JP2002327130A - 新規蛍光色素及び核酸の測定方法 - Google Patents

新規蛍光色素及び核酸の測定方法

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JP2002327130A
JP2002327130A JP2002005267A JP2002005267A JP2002327130A JP 2002327130 A JP2002327130 A JP 2002327130A JP 2002005267 A JP2002005267 A JP 2002005267A JP 2002005267 A JP2002005267 A JP 2002005267A JP 2002327130 A JP2002327130 A JP 2002327130A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】核酸検出において二本鎖核酸にインターカレー
トしたときの蛍光増感が大きく、しかも励起波長と蛍光
波長の差が大きい(すなわちストークスシフトの大き
い)新規なインターカレーター性蛍光色素等を提供す
る。 【解決手段】下記一般式1で表される化合物具体的に
は、例えば化合物1、その塩、その水和物、その溶媒和
物又はその立体異性体、これら化合物の製造方法、これ
ら化合物を核酸と接触させ、またはこれら化合物を一本
鎖オリゴヌクレオチドと化学的に結合した核酸プローブ
の提供により、前期課題を解決する。 例えば

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、新規な蛍光色
素、その製造方法、該色素を化学結合で結合した核酸プ
ローブ、そしてこれを使用することを特徴とする核酸の
測定方法に関するものである。本願発明は、詳しくはス
トークスシフトが大きく、しかも二本鎖核酸存在時に蛍
光強度が著しく増大する新規蛍光性色素、その製造方
法、該色素を化学結合で結合した核酸プローブ、そして
これを使用することを特徴とする核酸の測定方法に関す
るものである。
【0002】なお、本願発明の測定法は、DNAやRN
A等の遺伝子混合物中に含まれると予想される、特定塩
基配列を含む標的RNAの定性又は定量分析方法に関す
るものであり、遺伝子診断等の臨床診断分野での利用に
有用で、更には、食品中、室内、土壌中、河川中、海洋
中等の環境中の微生物の定性又は定量に有用な測定法で
ある。
【0003】
【従来の技術】一般的に、生体成分の分析には高い特異
性と感度が求められる。特定塩基配列を含む核酸(標的
核酸)の分析では、該核酸が特定塩基配列に相補的な配
列を有する核酸(核酸プローブ)と配列特異的に複合体
を形成する性質が利用される。
【0004】特定塩基配列を有する標的核酸の定量に
は、形成された複合体の量に関連した測定可能な信号を
得る手段が重要であり、更に臨床診断等の目的において
は、試料中に存在し得る標的核酸量は極微量であること
から、該手段は極微量核酸を増幅する工程が必要とな
る。
【0005】特にウイルス感染症の診断では、臨床試薬
中の標的核酸(ウイルス核酸)は極微量であることが多
いため、高感度かつ良好な再現性の測定を実現するため
に信号強度を向上し高感度化する目的から、ポリメレー
スチェインリアクション(PCR)法等によって標的核
酸を増幅しておく方法が試みられている。また、RNA
の増幅法としては、NASBA法(例えば特許第265
0159号公報参照)や3SR法(例えば欧州公開特許
第373960号公報参照)と呼ばれる方法も知られて
いる。
【0006】標的核酸の特定塩基配列に相補的な核酸配
列を有し、標的核酸と結合した場合に測定可能な蛍光信
号を発するようにインターカレーター性蛍光色素を標識
した核酸プローブ(例えば特開平8−211050号公
報参照)は、標的核酸と相補結合を形成することで測定
可能な蛍光信号を発するため、相補結合の形成の有無、
及び相補結合体の定量を可能とするものであり、相補結
合していないプローブを反応系から分離する必要がない
ために、増幅された試料を反応容器から取り出す必要が
なく、増幅産物の飛散等に由来する偽陽性を惹起しない
という利点がある。
【0007】そして核酸プライマー及び核酸ポリメレー
スの作用により、特定塩基配列から成るRNAを一定温
度にて増幅する工程を、この核酸プローブ共存下で実施
することによって、標的RNAの増幅とその分析を一定
温度条件下で、担体を使用することなく、しかも、密閉
条件で行う方法も開発されている。(特願2000−1
4400号公報参照)。
【0008】インターカレーター性蛍光色素は、二本鎖
核酸にインターカレーションし、インターカレーション
によって遊離状態とは蛍光特性が変化する物質である。
この様な性質を持つ化合物としては、エチジウムブロミ
ド、オキサゾールイエロー、チアゾールオレンジ等が知
られている。更に、これらの化合物をリンカーで結合し
て、二量化することにより得られるエチジウムダイマ
ー、YOYO等も、二本鎖核酸にインターカレートし蛍
光増感を示すことが知られている。従って、識別可能な
蛍光特性の変化を引き起こす二種類以上のインターカレ
ーター性蛍光色素を用いて複数の核酸を同時に増幅し、
増幅産物を同時に測定することができれば、産業上、有
意義な用途が数多く考えられる。例えば、一つの試料中
に含まれる複数の標的核酸を同時に検出したり、既知量
の標準核酸を標的核酸と同時に増幅することで、増幅反
応等の正否の判定、又は、標的核酸の定量を可能とする
ことが例示できる。
【0009】しかしながら、インターカレーター性蛍光
色素の種類には限りがあり、それらが発する蛍光は、極
大波長を中心とした幅を持ったスペクトルとして観察さ
れ、かつ、その蛍光量子収率は、一般的に蛍光色素によ
って異なる。従って、蛍光スペクトルが互いに重なり合
うインターカレーター性蛍光色素では、特定の波長にお
ける蛍光強度を精密に測定することは困難である。ま
た、インターカレーター性蛍光色素を励起するための光
源には、レーザーや、発光ダイオード等が考えられる
が、これも種類に制限があり、至適な励起用光源の組み
合わせから考えた場合、蛍光スペクトルが互いに重なら
ない二種類以上のインターカレーター性蛍光色素を選択
する事は非常に困難であった。例えば、公知のインター
カレーター性蛍光色素であるオキサゾールイエローやチ
アゾールオレンジ等のシアニン系色素において、二つの
蛍光スペクトルが重なり合わないためには、両者の蛍光
極大波長の差が約100nm以上なければならないが、
シアニン系蛍光物質の蛍光極大波長と励起極大波長の差
は20から40nm程度であり、また、両者を蛍光測定
が可能なように励起するためには、二つの励起光源が必
要となって、該測定を実施するうえでの制約となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本願発明の第1の目的
は、核酸検出において二本鎖核酸にインターカレートし
たときの蛍光増感が大きく、しかも励起波長と蛍光波長
の差が大きい(すなわちストークスシフトの大きい)新
規なインターカレーター性蛍光色素であって、従来公知
のインターカレーター性蛍光色素とは蛍光スペクトルが
重なり合わないという特徴を有する化合物を提供するこ
とにある。また本願発明の第2の目的は、該蛍光色素を
化学結合で結合した新規な核酸プローブを提供すること
にある。そして本願発明の第3の目的は、該核酸プロー
ブを用いた核酸の測定法(定性、定量法)であって、試
料の中に含まれる一種以上の標的核酸を増幅し、分離操
作を行うことなしに、増幅産物を密閉容器内で測定する
方法を提供し、標的核酸の存在の有無、及び量を高精度
に決定する測定法、特に、二種類以上の標的核酸の同時
測定等を可能とする測定法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】特定の条件を満たす近接
した二つの化合物の一方を励起すると、他方にエネルギ
ートランスファーが起こり、エネルギーを受け取った化
合物(アクセプター)が蛍光を発することは広く知られ
ている。本願発明者らは、このエネルギートランスファ
ーを分子内で効率的に起こす物質について研究を重ね、
核酸検出において核酸二本鎖にインターカレートしたと
きの蛍光増感が大きく、しかも励起波長と蛍光波長の差
が大きい、すなわちストークシフトの大きい新規な蛍光
色素を見い出すに至った。このようにして前記目的を実
現すべく完成された本願請求項1の発明は、従来はその
構造、合成法、蛍光特性等が全く知られていない、新規
な前記一般式1(式中、R1は低級アルキル基を表す。
A及びDは、同一又は相異なって、式:−CHR2−で
表される基(該式中、R2は水素原子、低級アルキル基
又はハロゲン原子で置換された低級アルキル基を表
す。)、式:−NR3−で表される基(該式中、R3は水
素原子、低級アルキル基又はハロゲン原子で置換された
低級アルキル基を表す。)、式:−N+45・Q-−で
表される基(該式中、R4及びR5は、同一又は相異なっ
て、低級アルキル基又はハロゲン原子で置換された低級
アルキル基を表す。Qはハロゲン原子、式:R6COO
で表される基(該式中、R6は低級アルキル基又はハロ
ゲン原子で置換された低級アルキル基を表す。)又は
式:R7SO3で表される基(該式中、R7は低級アルキ
ル基、ハロゲン原子で置換された低級アルキル基又は低
級アルキル基で置換されていてもよいフェニル基を表
す。)を表す。)、酸素原子又は硫黄原子を表す。l、
m及びnは、同一又は相異なって、2〜5の整数を表
す。Zは酸素原子又は硫黄原子を表す。X1及びX2は、
同一又は相異なって、ハロゲン原子、式:R8COOで
表される基(該式中、R8は低級アルキル基又はハロゲ
ン原子で置換された低級アルキル基を表す。)又は式:
9SO3で表される基(該式中、R9は低級アルキル
基、ハロゲン原子で置換された低級アルキル基又は低級
アルキル基で置換されていてもよいフェニル基を表
す。)を表す。)で表されることを特徴とする化合物、
その塩、その水和物、その溶媒和物又はその立体異性体
である。
【0012】本願請求項2の発明は、前記請求項1に記
載の化合物、その塩、その水和物、その溶媒和物又はそ
の立体異性体の製造方法である。
【0013】本願請求項3の発明は、試料中に含まれる
と予想される核酸の有無又は量を測定する方法であっ
て、前記請求項1に記載の化合物を用いることを特徴と
する。本願請求項4の発明は、請求項3の発明に係り、
前記核酸が、二本鎖DNA、二本鎖RNA、DNA/R
NAハイブリッドのいずれか一つ、又は、これらの混合
物である測定法である。
【0014】本願請求項5の発明は、特定の核酸配列を
有する核酸(標的核酸)中の該特定核酸配列に相補的な
核酸配列を有する一本鎖オリゴヌクレオチドと前記一般
式1で表わされる化合物を化学結合で結合した核酸プロ
ーブである。本願請求項6の発明は、前記請求項5の発
明に係り、前記一本鎖オリゴヌクレオチドがDNAオリ
ゴマーである核酸プローブである。本願請求項7の発明
は、前記請求項6の発明に係り、DNAオリゴマー中の
リン部分からリンカーを介して前記化学結合を形成した
ことを特徴とする。本願請求項8の発明は、前記請求項
7の発明に係り、前記一般式1で表わされる化合物が、
標的核酸と一本鎖DNAプローブとの相補結合部分にイ
ンターカレーションすることにより蛍光特性が変化する
ことを特徴とする。
【0015】本願請求項9の発明は、試料中に含まれる
少なくとも一種類以上の特定核酸配列を有する核酸(標
的核酸)を測定する方法であって、前記請求項6の核酸
プローブを用いることを特徴とする。
【0016】本願請求項10の発明は、試料中に含まれ
る二種類以上の特定核酸配列を有するRNA(標的RN
A)を測定する方法であって、二種類以上の標的RNA
を同時に増幅する工程を含み、ここで該RNA増幅工程
は、各々の増幅産物に相補的な配列を有する、異なるイ
ンターカレーター性蛍光色素で標識されたプローブ存在
下で生じさせ、増幅産物とプローブが形成する相補結合
部分にインターカレーター性蛍光色素がインターカレー
トすることにより変化した蛍光強度を測定する工程を含
み、ここで該インターカレーター性蛍光色素は、前記一
般式1で表される化合物と、該化合物とは蛍光波長が異
なり、かつ、同一の波長帯で励起され得るインターカレ
ーター性蛍光色素の組み合わせであることを特徴とする
標的核酸の測定法である。本願請求項11の発明は、試
料中に含まれる少なくとも一つ以上の特定核酸配列を有
するRNA(標的RNA)を測定する方法であって、該
試料に既知量の標準核酸を添加し、標的RNAと標準核
酸を同時に増幅する工程を含み、ここで該RNA増幅工
程は、各々の増幅産物に相補的な配列を有する、異なる
インターカレーター性蛍光色素で標識されたプローブ存
在下で生じさせ、増幅産物とプローブが形成する相補結
合部分にインターカレーター性蛍光色素がインターカレ
ートすることにより変化した蛍光強度を測定し、別途測
定した既知量の標準核酸の蛍光強度と比較する工程を含
み、ここで該インターカレーター性蛍光色素は、前記一
般式1で表される化合物と、該化合物とは蛍光波長が異
なり、かつ、同一の波長帯で励起され得るインターカレ
ーター性蛍光色素の組み合わせであることを特徴とする
標的核酸の測定法である。
【0017】本願請求項12の発明は、前記請求項10
又は11の発明に係り、前記他のインターカレーター性
蛍光色素の少なくとも1つがオキサゾールイエローであ
ることを特徴とする。そして本願請求項13の発明は、
前記請求項12の発明に係り、測定におけるインターカ
レーター性蛍光色素の励起波長が450から500nm
であることを特徴とする。以下、本願の各発明を詳細に
説明する。なお本願明細書では、特に断らない限り「低
級」なる用語は炭素数が1〜6個の直鎖又は分枝した炭
素鎖を意味する。
【0018】一般式1において、低級アルキル基として
は、具体的には例えばメチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec
−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル(アミル)
基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペン
チル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、
1,2−ジメチルプロピル基、ヘキシル基、イソヘキシ
ル基、3−メチルペンチル基等が挙げられ、好ましく
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基、ペンチル(アミル)基、ヘキシル基等を
例示できる。また一般式1において、ハロゲン原子で置
換された低級アルキル基としては、例えばフルオロメチ
ル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、3
−フルオロプロピル基、クロロメチル基、ジクロロメチ
ル基、トリクロロメチル基、3−クロロプロピル基、4
−クロロブチル基、5−クロロペンチル基、6−クロロ
ヘキシル基、3−ブロモプロピル基、4−ブロモブチル
基、5−ブロモペンチル基、6−ブロモヘキシル基、3
−ヨードプロピル基、4−ヨードブチル基、5−ヨード
ペンチル基、6−ヨードヘキシル基等を例示できる。そ
して一般式1において、ハロゲン原子としては、フッ素
原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を例示できる。
【0019】前記一般式1で表される本願発明の化合物
(芳香族化合物誘導体、その塩、その水和物、その溶媒
和物又はその立体異性体)を具体的に説明するために、
一般式1において用いられる各種記号について、その好
適な具体例を挙げて詳細に説明する。
【0020】R1は低級アルキル基を表す。かかるアル
キル基としては、好ましくは、メチル基、エチル基、プ
ロピル基等の炭素数1〜4個の直鎖状又は分枝状のアル
キル基で、より好ましくはメチル基、エチル基である
が、中でもメチル基はR1として最も好ましい低級アル
キル基である。
【0021】A及びDは、同一又は相異なって、式:−
CHR2−で表される基(式中、R2は水素原子、低級ア
ルキル基又はハロゲン原子で置換された低級アルキル基
を表す。)、式:−NR3−で表される基(式中、R3
水素原子、低級アルキル基又はハロゲン原子で置換され
た低級アルキル基を表す。)、式:−N+45・Q-
で表される基(式中、R4及びR5は、同一又は相異なっ
て、低級アルキル基又はハロゲン原子で置換された低級
アルキル基を表す。Qはハロゲン原子、式:R 6COO
で表される基(式中、R6は低級アルキル基又はハロゲ
ン原子で置換された低級アルキル基を表す。)又は式:
7SO3で表される基(式中、R7は低級アルキル基、
ハロゲン原子で置換された低級アルキル基又は低級アル
キル基で置換されていてもよいフェニル基を表す。)を
表す。)、酸素原子又は硫黄原子である。A及びDは、
好ましくは、同一又は相異なって、式:−NR3−で表
される基(式中、R3は水素原子、低級アルキル基又は
ハロゲン原子で置換された低級アルキル基を表す。)、
式:−N+45・Q-−で表される基(式中、R4及び
5は、同一又は相異なって、低級アルキル基又はハロ
ゲン原子で置換された低級アルキル基を表す。Qはハロ
ゲン原子、式:R6COOで表される基(式中、R6は低
級アルキル基又はハロゲン原子で置換された低級アルキ
ル基を表す。)又は式:R7SO3で表される基(式中、
7は低級アルキル基、ハロゲン原子で置換された低級
アルキル基又は低級アルキル基で置換されていてもよい
フェニル基を表す。)を表す。)、又は酸素原子であ
る。A及びDは、更に好ましくは、同一又は相異なっ
て、式:−NR3−で表される基(式中、R3は水素原
子、低級アルキル基又はハロゲン原子で置換された低級
アルキル基を表す。)又は式:−N+45・Q-−で表
される基(式中、R4及びR5は、同一又は相異なって、
低級アルキル基又はハロゲン原子で置換された低級アル
キル基を表す。Qはハロゲン原子、式:R6COOで表
される基(式中、R6は低級アルキル基又はハロゲン原
子で置換された低級アルキル基を表す。)又は式:R7
SO3で表される基(式中、R7は低級アルキル基、ハロ
ゲン原子で置換された低級アルキル基又は低級アルキル
基で置換されていてもよいフェニル基を表す。)を表
す。)である。
【0022】前記Qは、ハロゲン原子、式:R6COO
で表される基(式中、R6は低級アルキル基又はハロゲ
ン原子で置換された低級アルキル基を表す。)又は式:
7SO3で表される基(式中、R7は低級アルキル基、
ハロゲン原子で置換された低級アルキル基又は低級アル
キル基で置換されていてもよいフェニル基を表す。)
で、好ましくは、ハロゲン原子又は式:R7SO3で表さ
れる基(式中、R7は低級アルキル基、ハロゲン原子で
置換された低級アルキル基又は低級アルキル基で置換さ
れていてもよいフェニル基を表す。)であるが、ハロゲ
ン原子であることが最も好ましい。
【0023】前記l、m及びnは、同一又は相異なっ
て、2〜5の整数を表すが、好ましくは同一又は相異な
って、2〜4の整数であり、特に好ましくは同一又は相
異なって、2又は3である。
【0024】前記R2は、水素原子、低級アルキル基又
はハロゲン原子で置換された低級アルキル基であるが、
好ましくは水素原子又は低級アルキル基であり、特に好
ましくは水素原子、メチル基、エチル基である。中でも
水素原子が最も好ましい。
【0025】前記R3は、水素原子、低級アルキル基又
はハロゲン原子で置換された低級アルキル基であるが、
好ましくは水素原子;メチル基、エチル基、プロピル
基、又は、2−ヨードエチル基、3−ヨードプロピル
基、4−ヨードブチル基、5−ヨードペンチル基、6−
ヨードヘキシル基、2−ブロモエチル基、3−ブロモプ
ロピル基、4−ブロモブチル基、5−ブロモペンチル
基、6−ブロモヘキシル基、2−クロロエチル基、3−
クロロプロピル基、4−クロロブチル基、5−クロロペ
ンチル基、6−クロロヘキシル基等のハロゲン原子で置
換された低級アルキル基である。R3は、より好ましく
は水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、又は、
2−ヨードエチル基、3−ヨードプロピル基、4−ヨー
ドブチル基、5−ヨードペンチル基、6−ヨードヘキシ
ル基等のヨード原子で置換された低級アルキル基等であ
る。中でも、水素原子、又は、メチル基、エチル基;2
−ヨードエチル基、3−ヨードプロピル基、4−ヨード
ブチル基、5−ヨードペンチル基、6−ヨードヘキシル
基が最も好ましい。
【0026】前記R4及びR5は、同一又は相異なって、
低級アルキル基又はハロゲン原子で置換された低級アル
キル基である。R4及びR5は、好ましくは、同一又は相
異なって、メチル基、エチル基、プロピル基;2−ヨー
ドエチル基、3−ヨードプロピル基、4−ヨードブチル
基、5−ヨードペンチル基、6−ヨードヘキシル基、2
−ブロモエチル基、3−ブロモプロピル基、4−ブロモ
ブチル基、5−ブロモペンチル基、6−ブロモヘキシル
基、2−クロロエチル基、3−クロロプロピル基、4−
クロロブチル基、5−クロロペンチル基、6−クロロヘ
キシル基等である。R4及びR5は、より好ましくは、同
一又は相異なって、メチル基、エチル基、プロピル基;
2−ヨードエチル基、3−ヨードプロピル基、4−ヨー
ドブチル基、5−ヨードペンチル基、6−ヨードヘキシ
ル基等である。R4及びR5は、同一又は相異なって、メ
チル基、エチル基;2−ヨードエチル基、3−ヨードプ
ロピル基、4−ヨードブチル基、5−ヨードペンチル
基、6−ヨードヘキシル基であることが最も好ましい。
【0027】前記R6は、低級アルキル基又はハロゲン
原子で置換された低級アルキル基であり、好ましくはメ
チル基、エチル基、プロピル基;フルオロメチル基、ジ
フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチ
ル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基等であ
り、更に好ましくはメチル基、トリフルオロメチル基、
トリクロロメチル基である。
【0028】前記R7は、低級アルキル基、ハロゲン原
子で置換された低級アルキル基又は低級アルキル基で置
換されていても良いフェニル基であり、好ましくは、メ
チル基、エチル基、プロピル基;フルオロメチル基、ジ
フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチ
ル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、フェニ
ル基、p−メチルフェニル基等であり、更に好ましくは
メチル基;トリフルオロメチル基、トリクロロメチル
基;フェニル基、p−メチルフェニル基である。
【0029】前記Zは、酸素原子又は硫黄原子であり、
好ましくは硫黄原子である。
【0030】前記X1及びX2は、同一又は相異なって、
ハロゲン原子、式:R8COOで表される基(式中、R8
は低級アルキル基又はハロゲン原子で置換された低級ア
ルキル基を表す。)又は式:R9SO3で表される基(式
中、R9は低級アルキル基、ハロゲン原子で置換された
低級アルキル基又は低級アルキル基で置換されていても
よいフェニル基を表す。)である。X1及びX2は、好ま
しくは、同一又は相異なって、ハロゲン原子又は式:R
9SO3で表される基(式中、R9は低級アルキル基、ハ
ロゲン原子で置換された低級アルキル基又は低級アルキ
ル基で置換されていてもよいフェニル基を表す。)であ
る。X1及びX2は、更に好ましくは、同一又は相異なっ
て、ハロゲン原子である。
【0031】前記R8は、低級アルキル基又はハロゲン
原子で置換された低級アルキル基であり、好ましくはメ
チル基、エチル基、プロピル基;フルオロメチル基、ジ
フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチ
ル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基等で、更
に好ましくはメチル基、トリフルオロメチル基、トリク
ロロメチル基である。
【0032】前記R9は、低級アルキル基、ハロゲン原
子で置換された低級アルキル基又は低級アルキル基で置
換されていても良いフェニル基であり、好ましくはメチ
ル基、エチル基、プロピル基;フルオロメチル基、ジフ
ルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル
基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基;フェニル
基、p−メチルフェニル基等で、更に好ましくはメチル
基;トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基;フェ
ニル基、p−メチルフェニル基である。
【0033】上記一般式1で表される本願発明の化合物
において、好ましい例としては、R 1が低級アルキル基
であり、A及びDは、同一又は相異なって、式:−CH
2−で表される基(式中、R2は水素原子又は低級アル
キル基を表す。)、式:−NR3−で表される基(式
中、R3は水素原子、低級アルキル基又はハロゲン原子
で置換された低級アルキル基を表す。)、式:−N+4
5・Q-−で表される基(式中、R4及びR5は、同一又
は相異なって、低級アルキル基又はハロゲン原子で置換
された低級アルキル基を表す。Qはハロゲン原子又は
式:R7SO3で表される基(式中、R7は低級アルキル
基、ハロゲン原子で置換された低級アルキル基又は低級
アルキル基で置換されていてもよいフェニル基を表
す。)を表す。)、酸素原子又は硫黄原子であり、l、
m及びnは、同一又は相異なって、2〜5の整数であ
り、Zは酸素原子又は硫黄原子であり、X1及びX2は、
同一又は相異なって、ハロゲン原子又は式:R9SO3
表される基(式中、R9は低級アルキル基、ハロゲン原
子で置換されていても良い低級アルキル基又は低級アル
キル基で置換されていてもよいフェニル基を表す。)で
あるものが例示できる。更に好ましい化合物として、R
1が低級アルキル基であり、A及びDは、同一又は相異
なって、式:−CHR2−で表される基(式中、R2は水
素原子表す。)、式:−NR3−で表される基(式中、
3は水素原子、低級アルキル基又はハロゲン原子で置
換された低級アルキル基を表す。)、式:−N+45
・Q-−で表される基(式中、R4及びR5は、同一又は
相異なって、低級アルキル基又はハロゲン原子で置換さ
れた低級アルキル基を表す。Qは、ハロゲン原子又は
式:R7SO3で表される基(式中、R7は低級アルキル
基、ハロゲン原子で置換された低級アルキル基又は低級
アルキル基で置換されていてもよいフェニル基を表
す。)を表す。)又は酸素原子であり、l、m及びn
は、同一又は相異なって、2〜4の整数であり、Zは酸
素原子又は硫黄原子であり、X1及びX2は、同一又は相
異なって、ハロゲン原子又は式:R9SO3で表される基
(式中、R9は低級アルキル基、ハロゲン原子で置換さ
れた低級アルキル基又は低級アルキル基で置換されてい
てもよいフェニル基を表す。)であるものが例示でき
る。そしてより好ましい化合物として、R1が低級アル
キル基であり、A及びDは、同一又は相異なって、式:
−NR3−で表される基(式中、R3は水素原子、低級ア
ルキル基又はハロゲン原子で置換された低級アルキル基
を表す。)又は式:−N+45・Q-−で表される基
(式中、R4及びR5は、同一又は相異なって、低級アル
キル基又はハロゲン原子で置換された低級アルキル基を
表す。Qはハロゲン原子又は式:R7SO3で表される基
(式中、R7は低級アルキル基、ハロゲン原子で置換さ
れた低級アルキル基又は低級アルキル基で置換されてい
てもよいフェニル基を表す。)を表す。)であり、l、
m及びnは、同一又は相異なって、2〜4の整数であ
り、Zは硫黄原子であり、X1及びX2は、同一又は相異
なって、ハロゲン原子又は式:R9SO3で表される基
(式中、R9は低級アルキル基、ハロゲン原子で置換さ
れた低級アルキル基又は低級アルキル基で置換されてい
てもよいフェニル基を表す。)である化合物が例示でき
る。
【0034】上記具体的な一般式1の化合物のうちで
も、R1がメチル基又はエチル基であり、A及びDは、
同一又は相異なって、式:−NR3−で表される基(式
中、R3は水素原子;メチル基、エチル基;2−ヨード
エチル基、3−ヨードプロピル基、4−ヨードブチル
基、5−ヨードペンチル基、6−ヨードヘキシル基を表
す。)又は式:−N+45・Q-−で表される基(式
中、R4及びR5は、同一又は相異なって、メチル基、エ
チル基;2−ヨードエチル基、3−ヨードプロピル基、
4−ヨードブチル基、5−ヨードペンチル基、6−ヨー
ドヘキシル基を表す。Qはハロゲン原子又は式:R7
3で表される基(式中、R7はメチル基;トリフルオロ
メチル基、トリクロロメチル基;フェニル基、p−メチ
ルフェニル基を表す。)を表す。)であり、l、m及び
nは、同一又は相異なって、2〜4の整数であり、Zは
硫黄原子であり、X1及びX2は、同一又は相異なって、
ハロゲン原子又は式:R9SO3で表される基(式中、R
9はメチル基;トリフルオロメチル基、トリクロロメチ
ル基;フェニル基、p−メチルフェニル基を表す。)で
あるものが特に好ましい。
【0035】一般式1で示される化合物は、不斉炭素を
含む化合物も含む。即ち、本願発明の一般式1で示され
る化合物は、光学活性体、ラセミ体、ジアステレオマー
等の各種光学異性体の混合物及びそれらの単離されたも
のを含む。
【0036】また、一般式1の化合物にはアミン残基が
存在するが、これらのアミン誘導体は酸付加体を形成す
る場合がある。その結果、一般式1で示される化合物
は、そのような塩、例えば、塩化水素、臭化水素、硫
酸、燐酸等の鉱酸、蟻酸、酢酸、蓚酸、マロン酸、コハ
ク酸、フマール酸、マレイン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石
酸、クエン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタン
スルホン酸、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸
等の有機酸等との酸付加体塩を含むものである。また更
には、一般式1で示される化合物は、各種水和物、溶媒
和物や結晶多形の物質も含むものである。
【0037】次に、前記一般式1で表される化合物の製
造方法について説明する。本願発明化合物は、種々の方
法により製造できるが、以下の製造方法は例示であっ
て、本願発明の製造方法を限定するものではない。な
お、反応式中において、Acはアセチル基、Bocはt
−ブトキシカルボニル基を表すものである。
【0038】第1の製造法は、下記反応式1(式中、R
1、Z、X1、X2、l、m、nは前記と同一の意味を表
す。A1及びD1は、同一又は相異なって、式:−NR3
−で表される基(式中、R3は水素原子、低級アルキル
基又はハロゲン原子で置換された低級アルキル基を表
す。)、式:−N+45・Q-−で表される基(式中、
4及びR5は、同一又は相異なって、低級アルキル基又
はハロゲン原子で置換された低級アルキル基を表す。Q
はハロゲン原子、式:R6COOで表される基(式中R6
は低級アルキル基又はハロゲン原子で置換された低級ア
ルキル基を表す。)又は式:R7SO3で表される基(式
中、R7は低級アルキル基、ハロゲン原子で置換された
低級アルキル基又は低級アルキル基で置換されていても
よいフェニル基を表す。)を表す。)、酸素原子又は硫
黄原子を表す。)によるものである。
【0039】前記一般式1の化合物(上記反応式1にお
ける化合物II)は、化合物4と化合物5を、DMF
(ジメチルホルムアミド)、DMSO(ジメチルスルホ
キシド)又はメタノール等の極性溶媒中、塩基存在下あ
るいは非存在下、0℃ないし150℃で、数分から30
時間反応することにより製造することが出来る。化合物
4は、化合物3と化合物6を、DMF(ジメチルホルム
アミド)、DMSO(ジメチルスルホキシド)又はメタ
ノール等の極性溶媒中、塩基存在下あるいは非存在下、
0℃ないし150℃で、数分から30時間反応すること
に製造することが出来る。化合物3は、化合物2を臭化
水素、塩化水素等の酸と加熱することにより合成でき
る。化合物2は、相当するジヨード化合物と化合物1を
DMF(ジメチルホルムアミド)、DMSO(ジメチル
スルホキシド)又はメタノール等の極性溶媒中あるいは
無溶媒で、室温ないし200℃で、数分から30時間反
応することで製造することができる。
【0040】以上、反応式1の製造方法で用いられる塩
基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸
カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、トリ
エチルアミン、ピリジン、エチルジイソプロピルアミ
ン、水素化ナトリウム等を例示することが出来る。
【0041】
【化2】 第2の製造法は、下記反応式2(式中、R1、A1
1、Z、X1、X2、l、m及びnは前記と同一の意味
を表す。)によるものである。
【0042】前記一般式1の化合物(上記反応式2にお
ける化合物II)は、化合物9を臭化水素、塩化水素等
の酸と加熱することにより合成できる。化合物9は、化
合物7と化合物2を、DMF(ジメチルホルムアミ
ド)、DMSO(ジメチルスルホキシド)又はメタノー
ル等の極性溶媒中、塩基存在下あるいは非存在下、0℃
ないし150℃で、数分から30時間反応することにり
製造することが出来る。化合物7は、化合物5と化合物
6を、DMF(ジメチルホルムアミド)、DMSO(ジ
メチルスルホキシド)又はメタノール等の極性溶媒中あ
るいは無溶媒で、塩基存在下あるいは非存在下、0℃な
いし150℃で、数分から30時間反応することにより
製造することが出来る。また、化合物9は、化合物10
と化合物5を、DMF(ジメチルホルムアミド)、DM
SO(ジメチルスルホキシド)又はメタノール等の極性
溶媒中、塩基存在下あるいは非存在下、0℃ないし15
0℃で、数分から30時間反応することによっても製造
することが出来る。化合物10は、化合物2と化合物6
を、DMF(ジメチルホルムアミド)、DMSO(ジメ
チルスルホキシド)又はメタノール等の極性溶媒中、塩
基存在下あるいは非存在下、0℃ないし150℃で、数
分から30時間反応することにより製造することが出来
る。
【0043】以上、反応式2の製造方法で用いられる塩
基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸
カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、トリ
エチルアミン、ピリジン、エチルジイソプロピルアミ
ン、水素化ナトリウム等を例示することが出来る。
【0044】
【化3】 第3の製造法は、下記反応式3(式中、R1、A1
1、Z、X1、X2、l、m及びnは、前記と同一の意
味を表す。)によるものである。
【0045】前記一般式1の化合物(上記反応式2にお
ける化合物II)は、化合物7と化合物3を、DMF
(ジメチルホルムアミド)、DMSO(ジメチルスルホ
キシド)又はメタノール等の極性溶媒中、塩基存在下あ
るいは非存在下、0℃ないし150℃で、数分から30
時間反応することにより製造することが出来る。以上、
反応式3の製造方法で用いられる塩基としては、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナト
リウム、炭酸水素ナトリウム、トリエチルアミン、ピリ
ジン、エチルジイソプロピルアミン、水素化ナトリウム
等を例示することが出来る。
【0046】
【化4】 第4の製造法は、下記反応式4(式中、R1、Z、X1
2、l、m、nは前記と同一の意味を表す。A2及びD
2は、同一又は相異なって、式:−CHR2−で表される
基(式中、R2は水素原子、低級アルキル基又はハロゲ
ン原子で置換された低級アルキル基を表す。)、酸素原
子又は硫黄原子を表す。)によるものである。
【0047】前記一般式1の化合物(上記反応式2にお
ける化合物III)は、化合物14を臭化水素、塩化水
素等の酸と加熱することにより合成できる。化合物14
は、化合物13と化合物1を、DMF(ジメチルホルム
アミド)、DMSO(ジメチルスルホキシド)又はメタ
ノール等の極性溶媒中、塩基存在下あるいは非存在下、
0℃ないし150℃で、数分から30時間反応すること
により製造することが出来る。
【0048】化合物13は、4−メチルキノリンから化
合物12を経て既知の方法に準じて合成出来る。(J.
Am.Chem.Soc.,64,199(194
2))。
【0049】以上、反応式4の製造方法で用いられる塩
基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸
カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、トリ
エチルアミン、ピリジン、エチルジイソプロピルアミ
ン、水素化ナトリウム等を例示することが出来る。
【0050】
【化5】 第5の製造法は、下記反応式5(式中、R1、A、Z、
1、X2、l、m及びnは前記と同じ意味を表す。D3
は、式:−NR3−で表される基(式中、R3は水素原
子、低級アルキル基又はハロゲン原子で置換された低級
アルキル基を表す。)を表す。D4は、式:−NR10
で表される基(式中、R10は低級アルキル基又はハロゲ
ン原子で置換された低級アルキル基を表す。)、式:−
+45・Q-−で表される基(式中、R4及びR5は、
同一又は相異なって、低級アルキル基又はハロゲン原子
で置換された低級アルキル基を表す。Qはハロゲン原
子、式:R6COOで表される基(式中、R6は低級アル
キル基又はハロゲン原子で置換された低級アルキル基を
表す。)又は式:R7SO3で表される基(式中、R7
低級アルキル基、ハロゲン原子で置換された低級アルキ
ル基又は低級アルキル基で置換されていてもよいフェニ
ル基を表す。)を表す。)を表す。X3は、ハロゲン原
子、又は式:R9SO3で表される基(式中、R9は低級
アルキル基、ハロゲン原子で置換された低級アルキル基
又は低級アルキル基で置換されていてもよいフェニル基
を表す。)を表す。R11は、低級アルキル基又はハロゲ
ン原子で置換された低級アルキル基を表す。)によるも
のである。
【0051】前記一般式1の化合物(上記反応式2にお
ける化合物IV)は、化合物17を臭化水素、塩化水素
等の酸と加熱することにより合成できる。化合物17
は、化合物16とアルキル化剤20を、DMF(ジメチ
ルホルムアミド)、DMSO(ジメチルスルホキシド)
又はメタノール等の極性溶媒中、塩基存在下あるいは非
存在下、0℃ないし150℃で、数分から30時間反応
することにより製造することが出来る。以上、反応式5
の製造方法で用いられる塩基としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、
炭酸水素ナトリウム、トリエチルアミン、ピリジン、エ
チルジイソプロピルアミン、水素化ナトリウム等を例示
することが出来る。
【0052】
【化6】 第6の製造法は、下記反応式6(式中、R1、R11
A、D3、D4、Z、X1、X2、X3、l、m及びnは前
記と同じ意味を表す。)によるものである。
【0053】前記一般式1の化合物(上記反応式2にお
ける化合物IV)は、化合物Vとアルキル化剤20を、
DMF(ジメチルホルムアミド)、DMSO(ジメチル
スルホキシド)又はメタノール等の極性溶媒中、塩基存
在下あるいは非存在下、0℃ないし150℃で数分から
30時間反応することにより製造することが出来る。以
上、反応式6の製造方法で用いられる塩基としては、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸
ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、トリエチルアミン、
ピリジン、エチルジイソプロピルアミン、水素化ナトリ
ウム等を例示することが出来る。
【0054】
【化7】 第7の製造方法は、下記反応式7(式中、R1、R11
D、Z、X1、X2、X3、l、m及びnは前記と同一の
意味を表す。A3は、式:−NR3−で表される基(式
中、R3は水素原子、低級アルキル基又はハロゲン原子
で置換された低級アルキル基を表す。)を表す。A
4は、式:−NR10−で表される基(式中、R10は低級
アルキル基又はハロゲン原子で置換された低級アルキル
基を表す。)、式:−N+45・Q-−で表される基
(式中、R4及びR5は、同一又は相異なって、低級アル
キル基又はハロゲン原子で置換された低級アルキル基を
表す。Qはハロゲン原子、式:R6COOで表される基
(式中、R6は低級アルキル基又はハロゲン原子で置換
された低級アルキル基を表す。)又は式:R7SO3で表
される基(式中、R7は低級アルキル基、ハロゲン原子
で置換された低級アルキル基又は低級アルキル基で置換
されていてもよいフェニル基を表す。)を表す。)を表
す。)によるものである。
【0055】前記一般式1の化合物(上記反応式2にお
ける化合物VII)は、化合物19を臭化水素、塩化水
素等の酸と加熱することにより合成できる。化合物19
は、化合物18とアルキル化剤20を、DMF(ジメチ
ルホルムアミド)、DMSO(ジメチルスルホキシド)
又はメタノール等の極性溶媒中、塩基存在下あるいは非
存在下、0℃ないし150℃で数分から30時間反応す
ることにより製造することが出来る。以上、反応式7の
製造方法で用いられる塩基としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、
炭酸水素ナトリウム、トリエチルアミン、ピリジン、エ
チルジイソプロピルアミン、水素化ナトリウム等を例示
することが出来る。
【0056】
【化8】 第8の製造方法は、下記反応式8(式中、R1、R11
3、A4、D、Z、X1、X2、X3、l、m及びnは前
記と同一の意味を表す。)によるものである。
【0057】前記一般式1の化合物(上記反応式2にお
ける化合物VII)は、化合物VIとアルキル化剤20
を、DMF(ジメチルホルムアミド)、DMSO(ジメ
チルスルホキシド)又はメタノール等の極性溶媒中、塩
基存在下あるいは非存在下、0℃ないし150℃で、数
分から30時間反応することにより製造することが出来
る。以上、反応式8の製造方法で用いられる塩基として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、トリエチル
アミン、ピリジン、エチルジイソプロピルアミン、水素
化ナトリウム等を例示することが出来る。
【0058】
【化9】 以上に説明した各反応式中の各工程で得られる生成物
は、必要ならば公知の精製法、例えばクロマトグラフィ
ー、再結晶法、沈殿法又は蒸留法等を、単独又は適宜組
み合わせて行うことにより、精製又は単離する事ができ
る。また、場合によっては、各工程で得られる生成物は
単離精製操作を行わずに次の反応に供することも可能で
ある。
【0059】一般式1で表わされる化合物は、励起波長
帯が幅広いエチジウムブロマイド(フェニルフェナンス
リジン)誘導体と、660nm付近に蛍光極大を持つチ
アゾール誘導体又は630nm付近に極大を持つオキサゾ
ール誘導体をリンカーで結合した構造を有するものであ
る。従って、該化合物に励起光を照射すると、まず、エ
チジウム誘導体が励起される。励起されたエネルギー
は、いわゆる蛍光エネルギー転移(FRET)によって
チアゾール又はオキサゾール誘導体に移動する。そして
この結果励起されたチアゾール又はオキサゾール誘導体
が蛍光を発するのである。
【0060】エチジウムブロマイドは、535nm付近
に極大吸収波長を持つ化合物であるが、その吸収スペク
トルは、幅広いピークを示す。従って一般式1で表わさ
れる化合物は、幅広い波長で励起することが可能であ
る。チアゾール誘導体等が発する蛍光はシャープなピー
クを有するため、一般式1で表わされる化合物を励起し
た場合には、チアゾール誘導体等が発する該シャープな
ピークの蛍光が観察される。従って、一般式1で表され
る化合物を用いることにより、試料中に含まれると予想
される核酸の有無又は量を測定することが可能となる。
【0061】例えば、一般式1の化合物は、二本鎖核酸
と混合することにより、二本鎖核酸の相補鎖間にインタ
ーカレーションし、顕著な蛍光増感を示す(一般式1の
化合物と二本鎖核酸との混合水溶液の蛍光は、一般式1
のみの水溶液の蛍光強度と比較して顕著に大きい)。従
って、二本鎖DNA、二本鎖RNA、DNA/RNAハ
イブリッドのいずれか一つ、又は、これらの混合物が存
在する試料中に添加するだけで、前記核酸の有無を知る
ことができる。また既知量の二本鎖核酸について比較試
験を行えば、試料中に存在する前記核酸の量を定量する
こともできる。
【0062】また例えば、一般式1の化合物を、特定の
核酸配列を有する核酸(標的核酸)中の該特定核酸配列
に相補的な核酸配列を有する一本鎖オリゴヌクレオチド
(好ましくはDNA)と化学結合で結合して核酸プロー
ブとすることができる。該核酸プローブでは、一般式1
の化合物を、標的核酸と一本鎖オリゴヌクレオチドとの
相補結合部分にインターカレーション可能に結合するこ
とが特に好ましい。この核酸プローブは、前記一本鎖オ
リゴヌクレオチドと結合しているため、標的核酸に対す
る十分な特異性を有しており、しかも、試料中の標的核
酸との相補結合部分に一般式1の化合物がインターカレ
ーションし、その結果、顕著な蛍光増感を示すため、標
的核酸と未結合の核酸プローブを除去する操作を行うこ
となく、密閉容器中で標的核酸を測定することが可能と
なる。なお、一般式1の化合物を、標的核酸と一本鎖オ
リゴヌクレオチドとの相補結合部分にインターカレーシ
ョン可能に結合する方法は特に限定されないが、オリゴ
ヌクレオチド(好ましくはDNA)オリゴマー中のリン
部分から適当なリンカーを介して化学結合させることが
好ましい。ここで、リンカーについても特に限定されな
いが、例えば、アミノ基で修飾したDNAオリゴマー
に、公知の二架橋性リンカーであるSPDP(S-py
ridyldithiopropanyl succi
nimide)を結合しておき、一方で一般式1の化合
物には、SH基と反応性の官能基を結合した化合物を結
合させておき、両者を反応させる等すればよい。
【0063】前記本願発明の核酸プローブは、標的RN
Aの増幅工程を行う際に反応液中に共存させることが可
能である。従って、この核酸プローブを用いれば、標的
RNAの増幅から測定までを、密閉容器中で、一段階で
行うこと(最初に必要な試薬を容器中に投入することに
より、後に試薬を加えたり、不要な試薬を除去する操作
を行うことなく標的RNAの測定を行うこと)が可能で
ある。ここで、増幅工程自体は、例えば特許第2650
159号公報に記載されたもの、例えば欧州公開特許第
373960号公報に記載されたもの、そして更には、
例えば特開平8−211050号公報に記載されたもの
を採用することができる。
【0064】一般式1の化合物の蛍光スペクトルは、従
来公知のインターカレーター性蛍光色素であるオキサゾ
ールイエローの蛍光スペクトルと重なり合わない。この
ように、一般式1の化合物と、これとは蛍光スペクトル
が重なり合わない従来公知のインターカレーター性蛍光
色素を用いることにより、従来は困難であった二種類以
上の標的RNAの測定等が可能になる。オキサゾールイ
エローは、488nmに吸収極大、510nmに蛍光極
大を持つことが知られている。これに対して一般式1の
化合物もまた488nmで励起することが可能である
が、その蛍光は660nmに極大を持つスペクトルとし
て観察され、両者の蛍光極大波長には150nmの差が
あるために互いの蛍光スペクトルは重なり合わない。ま
た一般式1の化合物とオキサゾールイエローの組み合わ
せでは、ともに470nm付近で励起することが出来る
ため、励起光源として、安価で、小型の発光ダイオード
共用できるという利点もある。
【0065】上記した、一般式1の化合物と従来公知の
インターカレーター性蛍光色素を使用する測定法は、両
色素を一本鎖オリゴヌクレオチド(好ましくはDNA)
に結合した核酸プローブを用いるものである。具体的に
は、試料中に含まれる二種類以上の特定核酸配列を有す
るRNA(標的RNA)を同時に増幅する工程を、各々
の増幅産物に相補的な配列を有する、異なるインターカ
レーター性蛍光色素で標識されたプローブ存在下で生じ
させ、増幅産物とプローブが形成する相補結合部分にイ
ンターカレーター性蛍光色素がインターカレートするこ
とにより変化した蛍光強度を測定することからなる。こ
こで該インターカレーター性蛍光色素は、前記一般式1
で表される化合物と、該化合物とは蛍光波長が異なり、
かつ、同一の波長帯で励起され得るインターカレーター
性蛍光色素の組み合わせである。また具体的には、試料
中に含まれる少なくとも一つ以上の特定核酸配列を有す
るRNA(標的RNA)を測定する方法であって、該試
料に既知量の標準核酸(標準核酸は、標的RNAとは配
列が異なる)を添加し、標的RNAと標準核酸を同時に
増幅する工程を、各々の増幅産物に相補的な配列を有す
る、異なるインターカレーター性蛍光色素で標識された
プローブ存在下で生じさせ、増幅産物とプローブが形成
する相補結合部分にインターカレーター性蛍光色素がイ
ンターカレートすることにより変化した蛍光強度を測定
し、別途測定した既知量の標準核酸について、同様の試
薬を用いて同様の測定を行ったときの蛍光強度(増幅工
程の進行に伴う蛍光強度の増大を示した増幅曲線)等と
比較することからなる。ここで該インターカレーター性
蛍光色素は、前記一般式1で表される化合物と、該化合
物とは蛍光波長が異なり、かつ、同一の波長帯で励起さ
れ得るインターカレーター性蛍光色素の組み合わせであ
る。これら測定法は、血清、血漿、体液、尿、糞便、等
の生物学的試料、更には食品、室内、土壌、河川水、海
水等の環境中の微生物を含むと予想される試料や、これ
らから核酸成分を抽出した抽出試料について実施可能で
ある。
【0066】増幅の方法は限定的ではないが、RNAを
原料として、RNAを産生する反応が、概ね一定温度で
進行する方法が好ましい。
【0067】前記したように、従来公知のインターカレ
ーター性蛍光色素であるオキサゾールイエローは、一般
式1の化合物と同一波長帯で励起可能で、かつ、蛍光波
長が異なるため、前記測定法を実施するうえで好ましい
インターカレーター性蛍光色素として例示できる。一般
式1の化合物とオキサゾールイエローを組み合わせて使
用する場合には、450から500nmの励起波長を用
いれば、単一の励起光源で両者を同時に励起できるとい
う利点もある。
【0068】前記測定法のうち、同時に二種類以上の標
的核酸を測定する測定法では、例えば複数のウイルス、
微生物等に由来する複数のRNA、一つのRNA上の複
数の特定の配列を標的核酸とすることで、短時間のうち
にこれらの有無や存在量を測定することが可能となる。
また前記測定法のうち、試料に既知量の標準核酸を加
え、標的核酸と標準核酸を同時に増幅し測定する前記測
定法では、標的核酸が存在しているにもかかわらず、増
幅反応が、例えば反応用酵素の失活、基質及びプライマ
ー類の分解等の理由で進行しないために測定できないと
いう、いわゆる偽陰性の問題を回避して、高い信頼性が
要求される臨床診断に適用可能な測定法を提供すること
ができる。なお標準核酸を試料に直接添加した後、該試
料から核酸成分を抽出した抽出試料を増幅反応に供する
ことにより、増幅反応の正否のみならず、抽出工程の正
否及び効率を決定することも可能である。
【0069】
【発明の実施の形態】以下、本願発明を実施例により更
に詳細に説明するが、これらの実施例は本願発明の一例
であり、本願発明を限定するものではない。
【0070】実施例1 以下に示す方法で、一般式1の化合物を製造した。この
反応工程を下記反応式9に示す。 (1)反応式9中の化合物1の合成 3,8−ジアミノ−6−フェニルフェナンスリジン
(1.2g)の酢酸(7ml)溶液に、無水酢酸(3.
3ml)を加え、1.5時間撹拌した。水(26ml)
を加えた後、氷冷下、28%アンモニア水(20ml)
を滴下した。生じた固体を減圧濾過後、水洗し乾燥し
た。得られた粗生成物を熱エタノールに溶かし、室温下
放置した。生じた固体を濾過して、目的とする化合物1
を0.78g得た。
【0071】なお化合物1は淡褐色固体であり、NMR
測定において下記のような特性を示した。
【0072】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 2.05(bs、3H)、2.13(bs、3H)、
7.42−7.95(m、6H) 8.10−8.50(m、3H)、8.55−8.82
(m、2H) 10.30(bs、2H) (2)反応式9中の化合物2の合成 得られた化合物1(500mg)を1,3−ジヨードプ
ロパン(10ml)に懸濁し、155℃で6時間撹拌し
た。放冷後、真空ポンプで減圧濃縮した。得られた粗生
成物を熱メタノールに溶かし、室温下放置した。生じた
固体を濾過して、目的とする化合物2を320mg得
た。
【0073】なお化合物2は淡褐色固体であり、NMR
測定において下記のような特性を示した。
【0074】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 2.02(s、3H)、2.21(s、3H)、2.3
6−2.45(m、2H) 3.26(t、J=6.5Hz、2H)、3.33
(s、3H) 4.67(t、J=8.5Hz、2H)、7.72−
7.82(m、5H) 7.88(d、J=2.0Hz、1H) 8.12(dd,J=1.5Hz,9.0Hz,1H) 8.42(dd,J=2.0Hz,9.0Hz,1H) 8.92(s、1H)、9.03(d、J=9.0H
z、1H) 9.09(d、J=9.5Hz、1H)、10.5
(s、1H)、10.8(s、1H) (3)反応式9中の化合物4の合成 まず、既知の方法(J.Am.Chem.Soc.,6
4,199(1942))に準じて化合物3を合成し
た。化合物3(74mg)のDMF(0.5ml)溶液
に、N,N,N’−トリメチル−1,3−プロパンジア
ミン(0.2ml)を加え、室温下1時間撹拌した。反
応後、真空ポンプで減圧濃縮した。得られた粗生成物を
カラムクロマトグラフィー(アミノ基修飾シリカゲルN
H−DM1020、商品名、富士シリシア化学(株)
製;展開溶媒クロロホルム/メタノール=95/5)で
精製し、目的とする化合物4を60mg得た。
【0075】なお化合物4はNMR測定において下記の
ような特性を示した。
【0076】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 1.48−1.55(m、2H)、1.92−2.01
(m、2H)、2.11(s、6H) 2.12(s、3H)、2.19(t、J=7.5H
z、2H) 2.28(t、J=7.0Hz、2H)、2.34
(t、J=6.5Hz、2H) 3.74(s、3H)、4.47(t、J=6.5H
z、2H) 6.49(d、J=12.0Hz、1H)、7.11
(d、J=13.5Hz、1H) 7.31(t、J=7.5Hz、1H)、7.49
(t、J=8.0Hz、1H) 7.59(d、J=8.0Hz、1H)、7.71
(t、J=7.5Hz、1H) 7.84(d、J=7.5Hz、1H)、7.88
(d、J=8.0Hz、1H) 7.95(t、J=7.5Hz、1H)、8.09
(d、J=9.0Hz、1H) 8.15(t、J=13.0Hz、1H)、8.39
(d、J=7.0Hz、1H) 8.47(d、J=8.0Hz、1H) (4)一般式1の化合物(反応式9中の「化合物1」)
の合成 化合物4(20mg)のDMF(1ml)溶液に化合物
2(22mg)を加え、130℃で1時間撹拌した。反
応後、真空ポンプで減圧濃縮し、粗生成物5を得た。得
られた粗生成物5を47%臭化水素水に溶かし、170
℃で1時間撹拌した。反応後、減圧濃縮し、得られた粗
生成物をカラムクロマトグラフィー(アミノ基修飾シリ
カゲルNH−DM1020、商品名、富士シリシア化学
(株)製;展開溶媒クロロホルム/メタノール=9/
1)で精製し、目的とする一般式1の化合物を6mg得
た。
【0077】なお一般式1の化合物(反応式9中の「化
合物1」)はNMR測定において下記のような特性を示
した。
【0078】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 1.79−1.90(m、2H)、1.92−2.01
(m、2H) 2.05−2.14(m、2H)、2.15(s、3
H)、2.23−2.42(m、8H) 3.04(s、6H)、3.74(s、3H)、4.3
5−4.45(m、2H) 4.52−4.60(m、2H)、5.91(s、1
H)、6.22(s、1H) 6.42(d、1H)、6.54(s、1H)、7.0
4(d、1H)、7.20(d、1H) 7.31(t、J=7.5Hz、1H)、7.45−
8.15(m、13H) 8.32(d、1H)、8.42(d、1H)、8.5
4(d、2H)
【0079】
【化10】 実施例2 以下に示す方法で、一般式1の化合物を製造した。この
反応工程を下記反応式10に示す。 (1)反応式10中の化合物6の合成 前記化合物2(206mg)を47%HBr水溶液(6
ml)に溶かし、1.5時間撹拌した。放冷後、減圧濃
縮した。得られた粗生成物を酢酸エチル(10ml)に
懸濁した後、生じた固体を濾過して、目的とする化合物
6を215mg得た。
【0080】なお化合物6はNMR測定において下記の
ような特性を示した。
【0081】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 2.33−2.43(m、2H)、3.56(t、J=
6.0Hz、2H) 4.57(t、J=7.5Hz、2H)、6.46
(s、1H) 7.38(d、J=9.0Hz、1H)、7.45
(s、1H) 7.62(dd,J=2.0Hz、9.0Hz、1H) 7.68−7.74(m、2H)、7.74−7.80
(m、3H) 8.68(d、J=9.5Hz、1H)、8.71
(d、J=9.5Hz、1H) (2)反応式10中の化合物7の合成 前記化合物3(15mg)のDMF(0.7ml)溶液
にN,N’−ジメチル−1,3−プロパンジアミン
(0.15ml)を加え、室温下3時間撹拌した。反応
後、真空ポンプで減圧濃縮した。得られた粗生成物をカ
ラムクロマトグラフィー(アミノ基修飾シリカゲルNH
−DM1020、商品名、富士シリシア化学(株)製;
展開溶媒クロロホルム/メタノール=95/5)で精製
し、目的とする化合物7を12mg得た。
【0082】なお化合物7はNMR測定において下記の
ような特性を示した。
【0083】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 1.66−1.76(m、2H)、1.99−2.07
(m、2H)、2.21(s、3H) 2.41(t、J=6.5Hz、2H)、2.47
(s、3H) 2.66(t、J=7.0Hz、2H)、3.70
(s、3H) 4.52(t、J=6.5Hz、2H)、6.57
(d、J=12.5Hz、1H) 7.01−7.07(m、2H)、7.14(t、J=
7.5Hz、1H) 7.30(t、J=7.5Hz、1H)、7.48−
7.55(m、2H) 7.62(d、J=7.0Hz、1H)、7.65−
7.74(m、2H) 7.88(t、J=13.0Hz、1H)、8.34
(d、J=8.0Hz、1H) 8.55(d、J=6.5Hz、1H) (3)一般式1の化合物(反応式10中の「化合物
2」)の合成 化合物7(12mg)のDMF(1ml)溶液に、N−
エチルジイソプロピルアミン(0.07ml)及び化合
物6(14mg)を加え、70℃で2時間撹拌した。反
応後、真空ポンプで減圧濃縮した。
【0084】得られた粗生成物をカラムクロマトグラフ
ィー(アミノ基修飾シリカゲルNH−DM1020、商
品名、富士シリシア化学(株)製;展開溶媒クロロホル
ム/メタノール=97/3)で精製し、目的とする一般
式1の化合物を4mg得た。
【0085】なお一般式1の化合物(反応式10中の
「化合物2」)はNMR測定において下記のような特性
を示した。
【0086】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 1.30−1.40(m、2H)、1.88(s、3
H)、1.91−2.01(m、4H) 2.07(t、J=6.5Hz、2H)、2.11
(s、3H) 2.14(t、J=7.0Hz、2H)2.28(t、
2H) 2.33(t、J=6.5Hz、2H)、4.31−
4.38(m、2H) 4.55(t、2H)、5.92(s、1H)、6.2
2(d、J=2.5Hz、1H) 6.36(s、1H)、6.43(d、J=12.0H
z、1H) 7.05(d、J=13.5Hz、1H)、7.23−
7.33(m、3H) 7.46−7.53(m、2H)、7.59(d、J=
8.0Hz、1H) 7.63−7.73(m、4H)、7.81(t、J=
8.5Hz、2H) 7.93(t、J=9.0Hz、1H)、8.07
(d、J=9.0Hz、1H) 8.10(d、J=13.0Hz、1H)、8.35
(d、J=7.0Hz、1H) 8.43(d、J=8.0Hz、1H)、8.53
(d、J=9.0Hz、1H) 8.58(d、J=9.5Hz、1H)
【0087】
【化11】 実施例3 以下に示す方法で、一般式1の化合物を製造した。この
反応工程を下記反応式11に示す。 (1)反応式11中の化合物8の合成 前記化合物6(15mg)のDMF(0.7ml)溶液
にN,N’−ジメチル−1,3−プロパンジアミン
(0.15ml)を加え、室温下3時間撹拌した。反応
後、真空ポンプで減圧濃縮した。得られた粗生成物をカ
ラムクロマトグラフィー(アミノ基修飾シリカゲルNH
−DM1020、商品名、富士シリシア化学(株)製;
展開溶媒クロロホルム/メタノール=9/1)で精製
し、目的とする化合物8を9mg得た。
【0088】なお化合物8はNMR測定において下記の
ような特性を示した。
【0089】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 1.38(t、2H)、1.85−2.00(m、5
H)、2.10−2.18(m、2H) 2.20−2.38(m、7H)、4.40(t、2
H)、5.94(s、1H) 6.27(s、1H)、6.41(s、1H)、7.2
8−7.36(m、2H) 7.51(d、J=9.0Hz、1H)、7.65−
7.78(m、3H) 8.59(d、J=7.0Hz、1H)、8.64
(d、J=7.5Hz、1H) (2)一般式1の化合物(反応式11中の「化合物
2」)の合成 化合物8(9mg)のDMF(1.2ml)溶液に、前
記化合物3(10mg)を加え、70℃で2時間撹拌し
た。反応後、真空ポンプで減圧濃縮した。得られた粗生
成物5をカラムクロマトグラフィー(アミノ基修飾シリ
カゲルNH−DM1020、商品名、富士シリシア化学
(株)製;展開溶媒クロロホルム/メタノール=97/
3)で精製し、目的とする一般式1の化合物(反応式1
1中の「化合物2」)を5mg得た。
【0090】
【化12】 実施例4 以下に示す方法で、一般式1の化合物を製造した。この
反応工程を下記反応式12に示す。 (1)反応式12中の化合物10の合成 N−メチル−1,3−プロパンジアミン(2g)と二炭
酸ジ−t−ブチル(1.1g)をメタノール(16m
l)に溶解し、室温下1時間撹拌した。減圧濃縮後、得
られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
で精製することにより目的とする化合物10を140m
g得た。
【0091】なお化合物10はNMR測定において下記
のような特性を示した。
【0092】1H−NMR(500MHz、CDCl
3、δppm) 1.44(s、9H)、1.70(t、J=6.5H
z、2H)2.44(s、3H) 2.66(t、J=7.0Hz、2H)、3.17−
3.24(m、2H) 3.17−3.24(m、2H)、3.42(bs、1
H)、5.08(bs、1H) (2)反応式12中の化合物11の合成 得られた化合物10(140mg)と前記化合物6(4
0mg)をDMF(1.8ml)に溶解し、室温下3時
間撹拌した。減圧濃縮後、得られた粗生成物をカラムク
ロマトグラフィー(アミノ基修飾シリカゲルNH−DM
1020、商品名、富士シリシア化学(株)製;展開溶
媒クロロホルム/メタノール=95/5)で精製するこ
とにより目的とする化合物11を29mg得た。
【0093】なお化合物11はNMR測定において下記
のような特性を示した。
【0094】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 1.34−1.42(m、5H)、1.90(s、3
H)、1.91−1.98(m、2H) 2.10(t、J=7.0Hz、2H)、2.28
(t、J=6.0Hz、2H) 2.83(t、J=7.0Hz、2H)、3.36(b
s、1H) 4.37−4.45(m、2H)、5.93(s、1
H)、6.27(s、1H) 6.40(s、1H)、7.30−7.38(m、2
H) 7.52(dd、J=2.5Hz、9.0Hz、1
H)、7.65−7.80(m、3H) 8.59(d、J=9.5Hz、1H)、8.65
(d、J=9.0Hz、1H) (3)反応式12中の化合物12の合成 得られた化合物11(29mg)をメタノール(2m
l)に溶かし、47%HBr水溶液(1ml)を加え
た。室温下1時間撹拌した後、減圧濃縮した。得られた
粗生成物をカラムクロマトグラフィー(アミノ基修飾シ
リカゲルNH−DM1020、商品名、富士シリシア化
学(株)製;展開溶媒クロロホルム/メタノール=95
/5)で精製し、目的とする化合物12を15mg得
た。
【0095】なお化合物12はNMR測定において下記
のような特性を示した。
【0096】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 1.29−1.40(m、2H)、1.80−2.01
(m、4H) 2.13(t、2H)、2.22−2.35(m、5
H) 4.35−4.48(m、2H)、5.94(s、1
H)、6.26(s、1H) 6.43(s、1H)、7.26−7.35(m、2
H) 7.48−7.52(m、1H)、7.68−7.80
(m、3H) 8.57−8.67(m、2H) (4)一般式1の化合物(反応式12中の「化合物
3」)の合成 化合物12(15mg)及び前記化合物3(19mg)
を、DMF(1.5ml)に溶かし、室温下で23時間
反応した。反応後、真空ポンプで減圧濃縮、得られた粗
生成物をカラムクロマトグラフィー(アミノ基修飾シリ
カゲルNH−DM1020、商品名、富士シリシア化学
(株)製;展開溶媒クロロホルム/メタノール=95/
5)で精製し、目的とする一般式1の化合物3を6mg
得た。
【0097】なお一般式1の化合物(反応式12中の
「化合物3」)はNMR測定において下記のような特性
を示した。
【0098】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 1.38(t、J=7.0Hz、2H)、1.83−
2.05(m、9H) 2.11(t、7.5Hz、2H)、2.24−2.3
3(m、2H) 2.36(t、J=7.0Hz、2H)、3.72
(s、3H) 4.31−4.41(m、2H)、4.60(t、J=
7.0Hz、2H) 5.94(s、1H)、6.23(s、1H)、6.3
8(s、1H) 6.46(d、J=12.5Hz、1H)、7.09
(d、J=13.0Hz、1H) 7.24−7.36(m、3H)、7.44−7.54
(m、2H) 7.56−7.77(m、7H)、7.80−7.86
(m、1H) 7.92(t、1H)、8.06−8.14(m、1
H) 8.38(d、J=7.0Hz、1H)、8.45
(d、1H) 8.56(d、J=9.0Hz、1H)、8.61
(d、J=9.5Hz、1H)
【0099】
【化13】 実施例5 二本鎖核酸の検出1 実施例1で合成した一般式1の化合物(反応式9におけ
る「化合物1」)を用いて、二本鎖核酸の測定を行っ
た。用いた二本鎖核酸の核酸配列は、dT30merが
配列番号1、dA30merが配列番号2に記載した通
りのものである。
【0100】一般式1の化合物(反応式9における「化
合物1」)の0.3nmolをH2O(142.2μ
l)に溶解し、×20 SSC(7.5μl)及び0.
5MEDTA(0.3μl)を加えた。75℃で30分
インキュベートした後、室温まで放冷した。その後、励
起波長488nmでの蛍光波長655nmにおける蛍光強
度を室温下で測定したところ、2.5であった。
【0101】次に、一般式1の化合物(反応式9におけ
る「化合物1」)の0.3nmol、dT30merの
0.04nmol及びdA30merの0.04nmo
lをH2O(142.2μl)に溶解し、×20 SS
C(7.5μl)及び0.5M EDTA(0.3μ
l)を加えた。75℃で30分インキュベートした後、
室温まで放冷した。その後、励起波長470nm又は4
88nmでの蛍光波長655nmにおける蛍光強度を室
温下で測定したところ、それぞれ53.64及び10
4.7であり、二本鎖核酸存在下で、有意な蛍光強度の
増大が確認された。図1に測定された蛍光スペクトルを
示す。
【0102】実施例6 二本鎖核酸の検出2 実施例2で合成した一般式1の化合物(反応式10にお
ける「化合物2」)を用いて、二本鎖核酸の測定を行っ
た。なお用いた二本鎖核酸の核酸配列は実施例5と同一
である。
【0103】一般式1の化合物(反応式10における
「化合物2」)の0.3nmolをH2O(142.2
μl)に溶解し、×20 SSC(7.5μl)及び
0.5MEDTA(0.3μM)を加えた。75℃で3
0分インキュベートした後、室温まで放冷した。その
後、励起波長4888nmでの蛍光波長655nmにおけ
る蛍光強度を室温下で測定したところ、3.5であっ
た。
【0104】次に、一般式1の化合物(反応式10にお
ける「化合物2」)の0.3nmol、dT30mer
の0.04nmol及びdA30merの0.04nm
olをH2O(142.2μl)に溶解し、×20 S
SC(7.5μl)及び0.5M EDTA(0.3μ
l)を加えた。75℃で30分インキュベートした後、
室温まで放冷した。その後、励起波長470nm又は4
88nmでの蛍光波長655nmにおける蛍光強度を室
温下で測定したところ、それぞれ、38.3及び76.
0であり、二本鎖核酸存在下で、有意な蛍光強度の増大
が確認された。図2に測定された蛍光スペクトルを示
す。
【0105】実施例7 以下に示す方法で、一般式1の化合物を合成した。この
反応を下記反応式13に示す。 (1)化合物(13)の合成 化合物(1)(0.20g)とジヨードヘキサン(1.
8ml)をニトロベンゼン1.8mlに懸濁し、160
℃2.5時間撹拌した。放冷後、塩化メチレンを添加
し、析出した固体を熱メタノールに溶かし、エーテルを
加え、氷冷下放置した。生じた固体をろ過して、目的と
する化合物(13a)を0.171g得た。得られた化
合物(13a)はNMR測定において下記のような特性
を示した。
【0106】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 1.19(m、2H)、1.24(m、2H)1.62
(m、2H)、1.92(m、2H)、2.01(s、
3H)、2.21(s、3H)、3.19(t、2
H)、4.54(m、2H)、7.7−9.2(m、1
3H)、10.52(s、1H)、10.80(s、1
H)。
【0107】同様に、化合物(1)(0.10g)とジ
ヨードヘプタン(3ml)から、目的とする化合物(1
3b)を0.113g、化合物(1)(0.1g)とジ
ヨードオクタン(3ml)から、目的とする化合物(1
3c)を0.139g得た。 (2)化合物(14)の合成 得られた化合物(13a)(117mg)と3−アミノ
プロパノール(0.16ml)をDMF(3ml)に溶
解し、120℃ 3時間撹拌した。減圧濃縮後、得られ
た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展
開溶媒クロロホルム/メタノール=90/10)で精製
することにより目的とする化合物(14a)を128m
g得た。得られた化合物(14a)はNMR測定におい
て下記のような特性を示した。
【0108】1H−NMR(500MHz、DMSO−
d6、δppm) 1.19(m、2H)、1.25(m、2H)、1.5
5(m、2H)、1.77(m、2H)、1.92
(m、2H)、2.02(s、3H)、2.21(s、
3H)、2.75−3.00(m、4H)、3.48
(m、2H)、4.48(m、2H)、7.60−9.
20(m、13H)、10.62(s、1H)、11.
19(s、1H)。
【0109】同様に、化合物(13b) (113m
g)から、目的とする化合物(14b)を40mg、化
合物(13c)(139mg)から、目的とする化合物
(14c)を56mg得た。 (3)化合物(15)の合成 得られた化合物(14a)(128mg)と1当量の化
合物(3)をDMF(3ml)に溶かし、130℃2.
5時間加熱した。減圧濃縮後、得られた粗生成物をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒酢酸エチル
/酢酸/水=60/30/20)で精製することにより
目的とする化合物(15a)を35mg得た。
【0110】同様に、化合物(14b)(40mg)か
ら、目的とする化合物(15b)を7mg、化合物(1
4c)から、目的とする化合物(15c)を8mg得
た。 (4)化合物(16)の合成 得られた化合物(15a)に48%HBr水溶液(1.
5ml)を加えた。145℃、1時間撹拌した後、減圧
濃縮した。エタノールで共沸し、残さ(化合物(16
a);1.4mg)を得た。
【0111】同様に、化合物(15b)から、化合物
(16b) を含む残さ 8mg、化合物(15c)か
ら、化合物(16c)を含む残さ 8mgを得た。
【0112】
【化14】 実施例8 以下に示す方法で、本発明の核酸プローブを合成した。
この反応を下記反応式14に示す。
【0113】DNAオリゴマー(化合物(17))(3
7nmol)を蒸留水 100μl、DMF 300μ
l に溶解し、ジチオスレイトールのDMF溶液(1
M)40μlを添加した。1時間後、反応液133μl
を採取し、化合物(16c)のDMF溶液(2mg/m
l)100μl及び、トリエチルアミン110μlを添
加した。反応液を室温下一晩静置した後、減圧濃縮し
た。残さをn―ブタノール−水で分配した。水層をブタ
ノール濃縮した後、エタノールを添加し、−78℃で3
0分静置した。析出した固体を遠心分離により集めた。
得られた沈殿をHPLC(ODS−80Ts、東ソー
製)により精製し、目的の化合物(18)を0.94n
mol得た。
【0114】
【化15】 実施例9 実施例7で合成した一般式1の化合物(反応式13にお
ける化合物(16c))を用いて、二本鎖核酸の検出を
行った。なお用いた二本鎖核酸の核酸配列は実施例5と
同じである。 (1)一般式1の化合物(反応式13における化合物
(16c))の25μM溶液 60μlに、×20 S
SC(30μl)、0.5M EDTA(1.2μl)
及び、蒸留水(484.8μl)を加えた。 (2)(1)の反応液を144μl採取し、TE バッ
ファー 6μlを添加した。 (3)(1)の反応液を144μl採取し、dT30m
erの12.5μM溶液3μl及びdA30merの1
2.5μl溶液3μlを添加した。 (4)(2)及び(3)の反応液を75℃で30分イン
キュベートした後、室温まで放冷した。 (5)励起波長470nmにおける蛍光強度を室温下で
測定した。
【0115】図3に測定された蛍光スペクトルを示す。
(2)の反応液の蛍光波長654nmにおける蛍光強度
(図中の(1))は5.79であり、(3)の反応液の
蛍光強度(図中の(2))は、58.26であった。2
本鎖核酸存在下で、有意な蛍光強度の増大が確認され
た。
【0116】実施例10 実施例8で合成した本発明の核酸プローブ(反応式14
における化合物(18))を用いて、標的核酸(DN
A)の検出を行った。プローブの核酸配列は、配列番号
3、標的核酸の核酸配列は、配列番号4に記載したとお
りのものである。 (1)本発明の核酸プローブ(反応式14における化合
物(18))の2.5μM 溶液 10μM溶液 3
1.5μlに、蒸留水 260.8μl、20×SSC
15.8μl、及び、0.5μM EDTA 0.6
μlを添加した。 (2)(1)の反応液を147μl 採取し、TEバッ
ファー 3μl添加した。 (3)(1)の反応液を147μl 採取し、標的核酸
の50μM 溶液 3μlを添加した。 (4)励起波長470nmにおける蛍光強度を41℃で
測定した。
【0117】図4に測定された蛍光スペクトルを示す。
(2)の反応液の656nmにおける蛍光強度(図中の
(1))は、1.8であり、(3)の反応液の蛍光強度
(図中の(2))は、5.7であった。標的核酸存在下
で、有意な蛍光強度の増大が確認された。
【0118】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願発
明によれば、従来知られていないインターカレーター性
蛍光色素であって、核酸検出において二本鎖核酸にイン
ターカレートしたときの蛍光増感が大きく、しかも励起
波長と蛍光波長の差が大きい(すなわちストークスシフ
トの大きい)新規な化合物が提供される。この化合物
は、二本鎖核酸と接触させたり、一本鎖オリゴヌクレオ
チドと結合して核酸プローブとすることにより、従来か
ら実施されている核酸の測定に供することが可能であ
る。
【0119】特に本願発明の化合物を適当なリンカーを
介して一本鎖オリゴヌクレオチドと結合した核酸プロー
ブ等では、特定の配列を有する核酸と該一本鎖オリゴヌ
クレオチドが相補結合を形成した場合にのみ蛍光増感が
起こるため、未結合の核酸プローブを分離する操作を行
う必要がなく、従って均一系での簡便な一段階の操作に
よる核酸測定方法を実施することができる。
【0120】また本願発明の化合物は、従来公知のイン
ターカレーター性蛍光色素とは蛍光スペクトルが重なり
合わないという特徴を有する。このため、本願発明の化
合物と従来から知られているインターカレーター性蛍光
色素を用いて製造した2種類以上の核酸プローブを用い
ることにより、試料の中に含まれる二種以上の標的核酸
を増幅し、分離操作を行うことなしに、増幅産物を密閉
容器内で測定する方法、即ち二種類以上の標的核酸の同
時測定等を可能とする測定法を提供することができる。
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Tosoh Corporation <120> 新規蛍光色素及び核酸の測定方法 <130> PA211-0669 <160> 4 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> dT30mer <400> 1 tttttttttt tttttttttt tttttttttt 30 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> dA30mer <400> 2 aaaaaaaaaa aaaaaaaaaa aaaaaaaaaa 30 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> プローブ <400> 3 tgtttgaggg tggatagcag 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 標的核酸 <400> 4 ctgctatcca ccctcaaaca 20
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例5における化合物1の蛍光スペク
トルである。図中(1)は二本鎖核酸なし、励起波長4
88nmでの結果であり、(2)はdT30mer
(0.04nmol)及びdA30mer(0.04n
mol)存在下、励起波長470nmでの結果であり、
(3)はdT30mer(0.04nmol)及びdA
30mer(0.04nmol)存在下、励起波長48
8nmでの結果である。
【図2】実施例6における化合物2の蛍光スペクトルで
ある。図中、(1)は二本鎖核酸なし、励起波長488
nmでの結果であり、(2)はdT30mer(0.
04nmol)及びdA30mer(0.04nmo
l)存在下、励起波長470nmでの結果であり、
(3)はdT30mer(0.04nmol)及びdA
30mer(0.04nmol)存在下、励起波長48
8nmでの結果である。
【図3】実施例9における化合物(16c)(2.5μ
M)の蛍光スペクトルである。図中(1)は、二本鎖核
酸なし、励起波長470nmでの結果であり、(2)は
dT30mer(0.25μM)及びdA30mer
(0.25μM)存在下、励起波長470nmでの結果
である。
【図4】実施例10における化合物(18)(1μM)
の蛍光スペクトルである。図中(1)は、標的核酸な
し、励起波長470nmでの結果であり、(2)は、標
的核酸(1μM)存在下、励起波長470nmでの結果
である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12Q 1/68 G01N 33/58 A 4H056 G01N 33/58 C12N 15/00 ZNAA (72)発明者 堀江 隆一 神奈川県座間市相模が丘1−27−22−1405 Fターム(参考) 2G045 AA28 CB21 DA12 DA13 DA14 FA29 FB02 FB07 FB12 GC15 4B024 AA11 CA01 CA09 CA11 HA13 HA14 4B063 QA01 QA18 QA19 QQ16 QQ18 QQ19 QQ42 QQ52 QR32 QR56 QR63 QS03 QS34 QX02 4C057 BB02 CC01 DD01 MM05 4C063 AA03 BB03 CC62 DD14 EE10 4H056 CA01 CC02 CC08 CE03 DD04 DD19 FA08

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式1(式中、R1は低級アルキル
    基を表す。A及びDは、同一又は相異なって、式:−C
    HR2−で表される基(該式中、R2は水素原子、低級ア
    ルキル基又はハロゲン原子で置換された低級アルキル基
    を表す。)、式:−NR3−で表される基(該式中、R3
    は水素原子、低級アルキル基又はハロゲン原子で置換さ
    れた低級アルキル基を表す。)、式:−N+45・Q-
    −で表される基(該式中、R4及びR5は、同一又は相異
    なって、低級アルキル基又はハロゲン原子で置換された
    低級アルキル基を表す。Qはハロゲン原子、式:R6
    OOで表される基(該式中、R6は低級アルキル基又は
    ハロゲン原子で置換された低級アルキル基を表す。)又
    は式:R7SO3で表される基(該式中、R7は低級アル
    キル基、ハロゲン原子で置換された低級アルキル基又は
    低級アルキル基で置換されていてもよいフェニル基を表
    す。)を表す。)、酸素原子又は硫黄原子を表す。l、
    m及びnは、同一又は相異なって、2〜5の整数を表
    す。Zは酸素原子又は硫黄原子を表す。X1及びX2は、
    同一又は相異なって、ハロゲン原子、式:R8COOで
    表される基(該式中、R8は低級アルキル基又はハロゲ
    ン原子で置換された低級アルキル基を表す。)又は式:
    9SO3で表される基(該式中、R 9は低級アルキル
    基、ハロゲン原子で置換された低級アルキル基又は低級
    アルキル基で置換されていてもよいフェニル基を表
    す。)を表す。)で表されることを特徴とする化合物、
    その塩、その水和物、その溶媒和物又はその立体異性
    体。 【化1】
  2. 【請求項2】請求項1に記載の化合物、その塩、その水
    和物、その溶媒和物又はその立体異性体の製造方法。
  3. 【請求項3】試料中に含まれると予想される核酸の有無
    又は量を測定する方法であって、請求項1に記載の化合
    物を用いることを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】前記核酸が、二本鎖DNA、二本鎖RN
    A、DNA/RNAハイブリッドのいずれか一つ、又
    は、これらの混合物である請求項3の測定法。
  5. 【請求項5】特定の核酸配列を有する核酸(標的核酸)
    中の該特定核酸配列に相補的な核酸配列を有する一本鎖
    オリゴヌクレオチドと一般式1で表わされる化合物を化
    学結合で結合した核酸プローブ。
  6. 【請求項6】一本鎖オリゴヌクレオチドがDNAオリゴ
    マーである請求項5の核酸プローブ
  7. 【請求項7】DNAオリゴマー中のリン部分からリンカ
    ーを介して前記化学結合を形成したことを特徴とする請
    求項6の核酸プローブ
  8. 【請求項8】一般式1で表わされる化合物が、標的核酸
    と一本鎖DNAプローブとの相補結合部分にインターカ
    レーションすることにより蛍光特性が変化することを特
    徴とする請求項7の核酸プローブ。
  9. 【請求項9】試料中に含まれる少なくとも一種類以上の
    特定核酸配列を有する核酸(標的核酸)を測定する方法
    であって、請求項6の核酸プローブを用いることを特徴
    とする標的核酸の測定法。
  10. 【請求項10】試料中に含まれる二種類以上の特定核酸
    配列を有するRNA(標的RNA)を測定する方法であ
    って、二種類以上の標的RNAを同時に増幅する工程を
    含み、ここで該RNA増幅工程は、各々の増幅産物に相
    補的な配列を有する、異なるインターカレーター性蛍光
    色素で標識されたプローブ存在下で生じさせ、増幅産物
    とプローブが形成する相補結合部分にインターカレータ
    ー性蛍光色素がインターカレートすることにより変化し
    た蛍光強度を測定する工程を含み、ここで該インターカ
    レーター性蛍光色素は、前記一般式1で表される化合物
    と、該化合物とは蛍光波長が異なり、かつ、同一の波長
    帯で励起され得るインターカレーター性蛍光色素の組み
    合わせであることを特徴とする標的核酸の測定法。
  11. 【請求項11】試料中に含まれる少なくとも一つ以上の
    特定核酸配列を有するRNA(標的RNA)を測定する
    方法であって、該試料に既知量の標準核酸を添加し、標
    的RNAと標準核酸を同時に増幅する工程を含み、ここ
    で該RNA増幅工程は、各々の増幅産物に相補的な配列
    を有する、異なるインターカレーター性蛍光色素で標識
    されたプローブ存在下で生じさせ、増幅産物とプローブ
    が形成する相補結合部分にインターカレーター性蛍光色
    素がインターカレートすることにより変化した蛍光強度
    を測定し、別途測定した既知量の標準核酸の蛍光強度と
    比較する工程を含み、ここで該インターカレーター性蛍
    光色素は、前記一般式1で表される化合物と、該化合物
    とは蛍光波長が異なり、かつ、同一の波長帯で励起され
    得るインターカレーター性蛍光色素の組み合わせである
    ことを特徴とする標的核酸の測定法。
  12. 【請求項12】前記他のインターカレーター性蛍光色素
    の少なくとも1つがオキサゾールイエローである請求項
    10又は11の測定法。
  13. 【請求項13】測定におけるインターカレーター性蛍光
    色素の励起波長が450から500nmである請求項1
    2の測定法。
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