durch ihre selektive Bindung mit Glucose, was eine starke Fluo reszenz zur Folge hat. Die Verbindung ist daher zur Verwen dung bei der Detektion von Glucose geeignet.

In der Formel (7) bezeichnen n und m jeweils eine ganze Zahl, wobei n + m 2 oder 3 sind. Jede der Größen n und m kann 0 sein; somit bezeichnen n und m jeweils 0, 1, 2 oder 3. Vorzugsweise ist n + m 2, wobei jeder der Werte n und m 0, 1 oder 2 ist, wobei beide Werte n und m am bevorzugtesten 1 sind. Eine derartige spezifische Länge der Methylen(CH₂)- Gruppe oder Gruppierung der erfindungsgemäßen Verbin dung, ausgedrückt durch die Formel (7), sieht eine Moleku larstruktur vor, die geeignet ist, um Glucose zu binden, und zwar durch zwei Boronsäuregruppen oder -gruppierungen der Verbindung.

In der Formel (7) werden die Fluorophore exemplifiziert durch eine Zahl der Atomgruppen oder funktionellen Grup pen, die n-Elektronensysteme enthalten. Als bevorzugte Fluorophore sind mitumfaßt die folgenden: Naphthyl, An thryl, Pyrenyl und Phenanthryl, die ausgedrückt werden können durch die oben genannten Strukturformel (2) bzw. (3) bzw. (4) bzw. (5).

Die fluorophorbildenden Atom- oder Funktionsgruppen können substituierte Gruppen sein, so lange die Substituen ten oder der Substituent nicht in nachteiliger Weise die Fluo reszenz beeinflussen oder beeinflußt. Beispielsweise ist die Substitution mit Sulfonsäuregruppen oder eine Sulfonsäure gruppe bevorzugt, da dies der Verbindung Wasserlöslichkeit gibt. Das am meisten bevorzugte Fluorphor ist durch An thryl exemplifiziert.

In der Formel (7) bezeichnet R kombiniert mit dem Stick stoffatom eine niedrige aliphatische oder aromatische Funk tionsgruppe. Im allgemeinen ist R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlentoffatomen, d. h. Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl oder eine Phenylgruppe.

Bevorzugte Verbindungen der Erfindung fallen in dem Bereich der Formel (7) und sind exemplifiziert durch die fol genden Verbindungen (8), (9), (10) und (11), von denen die Verbindung (8) besonders bevorzugt ist.

Überraschenderweise emittieren die erfindungsgemäßen Verbindungen typifiziert durch die Verbindung (8) eine starke Fluoreszenz insbesondere in Anwesenheit von Glu cose in einer wäßrigen Lösung mit einer Konzentration ent sprechend derjenigen, wie sie in den menschlichen Körper fluids (50-250 mg/l oder 0,0005 M-0,001 M) gefunden wird, und zwar mit einem pH-Wert, der der Neutralität oder nahe Neutralität entspricht. Eine derartige starke Fluores zenzintensität ändert sich selbst dann nicht in Koexistenz mit anderen Sacchariden, wie beispielsweise Galactose oder Fructose.

Die Emission der starken Fluoreszenz durch die Verbin dung (7) der Erfindung in Anwesenheit von Glucose kann wie folgt erläutert werden: Die zwei Boronsäuregruppierun gen, wie sie in der Struktur der Formel (7) angeordnet sind, sind geeignet zur kovalenten Bindung mit den vier Hydro xylgruppen (OH-Gruppen) an den 1, 2, 4 und 6 Positionen der Glucose, wodurch ein stabiler 1 : 1-Komplex der Verbin dung mit Glucose gebildet wird, indem das Unterdrücken (quenching) durch das Stickoffatom in sicherer Weise ver hindert wird.

Im Gegensatz dazu können andere Saccharide, wie bei spielsweise Fructose, möglicherweise eine Bindung einge hen nur mit einer der zwei Boronsäuregruppierungen, in welchem alle nur eine sehr schwache Fluoreszenz beobach tet wird. In der Tat kann keine wesentliche Fluoreszenz be obachtet werden durch Saccharide wie Fructose oder Galac tose, in ihren Konzentrationen wie sie in menschlichen Kör perfluids auftreten.

Somit kann die erfindungsgemäße Verbindung typifiziert durch die Formel (8) eine starke Fluoreszenz, insbesondere mit Glucose emittieren, und zwar infolge der speziellen An ordnung des Fluorophors, der zwei Boronsäuregruppierun gen und des Stickstoffatoms und daher ist die Verbindung geeignet zur Verwendung bei der Detektion von Glucose. Wenn die Detektion mit einer Lösung durchgeführt wird, kann die Bindung zwischen Glucose und der Fluoreszenz verbindung leicht gespalten werden durch Änderung des pH-Werts der Lösung durch eine geeignete Säure, wodurch die Glucose wiederhergestellt wird.

Im allgemeinen kann die erfindungsgemäße Verbindung hergestellt werden dadurch, daß man einer Phenylboron säure, bei der die Ortho-Position alkylhalogenisiert ist, ge stattet mit einem Reagens zu reagieren, welches aus Alkyla minomethylgruppen oder einer Alkylaminomethylgruppe steht, und zwar verbunden mit einem Fluorophor, und zwar ferner in Anwesenheit einer Base und mit einem geeigneten Lösungsmittel.

Durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung kön nen Saccharide, wie beispielsweise Glucose, mit sehr stabi ler synthetischer Verbindung detektiert werden, und zwar im Gegensatz zu dem konventionellen enzymatischen Verfah ren, bei dem ziemlich instabile Enzyme für die Detektion von Glucose verwendet werden müssen. Darüber hinaus kann bei der Durchführung des Sacchariddetektionsverfah rens mit der erfindungsgemäßen Erfindung eine Probe in Takt gemessen werden, d. h. ohne daß sie durch das enzy matische Verfahren zerlegt werden müßte, und daher kann die Probe einer weiteren Messung oder Behandlung unter zogen werden.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindung macht es möglich, ein Saccharid oder Saccharide durch spektroskopische Mittel zu detektieren, und zwar ohne Zer legung der Saccharide. Die Technologie hat somit gute Aus sichten bei der Entwicklung in ein Verfahren, bei dem die Detektion in situ erfolgen kann, und zwar im Hinblick auf eine spezielle Region eines Organs im Körper. Beispiels weise kann durch Verwendung einer optischen Faser, deren Spitze mit einer Verbindung der vorliegenden Erfindung überzogen ist, die Information hinsichtlich Saccharid inner halb des Körpers kontinuierlich überwacht werden, um so zweckmäßige klinische Daten vorzusehen.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung er geben sich aus der Bescheibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Schema, welches die Synthese einer erfin dungsgemäßen Fluoreszenzverbindung veranschaulicht;

Fig. 2 die Fluoreszenzintensitäten der erfindungsgemäßen Verbindung in Anwesenheit von Monosacchariden;

Fig. 3 ein Schema, welches die Synthese einer weiteren Fluoreszenzverbindung der Erfindung darstellt;

Fig. 4 die Fluoreszenzintensitäten der erfindungsgemäßen Verbindung in Anwesenheit vorn Glucose und anderen Mo nosacchariden.

Es sei bemerkt, daß in den hier angegebenen chemischen Strukturformeln wie üblich die Kohlenstoffatome und die Stickstoffatome in dem Methyl- oder Methylengruppen weggelassen wurden.

Die Erfindung sei nunmehr zur Erleichterung des Ver ständnisses anhand der folgenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Die Fluoreszenzverbindung der Formel (6) wird entspre chend dem synthetischen Routen gemäß Fig. 1 hergestellt.

Als erstes wird die Phenylboronsäure, wie folgt herge stellt: Orthobromtoluol wird mit Magnesium (1,1-Äquiva lente in Diethylether bei 25°C zur Reaktion gebracht. Das Grignrad-Reagens wird tropfenweise einer Lösung aus Tri methylborat (10 Äquivalente) in Diethylether bei -78°C zu gegeben. Die Mischung wird weitere 2 Stunden gerührt und sodann gestattet, daß sie sich auf Raumtemperatur erwärmt und sie wird für weitere 2 Stunden gerührt. Der Diethylether wird durch reduziertem Druck entfernt und der Feststoff wird aus Wasser rekristallisiert. Das Boronsäureprodukt wird in einem Vakuumofen über Nacht getrocknet.

Das Boronsäureanhydrid wird mit NBS (N-Bromsuccini mid) (1,1 Äquivalente) und katalytischem AIBN (Azoisobu tylnitril), in Tetrachlorkohlenstoff als Lösungsmittel ge mischt. Die Mischung wird rückgeführt oder "refluxed", und zwar unter der Bestrahlung einer 200-Watt-Lampe für 2 Stunden. Die Lösung wird, wenn sie heiß ist, gefiltert und das Lösungsmittel wird entfernt, um das gewünschte Bro methylboronsäureanhydrid zu ergeben.

Das Brommethylboronsäureanhydrid wird mit 9-Methy laminomethylanthracen (2,1 Äquivalente) in Chloroform gemischt und 2 Stunden lang rückgeleitet oder "refluxed". Wenn die Mischung kalt ist, wird sie gefiltert und das Lö sungsmittel wird entfernt. Der Feststoff wird dann mit Die thylether gewaschen und aus Ethylacetat rekristallisiert, um das gewünschte Produkt zu ergeben.

Analyse des Produkts: PMR (CDCL₃); chemische Verschie bung (ppm): 2,2 (3H, s), 3,9 (2H, s); 4,5 (2H, s), 7,4 (4H, m), 8,0 (4H, m), 8,4 (1H, s).

MS (SIMS negativ): Masse plus Glykol minus 2 Wasser und 1 Proton 410.

Beispiel 2

Die Verbindung der Formel (6) wird wie in Beispiel 1 her gestellt und hinsichtlich Fluoreszenz gemessen, um die An wendbarkeit der Verbindung auf die Sacchariddetektion aus zuwerten.

Eine wäßrige Lösung der Verbindung (1,2 × 10^-5 M) wurde hergestellt, und zwar enthielt sie Natriumchlorid (0,05 M). Der Lösung wurde ein Saccharid (D-Glucose oder D-Fructose) in einer Konzentration von 0,05 M zugegeben, um das Gesamtvolumen der resultierenden Mischung von 100 ml zu erhalten. Die Messungen wurden ausgeführt unter Veränderung des pH-Wertes von annähernd 12 durch die schrittweise Zugabe von HCl. Die aus der Lösung entnom mene Probe wird der Messung des Fluoreszenzspektrums ausgesetzt, nachdem der pH-Wert stabilisiert wurde und wurde sodann der Lösung zurückgeführt, und zwar gefolgt von der Zugabe von HCl zur Einstellung des pH-Werts für die weitere Messung. Die Fluoreszensspektren wurden auf einem Hitachi-Fluorophotospektrometer F-4500 gemessen, indem UV für die Anregung verwendet wird. Die Ergeb nisse sind in Fig. 2 gezeigt.

Wie man aus Fig. 2 ersieht, hat die Verbindung (6) eine sehr niedrige Fluoreszenzintensität über den pH-Wertbe reich von ungefähr 3 bis zu den höheren pH's, was naheliegt, daß die Fluoreszenz infolge von Anthracen unterdrückt wird. In Anwesenheit von Sacchariden wird jedoch die Fluoreszenz stark erhöht, und zwar über einen breiten pH- Wertbereich von 4 bis 10. Es ist daher zu ersehen, daß die Verbindung (6) für die Detektion von Sacchariden durch Fluoreszenz verwendet werden kann.

Beispiel 3

Die Fluoreszenzverbindung der Formel (8) wird herge stellt nach den Synthesewegen gemäß Fig. 3.

Die Orthomethylboronsäure wird bromiert mit NBS, und zwar in Tetrachlorkohlenstoff mit AIBN als Initiator unter Rückflußbedingungen und Beleuchtung über 3 Stunden hin weg (Ausbeute 60%) (i). Die sich ergebende Orthobromme thylboronsäure wird sodann zur Reaktion gebracht mit 2,2- Diemethyl-1,3-propandiol in Toluol mit azeotropischer Ent fernung von Wasser über Nacht (Dean Stark) (quantitative Ausbeute) (ii).

Die geschützte oder erhaltene Orthobrommethylboron säure wird sodann mit Anthryldiamin und Kaliumcarbonat in THF unter Rückflußbedingungen über Nacht zur Reak tion gebracht (Ausbeute 5% isoliert) (iii). Die schützende Gruppe wird entfernt, und zwar in 33,3% MeOH/H2O mit einem pH-Wert 7,7 und Raumtemperatur (iv).

Analyse des Produkts (geschützte Diboronsäure): PMR (CDCL₃, 300 MHz), chemische Verschiebung (ppm) 8,4 (m, aromatisch, 16H), 4,4 (s, CH₂ (anthrylisch), 4H) 3,3, (s CH₂ benzylisch) 4H), 3,6 (s, CH₂ (schützende Gruppe), 8H), 2,2 (s, CH₃N, 6H), 0,9 (s, CH₃ (schützende Gruppe), 12H). MS (SIMS; NPOE) Masse plus 668.

Beispiel 4

Die Verbindung der Formel (8), wie sie in Beispiel 3 her gestellt wurde, wird hinsichtlich Fluoreszenz gemessen, und die Anwendbarkeit der Verbindung zur Glucosedetektion auszuwerten.

Die Diboronsäureverbindung (8) wird in einer gepuffer ten (pH 7,77, 0,01 M KCl, 0,000262 M KH₂PO₃ wäßrigen Methanolsäurelösung (33% Methanol Wasser) aufgelöst. Portionen oder Teile von Sacchariden wurden in 100 ml der Lösung zugegeben und die Fluoreszenzspektra wurden auf einem Hitachi F-4500 Fluorospektrophotometer gemessen, und zwar zusammen mit einem Hewlett Packard VETRA 286/12 Computer. UV (370 nm) wurde zur Anregung ver wendet.

Die Ergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt, wobei die Abszisse die logarithmische Molarkonzentration des Saccharids und die Ordinate die relative Fluoreszenzintensität angibt. Wie man aus der Figur erkennt, emittiert die Verbindung (8) der vorliegenden Erfindung eine starke Fluoreszenz insbeson dere bei Anwesenheit von Glucose selbst in einer relativ ge ringen Konzentration. Es sei besonders darauf hingewiesen, daß die Fluoreszenzintensität linear mit der Saccharidkon zentration ansteigt, und zwar im Bereich von 0,0005 M bis 0,001 M entsprechend der Glucosekonzentration, die nor malerweise in menschlichen Körperfluids gemessen wird. Dieser Trend gilt nicht nur im Falle des Vorhandenseins von Glucose allein, sondern auch im Falle des Vorhandenseins von Glucose gleichzeitig mit anderen Sacchariden, wie bei spielsweise Galactose oder Fructose.

Im Gegensatz dazu entwickelt die Verbindung (8) nahezu keine Fluoreszenz bei Anwesenheit von Ethylenglykol als Kontrollmittel. Bezüglich Galactose oder Fructose zeigt die Verbindung keine substantielle Fluoreszenz selbst bei der maximal möglichen Konzentration eines solchen Saccharids in den Körperfluids (0,0001 M), sondern entwickelt die Fluoreszenz nur dann, wenn die Konzentration dieser Sac charide höher ist um eine oder zwei Größenordnungen. Es ist daher verständlich, daß die Verbindung (8) der vorliegen den Erfindung bei der Detektion von Glucose verwendet werden kann, da sie starke Fluoreszenz, insbesondere in An wesenheit von Glucose emittiert.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Eine Fluoreszenzverbindung mit einer Molekularstruktur, die ein Fluorophor aufweist, mindestens eine Phenylboron säuregruppierung und mindestens ein aminvorsehendes Stickstoffatom, wobei das Stickstoffatom in der Nähe der Phenylboronsäuregruppierung angeordnet ist, um so in Wechselwirkung zu treten in intermolekularer Hinsicht mit der Boronsäure. Die Verbindung emittiert Fluoreszenz mit einer hohen Intensität bei der Bindung mit Sacchariden oder einem Saccharid und die Verbindung ist daher geeignet zur Verwendung bei der Detektion eines oder mehrerer Saccha ride.

Claims

1. Eine Fluoreszenzverbindung mit einer Molekular struktur, die ein Fluorophor aufweist, mindestens eine Phenylboronsäuregruppierung und mindestens ein aminvorsehendes Stickstoffatom, wobei das Stickstof fatom in der Nähe der Phenylboronsäuregruppierung angeordnet ist, um so intermolekular mit der Boron säure in Wechselwirkung zu treten.

2. Eine Fluoreszenzverbindung mit der folgenden all gemeinen Formel:
wobei F ein Fluorophor repräsentiert, R ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus niedrigen aliphatischen und aromatischen Funktionsgruppen besteht, und n und m jeweils 0, 1 oder 2 ist, wobei n + m 2 oder 3 ist.

3. Eine Fluoreszenzverbindung nach Anspruch 2, wo bei F ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Naphthyl, Anthryl, Pyrenyl und Phenanthryl.

4. Eine Fluoreszenzverbindung der folgenden Formel:

5. Eine Fluoreszenzverbindung der folgenden allge meinen Formel:
wobei F ein Fluorophor repräsentiert, R ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus niedrigen aliphatischen und aromatischen Funktionsgruppen und n und m je weils 0, 1 oder 2 sind und n + m 2 oder 3 sind.

6. Eine Fluoreszenzverbindung nach Anspruch 5, wo bei F aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Naphthyl, Anthryl, Pyrinyl und Phenantryl.

7. Eine Fluoreszenzverbindung mit der folgenden For mel: