JP2018090536A - Near-infrared fluorescent ratio type probe - Google Patents

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JP2018090536A JP2016235426A JP2016235426A JP2018090536A JP 2018090536 A JP2018090536 A JP 2018090536A JP 2016235426 A JP2016235426 A JP 2016235426A JP 2016235426 A JP2016235426 A JP 2016235426A JP 2018090536 A JP2018090536 A JP 2018090536A
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健二郎 花岡
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健二郎 花岡
泰照 浦野
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泰照 浦野
翔大 高橋
Shota Takahashi
翔大 高橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel near-infrared fluorescent pH probe.SOLUTION: The invention provides a compound represented by general formula (I), or a salt thereof.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規な近赤外蛍光レシオ型プローブ及びこれを用いた細胞内の酸性領域の測定方法に関る。   The present invention relates to a novel near-infrared fluorescence ratio type probe and a method for measuring an acidic region in a cell using the same.

生体内のpHは厳密に制御されており、骨代謝、がん細胞の浸潤など様々な生命現象に関わっている。そのため、生きた動物個体でのpHを測定する技術が求められている。   The pH in the living body is strictly controlled and is involved in various life phenomena such as bone metabolism and cancer cell infiltration. Therefore, there is a need for a technique for measuring the pH of living animals.

現在、in vivoのpH測定技術として2つ挙げられる。1つはpH電極を直接挿入する手法であり、簡便であるが、電極を挿入した部分のpHしか得られず、空間的な情報を得ることは難しい。2つ目はMRIを用いた手法であり、空間的な情報は得られる一方で、感度の悪さから長い測定時間や造影剤の大量投与が必要とされる。蛍光イメージング法は優れた空間分解能を有し、検出感度の高さから簡便性や時間分解能にも優れている。   Currently, there are two in vivo pH measurement techniques. One is a method of directly inserting a pH electrode, which is simple, but only the pH of the portion where the electrode is inserted can be obtained, and it is difficult to obtain spatial information. The second is a technique using MRI. Spatial information can be obtained, but a long measurement time and a large amount of contrast medium are required due to poor sensitivity. The fluorescence imaging method has excellent spatial resolution, and is excellent in simplicity and time resolution due to high detection sensitivity.

しかしながら、in vivo蛍光イメージングに適した近赤外領域に吸収・蛍光波長を有する優れたpHプローブは開発されておらず、pHの変化を観察した例はあるものの(非特許文献1)、in vivoにおいてpHを正確に定量する手法は確立されていない。   However, an excellent pH probe having an absorption / fluorescence wavelength in the near-infrared region suitable for in vivo fluorescence imaging has not been developed, and there are examples in which changes in pH are observed (Non-patent Document 1), but No method has been established for accurately quantifying pH.

Li, Y.; Wang, Y.; Yang, S.; Zhao, Y.; Yuan, L.; Zheng, J.; Yang, R., Hemicyanine-based high resolution ratiometric near-infrared fluorescent probe for monitoring pH changes in vivo. Anal. Chem. 2015, 87 (4), 2495-503.Li, Y .; Wang, Y .; Yang, S .; Zhao, Y .; Yuan, L .; Zheng, J .; Yang, R., Hemicyanine-based high resolution ratiometric near-infrared fluorescent probe for monitoring pH changes in vivo. Anal. Chem. 2015, 87 (4), 2495-503.

本発明は、新規な近赤外蛍光pHプローブを提供することを目的とする。特に、本発明は、in vivoで弱酸性環境を蛍光イメージングすることが可能な近赤外蛍光pHプローブを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a novel near-infrared fluorescent pH probe. In particular, an object of the present invention is to provide a near-infrared fluorescent pH probe capable of fluorescent imaging of a weakly acidic environment in vivo.

in vivoイメージングにおいては、蛍光プローブの体内分布により濃度差を生じるため、off/on型蛍光プローブを用いた場合、pHの変化とプローブの分布の変化を見分けることは困難である。そこで、本発明者等は、有用な技術としてレシオイメージング法に着目した。
レシオイメージング法とは、吸収あるいは蛍光が標的分子との相互作用によって波長変化を示す蛍光プローブを用いて、2波長のシグナルの比(レシオ)として画像を得る方法であり、プローブの濃度差を補正することができる。
In in vivo imaging, a concentration difference is caused by the distribution of the fluorescent probe in the body. Therefore, when an off / on fluorescent probe is used, it is difficult to distinguish between a change in pH and a change in the distribution of the probe. Therefore, the present inventors have focused on the ratio imaging method as a useful technique.
The ratio imaging method is a method of obtaining an image as a ratio (ratio) of signals of two wavelengths using a fluorescent probe in which absorption or fluorescence changes in wavelength due to interaction with a target molecule, and corrects the concentration difference of the probe. can do.

近年、Siローダミンの10位Si元素をリン元素に置換したPローダミン(PR)が吸収・蛍光波長ともに50〜70nm長波長化することが報告されている。しかしながら、近赤外蛍光色素PRの機能化は行われておらず、Pローダミンがレシオイメージングにおける有用な機能性色素として機能するかは明らかにされていなかった。
本発明者等は、これまで、ピペラジンを有するSiローダミンがpHプローブとして機能することを見出した。そこで、Pローダミン骨格とピペラジンを有する蛍光プローブが近赤外領域のpHプローブとして有効に機能するかを検討したところ、Siローダミンの10位Si元素をP元素に置換すると、蛍光量子収率とpKaが蛍光色素骨格によって変化することが分かった。更に、鋭意検討したところ、特定の構造を有するPローダミンにより近赤外レシオ型蛍光プローブを提供できることを見出し、本発明を完成した。
In recent years, it has been reported that P-rhodamine (PR) obtained by substituting the 10-position Si element of Si rhodamine with a phosphorus element increases the absorption and fluorescence wavelengths by 50 to 70 nm. However, the near-infrared fluorescent dye PR has not been functionalized, and it has not been clarified whether P-rhodamine functions as a useful functional dye in ratio imaging.
The present inventors have so far found that Si rhodamine having piperazine functions as a pH probe. Therefore, it was examined whether a fluorescent probe having a P rhodamine skeleton and piperazine effectively functions as a pH probe in the near infrared region. When the 10-position Si element of Si rhodamine was replaced with a P element, the fluorescence quantum yield and pKa Was found to vary with the fluorescent dye skeleton. Furthermore, as a result of intensive studies, it was found that a near-infrared ratio type fluorescent probe can be provided by Prhodamine having a specific structure, and the present invention has been completed.

即ち、本発明は、
[1]以下の一般式(I):

Figure 2018090536
(式中、
は、水素原子を示すか、又はベンゼン環上に存在する1ないし3個の同一又は異なる一価の置換基を示し、Rは、同一であっても異なっていてもよく;
2a及びR2bは、それぞれ独立に、一価の置換基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
は、置換されていてもよいフェニル基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6個のアルキル基を示し、
及びRは一緒になってR及びRが結合している窒素原子を含む4〜7員のヘテロシクリルを形成していてもよく、
又はR、或いは、R及びRの両方は、夫々、R、Rと一緒になって、R、Rが結合している窒素原子を含む5〜7員のヘテロシクリル又はヘテロアリールを形成していてもよく、環構成員として酸素原子、窒素原子及び硫黄原子からなる群から選択される1〜3個の更なるヘテロ原子を含有していてもよく、更に該ヘテロシクリル又はヘテロアリールは、炭素数1〜6個のアルキル、炭素数2〜6個のアルケニル、又は炭素数2〜6個のアルキニル、炭素数6〜10個のアラルキル基、炭素数6〜10個のアルキル置換アルケニル基で置換されていてもよく;
10は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又は炭素数1〜6個のフッ素化アルキル基を示す。)
で表される化合物又はその塩。
[2]R2a及びR2bは、それぞれ独立に、炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数1〜6個のアルコキシ基又はハロゲン原子である、[1]に記載の化合物又はその塩。
[3]R2a及びR2bは、炭素数1〜6個のアルキル基である、[2]に記載の化合物又はその塩。
[4]R2a及びR2bは、それぞれ独立に、メチル基又はエチル基である、[1]〜[3]のいずれか1項に記載の化合物又はその塩。
[5]R10は、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロエチル基である、[1]〜[4]のいずれか1項に記載の化合物又はその塩。
[6]R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はエチル基である、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の化合物又はその塩。
[7]Rは、いずれも水素原子である、[1]〜[6]のいずれか1項に記載の化合物又はその塩。
[8]Rの少なくとも1つは、カルボキシ基、カルボキシ基を有するアルキル基、エステル基、アルキルエステル基、アミノ基、アミド基、アルキルアミノ基、イソチオシアネート基、塩化スルホニル基、ハロアルキル基、ハロアセトアミド基、アジド基、又はアルキニル基から選ばれる[1]〜[6]のいずれか1項に記載の化合物又はその塩。
[9]Rの少なくとも1つは、カルボキシ基、カルボキシル基を有するアルキル基、アミノ基、アミド基である、[8]に記載の化合物又はその塩。
[10]以下の一般式(II):
Figure 2018090536
(式中、
2a及びR2bは、それぞれ独立に、一価の置換基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
は、置換されていてもよいフェニル基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6個のアルキル基を示し、
及びRは一緒になってR及びRが結合している窒素原子を含む4〜7員のヘテロシクリルを形成していてもよく、
又はR、或いは、R及びRの両方は、夫々、R、Rと一緒になって、R、Rが結合している窒素原子を含む5〜7員のヘテロシクリル又はヘテロアリールを形成していてもよく、環構成員として酸素原子、窒素原子及び硫黄原子からなる群から選択される1〜3個の更なるヘテロ原子を含有していてもよく、更に該ヘテロシクリル又はヘテロアリールは、炭素数1〜6個のアルキル、炭素数2〜6個のアルケニル、又は炭素数2〜6個のアルキニル、炭素数6〜10個のアラルキル基、炭素数6〜10個のアルキル置換アルケニル基で置換されていてもよく;
10は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又は炭素数1〜6個のフッ素化アルキル基を示し;
Xは、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基がTと結合した後の構造を示し;
Tは、架橋基を示し、該架橋基は、その片方または両方の端部に、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基、ラベル部位又は標的集積部位と結合することができる官能基を有してもよく;
’は、水素、又は同一又は異なる一価の置換基であり;
mは1〜2の整数であり、nは1〜2の整数であり、但し、m+n=3である;
で表される化合物又はその塩。
[11]以下の一般式(III):
Figure 2018090536
(式中、
2a及びR2bは、それぞれ独立に、一価の置換基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
は、置換されていてもよいフェニル基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6個のアルキル基を示し、
及びRは一緒になってR及びRが結合している窒素原子を含む4〜7員のヘテロシクリルを形成していてもよく、
又はR、或いは、R及びRの両方は、夫々、R、Rと一緒になって、R、Rが結合している窒素原子を含む5〜7員のヘテロシクリル又はヘテロアリールを形成していてもよく、環構成員として酸素原子、窒素原子及び硫黄原子からなる群から選択される1〜3個の更なるヘテロ原子を含有していてもよく、更に該ヘテロシクリル又はヘテロアリールは、炭素数1〜6個のアルキル、炭素数2〜6個のアルケニル、又は炭素数2〜6個のアルキニル、炭素数6〜10個のアラルキル基、炭素数6〜10個のアルキル置換アルケニル基で置換されていてもよく;
10は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又は炭素数1〜6個のフッ素化アルキル基を示し;
Xは、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基がTと結合した後の構造を示し;
T’は、存在する場合は、架橋基がSと結合した後の構造であり;
Sは。ラベル部位又は標的集積部位を示し;
’は、水素、又は同一又は異なる一価の置換基であり;
mは1〜2の整数であり、nは1〜2の整数であり、但し、m+n=3である;
で表される化合物又はその塩。
[12]−X−(T’)−Sは、以下の構造を有する、[11]に記載の化合物又はその塩。
Figure 2018090536
[13]以下の一般式(IV):
Figure 2018090536
(式中、
2a及びR2bは、それぞれ独立に、一価の置換基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
は、置換されていてもよいフェニル基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6個のアルキル基を示し、
及びRは一緒になってR及びRが結合している窒素原子を含む4〜7員のヘテロシクリルを形成していてもよく、
又はR、或いは、R及びRの両方は、夫々、R、Rと一緒になって、R、Rが結合している窒素原子を含む5〜7員のヘテロシクリル又はヘテロアリールを形成していてもよく、環構成員として酸素原子、窒素原子及び硫黄原子からなる群から選択される1〜3個の更なるヘテロ原子を含有していてもよく、更に該ヘテロシクリル又はヘテロアリールは、炭素数1〜6個のアルキル、炭素数2〜6個のアルケニル、又は炭素数2〜6個のアルキニル、炭素数6〜10個のアラルキル基、炭素数6〜10個のアルキル置換アルケニル基で置換されていてもよく;
10は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又は炭素数1〜6個のフッ素化アルキル基を示し;
Xは、生体高分子標識部位を導入することが可能な官能基がTと結合した後の構造を示し;
T’は、存在する場合は、架橋基がDxと結合した後の構造であり;
Dxは、デキストランを示し;
’は、水素、又は同一又は異なる一価の置換基であり;
mは1〜2の整数であり、nは1〜2の整数であり、但し、m+n=3であり;
pは、デキストランとの結合当量を示す;
で表される化合物又はその塩。
[14][1]〜[13]のいずれか1項に記載の化合物又はその塩を含む蛍光プローブ。
[15]細胞内の酸性領域の測定方法であって、
(a)[1]〜[14]に記載の化合物又はその塩を細胞内に導入する工程、及び
(b)当該化合物又はその塩が細胞内で発する蛍光を測定する工程
を含む方法。
を、提供するものである。 That is, the present invention
[1] The following general formula (I):
Figure 2018090536
(Where
R 1 represents a hydrogen atom or 1 to 3 identical or different monovalent substituents present on the benzene ring, and R 1 may be the same or different;
R 2a and R 2b each independently represent a monovalent substituent;
R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogen atom;
R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom;
R 7 represents an optionally substituted phenyl group;
R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 8 and R 9 together may form a 4-7 membered heterocyclyl containing the nitrogen atom to which R 8 and R 9 are attached;
R 8 or R 9 , or both R 8 and R 9 together with R 3 , R 5 , respectively, are 5- to 7-membered heterocyclyls containing the nitrogen atom to which R 8 , R 9 is attached. Or a heteroaryl may be formed, and may contain 1 to 3 further heteroatoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom as a ring member, and the heterocyclyl. Alternatively, heteroaryl is alkyl having 1 to 6 carbons, alkenyl having 2 to 6 carbons, or alkynyl having 2 to 6 carbons, aralkyl group having 6 to 10 carbons, 6 to 10 carbons Optionally substituted with an alkyl-substituted alkenyl group;
R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. )
Or a salt thereof.
[2] The compound or a salt thereof according to [1], wherein R 2a and R 2b are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom.
[3] The compound or a salt thereof according to [2], wherein R 2a and R 2b are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
[4] The compound or a salt thereof according to any one of [1] to [3], wherein R 2a and R 2b are each independently a methyl group or an ethyl group.
[5] The compound or a salt thereof according to any one of [1] to [4], wherein R 10 is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a trifluoromethyl group, or a trifluoroethyl group. .
[6] The compound or a salt thereof according to any one of [1] to [5], wherein R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group.
[7] The compound or a salt thereof according to any one of [1] to [6], wherein R 1 is a hydrogen atom.
[8] At least one of R 1 is carboxy group, alkyl group having carboxy group, ester group, alkyl ester group, amino group, amide group, alkylamino group, isothiocyanate group, sulfonyl chloride group, haloalkyl group, halo The compound or a salt thereof according to any one of [1] to [6], which is selected from an acetamide group, an azide group, or an alkynyl group.
[9] The compound or salt thereof according to [8], wherein at least one of R 1 is a carboxy group, an alkyl group having a carboxyl group, an amino group, or an amide group.
[10] The following general formula (II):
Figure 2018090536
(Where
R 2a and R 2b each independently represent a monovalent substituent;
R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogen atom;
R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom;
R 7 represents an optionally substituted phenyl group;
R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 8 and R 9 together may form a 4-7 membered heterocyclyl containing the nitrogen atom to which R 8 and R 9 are attached;
R 8 or R 9 , or both R 8 and R 9 together with R 3 , R 5 , respectively, are 5- to 7-membered heterocyclyls containing the nitrogen atom to which R 8 , R 9 is attached. Or a heteroaryl may be formed, and may contain 1 to 3 further heteroatoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom as a ring member, and the heterocyclyl. Alternatively, heteroaryl is alkyl having 1 to 6 carbons, alkenyl having 2 to 6 carbons, or alkynyl having 2 to 6 carbons, aralkyl group having 6 to 10 carbons, 6 to 10 carbons Optionally substituted with an alkyl-substituted alkenyl group;
R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms;
X represents a structure after a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site is bonded to T;
T represents a bridging group, and the bridging group can be bonded to a functional group, a label site or a target accumulation site capable of introducing a label site or a target accumulation site at one or both ends thereof. May have a functional group;
R 1 ′ is hydrogen or the same or different monovalent substituent;
m is an integer of 1 to 2 and n is an integer of 1 to 2, provided that m + n = 3;
Or a salt thereof.
[11] The following general formula (III):
Figure 2018090536
(Where
R 2a and R 2b each independently represent a monovalent substituent;
R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogen atom;
R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom;
R 7 represents an optionally substituted phenyl group;
R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 8 and R 9 together may form a 4-7 membered heterocyclyl containing the nitrogen atom to which R 8 and R 9 are attached;
R 8 or R 9 , or both R 8 and R 9 together with R 3 , R 5 , respectively, are 5- to 7-membered heterocyclyls containing the nitrogen atom to which R 8 , R 9 is attached. Or a heteroaryl may be formed, and may contain 1 to 3 further heteroatoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom as a ring member, and the heterocyclyl. Alternatively, heteroaryl is alkyl having 1 to 6 carbons, alkenyl having 2 to 6 carbons, or alkynyl having 2 to 6 carbons, aralkyl group having 6 to 10 carbons, 6 to 10 carbons Optionally substituted with an alkyl-substituted alkenyl group;
R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms;
X represents a structure after a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site is bonded to T;
T ′, if present, is the structure after the bridging group is attached to S;
S. Indicates the label site or target accumulation site;
R 1 ′ is hydrogen or the same or different monovalent substituent;
m is an integer of 1 to 2 and n is an integer of 1 to 2, provided that m + n = 3;
Or a salt thereof.
[12] The compound or salt thereof according to [11], wherein —X— (T ′) — S has the following structure.
Figure 2018090536
[13] The following general formula (IV):
Figure 2018090536
(Where
R 2a and R 2b each independently represent a monovalent substituent;
R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogen atom;
R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom;
R 7 represents an optionally substituted phenyl group;
R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 8 and R 9 together may form a 4-7 membered heterocyclyl containing the nitrogen atom to which R 8 and R 9 are attached;
R 8 or R 9 , or both R 8 and R 9 together with R 3 , R 5 , respectively, are 5- to 7-membered heterocyclyls containing the nitrogen atom to which R 8 , R 9 is attached. Or a heteroaryl may be formed, and may contain 1 to 3 further heteroatoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom as a ring member, and the heterocyclyl. Alternatively, heteroaryl is alkyl having 1 to 6 carbons, alkenyl having 2 to 6 carbons, or alkynyl having 2 to 6 carbons, aralkyl group having 6 to 10 carbons, 6 to 10 carbons Optionally substituted with an alkyl-substituted alkenyl group;
R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms;
X represents a structure after a functional group capable of introducing a biopolymer labeling site is bonded to T;
T ′, if present, is the structure after the bridging group is attached to Dx;
Dx represents dextran;
R 1 ′ is hydrogen or the same or different monovalent substituent;
m is an integer from 1 to 2 and n is an integer from 1 to 2, provided that m + n = 3;
p represents the binding equivalent to dextran;
Or a salt thereof.
[14] A fluorescent probe comprising the compound or salt thereof according to any one of [1] to [13].
[15] A method for measuring an acidic region in a cell,
(A) introducing the compound or salt thereof according to [1] to [14] into a cell, and (b) measuring fluorescence emitted from the compound or salt thereof in the cell.
Is provided.

本発明により、高い蛍光量子収率を有し、in vivoでのpHである6.0−7.4程度の弱酸性環境を蛍光イメージングすることが可能なpHプローブを提供することが可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a pH probe having a high fluorescence quantum yield and capable of performing fluorescence imaging in a weakly acidic environment of about 6.0 to 7.4, which is an in vivo pH. .

pipeindo−PPhRの化学構造と光物理的特性Pipeindo-PPhR chemical structure and photophysical properties pipeindo−PPhRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における吸収スペクトルabsorption spectrum of pipenedo-PPhR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH pipeindo−PPhRのpHに対する吸収強度比のプロットPlot of absorption intensity ratio against pH of pipeindo-PPhR pipeindo−PPhRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における蛍光スペクトルFluorescence spectrum of pipenedo-PPhR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH pipeindo−PPhRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における励起スペクトルExcitation spectrum in pipenedo-PPhR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH pipeindo−PPhRのpH対する蛍光強度比のプロットPlot of fluorescence intensity ratio against pH of pipeindo-PPhR pEPPRの化学構造と光物理的特性Chemical structure and photophysical properties of pEPPR pEPPRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における吸収スペクトルAbsorption spectrum of pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH pEPPRのpHに対する吸収強度比のプロットPlot of absorption intensity ratio against pH of pEPPR pEPPRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における蛍光スペクトルFluorescence spectrum of pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH pEPPRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における励起スペクトルExcitation spectrum of pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH pEPPRのpH対する蛍光強度比のプロットPlot of fluorescence intensity ratio against pH of pEPPR Me−pEPPRの化学構造と光物理的特性Chemical structure and photophysical properties of Me-pEPPR Me−pEPPRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における吸収スペクトルAbsorption spectrum of Me-pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH Me−pEPPRのpHに対する吸収強度比のプロットPlot of absorption intensity ratio against pH of Me-pEPPR Me−pEPPRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における蛍光スペクトルFluorescence spectrum of Me-pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH Me−pEPPRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における励起スペクトルExcitation spectrum of Me-pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH Me−pEPPRのpH対する蛍光強度比のプロットPlot of fluorescence intensity ratio against pH of Me-pEPPR Et−pEPPRの化学構造と光物理的特性Et-pEPPR chemical structure and photophysical properties Et−pEPPRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における吸収スペクトルAbsorption spectrum of Et-pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH Et−pEPPRのpHに対する吸収強度比のプロットPlot of absorption intensity ratio against pH of Et-pEPPR Et−pEPPRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における蛍光スペクトルFluorescence spectrum of Et-pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH Et−pEPPRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における励起スペクトルExcitation spectrum of Et-pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH Et−pEPPRのpH対する蛍光強度比のプロットPlot of fluorescence intensity ratio against pH of Et-pEPPR iPr−pEPPRの化学構造と光物理的特性Chemical structure and photophysical properties of iPr-pEPPR iPr−pEPPRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における吸収スペクトルAbsorption spectrum of iPr-pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH iPr−pEPPRのpHに対する吸収強度比のプロットPlot of absorption intensity ratio against pH of iPr-pEPPR iPr−pEPPRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における蛍光スペクトルFluorescence spectrum of iPr-pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH iPr−pEPPRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における励起スペクトルExcitation spectrum of iPr-pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH iPr−pEPPRのpH対する蛍光強度比のプロットPlot of fluorescence intensity ratio against pH of iPr-pEPPR 0.1Mナトリウムリン酸バッファー中2μMのMe−pEPPRの蛍光レシオイメージを示す。The fluorescence ratio image of 2 micromol Me-pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer is shown. pHに対する蛍光強度比のプロット及びpKaを表す。Plot of fluorescence intensity ratio against pH and pKa. 0.1Mナトリウムリン酸バッファー中2μMのMe−pEPPRの蛍光レシオイメージを示す。The fluorescence ratio image of 2 micromol Me-pEPPR in 0.1M sodium phosphate buffer is shown. pHに対する蛍光強度比のプロット及びpKaを表す。Plot of fluorescence intensity ratio against pH and pKa. デキストランに様々な当量のMe−pEPPRを標識したプローブ(Dex−Me−pEPPR)の光物理的特性を示す。The photophysical properties of probes (Dex-Me-pEPPR) labeled with various equivalents of Me-pEPPR on dextran are shown. Me−pEPPR又はDex−Me−pEPPR(DOL5.7)を担持させたA549細胞の共焦点蛍光顕微鏡イメージConfocal fluorescence microscopic image of A549 cells loaded with Me-pEPPR or Dex-Me-pEPPR (DOL5.7) 20μMのDex−Me−pEPPR(DOL=5.7)(20μL)を経口投与後2時間でのマウスの胃腸のpHの蛍光イメージを示す。The fluorescence image of pH of the gastrointestinal tract of a mouse | mouth 2 hours after oral administration of 20 micromol Dex-Me-pEPPR (DOL = 5.7) (20 microliters) is shown. 20μMのDex−Me−pEPPR(DOL=5.7)(20μL×2)を経口投与後(上段)、及びその後、NaHCO水溶液(胃の制酸薬)投与後(下段)のマウスの胃腸のpHの蛍光イメージを示す。The gastrointestinal tract of 20 μM Dex-Me-pEPPR (DOL = 5.7) (20 μL × 2) after oral administration (upper) and then after administration of NaHCO 3 aqueous solution (gastric antacid) (lower) The fluorescence image of pH is shown. Colon26腫瘍モデルマウスにDex−Me−pEPPR(DOL=1.4)(140μM、100μL)を静脈内投与後1時間における蛍光レシオイメージ(マウスに水を与えた場合)Fluorescence ratio image 1 hour after intravenous administration of Dex-Me-pEPPR (DOL = 1.4) (140 μM, 100 μL) to Colon 26 tumor model mice (when water is given to mice) Colon26腫瘍モデルマウスにDex−Me−pEPPR(DOL=1.4)(140μM、100μL)を静脈内投与後1時間における蛍光レシオイメージ(マウスに200mMのNaHCO水溶液を与えた場合)Fluorescence ratio image 1 hour after intravenous administration of Dex-Me-pEPPR (DOL = 1.4) (140 μM, 100 μL) to Colon 26 tumor model mice (when 200 mM NaHCO 3 aqueous solution was given to mice) 水を与えたマウス(mock)及び200mMのNaHCOを与えたマウス(NaHCO)のpHヒストグラムPH histograms of mice fed water (mock) and mice fed 200 mM NaHCO 3 (NaHCO 3 ) 水を与えたマウス(mock)及び200mMのNaHCOを与えたマウス(NaHCO)の平均pHAverage pH of mice fed water (mock) and mice fed 200 mM NaHCO 3 (NaHCO 3 ) マウスにDex−Me−pEPPR(DOL=1.4)(140μM、100μL)を静脈内投与後1時間における蛍光レシオイメージ(マウスに生理食塩水を1週間経口投与した場合)Fluorescence ratio image 1 hour after intravenous administration of Dex-Me-pEPPR (DOL = 1.4) (140 μM, 100 μL) to mice (when physiological saline is orally administered to mice for 1 week) マウスにDex−Me−pEPPR(DOL=1.4)(140μM、100μL)を静脈内投与後1時間における蛍光レシオイメージ(マウスにアセタゾラミドを1週間経口投与した場合)Fluorescence ratio image 1 hour after intravenous administration of Dex-Me-pEPPR (DOL = 1.4) (140 μM, 100 μL) to mice (when acetazolamide was orally administered to mice for 1 week) 生理食塩水を1週間経口投与したマウス(mock)及びアセタゾラミドを1週間経口投与したマウス(AZM)の平均pHMean pH of mice (mock) orally administered physiological saline for 1 week and mice (AZM) orally administered acetazolamide for 1 week

本明細書において、「アルキル基」又はアルキル部分を含む置換基(例えばアルコキシ基など)のアルキル部分は、特に言及しない場合には例えば炭素数1〜6個、好ましくは炭素数1〜4個、更に好ましくは炭素数1〜3個程度の直鎖、分枝鎖、環状、又はそれらの組み合わせからなるアルキル基を意味している。より具体的には、アルキル基として、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、シクロプロピルメチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基などを挙げることができる。   In the present specification, the “alkyl group” or the alkyl part of a substituent containing an alkyl part (for example, an alkoxy group or the like) unless otherwise specified, for example, has 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, More preferably, it means an alkyl group composed of a linear, branched, cyclic, or combination thereof having about 1 to 3 carbon atoms. More specifically, as the alkyl group, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, cyclopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, cyclopropyl A methyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, etc. can be mentioned.

本明細書において「ハロゲン原子」という場合には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子のいずれでもよく、好ましくはフッ素原子、塩素原子、又は臭素原子である。   In the present specification, the term “halogen atom” may be any of a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, preferably a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom.

本発明の1つの実施態様は、以下の一般式(I)で表される化合物又はその塩である(以下「実施態様1」とも言う。)

Figure 2018090536
One embodiment of the present invention is a compound represented by the following general formula (I) or a salt thereof (hereinafter also referred to as “embodiment 1”).
Figure 2018090536

一般式(I)において、Rは、水素原子を示すか、又はベンゼン環上に存在する1ないし3個の同一又は異なる一価の置換基を示す。Rは、同一であっても異なっていてもよい。
ここで、Rは、R2a及びR2bで置換されている位置以外のベンゼン環上の3つの位置に導入される。Rがベンゼン環上に存在する一価の置換基を示す場合には、ベンゼン環上に同一又は異なる置換基が1ないし2個程度存在していることが好ましい。Rが1個又は2個以上の一価の置換基を示す場合には、該置換基はベンゼン環上の任意の位置に置換することができる。好ましくは、Rは水素原子を示す(即ち、Rの全てが水素原子)か、1個の置換基が存在する場合(即ち、Rの1つが一価の置換基であり、それ以外は水素原子)である。
In the general formula (I), R 1 represents a hydrogen atom or 1 to 3 identical or different monovalent substituents present on the benzene ring. R 1 may be the same or different.
Here, R 1 is introduced at three positions on the benzene ring other than the positions substituted by R 2a and R 2b . When R 1 represents a monovalent substituent present on the benzene ring, it is preferable that about 1 to 2 substituents which are the same or different exist on the benzene ring. When R 1 represents one or more monovalent substituents, the substituent can be substituted at any position on the benzene ring. Preferably, R 1 represents a hydrogen atom (ie, all of R 1 are hydrogen atoms) or when one substituent is present (ie, one of R 1 is a monovalent substituent, otherwise Is a hydrogen atom).

が示す一価の置換基の種類は特に限定されないが、例えば、炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数1〜6個のアルケニル基、炭素数1〜6個のアルキニル基、炭素数1〜6個のアルコキシ基、水酸基、カルボキシ基、スルホニル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、又はアミノ基からなる群から選ばれることが好ましい。これらの一価の置換基は更に任意の置換基を1個又は2個以上有していてもよい。例えば、Rが示すアルキル基にはハロゲン原子、カルボキシ基、スルホニル基、水酸基、アミノ基、アルコキシ基などが1個又は2個以上存在していてもよく、例えばRが示すアルキル基はハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシアルキル基、又はアミノアルキル基などであってもよい。また、例えばRが示すアミノ基には1個又は2個のアルキル基が存在していてもよく、Rが示すアミノ基はモノアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基であってもよい。更に、Rが示すアルコキシ基が置換基を有する場合としては、例えば、カルボキシ置換アルコキシ基又はアルコキシカルボニル置換アルコキシ基などが挙げられ、より具体的には4−カルボキシブトキシ基又は4−アセトキシメチルオキシカルボニルブトキシ基などを挙げることができる。 Although the kind of monovalent substituent represented by R 1 is not particularly limited, for example, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms, carbon It is preferably selected from the group consisting of several to six alkoxy groups, hydroxyl groups, carboxy groups, sulfonyl groups, alkoxycarbonyl groups, halogen atoms, or amino groups. These monovalent substituents may further have one or more arbitrary substituents. For example, the alkyl group represented by R 1 may have one or more halogen atoms, carboxy groups, sulfonyl groups, hydroxyl groups, amino groups, alkoxy groups, and the like. For example, the alkyl group represented by R 1 is a halogen atom. An alkyl group, a hydroxyalkyl group, a carboxyalkyl group, or an aminoalkyl group may be used. Further, for example, the amino group represented by R 1 may be present one or two alkyl groups, an amino group represented by R 1 may be a monoalkylamino group or a dialkylamino group. Furthermore, examples of the case where the alkoxy group represented by R 1 has a substituent include a carboxy-substituted alkoxy group or an alkoxycarbonyl-substituted alkoxy group, and more specifically, a 4-carboxybutoxy group or 4-acetoxymethyloxy. A carbonyl butoxy group etc. can be mentioned.

一つの好ましい側面において、Rが炭素数1〜6個のアルキル基などの一価の置換基であり、該置換基はベンゼン環上の3位から5位に存在する。 In one preferred aspect, R 1 is a monovalent substituent such as an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the substituent is present from the 3rd position to the 5th position on the benzene ring.

本発明の1つの態様においては、Rの少なくとも1つは、ラベル部位又は標的集積部位(「生体高分子標識部位」とも言う。)を導入することが可能な官能基である。ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基とは、ラベル部位又は標的集積部位と反応することが可能な官能基を意味し、その例は、カルボキシル基、カルボキシル基を有するアルキル基、エステル基、アルキルエステル基、アミノ基、アミド基、アルキルアミノ基、イソチオシアネート基、塩化スルホニル基、ハロアルキル基、ハロアセトアミド基、アジド基、アルキニル基などが挙げられ、特にカルボキシル基、カルボキシル基を有するアルキル基、アミノ基、アミド基が好ましい。
の少なくとも1つは、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基である場合においては、その他のRは水素であっても、上記の一価の置換基(炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数1〜6個のアルケニル基、炭素数1〜6個のアルキニル基、炭素数1〜6個のアルコキシ基、水酸基、カルボキシ基、スルホニル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、又はアミノ基)であってもよい。
In one embodiment of the present invention, at least one of R 1 is a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site (also referred to as “biopolymer labeling site”). The functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site means a functional group capable of reacting with the label site or the target accumulation site, and examples thereof include a carboxyl group and an alkyl group having a carboxyl group. Ester group, alkyl ester group, amino group, amide group, alkylamino group, isothiocyanate group, sulfonyl chloride group, haloalkyl group, haloacetamide group, azide group, alkynyl group, etc. The alkyl group, amino group, and amide group are preferable.
In the case where at least one of R 1 is a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site, the above monovalent substituent (the number of carbon atoms) even if other R 1 is hydrogen An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyl group, a carboxy group, a sulfonyl group, an alkoxycarbonyl group, A halogen atom or an amino group).

一つの好ましい側面において、Rの少なくとも1つは、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基であり、該官能基はベンゼン環上の3位から5位に存在する。 In one preferred aspect, at least one of R 1 is a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site, and the functional group is present at the 3-position to the 5-position on the benzene ring.

本発明の好ましい側面において、Rの少なくとも1つは、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基(特に好ましくは、カルボキシル基、カルボキシル基を有するアルキル基、アミノ基、アミド基)であり、その他のRは水素である。 In a preferred aspect of the present invention, at least one of R 1 is a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site (particularly preferably, a carboxyl group, an alkyl group having a carboxyl group, an amino group, an amide group). And the other R 1 is hydrogen.

また、一つの好ましい側面において、Rの少なくとも1つはカルボキシル基であり、その他のRは水素であり、カルボキシル基はベンゼン環上の4位に存在する。 In one preferred aspect, at least one of R 1 is a carboxyl group, the other R 1 is hydrogen, and the carboxyl group is at the 4-position on the benzene ring.

一般式(I)において、R2a及びR2bは、それぞれ独立に、一価の置換基を示す。
2a及びR2bが示す一価の置換基の種類は特に限定されないが、Rと同様に、例えば、炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数1〜6個のアルケニル基、炭素数1〜6個のアルキニル基、炭素数1〜6個のアルコキシ基、水酸基、カルボキシ基、スルホニル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、又はアミノ基からなる群から選ばれる。
本発明の1つの好ましい態様においては、R2a及びR2bは、それぞれ独立に、炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数1〜6個のアルコキシ基又はハロゲン原子である。
また、本発明の1つのより好ましい態様においては、R2a及びR2bの両方が炭素数1〜6個のアルキル基である。
また、本発明の1つの更に好ましい態様においては、R2a及びR2bは、それぞれ独立に、メチル基又はエチル基である。
理論に拘束されることを意図するものではないが、Pローダミン骨格においてはベンゼン環が結合している炭素原子は求核攻撃を非常に受け易く、水によっても求核攻撃を受ける可能性があるが、R2a及びR2bの両方が炭素数1〜6個のアルキル基であるとかかる求核攻撃を防止することができ、プローブの溶液中における安定性を向上させることができる。
In general formula (I), R 2a and R 2b each independently represent a monovalent substituent.
Although the kind of monovalent substituent represented by R 2a and R 2b is not particularly limited, for example, as in R 1 , for example, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the number of carbon atoms It is selected from the group consisting of 1 to 6 alkynyl groups, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, hydroxyl group, carboxy group, sulfonyl group, alkoxycarbonyl group, halogen atom, or amino group.
In one preferred embodiment of the present invention, R 2a and R 2b are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom.
Moreover, in one more preferable aspect of this invention, both R < 2a> and R <2b > are C1-C6 alkyl groups.
In one more preferred embodiment of the present invention, R 2a and R 2b are each independently a methyl group or an ethyl group.
While not intending to be bound by theory, in the P rhodamine skeleton, the carbon atom to which the benzene ring is attached is very susceptible to nucleophilic attack and may also be subjected to nucleophilic attack by water. However, when both R 2a and R 2b are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, such nucleophilic attack can be prevented, and the stability of the probe in the solution can be improved.

一般式(I)において、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示す。
又はRがアルキル基を示す場合には、該アルキル基にはハロゲン原子、カルボキシ基、スルホニル基、水酸基、アミノ基、アルコキシ基などが1個又は2個以上存在していてもよく、例えばR又はRが示すアルキル基はハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシアルキル基などであってもよい。R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はハロゲン原子であることが好ましく、R及びRがともに水素原子である場合、又はR及びRがともにフッ素原子又は塩素原子である場合がより好ましい。
In the general formula (I), R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom.
When R 3 or R 4 represents an alkyl group, the alkyl group may contain one or more halogen atoms, carboxy groups, sulfonyl groups, hydroxyl groups, amino groups, alkoxy groups, For example, the alkyl group represented by R 3 or R 4 may be a halogenated alkyl group, a hydroxyalkyl group, a carboxyalkyl group, or the like. R 3 and R 4 are each independently preferably a hydrogen atom or a halogen atom. When R 3 and R 4 are both hydrogen atoms, or R 3 and R 4 are both fluorine atoms or chlorine atoms. More preferred.

一般式(I)において、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示すが、R及びRについて説明したものと同様である。R及びRが共に水素原子であるか、共に塩素原子であるか、又は共にフッ素原子であることが好ましい。 In general formula (I), R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom, and are the same as those described for R 3 and R 4. . R 5 and R 6 are preferably both hydrogen atoms, both chlorine atoms, or both fluorine atoms.

一般式(I)において、Rは、置換されていてもよいフェニル基を示す。Rが置換されていてもよいフェニル基であると、求核種に対する化学的な安定性が高まり好ましい。
置換基としては、フェニル基、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられ、好ましくは、フェニル基である。
In the general formula (I), R 7 represents an optionally substituted phenyl group. It is preferable that R 7 is an optionally substituted phenyl group because chemical stability against a nucleophilic species is increased.
Examples of the substituent include a phenyl group, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and a phenyl group is preferable.

一般式(I)において、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6個のアルキル基を示す。 In general formula (I), R < 8 > and R < 9 > show a hydrogen atom or a C1-C6 alkyl group each independently.

また、R及びRは一緒になってR及びRが結合している窒素原子を含む4〜7員のヘテロシクリルを形成していてもよい。ヘテロシクリルとしては、アゼチジン、ピロリジン等があげられ、これらヘテロシクリルは炭素数1〜6個のアルキル等の置換基で置換されていてもよい。 R 8 and R 9 may together form a 4-7 membered heterocyclyl containing a nitrogen atom to which R 8 and R 9 are bonded. Examples of the heterocyclyl include azetidine and pyrrolidine, and these heterocyclyl may be substituted with a substituent such as alkyl having 1 to 6 carbon atoms.

また、R又はR、或いは、R及びRの両方は、夫々、R、Rと一緒になって、R、Rが結合している窒素原子を含む5〜7員のヘテロシクリル又はヘテロアリールを形成していてもよく、環構成員として酸素原子、窒素原子及び硫黄原子からなる群から選択される1〜3個の更なるヘテロ原子を含有していてもよく、更に該ヘテロシクリル又はヘテロアリールは、炭素数1〜6個のアルキル、炭素数2〜6個のアルケニル、又は炭素数2〜6個のアルキニル、炭素数6〜10個のアラルキル基(ベンジル基、フェネチル基等)、炭素数6〜10個のアルキル置換アルケニル基で置換されていてもよい。このようにして形成されるヘテロシクリル又はヘテロアリールとしては、例えば、ピロリジン、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾールなどが挙げられるが、これらに限定されない。 In addition, R 8 or R 9 , or both R 8 and R 9 , together with R 3 and R 5 , respectively, are 5 to 7 members containing a nitrogen atom to which R 8 and R 9 are bonded. And may contain 1 to 3 additional heteroatoms selected from the group consisting of oxygen, nitrogen and sulfur atoms as ring members, and The heterocyclyl or heteroaryl is alkyl having 1 to 6 carbon atoms, alkenyl having 2 to 6 carbon atoms, or alkynyl having 2 to 6 carbon atoms, aralkyl group having 6 to 10 carbon atoms (benzyl group, phenethyl group). Etc.), which may be substituted with an alkyl-substituted alkenyl group having 6 to 10 carbon atoms. Examples of the heterocyclyl or heteroaryl thus formed include, but are not limited to, pyrrolidine, piperidine, hexamethyleneimine, pyrrole, imidazole, pyrazole, oxazole, thiazole and the like.

本発明の1つの好ましい側面においては、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はエチル基である。
理論に拘束されることを意図するものではないが、優れたレシオ型pHプローブを得る観点からはPローダミン骨格の3位及び6位のアミノ基を非対称な構造にするのが好ましく、一方、Pローダミン骨格が左右対称な構造であるほど蛍光量子収率が向上する傾向にある。本発明の化合物のPローダミン骨格はピペラジン環を有するものであるが、もう一方のアミノ基に水素原子、メチル基又はエチル基を導入することにより、優れたレシオ型pHプローブとしての特性を有すると共に、蛍光量子収率を向上させることが可能である。
In one preferred aspect of the present invention, R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group.
Although not intended to be bound by theory, from the viewpoint of obtaining an excellent ratio-type pH probe, it is preferable that the amino groups at the 3rd and 6th positions of the P rhodamine skeleton have an asymmetric structure. As the rhodamine skeleton has a symmetrical structure, the fluorescence quantum yield tends to be improved. The P-rhodamine skeleton of the compound of the present invention has a piperazine ring. By introducing a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group into the other amino group, it has excellent characteristics as a ratio type pH probe. It is possible to improve the fluorescence quantum yield.

一般式(I)においてR10は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又は炭素数1〜6個のフッ素化アルキル基を示す。R10は、好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロエチル基であり、より好ましくは、メチル基、エチル基、イソプロピル基である。R10としてこれらの置換基を導入することにより、弱酸性のpKaを有するpHプローブを提供することが可能である。 In the general formula (I), R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 10 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a trifluoromethyl group, or a trifluoroethyl group, and more preferably a methyl group, an ethyl group, or an isopropyl group. By introducing these substituents as R 10 , it is possible to provide a pH probe having a weakly acidic pKa.

本発明のもう一つの実施態様は、一般式(I)におけるRの少なくとも1つが、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基であって、当該官能基が架橋基と結合した化合物又はその塩である(以下「実施態様2」とも言う)。
ここで、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基としては、カルボニル基、アルキルカルボニル基、エステル基、アルキルエステル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アミド基、イソチオシアネート基、塩化スルホニル基、ハロアルキル基、ハロアセトアミド基、アジド基、アルキニル基などが挙げられ、特にカルボニル基、アルキルカルボニル基が好ましい。
In another embodiment of the present invention, at least one of R 1 in the general formula (I) is a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site, and the functional group is bonded to a crosslinking group. Or a salt thereof (hereinafter also referred to as “embodiment 2”).
Here, as a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site, a carbonyl group, an alkylcarbonyl group, an ester group, an alkyl ester group, an amino group, an alkylamino group, an amide group, an isothiocyanate group, a chloride group A sulfonyl group, a haloalkyl group, a haloacetamido group, an azide group, an alkynyl group, etc. are mentioned, and a carbonyl group and an alkylcarbonyl group are particularly preferable.

また、架橋基としては、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基とラベル部位又は標的集積部位とを連結させるスペーサーとして働くものであればいずれの架橋基であってもよい。例えば、置換又は無置換の炭化水素基(アルカン、アルケン、アルキン、シクロアルカン、芳香族炭化水素など)、エチレングリコール基、ジエチレングリコール基、トリエチレングリコール基、ポリエチレングリコール基など、システイン酸アルキル及び複素環基(例えば、ピペリジニル基など)などが挙げられるが、これらに限定されない。また、上記架橋基は、その片方または両方の端部に、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基、ラベル部位又は標的集積部位と結合することができる官能基を有してもよい。このような官能基として、例えば、アミノ基、カルボニル基、カルボキシル基、アミド基、プロパギル基などが挙げられる。   Further, the crosslinking group may be any crosslinking group as long as it functions as a spacer for linking the functional group capable of introducing the label site or target accumulation site and the label site or target accumulation site. For example, substituted or unsubstituted hydrocarbon groups (alkanes, alkenes, alkynes, cycloalkanes, aromatic hydrocarbons, etc.), ethylene glycol groups, diethylene glycol groups, triethylene glycol groups, polyethylene glycol groups, alkyl cysteates and heterocyclic rings A group (for example, a piperidinyl group) and the like, but are not limited thereto. In addition, the crosslinking group has a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site, a functional group capable of binding to the label site or the target accumulation site at one or both ends thereof. Also good. Examples of such a functional group include an amino group, a carbonyl group, a carboxyl group, an amide group, a propargyl group, and the like.

実施態様2の1つの側面は、以下の一般式(II)で表される化合物又はその塩である。

Figure 2018090536
One aspect of Embodiment 2 is a compound represented by the following general formula (II) or a salt thereof.
Figure 2018090536

一般式(II)において、R2a、R2b、R〜R10は、一般式(I)について記載した通りである。 In general formula (II), R <2a> , R <2b> , R < 3 > -R < 10 > is as having described about general formula (I).

Xは、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基がTと結合した後の構造を示し、Tは、前記した架橋基である。
該架橋基は、その片方または両方の端部に、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基、ラベル部位又は標的集積部位と結合することができる官能基を有してもよい。このような官能基として、例えば、アミノ基、カルボニル基、カルボキシル基、アミド基、プロパギル基などが挙げられる。
また、R’は、水素、又は一般式(I)のRとして定義した同一又は異なる一価の置換基であり、その詳細は一般式(I)の化合物について説明した通りである。
’は、好ましくは、水素である。
X represents a structure after a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site is bonded to T, and T is the above-described crosslinking group.
The bridging group may have a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site, a functional group capable of binding to the label site or the target accumulation site at one or both ends thereof. . Examples of such a functional group include an amino group, a carbonyl group, a carboxyl group, an amide group, a propargyl group, and the like.
R 1 ′ is hydrogen or the same or different monovalent substituent defined as R 1 in the general formula (I), and the details thereof are as described for the compound of the general formula (I).
R 1 ′ is preferably hydrogen.

一般式(II)において、mは1〜2の整数であり、nは1〜2の整数であり、但し、m+n=3である。   In general formula (II), m is an integer of 1-2, n is an integer of 1-2, provided that m + n = 3.

一般式(II)において、−(X−T)は、ベンゼン環の3〜5位のいずれの位置に導入することができる。
一般式(II)で表される化合物の好ましい側面において、mは1であり、nは2であり、この場合、R’は同一であっても異なっていてもよい。
In the general formula (II),-(XT) can be introduced at any position of the 3 to 5 positions of the benzene ring.
In a preferred aspect of the compound represented by the general formula (II), m is 1 and n is 2, in which case R 1 ′ may be the same or different.

本発明のもう一つの実施態様は、一般式(I)又は(II)におけるRの少なくとも1つが、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基であって、当該官能基は架橋基と結合し、更に架橋基がラベル部位又は標的集積部位と結合した化合物又はその塩である。
また、本発明のもう一つの実施態様は、一般式(I)又は(II)におけるRの少なくとも1つが、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基であって、当該官能基は、架橋基を介さずに、ラベル部位又は標的集積部位と結合した化合物又はその塩である。
上記2種類の実施態様を総称して以下「実施態様3」とも言う。
ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基、架橋基については、実施態様2で説明した通りである。
In another embodiment of the present invention, at least one of R 1 in the general formula (I) or (II) is a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site, and the functional group is It is a compound or a salt thereof which is bonded to a crosslinking group, and in which the crosslinking group is further bonded to a label site or a target accumulation site.
In another embodiment of the present invention, at least one R 1 in the general formula (I) or (II) is a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site, The group is a compound or a salt thereof bound to a label site or a target accumulation site without using a bridging group.
The two types of embodiments are collectively referred to as “embodiment 3” hereinafter.
The functional group and the crosslinking group capable of introducing the label site or the target accumulation site are as described in the second embodiment.

ラベル部位又は標的集積部位の例として、N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、Haloタグリガンド(例えば、2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エタンアミノ基)、弱塩基性アミン、マレイミド、イソチオシアネート基、塩化スルホニル基、ハロアルキル基、ハロアセトアミド基、アジド基、アルキニル基、ベンジルグアニン誘導体又はベンジルシトシン誘導体などが挙げられる。また、ラベル部位又は標的集積部位には、片末端又は両末端に修飾基を有してもよいポリエチレングリコール基も含まれ、修飾基としてはアミノ基、カルボニル基、カルボキシル基などが挙げられる。修飾基を有するポリエチレングリコール基の非限定的例として、3−(2−(2−(2−アミノエトキシ)エトキシ)エトキシ)プロパン酸が挙げられる。   Examples of the label site or target accumulation site include N-hydroxysuccinimide ester, Halo tag ligand (for example, 2- (2-((6-chlorohexyl) oxy) ethoxy) ethaneamino group), weakly basic amine, maleimide, iso Examples include a thiocyanate group, a sulfonyl chloride group, a haloalkyl group, a haloacetamide group, an azide group, an alkynyl group, a benzylguanine derivative, or a benzylcytosine derivative. The label site or target accumulation site also includes a polyethylene glycol group that may have a modifying group at one or both ends, and examples of the modifying group include an amino group, a carbonyl group, and a carboxyl group. A non-limiting example of a polyethylene glycol group having a modifying group is 3- (2- (2- (2-aminoethoxy) ethoxy) ethoxy) propanoic acid.

また、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基の一部にラベル部位又は標的集積部位が導入された化合物、即ち、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基と、ラベル部位又は標的集積部位を導入した置換基の両方を有する化合物も、実施態様3に含まれる。   Further, a compound in which a label site or a target accumulation site is introduced into a part of a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site, that is, a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site And a compound having both a label site or a substituent introduced with a target accumulation site are also included in Embodiment 3.

実施態様3の1つの側面は、以下の一般式(III)で表される化合物又は
その塩である。

Figure 2018090536
One aspect of Embodiment 3 is a compound represented by the following general formula (III) or a salt thereof.
Figure 2018090536

一般式(III)において、R2a、R2b、R〜R10は、一般式(I)について記載した通りである。また、X、R’、m、nは、一般式(II)について記載した通りである。 In general formula (III), R <2a> , R <2b> , R < 3 > -R < 10 > is as having described about general formula (I). X, R 1 ′, m, and n are as described for the general formula (II).

一般式(II)において、T’は、存在する場合は、架橋基がSと結合した後の構造である。また、Sは。ラベル部位又は標的集積部位を示し;
’は、水素、又は同一又は異なる一価の置換基である。
In the general formula (II), T ′, when present, is a structure after the bridging group is bonded to S. Also, S is. Indicates the label site or target accumulation site;
R 1 ′ is hydrogen or the same or different monovalent substituent.

一般式(III)において、−(X−(T’)−S)は、ベンゼン環の3〜5位のいずれの位置に導入することができる。
一般式(III)で表される好ましい側面において、mは1であり、nは2であり、この場合、R’は同一であっても異なっていてもよい。
In the general formula (III),-(X- (T ')-S) can be introduced at any of the 3 to 5 positions of the benzene ring.
In a preferred aspect represented by the general formula (III), m is 1 and n is 2, in which case R 1 ′ may be the same or different.

実施態様3の1つの好ましい側面においては、一般式(III)における−Sは、スクシンイミジルエステル体である。
また、一般式(III)の化合物の1つの好ましい側面においては、−(X−(T’)−S)は以下の構造を有する。

Figure 2018090536
In one preferable aspect of Embodiment 3, -S in general formula (III) is a succinimidyl ester body.
Moreover, in one preferable aspect of the compound of general formula (III),-(X- (T ')-S) has the following structure.
Figure 2018090536

一般式(III)の化合物は、特定のタンパク質、糖、抗体などをラベルすることができ、また、細胞内に局在させることができることから、細胞内のpHをin vivoで測定することが可能である。
ラベル部位としてスクシンイミジルエステル体や末端をカルボキシル基等で修飾したポリエチレングリコールを分子内に導入した場合には、これを糖ポリマーである水溶性高分子担体であるデキストランにラベル化することで本発明の蛍光プローブをin vivoイメージングへ応答することが可能になる。
The compound of the general formula (III) can label a specific protein, sugar, antibody, etc., and can be localized in the cell, so that the pH in the cell can be measured in vivo. It is.
When a succinimidyl ester or a polyethylene glycol modified with a carboxyl group or the like is introduced into the molecule as a label site, it is labeled with dextran, which is a water-soluble polymer carrier that is a sugar polymer. It enables the fluorescent probe of the invention to respond to in vivo imaging.

本発明の一般式(I)、(II)又は(III)の化合物の非限定的な例としては以下の化合物が挙げられる。

Figure 2018090536
Figure 2018090536
上記の(1)〜(6)において、R、R、R及びR10は以下の通りである。
=H、COOH、COOSu(Su:N−スクシンイミド)、CONHR(R:炭素数1〜6のアルキル基)
=Et、Me、H
=Et、Me、H
10=H、Me、Et、Pr、CHCF、CHCHCF Non-limiting examples of compounds of general formula (I), (II) or (III) of the present invention include the following compounds:
Figure 2018090536
Figure 2018090536
In the above (1) to (6), R 1 , R 8 , R 9 and R 10 are as follows.
R 1 = H, COOH, COOSu (Su: N-succinimide), CONHR (R: an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
R 8 = Et, Me, H
R 9 = Et, Me, H
R 10 = H, Me, Et, i Pr, CH 2 CF 3 , CH 2 CH 2 CF 3

本発明のもう1つの実施態様は、一般式(IV)で表される化合物又はその塩である。

Figure 2018090536
Another embodiment of the present invention is a compound represented by the general formula (IV) or a salt thereof.
Figure 2018090536

一般式(IV)において、R2a、R2b、R〜R10は、一般式(I)について記載した通りである。また、R’、m、nは、一般式(II)について記載した通りである。 In general formula (IV), R <2a> , R <2b> , R < 3 > -R < 10 > is as having described about general formula (I). R 1 ′, m, and n are as described for general formula (II).

一般式(IV)において、Xは、生体高分子標識部位を導入することが可能な官能基がTと結合した後の構造を示し、T’は、存在する場合は、架橋基がDxと結合した後の構造である。
また、Dxは、デキストランを示す。
pは、デキストランとの結合当量を示し、通常、pは6以下であり、好ましくは、0.95〜5.7である。
In the general formula (IV), X represents a structure after a functional group capable of introducing a biopolymer labeling site is bonded to T, and T ′ is a crosslinking group bonded to Dx when present. It is the structure after doing.
Dx represents dextran.
p shows the bond equivalent with dextran, and p is usually 6 or less, Preferably it is 0.95-5.7.

一般に、水溶性の高分子担体は細胞に取り込まれないため、血中滞留性を上昇させ、様々な組織に分布することが知られていることから、本発明の化合物を水溶性高分子担体であるデキストランにラベル化することで、特定の組織や細胞内に取り込まれることにより目的の組織にプローブを到達させることが容易になり、優れたIn vivoイメージングを提供することが可能である。   In general, since a water-soluble polymer carrier is not taken up by cells, it is known to increase the retention in blood and to be distributed in various tissues. By labeling with a certain dextran, the probe can easily reach the target tissue by being taken into a specific tissue or cell, and excellent in vivo imaging can be provided.

本発明の一般式(I)〜(VI)の化合物は、酸付加塩又は塩基付加塩として存在することができる。酸付加塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩などの鉱酸塩、又はメタンスルホン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩、シュウ酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩などの有機酸塩などを挙げることができ、塩基付加塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などの金属塩、アンモニウム塩、又はトリエチルアミン塩などの有機アミン塩などを挙げることができる。これらのほか、グリシンなどのアミノ酸との塩を形成する場合もある。本発明の化合物又はその塩は、水和物又は溶媒和物として存在する場合もあるが、これらの物質も本発明の範囲内である。   The compounds of general formulas (I) to (VI) of the present invention can exist as acid addition salts or base addition salts. Examples of the acid addition salt include mineral acid salts such as hydrochloride, sulfate, and nitrate, or organic acid salts such as methanesulfonate, p-toluenesulfonate, oxalate, citrate, and tartrate. Examples of the base addition salt include metal salts such as sodium salt, potassium salt, calcium salt, and magnesium salt, organic amine salts such as ammonium salt, and triethylamine salt. In addition to these, a salt with an amino acid such as glycine may be formed. The compounds of the present invention or salts thereof may exist as hydrates or solvates, and these substances are also within the scope of the present invention.

本発明の一般式(I)〜(VI)の化合物は、置換基の種類により、1個又は2個以上の不斉炭素を有する場合があるが、1個又は2個以上の不斉炭素に基づく光学活性体や2個以上の不斉炭素に基づくジアステレオ異性体などの立体異性体のほか、立体異性体の任意の混合物、ラセミ体などは、いずれも本発明の範囲に包含される。   The compounds of the general formulas (I) to (VI) of the present invention may have one or two or more asymmetric carbons depending on the type of substituent. In addition to stereoisomers such as diastereoisomers based on two or more asymmetric carbons, any mixture of stereoisomers, racemates and the like are included in the scope of the present invention.

本発明の一般式(I)〜(IV)で表される化合物の代表的化合物の製造方法を本明細書の実施例に具体的に示した。従って、当業者は、これらの説明をもとにして、反応原料、反応条件、反応試薬などを適宜選択して、必要に応じてこれらの方法に修飾や改変を加えることにより、一般式(I)〜(IV)で表される本発明の化合物を製造することができる。   The manufacturing method of the typical compound of the compound represented by general formula (I)-(IV) of this invention was shown concretely in the Example of this specification. Accordingly, those skilled in the art can appropriately select reaction raw materials, reaction conditions, reaction reagents, and the like based on these explanations, and modify or modify these methods as necessary, so that the general formula (I ) To (IV) can be produced.

本発明のもう1つの態様は、一般式(I)〜(IV)のいずれかの化合物又はその塩を含む蛍光プローブである。   Another aspect of the present invention is a fluorescent probe comprising a compound of any one of the general formulas (I) to (IV) or a salt thereof.

また、本発明のもう1つの態様は、細胞内の酸性領域の測定方法であって、
(a)一般式(I)〜(IV)のいずれかの化合物又はその塩を含む蛍光プローブを細胞内に導入する工程、及び(b)当該化合物又はその塩が細胞内で発する蛍光を測定する工程を含む方法である。
Another aspect of the present invention is a method for measuring an acidic region in a cell,
(A) a step of introducing a fluorescent probe containing a compound of any one of the general formulas (I) to (IV) or a salt thereof into a cell, and (b) measuring fluorescence emitted from the compound or a salt thereof in the cell. It is a method including a process.

本発明の更に1つの態様は、(a)細胞を一般式(I)〜(IV)のいずれかの化合物又はその塩と接触させ、接触させた細胞を形成する段階と、(b)前記接触させた細胞を、前記化合物が前記細胞に侵入するためにインキュベーションし、標識された細胞を形成する段階と、(c)前記標識された細胞を、蛍光が測定される適切な波長を用いて照射し、それによって前記細胞内部のpHをモニターする段階とを含む、生細胞内部のpHをモニターするための方法である。ここで、細胞としては、正常細胞、癌細胞、神経細胞等が挙げられる。   In another embodiment of the present invention, (a) contacting a cell with a compound of any one of the general formulas (I) to (IV) or a salt thereof to form a contacted cell; and (b) the contact. Incubating the cells to allow the compound to enter the cells to form labeled cells; and (c) irradiating the labeled cells with an appropriate wavelength at which fluorescence is measured. And thereby monitoring the pH inside the cell, the method for monitoring the pH inside the living cell. Here, the cells include normal cells, cancer cells, nerve cells and the like.

本発明の更に1つの態様は、(a)一般式(IV)の化合物又はその塩を被検体に投与する工程、(b)被検体の細胞、組織又は臓器を、蛍光が測定される適切な波長を用いて照射し、それによって前記細胞、組織又は臓器内部のpHをモニターする段階とを含む、生体内部のpHをin vivoでモニターするための方法である。
投与方法としては、経口投与、静脈内投与等が挙げられる。
また、細胞としては、正常細胞、癌細胞、神経細胞等が挙げられる。組織としては、正常筋肉組織、腫瘍組織、脂肪組織等が挙げられ、臓器としては、胃、消化管、膵臓、肝臓、腎臓等が挙げられる。
Still another embodiment of the present invention provides (a) a step of administering a compound of general formula (IV) or a salt thereof to a subject, and (b) a suitable cell whose tissue is measured for fluorescence. Irradiating with a wavelength, and thereby monitoring the pH inside the cell, tissue or organ, for monitoring the pH inside the living body in vivo.
Examples of the administration method include oral administration and intravenous administration.
Examples of the cells include normal cells, cancer cells, nerve cells and the like. Examples of the tissue include normal muscle tissue, tumor tissue, adipose tissue and the like, and examples of the organ include stomach, digestive tract, pancreas, liver, kidney and the like.

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to this.

[合成実施例1]
以下のスキーム1により化合物1(5−(2,6−ジメチルフェニル)−1−メチル−10−フェニル−8−(ピペラジン−1−イル)−3,10−ジヒドロ−2H−ホスフィノリノ[3,2−f]インドール−1−イウム 10−オキシド(pipeindo−PPhR))を合成した。
[Synthesis Example 1]
According to Scheme 1 below, compound 1 (5- (2,6-dimethylphenyl) -1-methyl-10-phenyl-8- (piperazin-1-yl) -3,10-dihydro-2H-phosphinolino [3,2 -F] Indole-1-ium 10-oxide (pipeindo-PPhR)) was synthesized.

スキーム1:pipeindo−PPhRの合成スキーム

Figure 2018090536
Scheme 1: Synthesis scheme of pipenodo-PPhR
Figure 2018090536

(1)1−Boc−4−(3−ブロモ−4−ホルミルフェニル)ピペラジン()の合成

Figure 2018090536
(1) Synthesis of 1-Boc-4- (3-bromo-4-formylphenyl) piperazine ( 1 )
Figure 2018090536

2−ブロモ−4−フルオロベンズアルデヒド(4.76g、23mmol)、1−Boc−ピペラジン(4.28g、23mmol)、KCO(4.04g、29mmol)をDMF(50mL)に溶解し、100Cで31時間攪拌した。溶液を室温に冷やし、水を加え、DCMで抽出して有機相を無水NaSOで乾燥させた後、溶媒を減圧除去した。残渣を中圧分取(silica gel、80/20ヘキサン/DCM→50/50ヘキサン/DCM)で精製し、1−Boc−4−(3−ブロモ−4−ホルミルフェニル)ピペラジン(4.41 g、52%収率)を得た。
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 10.11 (1H, s, f), 7.81 (1H, d, J = 8.8 Hz, a), 6.98 (1H, d, J = 2.2 Hz, c), 6.82 (1H, dd, J = 8.8, 2.2 Hz, b), 3.59 (4H, t, J = 5.5 Hz, d), 3.39 (4H, t, J = 5.5 Hz, e), 1.49 (9H, s, g).
2-Bromo-4-fluorobenzaldehyde (4.76 g, 23 mmol), 1-Boc-piperazine (4.28 g, 23 mmol), K 2 CO 3 (4.04 g, 29 mmol) were dissolved in DMF (50 mL) and 100 o Stir at C for 31 h. The solution was cooled to room temperature, water was added, extracted with DCM and the organic phase was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and then the solvent was removed under reduced pressure. The residue was purified by medium pressure prep (silica gel, 80/20 hexane / DCM → 50/50 hexane / DCM) to give 1-Boc-4- (3-bromo-4-formylphenyl) piperazine (4.41 g , 52% yield).
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ 10.11 (1H, s, f), 7.81 (1H, d, J = 8.8 Hz, a), 6.98 (1H, d, J = 2.2 Hz, c), 6.82 (1H, dd, J = 8.8, 2.2 Hz, b), 3.59 (4H, t, J = 5.5 Hz, d), 3.39 (4H, t, J = 5.5 Hz, e), 1.49 (9H, s, g ).

(2)1−Boc−4−(3−ブロモ−4−ヒドロキシメチルフェニル)ピペラジン()の合成

Figure 2018090536
(2) Synthesis of 1-Boc-4- (3-bromo-4-hydroxymethylphenyl) piperazine ( 2 )
Figure 2018090536

1−Boc−4−(3−ブロモ−4−ホルミルフェニル)ピペラジン(2.57g、7.0mmol)をMeOH(50mL)に溶解し、NaBH(290mg、7.7mmol)を加え室温で1.5時間攪拌した。これに水を加え、DCMで抽出して有機相を無水NaSOで乾燥させた後、溶媒を減圧除去し、1−Boc−4−(3−ブロモ−4−ヒドロキシメチルフェニル)ピペラジン(2.56g、99%収率)を得た。
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.32 (1H, d, J = 8.1 Hz, a), 7.08 (1H, d, J = 2.1 Hz, c), 6.85 (1H, dd, J = 8.1, 2.2 Hz, b), 4.66 (2H, d, J = 6.6 Hz, f), 3.56 (4H, t, J = 5.1 Hz, d), 3.13 (4H, t, J = 5.1 Hz, e), 2.02 (1H, t, J = 6.6 Hz, h), 1.48 (9H, s, g).
13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 154.6, 151.8, 130.9, 130.0, 123.9, 120.1, 115.4, 80.1, 64.8, 48.9, 28.4.
HRMS: Calcd for [M+H]+, 371.0970, Found, 371.0922 (-4.8 mmu).
1-Boc-4- (3-Bromo-4-formylphenyl) piperazine (2.57 g, 7.0 mmol) was dissolved in MeOH (50 mL), NaBH 4 (290 mg, 7.7 mmol) was added and 1. was added at room temperature. Stir for 5 hours. Water was added thereto, extraction was performed with DCM, and the organic phase was dried over anhydrous Na 2 SO 4. Then , the solvent was removed under reduced pressure, and 1-Boc-4- (3-bromo-4-hydroxymethylphenyl) piperazine ( 2.56 g, 99% yield).
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ 7.32 (1H, d, J = 8.1 Hz, a), 7.08 (1H, d, J = 2.1 Hz, c), 6.85 (1H, dd, J = 8.1, 2.2 Hz, b), 4.66 (2H, d, J = 6.6 Hz, f), 3.56 (4H, t, J = 5.1 Hz, d), 3.13 (4H, t, J = 5.1 Hz, e), 2.02 ( 1H, t, J = 6.6 Hz, h), 1.48 (9H, s, g).
13 C NMR (75 MHz, CDCl 3 ): δ 154.6, 151.8, 130.9, 130.0, 123.9, 120.1, 115.4, 80.1, 64.8, 48.9, 28.4.
HRMS: Calcd for [M + H] + , 371.0970, Found, 371.0922 (-4.8 mmu).

(3)N−メチルインドリン()の合成
文献(Koide, Y.; Urano, Y.; Hanaoka, K.; Piao, W.; Kusakabe, M.; Saito, N.; Terai, T.; Okabe, T.; Nagano, T., Development of NIR fluorescent dyes based on Si-rhodamine for in vivo imaging. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134 (11), 5029-5031.)に従って、N−メチルインドリンを合成した。
(3) Synthesis of N-methylindoline ( 3 ) Literature (Koide, Y .; Urano, Y .; Hanaoka, K .; Piao, W .; Kusakabe, M .; Saito, N .; Terai, T .; Okabe N. methylindoline according to J. Am. Chem. Soc. 2012, 134 (11), 5029-5031.), Nagano, T .; Development of NIR fluorescent dyes based on Si-rhodamine for in vivo imaging. Was synthesized.

(4)tert−ブチル 4−(3−ブロモ−4−((6−ブロモ−1−メチルインドリン−5−イル)メチル)フェニル)ピペラジン−1−カルボキシレート()の合成

Figure 2018090536
(4) Synthesis of tert-butyl 4- (3-bromo-4-((6-bromo-1-methylindoline-5-yl) methyl) phenyl) piperazine-1-carboxylate ( 4 )
Figure 2018090536

1−Boc−4−(3−ブロモ−4−ヒドロキシメチルフェニル)ピペラジン(1.94g、5.2mmol)とN−メチルインドリン(1.11g、5.2mmol)をDCM(30mL)に溶解し、BF3・OEt(1.14mL、10mmol)を加え室温で3時間攪拌した。これに水を加え、有機層を分離し、無水NaSOで乾燥させた後、溶媒を減圧除去した。残渣を中圧分取(silica gel、DCM→98/2DCM/MeOH)で精製し、tert−ブチル 4−(3−ブロモ−4−((6−ブロモ−1−メチルインドリン−5−イル)メチル)フェニル)ピペラジン−1−カルボキシレート(1.56g、53%収率)を得た。
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.13 (1H, d, J = 2.1 Hz, e), 6.88 (1H, d, J = 8.7 Hz, c), 6.77 (1H, dd, J = 8.7, 2.1 Hz, d), 6.70 (1H, s, b), 6.65 (1H, s, a), 4.00 (2H, s, l), 3.56 (4H, t, J = 5.1 Hz, i), 3.30 (2H, t, J = 8.1 Hz, g), 3.10 (4H, t, J = 5.1 Hz, j), 2.82 (2H, t, J = 8.1 Hz, f), 1.48 (9H, s, k).
13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 154.7, 153.1, 150.5, 131.2, 130.8, 130.2, 127.5, 126.1, 125.4, 123.1, 102.3, 115.6, 110.8, 80.0, 56.2, 49.1, 40.4, 36.0, 28.4, 28.3.
HRMS: Calcd for [M+H]+, 566.0841, Found, 566.0850 (+0.9 mmu).
1-Boc-4- (3-bromo-4-hydroxymethylphenyl) piperazine (1.94 g, 5.2 mmol) and N-methylindoline (1.11 g, 5.2 mmol) were dissolved in DCM (30 mL), BF3 · OEt 2 (1.14 mL, 10 mmol) was added and stirred at room temperature for 3 hours. Water was added thereto, the organic layer was separated, dried over anhydrous Na 2 SO 4 , and then the solvent was removed under reduced pressure. The residue was purified by medium pressure prep (silica gel, DCM → 98/2 DCM / MeOH) and tert-butyl 4- (3-bromo-4-((6-bromo-1-methylindoline-5-yl) methyl ) Phenyl) piperazine-1-carboxylate (1.56 g, 53% yield) was obtained.
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ 7.13 (1H, d, J = 2.1 Hz, e), 6.88 (1H, d, J = 8.7 Hz, c), 6.77 (1H, dd, J = 8.7, 2.1 Hz, d), 6.70 (1H, s, b), 6.65 (1H, s, a), 4.00 (2H, s, l), 3.56 (4H, t, J = 5.1 Hz, i), 3.30 (2H , t, J = 8.1 Hz, g), 3.10 (4H, t, J = 5.1 Hz, j), 2.82 (2H, t, J = 8.1 Hz, f), 1.48 (9H, s, k).
13 C NMR (75 MHz, CDCl 3 ): δ 154.7, 153.1, 150.5, 131.2, 130.8, 130.2, 127.5, 126.1, 125.4, 123.1, 102.3, 115.6, 110.8, 80.0, 56.2, 49.1, 40.4, 36.0, 28.4, 28.3.
HRMS: Calcd for [M + H] + , 566.0841, Found, 566.0850 (+0.9 mmu).

(5)leuco Bocpipe−indo−PPhR()の合成

Figure 2018090536
(5) Synthesis of leuco Boppipe-indo-PPhR ( 5 )
Figure 2018090536

tert−ブチル−4−(3−ブロモ−4−((6−ブロモ−1−メチルインドリン−5−イル)メチル)フェニル)ピペラジン−1−カルボキシレート(1.53g、2.7mmol)をAr置換下、THF(30mL)に溶解し、−78Cでs−BuLi(1M ヘキサン溶液)(5.7mL、5.7mmol)を徐々に加え、30分間攪拌した。ジクロロフェニルホスフィン(441μL、3.2mmol)をTHF(5mL)に溶解したものを加え、2時間半攪拌した。0Cに温め、30%過酸化水素水(5mL、44mmol)を加え、1時間攪拌した後、溶媒を減圧除去し、残渣を中圧分取 (silica gel、97/3DCM/MeOH、その後、NH silica gel、1/1ヘキサン/DCM→DCM)で精製し、leuco Bocpipe−indo−PPhR(228mg、16%収率)を得た。
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.69 (1H, dd, J = 2.2 Hz, JH-P = 13.2 Hz, h),7.50-7.42 (2H, m, c), 7.37-7.22 (4H, m, a, b, f), 7.19 (1H, d, JH-P = 12.5 Hz, e), 7.06-6.97 (2H, m, d, g), 3.90-3.64 (2H, m, o), 3.58-3.55 (4H, m, m), 3.34-3.23 (2H, m, j), 3.19-3.16 (2H, m, l), 2.93 (2H, t, J = 8.1 Hz, i), 2.75 (3H, s, k), 1.48 (9H, s, n).
13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 154.1, 152.0 (d, JC-P = 13.7 Hz), 149.5 (d, JC-P = 12.4 Hz), 134.5 (d, JC-P = 2.5 Hz), 134.0 (d, JC-P = 105 Hz), 132.4 (d, JC-P = 8.7 Hz), 130.8 (d, JC-P = 2.5 Hz), 130.5 (d, JC-P = 9.3 Hz), 130.1 (d, JC-P = 10.6 Hz), 129.6 (d, JC-P = 100 Hz), 128.7 (d, JC-P = 11.2 Hz), 128.0 (d, JC-P = 11.8 Hz), 126.6 (d, JC-P = 101 Hz), 124.1 (d, JC-P = 12.4 Hz), 119.1 (d, JC-P = 1.9 Hz), 117.1 (d, JC-P = 7.5 Hz), 107.1 (d, JC-P = 8.1 Hz), 79.3, 55.3, 48.7, 35.6, 35.5, 28.9, 28.3, 27.9.
HRMS: Calcd for [M+H]+, 530.2573, Found, 530.2576 (+0.3 mmu).
tert-Butyl-4- (3-bromo-4-((6-bromo-1-methylindoline-5-yl) methyl) phenyl) piperazine-1-carboxylate (1.53 g, 2.7 mmol) substituted with Ar Under dissolved in THF (30 mL), s-BuLi (1M hexane solution) (5.7 mL, 5.7 mmol) was gradually added at −78 ° C. and stirred for 30 minutes. A solution of dichlorophenylphosphine (441 μL, 3.2 mmol) dissolved in THF (5 mL) was added and stirred for 2.5 hours. After warming to 0 ° C. and adding 30% aqueous hydrogen peroxide (5 mL, 44 mmol) and stirring for 1 hour, the solvent was removed under reduced pressure and the residue was collected at medium pressure (silica gel, 97/3 DCM / MeOH, then NH silica gel, 1/1 hexane / DCM → DCM) to give leuco Boppipe-indo-PPhR (228 mg, 16% yield).
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ 7.69 (1H, dd, J = 2.2 Hz, J HP = 13.2 Hz, h), 7.50-7.42 (2H, m, c), 7.37-7.22 (4H, m , a, b, f), 7.19 (1H, d, J HP = 12.5 Hz, e), 7.06-6.97 (2H, m, d, g), 3.90-3.64 (2H, m, o), 3.58-3.55 (4H, m, m), 3.34-3.23 (2H, m, j), 3.19-3.16 (2H, m, l), 2.93 (2H, t, J = 8.1 Hz, i), 2.75 (3H, s, k), 1.48 (9H, s, n).
13 C NMR (75 MHz, CDCl 3 ): δ 154.1, 152.0 (d, J CP = 13.7 Hz), 149.5 (d, J CP = 12.4 Hz), 134.5 (d, J CP = 2.5 Hz), 134.0 (d , J CP = 105 Hz), 132.4 (d, J CP = 8.7 Hz), 130.8 (d, J CP = 2.5 Hz), 130.5 (d, J CP = 9.3 Hz), 130.1 (d, J CP = 10.6 Hz ), 129.6 (d, J CP = 100 Hz), 128.7 (d, J CP = 11.2 Hz), 128.0 (d, J CP = 11.8 Hz), 126.6 (d, J CP = 101 Hz), 124.1 (d, J CP = 12.4 Hz), 119.1 (d, J CP = 1.9 Hz), 117.1 (d, J CP = 7.5 Hz), 107.1 (d, J CP = 8.1 Hz), 79.3, 55.3, 48.7, 35.6, 35.5, 28.9, 28.3, 27.9.
HRMS: Calcd for [M + H] + , 530.2573, Found, 530.2576 (+0.3 mmu).

(6)Bocpipe−indo−PPhX()の合成

Figure 2018090536
(6) Synthesis of Boppipe-indo-PPhX ( 6 )
Figure 2018090536

Leuco Bocpipe−indo−PPhR(221mg、0.42mmol)とクロラニル(614mg、2.4mmol)をDCM(10mL)に溶解し、室温で7時間攪拌した。溶媒を減圧除去し、残渣を中圧分取(NH silica gel、DCM)で精製し、Bocpipe−indo−PPhX(47mg、20%収率)を得た。
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.32 (1H, dd, J = 8.8 Hz, JH-P = 5.9 Hz, f), 8.08 (1H, d, JH-P = 4.9 Hz, d), 7.61 (2H, dd, J = 7.3 Hz, JH-P = 12.7 Hz, c), 7.42-7.28 (4H, m, a, b, h), 7.05 (1H, dd, J = 9.0, 2.2 Hz, g), 6.79 (1H, d, JH-P = 13.7 Hz, e), 3.57-3.51 (6H, m, j, m), 3.40-3.35 (4H, m, l), 3.12-3.03 (2H, m, i), 2.86 (3H, s, k), 1.47 (9H, s, n).
13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 180.0 (d, JC-P = 9.1 Hz), 156.0 (d, JC-P = 14.1 Hz), 154.5, 152.9 (d, JC-P = 12.4 Hz), 134.5 (d, JC-P = 96.8 Hz), 134.4 (d, JC-P = 98.5 Hz), 134.3, 131.4, 131.1 (d, JC-P = 9.9 Hz), 130.4 (d, JC-P = 9.9 Hz), 128.6 (d, JC-P = 12.4 Hz), 126.7 (d, JC-P = 6.6 Hz), 125.8 (d, JC-P = 6.6 Hz), 125.2 (d, JC-P = 10.8 Hz), 117.1, 114.7 (d, JC-P = 7.4 Hz), 104.8 (d, JC-P = 7.4 Hz), 80.1, 54.3, 46.8, 42.9, 33.8, 28.3, 27.7.
HRMS: Calcd for [M+H]+, 544.2365, Found, 544.2367 (+0.2 mmu).
Leuco Boppipe-indo-PPhR (221 mg, 0.42 mmol) and chloranil (614 mg, 2.4 mmol) were dissolved in DCM (10 mL) and stirred at room temperature for 7 hours. The solvent was removed under reduced pressure and the residue was purified by medium pressure prep (NH silica gel, DCM) to give Boppipe-indo-PPhX (47 mg, 20% yield).
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 8.32 (1H, dd, J = 8.8 Hz, J HP = 5.9 Hz, f), 8.08 (1H, d, J HP = 4.9 Hz, d), 7.61 (2H , dd, J = 7.3 Hz, J HP = 12.7 Hz, c), 7.42-7.28 (4H, m, a, b, h), 7.05 (1H, dd, J = 9.0, 2.2 Hz, g), 6.79 ( 1H, d, J HP = 13.7 Hz, e), 3.57-3.51 (6H, m, j, m), 3.40-3.35 (4H, m, l), 3.12-3.03 (2H, m, i), 2.86 ( 3H, s, k), 1.47 (9H, s, n).
13 C NMR (75 MHz, CDCl 3 ): δ 180.0 (d, J CP = 9.1 Hz), 156.0 (d, J CP = 14.1 Hz), 154.5, 152.9 (d, J CP = 12.4 Hz), 134.5 (d , J CP = 96.8 Hz), 134.4 (d, J CP = 98.5 Hz), 134.3, 131.4, 131.1 (d, J CP = 9.9 Hz), 130.4 (d, J CP = 9.9 Hz), 128.6 (d, J CP = 12.4 Hz), 126.7 (d, J CP = 6.6 Hz), 125.8 (d, J CP = 6.6 Hz), 125.2 (d, J CP = 10.8 Hz), 117.1, 114.7 (d, J CP = 7.4 Hz ), 104.8 (d, J CP = 7.4 Hz), 80.1, 54.3, 46.8, 42.9, 33.8, 28.3, 27.7.
HRMS: Calcd for [M + H] + , 544.2365, Found, 544.2367 (+0.2 mmu).

(7)pipeindo−PPhR()の合成

Figure 2018090536
(7) Synthesis of pipenodo-PPhR ( 7 )
Figure 2018090536

Bocpipe−indo−PPhX(11mg、0.020mmol)をAr置換下、THF(5mL)に溶解し、(2,6−ジメチルフェニル)マグネシウムブロミド(1.0M THF溶液)(2.0 mL、2.0mmol)を5回に分けて加え、5時間攪拌した。これに2N塩酸(2mL)を加え有機溶媒を減圧除去した。残った溶液をHPLC(ODS silica gel、水/MeCN、0.1%TFA)で精製し、pipeindo−PPhR(2.2mg、14%収率)を得た。
1H NMR (400 MHz, CD3OD): δ 7.70 (1H, d, JH-P = 15.1 Hz, e), 7.66-7.51 (4H, m, a, c, h), 7.43 (1H, ddd, J = 7.6, 7.6 Hz, JH-P = 3.4 Hz, b), 7.32 (1H, t, J = 7.6 Hz, n), 7.22-7.16 (2H, m, o), 7.03 (1H, dd, J = 9.0, 2.2 Hz, g), 6.97 (1H, dd, J = 9.3 Hz, JH-P = 6.3 Hz, f), 6.70 (1H, d, JH-P = 4.4 Hz, d), 4.04 (2H, t, J = 6.8 Hz, j), 3.77 (4H, t, J = 5.1 Hz, l), 3.40 (3H, s, k), 3.28 (4H, t, J = 5.1 Hz, m), 3.00-2.93 (2H, m, i), 1.92 (3H, s, p), 1.90 (3H, s, q).
HPLC (A/B=60/40→0/100, 30 min; A: H2O, 0.1 M TFA, B: MeCN/H2O=80/20, 0.1 M TFA)
Boppipe-indo-PPhX (11 mg, 0.020 mmol) was dissolved in THF (5 mL) under Ar substitution, and (2,6-dimethylphenyl) magnesium bromide (1.0 M in THF) (2.0 mL, 2. mL). 0 mmol) was added in 5 portions and stirred for 5 hours. To this was added 2N hydrochloric acid (2 mL), and the organic solvent was removed under reduced pressure. The remaining solution was purified by HPLC (ODS silica gel, water / MeCN, 0.1% TFA) to obtain pipeindo-PPhR (2.2 mg, 14% yield).
1 H NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ 7.70 (1H, d, J HP = 15.1 Hz, e), 7.66-7.51 (4H, m, a, c, h), 7.43 (1H, ddd, J = 7.6, 7.6 Hz, J HP = 3.4 Hz, b), 7.32 (1H, t, J = 7.6 Hz, n), 7.22-7.16 (2H, m, o), 7.03 (1H, dd, J = 9.0, 2.2 Hz, g), 6.97 (1H, dd, J = 9.3 Hz, J HP = 6.3 Hz, f), 6.70 (1H, d, J HP = 4.4 Hz, d), 4.04 (2H, t, J = 6.8 Hz, j), 3.77 (4H, t, J = 5.1 Hz, l), 3.40 (3H, s, k), 3.28 (4H, t, J = 5.1 Hz, m), 3.00-2.93 (2H, m, i), 1.92 (3H, s, p), 1.90 (3H, s, q).
HPLC (A / B = 60/40 → 0/100, 30 min; A: H 2 O, 0.1 M TFA, B: MeCN / H 2 O = 80/20, 0.1 M TFA)

Figure 2018090536
Figure 2018090536

[合成実施例2]
以下のスキーム2により化合物2(N−(10−(2,6−ジメチルフェニル)−5−オキシド−5−フェニル−7−(ピペラジン−1−イル)アクリドホスフィン−3(5H)−イリデン)−N−エチルエタナミニウム(pEPPR))を合成した。
[Synthesis Example 2]
According to Scheme 2 below, compound 2 (N- (10- (2,6-dimethylphenyl) -5-oxide-5-phenyl-7- (piperazin-1-yl) acridophosphine-3 (5H) -ylidene) -N-ethylethanaminium (pEPPR)) was synthesized.

スキーム2:pEPPRの合成スキーム

Figure 2018090536
Scheme 2: Synthesis scheme of pEPPR
Figure 2018090536

(1)3−ブロモ−N,N−ジエチルアニリン()の合成
文献(Lei, Z.; Li, X.; Li, Y.; Luo, X.; Zhou, M.; Yang, Y., Synthesis of Sterically Protected Xanthene Dyes with Bulky Groups at C-3′ and C-7′. J. Org. Chem. 2015, 80 (22), 11538-11543.)に従って、3−ブロモ−N,N−ジエチルアニリンを合成した。
(1) Synthesis of 3-bromo-N, N-diethylaniline ( 8 ) Literature (Lei, Z .; Li, X .; Li, Y .; Luo, X .; Zhou, M .; Yang, Y., 3-Bromo-N, N-diethylaniline according to Synthesis of Sterically Protected Xanthene Dyes with Bulky Groups at C-3 ′ and C-7 ′. J. Org. Chem. 2015, 80 (22), 11538-11543.) Was synthesized.

(2)tert−ブチル 4−(3−ブロモ−4−(2−ブロモ−4−(ジエチルアミノ)ベンジル)フェニル)ピペラジン−1−カルボキシレート()の合成

Figure 2018090536
(2) Synthesis of tert-butyl 4- (3-bromo-4- (2-bromo-4- (diethylamino) benzyl) phenyl) piperazine-1-carboxylate ( 9 )
Figure 2018090536

1−Boc−4−(3−ブロモ−4−ヒドロキシメチルフェニル)ピペラジン(3.60g、9.7mmol)、3−ブロモ−N,N−ジエチルアニリン(2.21g、9.7mmol)をDCM(80mL)に溶解し、BF3・OEt(2.10mL、19mmol)を加え室温で8時間攪拌した。これに水を加え、有機層を分離し、無水NaSOで乾燥させた後、溶媒を減圧除去した。残渣を中圧分取(silica gel、1/1ヘキサン/DCM→DCM)で精製し、tert−ブチル4 (3−ブロモ−4−(2−ブロモ−4−(ジエチルアミノ)ベンジル)フェニル)ピペラジン−1−カルボキシレート(4.28g、59%収率)を得た。
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.10 (1H, dd, J = 2.2 Hz, f), 6.88-6.84 (2H, m, c, d), 6.80 (1H, d, J = 8.8 Hz, a), 6.70 (1H, dd, J = 8.8, 2.2 Hz, e), 6.48 (1H, dd, J = 8.8, 2.2 Hz, b), 3.96 (2H, s, l), 3.52 (4H, t, J = 4.4 Hz, j), 3.26 (4H, q, J = 7.0 Hz, g), 3.04 (4H, t, J = 4.4 Hz, i), 1.49 (9H, s, k), 1.11 (6H, t, J = 7.0 Hz, h).
13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 154.3, 150.2, 147.1, 130.8, 130.6, 125.6, 125.1, 124.9, 119.9, 115.4, 115.0, 110.8, 79.5, 48.8, 44.0, 43.3, 39.7, 28.2, 12.3.
HRMS: Calcd for [M+H]+, 580.1174, Found, 580.1163 (-1.1 mmu).
1-Boc-4- (3-bromo-4-hydroxymethylphenyl) piperazine (3.60 g, 9.7 mmol), 3-bromo-N, N-diethylaniline (2.21 g, 9.7 mmol) was added to DCM ( 80 mL), BF3 · OEt 2 (2.10 mL, 19 mmol) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. Water was added thereto, the organic layer was separated, dried over anhydrous Na 2 SO 4 , and then the solvent was removed under reduced pressure. The residue was purified by medium pressure preparative (silica gel, 1/1 hexane / DCM → DCM) and tert-butyl 4 (3-bromo-4- (2-bromo-4- (diethylamino) benzyl) phenyl) piperazine- 1-carboxylate (4.28 g, 59% yield) was obtained.
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ 7.10 (1H, dd, J = 2.2 Hz, f), 6.88-6.84 (2H, m, c, d), 6.80 (1H, d, J = 8.8 Hz, a), 6.70 (1H, dd, J = 8.8, 2.2 Hz, e), 6.48 (1H, dd, J = 8.8, 2.2 Hz, b), 3.96 (2H, s, l), 3.52 (4H, t, J = 4.4 Hz, j), 3.26 (4H, q, J = 7.0 Hz, g), 3.04 (4H, t, J = 4.4 Hz, i), 1.49 (9H, s, k), 1.11 (6H, t , J = 7.0 Hz, h).
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ 154.3, 150.2, 147.1, 130.8, 130.6, 125.6, 125.1, 124.9, 119.9, 115.4, 115.0, 110.8, 79.5, 48.8, 44.0, 43.3, 39.7, 28.2, 12.3.
HRMS: Calcd for [M + H] + , 580.1174, Found, 580.1163 (-1.1 mmu).

(3)leuco Bocpipe−diEt−PPhR(10)の合成

Figure 2018090536
tert−ブチル4 (3−ブロモ−4−(2−ブロモ−4−(ジエチルアミノ)ベンジル)フェニル)ピペラジン−1−カルボキシレート(580mg、1.0mmol)をAr置換下、THF(15mL)に溶解し、−78Cでs−BuLi(1Mヘキサン溶液)(2.0mL、2.0mmol)を徐々に加え、1時間間攪拌した。ジクロロホスフィン(162μL、1.2mmol)をTHF(3mL)に溶解したものを加え、2時間半攪拌した。0Cに温め、30%過酸化水素水(2mL、18mmol)を加え、2時間攪拌した。これに水を加え、AcOEtで抽出して有機相を無水NaSOで乾燥させた後、溶媒を減圧除去し、残渣を中圧分取(NH silica gel、1/2ヘキサン/DCM→DCM)で精製し、leuco Bocpipe−diEt−PPhR(163mg、30%収率)を得た。
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.71 (1H, dd, J = 2.4 Hz, JH-P = 13.2 Hz, i), 7.49-7.41 (3H, m, c, f), 7.35 (1H, t, J = 6.8 Hz, a), 7.29 (2H, ddd, J = 7.3, 7.3 Hz, JH-P = 2.1 Hz, b), 7.23 (1H, dd, J = 8.3 Hz, JH-P = 5.9 Hz, g), 7.18 (1H, dd, J = 8.3 Hz, JH-P = 6.3 Hz, d), 7.00 (1H, dd, J = 8.8, 2.4 Hz, h), 7.20 (1H, dd, J = 8.3, 2.7 Hz, e), 3.91-3.65 (2H, m, o), 3.57 (4H, t, J = 5.1 Hz, m), 3.41-3.33 (4H, m, j), 3.20-3.15 (4H, m, l), 1.48 (9H, s, n), 1.13 (6H, t, J = 7.1 Hz, k).
13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 154.4, 149.7 (d, JC-P = 12.4 Hz), 146.5 (d, JC-P = 12.4 Hz), 134.3 (d, JC-P = 104 Hz), 132.9 (d, JC-P = 8.3 Hz), 130.9, 130.4 (d, JC-P = 10.8 Hz), 129.5 (d, JC-P = 16.6 Hz), 129.0 (d, JC-P = 12.4 Hz), 128.8 (d, JC-P = 11.6 Hz), 128.6, 127.3 (d, JC-P = 8.3 Hz), 119.3, 117.6 (d, JC-P = 7.4 Hz), 114.9, 113.0 (d, JC-P = 8.3 Hz), 79.6, 48.9, 44.1, 43.2, 35.1, 28.2, 12.2.
HRMS: Calcd for [M+H]+, 546.2886, Found, 546.2889 (+0.3 mmu). (3) Synthesis of leuco Boppipe-diEt-PPhR ( 10 )
Figure 2018090536
tert-Butyl 4 (3-bromo-4- (2-bromo-4- (diethylamino) benzyl) phenyl) piperazine-1-carboxylate (580 mg, 1.0 mmol) was dissolved in THF (15 mL) under Ar substitution. S-BuLi (1M hexane solution) (2.0 mL, 2.0 mmol) was gradually added at −78 ° C., and the mixture was stirred for 1 hour. A solution of dichlorophosphine (162 μL, 1.2 mmol) in THF (3 mL) was added and stirred for 2.5 hours. Warmed to 0 ° C., 30% aqueous hydrogen peroxide (2 mL, 18 mmol) was added and stirred for 2 hours. Water was added thereto, extraction was performed with AcOEt, and the organic phase was dried over anhydrous Na 2 SO 4. Then , the solvent was removed under reduced pressure, and the residue was separated with medium pressure (NH silica gel, 1/2 hexane / DCM → DCM). ) To obtain leuco Boppipe-diEt-PPhR (163 mg, 30% yield).
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 7.71 (1H, dd, J = 2.4 Hz, J HP = 13.2 Hz, i), 7.49-7.41 (3H, m, c, f), 7.35 (1H, t , J = 6.8 Hz, a), 7.29 (2H, ddd, J = 7.3, 7.3 Hz, J HP = 2.1 Hz, b), 7.23 (1H, dd, J = 8.3 Hz, J HP = 5.9 Hz, g) , 7.18 (1H, dd, J = 8.3 Hz, J HP = 6.3 Hz, d), 7.00 (1H, dd, J = 8.8, 2.4 Hz, h), 7.20 (1H, dd, J = 8.3, 2.7 Hz, e), 3.91-3.65 (2H, m, o), 3.57 (4H, t, J = 5.1 Hz, m), 3.41-3.33 (4H, m, j), 3.20-3.15 (4H, m, l), 1.48 (9H, s, n), 1.13 (6H, t, J = 7.1 Hz, k).
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ 154.4, 149.7 (d, J CP = 12.4 Hz), 146.5 (d, J CP = 12.4 Hz), 134.3 (d, J CP = 104 Hz), 132.9 (d , J CP = 8.3 Hz), 130.9, 130.4 (d, J CP = 10.8 Hz), 129.5 (d, J CP = 16.6 Hz), 129.0 (d, J CP = 12.4 Hz), 128.8 (d, J CP = 11.6 Hz), 128.6, 127.3 (d, J CP = 8.3 Hz), 119.3, 117.6 (d, J CP = 7.4 Hz), 114.9, 113.0 (d, J CP = 8.3 Hz), 79.6, 48.9, 44.1, 43.2 , 35.1, 28.2, 12.2.
HRMS: Calcd for [M + H] + , 546.2886, Found, 546.2889 (+0.3 mmu).

(4)Bocpipe−diEt−PPhX(11)の合成

Figure 2018090536
(4) Synthesis of Boppipe-diEt-PPhX ( 11 )
Figure 2018090536

Leuco Bocpipe−diEt−PPhR(163mg、0.30mmol)とクロラニル(220mg、0.89mmol)をDCM(50mL)に溶解し、室温で9時間攪拌した。溶媒を減圧除去し、残渣を中圧分取(NH silica gel、DCM→99/1DCM/MeOH)で精製し、Bocpipe−diEt−PPhX(70mg、49%収率)を得た。
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 8.33 (1H, dd, J = 8.8 Hz, JH-P = 5.9 Hz, g), 8.29 (1H, dd, J = 8.8 Hz, JH-P = 5.9 Hz, d), 7.61 (1H, d, JH-P = 12.5 Hz, i), 7.59 (1H, dd, J = 1.5 Hz, JH-P = 12.5 Hz, f), 7.40-7.30 (4H, m, b, c), 7.13-7.02 (2H, m, a, h), 6.83 (1H, dd, J = 9.2 Hz, JH-P = 2.6 Hz, e), 3.56 (4H, t, J = 5.1 Hz, m), 3.47-3.36 (8H, m, j, l), 1.47 (9H, s, n), 1.15 (6H, t, J = 7.0 Hz, k).
13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 179.9 (d, JC-P = 8.1 Hz), 154.4, 152.8 (d, JC-P = 12.4 Hz), 150.5 (d, JC-P = 12.4 Hz), 134.8 (d, JC-P = 97.0 Hz), 134.5 (d, JC-P = 106 Hz), 134.4 (d, JC-P = 97.0 Hz), 131.6 (d, JC-P = 10.6 Hz), 131.4 (d, JC-P = 2.5 Hz), 131.0 (d, JC-P = 9.9 Hz), 130.2 (d, JC-P = 9.9 Hz), 128.5 (d, JC-P = 12.4 Hz), 126.8 (d, JC-P = 6.8 Hz), 123.2 (d, JC-P = 6.8 Hz), 117.1 (d, JC-P = 2.5 Hz), 114.4 (d, JC-P = 7.5 Hz), 114.1 (d, JC-P = 1.9 Hz), 111.3 (d, JC-P = 7.5 Hz), 80.1, 46.7, 44.4, 42.8, 28.3, 12.3.
HRMS: Calcd for [M+H]+, 582.2498, Found, 582.2496 (-0.2 mmu).
Leuco Boppipe-diEt-PPhR (163 mg, 0.30 mmol) and chloranil (220 mg, 0.89 mmol) were dissolved in DCM (50 mL) and stirred at room temperature for 9 hours. The solvent was removed in vacuo and the residue was purified by medium pressure prep (NH silica gel, DCM → 99/1 DCM / MeOH) to give Boppipe-diEt-PPhX (70 mg, 49% yield).
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ 8.33 (1H, dd, J = 8.8 Hz, J HP = 5.9 Hz, g), 8.29 (1H, dd, J = 8.8 Hz, J HP = 5.9 Hz, d ), 7.61 (1H, d, J HP = 12.5 Hz, i), 7.59 (1H, dd, J = 1.5 Hz, J HP = 12.5 Hz, f), 7.40-7.30 (4H, m, b, c), 7.13-7.02 (2H, m, a, h), 6.83 (1H, dd, J = 9.2 Hz, J HP = 2.6 Hz, e), 3.56 (4H, t, J = 5.1 Hz, m), 3.47-3.36 (8H, m, j, l), 1.47 (9H, s, n), 1.15 (6H, t, J = 7.0 Hz, k).
13 C NMR (75 MHz, CDCl 3 ): δ 179.9 (d, J CP = 8.1 Hz), 154.4, 152.8 (d, J CP = 12.4 Hz), 150.5 (d, J CP = 12.4 Hz), 134.8 (d , J CP = 97.0 Hz), 134.5 (d, J CP = 106 Hz), 134.4 (d, J CP = 97.0 Hz), 131.6 (d, J CP = 10.6 Hz), 131.4 (d, J CP = 2.5 Hz ), 131.0 (d, J CP = 9.9 Hz), 130.2 (d, J CP = 9.9 Hz), 128.5 (d, J CP = 12.4 Hz), 126.8 (d, J CP = 6.8 Hz), 123.2 (d, J CP = 6.8 Hz), 117.1 (d, J CP = 2.5 Hz), 114.4 (d, J CP = 7.5 Hz), 114.1 (d, J CP = 1.9 Hz), 111.3 (d, J CP = 7.5 Hz) , 80.1, 46.7, 44.4, 42.8, 28.3, 12.3.
HRMS: Calcd for [M + H] + , 582.2498, Found, 582.2496 (-0.2 mmu).

(5)pEPPR(12)の合成.

Figure 2018090536
(5) Synthesis of pEPPR ( 12 ).
Figure 2018090536

Bocpipe−diEt−PPhX(20mg、0.035mmol)をAr置換下、THF(5mL)に溶解し、(2,6−ジメチルフェニル)マグネシウムブロミド(1.0M THF溶液)(2.1mL、2.1mmol)を3回に分けて加え、8時間攪拌した。これに2N塩酸(2mL)を加え有機溶媒を減圧除去した。残った溶液をHPLC(ODS silica gel、水/MeCN、0.1%TFA)で精製し、pEPPR(6.2mg、23%収率)を得た。
1H NMR (300 MHz, CD3OD): δ 7.74-7.68 (2H, m, i, f), 7.63-7.52 (3H, m, a, c), 7.45 (2H, ddd, J = 7.6, 7.6 Hz, JH-P = 3.3 Hz, b), 7.33 (1H, t, J = 7.6 Hz, n), 7.23-7.17 (2H, m, o), 7.13-7.06 (3H, m, d, g, h), 6.98 (1H, dd, J = 9.8, 2.4 Hz, e), 3.89 (4H, t, J = 5.4 Hz, j), 3.86-3.69 (4H, m, l), 3.31 (4H, t, J = 5.1 Hz, m), 1.92 (3H, s, p), 1.91 (3H, s, q), 1.29-1.21 (6H, m, k).
HPLC (A/B=70/30→0/100, 35 min; A: H2O, 0.1 M TFA, B: MeCN/H2O=80/20, 0.1 M TFA)
Boppipe-diEt-PPhX (20 mg, 0.035 mmol) was dissolved in THF (5 mL) under Ar substitution, and (2,6-dimethylphenyl) magnesium bromide (1.0 M in THF) (2.1 mL, 2.1 mmol) ) Was added in three portions and stirred for 8 hours. To this was added 2N hydrochloric acid (2 mL), and the organic solvent was removed under reduced pressure. The remaining solution was purified by HPLC (ODS silica gel, water / MeCN, 0.1% TFA) to obtain pEPPR (6.2 mg, 23% yield).
1 H NMR (300 MHz, CD 3 OD): δ 7.74-7.68 (2H, m, i, f), 7.63-7.52 (3H, m, a, c), 7.45 (2H, ddd, J = 7.6, 7.6 Hz, J HP = 3.3 Hz, b), 7.33 (1H, t, J = 7.6 Hz, n), 7.23-7.17 (2H, m, o), 7.13-7.06 (3H, m, d, g, h) , 6.98 (1H, dd, J = 9.8, 2.4 Hz, e), 3.89 (4H, t, J = 5.4 Hz, j), 3.86-3.69 (4H, m, l), 3.31 (4H, t, J = 5.1 Hz, m), 1.92 (3H, s, p), 1.91 (3H, s, q), 1.29-1.21 (6H, m, k).
HPLC (A / B = 70/30 → 0/100, 35 min; A: H 2 O, 0.1 M TFA, B: MeCN / H 2 O = 80/20, 0.1 M TFA)

Figure 2018090536
Figure 2018090536

[合成実施例3〜5]
以下のスキーム3により化合物3(N−(10−(2,6−ジメチルフェニル)−7−(4−メチルピペラジン−1−イル)−5−オキシド−5−フェニルアクリドホスフィン−3(5H)−イリデン)−N−エチルエタナミニウム(Me−pEPPR))、化合物4(N−(10−(2,6−ジメチルフェニル)−7−(4−エチルピペラジン−1−イル)−5−オキシド−5−フェニルアクリドホスフィン−3(5H)−イリデン)−N−エチルエタナミニウム(Et−pEPPR))、及び化合物5(N−(10−(2,6−ジメチルフェニル)−7−(4−イソプロピルピペラジン−1−イル)−5−オキシド−5−フェニルアクリドホスフィン−3(5H)−イリデン)−N−エチルエタナミニウム(iPr−pEPPR))を合成した。
[Synthesis Examples 3 to 5]
According to Scheme 3 below, compound 3 (N- (10- (2,6-dimethylphenyl) -7- (4-methylpiperazin-1-yl) -5-oxide-5-phenylacylphosphine-3 (5H) -Ilidene) -N-ethylethananium (Me-pEPPR)), Compound 4 (N- (10- (2,6-dimethylphenyl) -7- (4-ethylpiperazin-1-yl) -5-oxide- 5-phenylacylphosphine-3 (5H) -ylidene) -N-ethylethanaminium (Et-pEPPR)) and compound 5 (N- (10- (2,6-dimethylphenyl) -7- (4- Isopropylpiperazin-1-yl) -5-oxide-5-phenylacylphosphine-3 (5H) -ylidene) -N-ethylethanaminium (iPr-pEPPR)) It was.

スキーム3:Me−pEPPR(13)、Et−pEPPR(14)、及びiPr−pEPPR(15)の合成スキーム

Figure 2018090536
Scheme 3: Synthesis scheme of Me-pEPPR ( 13 ), Et-pEPPR ( 14 ), and iPr-pEPPR ( 15 )

Figure 2018090536

(1)Me−pEPPR(13)の合成

Figure 2018090536
(1) Synthesis of Me-pEPPR ( 13 )
Figure 2018090536

pEPPR(3.1mg、4.0μmol)と37%HCHO水溶液(30μL、400μmol)とNaBHCN(2.2mg、36μmol)とAcOH(20μL)をMeOH(10mL)に溶解し、室温で1時間攪拌した。溶媒を減圧除去し、残渣をHPLC(ODS silica gel、水/MeCN、0.1%TFA)で精製し、Me−pEPPR(2.1mg、67%収率)を得た。
1H NMR (300 MHz, CD3OD): δ 7.85-7.75 (2H, m, f, i), 7.72-7.60 (3H, m, a, b), 7.58-7.51 (2H, m, c), 7.42 (1H, t, J = 7.3 Hz, n), 7.32-7.25 (2H, m, o), 7.21-7.15 (3H, m, d, g, h), 7.08 (1H, dd, J = 10.3, 2.2 Hz, e), 4.18-3.79 (8H, m, l, m), 3.45 (4H, s, j), 2.95 (3H, s, r), 2.01 (3H, s, p), 2.00 (3H, s, q), 1.36-1.30 (6H, m, k).
HPLC (A/B=70/30→0/100, 35 min; A: H2O, 0.1 M TFA, B: MeCN/H2O=80/20, 0.1 M TFA)
pEPPR (3.1 mg, 4.0 μmol), 37% aqueous HCHO solution (30 μL, 400 μmol), NaBH 3 CN (2.2 mg, 36 μmol) and AcOH (20 μL) were dissolved in MeOH (10 mL) and stirred at room temperature for 1 hour. did. The solvent was removed under reduced pressure, and the residue was purified by HPLC (ODS silica gel, water / MeCN, 0.1% TFA) to give Me-pEPPR (2.1 mg, 67% yield).
1 H NMR (300 MHz, CD 3 OD): δ 7.85-7.75 (2H, m, f, i), 7.72-7.60 (3H, m, a, b), 7.58-7.51 (2H, m, c), 7.42 (1H, t, J = 7.3 Hz, n), 7.32-7.25 (2H, m, o), 7.21-7.15 (3H, m, d, g, h), 7.08 (1H, dd, J = 10.3, 2.2 Hz, e), 4.18-3.79 (8H, m, l, m), 3.45 (4H, s, j), 2.95 (3H, s, r), 2.01 (3H, s, p), 2.00 (3H, s, q), 1.36-1.30 (6H, m, k).
HPLC (A / B = 70/30 → 0/100, 35 min; A: H 2 O, 0.1 M TFA, B: MeCN / H 2 O = 80/20, 0.1 M TFA)

Figure 2018090536
Figure 2018090536

(2)Et−pEPPR(14)の合成

Figure 2018090536
(2) Synthesis of Et-pEPPR ( 14 )
Figure 2018090536

pEPPR(2.8mg、3.6μmol)とCHCHO(22.4μL、361μmol)とNaBHCN(1.0mg、16μmol)とAcOH(20μL)をMeOH(10mL)に溶解し、室温で30分間攪拌した。溶媒を減圧除去し、残渣をHPLC(ODS silica gel、水/MeCN、0.1%TFA)で精製し、Et−pEPPR(1.7mg、59%収率)を得た。
1H NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ 7.72-7.52 (7H, m, a, b, c, f, i), 7.41 (1H, t, J = 7.7 Hz, n), 7.32-7.17 (4H, m, d, g, o), 6.90 (1H, d, J = 8.8 Hz, h), 6.76 (1H, d, J = 9.5 Hz, e), 3.90-3.43 (12H, m, l, m, j), 3.32 (2H, t, J = 7.3 Hz, r), 2.02 (3H, s, p), 2.00 (3H, s, q), 1.42-1.30 (9H, m, k, s).
HPLC (A/B=70/30→0/100, 35 min; A: H2O, 0.1 M TFA, B: MeCN/H2O=80/20, 0.1 M TFA)
pEPPR (2.8 mg, 3.6 μmol), CH 3 CHO (22.4 μL, 361 μmol), NaBH 3 CN (1.0 mg, 16 μmol), and AcOH (20 μL) were dissolved in MeOH (10 mL) for 30 minutes at room temperature. Stir. The solvent was removed under reduced pressure, and the residue was purified by HPLC (ODS silica gel, water / MeCN, 0.1% TFA) to give Et-pEPPR (1.7 mg, 59% yield).
1 H NMR (300 MHz, CD 2 Cl 2 ): δ 7.72-7.52 (7H, m, a, b, c, f, i), 7.41 (1H, t, J = 7.7 Hz, n), 7.32-7.17 (4H, m, d, g, o), 6.90 (1H, d, J = 8.8 Hz, h), 6.76 (1H, d, J = 9.5 Hz, e), 3.90-3.43 (12H, m, l, m, j), 3.32 (2H, t, J = 7.3 Hz, r), 2.02 (3H, s, p), 2.00 (3H, s, q), 1.42-1.30 (9H, m, k, s).
HPLC (A / B = 70/30 → 0/100, 35 min; A: H 2 O, 0.1 M TFA, B: MeCN / H 2 O = 80/20, 0.1 M TFA)

Figure 2018090536
Figure 2018090536

(3)iPr−pEPPR(15)の合成

Figure 2018090536
(3) Synthesis of iPr-pEPPR ( 15 )
Figure 2018090536

pEPPR(3.7mg、4.8μmol)とアセトン(35μL、480μmol)とNaBHCN(1.3mg、2.1μmol)とAcOH(20μL)をMeOH(5mL)に溶解し、室温で4時間攪拌した。溶媒を減圧除去し、残渣をHPLC(ODS silica gel、水/MeCN、0.1%TFA)で精製し、iPr−pEPPR(1.5mg、38%収率)を得た。
1H NMR (400 MHz, CD3OD): δ 7.82 (1H, d, JH-P = 16.1 Hz, i), 7.76 (1H, d, JH-P = 16.2 Hz, f), 7.71-7.62 (3H, m, a, c), 7.54 (1H, ddd, J = 7.7, 7.7 Hz, JH-P = 3.1 Hz, b), 7.42 (1H, t, J = 7.6 Hz, n), 7.31-7.26 (2H, m, o), 7.20-7.14 (3H, m, d, g, h), 7.05 (1H, d, J = 8.8 Hz, e), 3.96-3.76 (5H, m, m, r), 3.21 (4H, q, J = 7.3 Hz, j), 2.90-2.56 (4H, m, l), 2.02 (3H, s, p), 2.01 (3H, s, q), 1.37-1.27 (12H, m, k, s).
HPLC (A/B=70/30→0/100, 35 min; A: H2O, 0.1 M TFA, B: MeCN/H2O=80/20, 0.1 M TFA)
pEPPR (3.7 mg, 4.8 μmol), acetone (35 μL, 480 μmol), NaBH 3 CN (1.3 mg, 2.1 μmol) and AcOH (20 μL) were dissolved in MeOH (5 mL) and stirred at room temperature for 4 hours. . The solvent was removed under reduced pressure, and the residue was purified by HPLC (ODS silica gel, water / MeCN, 0.1% TFA) to obtain iPr-pEPPR (1.5 mg, 38% yield).
1 H NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ 7.82 (1H, d, J HP = 16.1 Hz, i), 7.76 (1H, d, J HP = 16.2 Hz, f), 7.71-7.62 (3H, m , a, c), 7.54 (1H, ddd, J = 7.7, 7.7 Hz, J HP = 3.1 Hz, b), 7.42 (1H, t, J = 7.6 Hz, n), 7.31-7.26 (2H, m, o), 7.20-7.14 (3H, m, d, g, h), 7.05 (1H, d, J = 8.8 Hz, e), 3.96-3.76 (5H, m, m, r), 3.21 (4H, q , J = 7.3 Hz, j), 2.90-2.56 (4H, m, l), 2.02 (3H, s, p), 2.01 (3H, s, q), 1.37-1.27 (12H, m, k, s) .
HPLC (A / B = 70/30 → 0/100, 35 min; A: H 2 O, 0.1 M TFA, B: MeCN / H 2 O = 80/20, 0.1 M TFA)

Figure 2018090536
Figure 2018090536

[合成実施例6]
以下のスキーム4により化合物6(N−(10−(4−(((2,5−ジオキソピロリジン−1−イル)オキシ)カルボニル)−2,6−ジメチルフェニル)−7−(4−メチルピペラジン−1−イル)−5−オキシド−5−フェニルアクリドホスフィン−3(5H)−イリデン)−N−エチルエタナミニウム(Me−pEPPR−SE)を合成した。
[Synthesis Example 6]
According to Scheme 4 below, compound 6 (N- (10- (4-(((2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) oxy) carbonyl) -2,6-dimethylphenyl) -7- (4-methyl Piperazin-1-yl) -5-oxide-5-phenylacylphosphine-3 (5H) -ylidene) -N-ethylethanaminium (Me-pEPPR-SE) was synthesized.

スキーム4:Me−pEPPR−SE(20)の合成

Figure 2018090536
Scheme 4: Synthesis of Me-pEPPR-SE ( 20 )
Figure 2018090536

(1)2,5−ジブロモ−m−キシレン(16)の合成.

Figure 2018090536
(1) Synthesis of 2,5-dibromo-m-xylene ( 16 ).
Figure 2018090536

4−ブロモ−2,6−ジメチルアニリン(6.00g、30mmol)を48%HBr水溶液(20mL)に懸濁し、−10Cで水に溶解したNaNO(2.28g、33mmol)を加え、1時間攪拌し、スルファミン酸(0.58g、6mmol)を加えた。これを、FeSO・7HO(4.17g、15mmol)を48%HBr水溶液(20mL)に溶解し80Cに加熱したものに徐々に加え、80Cで1時間攪拌した。これに水を加え、ヘキサンで抽出して有機相を無水NaSOで乾燥させた後、溶媒を減圧除去した。中圧分取(silica gel、ヘキサン)で精製し、2,5−ジブロモ−m−キシレン(6.19g、72%収率)を得た。
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.19 (2H, s, a), 2.37 (6H, s, b).
4-Bromo-2,6-dimethylaniline (6.00 g, 30 mmol) was suspended in 48% aqueous HBr (20 mL), NaNO 2 (2.28 g, 33 mmol) dissolved in water at −10 ° C. was added, Stir for 1 hour and add sulfamic acid (0.58 g, 6 mmol). This, FeSO 4 · 7H 2 O ( 4.17g, 15mmol) was slowly added to those which had been heated to dissolve 80 o C in aqueous 48% HBr (20 mL), and stirred for 1 hour at 80 o C. Water was added thereto, extraction was performed with hexane, and the organic phase was dried over anhydrous Na 2 SO 4 , and then the solvent was removed under reduced pressure. Purification by medium pressure fractionation (silica gel, hexane) gave 2,5-dibromo-m-xylene (6.19 g, 72% yield).
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ 7.19 (2H, s, a), 2.37 (6H, s, b).

(2)tert−ブチル 4−ブロモ−3,5−ジメチルベンゾエート(17)の合成.

Figure 2018090536
(2) Synthesis of tert-butyl 4-bromo-3,5-dimethylbenzoate ( 17 ).
Figure 2018090536

2,5−ジブロモ−m−キシレン(4.69g、18mmol)をAr置換下、THF(50mL)に溶解し、−78Cでn−BuLi(1.6Mヘキサン溶液)(11.1mL、18mmol)を加え、2時間攪拌した。これにBocO(4.08mL、18mmol)をTHF(5mL)に溶解したものを加え、室温で2時間攪拌した。これに水を加え、DCMで抽出して有機相を無水NaSOで乾燥させた後、溶媒を減圧除去した。残渣を中圧分取(silica gel、ヘキサン)で精製し、tert−ブチル 4−ブロモ−3,5−ジメチルベンゾエート(3.53g、69%収率)を得た。
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.65 (2H, s, a), 2.43 (6H, s, b), 1.58 (9H, s, c).
2,5-Dibromo-m-xylene (4.69 g, 18 mmol) was dissolved in THF (50 mL) under Ar substitution, and n-BuLi (1.6 M hexane solution) (11.1 mL, 18 mmol) at −78 ° C. ) Was added and stirred for 2 hours. To this was added Boc 2 O (4.08 mL, 18 mmol) dissolved in THF (5 mL), and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Water was added thereto, extracted with DCM, and the organic phase was dried over anhydrous Na 2 SO 4 , and then the solvent was removed under reduced pressure. The residue was purified by medium pressure prep (silica gel, hexane) to give tert-butyl 4-bromo-3,5-dimethylbenzoate (3.53 g, 69% yield).
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ 7.65 (2H, s, a), 2.43 (6H, s, b), 1.58 (9H, s, c).

(3)pEPPR−COOH(18)の合成

Figure 2018090536
(3) Synthesis of pEPPR-COOH ( 18 )
Figure 2018090536

tert−ブチル 4−ブロモ−3,5−ジメチルベンゾエート(903mg、3.2mmol)をAr置換下、THF(10mL)に溶解し、−78Cでs−BuLi(1.0Mヘキサン溶液)(3.2mL、3.2mmol)を加え、30分間攪拌した。これにBocpipe−diEt−PPhX(173mg、0.31mmol)をTHF(5mL)に溶解したものを加え、−78Cで1.5時間攪拌した。これに2N塩酸(5mL)を加え有機溶媒を減圧除去した。残った溶液をHPLC(ODS silica gel、水/MeCN、0.1%TFA)で精製し、pEPPR−COOH(22.4mg、8.8%収率)を得た。
1H NMR (300 MHz, CD3OD): δ 7.95-7.92 (2H, m, n), 7.84-7.78 (2H, m, i, f), 7.71-7.62 (3H, m, a, c), 7.54 (2H, ddd, J = 7.6, 7.6 Hz, JH-P = 3.3 Hz, b), 7.21-7.05 (4H, m, d, e, g, h), 4.05-3.78 (8H, m, l, m), 3.41 (4H, t, J = 5.4 Hz, j), 2.08 (3H, s, o), 2.06 (3H, s, p), 1.38-1.30 (6H, m, k).
HPLC (A/B=70/30→0/100, 35 min; A: H2O, 0.1 M TFA, B: MeCN/H2O=80/20, 0.1 M TFA)
tert-Butyl 4-bromo-3,5-dimethylbenzoate (903 mg, 3.2 mmol) was dissolved in THF (10 mL) under Ar substitution, and s-BuLi (1.0 M hexane solution) was added at −78 ° C. (3 2 mL, 3.2 mmol) was added and stirred for 30 minutes. To this was added Boppipe-diEt-PPhX (173 mg, 0.31 mmol) dissolved in THF (5 mL), and the mixture was stirred at −78 ° C. for 1.5 hours. To this was added 2N hydrochloric acid (5 mL), and the organic solvent was removed under reduced pressure. The remaining solution was purified by HPLC (ODS silica gel, water / MeCN, 0.1% TFA) to obtain pEPPR-COOH (22.4 mg, 8.8% yield).
1 H NMR (300 MHz, CD 3 OD): δ 7.95-7.92 (2H, m, n), 7.84-7.78 (2H, m, i, f), 7.71-7.62 (3H, m, a, c), 7.54 (2H, ddd, J = 7.6, 7.6 Hz, J HP = 3.3 Hz, b), 7.21-7.05 (4H, m, d, e, g, h), 4.05-3.78 (8H, m, l, m ), 3.41 (4H, t, J = 5.4 Hz, j), 2.08 (3H, s, o), 2.06 (3H, s, p), 1.38-1.30 (6H, m, k).
HPLC (A / B = 70/30 → 0/100, 35 min; A: H 2 O, 0.1 M TFA, B: MeCN / H 2 O = 80/20, 0.1 M TFA)

Figure 2018090536
Figure 2018090536

(4)Me−pEPPR−COOH(19)の合成

Figure 2018090536
(4) Synthesis of Me-pEPPR-COOH ( 19 )
Figure 2018090536

pEPPR−COOH(4.7mg、5.7μmol)と37%HCHO水溶液(42.6μL、573μmol)とNaBHCN(1.6mg、26μmol)とAcOH(20μL)をMeOH(10mL)に溶解し、室温で1時間攪拌した。溶媒を減圧除去し、残渣をHPLC(ODS silica gel、水/MeCN、0.1%TFA)で精製し、Me−pEPPR−COOH(4.9mg、quant. yield)を得た。
1H NMR (400 MHz, CD3OD): δ 7.87-7.83 (2H, m, n), 7.76-7.69 (2H, m, i, f), 7.62-7.54 (3H, m, a, c), 7.45 (2H, ddd, J = 7.4, 7.4 Hz, JH-P = 3.4 Hz, b), 7.18-6.95 (4H, m, d, e, g, h), 4.07-3.69 (8H, m, l, m), 3.38-3.35 (4H, m, j), 1.99 (3H, s, o), 1.97 (3H, s, p), 1.26-1.23 (6H, m, k).
HPLC (A/B=70/30→0/100, 35 min; A: H2O, 0.1 M TFA, B: MeCN/H2O=80/20, 0.1 M TFA)
pEPPR-COOH (4.7 mg, 5.7 μmol), 37% aqueous HCHO solution (42.6 μL, 573 μmol), NaBH 3 CN (1.6 mg, 26 μmol) and AcOH (20 μL) were dissolved in MeOH (10 mL) at room temperature. For 1 hour. The solvent was removed under reduced pressure, and the residue was purified by HPLC (ODS silica gel, water / MeCN, 0.1% TFA) to give Me-pEPPR-COOH (4.9 mg, quant. Yield).
1 H NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ 7.87-7.83 (2H, m, n), 7.76-7.69 (2H, m, i, f), 7.62-7.54 (3H, m, a, c), 7.45 (2H, ddd, J = 7.4, 7.4 Hz, J HP = 3.4 Hz, b), 7.18-6.95 (4H, m, d, e, g, h), 4.07-3.69 (8H, m, l, m ), 3.38-3.35 (4H, m, j), 1.99 (3H, s, o), 1.97 (3H, s, p), 1.26-1.23 (6H, m, k).
HPLC (A / B = 70/30 → 0/100, 35 min; A: H 2 O, 0.1 M TFA, B: MeCN / H 2 O = 80/20, 0.1 M TFA)

Figure 2018090536
Figure 2018090536

(5)Me−pEPPR−SE(20)の合成

Figure 2018090536
(5) Synthesis of Me-pEPPR-SE ( 20 )
Figure 2018090536

Me−pEPPR−COOH(4.3mg、5.1μmol)とWSCD・HCl(3.0mg、15μmol)とNHS(1.8mg、15μmol)とDIEA(9.0μL、51μmol)をDCM(5mL)に溶解し、室温で8時間攪拌した。溶媒を減圧除去し、残渣をHPLC(ODS silica gel、水/MeCN、0.1% TFA)で精製し、Me−pEPPR−SE(1.6mg、34%収率)を得た。
HPLC (A/B=70/30→0/100, 35 min; A: H2O, 0.1 M TFA, B: MeCN/H2O=80/20, 0.1 M TFA)

Figure 2018090536
Me-pEPPR-COOH (4.3 mg, 5.1 μmol), WSCD · HCl (3.0 mg, 15 μmol), NHS (1.8 mg, 15 μmol) and DIEA (9.0 μL, 51 μmol) are dissolved in DCM (5 mL). And stirred at room temperature for 8 hours. The solvent was removed under reduced pressure and the residue was purified by HPLC (ODS silica gel, water / MeCN, 0.1% TFA) to give Me-pEPPR-SE (1.6 mg, 34% yield).
HPLC (A / B = 70/30 → 0/100, 35 min; A: H 2 O, 0.1 M TFA, B: MeCN / H 2 O = 80/20, 0.1 M TFA)
Figure 2018090536

[実施例1]
本発明の化合物1(pipeindo−PPhR)の光学特性を評価した。吸収スペクトル、蛍光スペクトル及び励起スペクトルを島津UV−1650PC吸光光度計、日立F−4500蛍光光度計を用いて測定した。結果を図1b、1d〜eに示す。
[Example 1]
The optical properties of compound 1 (pipeindo-PPhR) of the present invention were evaluated. The absorption spectrum, fluorescence spectrum, and excitation spectrum were measured using Shimadzu UV-1650PC absorptiometer and Hitachi F-4500 fluorometer. The results are shown in FIGS. 1b, 1d-e.

図1aは、pipeindo−PPhRの化学構造と光物理的特性を示す。図1b、図1d、図1eは、夫々、pipeindo−PPhRのpHの異なる0.1Mナトリウムリン酸バッファー(含0.1%DMSO)中における吸収、蛍光、励起スペクトルを表す。図1cは、pHに対する吸収強度比のプロットと、これにより算出したプロトン化反応のpKa値を表す。図1fは、pHに対する蛍光強度比のプロットと、これにより算出したプロトン化反応のpKa値を表す。   FIG. 1a shows the chemical structure and photophysical properties of pipeindo-PPhR. FIG. 1b, FIG. 1d, and FIG. 1e represent absorption, fluorescence, and excitation spectra in 0.1M sodium phosphate buffer (containing 0.1% DMSO) with different pH of pipenodo-PPhR, respectively. FIG. 1c represents a plot of the ratio of absorption intensity to pH and the pKa value of the protonation reaction calculated thereby. FIG. 1f shows a plot of the fluorescence intensity ratio against pH and the pKa value of the protonation reaction calculated thereby.

pipeindo−PPhRはSiローダミン(SiR)のpHプローブと同様に、酸性でプロトン化されることで吸収波長が734nmから645nmに大きく短波長シフトした(図1a、b)。一方、吸収波長はSiRよりも60−70nm長波長化し、酸性型、塩基性型いずれにおいても近赤外領域に吸収を有していた。
pKは吸収スペクトルの変化から7.4と算出され、SiRよりも約1酸性側にシフトした(図1c)。これは、P=O基が電子求引基であるためピペラジンの電子密度を低下させ、塩基性を減弱させているためだと考えられる。また、いずれの型においても微弱蛍光を示し、蛍光波長を700nm台に有していた(図1d)。640nmと730nmで励起した際の蛍光強度の比を取ることで蛍光のレシオ測定も可能で、蛍光のレシオ値の変化からはpK7.6と算出された(図1e,f)。ただし、蛍光量子収率が最大で1%程度と小さい値であった。
Pipepeindo-PPhR, like the pH probe of Si rhodamine (SiR), was acidic and protonated, and its absorption wavelength was greatly shifted from 734 nm to 645 nm (FIGS. 1a and b). On the other hand, the absorption wavelength was 60-70 nm longer than that of SiR, and both the acidic type and the basic type had absorption in the near infrared region.
pK a is calculated as 7.4 from the change in the absorption spectrum was shifted to about 1 more acidic than the SiR (Figure 1c). This is thought to be because the P = O group is an electron-attracting group, thereby reducing the electron density of piperazine and reducing the basicity. In addition, all types showed weak fluorescence, and had a fluorescence wavelength in the 700 nm range (FIG. 1d). By taking the ratio of the fluorescence intensity when excited at 640 nm and 730 nm, it is possible to measure the ratio of the fluorescence, and it was calculated as pK a 7.6 from the change in the ratio value of the fluorescence (FIGS. 1e and f). However, the fluorescence quantum yield was a small value of about 1% at the maximum.

[実施例2]
化合物1(pipeindo−PPhR)の蛍光量子収率が低い原因は、キサンテン環左右の電子密度の偏りが大きいためだと考え、電子供与能の高いインドリンを電子供与能の低いジエチルアニリンに置換した化合物2(pipediEt−PPhR(pEPPR))を合成し、その光学特性を評価した。
その結果、蛍光量子収率は酸性から中性にかけて9.4%から6.7%を示し、pipeindo−PPhRの蛍光量子収率1%以下から大幅に改善されることが明らかになった(図2a)。また、pEPPRの吸収・蛍光波長は依然として近赤外領域に吸収・蛍光波長を有していた(図2b、d)。650nm、710nmで励起した際の730nmの蛍光強度の比をプロットすると、蛍光レシオ値の変化が観察され、pHプローブとして機能することが分かった(図2e,f)。ただ、pK7.4及び7.9と算出され、弱酸性から中性のイメージングを行うためにはpKを7程度まで低下させるのが望ましいと考えられる(図2c、f)。
[Example 2]
The reason why the fluorescence quantum yield of compound 1 (pipeindo-PPhR) is low is thought to be due to the large bias of the electron density on the left and right of the xanthene ring. 2 (pipediEt-PPhR (pEPPR)) was synthesized and its optical properties were evaluated.
As a result, the fluorescence quantum yield was 9.4% to 6.7% from acidic to neutral, and it was revealed that the fluorescence quantum yield of pipenedo-PPhR was greatly improved from 1% or less (Fig. 2a). Moreover, the absorption / fluorescence wavelength of pEPPR still had the absorption / fluorescence wavelength in the near infrared region (FIGS. 2b and 2d). When the ratio of the fluorescence intensity at 730 nm when excited at 650 nm and 710 nm was plotted, a change in the fluorescence ratio value was observed, which proved to function as a pH probe (FIGS. 2e and f). However, it is calculated as pK a 7.4 and 7.9, and it is considered desirable to reduce pK a to about 7 in order to perform weakly acidic to neutral imaging (FIGS. 2c and f).

[実施例3〜5]
pKの最適化を目的として合成した3つの誘導体Me−pEPPR、Et−pEPPR、iPr−pEPPR(化合物3〜5)について光学特性を調べた。いずれも、pEPPRと比較して吸収・蛍光スペクトル、蛍光量子収率に大きな変化は与えない一方、pKには変化が見られた(図3、4、5)。特に、Et−pEPPR、Me−pEPPRのpKは生体内の酸性環境を観察するのに適した7.0付近の値を示した。そこで、Me−pEPPRを以降のpHイメージングの検討に用いることとした。
[Examples 3 to 5]
Three derivatives Me-pEPPR the optimization of pK a was synthesized for the purpose, Et-pEPPR, for iPr-pEPPR (Compound 3-5) was examined optical properties. Both absorption and fluorescence spectra compared to PEPPR, while not give significant change in fluorescence quantum yield, the pK a change was observed (Fig. 3,4,5). In particular, Et-pEPPR, pK a of the Me-pEPPR indicated a value of around 7.0 which is suitable for observing the acidic environment in the body. Therefore, Me-pEPPR was used for the subsequent investigation of pH imaging.

[実施例6]
Me−pEPPRを用いたレシオイメージング
Me−pEPPRを用いて実際にpHのレシオイメージングが可能かどうかを検討した。In vivoイメージング装置Maestro(PerkinElmer)で661nm、704nmの2波長で励起し、それぞれの蛍光像のレシオ画像を構築することによりpHの蛍光レシオイメージングに適用可能かを調べた。
[Example 6]
Ratio imaging using Me-pEPPR It was examined whether ratio imaging of pH was actually possible using Me-pEPPR. Excitation was performed with two wavelengths of 661 nm and 704 nm with an in vivo imaging apparatus Maestro (PerkinElmer), and a ratio image of each fluorescence image was constructed to examine whether it was applicable to fluorescence ratio imaging of pH.

図6a及び6cは、0.1Mナトリウムリン酸バッファー中2μMのMe−pEPPRの蛍光レシオイメージを示す。図6b及び6dは、pHに対する蛍光強度比とpKaを表す。エラーバーは標準誤差を示す(n=3)。
励起フィルター;661nm:641−681nm、704nm:684−729nm、発光;740−850nm with 740nm LPフィルター
FIGS. 6a and 6c show fluorescence ratio images of 2 μM Me-pEPPR in 0.1 M sodium phosphate buffer. Figures 6b and 6d represent the ratio of fluorescence intensity to pH and pKa. Error bars indicate standard error (n = 3).
Excitation filter: 661 nm: 641-681 nm, 704 nm: 684-729 nm, emission: 740-850 nm with 740 nm LP filter

図6a及び6bから、Me−pEPPRは、pHの蛍光レシオイメージングに適用可能であることが示される。特に、生体内に多い弱酸性から中性のpH6.0−7.4においてはpH0.2の違いを検出することができる感度の高さを示し、検量線を直線近似することができた(図6c、6d)。
以下のイメージングにおいてもこの条件で蛍光レシオイメージングを行った。
FIGS. 6a and 6b show that Me-pEPPR is applicable to pH fluorescence ratio imaging. In particular, in the weakly acidic to neutral pH 6.0 to 7.4 in the living body, the sensitivity was high enough to detect the difference of pH 0.2, and the calibration curve was linearly approximated ( 6c, 6d).
In the following imaging, fluorescence ratio imaging was performed under these conditions.

[実施例7]
高分子担体へのラベル化
プローブを水溶性高分子担体であるデキストランにラベル化することでin vivoイメージングへの応用を検討した。そこで、デキストランへのラベル化によるプローブ特性の変化について調べた。Me−pEPPRの活性エステル体を合成し、以下のプロトコルでラベル化を行った。
[Example 7]
The application to in vivo imaging was examined by labeling the probe labeled on the polymer carrier with dextran, which is a water-soluble polymer carrier. Therefore, changes in probe characteristics due to labeling with dextran were investigated. An active ester form of Me-pEPPR was synthesized and labeled according to the following protocol.

Figure 2018090536
Figure 2018090536

ラベル化のプロトコル
(1)40kDa Dextran、Amino(登録商標)を0.1M NaHCO水溶液に溶解した(0.25mM)。−(a)
(2)Me−pEPPR−SEを0.1M NaHCO水溶液/40%DMSOに溶解した。−(b)
(3)(a)と(b)を1:1で素早く混合し、室温で1時間ボルテックスした。
(4)デキストランラベル化体をPD−10でPBS(pH7.4)を溶出溶媒に用い、分離した。−(c)
(5)(c)をPD−10でmiliQを溶出溶媒に用い、脱塩した。
(6)凍結乾燥し、miliQに再び溶解し、1mMの溶液を調製し、測定・イメージングに使用した。
Labeling Protocol (1) 40 kDa Dextran, Amino (registered trademark) was dissolved in 0.1 M NaHCO 3 aqueous solution (0.25 mM). -(A)
(2) Me-pEPPR-SE was dissolved in 0.1M NaHCO 3 aqueous solution / 40% DMSO. -(B)
(3) (a) and (b) were quickly mixed 1: 1 and vortexed at room temperature for 1 hour.
(4) The dextran-labeled product was separated with PD-10 using PBS (pH 7.4) as an elution solvent. -(C)
(5) (c) was desalted with PD-10 using miliQ as an elution solvent.
(6) Freeze-dried and re-dissolved in miliQ to prepare a 1 mM solution, which was used for measurement and imaging.

図7aは、デキストランに様々な当量のMe−pEPPRを標識したプローブ(Dex−Me−pEPPR)の光物理的特性を示す。同図から、Dex−Me−pEPPRはそのラベル化数(DOL)に関わらずデキストラン標識前とpK、蛍光量子収率に大きな変化は示さず、pHプローブとして機能することが分かった(図7a)。
また、図7bは、Me−pEPPR又はDex−Me−pEPPR(DOL5.7)を担持させたA549細胞の共焦点蛍光顕微鏡イメージを示す。細胞表面を白の点線で示した。図7bから、デキストランに結合させることで、プローブを細胞外に滞留させることができることが示される(図7b)。
以下のin vivoイメージングでは、DOL5.7もしくは1.4のDex−Me−pEPPRを用いた。
FIG. 7a shows the photophysical properties of a probe (Dex-Me-pEPPR) labeled with various equivalents of Me-pEPPR on dextran. From the figure, it was found that Dex-Me-pEPPR functions as a pH probe with no significant change in pK a and fluorescence quantum yield before dextran labeling, regardless of the number of labels (DOL) (FIG. 7a). ).
Moreover, FIG. 7b shows the confocal fluorescence microscope image of A549 cell which carry | supported Me-pEPPR or Dex-Me-pEPPR (DOL5.7). The cell surface is indicated by a white dotted line. FIG. 7b shows that the probe can be retained extracellularly by binding to dextran (FIG. 7b).
In the following in vivo imaging, DOL5.7 or 1.4 Dex-Me-pEPPR was used.

[実施例8]
消化管のin vivoイメージング
消化管のpHは胃の酸性に始まり、小腸上部で膵液によって中和される。また、小腸下部から大腸にかけては腸内細菌の産生する乳酸によりpH5−6程度の弱酸性になることが知られている。腸のpHを定量することができれば、腸内細菌の働きに関しての研究に大きな進歩を与える。そこで、腸のpHを観察できるか以下のプロトコルにより検討を行った。
[Example 8]
In vivo imaging of the gastrointestinal tract The pH of the gastrointestinal tract begins with the acidity of the stomach and is neutralized by pancreatic juice in the upper small intestine. In addition, it is known that from the lower small intestine to the large intestine, it becomes weakly acidic at about pH 5-6 by lactic acid produced by enteric bacteria. If the pH of the intestine can be quantified, great progress will be made in research on the function of intestinal bacteria. Therefore, the following protocol was used to examine whether the intestinal pH could be observed.

プロトコル
マウスに蛍光プローブDex−Me−pEPPR(DOL=5.7)を経口投与し、2時間後に開腹し、蛍光レシオイメージングを行った。
Fluorescent probe Dex-Me-pEPPR (DOL = 5.7) was orally administered to protocol mice, and laparotomy was performed after 2 hours, and fluorescence ratio imaging was performed.

図8は、20μMのDex−Me−pEPPR(DOL=5.7)(20μL)を経口投与後2時間でのマウスの胃腸のpHの蛍光イメージを示す。図8のaは、白色光イメージで、消化管を白の点線で示した。図8のbは、Ex/Em=661(641−681)nmでの蛍光イメージであり、図8のcは、Ex/Em=704(684−729)nmでの蛍光イメージである(740−830nm with 740nm LP filter)。図8のdは、bとcとのレシオイメージである(Ex661/Ex704)。
図8のdで示されるように、小腸(S.I.)の中性に始まり、大腸(L.I.)に近づくにつれ酸性化している様子を観察することに成功した。
FIG. 8 shows a fluorescence image of gastrointestinal pH of mice 2 hours after oral administration of 20 μM Dex-Me-pEPPR (DOL = 5.7) (20 μL). FIG. 8A is a white light image, and the digestive tract is indicated by a white dotted line. B in FIG. 8 is a fluorescence image at Ex / Em = 661 (641-681) nm, and c in FIG. 8 is a fluorescence image at Ex / Em = 704 (684-729) nm (740− 830 nm with 740 nm LP filter). FIG. 8D is a ratio image of b and c (Ex661 / Ex704).
As shown in FIG. 8d, the inventors succeeded in observing a state in which the small intestine (SI) started to be neutral and was acidified as it approached the large intestine (LI).

[実施例9]
胃のin vivoイメージング
胃のpHは酸性に保たれているが、酸の酸性過剰により逆流性食道炎を来たすことがある。そのため、胃のpHを中性まで上げる制酸薬の投与が必要となるが、制酸薬の開発において胃のpHをモニターすることのできる技術が重要となる。そこで、既存の制酸薬投与による胃のpH変化を観察できるか以下のプロトコルにより検討を行った。
プロトコル
蛍光観察の2時間前、5分前の2回、マウスに蛍光プローブDex−Me−pEPPR(DOL=5.7)を経口投与し、開腹後に蛍光レシオイメージングを行った。
[Example 9]
In vivo imaging of the stomach Although the pH of the stomach is kept acidic, acid reflux may cause reflux esophagitis. Therefore, it is necessary to administer an antacid that raises the stomach pH to neutrality, but a technique capable of monitoring the stomach pH is important in the development of an antacid. Therefore, the following protocol was used to examine whether the change in gastric pH caused by the administration of existing antacids could be observed.
The fluorescence probe Dex-Me-pEPPR (DOL = 5.7) was orally administered to mice 2 hours before and 5 minutes before protocol fluorescence observation, and fluorescence ratio imaging was performed after laparotomy.

図9は、20μMのDex−Me−pEPPR(DOL=5.7)(20μL×2)を経口投与後(上段)、及び、NaHCO水溶液(胃の制酸薬)投与後(下段)のマウスの胃腸のpHの蛍光イメージを示す。図9のa、eは、白色光イメージで、消化管を白の点線で示した。図8のb、fは、Ex/Em=661(641−681)nmでの蛍光イメージであり、図8のc、gは、Ex/Em=704(684−729)nmでの蛍光イメージである(740−830nm with 740nm LP filter)。図8のd、hは、夫々、bとc、fとgとのレシオイメージである(Ex661/Ex704)。
その結果、図9のhに示されるように、制酸約投与による胃のpHの中性化をすることに成功した(図9)。
FIG. 9 shows mice after oral administration of 20 μM Dex-Me-pEPPR (DOL = 5.7) (20 μL × 2) (upper row) and after administration of an aqueous NaHCO 3 solution (stomach antacid) (lower row). 2 shows fluorescent images of gastrointestinal pH. 9a and 9e are white light images, and the digestive tract is indicated by a white dotted line. B and f in FIG. 8 are fluorescence images at Ex / Em = 661 (641-681) nm, and c and g in FIG. 8 are fluorescence images at Ex / Em = 704 (684-729) nm. Yes (740-830 nm with 740 nm LP filter). In FIG. 8, d and h are ratio images of b and c and f and g, respectively (Ex661 / Ex704).
As a result, as shown in FIG. 9 h, the gastric pH was successfully neutralized by administration of about antacid (FIG. 9).

[実施例10]
血中投与による腫瘍のin vivo pHイメージング
がん細胞においては解糖系が亢進し、その生成物である乳酸由来のHが細胞内で過剰に産生される。そのため、細胞内を中性に保つためこのHを細胞外に排出するためのHトランスポーターや酸としてのCOを代謝するためのCA9などが過剰に発現しており、がん細胞周辺の細胞外pHは6.5−7.0程度に低下していることが報告されている。また、がん細胞周辺のpHの低下により、がん細胞の浸潤能が上昇することがこれまでの研究で示唆されており、がんの転移の原因の1つと考えられている。このように、がん細胞周辺の酸性環境のイメージングが達成されれば、がんに関する基礎研究や、抗がん剤の薬効評価などに貢献できる。そこで、以下のプロトコルを用いて、血中投与による腫瘍のin vivo pHイメージングを行った。
プロトコル
蛍光観察の1時間前にマウスに蛍光プローブDex−Me−pEPPR (DOL=1.4)を静脈内投与し、皮膚を切開後に蛍光レシオイメージングを行った。
[Example 10]
In vivo pH imaging of tumors by blood administration In cancer cells, the glycolysis is enhanced, and the product H + derived from lactic acid is excessively produced in the cells. Therefore, in order to keep the inside of the cell neutral, H + transporter for discharging this H + out of the cell and CA9 for metabolizing CO 2 as an acid are overexpressed, and the cancer cell periphery It has been reported that the extracellular pH of these drops to about 6.5-7.0. In addition, previous studies have suggested that the invasion ability of cancer cells is increased by lowering the pH around the cancer cells, which is considered to be one of the causes of cancer metastasis. Thus, if imaging of the acidic environment around cancer cells is achieved, it can contribute to basic research on cancer and evaluation of the efficacy of anticancer agents. Therefore, in vivo pH imaging of tumors by blood administration was performed using the following protocol.
One hour before the protocol fluorescence observation, a fluorescent probe Dex-Me-pEPPR (DOL = 1.4) was intravenously administered to the mice, and fluorescence ratio imaging was performed after incision of the skin.

図10a及び図10bは、Colon26腫瘍モデルマウスにDex−Me−pEPPR(DOL=1.4)(140μM、100μL)を静脈内投与後1時間における蛍光レシオイメージを示す。図10aは、水を与えたマウスでの蛍光イメージを、図10bは、200mMのNaHCO水溶液を与えたマウスでの蛍光イメージを示す。図中、Kは腎臓を、Tは腫瘍を表す。(Ex/Em=661(641−681)nm又は704(684−729)nmである。(740−830nm with 740nm LP filter))
図10cは、水を与えたマウス(mock)及び200mMのNaHCOを与えたマウス(NaHCO)のpHヒストグラムを示す。図10dは、水を与えたマウス(mock)及び200mMのNaHCOを与えたマウス(NaHCO)の平均pHを表す(エラーバー:S.E.(n=2))。
正常部位はpH7.3と中性を示したが、腫瘍付近はpH6.9を示し、これまでの報告にあるpH6.5−7.0付近に酸性化している様子がイメージングすることに成功した(図10a、10c及び10d)。また、薬物(NaHCO水溶液)投与により中和され、中性化する様子も観察できた(図10b、10c、10d)。
10a and 10b show fluorescence ratio images at 1 hour after intravenous administration of Dex-Me-pEPPR (DOL = 1.4) (140 μM, 100 μL) to Colon 26 tumor model mice. FIG. 10a shows a fluorescence image in a mouse fed with water, and FIG. 10b shows a fluorescence image in a mouse fed with 200 mM NaHCO 3 aqueous solution. In the figure, K represents the kidney and T represents the tumor. (Ex / Em = 661 (641-681) nm or 704 (684-729) nm. (740-830 nm with 740 nm LP filter))
FIG. 10c shows pH histograms of mice fed with water (mock) and mice fed with 200 mM NaHCO 3 (NaHCO 3 ). FIG. 10d represents the mean pH of mice fed with water (mock) and mice fed with 200 mM NaHCO 3 (NaHCO 3 ) (error bar: SE (n = 2)).
The normal site showed neutrality at pH 7.3, but the vicinity of the tumor showed pH 6.9, and it was succeeded in imaging that acidified around pH 6.5-7.0 as reported in the past. (FIGS. 10a, 10c and 10d). In addition, neutralization and neutralization by administration of a drug (NaHCO 3 aqueous solution) could be observed (FIGS. 10b, 10c, and 10d).

[実施例11]
腎臓のin vivo pHイメージング
腎尿細管におけるトランスポーター機能の障害は、腎臓pHそして全身性のpHの変化を引き起こし、アシドーシスやアルカローシスに陥る。このような腎機能障害に対しては薬物治療が有効な治療の1つとなるが、薬剤開発において薬物投与による腎機能の評価を行うことが重要である。そこで、以下のプロ所を用いて、薬剤投与による腎臓のpH変化を検出できるか検討を行った。
プロトコル
蛍光観察の1時間前にマウスに蛍光プローブDex−Me−pEPPR(DOL=1.4)を静脈内投与し、皮膚を切開後に蛍光レシオイメージングを行った。
[Example 11]
In vivo pH imaging of the kidney Impaired transporter function in renal tubules causes changes in renal and systemic pH, leading to acidosis and alkalosis. Drug treatment is one of the effective treatments for such renal dysfunction, but it is important to evaluate renal function by drug administration in drug development. Therefore, the following professional sites were used to examine whether changes in renal pH due to drug administration could be detected.
One hour before the protocol fluorescence observation, a fluorescent probe Dex-Me-pEPPR (DOL = 1.4) was intravenously administered to mice, and fluorescence ratio imaging was performed after incision of the skin.

図11a及び11bは、マウスにDex−Me−pEPPR(DOL=1.4)(140μM、100μL)を静脈内投与後1時間における蛍光レシオイメージを示す。図11aは、生理食塩水を1週間経口投与したマウスでの蛍光イメージを、図11bは、アセタゾラミドを1週間経口投与したマウスでの蛍光イメージを示す。図中、腎臓を白矢印で示す。(Ex/Em=661(641−681)nm又は704(684−729)nmである。(740−830nm with 740nm LP filter))
図11cは、生理食塩水を1週間経口投与したマウス(mock)及びアセタゾラミドを1週間経口投与したマウス(AZM)の平均pHを表す(エラーバー:S.E.(n=3))。
図11cで示すように、薬物アセタゾラミド投与により腎臓(尿)のpH上昇が観察された(図11c)。
ADDIN EN.REFLIST
FIGS. 11a and 11b show fluorescence ratio images 1 hour after intravenous administration of Dex-Me-pEPPR (DOL = 1.4) (140 μM, 100 μL) to mice. FIG. 11a shows a fluorescence image in a mouse orally administered with physiological saline for 1 week, and FIG. 11b shows a fluorescence image in a mouse orally administered with acetazolamide for 1 week. In the figure, the kidney is indicated by a white arrow. (Ex / Em = 661 (641-681) nm or 704 (684-729) nm. (740-830 nm with 740 nm LP filter))
FIG. 11 c shows the average pH of mice (mock) orally administered with saline for 1 week and mice (AZM) orally administered with acetazolamide for 1 week (error bar: SE (n = 3)).
As shown in FIG. 11c, an increase in the pH of the kidney (urine) was observed by administration of the drug acetazolamide (FIG. 11c).
ADDIN EN.REFLIST

Claims (15)

以下の一般式(I):
Figure 2018090536
(式中、
は、水素原子を示すか、又はベンゼン環上に存在する1ないし3個の同一又は異なる一価の置換基を示し、Rは、同一であっても異なっていてもよく;
2a及びR2bは、それぞれ独立に、一価の置換基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
は、置換されていてもよいフェニル基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6個のアルキル基を示し、
及びRは一緒になってR及びRが結合している窒素原子を含む4〜7員のヘテロシクリルを形成していてもよく、
又はR、或いは、R及びRの両方は、夫々、R、Rと一緒になって、R、Rが結合している窒素原子を含む5〜7員のヘテロシクリル又はヘテロアリールを形成していてもよく、環構成員として酸素原子、窒素原子及び硫黄原子からなる群から選択される1〜3個の更なるヘテロ原子を含有していてもよく、更に該ヘテロシクリル又はヘテロアリールは、炭素数1〜6個のアルキル、炭素数2〜6個のアルケニル、又は炭素数2〜6個のアルキニル、炭素数6〜10個のアラルキル基、炭素数6〜10個のアルキル置換アルケニル基で置換されていてもよく;
10は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又は炭素数1〜6個のフッ素化アルキル基を示す。)
で表される化合物又はその塩。
The following general formula (I):
Figure 2018090536
(Where
R 1 represents a hydrogen atom or 1 to 3 identical or different monovalent substituents present on the benzene ring, and R 1 may be the same or different;
R 2a and R 2b each independently represent a monovalent substituent;
R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogen atom;
R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom;
R 7 represents an optionally substituted phenyl group;
R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 8 and R 9 together may form a 4-7 membered heterocyclyl containing the nitrogen atom to which R 8 and R 9 are attached;
R 8 or R 9 , or both R 8 and R 9 together with R 3 , R 5 , respectively, are 5- to 7-membered heterocyclyls containing the nitrogen atom to which R 8 , R 9 is attached. Or a heteroaryl may be formed, and may contain 1 to 3 further heteroatoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom as a ring member, and the heterocyclyl. Alternatively, heteroaryl is alkyl having 1 to 6 carbons, alkenyl having 2 to 6 carbons, or alkynyl having 2 to 6 carbons, aralkyl group having 6 to 10 carbons, 6 to 10 carbons Optionally substituted with an alkyl-substituted alkenyl group;
R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. )
Or a salt thereof.
2a及びR2bは、それぞれ独立に、炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数1〜6個のアルコキシ基又はハロゲン原子である、請求項1に記載の化合物又はその塩。 The compound or a salt thereof according to claim 1, wherein R 2a and R 2b are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom. 2a及びR2bは、炭素数1〜6個のアルキル基である、請求項2に記載の化合物又はその塩。 R2a and R2b are the compounds or its salt of Claim 2 which is a C1-C6 alkyl group. 2a及びR2bは、それぞれ独立に、メチル基又はエチル基である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の化合物又はその塩。 The compound or a salt thereof according to any one of claims 1 to 3, wherein R 2a and R 2b are each independently a methyl group or an ethyl group. 10は、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロエチル基である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物又はその塩。 R 10 is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a trifluoromethyl group or a trifluoroethyl group, a compound or a salt thereof according to any one of claims 1 to 4. 及びRは、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はエチル基である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の化合物又はその塩。 The compound or a salt thereof according to any one of claims 1 to 5, wherein R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group. は、いずれも水素原子である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の化合物又はその塩。 The compound or a salt thereof according to any one of claims 1 to 6, wherein R 1 is a hydrogen atom. の少なくとも1つは、カルボキシ基、カルボキシ基を有するアルキル基、エステル基、アルキルエステル基、アミノ基、アミド基、アルキルアミノ基、イソチオシアネート基、塩化スルホニル基、ハロアルキル基、ハロアセトアミド基、アジド基、又はアルキニル基から選ばれる請求項1〜6のいずれか1項に記載の化合物又はその塩。 At least one of R 1 is a carboxy group, an alkyl group having a carboxy group, an ester group, an alkyl ester group, an amino group, an amide group, an alkylamino group, an isothiocyanate group, a sulfonyl chloride group, a haloalkyl group, a haloacetamide group, The compound or salt thereof according to any one of claims 1 to 6, which is selected from an azide group or an alkynyl group. の少なくとも1つは、カルボキシ基、カルボキシル基を有するアルキル基、アミノ基、アミド基である、請求項8に記載の化合物又はその塩。 The compound or a salt thereof according to claim 8, wherein at least one of R 1 is a carboxy group, an alkyl group having a carboxyl group, an amino group, or an amide group. 以下の一般式(II):
Figure 2018090536
(式中、
2a及びR2bは、それぞれ独立に、一価の置換基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
は、置換されていてもよいフェニル基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6個のアルキル基を示し、
及びRは一緒になってR及びRが結合している窒素原子を含む4〜7員のヘテロシクリルを形成していてもよく、
又はR、或いは、R及びRの両方は、夫々、R、Rと一緒になって、R、Rが結合している窒素原子を含む5〜7員のヘテロシクリル又はヘテロアリールを形成していてもよく、環構成員として酸素原子、窒素原子及び硫黄原子からなる群から選択される1〜3個の更なるヘテロ原子を含有していてもよく、更に該ヘテロシクリル又はヘテロアリールは、炭素数1〜6個のアルキル、炭素数2〜6個のアルケニル、又は炭素数2〜6個のアルキニル、炭素数6〜10個のアラルキル基、炭素数6〜10個のアルキル置換アルケニル基で置換されていてもよく;
10は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又は炭素数1〜6個のフッ素化アルキル基を示し;
Xは、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基がTと結合した後の構造を示し;
Tは、架橋基を示し、該架橋基は、その片方または両方の端部に、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基、ラベル部位又は標的集積部位と結合することができる官能基を有してもよく;
’は、水素、又は同一又は異なる一価の置換基であり;
mは1〜2の整数であり、nは1〜2の整数であり、但し、m+n=3である;
で表される化合物又はその塩。
The following general formula (II):
Figure 2018090536
(Where
R 2a and R 2b each independently represent a monovalent substituent;
R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogen atom;
R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom;
R 7 represents an optionally substituted phenyl group;
R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 8 and R 9 together may form a 4-7 membered heterocyclyl containing the nitrogen atom to which R 8 and R 9 are attached;
R 8 or R 9 , or both R 8 and R 9 together with R 3 , R 5 , respectively, are 5- to 7-membered heterocyclyls containing the nitrogen atom to which R 8 , R 9 is attached. Or a heteroaryl may be formed, and may contain 1 to 3 further heteroatoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom as a ring member, and the heterocyclyl. Alternatively, heteroaryl is alkyl having 1 to 6 carbons, alkenyl having 2 to 6 carbons, or alkynyl having 2 to 6 carbons, aralkyl group having 6 to 10 carbons, 6 to 10 carbons Optionally substituted with an alkyl-substituted alkenyl group;
R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms;
X represents a structure after a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site is bonded to T;
T represents a bridging group, and the bridging group can be bonded to a functional group, a label site or a target accumulation site capable of introducing a label site or a target accumulation site at one or both ends thereof. May have a functional group;
R 1 ′ is hydrogen or the same or different monovalent substituent;
m is an integer of 1 to 2 and n is an integer of 1 to 2, provided that m + n = 3;
Or a salt thereof.
以下の一般式(III):
Figure 2018090536
(式中、
2a及びR2bは、それぞれ独立に、一価の置換基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
は、置換されていてもよいフェニル基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6個のアルキル基を示し、
及びRは一緒になってR及びRが結合している窒素原子を含む4〜7員のヘテロシクリルを形成していてもよく、
又はR、或いは、R及びRの両方は、夫々、R、Rと一緒になって、R、Rが結合している窒素原子を含む5〜7員のヘテロシクリル又はヘテロアリールを形成していてもよく、環構成員として酸素原子、窒素原子及び硫黄原子からなる群から選択される1〜3個の更なるヘテロ原子を含有していてもよく、更に該ヘテロシクリル又はヘテロアリールは、炭素数1〜6個のアルキル、炭素数2〜6個のアルケニル、又は炭素数2〜6個のアルキニル、炭素数6〜10個のアラルキル基、炭素数6〜10個のアルキル置換アルケニル基で置換されていてもよく;
10は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又は炭素数1〜6個のフッ素化アルキル基を示し;
Xは、ラベル部位又は標的集積部位を導入することが可能な官能基がTと結合した後の構造を示し;
T’は、存在する場合は、架橋基がSと結合した後の構造であり;
Sは。ラベル部位又は標的集積部位を示し;
’は、水素、又は同一又は異なる一価の置換基であり;
mは1〜2の整数であり、nは1〜2の整数であり、但し、m+n=3である;
で表される化合物又はその塩。
The following general formula (III):
Figure 2018090536
(Where
R 2a and R 2b each independently represent a monovalent substituent;
R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogen atom;
R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom;
R 7 represents an optionally substituted phenyl group;
R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 8 and R 9 together may form a 4-7 membered heterocyclyl containing the nitrogen atom to which R 8 and R 9 are attached;
R 8 or R 9 , or both R 8 and R 9 together with R 3 , R 5 , respectively, are 5- to 7-membered heterocyclyls containing the nitrogen atom to which R 8 , R 9 is attached. Or a heteroaryl may be formed, and may contain 1 to 3 further heteroatoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom as a ring member, and the heterocyclyl. Alternatively, heteroaryl is alkyl having 1 to 6 carbons, alkenyl having 2 to 6 carbons, or alkynyl having 2 to 6 carbons, aralkyl group having 6 to 10 carbons, 6 to 10 carbons Optionally substituted with an alkyl-substituted alkenyl group;
R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms;
X represents a structure after a functional group capable of introducing a label site or a target accumulation site is bonded to T;
T ′, if present, is the structure after the bridging group is attached to S;
S. Indicates the label site or target accumulation site;
R 1 ′ is hydrogen or the same or different monovalent substituent;
m is an integer of 1 to 2 and n is an integer of 1 to 2, provided that m + n = 3;
Or a salt thereof.
−X−(T’)−Sは、以下の構造を有する、請求項11に記載の化合物又はその塩。
Figure 2018090536
-X- (T ')-S has the following structure, The compound of Claim 11 or its salt.
Figure 2018090536
以下の一般式(IV):
Figure 2018090536
(式中、
2a及びR2bは、それぞれ独立に、一価の置換基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又はハロゲン原子を示し;
は、置換されていてもよいフェニル基を示し;
及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6個のアルキル基を示し、
及びRは一緒になってR及びRが結合している窒素原子を含む4〜7員のヘテロシクリルを形成していてもよく、
又はR、或いは、R及びRの両方は、夫々、R、Rと一緒になって、R、Rが結合している窒素原子を含む5〜7員のヘテロシクリル又はヘテロアリールを形成していてもよく、環構成員として酸素原子、窒素原子及び硫黄原子からなる群から選択される1〜3個の更なるヘテロ原子を含有していてもよく、更に該ヘテロシクリル又はヘテロアリールは、炭素数1〜6個のアルキル、炭素数2〜6個のアルケニル、又は炭素数2〜6個のアルキニル、炭素数6〜10個のアラルキル基、炭素数6〜10個のアルキル置換アルケニル基で置換されていてもよく;
10は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基又は炭素数1〜6個のフッ素化アルキル基を示し;
Xは、生体高分子標識部位を導入することが可能な官能基がTと結合した後の構造を示し;
T’は、存在する場合は、架橋基がDxと結合した後の構造であり;
Dxは、デキストランを示し;
’は、水素、又は同一又は異なる一価の置換基であり;
mは1〜2の整数であり、nは1〜2の整数であり、但し、m+n=3であり;
pは、デキストランとの結合当量を示す;
で表される化合物又はその塩。
The following general formula (IV):
Figure 2018090536
(Where
R 2a and R 2b each independently represent a monovalent substituent;
R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogen atom;
R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom;
R 7 represents an optionally substituted phenyl group;
R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 8 and R 9 together may form a 4-7 membered heterocyclyl containing the nitrogen atom to which R 8 and R 9 are attached;
R 8 or R 9 , or both R 8 and R 9 together with R 3 , R 5 , respectively, are 5- to 7-membered heterocyclyls containing the nitrogen atom to which R 8 , R 9 is attached. Or a heteroaryl may be formed, and may contain 1 to 3 further heteroatoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom as a ring member, and the heterocyclyl. Alternatively, heteroaryl is alkyl having 1 to 6 carbons, alkenyl having 2 to 6 carbons, or alkynyl having 2 to 6 carbons, aralkyl group having 6 to 10 carbons, 6 to 10 carbons Optionally substituted with an alkyl-substituted alkenyl group;
R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms;
X represents a structure after a functional group capable of introducing a biopolymer labeling site is bonded to T;
T ′, if present, is the structure after the bridging group is attached to Dx;
Dx represents dextran;
R 1 ′ is hydrogen or the same or different monovalent substituent;
m is an integer from 1 to 2 and n is an integer from 1 to 2, provided that m + n = 3;
p represents the binding equivalent to dextran;
Or a salt thereof.
請求項1〜13のいずれか1項に記載の化合物又はその塩を含む蛍光プローブ。   The fluorescent probe containing the compound or its salt of any one of Claims 1-13. 細胞内の酸性領域の測定方法であって、
(a)請求項1〜14に記載の化合物又はその塩を細胞内に導入する工程、及び
(b)当該化合物又はその塩が細胞内で発する蛍光を測定する工程
を含む方法。
A method for measuring an acidic region in a cell,
A method comprising the steps of (a) introducing the compound or salt thereof according to claims 1 to 14 into a cell, and (b) measuring fluorescence emitted from the compound or salt thereof in the cell.
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