JP2013184909A - Luminous substrate of luciferase - Google Patents

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Shojiro Maki
昌次郎 牧
Haruki Niwa
治樹 丹羽
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University of Electro Communications NUC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel luminous substrate in a firefly bioluminescence system.SOLUTION: Compounds of formula (I) and their salts are provided. In the formula, R, Rand Rto Rare each independently H, HN-, HS- or Calkyl; Ris OH or NRR; Rand Rare each independently H or Calkyl; Ris H or Calkyl; X and Y are C, N, S or O; and n is 0, 1, 2 or 3.

Description

本発明は、ホタル生物発光系における発光基質として利用可能な化合物に関する。より詳細には、本発明は、ホタル生物発光系において長波長の発光波長を有する発光基質材料を提供可能な化合物に関する。   The present invention relates to a compound that can be used as a luminescent substrate in a firefly bioluminescence system. More specifically, the present invention relates to a compound capable of providing a luminescent substrate material having a long emission wavelength in a firefly bioluminescence system.

<ホタルルシフェリンについて>
近年、生物学的事象および現象の可視化が重要視され、可視化のための材料の拡大が望まれてきている。これに伴い、標識技術にも多様化が求められている。特に分子イメージングのための標識技術は、診断および検査機器の進歩と相まって大きく発展している。たとえば、癌や心疾患などに対する個別化医療などの先端技術に応用するための標識技術が精力的に研究されている。また、計測技術の進歩に伴い、より高感度および高性能な機器や標識材料に対する需要が急速に高まっている。
<About firefly luciferin>
In recent years, visualization of biological events and phenomena has been emphasized, and expansion of materials for visualization has been desired. Along with this, diversification is also required in the labeling technology. In particular, labeling techniques for molecular imaging have developed significantly in conjunction with advances in diagnostic and testing equipment. For example, labeling techniques for applying to advanced technologies such as personalized medicine for cancer and heart disease have been energetically studied. In addition, with the advancement of measurement technology, the demand for more sensitive and high-performance instruments and labeling materials is rapidly increasing.

可視化技術の中で、ホタル生物発光系は、発光効率が非常に高く、最も効率よくエネルギーを光に変換することができる系といわれている。また、生物発光の分子機構解釈も進んでいる。   Among the visualization techniques, the firefly bioluminescence system is said to have a very high luminous efficiency and to convert energy into light most efficiently. The interpretation of the molecular mechanism of bioluminescence is also progressing.

このホタル生物発光は、発光基質であるルシフェリンが発光酵素ルシフェラーゼの作用で化学反応することによって光を放出することが知られている。この反応では、発光基質が発光酵素内でアデノシン三リン酸(ATP)および2価のマグネシウムイオン(Mg2+)の存在下で、アデニリル化(AMP化)されて、活性型基質であるアデニリル体へと誘導される。次に、これが酸素化されてペルオキシドアニオンとなり、高エネルギー過酸化物であるジオキセタノンへと変換される。不安定なジオキセタノンは、分解しながらプロトンと二酸化炭素とを放出し、励起1重項状態となる。このジアニオン型励起1重項状態からの発光は、黄緑色であり、これがホタルの発光であるとされている。また、発光後の生成物は、オキシルシフェリンと称される。 In this firefly bioluminescence, it is known that luciferin, which is a luminescent substrate, emits light through a chemical reaction by the action of a luminescent enzyme luciferase. In this reaction, the luminescent substrate is adenylylated (AMP) in the presence of adenosine triphosphate (ATP) and divalent magnesium ion (Mg 2+ ) in the luminescent enzyme, and the adenylyl derivative is the active substrate. Be guided to. This is then oxygenated to the peroxide anion and converted to a high energy peroxide, dioxetanone. Unstable dioxetanone releases protons and carbon dioxide while decomposing, and enters an excited singlet state. The light emission from this dianion-type excited singlet state is yellowish green, which is considered to be firefly light emission. The product after luminescence is called oxyluciferin.

上記のように、ホタル生物発光は、発光効率が非常に高く、また生物発光の分子機構の解明が進んでいるため、ホタル生物発光系を利用した多岐にわたる発光材料が多くの企業から販売されている。しかし、ホタル生物発光関連の発光材料開発は、医学生化学的分野を中心に実用化が進んでいるため、一般にタンパク質(酵素)側からの研究開発は盛んであるが、低分子化合物(基質)側からのアプローチは非常に少ない。特に、発光基質の骨格変換を行ったような構造と活性の相関研究はほとんど存在しない。   As mentioned above, firefly bioluminescence has very high luminous efficiency, and the elucidation of the molecular mechanism of bioluminescence is progressing, so a wide variety of luminescent materials using firefly bioluminescence systems are sold by many companies. Yes. However, since the development of firefly bioluminescence-related luminescent materials is progressing mainly in the medical biochemical field, research and development from the protein (enzyme) side is generally active, but low molecular weight compounds (substrates) There is very little approach from the side. In particular, there is almost no research on the relationship between structure and activity, such as skeleton transformation of luminescent substrates.

さらに、発光酵素は組換え技術によって安価に供給できるにもかかわらず、キット製品などで供給されているホタル生物発光系を応用した発光標識材料は安価ではない。これは、発光基質がルシフェリンであることに起因する。現在、天然の発光基質であるD体のルシフェリンは、非天然アミノ酸であるD-システインから合成されているが、D-システインは、非常に高価である。   Furthermore, although a luminescent enzyme can be supplied inexpensively by recombinant technology, a luminescent labeling material using a firefly bioluminescent system supplied as a kit product or the like is not inexpensive. This is due to the fact that the luminescent substrate is luciferin. At present, D-form luciferin, which is a natural luminescent substrate, is synthesized from D-cysteine, which is an unnatural amino acid, but D-cysteine is very expensive.

<生物発光系を利用した長波長発光のニーズと状況>
多現象を観測するために、標識を利用した検出系においても、多色発光が求められている。このため、検出系に利用できる標識材料の波長域は、幅広い方が望ましい。また、生体内深部標識における用途では、短波長光よりも長波長光のほうが優れた光透過性を有するという観点から、赤色発光標識材料が望まれている。たとえば、多色発光を利用した研究には、標識として450nm程度〜650nm以上の波長において、特に680nm以上において発光を有する標識材料が準備されることが望ましい。
<Needs and Status of Long Wavelength Luminescence Using Bioluminescence System>
In order to observe multi-phenomena, multi-color emission is also required in detection systems using labels. For this reason, it is desirable that the wavelength range of the labeling material that can be used in the detection system is wider. Further, for use in deep in vivo labeling, a red light emitting labeling material is desired from the viewpoint that long wavelength light has better light transmittance than short wavelength light. For example, for research using multicolor emission, it is desirable to prepare a labeling material that emits light at a wavelength of about 450 nm to 650 nm or more, particularly at 680 nm or more, as a label.

現在、ホタル生物発光系のための発光基質として入手可能なものには、いくつかの発光波長をもつ基質が存在する。これらの基質の最短および最長の両端の波長として、セレンテラジン系の青色(約480nm)とホタル系の赤色(約613nm)が挙げられる。また、鉄道虫発光酵素を利用した、より長波長の赤色発光材料(約630nm)が、最近市販されている。しかし、長波長光のほうが優れた光透過性を有することから、これらの発光波長だけでなく、発光波長の最長の波長のさらなる拡張には、潜在的需要が見込まれる。   Currently available substrates as luminescent substrates for firefly bioluminescent systems include substrates with several emission wavelengths. The wavelengths at the shortest and longest ends of these substrates include coelenterazine blue (about 480 nm) and firefly red (about 613 nm). In addition, a longer wavelength red luminescent material (about 630 nm) using a railway insect luminescent enzyme has recently been commercially available. However, since long wavelength light has better light transmission, there is potential demand for further expansion of not only these emission wavelengths but also the longest emission wavelength.

生物発光系を利用した赤色と青色発光の既存製品の例を以下に示す:
1.プロメガ株式会社:Chroma-Luc:約613nm(非特許文献1)
この系は、ヒカリコメツキ虫(クリックビートル)の突然変異体および天然型ホタル発光基質を利用した系である。
2.東洋紡績株式会社:MultiReporter Assay System-Tripluc:約630nm(非特許文献2)
この系は、鉄道虫赤色発光酵素および天然型ホタル発光基質を利用した系である。緑色発光ルシフェラーゼ(SLG、最大発光波長550nm)、橙色発光ルシフェラーゼ(SLO、580nm)および赤色発光ルシフェラーゼ(SLR、630nm)の色のルシフェラーゼ遺伝子を使用して発光色を変化させている。これは、異なる発光色を与える発光酵素を利用している。
3.東京大学:アミノルシフェリン:約610nm(特許文献1)
これは、ルシフェリン誘導体を開示している。
4.プロメガ株式会社:Chroma-Luc: 約480nm(非特許文献3)
この系は、セレンテラジンおよびウミシイタケルシフェラーゼを利用した系である。
5.アトー株式会社:ウミホタル生物発光 約460nm(非特許文献4)
セレンテラジン系基質およびウミホタルルシフェラーゼを利用した系である。
Examples of existing red and blue light emitting products using bioluminescent systems are shown below:
1. Promega Corporation: Chroma-Luc: About 613nm (Non-patent Document 1)
This system uses a mutant of clicked beetle (click beetle) and a natural firefly luminescent substrate.
2. Toyobo Co., Ltd .: MultiReporter Assay System-Tripluc: About 630nm (Non-patent document 2)
This system is a system using a railworm red luminescent enzyme and a natural firefly luminescent substrate. The luminescent color is changed using luciferase genes of green luminescence luciferase (SLG, maximum emission wavelength 550 nm), orange luminescence luciferase (SLO, 580 nm) and red luminescence luciferase (SLR, 630 nm). This utilizes luminescent enzymes that give different luminescent colors.
3. The University of Tokyo: Aminoluciferin: About 610nm (Patent Document 1)
This discloses a luciferin derivative.
Four. Promega Corporation: Chroma-Luc: About 480nm (Non-patent Document 3)
This system is a system using coelenterazine and Renilla luciferase.
Five. Atoh Corporation: Sea firefly bioluminescence approximately 460nm (Non-patent Document 4)
This system uses a coelenterazine-based substrate and Cypridina luciferase.

また、本発明者らも、特許文献2および特許文献3において、ルシフェリン類似化合物を開示している。これらの化合物は、ルシフェリンと同様の骨格を有する化合物である。   The present inventors have also disclosed luciferin-like compounds in Patent Document 2 and Patent Document 3. These compounds are compounds having the same skeleton as luciferin.

さらに、本発明者らは、特許文献4において、ルシフェリンとは異なる骨格を有するルシフェリン類似化合物が、様々な発光波長を有することを開示している。これらのルシフェリン類似化合物においても、さらに発光波長を長波長側にシフトさせることが望まれる。   Furthermore, the present inventors have disclosed in Patent Document 4 that luciferin-like compounds having a skeleton different from luciferin have various emission wavelengths. Also in these luciferin-like compounds, it is desired to further shift the emission wavelength to the longer wavelength side.

さらに、本発明者らは、特許文献5において、ホタルルシフェリン類似構造を有する化合物であって、天然のホタルルシフェリンとは異なる発光波長で発光する化合物を開示している。これらの化合物のうちの1つは、現在アカルミネ(商標)として販売されている。   Furthermore, the present inventors have disclosed a compound having a firefly luciferin-like structure in Patent Document 5 that emits light at an emission wavelength different from that of natural firefly luciferin. One of these compounds is currently sold as ACALUMINE ™.

特開2007-091695号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-091695 国際公開公報WO2007/116687号International Publication WO2007 / 116687 特開2006-219381号公報JP 2006-219381 A 特開2010-215795号公報JP 2010-215795 A 特開2009-184932号公報JP 2009-184932 A

プロメガ株式会社総合カタログ2008-9 12.6Promega Corporation General Catalog 2008-9 12.6 Upload vol. 79, 2005 p 1-10, Toyobo Biochemicals for Lifescience 2006/2007 p4-67.Upload vol. 79, 2005 p 1-10, Toyobo Biochemicals for Lifescience 2006/2007 p4-67. プロメガ株式会社総合カタログ2008-9 12.14Promega Corporation General Catalog 2008-9 12.14 アトー株式会社総合カタログ2008-2009 p 247Ato Corporation General Catalog 2008-2009 p 247

上記した状況に鑑み、本発明は、ホタル生物発光系において長波長の発光波長を有する新規な発光基質を提供することを目的とする。   In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a novel luminescent substrate having a long emission wavelength in a firefly bioluminescence system.

本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討した結果、新規な骨格を有する化合物が、ホタル生物発光系において長波長の発光波長を有することを新たに見いだした。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have newly found that a compound having a novel skeleton has a long emission wavelength in a firefly bioluminescence system.

本発明は、以下の一般式Iを有する化合物またはその塩を提供する:   The present invention provides a compound having the following general formula I or a salt thereof:

式中、
R1、R2およびR4〜R9は、それぞれ独立してH、H2N-、HS-またはC1-4アルキルであり、
R3は、OHまたはNR11R12であり、式中R11およびR12は、それぞれ独立してHまたはC1-4アルキルであり、
R10は、HまたはC1-4アルキルであり、
XおよびYは、それぞれ独立してC、N、SまたはOであり、
nは、それぞれ独立して0、1、2または3である。
Where
R 1 , R 2 and R 4 to R 9 are each independently H, H 2 N-, HS- or C 1-4 alkyl;
R 3 is OH or NR 11 R 12 where R 11 and R 12 are each independently H or C 1-4 alkyl;
R 10 is H or C 1-4 alkyl,
X and Y are each independently C, N, S or O;
n is independently 0, 1, 2 or 3.

本発明は、以下の一般式IIを有する化合物またはその塩を提供する:   The present invention provides a compound having the following general formula II or a salt thereof:

式中、
R3は、OHまたはNR11R12であり、式中R11およびR12は、それぞれ独立してHまたはC1-4アルキルであり、
R10は、HまたはC1-4アルキルであり、
XおよびYは、それぞれ独立してC、N、SまたはOである。
Where
R 3 is OH or NR 11 R 12 where R 11 and R 12 are each independently H or C 1-4 alkyl;
R 10 is H or C 1-4 alkyl,
X and Y are each independently C, N, S or O.

また、本発明は、上記一般式IおよびIIにおいて、R3は、N(CH32である化合物またはその塩を提供する。 In addition, the present invention provides a compound or a salt thereof, in the above general formulas I and II, wherein R 3 is N (CH 3 ) 2 .

また、本発明は、上記一般式Iにおいて、R1、R2およびR4〜R9は、Hであり、R10は、Hであり、Xは、Nであり、Yは、Sであり、nは、0である以下の式(a)の化合物またはその塩を提供する: In the general formula I, R 1 , R 2 and R 4 to R 9 are H, R 10 is H, X is N, and Y is S. , N is 0 and provides a compound of the following formula (a) or a salt thereof:

また、本発明は、上記化合物またはその塩を含むルシフェラーゼの発光基質を提供する。   The present invention also provides a luciferase luminescent substrate comprising the above compound or a salt thereof.

また、本発明は、上記化合物またはその塩を含む発光検出キットを提供する。   The present invention also provides a luminescence detection kit comprising the above compound or a salt thereof.

本発明によれば、ホタル生物発光系において長波長の発光波長を有する新規な発光基質を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a novel luminescent substrate having a long luminescence wavelength in a firefly bioluminescence system.

本発明に係る化合物の一実施例における、Glowell G2の発光強度を100としたときの相対発光強度を示す図である。FIG. 3 is a graph showing relative light emission intensity when Glowell G2 emission intensity is 100 in an example of the compound according to the present invention.

本発明に係る化合物の一実施例における、ホタルルシフェリンの発光強度を100としたときの相対発光強度を示す図である。It is a figure which shows the relative light emission intensity when the light emission intensity of a firefly luciferin is set to 100 in one Example of the compound based on this invention.

本発明に係る化合物の一実施例における、Glowell G2の発光強度を100としたときの180秒積算値の相対発光強度を示す図である。FIG. 4 is a graph showing the relative light emission intensity of the 180-second integrated value when the light emission intensity of Glowell G2 is set to 100 in an example of the compound according to the present invention.

本発明に係る化合物の一実施例における、ホタルルシフェリンの発光強度を100としたときの180秒積算値の相対発光強度を示す図である。FIG. 3 is a graph showing the relative light emission intensity of the 180-second integrated value when the light emission intensity of firefly luciferin is 100, in one example of the compound according to the present invention.

本発明に係る化合物の一実施例の発光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the emission spectrum of one Example of the compound based on this invention.

本発明は、以下の一般式Iを有する化合物またはその塩を提供する。   The present invention provides a compound having the following general formula I or a salt thereof:

式中、
R1、R2およびR4〜R9は、それぞれ独立してH、H2N-、HS-またはC1-4アルキルであり、
R3は、OHまたはNR11R12であり、式中R11およびR12は、それぞれ独立してHまたはC1-4アルキルであり、
R10は、HまたはC1-4アルキルであり、
XおよびYは、それぞれ独立してC、N、SまたはOであり、
nは、それぞれ独立して0、1、2または3である。
Where
R 1 , R 2 and R 4 to R 9 are each independently H, H 2 N-, HS- or C 1-4 alkyl;
R 3 is OH or NR 11 R 12 where R 11 and R 12 are each independently H or C 1-4 alkyl;
R 10 is H or C 1-4 alkyl,
X and Y are each independently C, N, S or O;
n is independently 0, 1, 2 or 3.

本明細書において、「C1-4アルキル」という用語は、1〜4炭素原子を含む飽和直鎖状または分枝鎖アルキル基、たとえばメチル、エチル、n-プロピル、イソ-プロピル、n-ブチル、イソ-ブチル、sec-ブチルおよびtert-ブチルをいう。 As used herein, the term “C 1-4 alkyl” refers to a saturated linear or branched alkyl group containing from 1 to 4 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl. , Iso-butyl, sec-butyl and tert-butyl.

上記のように、R1、R2およびR4〜R9がC1-4アルキルであってもよいことは、当業者であれば容易に想到することができるであろう。また、R1、R2およびR4〜R9がH2N-およびHS-であってもよいことは、当業者であれば容易に想到することができるであろう。 As mentioned above, it will be readily apparent to one skilled in the art that R 1 , R 2 and R 4 -R 9 may be C 1-4 alkyl. Also, those skilled in the art will readily realize that R 1 , R 2 and R 4 to R 9 may be H 2 N- and HS-.

上記のように、R3がOHであってもよいことは、当業者であれば容易に想到することができるであろう。たとえば、本発明者らによる上記特許文献4には、ルシフェリンの-OH基が-N(CH32基に置換されているルシフェリン類似化合物が、ホタル生物発光系の基質となり得る結果が示されている。本発明の化合物では、実施例においてR3が-N(CH32基である場合に活性を有することが示されている。したがって、R3がOHであっても、活性に影響を及ぼす可能性は低いと考えられる。 As mentioned above, those skilled in the art will readily realize that R 3 may be OH. For example, the above-mentioned Patent Document 4 by the present inventors shows that a luciferin-like compound in which the —OH group of luciferin is substituted with —N (CH 3 ) 2 group can be a substrate of a firefly bioluminescence system. ing. The compounds of the present invention are shown to have activity when R 3 is a —N (CH 3 ) 2 group in the examples. Therefore, even if R 3 is OH, it is unlikely to affect the activity.

上記のように、R3がNR11R12である場合に、R11およびR12がHまたはC1-4アルキルであってもよいことは、当業者であれば容易に想到することができるであろう。 As described above, when R 3 is NR 11 R 12 , it can be easily conceived by those skilled in the art that R 11 and R 12 may be H or C 1-4 alkyl. Will.

上記のように、R10がC1-4アルキルであってもよいことは、当業者であれば容易に想到することができるであろう。たとえば、本発明者らによる上記特許文献2には、ルシフェリンの複素環に結合したカルボキシル基がAMP化しているルシフェリン類似化合物が、ホタル生物発光系の基質となり得る結果が示されている。したがって、本発明の化合物においても、ルシフェリンの複素環と同様の複素環に結合したカルボキシル基を置換するこのような低級アルキルは、活性に影響を及ぼす可能性が低いと考えられる。 As noted above, one skilled in the art can readily appreciate that R 10 may be C 1-4 alkyl. For example, the above-mentioned Patent Document 2 by the present inventors shows a result that a luciferin-like compound in which a carboxyl group bonded to a heterocycle of luciferin is AMPed can be a substrate of a firefly bioluminescence system. Therefore, also in the compound of the present invention, it is considered that such a lower alkyl which substitutes a carboxyl group bonded to a heterocycle similar to the luciferin heterocycle is less likely to affect the activity.

上記一般式Iにおいて、XおよびYは、それぞれ独立してC、N、SまたはOであることができる。XおよびYのヘテロ原子がC、N、SまたはOであってもよいことは、当業者であれば容易に想到することができるであろう。たとえば、本発明者らによる上記特許文献2に記載された種々のルシフェリン類似化合物には、本発明の化合物と対応する部分が種々のヘテロ原子であるルシフェリン類似化合物が、ホタル生物発光系の基質となり得る結果が示されている。   In the above general formula I, X and Y can each independently be C, N, S or O. One skilled in the art will readily realize that the heteroatoms of X and Y may be C, N, S or O. For example, the various luciferin-like compounds described in Patent Document 2 described above by the present inventors include luciferin-like compounds in which the portions corresponding to the compounds of the present invention have various heteroatoms as the substrate of the firefly bioluminescence system. The results obtained are shown.

上記のように、一般式Iにおいて、「n」として表されたオレフィン鎖単位が所望の長さに変更することができることは、当業者であれば容易に想到することができるであろう。また、一般式Iにおける2つのnは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。   As described above, a person skilled in the art can easily conceive that the olefin chain unit represented as “n” in the general formula I can be changed to a desired length. Further, two n in the general formula I may be the same or different.

一つの態様において、本発明は、以下の一般式IIを有する化合物またはその塩を提供する:   In one embodiment, the present invention provides a compound having the following general formula II or a salt thereof:

式中、
R3は、OHまたはNR11R12であり、式中R11およびR12は、それぞれ独立してHまたはC1-4アルキルであり、
R10は、HまたはC1-4アルキルであり、
XおよびYは、それぞれ独立してC、N、SまたはOである。
Where
R 3 is OH or NR 11 R 12 where R 11 and R 12 are each independently H or C 1-4 alkyl;
R 10 is H or C 1-4 alkyl,
X and Y are each independently C, N, S or O.

一つの態様において、本発明は、一般式IにおいてR3がN(CH32である、以下の一般式IIIを有する化合物を提供する。 In one embodiment, the present invention provides a compound having the following general formula III, wherein R 3 is N (CH 3 ) 2 in general formula I:

別の態様において、本発明は、一般式IIにおいてR3は、N(CH32であり、R10は、Hであり、Xは、Nであり、Yは、Sであり、nは、0である式(a)の化合物を提供する: In another embodiment, the invention relates to a compound of general formula II wherein R 3 is N (CH 3 ) 2 , R 10 is H, X is N, Y is S and n is Provides a compound of formula (a) which is 0:

上記式(a)で表される化合物は、長波長領域に発光活性を有し、また、広い発光スペクトルを有している。この化合物は、ホタル生物発光系においておよそ670nmの発光波長にて発光し、またその発光スペクトルは、700nmを超える領域にまで広がる広い裾野を有している。すなわち、上記式(a)で表される化合物は、発光スペクトルの幅が広く、既存の材料よりも長波長側に発光能があるといえる。そのため、本発明の化合物は、既存の材料より長波長側に発光波長を有する発光基質材料を得るためのリード化合物としても有用である。   The compound represented by the above formula (a) has a light emission activity in a long wavelength region and has a broad emission spectrum. This compound emits light at a light emission wavelength of approximately 670 nm in a firefly bioluminescence system, and its emission spectrum has a broad base extending to a region exceeding 700 nm. That is, it can be said that the compound represented by the above formula (a) has a broad emission spectrum and has a light emitting ability on the longer wavelength side than existing materials. Therefore, the compound of the present invention is also useful as a lead compound for obtaining a light emitting substrate material having a light emission wavelength longer than that of an existing material.

本発明には、上述した化合物の塩が含まれる。「塩」とは、本発明の化合物において、該化合物のいずれかの部分が塩基を形成することができる場合にのみ想定される。   The present invention includes salts of the aforementioned compounds. A “salt” is envisioned only in the compounds of the present invention where any portion of the compound can form a base.

「塩」という表現には、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、スルファミン酸、リン酸、硝酸、亜燐酸、亜硝酸、クエン酸、ギ酸、酢酸、シュウ酸、マレイン酸、乳酸、酒石酸、フマル酸、安息香酸、マンデル酸、ケイ皮酸、パモ酸、ステアリン酸、グルタミン酸、アスパラギン酸、メタンスルホン酸、エタンジスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、サリチル酸、コハク酸、トリフルオロ酢酸および生きた生物に対して非中毒性であるその他のような無機酸または有機酸とのいずれかの塩、または式Iの化合物の性質が酸性である場合、アルカリまたはアルカリ土類塩基、たとえば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムその他のような無機塩基との塩も包含する。   The expression "salt" includes hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, sulfuric acid, sulfamic acid, phosphoric acid, nitric acid, phosphorous acid, nitrous acid, citric acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid, maleic acid, lactic acid , Tartaric acid, fumaric acid, benzoic acid, mandelic acid, cinnamic acid, pamoic acid, stearic acid, glutamic acid, aspartic acid, methanesulfonic acid, ethanedisulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, salicylic acid, succinic acid, trifluoroacetic acid and Any salt with an inorganic or organic acid that is non-toxic to living organisms, or where the nature of the compound of formula I is acidic, an alkali or alkaline earth base such as hydroxylated Also included are salts with inorganic bases such as sodium, potassium hydroxide, calcium hydroxide and the like.

本発明の化合物は、たとえば以下の実施例に記載した手順に従って製造することができる。より詳細な手順は、下記の実施例に記載してあるが、一般式Iの化合物は、たとえば以下の手順に従って製造することができる。   The compounds of the invention can be prepared, for example, according to the procedures described in the following examples. More detailed procedures are described in the examples below, but compounds of general formula I can be prepared, for example, according to the following procedures.

まず、任意の置換基を有する市販の安息香酸エステルをボロン酸誘導体とし、以下の反応式により、任意の置換基を有する市販のベンズルデヒド置換体等から誘導したスチレン型化合物と反応させ、任意の置換基を有する2個のベンゼン環が単結合またはオレフィン鎖でつながった化合物1を得る。   First, a commercially available benzoic acid ester having an arbitrary substituent is used as a boronic acid derivative, and is reacted with a styrene-type compound derived from a commercially available benzaldehyde substituted body having an arbitrary substituent according to the following reaction formula, Compound 1 in which two benzene rings having a substituent are connected by a single bond or an olefin chain is obtained.

次に、以下の反応式により、化合物1をDIBAL-Hで還元し、続いて酸化(swan酸化等)することによってアルデヒドとし、化合物2を得る。   Next, according to the following reaction formula, compound 1 is reduced with DIBAL-H and subsequently oxidized (swan oxidation or the like) to give an aldehyde to obtain compound 2.

次に、化合物2にwittig試薬を反応させることにより増炭し二重結合を導入する。同様に還元・酸化および増炭を繰り返すことで、二重結合を任意の数に増やすことができる。この工程により、化合物3を得る。   Next, the compound 2 is reacted with a wittig reagent to increase carbon and introduce a double bond. Similarly, double bonds can be increased to an arbitrary number by repeating reduction / oxidation and carbon increase. This step provides compound 3.

次に、以下の反応式により、化合物3を80%含水エタノール溶媒中で水酸化ナトリウムと反応させて加水分解してカルボン酸とし、化合物4を得る。   Next, according to the following reaction formula, compound 3 is reacted with sodium hydroxide in an 80% aqueous ethanol solvent to be hydrolyzed to give a carboxylic acid to obtain compound 4.


次に、以下の反応式により、化合物4と市販のシステイン保護体5とを、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロリド(DMT-MM)と反応させてアミド体とし、化合物6を得る。

Next, compound 4 and commercially available cysteine protector 5 are converted into 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium chloride according to the following reaction formula. Reaction with (DMT-MM) to give an amide compound gives compound 6.

次に、以下の反応式により、アルゴン雰囲気下、トリフェニルホスフィンオキシドを無水トリフルオロメタンスルホン酸と反応させることで、化合物6を環化体へと誘導し、化合物7を得る。   Next, by reacting triphenylphosphine oxide with trifluoromethanesulfonic anhydride in an argon atmosphere according to the following reaction formula, compound 6 is derived into a cyclized product to obtain compound 7.

次に、以下の反応式により、メタノール中でトリフルオロ酢酸(TFA)により化合物7のtBu基を脱保護することによって、化合物8を得る。   Next, compound 8 is obtained by deprotecting the tBu group of compound 7 with trifluoroacetic acid (TFA) in methanol according to the following reaction formula.

当業者であれば、上記一般式Iの化合物の置換基を所望の置換基と置き換えた開始物質から開始して、上記合成手順と同様の手順によって対応する化合物を合成することができることを理解するであろう。また、当業者であれば、上記合成手順の適切な工程において、化合物の置換基を所望の置換基に置換することができることをも理解するであろう。また、最後の工程において、カルボン酸部分を所望のエステルに置換することにより、対応するR10を有する化合物を得ることができるであろう。 One skilled in the art will understand that the corresponding compounds can be synthesized by procedures similar to the synthetic procedures described above, starting from starting materials in which the substituents of the compounds of general formula I are replaced with the desired substituents. Will. Those skilled in the art will also appreciate that the substituents of the compound can be substituted with the desired substituents in the appropriate steps of the synthetic procedure. Also, in the last step, a compound having the corresponding R 10 could be obtained by substituting the carboxylic acid moiety with the desired ester.

本発明の化合物は、発光甲虫ルシフェラーゼ、ATPおよびMg2+の存在する系に添加することによって、発光甲虫ルシフェラーゼにより酸化して発光する。本発明の化合物は、単独で発光基質として利用可能であるが、必要に応じて、その他の発光基質と組み合わせて使用してもよい。本発明の化合物またはその塩は、ATPおよびMg2+と共にキット(発光検出キット)として提供することもできる。また、キットには、その他の発光基質や適切なpHに調製した溶液を含めることもできる。さらに、本発明の化合物またはその塩は、ATPおよびMg2+と共に本発明の化合物を適切なpHに調製した発光基質組成物を発光検出キットとして提供することもできる。 The compound of the present invention emits light by being oxidized by a luminescent beetle luciferase when added to a system in which luminescent beetle luciferase, ATP and Mg 2+ are present. The compound of the present invention can be used alone as a luminescent substrate, but may be used in combination with other luminescent substrates as necessary. The compound of the present invention or a salt thereof can also be provided as a kit (luminescence detection kit) together with ATP and Mg 2+ . The kit can also contain other luminescent substrates and solutions prepared at an appropriate pH. Furthermore, the luminescent substrate composition prepared by adjusting the compound of the present invention to an appropriate pH together with ATP and Mg 2+ can be provided as a luminescence detection kit for the compound of the present invention or a salt thereof.

ホタル生物発光系は、水性系であるので、親水性有機化合物が存在していてもよい。たとえば、テトラフルオロ酢酸、酢酸およびギ酸などが存在していてもよい。本発明の化合物を発光系に応用する場合、好適な発光強度を得るためには、1μM以上の発光基質の濃度で使用されることが好ましく、たとえば5μM以上で使用される。また、発光系のpHは、4〜10、好ましくは6〜8であることが想定されるが、特に限定されない。必要に応じて、pHを安定化させるために、リン酸カリウム、トリス塩酸、グリシンおよびHEPESなどの緩衝剤を使用することができる。   Since the firefly bioluminescence system is an aqueous system, a hydrophilic organic compound may be present. For example, tetrafluoroacetic acid, acetic acid, formic acid and the like may be present. When the compound of the present invention is applied to a luminescent system, it is preferably used at a concentration of a luminescent substrate of 1 μM or more, for example, 5 μM or more in order to obtain a suitable luminescence intensity. The pH of the light emitting system is assumed to be 4 to 10, preferably 6 to 8, but is not particularly limited. If necessary, buffering agents such as potassium phosphate, Tris-HCl, glycine and HEPES can be used to stabilize the pH.

また、本発明の化合物は、ホタル発光甲虫ルシフェラーゼ発光系において、種々の酸化酵素によって発光させることができる。ルシフェラーゼは、北アメリカ産ホタル(Photinus pyralis)および鉄道虫(Railroad worm)などの種々の生物から単離されており、それらのいずれを使用することもできる。使用可能な酸化酵素には、たとえばヒカリコメツキムシルシフェラーゼ、イリオモテボタルルシフェラーゼおよびフラビン含有モノオキシゲナーゼなどを含む。   In addition, the compound of the present invention can be made to emit light by various oxidases in the firefly luminescence beetle luciferase luminescence system. Luciferase has been isolated from various organisms such as North American firefly (Photinus pyralis) and Railroad worm, any of which can be used. Oxidases that can be used include, for example, light beetle luciferase, Iriomote luciferase and flavin-containing monooxygenase.

本発明の化合物を発光基質とする生物発光は、発光系にコエンザイムA(CoA)、ピロリン酸またはMgイオン(Mg2+)が存在すると、その発光が増強されることが知られている。したがって、これらを発光甲虫ルシフェラーゼ発光系の発光増強剤として利用することができる。これらの化合物の発光増強効果は、発光系におけるCoA、ピロリン酸またはMg2+の濃度がそれぞれ5μM以上において顕著であり、濃度の増加にしたがって増強されることが知られている。 It is known that bioluminescence using the compound of the present invention as a luminescent substrate is enhanced in the presence of coenzyme A (CoA), pyrophosphate or Mg ion (Mg 2+ ) in the luminescent system. Therefore, these can be used as a luminescence enhancer of the luminescent beetle luciferase luminescence system. It is known that the luminescence enhancement effect of these compounds is remarkable when the concentration of CoA, pyrophosphate or Mg 2+ in the luminescence system is 5 μM or more, respectively, and is enhanced as the concentration increases.

ホタル生物発光系を測定/検出に使用するためには、酵素の失活を防止してプラトーな発光挙動を示すように、発光を安定化させることが重要である。たとえば、ホタル生物発光系における発光の安定化には、Mg2+が有効である。発光系にMg2+が存在すると、立ち上がった後の減衰が抑制されるように発光挙動が変化する。特に、ピロリン酸およびMg2+が発光系に共存すると、発光挙動が大きく変化する。すなわち、発光安定化がきわめて顕著となり、発光基質に対して大過剰のピロリン酸およびMg2+が共存する場合の発光挙動は、急速に立ち上がり、これが維持されてプラトーな状態が形成される。Mg2+単独の場合、発光系のMg2+濃度が0.5mM以上において、発光安定化効果が顕著であり、Mg2+の濃度の増加にしたがって増強される。プラトーな発光挙動を達成するために、たとえば10μM以上、好ましくは100μM以上の濃度のピロリン酸マグネシウムを存在させることができる。また、ピロリン酸とMg2+との割合は、当量比である必要はない。ピロリン酸マグネシウムは、水溶性が低いものの、これを使用することにより、ピロリン酸およびMg2+をそれぞれ別個に供給することができる。これらは、遊離形態および塩の形態で発光系に供給することができる。使用可能なマグネシウム塩には、硫酸マグネシウムおよび塩化マグネシウムなどの無機酸塩、並びに酢酸マグネシウムなどの有機酸塩を含む。ピロリン酸塩には、ナトリウムおよびカリウムなどのアルカリ金属との塩、並びにマグネシウムおよびカルシウムなどのアルカリ土類金属との塩、鉄などとの塩を含む。これらは、水溶液状態で発光系に含めてもよい。また、酵素に対する影響を考慮して、発光系のpHは、2〜10になるように含めることが好ましい。 In order to use the firefly bioluminescence system for measurement / detection, it is important to stabilize the luminescence so as to prevent inactivation of the enzyme and exhibit a plateau luminescence behavior. For example, Mg 2+ is effective for stabilizing luminescence in a firefly bioluminescence system. When Mg 2+ is present in the light emitting system, the light emission behavior changes so that attenuation after rising is suppressed. In particular, when pyrophosphate and Mg 2+ coexist in the luminescent system, the luminescence behavior changes greatly. That is, the stabilization of luminescence becomes extremely remarkable, and the luminescence behavior when a large excess of pyrophosphate and Mg 2+ coexists with the luminescent substrate rises rapidly and is maintained to form a plateau state. In the case of Mg 2+ alone, when the Mg 2+ concentration of the luminescent system is 0.5 mM or more, the luminescence stabilization effect is significant, and is enhanced as the concentration of Mg 2+ increases. In order to achieve a plateau emission behavior, magnesium pyrophosphate can be present, for example, at a concentration of 10 μM or more, preferably 100 μM or more. Further, the ratio of pyrophosphoric acid to Mg 2+ need not be an equivalent ratio. Although magnesium pyrophosphate has low water solubility, pyrophosphoric acid and Mg 2+ can be separately supplied by using this. These can be supplied to the luminescent system in free form and in salt form. Magnesium salts that can be used include inorganic acid salts such as magnesium sulfate and magnesium chloride, and organic acid salts such as magnesium acetate. Pyrophosphates include salts with alkali metals such as sodium and potassium, salts with alkaline earth metals such as magnesium and calcium, salts with iron and the like. These may be included in the light emitting system in an aqueous solution state. In consideration of the effect on the enzyme, the pH of the luminescent system is preferably 2-10.

本発明の化合物は、化学発光における基質として使用してもよい。化学発光は、本発明の化合物を酸化して過酸化物を生成し、この過酸化物の分解物が励起状態の発光種となることによって生じる。酸化は、たとえばDMSO中でt-ブトキシカリウムを使用して空気酸化させることによって進行させることができる。化学発光の場合、ホタル生物発光系における発光よりも短波長の発光が想定される。   The compounds of the present invention may be used as substrates in chemiluminescence. Chemiluminescence occurs when the compound of the present invention is oxidized to produce a peroxide, and the decomposition product of the peroxide becomes a luminescent species in an excited state. Oxidation can proceed by air oxidation using, for example, potassium t-butoxy in DMSO. In the case of chemiluminescence, luminescence with a shorter wavelength than that in the firefly bioluminescence system is assumed.

本発明の化合物は、生物学的測定/検出における発光標識として利用することができる。たとえば、アミノ酸、ポリペプチド、タンパク質および核酸などを標識するために使用することができる。本発明の化合物をこれらの物質に結合させるための手段は、当業者に周知である。たとえば、本発明の化合物は、当業者に周知の方法を使用して、目的の物質のカルボキシル基およびアミノ基に対して結合させることができる。   The compounds of the present invention can be used as luminescent labels in biological measurements / detections. For example, it can be used to label amino acids, polypeptides, proteins, nucleic acids and the like. Means for conjugating the compounds of the present invention to these materials are well known to those of skill in the art. For example, the compounds of the present invention can be coupled to the carboxyl and amino groups of the target substance using methods well known to those skilled in the art.

また、本発明の化合物は、発光基質の発光によって発光甲虫ルシフェラーゼ活性を検出することを利用した測定/検出に利用することができる。たとえば、本発明の化合物を、上記のような発光甲虫ルシフェラーゼとの反応に適した条件下で反応させる。次いで、該化合物からの発光を検出する。たとえば、ルシフェラーゼ遺伝子を導入した細胞または動物に対して本発明の化合物を投与することにより、インビボにおける標的遺伝子またはタンパク質の発現などを測定/検出することができる。   In addition, the compound of the present invention can be used for measurement / detection utilizing detection of luminescent beetle luciferase activity by luminescence of a luminescent substrate. For example, a compound of the present invention is reacted under conditions suitable for reaction with a luminescent beetle luciferase as described above. The luminescence from the compound is then detected. For example, by administering the compound of the present invention to a cell or animal into which a luciferase gene has been introduced, the expression of a target gene or protein in vivo can be measured / detected.

以下の実施例において、本発明を具体的に説明してあるが、本発明は、これらの範囲に限定されるわけではない。   In the following examples, the present invention is specifically described, but the present invention is not limited to these ranges.

1)機器分析および測定装置
pH測定:東洋濾紙株式会社製pH試験紙UNIVを使用して測定した。また、pHメータとして、堀場社製pH/ION METER F-23 を使用して測定した。
1) Instrument analysis and measurement equipment
pH measurement: Measured using pH test paper UNIV manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd. Moreover, it measured using pH / ION METER F-23 by Horiba as a pH meter.

1H核磁気共鳴スペクトル(1H NMR):日本電子社製Lambda-270型装置(270MHz)または、日本電子社製ECA500型装置(500MHz)を使用して測定した。“1H NMR(測定周波数,測定溶媒):δケミカルシフト値(水素の数, 多重度, スピン結合定数)”と記載した。ケミカルシフト値(δ)はテトラメチルシラン(δ=0)を内部基準とし、ppで表記した。多重度は、s(単一線)、d(二重線)、t(三重線)、q(四重線)、m(多重線または複雑に重なったシグナル)で表示し、幅広いシグナルは、brと記した。スピン結合定数(J)は、Hzで記載した。 1 H nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H NMR): Measured using a Lambda-270 type device (270 MHz) manufactured by JEOL Ltd. or an ECA500 type device (500 MHz) manufactured by JEOL Ltd. “ 1 H NMR (measurement frequency, measurement solvent): δ chemical shift value (number of hydrogen, multiplicity, spin coupling constant)”. The chemical shift value (δ) is expressed in pp using tetramethylsilane (δ = 0) as an internal standard. Multiplicity is displayed as s (single line), d (double line), t (triple line), q (quadruple line), m (multiple line or complex overlapping signals) It was written. The spin coupling constant (J) is described in Hz.

13C核磁気共鳴スペクトル(13C NMR):日本電子社製Lambda-270型装置(67.8MHz)または、日本電子社製ECA500型装置(125MHz)を使用して測定した。“13C NMR(測定周波数,測定溶媒):δケミカルシフト値(多重度)”と記載した。ケミカルシフト値(δ)は、テトラメチルシラン(δ= 0)を内部基準とし、ppmで表記した。多重度は、s(単一線)、d(二重線)、t(三重線)、q(四重線)で表示した。 13 C nuclear magnetic resonance spectrum ( 13 C NMR): Measured using a Lambda-270 type device (67.8 MHz) manufactured by JEOL Ltd. or an ECA500 type device (125 MHz) manufactured by JEOL Ltd. “ 13 C NMR (measurement frequency, measurement solvent): δ chemical shift value (multiplicity)” is described. The chemical shift value (δ) is expressed in ppm with tetramethylsilane (δ = 0) as an internal standard. The multiplicity is indicated by s (single line), d (double line), t (triple line), and q (quadruple line).

質量スペクトル(MS):日本電子社製JMS-600H型質量分析計を用い、電子衝撃法(EI、イオン化エネルギー:70eV)により測定した。日本電子社製JMS-T100LC型TOF質量分析計AccuTOFを用い、エレクトロンスプレーイオン化法(ESI)により測定した。なお、装置の設定は、脱溶媒ガス250℃、オリフィス1温度80℃、ニードル電圧2000V、リングレンズ電圧10V、オリフィス1電圧85V、オリフィス2電圧5Vとした。サンプル送液は、インフュージョン法で行い、流速10μl/minとした。“MS(測定法)m/z質量数(相対強度)”と記載した。   Mass spectrum (MS): Measured by electron impact method (EI, ionization energy: 70 eV) using a JMS-600H mass spectrometer manufactured by JEOL Ltd. It measured by the electron spray ionization method (ESI) using the JEOL company JMS-T100LC type TOF mass spectrometer AccuTOF. The apparatus was set to a solvent removal gas of 250 ° C., an orifice 1 temperature of 80 ° C., a needle voltage of 2000 V, a ring lens voltage of 10 V, an orifice 1 voltage of 85 V, and an orifice 2 voltage of 5 V. Sample feeding was performed by the infusion method, and the flow rate was 10 μl / min. It was described as “MS (measurement method) m / z mass number (relative intensity)”.

比旋光度:日本分光社製DIP-1000型旋光計を使用して測定した。光源は、ナトリウムランプを使用し、セルは、円筒型ガラスセル(Φ10×100mm)を使用した。測定値は未補正であり、データは5回測定の平均値である。それぞれD体、L体について“DまたはL:[α]温度測定値(濃度, 測定溶媒)”と記載した。 Specific rotation: measured using a DIP-1000 polarimeter manufactured by JASCO Corporation. A sodium lamp was used as the light source, and a cylindrical glass cell (Φ10 × 100 mm) was used as the cell. The measured values are uncorrected, and the data is the average of 5 measurements. Each of D-form and L-form is described as “D or L: [α] measured temperature value (concentration, measurement solvent)”.

2)クロマトグラフィー
分析用薄層クロマトグラフィー(TLC):E. Merck社製のTLCプレート、シリカゲル60F254(Art.5715)厚さ0.25mmを使用した。TLC上の化合物の検出はUV照射(254nmまたは365nm)および発色剤に浸した後に加熱して発色させることによって行った。発色剤としてはp-アニスアルデヒド(9.3ml)と酢酸(3.8ml)をエタノール(340ml)に溶解し、濃硫酸(12.5ml)を添加したものを使用した。
2) Chromatography Analytical thin layer chromatography (TLC):. E Merck Co. TLC plates, using silica gel 60F 254 (Art.5715) thickness 0.25 mm. The detection of the compound on TLC was carried out by UV irradiation (254 nm or 365 nm) and immersion in a color former, followed by heating to cause color development. As the color former, p-anisaldehyde (9.3 ml) and acetic acid (3.8 ml) dissolved in ethanol (340 ml) and concentrated sulfuric acid (12.5 ml) were added.

分取用薄層クロマトグラフィー(PTLC):E. Merck社製のTLCプレート、シリカゲル60F254(Art.5744)厚さ0.5mmを用いるか、またはE. Merck社製の薄層クロマトグラフィー用シリカゲル60GF254(Art.7730)を20cm×20cmのガラスプレート上に、厚さ1.75mmに調整したものを使用して行った。 Preparative thin layer chromatography (PTLC): E. Merck TLC plate, silica gel 60F 254 (Art.5744) 0.5 mm thick, or E. Merck silica gel 60GF for thin layer chromatography 254 (Art. 7730) was prepared on a 20 cm × 20 cm glass plate adjusted to a thickness of 1.75 mm.

シリカゲルカラムクロマトグラフィー:E. Merck社製のシリカゲル60F254(Art.7734)を使用して行った。 Silica gel column chromatography: silica gel 60F 254 (Art. 7734) manufactured by E. Merck was used.

3)基本操作
反応溶液の冷却は、冷媒を満たしたジュワー瓶に反応容器を浸して行った。室温〜4℃では、氷水、4〜-90℃では、液体窒素−アセトンを冷媒として用いた。反応後の抽出溶液の乾燥は、飽和食塩水にて洗浄後、無水硫酸ナトリウムまたは無水硫酸マグネシウムを加えることで行った。反応後の中和を樹脂で行ったものについては、オルガノ株式会社製陽イオン交換樹脂アンバーライトIR120B NAまたは陰イオン交換樹脂アンバーライトIRA400 OH AGを使用した。溶液の減圧濃縮は、アスピレーターの減圧下(20〜30mmHg)、ロータリーエバポレーターを使用して行った。痕跡量の溶媒の除去は、液体窒素浴で冷却したトラップを装着させた真空ポンプ(約1mmHg)を使用して行った。溶媒の混合比は全て体積比で表した。
3) Basic operation The reaction solution was cooled by immersing the reaction vessel in a dewar filled with refrigerant. Ice water was used at room temperature to 4 ° C, and liquid nitrogen-acetone was used as a refrigerant at 4 to -90 ° C. The extracted solution after the reaction was dried by washing with saturated brine and then adding anhydrous sodium sulfate or anhydrous magnesium sulfate. About what performed neutralization with the resin after reaction, the cation exchange resin Amberlite IR120B NA or the anion exchange resin Amberlite IRA400 OH AG made by Organo Corporation was used. The solution was concentrated under reduced pressure using a rotary evaporator under reduced pressure of an aspirator (20 to 30 mmHg). The trace amount of solvent was removed using a vacuum pump (about 1 mmHg) equipped with a trap cooled in a liquid nitrogen bath. All solvent mixing ratios were expressed in volume ratios.

4)溶媒
蒸留水は、アドバンテック東洋株式会社製GS-200型蒸留水製造装置を使用して蒸留およびイオン交換処理したものを使用した。
4) Solvent Distilled water was distilled and ion-exchanged using a GS-200 type distilled water production apparatus manufactured by Advantech Toyo Corporation.

トルエン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、N,N-ジメチルホルムアミド、2-ブタノンは、関東化学株式会社製の有機合成用脱水溶媒または特級溶媒を、モレキュラーシーブス(4A)を使用して乾燥させて使用した。   Toluene, methanol, ethanol, isopropanol, dichloromethane, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, 2-butanone, dehydrated solvent for organic synthesis or special grade solvent manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., using molecular sieves (4A) Used.

NMR測定用溶媒は、以下に示すものをそのまま使用した。CDCl3:ISOTEC Inc.製99.7 ATOM%D、0.03% TMS、CD3OD:ISOTEC Inc.製99.8 ATOM%D(〜0.7 ATOM%13C)、0.05% TMS。 The solvent for NMR measurement used the following as it was. CDCl 3 : 99.7 ATOM% D, 0.03% TMS made by ISOTEC Inc., CD 3 OD: 99.8 ATOM% D (˜0.7 ATOM% 13 C) made by ISOTEC Inc., 0.05% TMS.

〔実施例1〕
以下の合成スキームに従って、下記のビフェニル型化合物8を合成した。
[Example 1]
The following biphenyl type compound 8 was synthesized according to the following synthesis scheme.

(ビフェニル誘導体2の合成)   (Synthesis of biphenyl derivative 2)

4-ヨード安息香酸エチル(250μl、1.5mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(100mg、5%)、炭酸カリウム(539.0mg、3.8mmol)をN,N-ジメチルホルムアミド(6ml)に溶解し、アルゴン雰囲気下にした。4-(N,N-ジメチルアミノ)フェニルボロン酸(1)(315.0mg、1.9mmol)を加え、90℃で14時間加熱攪拌した。さらに、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(27mg、2%)、炭酸カリウム(125.0mg、0.90mmol)、4-(N,N-ジメチルアミノ)フェニルボロン酸(1)(97.0mg、0.58mmol)を加え、24時間攪拌した。反応混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[酢酸エチル]にて不溶物を除去した後、減圧濃縮した。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[ヘキサン−酢酸エチル(4:1)→(0:1)]にて精製し、ビフェニル誘導体2(229.0mg、0.85mmol、56%)を白色固体として得た。
1H NMR(500MHz, CDCl3
δ1.40(3H, t, J = 6.9Hz), 3.00(6H, s), 4.38(2H, q , J = 6.9Hz), 6.79(2H, d, J = 9.2Hz), 7.55(2H, d, J = 9.2Hz), 7.61(2H, d, J = 8.0Hz), 8.05(2H, d, J = 8.6Hz)
Ethyl 4-iodobenzoate (250 μl, 1.5 mmol), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (100 mg, 5%), potassium carbonate (539.0 mg, 3.8 mmol) in N, N-dimethylformamide (6 ml) Dissolved and put under argon atmosphere. 4- (N, N-dimethylamino) phenylboronic acid (1) (315.0 mg, 1.9 mmol) was added, and the mixture was heated with stirring at 90 ° C. for 14 hours. Furthermore, tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (27 mg, 2%), potassium carbonate (125.0 mg, 0.90 mmol), 4- (N, N-dimethylamino) phenylboronic acid (1) (97.0 mg, 0.58 mmol) was added and stirred for 24 hours. The reaction mixture was subjected to silica gel column chromatography [ethyl acetate] to remove insoluble matters, and then concentrated under reduced pressure. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography [hexane-ethyl acetate (4: 1) → (0: 1)] to give biphenyl derivative 2 (229.0 mg, 0.85 mmol, 56%) as a white solid. Obtained.
1 H NMR (500MHz, CDCl 3 )
δ1.40 (3H, t, J = 6.9Hz), 3.00 (6H, s), 4.38 (2H, q, J = 6.9Hz), 6.79 (2H, d, J = 9.2Hz), 7.55 (2H, d , J = 9.2Hz), 7.61 (2H, d, J = 8.0Hz), 8.05 (2H, d, J = 8.6Hz)

(カルボン酸3の合成)   (Synthesis of carboxylic acid 3)

ビフェニル誘導体2(148.0mg、0.54mmol)をエタノール(6ml)に溶解し、1M水酸化ナトリウム水溶液(6ml)を加えて4時間還流した。反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液(9ml)を加え中和した後、濾過し水で洗浄した。カルボン酸3(122.0mg、0.50mmol、92%)を黄色個体として得た。
1H NMR(500MHz, DMSO-D6)
δ2.91(6H, s), 6.77(2H, d, J = 6.9Hz), 7.54(2H, d, J = 7.5Hz), 7.49(2H, d, J = 7.5Hz), 7.89(2H, d, J = 7.5Hz),
Biphenyl derivative 2 (148.0 mg, 0.54 mmol) was dissolved in ethanol (6 ml), 1M aqueous sodium hydroxide solution (6 ml) was added, and the mixture was refluxed for 4 hours. The reaction mixture was neutralized with a saturated aqueous ammonium chloride solution (9 ml), filtered and washed with water. Carboxylic acid 3 (122.0 mg, 0.50 mmol, 92%) was obtained as a yellow solid.
1 H NMR (500MHz, DMSO-D6)
δ2.91 (6H, s), 6.77 (2H, d, J = 6.9Hz), 7.54 (2H, d, J = 7.5Hz), 7.49 (2H, d, J = 7.5Hz), 7.89 (2H, d , J = 7.5Hz),

(システイン保護体5の合成)   (Synthesis of cysteine protector 5)

D-システインメチルエステル塩酸塩(4)(308mg、1.8mmol)とトリフェニルメタノール(515mg、1.98mmol)とにTFA(1.5ml)を加え溶解させた。室温で2時間撹拌した後、減圧濃縮し、陰イオン交換樹脂IRA400 OH AGを用いて中和した。樹脂をろ過し、得られた溶液を減圧濃縮した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー[シリカゲル30g;ヘキサン−酢酸エチル(1:1)]にて精製し、システイン保護体5(658mg、1.7mmol、97%)を薄黄色油状として得た。
1H NMR 1H NMR(270MHz, CDCl3
δ2.47(1 H, dd, J = 8.1, 13), 2.60(1 H, dd, J = 5.1, 13), 3.21(1 H, dd, J = 5.1, 8.1Hz), 3.66(3 H, s), 7.18-7.32(9 H, complex), 7.40-7.54(6 H, complex)
TFA (1.5 ml) was added and dissolved in D-cysteine methyl ester hydrochloride (4) (308 mg, 1.8 mmol) and triphenylmethanol (515 mg, 1.98 mmol). The mixture was stirred at room temperature for 2 hours, concentrated under reduced pressure, and neutralized with an anion exchange resin IRA400 OH AG. The resin was filtered and the resulting solution was concentrated under reduced pressure. The obtained residue was purified by silica gel chromatography [silica gel 30 g; hexane-ethyl acetate (1: 1)] to obtain cysteine-protected 5 (658 mg, 1.7 mmol, 97%) as a pale yellow oil.
1 H NMR 1 H NMR (270 MHz, CDCl 3 )
δ2.47 (1 H, dd, J = 8.1, 13), 2.60 (1 H, dd, J = 5.1, 13), 3.21 (1 H, dd, J = 5.1, 8.1 Hz), 3.66 (3 H, s), 7.18-7.32 (9 H, complex), 7.40-7.54 (6 H, complex)

(アミド体6の合成)   (Synthesis of amide 6)

カルボン酸3(15.0mg、0.062mmol)およびシステイン保護体5(31.2mg、0.082mmol)をN,N-ジメチルホルムアミド(2ml)に溶解した。この溶液に4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロリド(DMT-MM)(21.6mg、0.073mmol)を加え、この混合物を室温で3時間攪拌した。その後、ジクロロメタン(20ml×3)で抽出し、有機層を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[ヘキサン−酢酸エチル(2:1)]にて精製し、アミド体6(32.9mg、0.054mmol、87%))を透明油状として得た。
1H NMR(500 MHz, CDCl3
δ2.75(2H, complex), 3.01(6H, s), 3.75(3H, s), 4.85(1H, dd, J = 12.6, 4.6Hz), 6.81(2H, d, J = 8.6Hz), 7.15-7.34(9H, complex), 7.35-7.42(6H, complex), 7.55(2H, d, J = 8.6Hz), 7.63(2H, d, J = 8.0Hz), 7.78(2H, d, J = 8.0Hz)
Carboxylic acid 3 (15.0 mg, 0.062 mmol) and cysteine protector 5 (31.2 mg, 0.082 mmol) were dissolved in N, N-dimethylformamide (2 ml). To this solution was added 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium chloride (DMT-MM) (21.6 mg, 0.073 mmol) and the mixture was added. Stir at room temperature for 3 hours. Thereafter, the mixture was extracted with dichloromethane (20 ml × 3), the organic layers were combined, dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained residue was purified by silica gel column chromatography [hexane-ethyl acetate (2: 1)] to obtain amide 6 (32.9 mg, 0.054 mmol, 87%)) as a transparent oil.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 )
δ2.75 (2H, complex), 3.01 (6H, s), 3.75 (3H, s), 4.85 (1H, dd, J = 12.6, 4.6Hz), 6.81 (2H, d, J = 8.6Hz), 7.15 -7.34 (9H, complex), 7.35-7.42 (6H, complex), 7.55 (2H, d, J = 8.6Hz), 7.63 (2H, d, J = 8.0Hz), 7.78 (2H, d, J = 8.0 Hz)

(環化体7の合成)   (Synthesis of cyclized product 7)

アミド体6(14.0mg、0.023mmol)とトリフェニルホスフィンオキシド(19.0mg、0.068mmol)をアルゴン雰囲気下、ジクロロメタン(1.5ml)に溶解させ、無水トリフルオロメタンスルホン酸(50μl、0.29mmol)を加え、2.5時間撹拌した。その後、ジクロロメタン(20ml×2)で抽出し、有機層を飽和食塩水(30ml)にて洗浄した。さらに、有機層を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた残渣を分取薄層クロマトグラフィー[20cm×20cm×1.75mm×1枚;ヘキサン−酢酸エチル(1:1)]にて精製し、環化体7(7.0mg、0.020mmol、86%)を黄色固体として得た。
1H NMR(500MHz, CDCl3
δ3.00(6H, s), 3.61-3.73(2H, complex), 3.83(3H, s), 5.29(1H, t, J = 9.2Hz), 6.79(2H, d, J = 6.3Hz), 7.54(2H, d, J = 5.9Hz), 7.59(2H, d, J = 4.6Hz), 7.87(2H, d, J = 4.6Hz)
Amide 6 (14.0 mg, 0.023 mmol) and triphenylphosphine oxide (19.0 mg, 0.068 mmol) were dissolved in dichloromethane (1.5 ml) under an argon atmosphere, trifluoromethanesulfonic anhydride (50 μl, 0.29 mmol) was added, Stir for 2.5 hours. Thereafter, the mixture was extracted with dichloromethane (20 ml × 2), and the organic layer was washed with saturated brine (30 ml). Furthermore, the organic layers were combined, dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained residue was purified by preparative thin layer chromatography [20 cm × 20 cm × 1.75 mm × 1 sheet; hexane-ethyl acetate (1: 1)], and cyclized product 7 (7.0 mg, 0.020 mmol, 86% ) Was obtained as a yellow solid.
1 H NMR (500MHz, CDCl 3 )
δ3.00 (6H, s), 3.61-3.73 (2H, complex), 3.83 (3H, s), 5.29 (1H, t, J = 9.2Hz), 6.79 (2H, d, J = 6.3Hz), 7.54 (2H, d, J = 5.9Hz), 7.59 (2H, d, J = 4.6Hz), 7.87 (2H, d, J = 4.6Hz)

(ビフェニル型化合物8の合成)   (Synthesis of biphenyl type compound 8)

環化体7(7.7mg、0.023mmol)をTHF:蒸留水(2:1、2ml)に溶解した。この溶液に水酸化リチウム-水和物(2.0mg、0.047mmol)を加え、室温で30分撹拌した。反応混合物に酢酸エチル(30ml)を加え、生成物を水(20ml×2)で抽出した。さらに、水層を合わせ、1M塩酸を加え酸性にした後、酢酸エチル(20ml×2)で抽出した。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮し、ビフェニル型化合物8(4.0mg、crude)を赤色固体として得た。
1H NMR(500MHz, CDCl3
δ3.01(6H, s), 3.73(2H, m), 5.34(1H, t, J = 9.2Hz), 6.80(2H, d, J = 8.0Hz), 7.55(2H, d, J = 8.6Hz), 7.62(2H, d, J = 8.5Hz), 7.86(2H, d, J = 8.0Hz)
Cyclized product 7 (7.7 mg, 0.023 mmol) was dissolved in THF: distilled water (2: 1, 2 ml). To this solution was added lithium hydroxide-hydrate (2.0 mg, 0.047 mmol) and stirred at room temperature for 30 minutes. Ethyl acetate (30 ml) was added to the reaction mixture, and the product was extracted with water (20 ml × 2). The aqueous layers were combined, acidified with 1M hydrochloric acid, and extracted with ethyl acetate (20 ml × 2). Thereafter, the extract was dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain biphenyl type compound 8 (4.0 mg, crude) as a red solid.
1 H NMR (500MHz, CDCl 3 )
δ3.01 (6H, s), 3.73 (2H, m), 5.34 (1H, t, J = 9.2Hz), 6.80 (2H, d, J = 8.0Hz), 7.55 (2H, d, J = 8.6Hz) ), 7.62 (2H, d, J = 8.5Hz), 7.86 (2H, d, J = 8.0Hz)

〔実施例2:相対発光強度および生物発光スペクトルの測定〕
1)測定装置
(高速液体クロマトグラフィー(HPLC))
アジレント・テクノロジー株式会社製のAgilent 1100 series HPLCを使用した。装置の内訳は、デガッサー、クォータナリポンプ、マニュアルインジェクター、カラムコンパートメント、ダイオードアレイ検出器、蛍光検出器、ケミステーション(PC用ソフトウェア)である。用いたカラムはダイセル化学工業株式会社製CHIRALCELOD-RH(内径0.46cm、長さ15cm)である。
[Example 2: Measurement of relative emission intensity and bioluminescence spectrum]
1) Measuring device (High-performance liquid chromatography (HPLC))
An Agilent 1100 series HPLC manufactured by Agilent Technologies was used. The breakdown of the equipment is degasser, quaternary pump, manual injector, column compartment, diode array detector, fluorescence detector, and ChemStation (PC software). The column used was CHIRALCELOD-RH (inner diameter 0.46 cm, length 15 cm) manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.

(pH測定)
堀場製作所製F-23型ガラス電極式水素イオン濃度指示計を使用して行った。
(PH measurement)
This was performed using an F-23 type glass electrode type hydrogen ion concentration indicator manufactured by Horiba.

(発光光子量測定)
ATTO株式会社製Luminescencer Octa AB-2270を使用して測定した。
(Measurement of photon quantity)
Measurement was performed using a Luminescencer Octa AB-2270 manufactured by ATTO Corporation.

(発光スペクトル測定)
ATTO株式会社製微弱発光蛍光スペクトル装置AB-1850を使用して測定した。測定したスペクトルは全て検出器の特性を補正したスペクトルである。
(Measurement of emission spectrum)
The measurement was performed using a weak emission fluorescence spectrum apparatus AB-1850 manufactured by ATTO Corporation. All measured spectra are spectra corrected for the characteristics of the detector.

2)試薬
超純水は、MILLIPORE製Milli-RX12αから採水したものを使用した。
2) Reagents Ultrapure water was collected from Milli-RX12α manufactured by Millipore.

メタノール、t-ブタノールは、関東化学株式会社製の特級溶媒を使用した。   For methanol and t-butanol, special grade solvents manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. were used.

ルシフェラーゼ(北米産ホタルPhotinus pyralis由来)は、Promega社製の組換え型を使用した。   For luciferase (derived from North American firefly Photinus pyralis), a recombinant type produced by Promega was used.

ATP-Mgは、Sigma社製のものを使用した。   ATP-Mg manufactured by Sigma was used.

リン酸緩衝液は、和光純薬工業株式会社製のリン酸水素二カリウム・12水和物(特級)とリン酸二水素カリウム・2水和物(特級)を超純水に溶かし、pHを調節して用いた。   Phosphate buffer solution was prepared by dissolving dipotassium hydrogen phosphate dodecahydrate (special grade) and potassium dihydrogen phosphate dihydrate (special grade) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. in ultrapure water. Adjusted and used.

カリウムt‐ブトキシドは、東京化成工業株式会社製のものを使用した。   Potassium t-butoxide used was made by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.

蒸留水、アセトニトリルは、関東化学株式会社製の高速液体クロマトグラフィー用溶媒を使用した。   For distilled water and acetonitrile, a solvent for high performance liquid chromatography manufactured by Kanto Chemical Co., Inc. was used.

トリフルオロ酢酸は、和光純薬工業株式会社製のもの(特級)を使用した。   Trifluoroacetic acid (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (special grade) was used.

比較対照として、和光純薬工業株式会社製のホタルルシフェリン(下記式(b))、和光純薬工業株式会社製のアカルミネ(商標)(下記式(c))を使用した。   As comparative controls, firefly luciferin (following formula (b)) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and Akalumine (trademark) (following formula (c)) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. were used.

標準光源としてベルトールド社のGlowell G2(yellow)を使用した。   A Belwell Glowell G2 (yellow) was used as a standard light source.

3)試料調製
(基質溶液)
基質を電子天秤で秤量し希釈した。溶媒として、生物発光の測定の場合はリン酸緩衝液(50mM、pH6.0)を、化学発光測定の場合はt-ブタノールを使用した。
3) Sample preparation (substrate solution)
The substrate was weighed and diluted with an electronic balance. As a solvent, phosphate buffer (50 mM, pH 6.0) was used for bioluminescence measurement, and t-butanol was used for chemiluminescence measurement.

(酵素溶液)
ルシフェラーゼを1μg/μlになるようにTris-HCl緩衝液(50mM、pH8.0)で希釈し小分けにした。これをストック溶液とし、必要量をその都度希釈して用いた。なお、ストック溶液は-80℃の冷凍庫に保存した。
(Enzyme solution)
The luciferase was diluted with Tris-HCl buffer (50 mM, pH 8.0) to 1 μg / μl, and divided into small portions. This was used as a stock solution, and the necessary amount was diluted each time. The stock solution was stored in a -80 ° C freezer.

(ATP‐Mg溶液)
ATP-Mgを超純水で希釈した。
(ATP-Mg solution)
ATP-Mg was diluted with ultrapure water.

4)相対発光強度
ホタルルシフェリン、アカルミネおよび実施例1のビフェニル型化合物8の相対発光強度を測定した。200μLポリスチレンチューブ内で、リン酸カリウム緩衝液(0.5M、pH8.0、20μl)、基質溶液(100μM、20μl)、酵素溶液(10μg/ml、20μl)、次いでATP-Mg溶液(200μM、40μl)を混合して発光強度測定を行った。
4) Relative luminescence intensity Relative luminescence intensity of firefly luciferin, red luminescence and biphenyl type compound 8 of Example 1 was measured. In a 200 μL polystyrene tube, potassium phosphate buffer (0.5 M, pH 8.0, 20 μl), substrate solution (100 μM, 20 μl), enzyme solution (10 μg / ml, 20 μl), then ATP-Mg solution (200 μM, 40 μl) Were mixed to measure the emission intensity.

その結果を図1〜4に示す。図1は、本発明に係る化合物の一実施例における、Glowell G2の発光強度を100としたときの相対発光強度を示し、図3は、このときの180秒積算値の相対発光強度を示す。図2は、本発明に係る化合物の一実施例における、ホタルルシフェリンの発光強度を100としたときの相対発光強度を示し、図4は、このときの180秒積算値の相対発光強度を示す。   The results are shown in FIGS. FIG. 1 shows the relative luminescence intensity in one example of the compound according to the present invention when the luminescence intensity of Glowell G2 is 100, and FIG. 3 shows the relative luminescence intensity of the 180-second integrated value at this time. FIG. 2 shows the relative luminescence intensity of one example of the compound according to the present invention when the luminescence intensity of firefly luciferin is 100, and FIG. 4 shows the relative luminescence intensity of the 180-second integrated value at this time.

5)生物発光スペクトル
ホタルルシフェリン、アカルミネおよびビフェニル型化合物8の生物発光スペクトルを測定した。200μLポリスチレンチューブ内で、リン酸カリウム緩衝液(0.5M、pH8.0、5μl)、基質溶液(100μM、5μl)、酵素溶液(1mg/ml、5μl)、次いでATP-Mg溶液(200μM、10μl)を混合して発光スペクトル測定を行った。発光スペクトル測定の露光時間は、60秒とした。ただし、ホタルルシフェリンは、5秒で行った。
5) Bioluminescence spectrum The bioluminescence spectra of firefly luciferin, red luminescence and biphenyl type compound 8 were measured. In a 200 μL polystyrene tube, potassium phosphate buffer (0.5 M, pH 8.0, 5 μl), substrate solution (100 μM, 5 μl), enzyme solution (1 mg / ml, 5 μl), then ATP-Mg solution (200 μM, 10 μl) Were mixed and the emission spectrum was measured. The exposure time for emission spectrum measurement was 60 seconds. However, firefly luciferin was performed in 5 seconds.

その結果を図5に示す。図5は、本発明に係る化合物の一実施例の発光スペクトルを示す図である。図5に示すように、ホタルルシフェリンは565nmの発光極大波長を有し、アカルミネは673nmの発光極大波長を有していた。ビフェニル型化合物8は、670nmの発光極大波長を有していた。したがって、ビフェニル型化合物8は、天然のホタルルシフェリンよりも長波長側に発光極大波長を有していた。 The results are shown in FIG. FIG. 5 is a graph showing an emission spectrum of one example of the compound according to the present invention. As shown in FIG. 5, firefly luciferin had an emission maximum wavelength of 565 nm, and Acalumine had an emission maximum wavelength of 673 nm. Biphenyl type compound 8 had an emission maximum wavelength of 670 nm. Therefore, biphenyl type compound 8 had a maximum emission wavelength on the longer wavelength side than natural firefly luciferin.

また、図5に示すように、ビフェニル型化合物8は、裾野が広い発光スペクトルを有していた。ビフェニル型化合物8の発光スペクトルは、700nmを超える領域にも裾野が広がっている。本化合物のようなビフェニル型の発光基質はこれまで例がなく、発光基質材料として全く新規な骨格である。したがって、本化合物は、より長波長側に発光波長を有する発光材料を得るためのリード化合物としても有用である。   Further, as shown in FIG. 5, biphenyl type compound 8 had a broad emission spectrum. The emission spectrum of the biphenyl type compound 8 extends to the region exceeding 700 nm. A biphenyl-type luminescent substrate such as this compound has never been found, and is a completely new skeleton as a luminescent substrate material. Therefore, this compound is also useful as a lead compound for obtaining a light emitting material having an emission wavelength on the longer wavelength side.

本発明は、ホタル生物発光系において長波長の発光波長を有する新規な発光基質を提供することができるので、医療、ライフサイエンス分野などで広く有用な発光材料に好適に利用することができる。   Since the present invention can provide a novel luminescent substrate having a long emission wavelength in a firefly bioluminescence system, it can be suitably used as a luminescent material that is widely useful in the medical and life science fields.

Claims (6)

以下の一般式Iを有する化合物またはその塩:
式中、
R1、R2およびR4〜R9は、それぞれ独立してH、H2N-、HS-またはC1-4アルキルであり、
R3は、OHまたはNR11R12であり、式中R11およびR12は、それぞれ独立してHまたはC1-4アルキルであり、
R10は、HまたはC1-4アルキルであり、
XおよびYは、それぞれ独立してC、N、SまたはOであり、
nは、それぞれ独立して0、1、2または3である。
A compound having the following general formula I or a salt thereof:
Where
R 1 , R 2 and R 4 to R 9 are each independently H, H 2 N-, HS- or C 1-4 alkyl;
R 3 is OH or NR 11 R 12 where R 11 and R 12 are each independently H or C 1-4 alkyl;
R 10 is H or C 1-4 alkyl,
X and Y are each independently C, N, S or O;
n is independently 0, 1, 2 or 3.
以下の一般式IIを有する化合物またはその塩:
式中、
R3は、OHまたはNR11R12であり、式中R11およびR12は、それぞれ独立してHまたはC1-4アルキルであり、
R10は、HまたはC1-4アルキルであり、
XおよびYは、それぞれ独立してC、N、SまたはOである。
A compound having the following general formula II or a salt thereof:
Where
R 3 is OH or NR 11 R 12 where R 11 and R 12 are each independently H or C 1-4 alkyl;
R 10 is H or C 1-4 alkyl,
X and Y are each independently C, N, S or O.
R3は、N(CH32である、請求項1または2に記載の化合物またはその塩。 The compound or a salt thereof according to claim 1 or 2, wherein R 3 is N (CH 3 ) 2 . 以下の式を有する化合物またはその塩:
A compound having the following formula or a salt thereof:
請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物またはその塩を含む、ルシフェラーゼの発光基質。   A luminescent substrate for luciferase comprising the compound according to any one of claims 1 to 4 or a salt thereof. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物またはその塩を含む、発光検出キット。   A luminescence detection kit comprising the compound according to any one of claims 1 to 4 or a salt thereof.
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