JP2019527289A5 - - Google Patents

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超明色二量体またはポリマー色素およびその調製のための方法
本発明の実施形態は、概して、二量体およびポリマー蛍光性または着色色素の調製のための方法ならびにそのために有用な化合物に関する。
蛍光性および／または着色色素は、高感度検出試薬が望ましい用途に特に好適であることが公知である。試料中の特定の原料または成分を優先的に標識化することができる色素により、研究者は、その特定の原料または成分の存在、分量および／または位置を決定することが可能になる。加えて、特定のシステムを、多様な環境におけるそれらの空間的および時間的分布に関してモニターすることができる。
蛍光および比色法は、化学および生物学において極めて広範囲にわたっている。これらの方法は、生体分子の存在、構造、距離、配向、錯体形成および／または位置について有用な情報を与える。加えて、時間分解法は、動力学および反応速度論の測定においてますます使用されるようになっている。結果として、核酸およびタンパク質等の生体分子の蛍光または色標識のための多くの戦略が開発されてきた。生体分子の分析は、一般的には水性環境において発生することから、水溶性色素の開発および使用に焦点が合わせられてきた。
高度蛍光性または着色色素は、そのような色素の使用が、シグナルノイズ比を増大させ、他の関連利益を提供することから、望ましい。したがって、公知の蛍光性および／または着色部分からのシグナルを増大させるための試みが為されてきた。例えば、２つ以上の蛍光性および／または着色部分を含む二量体およびポリマー化合物は、そのような化合物がより明るい色素をもたらすであろうと期待して調製されてきた。しかしながら、分子内蛍光クエンチングの結果として、公知の二量体およびポリマー色素は、明度における所望の増大を達成していない。
故に、当該技術分野において、増大したモル明度（ｍｏｌａｒ ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）を有する水溶性色素の調製のための方法が必要である。理想的には、そのような色素およびバイオマーカーは、強く着色されているかまたは蛍光性であるべきであり、様々な色および蛍光性波長において利用可能であるべきである。本発明は、この必要性を満たし、さらに関連する利点を提供する。
手短に述べると、本発明の実施形態は、概して、生体分子等の分析物分子の視覚的検出を可能にする、水溶性、蛍光性および／または着色色素および／またはプローブとして有用な化合物、ならびにそれらの調製のための試薬に関する。色素を使用して分析物分子を視覚的に検出するための方法も記述される。さらなる実施形態は、そのような蛍光性および／または着色色素の調製に有用な方法および化合物を含む。
本発明の実施形態の水溶性、蛍光性または着色色素は、強く着色されており、かつ／または蛍光性であり、視覚的検査または他の手段によって容易に観察することができる。一部の実施形態において、化合物は、事前照射も化学的または酵素的活性化もなしに観察され得る。本明細書において記述されている通り、色素の適切な選択によって、様々な色の視覚的に検出可能な分析物分子が取得され得る。
一実施形態において、二量体またはポリマー色素を調製するための方法であって、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物：
Figure 2019527289
 (I)
を、構造（ＩＩ）の化合物：
Figure 2019527289
 (II)
と反応させるステップを含む、方法が提供される。
（式中、Ａ1、Ａ2、Ｂ1、Ｂ2、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4、Ｍ、Ｒ1、ｘ、ｙおよびｚは、本明細書において定義されている通りである）
異なる実施形態において、二量体またはポリマー色素を調製するための方法であって、構造（Ｉ）の第１の化合物：
Figure 2019527289
 (I)
を、構造（Ｉ）の第２の化合物と反応させるステップを含む、方法が提供される。
（式中、Ａ1、Ａ2、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｍ、Ｒ1およびｘは、本明細書において定義されている通りである）
他の実施形態は、下記の構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の１つを有する化合物に向けられる。
Figure 2019527289
 （式中、Ａ1、Ａ2，Ａ３、Ｇ1、Ｇ2、Ｇ３、Ｇ４、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4、Ｍ、Ｒ1、Ｔ、ａ、ｂ、ｃ、ｘおよびｙは、本明細書において定義されている通りである）
別の実施形態において、試料を染色するための方法であって、前記試料に、構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の化合物を、前記試料が適切な波長で照射された場合に光学的応答を生成するために十分な量で添加するステップを含む、方法が提供される。
また他の実施形態において、本開示は、分析物分子を視覚的に検出するための方法であって、
（ａ）（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の化合物を準備するステップと、
（ｂ）化合物をその視覚的特性によって検出するステップと
を含む、方法を提供する。
他の開示されている方法は、生体分子を視覚的に検出するための方法であって、
（ａ）構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の化合物を、１つまたは複数の生体分子と混合するステップと、
（ｂ）化合物をその視覚的特性によって検出するステップと
を含む、方法を含む。
他の実施形態は、分析物を視覚的に検出するための方法であって、
（ａ）Ａ1またはＡ2が、分析物に対する特異性を有する標的化部分との共有結合を含むリンカーを含む、構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の化合物を準備するステップと、（ｂ）化合物および分析物を混合し、それにより、標的化部分および分析物を会合させるステップと、
（ｃ）化合物をその視覚的特性によって検出するステップと
を含む、方法を提供する。
他の実施形態は、構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の化合物と、生体分子等の１つまたは複数の分析物分子とを含む、組成物に関する。１つまたは複数の生体分子の検出のための分析方法におけるそのような組成物の使用も提供される。
本発明のこれらおよび他の態様は、下記の詳細な記述を参照して明らかとなるであろう。
下記の記述において、本発明の種々の実施形態の徹底的な理解を提供するために、ある特定の具体的詳細が記載されている。しかしながら、当業者であれば、本発明はこれらの詳細なしに実践され得ることを理解するであろう。
文脈上他の意味に解すべき場合を除き、本明細書および請求項全体を通して、語「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」ならびに「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」等のその変化形は、オープンで包括的な意味で、すなわち、「を含むがこれらに限定されない」として解釈されるべきである。
本明細書全体を通して、「一実施形態」または「ある実施形態」への言及は、その実施形態に関係して記述されている特定の特色、構造または特徴が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。故に、本明細書全体を通して種々の場所における語句「一実施形態において」または「ある実施形態において」の出現は、必ずしもすべて同じ実施形態を指しているとは限らない。さらに、特定の特色、構造または特徴を、１つまたは複数の実施形態において任意の好適な様式で組み合わせてよい。
「アミノ」は、−ＮＨ2基を指す。
「カルボキシ」は、−ＣＯ2Ｈ基を指す。
「シアノ」は、−ＣＮ基を指す。
「ホルミル」は、−Ｃ（＝Ｏ）Ｈ基を指す。
「ヒドロキシ」または「ヒドロキシル」は、−ＯＨ基を指す。
「イミノ」は、＝ＮＨ基を指す。
「ニトロ」は、−ＮＯ2基を指す。
「オキソ」は、＝Ｏ置換基を指す。
「スルフヒドリル」は、−ＳＨ基を指す。
「チオキソ」は、＝Ｓ基を指す。
「アルキル」は、不飽和を含有せず、１〜１２個の炭素原子（Ｃ1−Ｃ12アルキル）、１〜８個の炭素原子（Ｃ1−Ｃ8アルキル）または１〜６個の炭素原子（Ｃ1−Ｃ6アルキル）を有し、単結合によって分子の残りに結合している、炭素および水素原子だけからなる直鎖または分枝状炭化水素鎖基、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、１−メチルエチル（イソ−プロピル）、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、１，１−ジメチルエチル（ｔ−ブチル）、３−メチルヘキシル、２−メチルヘキシル等を指す。本明細書において特に別段の定めがない限り、アルキル基は、置換されていてもよい。
「アルキレン」または「アルキレン鎖」は、不飽和を含有せず、１〜１２個の炭素原子を有する炭素および水素だけからなる、分子の残りをラジカル基と連結する直鎖または分枝状二価炭化水素鎖、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ｎ−ブチレン、エテニレン、プロペニレン、ｎ−ブテニレン、プロピニレン、ｎ−ブチニレン等を指す。アルキレン鎖は、単結合を介して分子の残りに、および単結合を介してラジカル基に結合している。アルキレン鎖の、分子の残りとの、およびラジカル基との結合点は、鎖内の１個の炭素またはいずれか２個の炭素を介するものであってよい。本明細書において特に別段の定めがない限り、アルキレンは、置換されていてもよい。
「アルケニレン」または「アルケニレン鎖」は、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を含有し、２〜１２個の炭素原子を有する、炭素および水素だけからなる、分子の残りをラジカル基と連結する直鎖または分枝状二価炭化水素鎖、例えば、エテニレン、プロペニレン、ｎ−ブテニレン等を指す。アルケニレン鎖は、単結合を介して分子の残りに、および二重結合または単結合を介してラジカル基に結合している。アルケニレン鎖の、分子の残りとの、およびラジカル基との結合点は、鎖内の１個の炭素またはいずれか２個の炭素を介するものであってよい。本明細書において特に別段の定めがない限り、アルケニレンは、置換されていてもよい。
「アルキニレン」または「アルキニレン鎖」は、少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を含有し、２〜１２個の炭素原子を有する、炭素および水素だけからなる、分子の残りをラジカル基と連結する直鎖または分枝状二価炭化水素鎖、例えば、エテニレン、プロペニレン、ｎ−ブテニレン等を指す。アルキニレン鎖は、単結合を介して分子の残りに、および二重結合または単結合を介してラジカル基に結合している。アルキニレン鎖の、分子の残りとの、およびラジカル基との結合点は、鎖内の１個の炭素またはいずれか２個の炭素を介するものであってよい。本明細書において特に別段の定めがない限り、アルキニレンは、置換されていてもよい。
「アルキルエーテル」は、少なくとも１つの炭素−炭素結合が炭素−酸素結合で置きかえられている、上記で定義されている通りの任意のアルキル基を指す。炭素−酸素結合は、（アルコキシ基と同様に）末端上にあってもよいし、または、炭素酸素結合は、内部にあってもよい（すなわち、Ｃ−Ｏ−Ｃ）。アルキルエーテルは、少なくとも１つの炭素酸素結合を含むが、１つ超を含んでよい。例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は、アルキルエーテルの意味内に含まれる。本明細書において特に別段の定めがない限り、アルキルエーテル基は、置換されていてもよい。例えば、一部の実施形態において、アルキルエーテルは、アルコールまたは−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc（式中、Ｒa、ＲbおよびＲcのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義されている通りである）で置換されている。
「アルコキシ」は、式−ＯＲaの基（式中、Ｒaは、１〜１２個の炭素原子を含有する、上記で定義されている通りのアルキル基である）を指す。本明細書において特に別段の定めがない限り、アルコキシ基は、置換されていてもよい。
「アルコキシアルキルエーテル」は、式−ＯＲaＲbの基（式中、Ｒaは、１〜１２個の炭素原子を含有する上記で定義されている通りのアルキレン基であり、Ｒｂは、本明細書において定義されている通りのアルキルエーテル基である）を指す。本明細書において特に別段の定めがない限り、アルコキシアルキルエーテル基は、置換されていてもよく、例えば、アルコールまたは−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc（式中、Ｒa、ＲbおよびＲcのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義されている通りである）で置換されている。
「ヘテロアルキル」は、アルキル基内にまたはアルキル基の末端に少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳ）を含む、上記で定義されている通りのアルキル基を指す。一部の実施形態において、ヘテロ原子は、アルキル基内にある（すなわち、ヘテロアルキルは、少なくとも１つの炭素−［ヘテロ原子］x−炭素結合（式中、ｘは、１、２または３である）を含む）。他の実施形態において、ヘテロ原子は、アルキル基の末端にあり、故に、アルキル基を分子の残り（例えば、Ｍ１−Ｈ−Ａ（式中、Ｍ１は、分子の一部であり、Ｈは、ヘテロ原子であり、Ａは、アルキル基である））と接合する働きをする。本明細書において特に別段の定めがない限り、ヘテロアルキル基は、置換されていてもよい。例示的なヘテロアルキル基は、エチレンオキシド（例えば、ポリエチレンオキシド）を含み、ホスホジエステル結合等のリン−酸素結合を含んでいてもよい。
「ヘテロアルコキシ」は、式−ＯＲaの基（式中、Ｒaは、１〜１２個の炭素原子を含有する、上記で定義されている通りのヘテロアルキル基である）を指す。本明細書において特に別段の定めがない限り、ヘテロアルコキシ基は、置換されていてもよい。
「ヘテロアルキレン」は、アルキレン鎖内にまたはアルキレン鎖の末端に少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳ）を含む、上記で定義されている通りのアルキレン基を指す。一部の実施形態において、ヘテロ原子は、アルキレン鎖内にある（すなわち、ヘテロアルキレンは、少なくとも１つの炭素−［ヘテロ原子］−炭素結合（式中、ｘは、１、２または３である）を含む）。他の実施形態において、ヘテロ原子は、アルキレンの末端にあり、故に、アルキレンを分子の残り（例えば、Ｍ１−Ｈ−Ａ−Ｍ２（式中、Ｍ１およびＭ２は、分子の一部であり、Ｈは、ヘテロ原子であり、Ａは、アルキレンである））と接合する働きをする。本明細書において特に別段の定めがない限り、ヘテロアルキレン基は、置換されていてもよい。例示的なヘテロアルキレン基は、エチレンオキシド（例えば、ポリエチレンオキシド）および以下で例証する「Ｃ」連結基を含む。
Figure 2019527289
 “Ｃリンカー”
上記のＣ−リンカーのポリマーは、ヘテロアルキレンリンカーの種々の実施形態に含まれる。
「ヘテロアルケニレン」は、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を含む、上記で定義されている通りのヘテロアルキレンである。本明細書において特に別段の定めがない限り、ヘテロアルケニレン基は、置換されていてもよい。
「ヘテロアルキニレン」は、少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を含むヘテロアルキレンである。本明細書において特に別段の定めがない限り、ヘテロアルキニレン基は、置換されていてもよい。
「ヘテロ原子リンカー」に関する「ヘテロ原子」は、１個または複数のヘテロ原子からなるリンカー基を指す。例示的なヘテロ原子リンカーは、Ｏ、Ｎ、ＰおよびＳからなる群から選択される単原子、ならびに複数のヘテロ原子、例えば、式−Ｐ（Ｏ-）（＝Ｏ）Ｏ−または−ＯＰ（Ｏ-）（＝Ｏ）Ｏ−を有するリンカーならびにそれらのポリマーおよび組合せを含む。
「ホスフェート」は、−ＯＰ（＝Ｏ）（Ｒa）Ｒb基（式中、Ｒaは、ＯＨ、Ｏ-またはＯＲcであり、Ｒbは、ＯＨ、Ｏ-、ＯＲc、チオホスフェート基またはさらなるホスフェート基であり、ここで、Ｒcは、対イオン（例えば、Ｎａ＋等）である）を指す。
「ホスホアルキル」は、−ＯＰ（＝Ｏ）（Ｒa）Ｒb基（式中、Ｒaは、ＯＨ、Ｏ-またはＯＲcであり、Ｒbは、−Ｏアルキルであり、ここで、Ｒcは、対イオン（例えば、Ｎａ＋等）である）を指す。本明細書において特に別段の定めがない限り、ホスホアルキル基は、置換されていてもよい。例えば、ある特定の実施形態において、ホスホアルキル基中の−Ｏアルキル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルエーテルまたは−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc（式中、Ｒa、ＲbおよびＲcのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義されている通りである）の１つまたは複数で置換されていてもよい。
「ホスホアルキルエーテル」は、−ＯＰ（＝Ｏ）（Ｒa）Ｒb基（式中、Ｒaは、ＯＨ、Ｏ-またはＲcであり、Ｒbは、−Ｏアルキルエーテルであり、ここで、Ｒcは、対イオン（例えば、Ｎａ＋等）である）を指す。本明細書において特に別段の定めがない限り、ホスホアルキルエーテル基は、置換されていてもよい。例えば、ある特定の実施形態において、ホスホアルキルエーテル基中の−Ｏアルキルエーテル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルエーテルまたは−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc（式中、Ｒa、ＲbおよびＲcのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義されている通りである）の１つまたは複数で置換されていてもよい。
「チオホスフェート」は、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc基（式中、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＳＲd、ホスフェート基またはさらなるチオホスフェート基であり、ここで、Ｒdは、対イオン（例えば、Ｎａ＋等）であり、ただし、ｉ）Ｒaは、Ｓであり、ｉｉ）Ｒbは、Ｓ-またはＳＲdであり、ｉｉｉ）Ｒcは、ＳＨ、Ｓ-またはＳＲdであるか、あるいはｉｖ）ｉ）、ｉｉ）および／またはｉｉｉ）の組合せである）を指す。
「チオホスホアルキル」は、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc基（式中、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、−Ｏアルキルであり、ここで、Ｒdは、対イオン（例えば、Ｎａ＋等）であり、ただし、ｉ）Ｒaは、Ｓであり、ｉｉ）Ｒbは、Ｓ-またはＳＲdであるか、あるいはｉｉｉ）Ｒaは、Ｓであり、Ｒbは、Ｓ-またはＳＲdである）を指す。本明細書において特に別段の定めがない限り、チオホスホアルキル基は、置換されていてもよい。例えば、ある特定の実施形態において、チオホスホアルキル基中の−Ｏアルキル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルエーテルまたは−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc（式中、Ｒa、ＲbおよびＲcのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義されている通りである）の１つまたは複数で置換されていてもよい。
「チオホスホアルキルエーテル」は、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc基（式中、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、−Ｏアルキルエーテルであり、ここで、Ｒdは、対イオン（例えば、Ｎａ＋等）であり、ただし、ｉ）Ｒaは、Ｓであり、ｉｉ）Ｒbは、Ｓ-またはＳＲdであるか、あるいはｉｉｉ）Ｒaは、Ｓであり、Ｒbは、Ｓ-またはＳＲdである）を指す。本明細書において特に別段の定めがない限り、チオホスホアルキルエーテル基は、置換されていてもよい。例えば、ある特定の実施形態において、チオホスホアルキル基中の−Ｏアルキルエーテル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルエーテルまたは−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc（式中、Ｒa、ＲbおよびＲcのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義されている通りである）の１つまたは複数で置換されていてもよい。
「炭素環式」は、３〜１８個の炭素原子を含む、安定な３〜１８員芳香族または非芳香族環を指す。本明細書において特に別段の定めがない限り、炭素環式環は、縮合または架橋環系を含んでよく、部分または完全飽和であってよい、単環式、二環式、三環式または四環式環系であってよい。非芳香族カルボシクリルラジカルは、シクロアルキルを含むのに対し、芳香族カルボシクリルラジカルは、アリールを含む。本明細書において特に別段の定めがない限り、炭素環式基は、置換されていてもよい。
「シクロアルキル」は、３〜１５個の炭素原子を有する、好ましくは３〜１０個の炭素原子を有する縮合または架橋環系を含んでよく、飽和または不飽和であり、単結合によって分子の残りに結合している、安定な非芳香族単環式または多環式炭素環式環を指す。単環式シクロアルキルは、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルおよびシクロオクチルを含む。多環式シクロアルキルは、例えば、アダマンチル、ノルボルニル、デカリニル、７，７−ジメチル−ビシクロ−［２．２．１］ヘプタニル等を含む。本明細書において特に別段の定めがない限り、シクロアルキル基は、置換されていてもよい。
「アリール」は、少なくとも１つの炭素環式芳香族環を含む環系を指す。一部の実施形態において、アリールは、６〜１８個の炭素原子を含む。アリール環は、単環式、二環式、三環式または四環式環系であってよく、これは、縮合または架橋環系を含み得る。アリールは、アセアントリレン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アントラセン、アズレン、ベンゼン、クリセン、フルオランテン、フルオレン、ａｓ−インダセン、ｓ−インダセン、インダン、インデン、ナフタレン、フェナレン、フェナントレン、プレイアデン、ピレンおよびトリフェニレンに由来するアリールを含むがこれらに限定されない。本明細書において特に別段の定めがない限り、アリール基は、置換されていてもよい。
「ヘテロ環式」は、１〜１２個の炭素原子、ならびに窒素、酸素および硫黄からなる群から選択される１〜６個のヘテロ原子を含む、安定な３〜１８員芳香族または非芳香族環を指す。本明細書において特に別段の定めがない限り、ヘテロ環式環は、縮合または架橋環系を含んでよい、単環式、二環式、三環式または四環式環系であってよく、ヘテロ環式環中の窒素、炭素または硫黄原子は、酸化されていてもよく、窒素原子は、四級化されていてもよく、ヘテロ環式環は、部分または完全飽和であってよい。芳香族ヘテロ環式環の例は、ヘテロアリールの定義において以下に列挙する（すなわち、ヘテロアリールは、ヘテロ環式のサブセットである）。非芳香族ヘテロ環式環の例は、ジオキソラニル、チエニル［１，３］ジチアニル、デカヒドロイソキノリニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、イソチアゾリジニル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、２−オキソピペラジニル、２−オキソピペリジニル、２−オキソピロリジニル、オキサゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、４−ピペリドニル、ピロリジニル、ピラゾリジニル、ピラゾロピリミジニル、キヌクリジニル、チアゾリジニル、テトラヒドロフリル、トリオキサニル、トリチアニル、トリアジナニル、テトラヒドロピラニル、チオモルホリニル、チアモルホリニル、１−オキソ−チオモルホリニルおよび１，１−ジオキソ−チオモルホリニルを含むがこれらに限定されない。本明細書において特に別段の定めがない限り、ヘテロ環式基は、置換されていてもよい。
「ヘテロアリール」は、１〜１３個の炭素原子、窒素、酸素および硫黄からなる群から選択される１〜６個のヘテロ原子、ならびに少なくとも１つの芳香族環を含む、５〜１４員環系を指す。本発明のある特定の実施形態の目的のために、ヘテロアリールラジカルは、縮合または架橋環系を含んでよい、単環式、二環式、三環式または四環式環系であってよく、ヘテロアリールラジカル中の窒素、炭素または硫黄原子は、酸化されていてもよく、窒素原子は、四級化されていてもよい。例は、アゼピニル、アクリジニル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、ベンズインドリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾ［ｂ］［１，４］ジオキセピニル、１，４−ベンゾジオキサニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキシニル、ベンゾピラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾフラニル、ベンゾフラノニル、ベンゾチエニル（ベンゾチオフェニル）、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ［４，６］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジニル、ベンゾオキサゾリノニル、ベンズイミダゾールチオニル、カルバゾリル、シンノリニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フラニル、フラノニル、イソチアゾリル、イミダゾリル、インダゾリル、インドリル、インダゾリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、イソキノリニル、インドリジニル、イソオキサゾリル、ナフチリジニル、オキサジアゾリル、２−オキソアゼピニル、オキサゾリル、オキシラニル、１−オキシドピリジニル、１−オキシドピリミジニル、１−オキシドピラジニル、１−オキシドピリダジニル、１−フェニル−１Ｈ−ピロリル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、プテリジニル、プテリジノニル、プリニル、ピロリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリジノニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリミジノニル、ピリダジニル、ピロリル、ピリド［２，３−ｄ］ピリミジノニル、キナゾリニル、キナゾリノニル、キノキサリニル、キノキサリノニル、キノリニル、イソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、チアゾリル、チアジアゾリル、チエノ［３，２−ｄ］ピリミジン−４−オニル、チエノ［２，３−ｄ］ピリミジン−４−オニル、トリアゾリル、テトラゾリル、トリアジニルおよびチオフェニル（すなわち、チエニル）を含むがこれらに限定されない。本明細書において特に別段の定めがない限り、ヘテロアリール基は、置換されていてもよい。
「縮合」は、少なくとも２つの環を含み、２つの環が、少なくとも１つの共通の環原子、例えば２つの共通の環原子を共有する、環系を指す。縮合環がヘテロシクリル環またはヘテロアリール環である場合、共通の環原子は、炭素または窒素であってよい。縮合環は、二環式、三環式、四環式（ｔｅｒｔｒａｃｙｃｌｉｃ）等を含む。
本明細書において使用される用語「置換されている」は、少なくとも１個の水素原子（例えば、１、２、３個またはすべての水素原子）が、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩ等のハロゲン原子；ヒドロキシル基、アルコキシ基およびエステル基等の基中の酸素原子；チオール基、チオアルキル基、スルホン基、スルホニル基およびスルホキシド基等の基中の硫黄原子；アミン、アミド、アルキルアミン、ジアルキルアミン、アリールアミン、アルキルアリールアミン、ジアリールアミン、Ｎ−オキシド、イミドおよびエナミン等の基中の窒素原子；トリアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基およびトリアリールシリル基等の基中のシリコン原子；ならびに種々の他の基中の他のヘテロ原子等であるがこれらに限定されない非水素原子との結合によって置きかえられている、上記の基のいずれか（例えば、アルキル、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、炭素環式、シクロアルキル、アリール、ヘテロ環式および／またはヘテロアリール）を意味する。「置換されている」は、１個または複数の水素原子が、オキソ、カルボニル、カルボキシルおよびエステル基中の酸素等のヘテロ原子；ならびにイミン、オキシム、ヒドラゾンおよびニトリル等の基中の窒素との高次結合（例えば、二重または三重結合）によって置きかえられている、上記の基のいずれかも意味する。例えば、「置換されている」は、１個または複数の水素原子が、−ＮＲgＲh、−ＮＲgＣ（＝Ｏ）Ｒh、−ＮＲgＣ（＝Ｏ）ＮＲgＲh、−ＮＲgＣ（＝Ｏ）ＯＲh、−ＮＲgＳＯ2Ｒh、−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＲgＲh、−ＯＲg、−ＳＲg、−ＳＯＲg、−ＳＯ2Ｒg、−ＯＳＯ2Ｒg、−ＳＯ2ＯＲg、＝ＮＳＯ2Ｒgおよび−ＳＯ2ＮＲgＲhで置きかえられている、上記の基のいずれかを含む。「置換されている」は、１個または複数の水素原子が、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒg、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲg、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲgＲh、−ＣＨ2ＳＯ2Ｒg、−ＣＨ2ＳＯ2ＮＲgＲhで置きかえられている、上記の基のいずれかも意味する。前述において、ＲgおよびＲhは、同じであるかまたは異なっており、独立して、水素、アルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ヘテロシクリル、Ｎ−ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、Ｎ−ヘテロアリールおよび／またはヘテロアリールアルキルである。「置換されている」は、さらに、１個または複数の水素原子が、アミノ、シアノ、ヒドロキシル、イミノ、ニトロ、オキソ、チオキソ、ハロ、アルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ヘテロシクリル、Ｎ−ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、Ｎ−ヘテロアリールおよび／またはヘテロアリールアルキル基との結合によって置きかえられている、上記の基のいずれかを意味する。一部の実施形態において、任意選択の置換基は、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc（式中、Ｒa、ＲbおよびＲcのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義されている通りである）である。加えて、前述の置換基のそれぞれは、上記の置換基の１つまたは複数で置換されていてもよい。
「コンジュゲーション」は、介在するシグマ結合を横切る１つのｐ軌道と別のｐ軌道との重複を指す。コンジュゲーションは、環式または非環式化合物において発生し得る。「コンジュゲーション度」は、介在するシグマ結合を横切る少なくとも１つのｐ軌道と別のｐ軌道との重複を指す。例えば、１，３−ブタジエン（ｂｕｔａｄｉｎｅ）は、１コンジュゲーション度を有するのに対し、ベンゼンおよび他の芳香族化合物は、一般的には、複数のコンジュゲーション度を有する。蛍光性および着色化合物は、一般的には、少なくとも１つのコンジュゲーション度を含む。
「蛍光性」は、特定の周波数の光を吸収し、異なる周波数の光を放出することができる分子を指す。蛍光は、当業者に周知である。
「着色」は、着色スペクトル（すなわち、赤色、黄色、青色等）内の光を吸収する分子を指す。
「リンカー」は、分子の一部を、同じ分子の別の部と、または異なる分子、部分もしくは固体支持体（例えば、微粒子）と接続する、炭素、酸素、窒素、硫黄、リンおよびそれらの組合せ等の少なくとも１個の原子の連続する鎖を指す。リンカーは、共有結合、またはイオンもしくは水素結合相互作用等の他の手段を介して、分子を接続し得る。
用語「生体分子」は、核酸、炭水化物、アミノ酸、ポリペプチド、糖タンパク質、ホルモン、アプタマーおよびそれらの混合物を含む様々な生物学的材料のいずれかを指す。より具体的には、該用語は、限定されないが、ＲＮＡ、ＤＮＡ、オリゴヌクレオチド、修飾または誘導体化ヌクレオチド、酵素、受容体、プリオン、受容体リガンド（ホルモンを含む）、抗体、抗原および毒素、ならびに細菌、ウイルス、血液細胞および組織細胞を含むことが意図されている。本発明の視覚的に検出可能な生体分子（例えば、それに連結している生体分子を有する構造（Ｉ）の化合物）は、本明細書においてさらに記述されている通り、生体分子を、任意の利用可能な原子を介して生体分子と化合物との結合を可能にする反応性基または生体分子上のアミノ、ヒドロキシ、カルボキシルもしくはスルフヒドリル基等の官能基を有する化合物と接触させることによって調製される。
「反応性基」は、例えば、置換、酸化、還元、付加または付加環化反応によって、第２の反応性基（例えば、「相補的反応性基」）と反応して１つまたは複数の共有結合を形成することができる部分である。例示的な反応性基が表１において提供され、例えば、求核試薬、求電子試薬、ジエン、ジエノフィル、アルデヒド、オキシム、ヒドラゾン、アルキン、アミン、アジ化物、アシルアジド、ハロゲン化アシル、ニトリル、ニトロン、スルフヒドリル、ジスルフィド、ハロゲン化スルホニル、イソチオシアネート、イミドエステル、活性化エステル、ケトン、α，β−不飽和カルボニル、アルケン、マレイミド、α−ハロイミド、エポキシド、アジリジン、テトラジン、テトラゾール、ホスフィン、ビオチン、チイラン等を含む。
用語「視覚的」および「視覚的に検出可能な」は、本明細書において、事前照射も化学的または酵素的活性化もなしに、視覚的検査によって観察可能な物質を指すために使用される。そのような視覚的に検出可能な物質は、約３００〜約９００ｎｍの範囲のスペクトルの範囲内の光を吸収し放出する。好ましくは、そのような物質は、強く着色されており、好ましくは少なくとも約４０，０００、より好ましくは少なくとも約５０，０００、またさらに好ましくは少なくとも約６０，０００、一層またさらに好ましくは少なくとも約７０，０００、最も好ましくは少なくとも約８０，０００Ｍ-1ｃｍ-1のモル吸光係数を有する。本発明の実施形態の化合物は、肉眼での観察によって、または、限定されないが、吸収分光光度計、透過光顕微鏡、デジタルカメラおよびスキャナーを含む光学ベースの検出デバイスを活用して、検出され得る。視覚的に検出可能な物質は、可視スペクトル内の光を放出するおよび／または吸収するものに限定されない。紫外線（ＵＶ）領域（約１０ｎｍ〜約４００ｎｍ）、赤外線（ＩＲ）領域（約７００ｎｍ〜約１ｍｍ）内の光を放出するおよび／または吸収する物質、ならびに電磁スペクトルの他の範囲内において放出するおよび／または吸収する物質も、「視覚的に検出可能な」物質の範囲内に含まれる。
本発明の実施形態の目的のために、用語「光安定可視色素」は、本明細書において上記で定義されている通り、視覚的に検出可能であり、光への曝露時に有意に変化も分解もしない、化学的部分を指す。好ましくは、光安定可視色素は、少なくとも１時間にわたって光に曝露された後、有意な脱色も分解も呈しない。より好ましくは、可視色素は、少なくとも１２時間、一層またさらに好ましくは少なくとも２４時間、また一層さらに好ましくは少なくとも１週間、最も好ましくは少なくとも１か月間にわたる光への曝露後、安定である。本発明の化合物および方法において使用するために好適な光安定可視色素の非限定的な例は、アゾ色素、チオインジゴ色素、キナクリドン顔料、ジオキサジン、フタロシアニン、ペリノン、ジケトピロロピロール、キノフタロンおよびトルアリーカルボニウム（ｔｒｕａｒｙｃａｒｂｏｎｉｕｍ）を含む。
本明細書において使用される場合、用語「ペリレン誘導体」は、視覚的に検出可能である任意の置換されているペリレンを含むことが意図されている。しかしながら、該用語は、ペリレン自体を含むことは意図されていない。用語「アントラセン誘導体」、「ナフタレン誘導体」および「ピレン誘導体」は、類似的に使用される。一部の好ましい実施形態において、誘導体（例えば、ペリレン、ピレン、アントラセンまたはナフタレン誘導体）は、ペリレン、アントラセン、ナフタレンまたはピレンの、イミド、ビスイミドまたはヒドラザムイミド（ｈｙｄｒａｚａｍｉｍｉｄｅ）誘導体である。
本発明の種々の実施形態の視覚的に検出可能な分子は、特定の分析物（例えば、生体分子）の存在、位置または分量を決定する必要がある、生化学的および生物医学的用途等の多種多様な分析的用途に有用である。したがって、別の態様において、本発明は、生体分子を視覚的に検出するための方法であって、（ａ）生体系に、生体分子と連結している構造（Ｉ）の化合物を含む視覚的に検出可能な生体分子を提供するステップと、（ｂ）生体分子をその視覚的特性によって検出するステップとを含む、方法を提供する。本発明の目的のために、語句「生体分子をその視覚的特性によって検出するステップ」は、生体分子が、照射も化学的または酵素的活性化もなしに、肉眼で、または、限定されないが、吸収分光光度計、透過光顕微鏡、デジタルカメラおよびスキャナーを含む光学ベースの検出デバイスを活用して、観察されることを意味する。密度計は、存在する視覚的に検出可能な生体分子の量を定量化するために使用され得る。例えば、２つの試料中の生体分子の相対量は、相対光学密度を測定することによって決定され得る。生体分子当たりの色素分子の化学量論が公知であり、色素分子の吸光係数が公知である場合、生体分子の絶対濃度は、光学密度の測定から決定することもできる。本明細書において使用される場合、用語「生体系」は、視覚的に検出可能な生体分子に加えて、１つまたは複数の生体分子を含む任意の溶液または混合物を指すために使用される。そのような生体系の非限定的な例は、細胞、細胞抽出物、組織試料、電気泳動ゲル、アッセイ混合物、およびハイブリダイゼーション反応混合物を含む。
「固体支持体」は、当該技術分野において分子の固相支持体として公知である任意の固体基質を指し、例えば、「微粒子」は、ガラスビーズ、磁気ビーズ、ポリマービーズ、非ポリマービーズ等を含むがこれらに限定されない、本発明の化合物との結合に有用な若干数の小粒子のいずれかを指す。ある特定の実施形態において、微粒子は、ポリスチレンビーズを含む。
「固体支持体残基（ｒｅｓｉｄｅ）」は、分子が固体支持体から開裂された場合に、分子に結合したままの官能基を指す。固体支持体残基は、当該技術分野において公知であり、固体支持体および分子をそれと連結している基の構造に基づいて簡単に誘導され得る。
「標的化部分」は、分析物分子等の特定の標的と選択的に結合するまたは会合する部分である。「選択的に」結合することまたは会合することは、標的化部分が、他の標的と比べて所望の標的と優先的に会合するまたは結合することを意味する。一部の実施形態において、本明細書において開示されている化合物は、化合物を目的の分析物（すなわち、標的化部分の標的）と選択的に結合させまたは会合させ、それにより、分析物の検出を可能にする目的のための、標的化部分との連結を含む。例示的な標的化部分は、抗体、抗原、核酸配列、酵素、タンパク質、細胞表面受容体アンタゴニスト等を含むがこれらに限定されない。一部の実施形態において、標的化部分は、細胞上または中の標的特色、例えば、細胞膜または他の細胞構造上の標的特色と選択的に結合するまたは会合し、それにより、目的の細胞の検出を可能にする、抗体等の部分である。所望の分析物と選択的に結合するまたは会合する小分子は、ある特定の実施形態において、標的化部分としても企図されている。当業者ならば、種々の実施形態において有用となる他の分析物および対応する標的化部分を理解するであろう。
「塩基対形成部分」は、水素結合を介して相補的ヘテロ環式部分とハイブリダイズすること（例えば、ワトソン・クリック型塩基対形成）ができるヘテロ環式部分を指す。塩基対形成部分は、天然および非天然塩基を含む。塩基対形成部分の非限定的な例は、アデノシン、グアノシン、チミジン、シトシンおよびウリジン等のＲＮＡおよびＤＮＡ塩基ならびにそれらの類似体である。
本明細書において開示されている発明の実施形態は、１個または複数の原子を、異なる原子質量または質量数を有する原子によって置きかえることによって同位体標識された構造（Ｉ）または（ＩＩ）のすべての化合物を包含することにもなっている。開示化合物に組み込まれ得る同位体の例は、それぞれ2Ｈ、3Ｈ、11Ｃ、13Ｃ、14Ｃ、13Ｎ、15Ｎ、15Ｏ、17Ｏ、18Ｏ、31Ｐ、32Ｐ、35Ｓ、18Ｆ、36Ｃｌ、123Ｉおよび125Ｉ等の、水素、炭素、窒素、酸素、リン、フッ素、塩素およびヨウ素の同位体を含む。
構造（Ｉ）または（ＩＩ）の同位体標識化合物は、概して、当業者に公知である従来の技術によって、または以下および下記の例において記述されているものに類似のプロセスによって、先に用いた非標識試薬の代わりに適切な同位体標識試薬を使用して、調製することができる。
「安定化合物」および「安定構造」は、反応混合物からの有用な純度までの単離、および効果的な治療剤への製剤化を切り抜けるために十分強固な化合物を示すことになっている。
「任意選択の」または「〜てもよい」は、その後に記述されている事象または状況が、発生してもしなくてもよいこと、ならびに、該記述が、前記事象または状況が発生する事例および発生しない事例を含むことを意味する。例えば、「置換されていてもよいアルキル」は、アルキル基が、置換されていてもいなくてもよいこと、および、該記述が、置換されているアルキル基および置換を有さないアルキル基の両方を含むことを意味する。
「塩」は、酸および塩基付加塩の両方を含む。
「酸付加塩」は、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸等であるがこれらに限定されない無機酸、および酢酸、２，２−ジクロロ酢酸、アジピン酸、アルギン酸、アスコルビン酸、アスパラギン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、４−アセトアミド安息香酸、ショウノウ酸、ショウノウ−１０−スルホン酸、カプリン酸、カプロン酸、カプリル酸、炭酸、桂皮酸、クエン酸、シクラミン酸、ドデシル硫酸、エタン−１，２−ジスルホン酸、エタンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、ギ酸、フマル酸、ガラクタル酸、ゲンチシン酸、グルコヘプトン酸、グルコン酸、グルクロン酸、グルタミン酸、グルタル酸、２−オキソ−グルタル酸、グリセロリン酸、グリコール酸、馬尿酸、イソ酪酸、乳酸、ラクトビオン酸、ラウリン酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、粘液酸、ナフタレン−１，５−ジスルホン酸、ナフタレン−２−スルホン酸、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、ニコチン酸、オレイン酸、オロチン酸、シュウ酸、パルミチン酸、パモン酸、プロピオン酸、ピログルタミン酸、ピルビン酸、サリチル酸、４−アミノサリチル酸、セバシン酸、ステアリン酸、コハク酸、酒石酸、チオシアン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ウンデシレン酸等であるがこれらに限定されない有機酸と形成される塩を指す。
「塩基付加塩」は、遊離酸への無機塩基または有機塩基の付加により調製される塩を指す。無機塩基に由来する塩は、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩、マンガン塩、アルミニウム塩等を含むがこれらに限定されない。有機塩基に由来する塩は、第一級、第二級および第三級アミン、自然発生の置換アミンを含む置換アミン、環状アミン、ならびにアンモニア、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、デアノール、２−ジメチルアミノエタノール、２−ジエチルアミノエタノール、ジシクロヘキシルアミン、リシン、アルギニン、ヒスチジン、カフェイン、プロカイン、ヒドラバミン、コリン、ベタイン、ベネタミン、ベンザチン、エチレンジアミン、グルコサミン、メチルグルカミン、テオブロミン、トリエタノールアミン、トロメタミン、プリン、ピペラジン、ピペリジン、Ｎ−エチルピペリジン、ポリアミン樹脂等の塩基性イオン交換樹脂の塩を含むがこれらに限定されない。特に好ましい有機塩基は、イソプロピルアミン、ジエチルアミン、エタノールアミン、トリメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、コリンおよびカフェインである。
結晶化は、本明細書において記述されている化合物の溶媒和物を生成し得る。本発明の実施形態は、記述されている化合物のすべての溶媒和物を含む。本明細書において使用される場合、用語「溶媒和物」は、本発明の化合物の１つまたは複数の分子を溶媒の１つまたは複数の分子とともに含む、凝集体を指す。溶媒は、水であってよく、この場合には、溶媒和物は水和物であってよい。あるいは、溶媒は、有機溶媒であってよい。故に、本発明の化合物は、一水和物、二水和物、半水和物、セスキ水和物、三水和物、四水和物等および対応する溶媒和形態を含む水和物として存在してよい。本発明の化合物は、真の溶媒和物であり得るのに対し、他の場合では、本発明の化合物は、偶発的な水もしくは別の溶媒を単に保持していてもよいし、または水プラス何らかの偶発的な溶媒の混合物であってもよい。
本発明の化合物の実施形態（例えば、構造Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶまたはＶの化合物）またはそれらの塩、互変異性体または溶媒和物は、１つまたは複数の不斉中心を含有してよく、故に、エナンチオマー、ジアステレオマー、および、絶対立体化学の観点から、アミノ酸について（Ｒ）−もしくは（Ｓ）−として、または（Ｄ）−もしくは（Ｌ）−として定義されてよい、他の立体異性形態を生じさせてよい。本発明の実施形態は、すべてのそのような可能な異性体、ならびにそれらのラセミおよび光学的に純粋な形態を含むことになっている。光学的に活性な（＋）および（−）、（Ｒ）−および（Ｓ）−、または（Ｄ）−および（Ｌ）−異性体は、キラルシントンまたはキラル試薬を使用して調製されてよく、または、従来の技術、例えば、クロマトグラフィーおよび分別結晶を使用して分割されてよい。個々のエナンチオマーの調製／単離のための従来の技術は、好適な光学的に純粋な前駆体からのキラル合成、または、例えば、キラル高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を使用する、ラセミ体（または塩もしくは誘導体のラセミ体）の分割を含む。本明細書において記述されている化合物が、オレフィン二重結合または幾何学的非対称の他の中心を含有する場合、別段の指定がない限り、化合物は、ＥおよびＺ幾何異性体の両方を含むことが意図されている。同様に、すべての互変異性形態も含まれることが意図されている。
「立体異性体」は、同じ結合によって結合されているが、交換可能ではない異なる三次元構造を有する、同じ原子で構成されている化合物を指す。本発明は、種々の立体異性体およびそれらの混合物を企図しており、「エナンチオマー」を含み、これは、その分子が互いの重ね合わせることができない鏡像である２つの立体異性体を指す。
「互変異性体」は、ある分子の１個の原子から同じ分子の別の原子へのプロトン移動を指す。本発明は、あらゆる前記化合物の互変異性体を含む。化合物の種々の互変異性形態は、当業者によって簡単に誘導可能である。
本明細書において使用される化学命名プロトコールおよび構造図は、ＡＣＤ／ネームバージョン９．０７ソフトウェアプログラムおよび／またはケムドローウルトラバージョン１１．０ソフトウェア命名プログラム（ＣａｍｂｒｉｄｇｅＳｏｆｔ）を使用する、Ｉ．Ｕ．Ｐ．Ａ．Ｃ．命名システムの修正形態である。当業者によく知られている一般名も使用される。
一実施形態において、二量体またはポリマー色素を調製するための方法（「方法１」）であって、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物：
Figure 2019527289
 (I)
を、構造（ＩＩ）の化合物：
Figure 2019527289
 (II)
と反応させ、
（式中、
Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｌ’、またはＢ1、Ｂ2もしくは両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ただし、Ａ1およびＡ2の少なくとも一方は、Ｂ1、Ｂ2もしくは両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＯＬ’、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは、対イオンであり、
Ｂ1およびＢ2は、それぞれ独立して、第１の官能基に対する相補的反応性を有する第２の官能基であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（Ｉ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
Ｌ4は、任意選択の多価リンカー部分であり、
ｘ、ｙおよびｚは、独立して、１以上の整数である）
それにより、ｉ）構造（Ｉ）の第１の化合物と構造（ＩＩ）の化合物との間に、Ｂ1と構造（Ｉ）の第１の化合物の第１の官能基との反応によって第１の結合を形成するステップと、ｉｉ）構造（Ｉ）の第２の化合物と構造（ＩＩ）の化合物との間に、Ｂ2と構造（Ｉ）の第２の化合物の第１の官能基との反応によって第２の結合を形成するステップと
を含む、方法が提供される。
方法１の他の実施形態において、
Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｑとの共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、構造（Ｉ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカー、またはＢ1、Ｂ2もしくは両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ただし、Ａ1およびＡ2の少なくとも一方は、Ｂ1、Ｂ2もしくは両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは、対イオンであり、
Ｂ1およびＢ2は、それぞれ独立して、第１の官能基に対する相補的反応性を有する第２の官能基であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
Ｌ4は、任意選択の多価リンカー部分であり、
ｘ、ｙおよびｚは、独立して、１以上の整数である。
方法１の一部の実施形態において、二量体またはポリマー色素は、下記の構造（ＩＩＩ）を有する。
Figure 2019527289
 (III)
（式中、
Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｌ’、またはＢ1、Ｂ2もしくは両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基であり、ここで、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＯＬ’、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは、対イオンであり、
Ｇ1およびＧ2は、それぞれ独立して、第１の官能基とそれぞれＢ1またはＢ2との反応によって生じる官能基を含む部分であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、ａおよびｂの少なくとも一方の整数値に対しては、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（ＩＩＩ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
Ｌ4は、任意選択の多価リンカー部分であり、
ａ、ｂおよびｃは、独立して、１以上の整数である）
構造（ＩＩＩ）の他の実施形態において、
Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｑとの共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、構造（ＩＩＩ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカー、またはＢ1、Ｂ2もしくは両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基であり、ここで、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは、対イオンであり、
Ｇ1およびＧ2は、それぞれ独立して、第１の官能基とそれぞれＢ1またはＢ2との反応によって生じる官能基を含む部分であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、ａおよびｂの少なくとも一方の整数値に対しては、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
Ｌ4は、任意選択の多価リンカー部分であり、
ａ、ｂおよびｃは、独立して、１以上の整数である。
方法１の異なる実施形態において、Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立して、Ｂ1、Ｂ2または両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基である。例えば、一部の実施形態において、Ａ1、Ａ2は、それぞれ独立して、求核性官能基である。求核性官能基は、一部の実施形態において、アミノ、アルキルアミノ、スルフヒドリルまたはヒドロキシルであってよい。
方法１の他の実施形態において、Ｂ1およびＢ2は、それぞれ独立して、求電子性官能基である。一部の実施形態において、求電子性官能基は、酸ハロゲン化物、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イソシアネート（ｉｓｏｃｙｃａｎａｔｅ）、イソチオシアネート、エポキシド、ハロゲン化物、トシレート、メシレート、トリフレート、マレイミド、ホスフェートまたはアルケンである。
方法１の一部の異なる実施形態において、Ａ1、Ａ2は、それぞれ独立して、求電子性官能基である。例えば、一部の実施形態において、求電子性官能基は、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、フェノレートエステル、ハロゲン化物、トシレート、メシレート、ホスフェートまたはトリフレートである。
方法１の他の異なる実施形態において、Ｂ1およびＢ2は、それぞれ独立して、求核性官能基である。ある特定の実施形態において、求核性官能基は、アミノ、アルキルアミノ、スルフヒドリルまたはヒドロキシルである。
方法１の一層さらなる実施形態において、Ａ1、Ａ2、Ｂ1およびＢ2は、それぞれ独立して、核酸配列であり、Ａ1は、Ｂ1に対して相補的であり、Ａ2は、Ｂ2に対して相補的である。
方法１の一部のさらなる実施形態において、Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立して、アルキンであり、Ｂ1およびＢ2は、それぞれ独立して、アジ化物である。
方法１の他の実施形態において、Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立して、アジ化物であり、Ｂ1およびＢ2は、それぞれ独立して、アルキンである。
方法１のまたさらなる実施形態において、Ａ1およびＡ2の少なくとも一方は、付加環化反応性官能基を含み、Ｂ1およびＢ2のそれぞれは、相補的付加環化反応性官能基である。例えば、一部の実施形態において、各付加環化反応性官能基は、アルケンを含む。
方法１のさらなる実施形態において、Ａ1およびＡ2は、ハロゲン化アリールを含み、Ｂ1およびＢ2のそれぞれは、アルケンまたはアルキン官能基である。
方法１の他の異なる実施形態において、Ａ1およびＡ2は、ボロン酸またはボロン酸エステルを含み、Ｂ1およびＢ2のそれぞれは、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基である。
方法１の一部の実施形態において、Ａ1およびＡ2は、アルキルスタンナンまたはアリールスタンナンを含み、Ｂ1およびＢ2のそれぞれは、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基である。
方法１の一部の他の異なる実施形態において、Ａ1およびＡ2は、アミンを含み、Ｂ1およびＢ2のそれぞれは、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基である。
また他の異なる実施形態において、Ｇ1およびＧ2は、それぞれ独立して、アミド、尿素、カルバメート、ウレタン、チオカルバメート、アミノ−アルコール、チオエーテル−アルコール、エーテル−アルコール、アミン、チオエーテル、チオエステル、二本鎖核酸、ホスホジエステル、アルケン、アルキンまたはトリアゾールを含む。
方法１の前述の実施形態のいずれかにおいて、Ｌ4は、アルキレンである。
方法１の前述の実施形態の他のいずれかにおいて、Ｌ3は、それぞれの出現において、独立して、下記の構造を有する。
Figure 2019527289
 （式中、
Ｒ4は、それぞれの出現において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、
Ｒ5は、それぞれの出現において、独立して、オキソ、チオキソであるかまたは存在せず、
ｍ1およびｘ1は、それぞれの出現において、独立して、０〜１０の整数であり、
Ｌ5は、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、炭素環式またはヘテロ環式リンカーである）例えば、一部の実施形態において、ヘテロアルキレンは、ポリエチレンオキシド等のアルキレンオキシドである。
方法１の他の実施形態において、Ｌ3は、それぞれの出現において、独立して、アミノ酸またはペプチドリンカーである。
方法１のさらなる実施形態において、Ｌ3は、それぞれの出現において、独立して、１つまたは複数の荷電部分を含むリンカーである。
別の態様において、本発明は、二量体またはポリマー色素を調製するための方法（「方法２」）であって、構造（Ｉ）の第１の化合物：
Figure 2019527289
 (I)
を、構造（Ｉ）の第２の化合物と反応させ、
（式中、
Ａ1は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｌ’、または第２の官能基に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＯＬ’、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは、対イオンであり、
Ａ2は、第２の官能基を含む部分であり、ここで、第２の官能基は、それ自体に対して相補的な反応性または第１の官能基に対して相補的な反応性を有し、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（Ｉ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
ｘは、１以上の整数である）
それにより、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物の間に、ｉ）構造（Ｉ）の第１の化合物上の第１の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との、またはｉｉ）構造（Ｉ）の第１の化合物上の第２の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって、結合を形成するステップ
を含む、方法を提供する。
方法２の他の実施形態において、
Ａ1は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｑへの共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカー、構造（Ｉ）の別の化合物または第２の官能基に対して相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分への共有結合を含むリンカーであり、式中、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは対イオンであり、
Ａ2は、第２の官能基を含む部分であり、第２の官能基は、それ自体に相補的な反応性または第１の官能基に相補的な反応性を有し、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
ｘは１以上の整数であり、
それにより、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物の間に、ｉ）構造（Ｉ）の第１の化合物上の第１の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との、またはｉｉ）構造（Ｉ）の第１の化合物上の第２の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって、結合を形成する。
方法２の一部の実施形態において、構造（Ｉ）の第１の化合物上の第１の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物の間に結合が形成される。例えば、一部の実施形態において、二量体またはポリマー色素は、以下の構造（ＩＶ）を有し、
Figure 2019527289
 (IV)
式中、
Ａ1は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｌ’または第２の官能基に対して相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、式中、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＯＬ’、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは対イオンであり、
Ａ3は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｑへの共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカー、構造（Ｉ）の別の化合物または第２の官能基を含む部分への共有結合を含むリンカーであり、式中、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは対イオンであり、
Ｇ3は、第１の官能基と第２の官能基の反応によって生ずる官能基を含む部分であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑへの共有結合を含むリンカー、標的化部分への共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカー、固体支持体残基への共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーまたは構造（ＩＶ）の別の化合物への共有結合を含むリンカーであり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
各ｘは、独立して、１以上の整数であり、
ｙは１以上の整数である。
構造（ＩＶ）の他の実施形態において、
Ａ1は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｑへの共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカー、構造（ＩＶ）の別の化合物または第２の官能基に対して相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分への共有結合を含むリンカーであり、式中、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは対イオンであり、
Ａ3は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｑへの共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカー、構造（Ｉ）の別の化合物または第２の官能基を含む部分への共有結合を含むリンカーであり、式中、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは対イオンであり、
Ｇ3は、第１の官能基と第２の官能基の反応によって生ずる官能基を含む部分であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
各ｘは、独立して、１以上の整数であり、
ｙは１以上の整数である。
方法１または方法２の前述の実施形態のいずれかにおいて、Ａ1、Ａ2およびＡ3は独立して、アミン／カルボキシレート縮合、３＋２環化付加および他の環化付加反応、開環メタセシス、オレフィンクロスメタセシス、Ｓｔａｕｄｉｎｇｅｒ反応、芳香族ジアゾニウム反応；チオール−エン反応；Ｄｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ反応、カルボニルへのヒドラジン／ヒドラジド／ヒドロキシルアミン縮合；薗頭反応、Ｈｅｃｋカップリング、鈴木カップリング、Ｓｔｉｌｌｅカップリング、Ｇｌａｓｅｒカップリングおよびアミン／エポキシド開環から選択される反応における使用のための官能基を含む部分から選択される。そのような官能基は、当業者に明らかである。
方法２の異なる実施形態において、第１の官能基は求核性官能基である。例えば、様々な実施形態において、求核性官能基は、アミノ、アルキルアミノ、スルフヒドリルまたはヒドロキシルとすることができる。
方法２の他の実施形態において、第２の官能基は求電子性官能基である。例えば、様々な実施形態において、求電子性官能基は、酸ハリド、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、ハリド、トシレート、メシレート、トリフレート、マレイミド、ホスフェートまたはアルケンとすることができる。
方法２の他の実施形態において、第１および第２の官能基はそれぞれ独立して、核酸配列であり、第１の官能基は第２の官能基に相補的である。
方法２の異なる実施形態において、第１の官能基はアルキンであり、第２の官能基はアジドである。
方法２の一部の他の実施形態において、第１の官能基は環化付加反応性官能基であり、第２の官能基は相補的環化付加反応性官能基である。
方法２の他の実施形態において、第１の官能基はアリールハリドであり、第２の官能基は、アルケンまたはアルキン官能基である。
方法２のさらに多くの実施形態において、第１の官能基は、ボロン酸またはボロン酸エステルであり、第２の官能基は、アリールハリドまたはアルキルハリド官能基である。
方法２のさらに多くの実施形態において、第１の官能基は、アルキルスタンナンまたはアリールスタンナンであり、第２の官能基は、アリールハリドまたはアルキルハリド官能基である。
方法２の一部の他の異なる実施形態において、第１の官能基はアミンであり、第２の官能基は、アリールハリドまたはアルキルハリド官能基である。
方法２の一部の実施形態において、Ｇ3は、アミド、尿素、カルバメート、ウレタン、チオカルバメート、アミノ−アルコール、チオエーテル−アルコール、エーテル−アルコール、アミン、チオエーテル、チオエステル、二本鎖核酸、ホスホジエステル、アルケン、アルキンまたはトリアゾールを含む。
方法２の前述の実施形態のいずれかにおいて、Ｌ3は、それぞれの出現において、独立して、以下の構造を有し、
Figure 2019527289
 式中、
Ｒ4は、それぞれの出現において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、
Ｒ5は、それぞれの出現において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
ｍ1およびｘ1は、それぞれの出現において、独立して、整数０〜１０であり、
Ｌ5は、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、炭素環式またはヘテロ環式リンカーである。例えば、一部の実施形態において、ヘテロアルキレンは、ポリエチレンオキシドなどのアルキレンオキシドである。
方法２の前述の実施形態のその他において、Ｌ3は、それぞれの出現において、独立して、アミノ酸またはペプチドリンカーである。
方法２の前述の実施形態のさらに他において、Ｌ3は、それぞれの出現において、独立して、１つまたは複数の荷電部分を含むリンカーである。
方法２の他の実施形態において、構造（Ｉ）の第１の化合物上の第２の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物の間に結合が形成される。
方法２の一部の他の特定実施形態において、二量体またはポリマー色素は、以下の構造（Ｖ）を有し、
Figure 2019527289
 (V)
式中、
Ａ1は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｌ’または第２の官能基に対して相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、式中、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＯＬ’、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは対イオンであり、
Ｔは、非存在またはポリマー末端基であり、
Ｇ4は、構造（Ｉ）の第１の化合物上の第２の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって生ずる官能基を含む部分であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑへの共有結合を含むリンカー、標的化部分への共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカー、固体支持体残基への共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーまたは構造（Ｖ）の別の化合物への共有結合を含むリンカーであり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
各ｘは、独立して、１以上の整数であり、
ｙは１以上の整数である。
構造（Ｖ）の他の実施形態において、
Ａ1は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｑへの共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカー、構造（Ｖ）の別の化合物または第２の官能基に対して相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分への共有結合を含むリンカーであり、式中、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは対イオンであり、
Ｔは、非存在またはポリマー末端基であり、
Ｇ4は、構造（Ｉ）の第１の化合物上の第２の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって生ずる官能基を含む部分であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
各ｘは、独立して、１以上の整数であり、
ｙは１以上の整数である。
例えば、方法２の一部の実施形態において、各第２の官能基は、環化付加反応性官能基である。他の実施形態において、各第２の官能基は、アクリレート官能基である。
一部の異なる実施形態において、本発明は化合物を提供する。化合物は、前述の方法または当技術分野において公知である他の方法に従って調製することができる。例えば、一部の実施形態において、以下の構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の１つを有する化合物を提供し、
Figure 2019527289
 式中、
Ａ1、Ａ2およびＡ3はそれぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｌ’または相補的官能基を含む部分との反応時にＧ1、Ｇ2、Ｇ3もしくはＧ4を形成することができる官能基を含む部分であり、式中、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＯＬ’、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは対イオンであり、
Ｇ1、Ｇ2、Ｇ3およびＧ4はそれぞれ独立して、尿素、カルバメート、ウレタン、チオカルバメート、アミノ−アルコール、チオエーテル−アルコール、エーテル−アルコール、アミン、チオエーテル、チオエステル、二本鎖核酸、アルケン、アルキンまたはトリアゾール官能基を含む部分であり、
Ｔは、非存在またはポリマー末端基であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、ａおよびｂの少なくとも１つの整数値に対しては、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑへの共有結合を含むリンカー、標的化部分への共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカー、固体支持体残基への共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーまたは構造（Ｉ）の別の化合物への共有結合を含むリンカーであり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
Ｌ4は、任意選択の多価リンカー部分であり、
ａ、ｂおよびｃは独立して、１以上の整数であり、
各ｘは、独立して、１以上の整数であり、
ｙは１以上の整数である。
構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の他の実施形態において、
Ａ1、Ａ2およびＡ3はそれぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｑへの共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカー、構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）もしくは（Ｖ）の別の化合物または相補的官能基を含む部分との反応時にＧ1、Ｇ2、Ｇ3もしくはＧ4を形成することができる官能基を含む部分への共有結合を含むリンカーであり、式中、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは対イオンであり、
Ｇ1、Ｇ2、Ｇ3およびＧ4はそれぞれ独立して、尿素、カルバメート、ウレタン、チオカルバメート、アミノ−アルコール、チオエーテル−アルコール、エーテル−アルコール、アミン、チオエーテル、チオエステル、二本鎖核酸、アルケン、アルキンまたはトリアゾール官能基を含む部分であり、
Ｔは、非存在またはポリマー末端基であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、ａおよびｂの少なくとも１つの整数値に対しては、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
Ｌ4は、任意選択の多価リンカー部分であり、
ａ、ｂおよびｃは独立して、１以上の整数であり、
各ｘは、独立して、１以上の整数であり、
ｙは１以上の整数である。
前述の化合物の一部の実施形態において、Ｌ4はアルキレンである。
前述の化合物の他の実施形態において、Ｌ3は、それぞれの出現において、独立して、以下の構造を有し、
Figure 2019527289
 式中、
Ｒ4は、それぞれの出現において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、
Ｒ5は、それぞれの出現において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
ｍ1およびｘ1は、それぞれの出現において、独立して、整数０〜１０であり、
Ｌ5は、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、炭素環式またはヘテロ環式リンカーである。例えば、一部の実施形態において、ヘテロアルキレンは、ポリエチレンオキシドなどのアルキレンオキシドである。
前述の化合物の一部の実施形態において、Ｌ3は、それぞれの出現において、独立して、アミノ酸またはペプチドリンカーである。
前述の化合物の一部の他の実施形態において、Ｌ3は、それぞれの出現において、独立して、１つまたは複数の荷電部分を含むリンカーである。
化合物の他の実施形態において、Ｒ1はＨである。
化合物のさらに異なる実施形態において、Ａ1、Ａ2およびＡ3はそれぞれ独立して、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒcである。
Ｍは、所望の光学特性に基づいて、例えば所望の色および／または蛍光発光波長に基づいて選択される。一部の実施形態において、Ｍは、それぞれの出現において同じである。しかし、Ｍのそれぞれの出現は同一のＭである必要はなく、ある特定の実施形態は、Ｍがそれぞれの出現において同じでない化合物を含むことに留意することは重要である。例えば、一部の実施形態において、各Ｍは同じではなく、異なるＭ部分は、蛍光共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）方法における使用のための吸光および／または発光を有するように選択される。例えば、そのような実施形態において、異なるＭ部分は、１波長における放射線吸光がＦＲＥＴ機構によって異なる波長における放射線発光を引き起こすように選択される。例示的なＭ部分は、当業者が所望の最終用途に基づいて適切に選択することができる。ＦＲＥＴ方法のための例示的なＭ部分としては、フルオレセインおよび５−ＴＡＭＲＡ（５−カルボキシテトラメチルローダミン、スクシンイミジルエステル）色素が挙げられる。
Ｍは、Ｍの任意の位置（すなわち、原子）から分子の残部に結合することができる。当業者は、Ｍを分子の残部に結合させる手段を認識する。例示的な方法としては、本明細書に記載される「クリック」反応が挙げられる。
一部の実施形態において、Ｍは、蛍光または着色部分である。いずれかの蛍光および／または着色部分を使用することができ、例えば当技術分野において公知であり、典型的には比色、ＵＶ、および／または蛍光アッセイにおいて使用される部分を使用することができる。本発明の様々な実施形態において有用であるＭ部分の例としては、キサンテン誘導体（例えば、フルオレセイン、ローダミン、オレゴングリーン、エオシンまたはテキサスレッド）；シアニン誘導体（例えば、シアニン、インドカルボシアニン、オキサカルボシアニン、チアカルボシアニンまたはメロシアニン）；Ｓｅｔａ、ＳｅＴａｕ、およびＳｑｕａｒｅ色素を含めて、スクアライン誘導体および環置換スクアライン；ナフタレン誘導体（例えば、ダンシルおよびプロダン誘導体）；クマリン誘導体；オキサジアゾール誘導体（例えば、ピリジルオキサゾール、ニトロベンゾオキサジアゾールまたはベンゾオキサジアゾール）；アントラセン誘導体（例えば、ＤＲＡＱ５、ＤＲＡＱ７およびＣｙＴＲＡＫ Ｏｒａｎｇｅを含めて、アントラキノン）；カスケードブルーなどのピレン誘導体；オキサジン誘導体（例えば、ナイルレッド、ナイルブルー、クレシルバイオレット、オキサジン１７０）；アクリジン誘導体（例えば、プロフラビン、アクリジンオレンジ、アクリジンイエロー）；アリールメチン誘導体：オーラミン、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン；およびテトラピロール誘導体（例えば、ポルフィン、フタロシアニンまたはビリルビン）が挙げられるが、これらに限定されない。他の例示的なＭ部分としては、シアニン色素、キサンテート色素（例えば、Ｈｅｘ、Ｖｉｃ、Ｎｅｄｄ、ＪｏｅまたはＴｅｔ）；Ｙａｋｉｍａイエロー；Ｒｅｄｍｏｎｄレッド；ｔａｍｒａ；テキサスレッドおよびアレクサフルオル（登録商標）色素が挙げられる。
前述のいずれかのさらに他の実施形態において、Ｍは、３つ以上のアリールもしくはヘテロアリール環またはそれらの組合せ、例えば４つ以上のアリールもしくはヘテロアリール環またはそれらの組合せ、あるいは５つ以上のアリールもしくはヘテロアリール環またはそれらの組合せをも含む。一部の実施形態において、Ｍは、６つのアリールもしくはヘテロアリール環またはそれらの組合せを含む。別の実施形態において、環が縮合している。例えば、一部の実施形態において、Ｍは、３つ以上の縮合環、４つ以上の縮合環、５つ以上の縮合環、または６つ以上の縮合環をも含む。
一部の実施形態において、Ｍは環式である。例えば、一部の実施形態において、Ｍは炭素環式である。他の実施形態において、Ｍはヘテロ環式である。前述のさらに他の実施形態において、Ｍは、それぞれの出現において、アリール部分を独立して含む。これらの実施形態の一部において、アリール部分は多環式である。他のより具体的な例において、アリール部分は、縮合多環式アリール部分であり、例えば少なくとも３つ、少なくとも４つ、または４つを超えるアリール環をも含むことができる。
前述の方法または化合物のいずれかの他の実施形態において、Ｍは、それぞれの出現において、少なくとも１個のヘテロ原子を独立して含む。例えば、一部の実施形態において、ヘテロ原子は、窒素、酸素または硫黄である。
前述のいずれかのさらにより多くの実施形態において、Ｍは、それぞれの出現において、少なくとも１つの置換基を独立して含む。例えば、一部の実施形態において、置換基は、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、ヒドロキシ、スルフヒドリル、アルコキシ、アリールオキシ、フェニル、アリール、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、カルボキシ、スルホネート、アミド、またはホルミル基である。
前述の一部のさらに具体的な実施形態において、Ｍは、それぞれの出現において、独立して、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル−ジメチル−ＢＯＤＩＰＹ、ビス−フルオロフェニル−ＢＯＤＩＰＹ（ｈｉｓ−ｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ−ＢＯＤＩＰＹ）、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル−ジメチル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、（ビス−フルオロフェニル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ−ベンゾチアゾール、テル−ベンゾチアゾール、ビ−ナフチル、ビ−アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０−エチニルアントラセンまたはテル−ナフチル部分である。他の実施形態において、Ｍは、それぞれの出現において、独立して、ｐ−テルフェニル、ペリレン、アゾベンゼン、フェナジン、フェナントロリン、アクリジン、チオキサンテン（ｔｈｉｏｘａｎｔｈｒｅｎｅ）、クリセン、ルブレン、コロネン、シアニン、ペリレンイミド、またはペリレンアミドまたはそれらの誘導体である。さらに多くの実施形態において、Ｍは、それぞれの出現において、独立して、クマリン色素、レゾルフィン色素、ジピロメテンボロンジフルオリド色素、ルテニウムビピリジル色素、エネルギー移動色素、チアゾールオレンジ色素、ポリメチンまたはＮ−アリール−１，８−ナフタルイミド色素である。
前述のいずれかのさらに多くの実施形態において、Ｍは、それぞれの出現において同じである。他の実施形態において、各Ｍは異なる。さらに多くの実施形態において、１つまたは複数のＭは同じであり、１つまたは複数のＭは異なる。
一部の実施形態において、Ｍは、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミドもしくは６−ＦＡＭまたはそれらの誘導体である。一部の他の実施形態において、Ｍは以下の構造の１つを有する。
Figure 2019527289
カルボン酸基を含むＭ部分は上記のアニオンの形（ＣＯ2 -）で示されているが、当業者は、これがｐＨにより変化し、プロトン化された形（ＣＯ2Ｈ）が様々な実施形態において含まれていることを理解する。
前述の方法または化合物いずれかのさらに他の実施形態において、Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子または固体支持体と共有結合を形成することができる反応性基を含む部分である。他の実施形態において、Ｑは、それぞれの出現において、独立して、相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる反応性基を含む部分である。
Ｑ基のタイプおよび化合物の残部へのＱ基の結合性は限定されない。ただし、Ｑが、所望の結合を形成するのに適切な反応性を有する部分を含むことを条件とする。
ある特定の実施形態において、Ｑは、水性条件下において加水分解を受けやすくないが、分析物分子または固体支持体の対応する基（例えば、アミン、アジドまたはアルキン）と結合を形成するのに十分な反応性を有する部分である。
方法および化合物のある特定の実施形態において、Ｑは、バイオコンジュゲーションの分野において通常使用される基を含む。例えば、一部の実施形態において、Ｑは、求核性反応性基、求電子性反応性基または環化付加反応性基を含む。一部のより具体的な実施形態において、Ｑは、スルフヒドリル、ジスルフィド、活性化エステル、イソチオシアネート、アジド、アルキン、アルケン、ジエン、親ジエン、酸ハリド、スルホニルハリド、ホスフィン、α−ハロアミド、ビオチン、アミノまたはマレイミド官能基を含む。一部の実施形態において、活性化エステルは、Ｎ−スクシンイミドエステル、イミドエステルまたはポリフルオロフェニル（ｐｏｌｙｆｌｏｕｒｏｐｈｅｎｙｌ）エステルである。他の実施形態において、アルキンは、アルキルアジドまたはアシルアジドである。
Ｑ基は、貯蔵安定性または他の所望の特性を高めるために保護された形で都合よく提供することができ、次いで保護基を、例えば標的化部分または分析物とコンジュゲートするのに適切な時に除去することができる。したがって、Ｑ基は、上記および以下の表１に記載の反応性基のいずれかを含めて、反応性基の「保護された形」を含む。Ｑの「保護された形」は、所定の反応条件下における反応性がＱに比べて低いが、好ましくは構造（Ｉ）の化合物の他の部分を分解もまたはそれと反応もしない条件下でＱに変換することができる部分を指す。当業者は、特定のＱならびに所望の最終用途および保存条件に基づいてＱの適切な保護された形を誘導することができる。例えば、ＱがＳＨであるとき、Ｑの保護された形はジスルフィドを含み、一般に知られている技法および試薬を使用し、還元して、ＳＨ部分を現すことができる。
例示的なＱ部分を、以下の表１に記載する。
Figure 2019527289
Figure 2019527289
Figure 2019527289
Figure 2019527289
Figure 2019527289
ＱがＳＨである一部の実施形態において、ＳＨ部分は、別の化合物の別のスルフヒドリル基とジスルフィド結合を形成する傾向があることに留意されたい。したがって、一部の実施形態は、ジスルフィド結合がＳＨのＱ基に由来しているジスルフィド二量体の形をとる前述の化合物を含む。
一部の具体的な実施形態において、化合物は、表２から選択される化合物および／またはそれから調製された化合物（例えば、化合物１、１’、１’’、２、３、３’、４、４’、５および５’）である。表２の化合物は、例に記載されている手順に従って調製した。
本開示の色素化合物は「調節可能」であり、前述の化合物のいずれかにおける変数（例えば、Ｍ、ａ、ｂ、ｃ、ｘ、ｙ、ｍ1および／またはＬ４）の適切な選択により、当業者は、所望および／または所定のモル蛍光（モル明度）を有する化合物に到達することができることを意味する。化合物の調節可能性によって、使用者が、特定のアッセイにおける使用のためまたは目的の具体的な分析物を同定するための所望の蛍光および／または色を有する化合物に容易に到達することが可能になる。ある特定の実施形態におけるモル蛍光は、親フルオロフォア（例えば、単量体）の蛍光発光に比べて何倍増加または低減しているかで表すことができる。一部の実施形態において、本化合物のモル蛍光は、親フルオロフォアに比べて１．１×、１．５×、２×、３×、４×、５×、６×、７×、８×、９×、１０×またはさらに高い倍数である。
説明を容易にするために、リン部分を含む様々な化合物（例えば、ホスフェートなど）をアニオン状態（例えば、−ＯＰＯ（ＯＨ）Ｏ-、−ＯＰＯ3 2-）で示す。当業者は、電荷がｐＨに依存し、荷電していない（例えば、プロトン化された、またはナトリウムもしくは他のカチオンなどの塩の）形も本発明の実施形態の範囲に含まれることを容易に理解する。
前述の化合物のいずれかおよび１つまたは複数の分析物分子（例えば、生体分子）を含む組成物が、様々な他の実施形態で提供される。一部の実施形態において、１つまたは複数の分析物分子の検出の分析方法におけるそのような組成物の使用も提供される。
さらに他の実施形態において、化合物は、様々な分析方法において有用である。例えば、ある特定の実施形態において、本開示は、試料を染色する方法であって、前記試料に、構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の化合物（例えば式中、Ａ1、Ａ2およびＡ3の１つは、分析物分子（例えば、生体分子）または固体支持体への共有結合を含むリンカーであり、Ａ1、Ａ2およびＡ3の別の１つは、Ｈ、ＯＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテルまたは−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒcである）を前記試料が適切な波長において照射されるとき光学応答を生成するのに十分な量添加するステップを含む、方法を提供する。
前述の方法の一部の実施形態において、Ａ1は、生体分子などの分析物分子への共有結合を含むリンカーである。例えば、核酸、アミノ酸またはそれらのポリマー（例えば、ポリヌクレオチドまたはポリペプチド）。さらに多くの実施形態において、生体分子は、酵素、受容体、受容体リガンド、抗体、糖タンパク質、アプタマーまたはプリオンである。
前述の方法のさらに他の実施形態において、Ａ1は、微粒子などの固体支持体への共有結合を含むリンカーである。例えば、一部の実施形態において、微粒子は、ポリマービーズまたは非ポリマービーズである。
さらに多くの実施形態において、前記光学応答は蛍光応答である。
他の実施形態において、前記試料は細胞を含み、一部の実施形態は、前記細胞をフローサイトメトリーにより観察するステップをさらに含む。
さらに多くの実施形態において、方法は、蛍光応答を、検出できるほど異なる光学特性を有する第２のフルオロフォアの蛍光応答と識別するステップをさらに含む。
他の実施形態において、本開示は、生体分子などの分析物分子を視覚的に検出する方法であって、
（ａ）構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の化合物（例えば、式中、Ａ1、Ａ2およびＡ3の１つは、分析物分子への共有結合を含むリンカーであり、Ａ1、Ａ2およびＡ3の他のものは、Ｈ、ＯＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテルまたは−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒcである）を用意するステップと、
（ｂ）化合物をその視覚的特性により検出するステップと
を含む、方法を提供する。
一部の実施形態において、分析物分子は、核酸、アミノ酸またはそれらのポリマー（例えば、ポリヌクレオチドまたはポリペプチド）である。さらに多くの実施形態において、分析物分子は、酵素、受容体、受容体リガンド、抗体、糖タンパク質、アプタマーまたはプリオンである。
他の実施形態において、生体分子などの分析物分子を視覚的に検出する方法であって、（ａ）前述の化合物のいずれかを１つまたは複数の分析物分子と混和するステップと、
（ｂ）化合物をその視覚的特性により検出するステップと
を含む、方法を提供する。
他の実施形態において、分析物分子を視覚的に検出する方法であって、
（ａ）構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の化合物（式中、Ａ1、Ａ2またはＡ3は、ＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである）を分析物分子と混和するステップと、
（ｂ）化合物と分析物分子のコンジュゲートを形成するステップと、
（ｃ）コンジュゲートをその視覚的特性により検出するステップと
を含む、方法を提供する。
他の実施形態において、分析物を視覚的に検出する方法であって、
（ａ）構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の化合物（式中、Ａ1またはＡ2は、分析物への特異性を有する標的化部分への共有結合を含むリンカーを含む）を用意するステップと、
（ｂ）化合物および分析物を混和し、それによって標的化部分および分析物を会合させるステップと、
（ｃ）化合物をその視覚的特性により検出するステップと
を含む、方法を提供する。
上記の方法以外に、開示された化合物（例えば、構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の化合物）の実施形態は、様々な分野および方法において有用であり、それらの分野および方法としては、がんおよび他の組織の同定のための内視鏡検査手順における画像処理；単一細胞および／または単一分子分析方法、例えば増幅をほとんどまたは全く行わない、ポリヌクレオチドの検出；例えば開示された化合物を、抗体もしくは糖またはがん細胞を優先的に結合させる他の部分にコンジュゲートさせることによる、がん画像処理；外科手技における画像処理；様々な疾患の同定のためのヒストンの結合；例えば開示された化合物におけるＭ部分を活性薬物部分で置き換えることによる薬物送達；ならびに／あるいは例えば開示された化合物の様々なフローラおよび／または有機体への優先結合による、デンタルワークおよび他の手順における造影剤が挙げられるが、これらに限定されない。
上記の開示された化合物のいずれかの実施形態、および上記の化合物における変数の本明細書に記載のいずれか特定の選択は、化合物の他の実施形態および／または変数と独立して組み合わせて、以上に具体的には記載されていない本発明の実施形態を成し得ることが理解される。さらに、特定の実施形態および／またはクレームにおけるいずれか特定の変数について選択のリストが列挙されている場合、それぞれ個別の選択を特定の実施形態および／またはクレームから削除できること、選択のリストの残りは本発明の範囲内であると考えられることが理解される。
本明細書において、示された式の置換基および／または変数の組合せは、そのような寄与によって、安定な化合物が生じる場合のみ許容されることが理解される。
本明細書に記載される方法において、中間化合物の官能基を適当な保護基で保護する必要があり得ることも当業者に認識されている。そのような官能基としては、ヒドロキシ、アミノ、メルカプトおよびカルボン酸が挙げられる。ヒドロキシに適した保護基としては、トリアルキルシリルまたはジアリールアルキルシリル（例えば、ｔ−ブチルジメチルシリル、ｔ−ブチルジフェニルシリルまたはトリメチルシリル）、テトラヒドロピラニル、ベンジルなどが挙げられる。アミノ、アミジノおよびグアニジノに適した保護基としては、ｔ−ブトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニルなどが挙げられる。メルカプトに適した保護基としては、−Ｃ（Ｏ）−Ｒ’’（ここで、Ｒ’’は、アルキル、アリールまたはアリールアルキルである）、ｐ−メトキシベンジル、トリチルなどが挙げられる。カルボン酸に適した保護基としては、アルキル、アリールまたはアリールアルキルエステルが挙げられる。保護基は、当業者に公知であり、本明細書に記載される標準技法に従って付加または除去することができる。保護基の使用が、Ｇｒｅｅｎ， Ｔ．Ｗ．およびＰ．Ｇ．Ｍ． Ｗｕｔｚ、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（１９９９）、第３版、Ｗｉｌｅｙに詳細に記載されている。当業者であれば認識するように、保護基は、Ｗａｎｇ樹脂、Ｒｉｎｋ樹脂または２−クロロトリチル−クロリド樹脂などのポリマー樹脂とすることもできる。
さらに、遊離塩基または酸の形で存在する本発明の化合物の実施形態は、当業者に公知である方法により適切な無機または有機塩基または酸で処理することによってそれらの塩に変換することができる。本発明の化合物の塩は、標準技法によりそれらの遊離塩基または酸の形に変換することができる。
以下の反応スキームは、本発明の化合物を作製する例示的な方法を示す。これらの化合物を、当業者が同様の方法または当業者に公知である他の方法の組合せによって作製することができると理解される。当業者であれば、適切な出発成分を使用し、合成のパラメータを必要に応じて調節することによって、以下に具体的には図示されていない他の開示された化合物も下記の同様の方式で作製することができると理解される。一般に、出発成分は、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｌａｎｃａｓｔｅｒ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ， Ｉｎｃ．、Ｍａｙｂｒｉｄｇｅ、Ｍａｔｒｉｘ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ＴＣＩ、およびＦｌｕｏｒｏｃｈｅｍ ＵＳＡなどの供給業者から得ることができ、または当業者に公知の供給業者に従って合成することができ（例えば、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ： Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ， Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ， ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、第５版（Ｗｉｌｅｙ、２０００年１２月）を参照されたい）、もしくは本発明に記載されているように調製することができる。
Figure 2019527289
 反応スキームＩは、構造（Ｉ）の化合物の調製にとって有用な中間体を調製する例示的な方法を示し、スキーム中、Ｒ1、Ｌ2、Ｌ3およびＭは以上に定義した通りであり、Ａ1およびＡ2は以上に定義した通りであり、またはそれらの保護された変形であり、Ｌは任意選択のリンカーである。反応スキーム１を参照して、構造ａの化合物は購入または当業者に周知の方法によって調製することができる。当技術分野において公知である鈴木カップリング条件下におけるａとＭ−Ｘの反応（ここで、ｘは、ブロモなどのハロゲンである）によって、構造ｂの化合物が生じる。構造ｂの化合物は、下記のような別の化合物の調製に使用することができる。
Figure 2019527289
 反応スキームＩＩは、開示された化合物の調製にとって有用な中間体を調製する代替方法を示す。Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＭが以上に定義した通りであり、Ａ1およびＡ2が以上に定義した通りであり、またはそれらの保護された変形である反応スキームＩＩを参照して、購入または周知の技法によって調製することができる構造ｃの化合物をＭ−Ｇ’と反応させて、構造ｄの化合物を得る。ここで、ＧおよびＧ’は、相補的反応性を有する官能基（すなわち、アルキンやアジドなど、反応して、共有結合を形成する官能基）を表す。
Ｇ’はＭにぶら下がり、またはＭの構造骨格の一部分とすることができる。Ｇは、アルキンなど、本明細書に記載されるいくつの官能基であってもよい。
化合物は、構造ｂまたはｄの１つから、周知のＤＮＡ自動合成条件下において以下の構造（ｅ）を有するホスホロアミダイト化合物
Figure 2019527289
 (e)
と反応させることによって調製することができ、ここで、Ａは本明細書に定義する通りであり、Ｌはそれぞれ独立して、任意選択のリンカーである。
ＤＮＡ合成方法は、当技術分野において周知である。簡潔に言えば、上記の中間体ｂまたはｄの２つのアルコール基、例えばＲ2およびＲ3は、それぞれジメトキシトリチル（ＤＭＴ）基および２−シアノエチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアミノホスホロアミダイト基で官能化されている。ホスホロアミダイト基を、典型的にはテトラゾールなどの活性化剤の存在下でアルコール基にカップリングした後、続いてリン原子をヨウ素で酸化する。ジメトキシトリチル基を、酸（例えば、クロロ酢酸）で除去して、遊離アルコールを曝露することができ、ホスホロアミダイト基と反応させることができる。２−シアノエチル基は、オリゴマー化した後アンモニア水で処理することによって除去することができる。
オリゴマー化方法において使用されるホスホロアミダイトの調製も当技術分野において周知である。例えば、第一級アルコール（例えば、Ａ2）は、ＤＭＴ−Ｃｌとの反応によってＤＭＴ基として保護することができる。次いで、第二級アルコール（例えば、Ａ1）を、２−シアノエチルＮ，Ｎ−ジイソプロピルクロロホスホロアミダイト（Ｎ，Ｎ−ｄｉｓｓｏｐｒｏｐｙｌｃｈｌｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒａｍｉｄｉｔｅ）などの適切な試薬との反応によってホスホロアミダイトとして官能化する。ホスホロアミダイトの調製およびそれらのオリゴマー化の方法は、当技術分野において周知であり、例にさらに詳細に記載する。
化合物は、上記の周知のホスホロアミダイト（ｐｈｏｐｈｏｒａｍｉｄｉｔｅ）化学に従って中間体ｂまたはｄおよびｅのオリゴマー化により調製される。ホスホロアミダイトカップリングを所望の回数繰り返すことによって、所望の繰り返し単位数を分子に組み込む。
以下の例を、限定ではなく説明のために記載する。
一般方法
Ｗａｔｅｒｓ／Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ Ｑｕａｔｔｒｏ ｍｉｃｒｏ ＭＳ／ＭＳシステム（ＭＳのみのモード）でＭａｓｓＬｙｎｘ ４．１取得ソフトウェアを使用して、質量スペクトル分析を行った。色素についてＬＣ／ＭＳに使用される移動相は、１００ｍＭの１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール（ＨＦＩＰ）、８．６ｍＭのトリエチルアミン（ＴＥＡ）、ｐＨ ８であった。４５℃で保持した２．１ｍｍ×５０ｍｍのＡｃｑｕｉｔｙ ＢＥＨ−Ｃ１８カラムを備えたＷａｔｅｒｓ Ａｃｑｕｉｔｙ ＵＨＰＬＣシステムを使用し、アセトニトリル／水の移動相をグラジエントで使用して、ホスホロアミダイトおよび前駆体分子も分析した。単量体の中間体の分子量は、Ｗａｔｅｒｓ／Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ Ｑｕａｔｔｒｏ ｍｉｃｒｏ ＭＳ／ＭＳシステム（ＭＳのみのモード）でトロピリウムカチオン注入増強イオン化を利用して得た。励起および発光プロファイル実験を、Ｃａｒｙ Ｅｃｌｉｐｓｅスペクトル光度計で記録した。
すべての反応は、別段の記載がない限り窒素雰囲気下にオーブンで乾燥したガラス器具中で実施した。市販のＤＮＡ合成試薬をＧｌｅｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ社（Ｓｔｅｒｌｉｎｇ、ＶＡ）から購入した。無水ピリジン、トルエン、ジクロロメタン、ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、酢酸、ピリジン、およびＴＨＦをＡｌｄｒｉｃｈ社から購入した。他の化学薬品はすべて、Ａｌｄｒｉｃｈ社またはＴＣＩ社から購入し、さらに精製することなくそのまま使用した。
（例１）
ホスホロアミダイト色素単量体の合成
Figure 2019527289
 １−Ｏ−（４，４’−ジメトキシトリチル−２−メチレン−１，３−プロパンジオール（１）。５００ｍＬの乾燥丸底フラスコに、撹拌子を入れた。窒素でフラッシュした後、乾燥ピリジン（２４０ｍＬ）を添加し、フラスコを氷浴中で１５分間冷却した。冷却するとすぐ、ＤＭＴｒＣｌ（７．６５ｇ、２２．５ｍｍｏｌ）を添加し、その後フラスコを窒素雰囲気下に４℃の冷蔵庫中で終夜撹拌した。次いで、メタノールを数滴添加し、反応液を粘性ガムになるまで真空中で濃縮した。得られたガムをＥｔＯＡｃ（２００ｍＬ）に溶解し、ＮａＨＣＯ3（２５０ｍＬ）および飽和ＮａＣｌ（２５０ｍＬ）で洗浄した。有機層をＮａ2ＳＯ4で脱水し、粘性ガムになるまで真空中で濃縮した。次いで、単離した粗生成物を、ＥｔＯＡｃ：ヘキサン（２５：７５（ｖ／ｖ））−（１：１（ｖ／ｖ））のグラジエントで溶離するシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して、透明なガムの１（５．２１ｇ、６０％）を得た。1Ｈ ＮＭＲを記録し、化合物１の構造と一致していることが明らかになった。
１−Ｏ−（４，４’−ジメトキシトリチル）−２−ヒドロキシメチル−３−ピレニルプロパノール（２）。冷却器を備えた２５０ｍＬの乾燥丸底フラスコに、撹拌子を入れた。フラスコを窒素でパージし、乾燥ＴＨＦ（４０ｍＬ）および化合物１（５．０ｇ、１２．８ｍｍｏｌ）を添加した。ＴＨＦ中０．５Ｍの９−ＢＢＮ（６５ｍＬ、３２ｍｍｏｌ）を注射器で添加し、反応を１２時間加熱して還流した。反応液を室温まで放冷した後、３ＭのＫ2ＣＯ3（１１ｍｌ）および乾燥ＤＭＦ（１００ｍＬ）を添加した。１−ブロモピレン（２．０ｇ、６．５ｍｍｏｌ）およびＰｄＣｌ2（ｄｐｐｆ）（０．６５ｇ、０．８ｍｍｏｌ）を添加し、溶液を室温で１５時間撹拌させた。反応混合物をＣＨ2Ｃｌ2（３００ｍＬ）に注ぎ込み、Ｈ2Ｏ（５００ｍＬ）で洗浄した。次いで、水性層を追加のＣＨ2Ｃｌ2（２００ｍＬ）で逆抽出した。有機層を合わせて、飽和ＮａＣｌ（３００ｍＬ）で洗浄し、Ｎａ2ＳＯ4で脱水し、粘性ガムになるまで真空中で濃縮した。次いで、単離した粗生成物を、ＥｔＯＡｃ：ヘキサン（２５：７５（ｖ／ｖ））−（１：１（ｖ／ｖ））のグラジエントで溶離するシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して、透明なガムの２（３．０ｇ、７９％）を得た。1Ｈ ＮＭＲスペクトルを記録し、化合物２の構造と一致していることが明らかになった。
１−Ｏ−（４，４’−ジメトキシトリチル）−２−メチルピレン−３−Ｏ−（２−シアノエチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル）プロパンホスホロアミダイト（３）。１００ｍＬの乾燥丸底フラスコに、撹拌子を入れた。フラスコを窒素でパージした後、ＣＨ2Ｃｌ2（２０ｍＬ）および化合物２（０．３０ｇ、０．５０ｍｍｏｌ）を添加した。Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（０．８８ｍＬ、５．０ｍｍｏｌ）および２−シアノエチルジイソプロピルクロロホスホロアミダイト（ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｃｈｌｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒａｍｉｄｉｔｅ）（０．４５ｍＬ、２．０ｍｍｏｌ）を注射器で添加した。室温で１時間撹拌した後、ＴＬＣ分析により反応は完了したと判断した。次いで、粗反応混合物を、ＥｔＯＡｃ：ヘキサン：ＴＥＡ（２２．５：７２．５：５（ｖ／ｖ／ｖ））のグラジエントで溶離するシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより直接精製して、白色フォームの３（０．２８ｇ、７０％）を得た。31Ｐ ＮＭＲスペクトルを記録し、化合物３の構造と一致していることが明らかになった。純度は、２５４および３４０ｎｍにおいて検出するＨＰＬＣ分析により決定した。
異なるＡｒ基（例えば、本明細書に記載される「Ｍ」基のいずれか）を有する他の化合物を類似した方式で調製した。
（例２）
ペリレンカルボジイミド色素単量体の合成
Figure 2019527289
 Ｎ−（２，３−プロパンジオール）ペリレンモノイミド（４）。冷却器を備えた２００ｍＬの乾燥丸底フラスコに、撹拌子およびペリレン一無水物1（１．８３ｇ、５．６７ｍｍｏｌ）を入れた。３−アミノ−１，２−プロパンジオール（１．１ｇ、２．１ｍｍｏｌ）およびイミダゾール（１４．３ｇ、０．２１ｍｏｌ）を添加した後、容器を油浴中で１４０℃に１５時間加熱した。反応液を室温まで放冷し、次いで１０％ＨＣｌ（５００ｍＬ）を添加した。得られた深紅色沈澱物をろ過により回収し、水で十分洗浄し、１８０℃で数時間乾燥して、深紅色固体の４（１．９５ｇ、８６％）を得た。
Ｎ−（３−Ｏ−（４，４’−ジメトキシトリチル−２−ヒドロキシプロパン）ペリレンモノイミド（５）。２００ｍＬの乾燥丸底フラスコに、撹拌子を入れた。フラスコを窒素でパージした後、乾燥ピリジン（１２０ｍＬ）、化合物４（０．４４ｇ、１．１ｍｍｏｌ）、およびジメトキシトリチルクロリド（０．４５ｇ、１．３ｍｍｏｌ）をすべて添加し、反応液を室温で４８時間撹拌させた。次いで、メタノールを数滴添加し、反応液を粘性ガムになるまで真空中で濃縮した。得られたガムをＣＨ2Ｃｌ2（２００ｍＬ）に溶解し、飽和ＮａＣｌ（２００ｍＬ）で洗浄した。水性層をＣＨ2Ｃｌ2（３回×１００ｍＬ）で洗浄した。有機層を合わせて、Ｎａ2ＳＯ4で脱水し、粘性ガムになるまで真空中で濃縮した。次いで、単離した粗生成物を、ＥｔＯＡｃ：ＣＨ2Ｃｌ2（０：１００（ｖ／ｖ））−（２：３（ｖ／ｖ））のグラジエントで溶離するシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して、赤色フォームの５（０．２５ｇ、５０％）を得た。
Ｎ−（３−Ｏ−（４，４’−ジメトキシトリチル−２−Ｏ−（２−シアノエチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアミノホスホロアミダイト）ペリレンモノイミド（６）。５０ｍＬの乾燥丸底フラスコに、撹拌子を入れた。フラスコを窒素でパージした後、ＣＨ2Ｃｌ2（５ｍＬ）および化合物５（０．２５ｇ、０．３６ｍｍｏｌ）を添加した。Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（０．２４ｍＬ、１．７９ｍｍｏｌ）および２−シアノエチルＮ，Ｎ−ジイソプロピルクロロホスホロアミダイト（ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｃｈｌｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒａｍｉｄｉｔｅ）（０．１６ｍＬ、０．７２ｍｍｏｌ）を注射器で添加した。室温で１時間撹拌した後、ＴＬＣ分析により反応は完了したと判断した。次いで、粗反応混合物を、ＣＨ2Ｃｌ2：ＴＥＡ（９５：５（ｖ／ｖ））で溶離するシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより直接精製して、暗赤色フォームの６（０．２６ｇ、８０％）を得た。精製した化合物を、ＲＰ−ＨＰＬＣにより２５４および５００ｎｍにおいて観察して分析した。２つのジアステレオマーの存在が明らかになった。
異なるＭ基を有する他の色素単量体を類似した方式で調製した。
（例３）
オリゴマー色素の合成
オリゴマー色素は、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ ３９４ ＤＮＡ／ＲＮＡ合成装置またはＧＥ ＡＫＴＡ １０ ＯｌｉｇｏＰｉｌｏｔで１μｍｏｌまたは１０μｍｏｌの尺度に基づいて合成し、３’−ホスフェート基を有した。色素をＣＰＧビーズまたはポリスチレン固体支持体上に直接合成した。色素を標準固相ＤＮＡ方法により３’から５’方向に合成した。カップリング方法では、標準β−シアノエチルホスホロアミダイト化学条件を使用した。適切なホスホロアミダイトを用いて合成サイクルを所望の回数繰り返すことによって、異なる「ｍ」繰り返し単位数を組み込んだ。すべてのホスホロアミダイト単量体をアセトニトリル／ジクロロメタンに溶解し（０．１Ｍ溶液）、以下の合成サイクルを使用して順次添加した。１）トルエン中ジクロロ酢酸を用いた５’−ジメトキシトリチル保護基の除去、２）次のホスホロアミダイトとアセトニトリル中活性化剤試薬とのカップリング、３）ヨウ素／ピリジン／水を用いた酸化、および４）無水酢酸／１−メチルイミジゾール／アセトニトリルを用いたキャッピング。合成サイクルを、５’オリゴフルオロシドが組み立てられるまで繰り返した。鎖の組立の終わりに、モノメトキシトリチル（ＭＭＴ）基またはジメトキシトリチル（ｄｉｍｔｈｏｘｙｔｒｉｔｙｌ）（ＤＭＴ）基を、ジクロロメタン中ジクロロ酢酸またはトルエン中ジクロロ酢酸を用いて除去した。
色素を、以下の通り固体支持体から切断し、脱保護した。
１ｍＬのマイクロピペッターを使用して、４５０μＬの濃ＮＨ4ＯＨを、１．５ｍＬのエッペンドルフ型試験管中の約２５ｍｇの反応ＣＰＧ固体支持体に添加した。ボルテックスミキサーを使用して、スラリーを短時間混合し、沈降させた後、５５℃のヒートブロック上に（開放して）、ガス発生（および起泡）が減少し始めるまで置いた。その時点で試験管を密封した。熱処理を２時間（±１５分）行い、次いで試験管を取り出して、室温まで冷却した。試験管およびその内容物を、遠心機でその最高速度（１３４００ｒｐｍ）にて１分間回転させ、次いで上澄液をガラスピペットで取り出し、１．５ｍＬの第２の標識付きエッペンドルフ型試験管に、支持体を含めないように注意しながら入れた。支持体を約１５０μＬのアセトニトリルで２回洗浄および遠心沈殿して、色素除去を最大にするのを助け、洗液を支持体から注意深く除去し、第２の標識付き試験管に添加した。清澄な上澄液を４０℃のＣｅｎｔｒｉＶａｐ濃縮器で完全に乾燥して、ＮＨ4ＯＨを除去した。
（例４）
オリゴマー色素の合成
表２の化合物を上記の一般手順に従って調製し、以下の手順に従ってよりポリマーの色素を調製するのに使用した。説明を容易にするために、以下の例では化合物を模式図で示すことが多い。しかし、模式図は表２に示す具体的な化合物を表すと理解される。
Figure 2019527289
Figure 2019527289
表２および本願全体にわたる略語は、以下の構造を表す。
Figure 2019527289
（例５）
化合物４の重合
トリアゾールの化学的性質を使用して、以下のスキームに従って、化合物４を重合した。スキーム中、４は上記の化合物４を表し、４’は、トリアゾール基で連結された４の二量体またはポリマーを表し、ｎは、１以上の整数である。
Figure 2019527289
 ２００μＬのポリプロピレン試験管に、リン酸ナトリウム緩衝液（８．８μＬ、１５０ｍＭ、ｐＨ＝７．２）および化合物４の溶液（２．２５μＬ、水中５ｍＭ）を入れた。これに、１，５−ジアジド−３−オキサペンタンの溶液（１．０μＬ、水中７．５ｍＭ）および臭化銅（３．０μＬ、ＤＭＳＯ中１００ｍＭ）を添加した。試験管をキャッピングし、ボルテックスし、次いで８５℃に３６時間加熱した。反応混合物を分析ＳＥＣ（カラム：Ｓｕｐｅｒｄｅｘ ２００ Ｉｎｃｒｅａｓｅ ５／１５０ＧＬ（２８−９４０９−４５）、１００％ＰＢＳ緩衝液を用いた定組成溶離、流速：０．２５ｍＬ／分、２８０および４９４ｎｍにおけるＵＶモニタリング、実行時間：１７分）により試験した。ＨＰＬＣクロマトグラムは、（出発物質に比べて）早い溶離ピークを示し、化合物４’の形成が示唆される。
（例６）
化合物１の重合
トリアゾールの化学的性質を使用して、以下のスキームに従って、化合物１を重合した。スキーム中、１は上記の化合物１を表し、１’は、トリアゾール基で連結された１の二量体またはポリマーを表し、ｎは、１以上の整数である。
Figure 2019527289
 ２００μＬのポリプロピレン試験管に、ＤＭＳＯ／水（５０／５０）（３．０μＬ）および１の溶液（４．０μＬ、１２．５ｍＭ）を入れた。これに、１，５−ジアジド−３−オキサペンタンの溶液（２．０μＬ、水中２５ｍＭ）および臭化銅（１．０μＬ、ＤＭＳＯ中５０ｍＭ）を添加した。試験管をキャッピングし、ボルテックスした。試験管を市販のマイクロ波装置に入れ、４５０ワット（１／２パワー）で４分間照射し、次いで１分間放置した。このサイクルを７回繰り返した。混合物をＬＣ／ＭＳおよび分析ＳＥＣにより分析した。データは、より高い分子量の種（すなわち、１’）の形成と一致するものであった。
（例７）
化合物５の二量化
トリアゾールの化学的性質を使用して、以下のスキームに従って、化合物５を二量化した。スキーム中、５は上記の化合物５を表し、５’は、トリアゾール基で連結された５の二量体を表す。
Figure 2019527289
化合物５をセミ分取ＳＥＣカラム（カラム：Ｓｕｐｅｒｄｅｘ ２００、ＰＢＳを用いた定組成溶離、流速：１０ｍＬ／分、４９４ｎｍにおけるモニタリング）により精製した。各画分をＳＤＳ−ＰＡＧＥゲル（４−２０％ Ｔｒｉｓ−Ｇｌｙ、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）により試験し、純度に応じて貯蔵した。２００μＬのポリプロピレン試験管に、リン酸ナトリウム緩衝液（１．４μＬ、６００ｍＭ、ｐＨ＝７．２）および精製した化合物５の溶液（５．５６μＬ、１．８ｍＭ）を入れた。これに、１，５−ジアジド−３−オキサペンタンの溶液（１．０μＬ、水中５ｍＭ）および臭化銅（２．０μＬ、ＤＭＳＯ中１００ｍＭ）を添加した。試験管をキャッピングし、ボルテックスし、室温で終夜インキュベートさせた。反応混合物を分析ＳＥＣ（カラム：Ｓｕｐｅｒｄｅｘ ２００ Ｉｎｃｒｅａｓｅ ５／１５０ＧＬ（２８−９４０９−４５）、１００％ＰＢＳ緩衝液を用いた定組成溶離、流速：０．２５ｍＬ／分、２８０および４９４ｎｍにおけるＵＶモニタリング、実行時間：１７分）により試験した。
ＳＤＳ−ＰＡＧＥおよびＳＥＣによる分析から、二量体５’の形成が確認された。
（例８）
化合物３の二量化
トリアゾールの化学的性質を使用して、以下のスキームに従って、化合物３を二量化した。スキーム中、３は上記の化合物３を表し、３’は、トリアゾール基で連結された３の二量体を表す。
Figure 2019527289
 ２００μＬのポリプロピレン試験管に、リン酸ナトリウム緩衝液（９．５μＬ、１５０ｍＭ、ｐＨ＝７．２）および３の溶液（３．０μＬ、水中５ｍＭ）を入れた。これに、１，５−ジアジド−３−オキサペンタンの溶液（１．０μＬ、水中７．５ｍＭ）および臭化銅（１．５μＬ、ＤＭＳＯ中１００ｍＭ）を添加した。試験管をキャッピングし、ボルテックスし、７２時間インキュベートした。反応混合物を分析ＳＥＣ（カラム：Ｓｕｐｅｒｄｅｘ ２００ Ｉｎｃｒｅａｓｅ ５／１５０ＧＬ（２８−９４０９−４５）、１００％ＰＢＳ緩衝液を用いた定組成溶離、流速：０．２５ｍＬ／分、２８０および４９４ｎｍにおけるＵＶモニタリング、実行時間：１７分）により試験した。ＳＥＣによるトレースから、新たなより早い溶離ピークの形成が明らかであり、二量体３’の形成と一致する。
（例９）
アジド修飾化合物１の調製およびその重合
以下のスキームに従って、化合物１を、両端にアジド基が含まれるように修飾した。スキーム中、１は上記の化合物１を表し、１’’はアジド修飾化合物１を表す。
Figure 2019527289
 ２００μＬのポリプロピレン試験管に、リン酸ナトリウム緩衝液（１４．４μＬ、２００ｍＭ、ｐＨ＝７．２）、１の溶液（１．２μＬ、水中１２．５ｍＭ）および１，５−ジアジド−３−オキサペンタンの溶液（６．０μＬ、水中５０ｍＭ）を入れた。別の試験管に、硫酸銅（３．０μＬ、２０ｍＭ）、トリス（３−ヒドロキシプロピルトリアゾリルメチル）アミン（ＴＨＰＴＡ、２．４μＬ、水中５０ｍＭ）およびアスコルビン酸ナトリウム（３．０μＬ、１００ｍＭ）の水溶液を合わせ、混合した。銅溶液の全内容物をアジド−アルキン溶液に添加し、試験管をキャッピングし、混合し、室温で終夜インキュベートさせた。反応液を水で７５μＬに希釈し、脱塩した（Ｐｉｅｒｃｅ Ｚｅｂａミニ脱塩カラム７Ｋ ＭＷＣＯ（カタログ番号８９８８２））。濃度決定は、ナノドロップで行った（ｅ＝２２５００ １／Ｍ ｃｍ）。
トリアゾールの化学的性質を使用して、アジド修飾化合物１を以下の通り重合した。スキーム中、１’は１のポリマーを表し、「アルキン」は化合物１〜５のいずれか１つを表す。
Figure 2019527289
一連のＦＡＭ−ホスフェートアルキン（例えば、化合物１〜５）を、以下の通りアジド修飾化合物１と反応させた。
２００μＬのポリプロピレン試験管に、リン酸ナトリウム緩衝液（８．３μＬ、３００ｍＭ、ｐＨ＝７．２）および１’’の溶液（２．５μＬ、３０μＭ）を入れた。これに、１の溶液（１．２μＬ、６３μＭ）および臭化銅（３．０μＬ、ＤＭＳＯ中１００ｍＭ）を添加した。試験管をキャッピングし、ボルテックスし、終夜インキュベートした。反応混合物を分析ＳＥＣ（カラム：Ｓｕｐｅｒｄｅｘ ２００ Ｉｎｃｒｅａｓｅ ５／１５０ＧＬ（２８−９４０９−４５）、１００％ＰＢＳ緩衝液を用いた定組成溶離、流速：０．２５ｍＬ／分、２８０および４９４ｎｍにおけるＵＶモニタリング、実行時間：１７分）により試験した。化合物２〜５を、類似した方式で１’’と反応させた。どの場合にも、分析ＳＥＣから、化合物１’の形成が示唆された。
（例１０）
求核重合
求核基を両端に含む化合物１〜５の類似体（以下のＡで表される）を調製し、以下のスキームに従ってビス求電子試薬（以下のＢで表される）と反応させて、二量体またはそれ以上のポリマー（以下のＣで表される）を形成する。
Figure 2019527289
 スキーム中、ｎｕｃは求核試薬であり、Ｅは求電子試薬であり、ｎは１以上の整数である。例示的な求核試薬、相補的求電子試薬および得られた生成物「Ｇ1」を表３に記載する。
Figure 2019527289
（例１１）
求電子重合
例１０と類似している方式において、求電子基を両端に含む化合物１〜５の類似体（以下のＤで表される）を調製し、以下のスキームに従ってビス求核試薬（以下のＥで表される）と反応させて、二量体またはそれ以上のポリマー（以下のＦで表される）を形成する。
Figure 2019527289
 スキーム中、ｎｕｃは求核試薬であり、Ｅは求電子試薬であり、ｎは１以上の整数である。例示的な求核試薬、相補的求電子試薬および得られた生成物「Ｇ1」を表４に記載する。
Figure 2019527289
（例１２）
ポリホスフェート縮合
ホスフェート基を少なくとも一端に含む化合物１〜５の類似体（以下のＦで表される）を調製し、以下のスキームに従って熱および／または酸条件下で重合する。
Figure 2019527289
 スキーム中、ｎは１以上の整数である。
（例１３）
開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）
環式オレフィン基を一端に含む化合物１〜５の類似体（以下のＨで表される）を調製し、以下のスキームの１つに従って開環メタセシス条件下で処理して、二量体またはそれ以上のポリマー（以下のＩおよびＩ’で表される）を形成する。
Figure 2019527289
 または
Figure 2019527289
（例１４）
オレフィンクロスメタセシス重合（ＲＯＭＰ）
アルケン基を各端に含む化合物１〜５の類似体（以下のＪで表される）を調製し、以下のスキームの１つに従って開環メタセシス条件下で処理して、二量体またはそれ以上のポリマー（以下のＫおよびＫ’で表される）を形成する。
Figure 2019527289
Figure 2019527289
（例１５）
原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）
アクリレート基を一端に含む化合物１〜５の類似体（以下のＬで表される、Ｒ＝アルキル）を調製し、以下のスキームの１つに従ってＡＴＲＰ条件下で処理して、二量体またはそれ以上のポリマー（以下のＮで表される）を形成する。
Figure 2019527289
（例１６）
ＤＮＡ塩基対合
ＤＮＡ塩基配列を両端に含む化合物１〜５の類似体（Ｏで表される）を調製し、以下のスキームに従ってアニールして、二量体またはそれ以上のポリマー（以下のＰで表される）を形成する。スキーム中、ｎは０以上の整数である。
Figure 2019527289
 関連した実施形態において、ポリアルキンを調製し、末端のアジドを含むＤＮＡ配列にコンジュゲートさせて、以下に示すトリアゾール／ＤＮＡを含むポリマーを形成する。別に、末端のＤＮＡ塩基配列を有する化合物１〜５の類似体（Ｏ’）を調製し、アニールして、Ｐ’を形成する。
Figure 2019527289
Figure 2019527289
（例１７）
パラジウムカップリング反応
パラジウムカップリング反応に適した基を一端または両端に含む化合物１〜５の類似体（Ｑ、Ｑ’およびＱ’’で表される、Ｘ＝ハロゲン）を調製し、以下のスキームの１つに従って適切な条件下で反応させて、二量体またはそれ以上のポリマー（以下のＲ、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’で表される）を形成する。スキーム中、ｎは１以上の整数である。
Figure 2019527289
関連した例において、鈴木（ボロン酸／エステル＋アリールハリドまたはアルキルハリド）、Ｓｔｉｌｌｅ（アルキルまたはアリールスタンナン＋アリールまたはアルキルハリド）またはＢｕｃｈｗａｌｄ（アミン＋アリールまたはアルキルハリド）カップリングに適した基を含む化合物１〜５の類似体を調製し、同じ化合物または別の化合物に存在することができる相補的官能基とカップリングさせて、二量体およびそれ以上のポリマーを形成する。
（例１８）
既存のポリマーへのグラフティング
ポリマーの相補的反応性基との反応のための反応性基（例えば、アミノなどの求核試薬）を含む化合物１〜５の類似体（以下のＳで表される）を調製し、以下のスキームの１つに従って適切な条件下で反応させて、グラフティングしたポリマーを形成する。スキーム中、ＴはＮＨＳ活性化ポリエチレングリコールであり、Ｕはポリグルタミン酸またはポリアクリル酸である。
Figure 2019527289
本明細書に引用されている米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願および非特許刊行物はすべて、本明細書と矛盾しない範囲でそれらの全体として参照により本明細書に組み込まれる。
前述のことから、本発明の具体的な実施形態を説明のために本明細書に記載したが、様々な修正を本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく行うことができると認識される。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によって限定される以外、限定されない。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔１〕二量体またはポリマー色素を調製するための方法であって、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物：
Figure 2019527289
(I)
を、構造（ＩＩ）の化合物：
Figure 2019527289
(II)
と反応させ、
（式中、
Ａ 1 およびＡ 2 は、それぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒ a ）（Ｒ b ）Ｒ c 、Ｑ、Ｌ’、または、Ｂ 1 、Ｂ 2 もしくは両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ただし、Ａ 1 およびＡ 2 の少なくとも一方は、Ｂ 1 、Ｂ 2 もしくは両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒ a は、ＯまたはＳであり、Ｒ b は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d またはＳＲ d であり、Ｒ c は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d 、ＯＬ’、ＳＲ d 、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒ d は、対イオンであり、
Ｂ 1 およびＢ 2 は、それぞれ独立して、第１の官能基に対する相補的反応性を有する第２の官能基であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ 1 は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（Ｉ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
Ｌ 1 、Ｌ 2 およびＬ 3 は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
Ｌ 4 は、任意選択の多価リンカー部分であり、
ｘ、ｙおよびｚは、独立して、１以上の整数である）
それにより、ｉ）構造（Ｉ）の第１の化合物と構造（ＩＩ）の化合物との間に、Ｂ 1 と構造（Ｉ）の第１の化合物の第１の官能基との反応によって第１の結合を形成するステップと、ｉｉ）構造（Ｉ）の第２の化合物と構造（ＩＩ）の化合物との間に、Ｂ 2 と構造（Ｉ）の第２の化合物の第１の官能基との反応によって第２の結合を形成するステップと
を含む、方法。
〔２〕二量体またはポリマー色素が、下記の構造（ＩＩＩ）を有する、前記〔１〕に記載の方法。
Figure 2019527289
(III)
（式中、
Ａ 1 およびＡ 2 は、それぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒ a ）（Ｒ b ）Ｒ c 、Ｑ、Ｌ’、または、Ｂ 1 、Ｂ 2 もしくは両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基であり、ここで、Ｒ a は、ＯまたはＳであり、Ｒ b は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d またはＳＲ d であり、Ｒ c は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d 、ＯＬ’、ＳＲ d 、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒ d は、対イオンであり、
Ｇ 1 およびＧ 2 は、それぞれ独立して、第１の官能基とそれぞれＢ 1 またはＢ 2 との反応によって生じる官能基を含む部分であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、ａおよびｂの少なくとも一方の整数値に対しては、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ 1 は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（ＩＩＩ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
Ｌ 1 、Ｌ 2 およびＬ 3 は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
Ｌ 4 は、任意選択の多価リンカー部分であり、
ａ、ｂおよびｃは、独立して、１以上の整数である）
〔３〕Ａ 1 およびＡ 2 が、それぞれ独立して、Ｂ 1 、Ｂ 2 または両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基である、前記〔１〕に記載の方法。
〔４〕Ａ 1 、Ａ 2 が、それぞれ独立して、求核性官能基である、前記〔３〕に記載の方法。
〔５〕求核性官能基が、アミノ、アルキルアミノ、スルフヒドリルまたはヒドロキシルである、前記〔４〕に記載の方法。
〔６〕Ｂ 1 およびＢ 2 が、それぞれ独立して、求電子性官能基である、前記〔１〕または〔３〕から〔５〕のいずれか１項に記載の方法。
〔７〕求電子性官能基が、酸ハロゲン化物、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、ハロゲン化物、トシレート、メシレート、トリフレート、マレイミド、ホスフェートまたはアルケンである、前記〔６〕に記載の方法。
〔８〕Ａ 1 、Ａ 2 が、それぞれ独立して、求電子性官能基である、前記〔３〕に記載の方法。
〔９〕求電子性官能基が、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、フェノレートエステル、ハロゲン化物、トシレート、メシレート、ホスフェートまたはトリフレートである、前記〔８〕に記載の方法。
〔１０〕Ｂ 1 およびＢ 2 が、それぞれ独立して、求核性官能基である、前記〔１〕、〔８〕または〔９〕のいずれか１項に記載の方法。
〔１１〕求核性官能基が、アミノ、アルキルアミノ、スルフヒドリルまたはヒドロキシルである、前記〔１０〕に記載の方法。
〔１２〕Ａ 1 、Ａ 2 、Ｂ 1 およびＢ 2 が、それぞれ独立して、核酸配列であり、Ａ 1 が、Ｂ 1 に対して相補的であり、Ａ 2 が、Ｂ 2 に対して相補的である、前記〔１〕に記載の方法。
〔１３〕Ａ 1 およびＡ 2 が、それぞれ独立して、アルキンであり、Ｂ 1 およびＢ 2 が、それぞれ独立して、アジ化物である、前記〔１〕に記載の方法。
〔１４〕Ａ 1 およびＡ 2 が、それぞれ独立して、アジ化物であり、Ｂ 1 およびＢ 2 が、それぞれ独立して、アルキンである、前記〔１〕に記載の方法。
〔１５〕Ａ 1 およびＡ 2 の少なくとも一方が、付加環化反応性官能基を含み、Ｂ 1 およびＢ 2 のそれぞれが、相補的付加環化反応性官能基である、前記〔１〕に記載の方法。
〔１６〕各付加環化反応性官能基が、アルケンを含む、前記〔１５〕に記載の方法。
〔１７〕Ａ 1 およびＡ 2 が、ハロゲン化アリールを含み、Ｂ 1 およびＢ 2 のそれぞれが、アルケンまたはアルキン官能基である、前記〔１〕に記載の方法。
〔１８〕Ａ 1 およびＡ 2 が、ボロン酸またはボロン酸エステルを含み、Ｂ 1 およびＢ 2 のそれぞれが、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基である、前記〔１〕に記載の方法。
〔１９〕Ａ 1 およびＡ 2 が、アルキルスタンナンまたはアリールスタンナンを含み、Ｂ 1 およびＢ 2 のそれぞれが、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基である、前記〔１〕に記載の方法。
〔２０〕Ａ 1 およびＡ 2 が、アミンを含み、Ｂ 1 およびＢ 2 のそれぞれが、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基である、前記〔１〕に記載の方法。
〔２１〕Ｇ 1 およびＧ 2 が、それぞれ独立して、アミド、尿素、カルバメート、ウレタン、チオカルバメート、アミノ−アルコール、チオエーテル−アルコール、エーテル−アルコール、アミン、チオエーテル、チオエステル、二本鎖核酸、ホスホジエステル、アルケン、アルキンまたはトリアゾールを含む、前記〔２〕に記載の方法。
〔２２〕Ｌ 4 が、アルキレンである、前記〔１〕から〔２１〕のいずれか１項に記載の方法。
〔２３〕Ｌ 3 が、それぞれの出現において、独立して、下記の構造を有する、前記〔１〕から〔２２〕のいずれか１項に記載の方法。
Figure 2019527289
（式中、
Ｒ 4 は、それぞれの出現において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d またはＳＲ d であり、
Ｒ 5 は、それぞれの出現において、独立して、オキソ、チオキソであるかまたは存在せず、
ｍ 1 およびｘ 1 は、それぞれの出現において、独立して、０〜１０の整数であり、
Ｌ 5 は、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、炭素環式またはヘテロ環式リンカーである）
〔２４〕Ｌ 3 が、それぞれの出現において、独立して、アミノ酸またはペプチドリンカーである、前記〔１〕から〔２２〕のいずれか１項に記載の方法。
〔２５〕Ｌ 3 が、それぞれの出現において、独立して、１つまたは複数の荷電部分を含むリンカーである、前記〔１〕から〔２２〕のいずれか１項に記載の方法。
〔２６〕二量体またはポリマー色素を調製するための方法であって、構造（Ｉ）の第１の化合物：
Figure 2019527289
(I)
を、構造（Ｉ）の第２の化合物と反応させ、
（式中、
Ａ 1 は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒ a ）（Ｒ b ）Ｒ c 、Ｑ、Ｑとの共有結合を含むリンカー、Ｌ’、または、第２の官能基に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒ a は、ＯまたはＳであり、Ｒ b は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d またはＳＲ d であり、Ｒ c は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d 、ＯＬ’、ＳＲ d 、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒ d は、対イオンであり、
Ａ 2 は、第２の官能基を含む部分であり、ここで、第２の官能基は、それ自体に対して相補的な反応性または第１の官能基に対して相補的な反応性を有し、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ 1 は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（Ｉ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
Ｌ 1 、Ｌ 2 およびＬ 3 は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
ｘは、１以上の整数である）
それにより、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物の間に、ｉ）構造（Ｉ）の第１の化合物上の第１の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との、またはｉｉ）構造（Ｉ）の第１の化合物上の第２の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって、結合を形成するステップ
を含む、方法。
〔２７〕結合が、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物の間に、構造（Ｉ）の第１の化合物上の第１の官能基と、構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって形成される、前記〔２６〕に記載の方法。
〔２８〕二量体またはポリマー色素が、下記の構造（ＩＶ）を有する、前記〔２７〕に記載の方法。
Figure 2019527289
(IV)
（式中、
Ａ 1 は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒ a ）（Ｒ b ）Ｒ c 、Ｑ、Ｑとの共有結合を含むリンカー、Ｌ’、または、第２の官能基に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒ a は、ＯまたはＳであり、Ｒ b は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d またはＳＲ d であり、Ｒ c は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d 、ＯＬ’、ＳＲ d 、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒ d は、対イオンであり、
Ａ 3 は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒ a ）（Ｒ b ）Ｒ c 、Ｑ、Ｑとの共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、構造（Ｉ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカー、または第２の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒ a は、ＯまたはＳであり、Ｒ b は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d またはＳＲ d であり、Ｒ c は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d 、ＳＲ d 、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒ d は、対イオンであり、
Ｇ 3 は、第１の官能基と第２の官能基との反応によって生じる官能基を含む部分であり、Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ 1 は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（ＩＶ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
Ｌ 1 、Ｌ 2 およびＬ 3 は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
各ｘは、独立して、１以上の整数であり、
ｙは、１以上の整数である）
〔２９〕第１の官能基が、求核性官能基である、前記〔２７〕〜〔２８〕のいずれか１項に記載の方法。
〔３０〕求核性官能基が、アミノ、アルキルアミノ、スルフヒドリルまたはヒドロキシルである、前記〔２９〕に記載の方法。
〔３１〕第２の官能基が、求電子性官能基である、前記〔２７〕から〔３０〕のいずれか１項に記載の方法。
〔３２〕求電子性官能基が、酸ハロゲン化物、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、ハロゲン化物、トシレート、メシレート、トリフレート、マレイミド、ホスフェートまたはアルケンである、前記〔３１〕に記載の方法。
〔３３〕第１および第２の官能基が、それぞれ独立して、核酸配列であり、第１の官能基が、第２の官能基に対して相補的である、前記〔２７〕に記載の方法。
〔３４〕第１の官能基が、アルキンであり、第２の官能基が、アジ化物である、前記〔２７〕に記載の方法。
〔３５〕第１の官能基が、付加環化反応性官能基であり、第２の官能基が、相補的付加環化反応性官能基である、前記〔２７〕に記載の方法。
〔３６〕第１の官能基が、ハロゲン化アリールであり、第２の官能基が、アルケンまたはアルキン官能基である、前記〔２７〕に記載の方法。
〔３７〕第１の官能基が、ボロン酸またはボロン酸エステルであり、第２の官能基が、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基である、前記〔２７〕に記載の方法。
〔３８〕第１の官能基が、アルキルスタンナンまたはアリールスタンナンであり、第２の官能基が、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基である、前記〔２７〕に記載の方法。
〔３９〕第１の官能基が、アミンであり、第２の官能基が、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基である、前記〔２７〕に記載の方法。
〔４０〕Ｇ 3 が、アミド、尿素、カルバメート、ウレタン、チオカルバメート、アミノ−アルコール、チオエーテル−アルコール、エーテル−アルコール、アミン、チオエーテル、チオエステル、二本鎖核酸、ホスホジエステル、アルケン、アルキンまたはトリアゾールを含む、前記〔２８〕に記載の方法。
〔４１〕Ｌ 3 が、それぞれの出現において、独立して、下記の構造を有する、前記〔２６〕から〔４０〕のいずれか１項に記載の方法。
Figure 2019527289
（式中、
Ｒ 4 は、それぞれの出現において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d またはＳＲ d であり、
Ｒ 5 は、それぞれの出現において、独立して、オキソ、チオキソであるかまたは存在せず、
ｍ 1 およびｘ 1 は、それぞれの出現において、独立して、０〜１０の整数であり、
Ｌ 5 は、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、炭素環式またはヘテロ環式リンカーである）
〔４２〕Ｌ 3 が、それぞれの出現において、独立して、アミノ酸またはペプチドリンカーである、前記〔２６〕から〔４０〕のいずれか１項に記載の方法。
〔４３〕Ｌ 3 が、それぞれの出現において、独立して、１つまたは複数の荷電部分を含むリンカーである、前記〔２６〕から〔４０〕のいずれか１項に記載の方法。
〔４４〕結合が、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物の間に、構造（Ｉ）の第１の化合物上の第２の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって形成される、前記〔２６〕に記載の方法。
〔４５〕二量体またはポリマー色素が、下記の構造（Ｖ）を有する、前記〔２６〕に記載の方法。
Figure 2019527289
(V)
（式中、
Ａ 1 は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒ a ）（Ｒ b ）Ｒ c 、Ｑ、Ｑとの共有結合を含むリンカー、Ｌ’、または第２の官能基に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒ a は、ＯまたはＳであり、Ｒ b は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d またはＳＲ d であり、Ｒ c は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d 、ＯＬ’、ＳＲ d 、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒ d は、対イオンであり、
Ｔは、存在しないか、またはポリマー末端基であり、
Ｇ 4 は、構造（Ｉ）の第１の化合物上の第２の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって生じる官能基を含む部分であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ 1 は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（Ｖ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
Ｌ 1 、Ｌ 2 およびＬ 3 は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
各ｘは、独立して、１以上の整数であり、
ｙは、１以上の整数である）
〔４６〕各第２の官能基が、付加環化反応性官能基である、前記〔４４〕または〔４５〕のいずれか１項に記載の方法。
〔４７〕各第２の官能基が、アクリレート官能基である、前記〔４４〕または〔４５〕のいずれか１項に記載の方法。
〔４８〕下記の構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の１つを有する、化合物。
Figure 2019527289
（式中、
Ａ 1 、Ａ 2 およびＡ 3 は、それぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒ a ）（Ｒ b ）Ｒ c 、Ｑ、Ｌ’、または相補的官能基を含む部分との反応時にＧ 1 、Ｇ 2 、Ｇ 3 もしくはＧ 4 を形成することができる官能基を含む部分であり、ここで、Ｒ a は、ＯまたはＳであり、Ｒ b は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d またはＳＲ d であり、Ｒ c は、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d 、ＯＬ’、ＳＲ d 、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒ d は、対イオンであり、
Ｇ 1 、Ｇ 2 、Ｇ 3 およびＧ 4 は、それぞれ独立して、尿素、カルバメート、ウレタン、チオカルバメート、アミノ−アルコール、チオエーテル−アルコール、エーテル−アルコール、アミン、チオエーテル、チオエステル、二本鎖核酸、アルケン、アルキンまたはトリアゾール官能基を含む部分であり、
Ｔは、存在しないか、またはポリマー末端基であり、
Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、ａおよびｂの少なくとも一方の整数値に対しては、蛍光性または着色色素部分であり、
Ｒ 1 は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（Ｉ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
Ｌ 1 、Ｌ 2 およびＬ 3 は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
Ｌ 4 は、任意選択の多価リンカー部分であり、
ａ、ｂおよびｃは、独立して、１以上の整数であり、
各ｘは、独立して、１以上の整数であり、
ｙは、１以上の整数である）
〔４９〕Ｌ 4 が、アルキレンである、前記〔４８〕に記載の化合物。
〔５０〕Ｌ 3 が、それぞれの出現において、独立して、下記の構造を有する、前記〔４８〕または〔４９〕に記載の化合物。
Figure 2019527289
（式中、
Ｒ 4 は、それぞれの出現において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ - 、Ｓ - 、ＯＲ d またはＳＲ d であり、
Ｒ 5 は、それぞれの出現において、独立して、オキソ、チオキソであるかまたは存在せず、
ｍ 1 およびｘ 1 は、それぞれの出現において、独立して、０〜１０の整数であり、
Ｌ 5 は、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、炭素環式またはヘテロ環式リンカーである）
〔５１〕Ｌ 3 が、それぞれの出現において、独立して、アミノ酸またはペプチドリンカーである、前記〔４８〕または〔４９〕に記載の化合物。
〔５２〕Ｌ 3 が、それぞれの出現において、独立して、１つまたは複数の荷電部分を含むリンカーである、前記〔４８〕または〔４９〕に記載の化合物。
〔５３〕Ｒ 1 が、Ｈである、前記〔４８〕から〔５２〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５４〕Ａ 1 、Ａ 2 およびＡ 3 が、それぞれ独立して、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒ a ）（Ｒ b ）Ｒ c である、前記〔４８〕から〔５３〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５５〕Ｍが、蛍光性である、前記〔１〕から〔４７〕のいずれか１項に記載の方法または前記〔４８〕から〔５４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５６〕Ｍが、それぞれの出現において、独立して、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル−ジメチル−ＢＯＤＩＰＹ、ビス−フルオロフェニル−ＢＯＤＩＰＹ、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル−ジメチル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、（ビス−フルオロフェニル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ−ベンゾチアゾール、テル−ベンゾチアゾール、ビ−ナフチル、ビ−アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０−エチニルアントラセンまたはテル−ナフチル部分である、前記〔１〕から〔４７〕のいずれか１項に記載の方法または前記〔４８〕から〔５４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５７〕Ｍが、それぞれの出現において、独立して、ｐ−テルフェニル、ペリレン、アゾベンゼン、フェナジン、フェナントロリン、アクリジン、チオキサンテン、クリセン、ルブレン、コロネン、シアニン、ペリレンイミドもしくはペリレンアミドまたはそれらの誘導体である、前記〔１〕から〔４７〕のいずれか１項に記載の方法または前記〔４８〕から〔５４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５８〕Ｍが、それぞれの出現において、独立して、クマリン色素、レゾルフィン色素、ジピロメテンボロンジフルオリド色素、ルテニウムビピリジル色素、エネルギー移動色素、チアゾールオレンジ色素、ポリメチンまたはＮ−アリール−１，８−ナフタルイミド色素である、前記〔１〕から〔４７〕のいずれか１項に記載の方法または前記〔４８〕から〔５４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５９〕Ｍが、それぞれの出現において、独立して、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミドもしくは６−ＦＡＭまたはそれらの誘導体である、前記〔１〕から〔４７〕のいずれか１項に記載の方法または前記〔４８〕から〔５４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔６０〕Ｍが、それぞれの出現において、独立して、下記の構造の１つを有する、前記〔１〕から〔４７〕のいずれか１項に記載の方法または前記〔４８〕から〔５４〕のいずれか１項に記載の化合物。
Figure 2019527289
〔６１〕表２から選択される化合物。
〔６２〕試料を染色する方法であって、前記試料に、前記〔４８〕から〔６１〕のいずれか１項に記載の化合物を、前記試料が適切な波長で照射された場合に光学的応答を生成するために十分な量で添加するステップを含む、方法。
〔６３〕前記光学的応答が、蛍光性応答である、前記〔６２〕に記載の方法。
〔６４〕前記試料が、細胞を含む、前記〔６２〕から〔６３〕のいずれか１項に記載の方法。
〔６５〕前記細胞をフローサイトメトリーによって観察するステップをさらに含む、前記〔６４〕に記載の方法。
〔６６〕蛍光応答を、検出可能なほど異なる光学特性を有する第２のフルオロフォアのものと識別するステップをさらに含む、前記〔６３〕に記載の方法。
〔６７〕分析物分子を視覚的に検出するための方法であって、
（ａ）Ａ 1 、Ａ 2 またはＡ 3 が、分析物分子との共有結合を含むリンカーである、前記〔４８〕に記載の化合物を準備するステップと、
（ｂ）化合物をその視覚的特性によって検出するステップと
を含む、方法。
〔６８〕分析物分子を視覚的に検出するための方法であって、
（ａ）Ａ 1 、Ａ 2 またはＡ 3 が、ＱまたはＱとの共有結合を含むリンカーである、前記〔４８〕に記載の化合物を、分析物分子と混合するステップと、
（ｂ）化合物および分析物分子のコンジュゲートを形成するステップと、
（ｃ）コンジュゲートをその視覚的特性によって検出するステップと
を含む、方法。
〔６９〕前記〔４８〕から〔６１〕のいずれか１項に記載の化合物と、１つまたは複数の分析物分子とを含む、組成物。
〔７０〕１つまたは複数の分析物分子の検出のための分析方法における、前記〔６９〕に記載の組成物の使用。

Claims (24)

  1. 二量体またはポリマー色素を調製するための方法であって、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物：
    Figure 2019527289
     (I)
    を、構造（ＩＩ）の化合物：
    Figure 2019527289
     (II)
    と反応させ、
    （式中、
    Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｌ’、または、Ｂ1、Ｂ2もしくは両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ただし、Ａ1およびＡ2の少なくとも一方は、Ｂ1、Ｂ2もしくは両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＯＬ’、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは、対イオンであり、
    Ｂ1およびＢ2は、それぞれ独立して、第１の官能基に対する相補的反応性を有する第２の官能基であり、
    Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
    Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
    Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
    Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（Ｉ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
    Ｌ1 およびＬ2は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
    Ｌ 3 は、それぞれの出現において、独立して、１つまたは複数の荷電部分を含むリンカーであり、
    Ｌ4は、任意選択の多価リンカー部分であり、
    ｘ、ｙおよびｚは、独立して、１以上の整数である）
    それにより、ｉ）構造（Ｉ）の第１の化合物と構造（ＩＩ）の化合物との間に、Ｂ1と構造（Ｉ）の第１の化合物の第１の官能基との反応によって第１の結合を形成するステップと、ｉｉ）構造（Ｉ）の第２の化合物と構造（ＩＩ）の化合物との間に、Ｂ2と構造（Ｉ）の第２の化合物の第１の官能基との反応によって第２の結合を形成するステップと
    を含む、方法。
  2. 二量体またはポリマー色素が、下記の構造（ＩＩＩ）を有する、請求項１に記載の方法。
    Figure 2019527289
     (III)
    （式中、
    Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｌ’、または、Ｂ1、Ｂ2もしくは両方に対する相補的反応性を有する第１の官能基であり、ここで、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＯＬ’、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは、対イオンであり、
    Ｇ1およびＧ2は、それぞれ独立して、第１の官能基とそれぞれＢ1またはＢ2との反応によって生じる官能基を含む部分であり、
    Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、ａおよびｂの少なくとも一方の整数値に対しては、蛍光性または着色色素部分であり、
    Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
    Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
    Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（ＩＩＩ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
    Ｌ1 およびＬ2は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
    Ｌ 3 は、それぞれの出現において、独立して、１つまたは複数の荷電部分を含むリンカーであり、
    Ｌ4は、任意選択の多価リンカー部分であり、
    ａ、ｂおよびｃは、独立して、１以上の整数である）
  3. ａ）Ａ1およびＡ2が、それぞれ独立して、Ｂ1、Ｂ2または両方に対する相補的反応性を有するか、
    ｂ）Ａ 1 およびＡ 2 が、それぞれ独立して、求核性官能基であるか、
    ｃ）Ａ 1 およびＡ 2 が、それぞれ独立して、アミノ、アルキルアミノ、スルフヒドリルまたはヒドロキシルであるか、
    ｄ）Ｂ 1 およびＢ 2 が、それぞれ独立して、求電子性官能基であるか、
    ｅ）Ｂ 1 およびＢ 2 が、酸ハロゲン化物、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、ハロゲン化物、トシレート、メシレート、トリフレート、マレイミド、ホスフェートまたはアルケンであるか、
    ｆ）Ａ 1 およびＡ 2 が、それぞれ独立して、求電子性官能基であるか、
    ｇ）Ａ 1 およびＡ 2 が、それぞれ独立して、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、フェノレートエステル、ハロゲン化物、トシレート、メシレート、ホスフェートまたはトリフレートであるか、
    ｈ）Ｂ 1 およびＢ 2 が、それぞれ独立して、求核性官能基であるか、
    ｉ）Ｂ 1 およびＢ 2 が、それぞれ独立して、アミノ、アルキルアミノ、スルフヒドリルまたはヒドロキシルであるか、
    ｊ）Ａ 1 、Ａ 2 、Ｂ 1 およびＢ 2 が、それぞれ独立して、核酸配列であり、Ａ 1 が、Ｂ 1 に対して相補的であり、Ａ 2 が、Ｂ 2 に対して相補的であるか、
    ｋ）Ａ 1 およびＡ 2 が、それぞれ独立して、アルキンであり、Ｂ 1 およびＢ 2 が、それぞれ独立して、アジ化物であるか、
    ｌ）Ａ 1 およびＡ 2 が、それぞれ独立して、アジ化物であり、Ｂ 1 およびＢ 2 が、それぞれ独立して、アルキンであるか、
    ｍ）Ａ 1 およびＡ 2 の少なくとも一方が、付加環化反応性官能基を含み、Ｂ 1 およびＢ 2 のそれぞれが、相補的付加環化反応性官能基であるか、
    ｎ）各付加環化反応性官能基が、アルケンを含むか、
    ｏ）Ａ 1 およびＡ 2 が、ハロゲン化アリールを含み、Ｂ 1 およびＢ 2 のそれぞれが、アルケンまたはアルキン官能基であるか、
    ｐ）Ａ 1 およびＡ 2 が、ボロン酸またはボロン酸エステルを含み、Ｂ 1 およびＢ 2 のそれぞれが、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基であるか、
    ｑ）Ａ 1 およびＡ 2 が、アルキルスタンナンまたはアリールスタンナンを含み、Ｂ 1 およびＢ 2 のそれぞれが、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基であるか、または、
    ｒ）Ａ 1 およびＡ 2 が、アミンを含み、Ｂ 1 およびＢ 2 のそれぞれが、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基である、
    請求項１に記載の方法。
  4. Ｇ1およびＧ2が、それぞれ独立して、アミド、尿素、カルバメート、ウレタン、チオカルバメート、アミノ−アルコール、チオエーテル−アルコール、エーテル−アルコール、アミン、チオエーテル、チオエステル、二本鎖核酸、ホスホジエステル、アルケン、アルキンまたはトリアゾールを含む、請求項２に記載の方法。
  5. ａ）Ｌ4が、アルキレンであるか、
    ｂ）Ｌ3が、それぞれの出現において、独立して、下記の構造を有するか
    Figure 2019527289
     （式中、
    Ｒ4は、それぞれの出現において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、
    Ｒ5は、それぞれの出現において、独立して、オキソ、チオキソであるかまたは存在せず、
    ｍ1およびｘ1は、それぞれの出現において、独立して、０〜１０の整数であり、
    Ｌ5は、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、炭素環式またはヘテロ環式リンカーである）、または、
    ｃ）Ｌ 3 が、それぞれの出現において、独立して、アミノ酸またはペプチドリンカーである、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
  6. 二量体またはポリマー色素を調製するための方法であって、構造（Ｉ）の第１の化合物：
    Figure 2019527289
     (I)
    を、構造（Ｉ）の第２の化合物と反応させ、
    （式中、
    Ａ1は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｑとの共有結合を含むリンカー、Ｌ’、または、第２の官能基に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＯＬ’、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは、対イオンであり、
    Ａ2は、第２の官能基を含む部分であり、ここで、第２の官能基は、それ自体に対して相補的な反応性または第１の官能基に対して相補的な反応性を有し、
    Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
    Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
    Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
    Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（Ｉ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
    Ｌ1 およびＬ2は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
    Ｌ 3 は、それぞれの出現において、独立して、１つまたは複数の荷電部分を含むリンカーであり、
    ｘは、１以上の整数である）
    それにより、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物の間に、ｉ）構造（Ｉ）の第１の化合物上の第１の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との、またはｉｉ）構造（Ｉ）の第１の化合物上の第２の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって、結合を形成するステップ
    を含む、方法。
  7. 結合が、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物の間に、構造（Ｉ）の第１の化合物上の第１の官能基と、構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって形成される、請求項６に記載の方法。
  8. 二量体またはポリマー色素が、下記の構造（ＩＶ）を有する、請求項７に記載の方法。
    Figure 2019527289
     (IV)
    （式中、
    Ａ1は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｑとの共有結合を含むリンカー、Ｌ’、または、第２の官能基に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＯＬ’、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは、対イオンであり、
    Ａ3は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｑとの共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、構造（Ｉ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカー、または第２の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは、対イオンであり、
    Ｇ3は、第１の官能基と第２の官能基との反応によって生じる官能基を含む部分であり、Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
    Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
    Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
    Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（ＩＶ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
    Ｌ1 およびＬ2は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
    Ｌ 3 は、それぞれの出現において、独立して、１つまたは複数の荷電部分を含むリンカーであり、
    各ｘは、独立して、１以上の整数であり、
    ｙは、１以上の整数である）
  9. ａ）第１の官能基が、求核性官能基であるか、
    ｂ）第１の官能基が、アミノ、アルキルアミノ、スルフヒドリルまたはヒドロキシルであるか、
    ｃ）第２の官能基が、求電子性官能基であるか、
    ｄ）第２の官能基が、酸ハロゲン化物、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、ハロゲン化物、トシレート、メシレート、トリフレート、マレイミド、ホスフェートまたはアルケンであるか、
    ｅ）第１および第２の官能基が、それぞれ独立して、核酸配列であり、第１の官能基が、第２の官能基に対して相補的であるか、
    ｆ）第１の官能基が、アルキンであり、第２の官能基が、アジ化物であるか、
    ｇ）第１の官能基が、付加環化反応性官能基であり、第２の官能基が、相補的付加環化反応性官能基であるか、
    ｈ）第１の官能基が、ハロゲン化アリールであり、第２の官能基が、アルケンまたはアルキン官能基であるか、
    ｉ）第１の官能基が、ボロン酸またはボロン酸エステルであり、第２の官能基が、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基であるか、
    ｊ）第１の官能基が、アルキルスタンナンまたはアリールスタンナンであり、第２の官能基が、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基であるか、または、
    ｋ）第１の官能基が、アミンであり、第２の官能基が、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アルキル官能基である、請求項７〜８のいずれか１項に記載の方法。
  10. Ｇ3が、アミド、尿素、カルバメート、ウレタン、チオカルバメート、アミノ−アルコール、チオエーテル−アルコール、エーテル−アルコール、アミン、チオエーテル、チオエステル、二本鎖核酸、ホスホジエステル、アルケン、アルキンまたはトリアゾールを含む、請求項７に記載の方法。
  11. ａ）Ｌ3が、それぞれの出現において、独立して、下記の構造を有するか
    Figure 2019527289
     （式中、
    Ｒ4は、それぞれの出現において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、
    Ｒ5は、それぞれの出現において、独立して、オキソ、チオキソであるかまたは存在せず、
    ｍ1およびｘ1は、それぞれの出現において、独立して、０〜１０の整数であり、
    Ｌ5は、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、炭素環式またはヘテロ環式リンカーである）、または、
    ｂ）Ｌ 3 が、それぞれの出現において、独立して、アミノ酸またはペプチドリンカーである、
    請求項６から１０のいずれか１項に記載の方法。
  12. 結合が、構造（Ｉ）の第１および第２の化合物の間に、構造（Ｉ）の第１の化合物上の第２の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって形成される、請求項６に記載の方法。
  13. 二量体またはポリマー色素が、下記の構造（Ｖ）を有する、請求項１２に記載の方法。
    Figure 2019527289
     (V)
    （式中、
    Ａ1は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｑとの共有結合を含むリンカー、Ｌ’、または第２の官能基に対する相補的反応性を有する第１の官能基を含む部分であり、ここで、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＯＬ’、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは、対イオンであり、
    Ｔは、存在しないか、またはポリマー末端基であり、
    Ｇ4は、構造（Ｉ）の第１の化合物上の第２の官能基と構造（Ｉ）の第２の化合物上の第２の官能基との反応によって生じる官能基を含む部分であり、
    Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、蛍光性または着色色素部分であり、
    Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
    Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
    Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（Ｖ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
    Ｌ1 およびＬ2は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
    Ｌ 3 は、それぞれの出現において、独立して、１つまたは複数の荷電部分を含むリンカーであり、
    各ｘは、独立して、１以上の整数であり、
    ｙは、１以上の整数である）
  14. ａ）各第２の官能基が、付加環化反応性官能基であるか、または、
    ｂ）各第２の官能基が、アクリレート官能基である、請求項１２または１３のいずれか１項に記載の方法。
  15. 下記の構造（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）の１つを有する、化合物。
    Figure 2019527289
     （式中、
    Ａ1、Ａ2およびＡ3は、それぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒa）（Ｒb）Ｒc、Ｑ、Ｌ’、または相補的官能基を含む部分との反応時にＧ1、Ｇ2、Ｇ3もしくはＧ4を形成することができる官能基を含む部分であり、ここで、Ｒaは、ＯまたはＳであり、Ｒbは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、Ｒcは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲd、ＯＬ’、ＳＲd、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、Ｒdは、対イオンであり、
    Ｇ1、Ｇ2、Ｇ3およびＧ4は、それぞれ独立して、尿素、カルバメート、ウレタン、チオカルバメート、アミノ−アルコール、チオエーテル−アルコール、エーテル−アルコール、アミン、チオエーテル、チオエステル、二本鎖核酸、アルケン、アルキンまたはトリアゾール官能基を含む部分であり、
    Ｔは、存在しないか、またはポリマー末端基であり、
    Ｍは、それぞれの出現において、独立して、蛍光性もしくは着色色素部分またはＱであり、ただし、Ｍの少なくとも１回の出現は、ａおよびｂの少なくとも一方の整数値に対しては、蛍光性または着色色素部分であり、
    Ｒ1は、それぞれの出現において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
    Ｑは、それぞれの出現において、独立して、分析物分子、標的化部分、固体支持体または相補的反応性基Ｑ’と共有結合を形成することができる、反応性基を含む部分、または保護されたその類似体であり、
    Ｌ’は、それぞれの出現において、独立して、Ｑとの共有結合を含むリンカー、標的化部分との共有結合を含むリンカー、分析物分子との共有結合を含むリンカー、固体支持体との共有結合を含むリンカー、固体支持体残基との共有結合を含むリンカー、ヌクレオシドとの共有結合を含むリンカー、または構造（Ｉ）のさらなる化合物との共有結合を含むリンカーであり、
    Ｌ1 およびＬ2は、それぞれの出現において、独立して、任意選択の二価リンカー部分であり、
    Ｌ 3 は、それぞれの出現において、独立して、１つまたは複数の荷電部分を含むリンカーであり、
    Ｌ4は、任意選択の多価リンカー部分であり、
    ａ、ｂおよびｃは、独立して、１以上の整数であり、
    各ｘは、独立して、１以上の整数であり、
    ｙは、１以上の整数である）
  16. ａ）Ｌ4が、アルキレンであるか、
    ｂ）Ｌ3が、それぞれの出現において、独立して、下記の構造を有するか
    Figure 2019527289
     （式中、
    Ｒ4は、それぞれの出現において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ-、Ｓ-、ＯＲdまたはＳＲdであり、
    Ｒ5は、それぞれの出現において、独立して、オキソ、チオキソであるかまたは存在せず、
    ｍ1およびｘ1は、それぞれの出現において、独立して、０〜１０の整数であり、
    Ｌ5は、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、炭素環式またはヘテロ環式リンカーである）、
    ｃ）Ｌ 3 が、それぞれの出現において、独立して、アミノ酸またはペプチドリンカーであるか、
    ｄ）Ｒ 1 が、Ｈであるか、または、
    ｅ）Ａ 1 、Ａ 2 およびＡ 3 が、それぞれ独立して、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒ a ）（Ｒ b ）Ｒ c である、請求項１５に記載の化合物。
  17. ａ）Ｍが、蛍光性であるか、
    ｂ）Ｍが、それぞれの出現において、独立して、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル−ジメチル−ＢＯＤＩＰＹ、ビス−フルオロフェニル−ＢＯＤＩＰＹ、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル−ジメチル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、（ビス−フルオロフェニル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ−ベンゾチアゾール、テル−ベンゾチアゾール、ビ−ナフチル、ビ−アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０−エチニルアントラセンまたはテル−ナフチル部分であるか、
    ｃ）Ｍが、それぞれの出現において、独立して、ｐ−テルフェニル、ペリレン、アゾベンゼン、フェナジン、フェナントロリン、アクリジン、チオキサンテン、クリセン、ルブレン、コロネン、シアニン、ペリレンイミドもしくはペリレンアミドであるか、
    ｄ）Ｍが、それぞれの出現において、独立して、クマリン色素、レゾルフィン色素、ジピロメテンボロンジフルオリド色素、ルテニウムビピリジル色素、エネルギー移動色素、チアゾールオレンジ色素、ポリメチンまたはＮ−アリール−１，８−ナフタルイミド色素であるか、
    ｅ）Ｍが、それぞれの出現において、独立して、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミドもしくは６−ＦＡＭであるか、または、
    ｆ）Ｍが、それぞれの出現において、独立して、下記の構造の１つを有する
    Figure 2019527289
     、請求項１５から１６のいずれか１項に記載の化合物。
  18. 以下の構造の１つを有する化合物。
    Figure 2019527289
     （式中、ｓＦは以下の構造を有し、
    Figure 2019527289
    Ｆは以下の構造を有し、
    Figure 2019527289
    Ａｌｋは以下の構造を有し、
    Figure 2019527289
    Ｈｅｘは以下の構造を有し、
    Figure 2019527289
    ｂＢは以下の構造を有する
    Figure 2019527289
    ）
  19. 試料を染色する方法であって、前記試料に、請求項１５から１８のいずれか１項に記載の化合物を、前記試料が適切な波長で照射された場合に光学的応答を生成するために十分な量で添加するステップを含み、ここで前記試料が細胞を含み、かつ前記方法が前記細胞をフローサイトメトリーによって観察するステップをさらに含む、方法。
  20. 分析物分子を視覚的に検出するための方法であって、
    （ａ）Ａ1、Ａ2またはＡ3が、分析物分子との共有結合を含むリンカーである、請求項１５に記載の化合物を準備するステップと、
    （ｂ）化合物をその視覚的特性によって検出するステップと
    を含む、方法。
  21. 分析物分子を視覚的に検出するための方法であって、
    （ａ）Ａ1、Ａ2またはＡ3が、ＱまたはＱとの共有結合を含むリンカーである、請求項１５に記載の化合物を、分析物分子と混合するステップと、
    （ｂ）化合物および分析物分子のコンジュゲートを形成するステップと、
    （ｃ）コンジュゲートをその視覚的特性によって検出するステップと
    を含む、方法。
  22. 請求項１５から１８のいずれか１項に記載の化合物と、１つまたは複数の分析物分子とを含む、組成物。
  23. １つまたは複数の分析物分子の検出のための、請求項２２に記載の組成物。
  24. ａ）Ｍが、蛍光性であるか、
    ｂ）Ｍが、それぞれの出現において、独立して、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル−ジメチル−ＢＯＤＩＰＹ、ビス−フルオロフェニル−ＢＯＤＩＰＹ、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル−ジメチル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、（ビス−フルオロフェニル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ−ベンゾチアゾール、テル−ベンゾチアゾール、ビ−ナフチル、ビ−アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０−エチニルアントラセンまたはテル−ナフチル部分であるか、
    ｃ）Ｍが、それぞれの出現において、独立して、ｐ−テルフェニル、ペリレン、アゾベンゼン、フェナジン、フェナントロリン、アクリジン、チオキサンテン、クリセン、ルブレン、コロネン、シアニン、ペリレンイミドもしくはペリレンアミドであるか、
    ｄ）Ｍが、それぞれの出現において、独立して、クマリン色素、レゾルフィン色素、ジピロメテンボロンジフルオリド色素、ルテニウムビピリジル色素、エネルギー移動色素、チアゾールオレンジ色素、ポリメチンまたはＮ−アリール−１，８−ナフタルイミド色素であるか、
    ｅ）Ｍが、それぞれの出現において、独立して、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミドもしくは６−ＦＡＭであるか、または
    ｆ）Ｍが、それぞれの出現において、独立して、下記の構造の１つを有する
    Figure 2019527289
     、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
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