JP2012514211A - 高解像度核酸融解分析用の非対称シアニン色素 - Google Patents
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Abstract
Description
(式中、
Aは、
又は
(式中、
XはO又はSであり、
R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7は独立して水素、ハロゲン、チオール、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルコキシ、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたポリアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたポリアルキニル、任意に置換されたチオアルキル、任意に置換されたアミノアルキル、任意に置換されたアリール、任意に置換されたヘテロアリール、及び任意に置換されたアリールアルキルであり、
R1及び/又はR2は、R1及びR2上の正電荷(複数可)の合計が1、2又は3となるように、1つ又は複数の正電荷を帯びており、
R3及び/又はR4及び/又はR5及び/又はR6及び/又はR7は、R3、R4、R5、R6及びR7上の正電荷(複数可)の合計が1、2又は3となるように、1つ又は複数の正電荷を帯びている)
である)
の化合物である。
(式中、
Aは、
又は
(式中、
XはO又はSであり、
R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7は独立して水素、ハロゲン、チオール、任意に置換されたアルコキシ、任意に置換されたチオアルキル、任意に置換されたアミノアルキル、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたポリアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたポリアルキニル、任意に置換されたアリール、任意に置換されたヘテロアリール、任意に置換されたアリールアルキル、及び任意に置換されたヘテロアリールアルキルであり、
R1及び/又はR2は、R1及びR2上の正電荷(複数可)の合計が1、2又は3となるように、1つ又は複数の正電荷を帯びており、
R3及び/又はR4及び/又はR5及び/又はR6及び/又はR7は、R3、R4、R5、R6及びR7上の正電荷(複数可)の合計が1、2又は3となるように、1つ又は複数の正電荷を帯びている)
である)
の化合物である。
これは、式Vのプリニウム化合物
、又は式VIのキナゾリニウム化合物
(式中、B又はDの一方はメチルであり、B又はDのもう一方は、典型的にはメチルチオ、メチルスルホニル又はクロロである反応性脱離基であるが、反応を完了させるのに十分な反応性をもたらす如何なる脱離基であってもよい)と反応する。
プリニウムをベースとした新たな色素S1(4)の合成
1. 2−[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]p−トルエンスルホン酸塩(1)の合成
丸底フラスコに、50mlのCH2Cl2溶媒に溶解した1.33gの2−[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]エタノール(Sigma)及び1.9gのp−トルエンスルホニルクロリドを充填する。混合物を40℃の油浴中で1時間加熱する。白色の結晶性固体が溶液から析出する。結晶性固体は、2−[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]p−トルエンスルホン酸塩(1)である。
5.74gの2−[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]p−トルエンスルホン酸塩(1)、3.7gの6(メチルチオ)プリン(sigma製)、及び20mlのジメチルホルミド(dimethylformide)を、丸底フラスコ内で混合し、110℃の油浴中で3時間加熱する。冷却後、10mlの水を溶液に添加し、その後、20mlのベンジル酢酸塩で3回抽出して、未反応の出発試薬を除去する。水溶液のpHを、NaOHを添加して11に調整する。未反応の出発原料である白色の固体結晶性物質が溶液から析出する。この結晶性の未反応出発原料を除去した後、溶液のpHを14に調整する。2−[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]−6−(メチルチオ)プリン(2)である白色の結晶性固体が溶液から析出する。
丸底フラスコ内で、3.1gの3−{2−[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]}−6−(メチルチオ)プリン(2)を、溶媒中で1.9gのp−トルエンスルホン酸メチルと混合する。混合物を100℃の油浴中で2時間加熱する。溶液を冷やし、アセトン及びエーテルで洗浄する。白色の非晶質固体物質が有機洗浄液から析出する。固体は3−{2−[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]}7−メチル−6−(メチルチオ)プリン(3)である。
丸底フラスコ内で、3.0gの−{2−[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]}7−メチル−6−(メチルチオ)プリン(3)を、1.4gの2,3−ジメチルベンゾチアゾリウムヨージド(Sigma)、20mlのメタノール、及び0.5mlのトリエチルアミンと混合する。混合物を1時間還流させる。冷却後、混合物を濾過し、メタノール及び酢酸ベンジルで洗浄して、上記に挙げた化合物を黄色みがかった橙色の固体として生成する。新たな色素の合成をスキーム1に示す。
プリニウムをベースとした新たな色素の合成
表1に示される置換基を有する、下記式を有するプリニウムをベースとした色素を、好適な出発原料を用いて実施例1の新たな色素と同様に合成する。R1及び/又はR2は、(ポリメラーゼ連鎖反応のpH(典型的にはおよそ7〜8)で正電荷を有すると考えられる。
キナゾリニウムをベースとした新たな色素S9(5)の合成
工程2で6(メチルチオ)プリンの代わりに4(メチルチオ)キナゾリンを使用する以外は実施例1の工程(1)、工程(2)及び工程(4)と同様に新たなキナゾリニウム色素S9を調製すると、構造5の色素が得られる。
キナゾリニウムをベースとした新たな色素の合成
表2から表4に示される置換基を有する、下記式を有する色素を、適切な出発原料を用いて実施例14の色素と同様に合成する。R3及び/又はR4及び/又はR5及び/又はR6及び/又はR7は、ポリメラーゼ連鎖反応のpH(典型的にはおよそ7〜8)で正電荷を有すると考えられる。
Claims (24)
- 非対称シアニン色素であって、式I
Aは、
XはO又はSであり、
R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7は独立して水素、ハロゲン、チオール、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルコキシ、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたポリアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたポリアルキニル、任意に置換されたチオアルキル、任意に置換されたアミノアルキル、任意に置換されたアリール、任意に置換されたヘテロアリール、及び任意に置換されたアリールアルキルであり、
R1及び/又はR2は、R1及びR2上の正電荷(複数可)の合計が1、2又は3となるように、1つ又は複数の正電荷を帯びており、
R3及び/又はR4及び/又はR5及び/又はR6及び/又はR7は、R3、R4、R5、R6及びR7上の正電荷(複数可)の合計が1、2又は3となるように、1つ又は複数の正電荷を帯びている)
である)
を有する、非対称シアニン色素。 - R2が、水素、アルキル、チオール、トリアルキルアミノで置換されたアルキル又はアルコキシで置換されたアルキルである、請求項2に記載の非対称シアニン色素。
- R1が、アリール、ジアルキルアミノで置換されたアルキル、トリアルキルアミノで置換されたアルキル、アルコキシで置換されたアルキル、ジアルキルアミノで置換されるアルコキシで置換されたアルキル、又はN置換ヘテロシクリルで置換されたアルキルである、請求項2に記載の非対称シアニン色素。
- R1が、アリール、ジアルキルアミノで置換されたアルキル、トリアルキルアミノで置換されたアルキル、アルコキシで置換されたアルキル、ジアルキルアミノで置換されるアルコキシで置換されたアルキル、又はN置換ヘテロシクリルで置換されたアルキルであり、
R2が、水素、アルキル、チオール、トリアルキルアミノで置換されたアルキル、又はアルコキシで置換されたアルキルである、請求項2に記載の非対称シアニン色素。 - R3が、水素、メチル、トリアルキルアミノで置換されたアルキル、又はN置換ヘテロシクリルで置換されたアルキルである、請求項3に記載の非対称シアニン色素。
- R4が、水素、アルキル、アリール、チオール、ジアルキルアミノで置換されたアルキル、トリアルキルアミノで置換されたアルキル、ジアルキルアミノで置換されるアルコキシで置換されたアルキル、又はN置換ヘテロシクリルで置換されたアルキルである、請求項3に記載の非対称シアニン色素。
- R5が、水素、ハロゲン、アルキル、アリール、又はジアルキルアミノで置換されるアルコキシで置換されたアルキルである、請求項3に記載の非対称シアニン色素。
- R6が、水素、アルキル、トリアルキルアミノで置換されたアルキル、又はN置換ヘテロシクリルで置換されたアルキルである、請求項3に記載の非対称シアニン色素。
- R7が、水素、アルキル、又はアルコキシで置換されたアルキルである、請求項3に記載の非対称シアニン色素。
- R3が、水素、メチル、トリアルキルアミノで置換されたアルキル、又はN置換ヘテロシクリルで置換されたアルキルであり、
R4が、水素、アルキル、アリール、チオール、ジアルキルアミノで置換されたアルキル、トリアルキルアミノで置換されたアルキル、ジアルキルアミノで置換されるアルコキシで置換されたアルキル、又はN置換ヘテロシクリルで置換されたアルキルであり、
R5が、水素、ハロゲン、アルキル、アリール、又はジアルキルアミノで置換されるアルコキシで置換されたアルキルであり、
R6が、水素、アルキル、トリアルキルアミノで置換されたアルキル、又はN置換ヘテロシクリルで置換されたアルキルであり、
R7が、水素、アルキル、又はアルコキシで置換されたアルキルである、請求項3に記載の非対称シアニン色素。 - 1つ又は複数の正電荷が天然の色素中に存在する、請求項1に記載の非対称シアニン色素。
- 1つ又は複数の正電荷が増幅反応のpHで色素中に存在する、請求項1に記載の非対称シアニン色素。
- 核酸分析の方法であって、
請求項1に記載の非対称シアニン色素を、標的核酸と該標的核酸を増幅するように構成される1つ又は複数のプライマーとを含む試料と混合する工程と、
前記非対称シアニン色素の存在下で前記標的核酸を増幅する工程と、
前記非対称シアニン色素の蛍光をモニタリングする工程とを含む、核酸分析の方法。 - 前記モニタリング工程が、前記増幅された標的核酸を融解して融解曲線を作成することを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記標的核酸が一塩基多型を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記モニタリングされた蛍光に基づき遺伝子型を同定することをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記融解曲線に基づき遺伝子型を同定することをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記増幅及びモニタリングをマイクロ流体チャネルにおいて行う、請求項15に記載の方法。
- 前記モニタリング工程を前記増幅工程中に行う、請求項15に記載の方法。
- 前記モニタリング工程を前記増幅工程に続いて行う、請求項15に記載の方法。
- 前記モニタリングを前記増幅工程中及び該増幅工程に続いて行う、請求項15に記載の方法。
- 前記増幅工程に続く前記モニタリング工程が、前記増幅された標的核酸を融解して融解曲線を作成することを含む、請求項23に記載の方法。
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