JP2022131357A - Fluorescent dye and labeled biological substance using the same - Google Patents

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吉憲 金澤
Yoshinori Kanazawa
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Abstract

To provide a fluorescent dye that can yield a labeled biological material that exhibits excellent fluorescence intensity in any of the states of solution, membrane and dot plot, and to provide a labeled biological substance.SOLUTION: Provided are a fluorescent dye and a labeled biological substance that are represented by the following general formula (I) or (II). In the formula, M represents a t-valent linking group, and t is an integer of 3 or more. L represents a divalent linking group formed by combining at least two of -C≡C-, an arylene group and a heteroarylene group. X represents an ether bond, thioether bond, alkylene group, amide bond, ester bond or amino bond. R indicates a fluophor part.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、蛍光色素及びこれを用いた標識生体物質に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to fluorescent dyes and labeled biological substances using the same.

様々な刺激(病気、環境変化など)に対する生体内の変化を観察するために、目的の検出対象物質に対して結合性の生体分子(抗体等)を蛍光性化合物(蛍光色素)で標識した蛍光標識生体物質が多用されている。
例えば、タンパク質混合物から特定のタンパク質を検出するウエスタンブロッティング(以下、WBとも略す。)でも、上記特定のタンパク質の有無ないし存在量を、このタンパク質に対して結合性の蛍光標識抗体を用いて検出する蛍光法が利用されている。
また、生体中の生体分子、細胞及び組織等の動態及び機能等を解析するバイオイメージング技術においては、蛍光標識により可視化した生体の特定の部位を観察する生体蛍光イメージングが、生体観察の技術の一つとして利用されている。
Fluorescence produced by labeling biomolecules (antibodies, etc.) that bind to the substance to be detected with a fluorescent compound (fluorochrome) in order to observe changes in the body in response to various stimuli (disease, environmental changes, etc.) Labeled biomaterials are often used.
For example, in Western blotting (hereinafter also abbreviated as WB) for detecting a specific protein from a protein mixture, the presence or absence or abundance of the specific protein is detected using a fluorescence-labeled antibody that binds to this protein. A fluorescence method is used.
In bioimaging technology that analyzes the dynamics and functions of biomolecules, cells, tissues, etc. in living organisms, in vivo fluorescence imaging that observes specific parts of the organism visualized by fluorescent labeling is one of the techniques for in vivo observation. used as one.

上記蛍光標識では、通常、複数の蛍光色素分子を結合させた蛍光標識生体物質を用いることにより、輝度(蛍光強度)を高めている。しかし、シアニン色素、ローダミン色素等の蛍光性を示す有機色素の大部分は、高い平面性を有する芳香族発色団を有するため、色素間での相互作用を生じやすく、その結果、標識後の色素間における自己会合等の相互作用による蛍光強度の低下が生じやすい。特に、生体分子1分子あたりの蛍光色素の分子数(蛍光標識率:DOL)が増加するにつれて、自己会合等による蛍光強度がより低下する傾向にある。
この問題に対処した技術として、例えば、特許文献1には、ポリヒドロキシ化合物、ポリアミノ化合物又はポリチオ化合物からなるコア部分を有する分岐鎖状ポリエーテル骨格により蛍光色素を多量体化することにより、高い蛍光強度を実現し、また、自己消光によるDOLの低下も抑制したことが記載されている。
In the above fluorescent labeling, the luminance (fluorescence intensity) is generally increased by using a fluorescently labeled biological material to which a plurality of fluorescent dye molecules are bound. However, most fluorescent organic dyes, such as cyanine dyes and rhodamine dyes, have aromatic chromophores with high planarity, so they tend to interact with each other. Fluorescence intensity is likely to decrease due to interaction such as self-association between them. In particular, as the number of fluorescent dye molecules per biomolecule (fluorescence labeling rate: DOL) increases, the fluorescence intensity due to self-association tends to decrease.
As a technique for coping with this problem, for example, Patent Document 1 discloses that by polymerizing a fluorescent dye with a branched polyether skeleton having a core portion composed of a polyhydroxy compound, a polyamino compound, or a polythio compound, high fluorescence It is described that the strength is realized and the decrease in DOL due to self-quenching is suppressed.

特開2017-2284号公報JP 2017-2284 A

蛍光標識に用いられる色素は、溶液、メンブレン又はドットプロット等の多様な状態において優れた蛍光強度を示すことが求められる。しかし、本発明者が蛍光強度について更なる検討を重ねたところ、上記特許文献1に開示された分岐鎖状ポリエーテル骨格により多量体化した蛍光色素を用いた蛍光標識では、溶液、メンブレン及びドットプロットのいずれの状態においても、十分なレベルの蛍光強度を得ることができないことがわかってきた。
本発明は、溶液、メンブレン及びドットプロットのいずれの状態においても優れた蛍光強度を示す標識生体物質を得ることができる蛍光色素を提供することを課題とする。また本発明は、この蛍光色素と生体物質とを結合してなる標識生体物質を提供することを課題とする。
Dyes used for fluorescent labeling are required to exhibit excellent fluorescence intensity in various conditions such as solutions, membranes or dot plots. However, as a result of further studies on the fluorescence intensity by the present inventors, the fluorescence labeling using a fluorescent dye polymerized by a branched polyether skeleton disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 has a solution, a membrane and a dot It has been found that sufficient levels of fluorescence intensity cannot be obtained in any state of the plot.
An object of the present invention is to provide a fluorescent dye that allows obtaining a labeled biological substance that exhibits excellent fluorescence intensity in any of the states of solution, membrane, and dot plot. Another object of the present invention is to provide a labeled biological substance obtained by binding this fluorescent dye to a biological substance.

すなわち、本発明の上記課題は、下記の手段によって解決された。
〔1〕
下記一般式(I)又は(II)で表される蛍光色素。

Figure 2022131357000001
式中、Mはt価の連結基を示し、tは3以上の整数である。
Lは、-C≡C-、アリーレン基及びヘテロアリーレン基のうちの少なくとも2つを組合わせてなる2価の連結基を示す。
Xは、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレン基、アミド結合、エステル結合又はアミノ結合を示す。
Rは、蛍光体部を示す。
〔2〕
上記Rが、キサンテン色素、ローダミン色素、クマリン色素、シアニン色素、ピレン色素、オキサジン色素、ピリジルオキサゾール色素及びピロメテン色素のうちの少なくとも1種の色素からなる構造部である、〔1〕に記載の蛍光色素。
〔3〕
上記蛍光色素が上記一般式(I)で表され、上記tが3であり、上記Mが下記いずれかの構造の連結基である、〔1〕又は〔2〕に記載の蛍光色素。
Figure 2022131357000002
上記構造式中、*はLとの結合位置を示す。
〔4〕
上記蛍光色素が上記一般式(I)で表され、上記tが4であり、上記Mが下記構造の連結基である、〔1〕又は〔2〕に記載の蛍光色素。
Figure 2022131357000003
上記構造式中、*はLとの結合位置を示す。
〔5〕
上記Rのうちの少なくとも1つがカルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基を有する、〔1〕~〔4〕のいずれか1つに記載の蛍光色素。
〔6〕
上記L及びMのうちの少なくとも1つが水溶性置換基を有する、〔1〕~〔5〕のいずれか1つに記載の蛍光色素。
〔7〕
上記水溶性置換基が、カルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、ホスホノオキシ基、スルファモイル基及びポリオキシアルキレン基のうちの少なくとも1種である、〔6〕に記載の蛍光色素。
〔8〕
上記Rがシアニン色素からなる構造部である、〔1〕~〔7〕のいずれか1つに記載の蛍光色素。
〔9〕
上記シアニン色素が下記一般式(III)で表される、〔8〕に記載の蛍光色素。
Figure 2022131357000004
式中、R~Rは、アルキル基又は-(CH-CH-O)-R21を示す。mは1~50であり、R21はアルキル基を示す。
11~R13は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基又はハロゲン原子を示し、隣接する基同士が互いに結合して5又は6員環を形成していてもよい。
22~R25及びR32~R35は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、スルホ基、スルファモイル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、ニトロ基又はハロゲン原子を示す。
41及びR42は、アルキル基又は-(CH-CH-O)-R21を示す。R21及びmは、上記のR21及びmと同義である。R41及びR42は互いに結合して環を形成していてもよい。
nは、1~3の整数である。
上記のR~R、R11~R13、R22~R25、R32~R35、R41又はR42のうちのいずれか1つにより、上記Xと結合する。
上記蛍光色素中における少なくとも1つの式(III)で表されるシアニン色素は、カルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基を有する。
ただし、式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部は、中性の構造部である。
〔10〕
上記R11~R13のうちのいずれか1つにより上記Xと結合する、〔9〕に記載の蛍光色素。
〔11〕
〔1〕~〔10〕のいずれか1つに記載の蛍光色素と生体物質とが結合してなる標識生体物質。
〔12〕
上記生体物質がタンパク質、アミノ酸、核酸、糖鎖及びリン脂質のいずれかである〔11〕に記載の標識生体物質。 That is, the above problems of the present invention have been solved by the following means.
[1]
A fluorescent dye represented by the following general formula (I) or (II).
Figure 2022131357000001
In the formula, M represents a t-valent linking group, and t is an integer of 3 or more.
L represents a divalent linking group formed by combining at least two of —C≡C—, an arylene group and a heteroarylene group.
X represents an ether bond, thioether bond, alkylene group, amide bond, ester bond or amino bond.
R indicates a phosphor portion.
[2]
The fluorescence according to [1], wherein the R is a structural moiety composed of at least one dye selected from xanthene dyes, rhodamine dyes, coumarin dyes, cyanine dyes, pyrene dyes, oxazine dyes, pyridyloxazole dyes, and pyrromethene dyes. pigment.
[3]
The fluorescent dye according to [1] or [2], wherein the fluorescent dye is represented by the general formula (I), t is 3, and M is a linking group having any one of the following structures.
Figure 2022131357000002
In the above structural formula, * indicates the bonding position with L.
[4]
The fluorescent dye according to [1] or [2], wherein the fluorescent dye is represented by the general formula (I), t is 4, and M is a linking group having the following structure.
Figure 2022131357000003
In the above structural formula, * indicates the bonding position with L.
[5]
The fluorescent dye according to any one of [1] to [4], wherein at least one of R has a carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance.
[6]
The fluorescent dye according to any one of [1] to [5], wherein at least one of L and M has a water-soluble substituent.
[7]
The fluorescent dye of [6], wherein the water-soluble substituent is at least one of a carboxy group, a sulfo group, a phosphono group, a phosphonooxy group, a sulfamoyl group and a polyoxyalkylene group.
[8]
The fluorescent dye according to any one of [1] to [7], wherein the R is a structural moiety composed of a cyanine dye.
[9]
The fluorescent dye according to [8], wherein the cyanine dye is represented by the following general formula (III).
Figure 2022131357000004
In the formula, R 1 to R 4 represent an alkyl group or —(CH 2 —CH 2 —O) m —R 21 . m is 1 to 50, and R 21 represents an alkyl group.
R 11 to R 13 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an amino group or a halogen atom, and adjacent groups are bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring; You may have
R 22 to R 25 and R 32 to R 35 are hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, aryl group, sulfo group, sulfamoyl group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, acyloxy group, carbamoyl group, acylamino represents a radical, a nitro group or a halogen atom.
R 41 and R 42 represent an alkyl group or -(CH 2 -CH 2 -O) m -R 21 . R 21 and m have the same definitions as R 21 and m above. R 41 and R 42 may combine with each other to form a ring.
n is an integer of 1-3.
Any one of R 1 to R 4 , R 11 to R 13 , R 22 to R 25 , R 32 to R 35 , R 41 or R 42 above binds to X above.
At least one cyanine dye represented by formula (III) in the fluorescent dye has a carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance.
However, the structural part composed of the cyanine dye represented by formula (III) is a neutral structural part.
[10]
The fluorescent dye according to [9], which binds to X through any one of R 11 to R 13 .
[11]
A labeled biological substance obtained by binding the fluorescent dye according to any one of [1] to [10] to a biological substance.
[12]
The labeled biological material of [11], wherein the biological material is any one of proteins, amino acids, nucleic acids, sugar chains and phospholipids.

本発明の蛍光色素は、溶液、メンブレン及びドットプロットのいずれの状態においても優れた蛍光強度を示す標識生体物質を得ることができる。また、本発明の標識生体物質は優れた蛍光強度を示す。 The fluorescent dye of the present invention can provide a labeled biological substance that exhibits excellent fluorescence intensity in any state of solution, membrane, and dot plot. In addition, the labeled biological material of the present invention exhibits excellent fluorescence intensity.

本発明において、特定の符号又は式で表示された置換基もしくは連結基等(以下、置換基等という)が複数あるとき、又は、複数の置換基等を同時に規定するときには、特段の断りがない限り、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよい。このことは、置換基等の数の規定についても同様である。また、複数の置換基等が近接するとき(特に、隣接するとき)には、特段の断りがない限り、それらが互いに連結して環を形成していてもよい。また、特段の断りがない限り、環、例えば脂環、芳香族環及びヘテロ環は、さらに縮環して縮合環を形成していてもよい。
本明細書において、特段の断りがない限り、二重結合については、分子内にE型及びZ型が存在する場合、そのいずれであっても、またこれらの混合物であってもよい。また、特段の断りがない限り、化合物としてジアステレオマー及びエナンチオマーが存在する場合には、そのいずれであっても、またこれらの混合物であってもよい。
In the present invention, when there are a plurality of substituents or connecting groups (hereinafter referred to as substituents, etc.) indicated by a specific symbol or formula, or when a plurality of substituents, etc. are defined at the same time, there is no particular notice. As long as the respective substituents and the like may be the same or different. This also applies to the number of substituents and the like. In addition, when a plurality of substituents and the like are close to each other (especially when they are adjacent), they may be linked together to form a ring unless otherwise specified. In addition, unless otherwise specified, rings such as alicyclic rings, aromatic rings and heterocyclic rings may be further condensed to form condensed rings.
In this specification, unless otherwise specified, the double bond may be either E-type or Z-type in the molecule, or a mixture thereof. In addition, unless otherwise specified, when a compound has diastereomers and enantiomers, it may be either one or a mixture thereof.

本発明において、化合物及び置換基の表示については、化合物そのもの及び置換基そのもののほか、その塩、そのイオンを含む意味に用いる。例えば、カルボキシ基、スルホ基及びホスホノ基(-P(=O)(OH))等は、水素原子が解離してイオン構造を取っていてもよく、塩構造を取っていてもよい。すなわち、本発明において、「カルボキシ基」はカルボン酸イオン又はその塩を、「スルホ基」はスルホン酸イオン又はその塩を、「ホスホノ基」はホスホン酸イオン又はその塩を、それぞれ含む意味で使用する。上記塩構造を構成する際の1価若しくは多価のカチオンとしては、特に制限されず、無機カチオン、有機カチオン等が挙げられ、具体的には、Na、Li及びK等のアルカリ金属のカチオン、Mg2+、Ca2+及びBa2+等のアルカリ土類金属のカチオン、並びに、トリアルキルアンモニウムカチオン、テトラアルキルアンモニウムカチオン等の有機アンモニウムカチオンが挙げられる。
塩構造の場合、その塩の種類は1種類でもよく、2種類以上混在していてもよく、化合物中で塩型と遊離酸構造の基が混在していてもよく、また、塩構造の化合物と遊離酸構造化合物が混在していてもよい。
本発明の化合物は、いずれも中性の化合物である。例えば、一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部において、R42が結合する窒素原子の形式電荷は+1であり、この形式電荷と対となるようにして、一般式(III)で表されるシアニン色素中のスルホ基等の解離性基がスルホン酸イオン等のイオン構造を有することによって、一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部を有する本発明の化合物は、化合物全体として電荷0の化合物となる。
本発明で規定する一般式(III)等で表されるシアニン色素においては、化合物が有する正電荷を、特定の窒素原子が有する構造として便宜上特定して示している。ただし、一般式(III)等で表されるシアニン色素は共役系を有するため、実際には、上記窒素原子以外の他の原子が正電荷を採りうることもあり、化学構造の1つとして一般式(III)等で表される構造を取りうる化合物であれば、一般式(III)等で表されるシアニン色素に包含される。このことは負電荷についても同様である。
また、本発明の効果を損なわない範囲で、構造の一部を変化させたものを含む意味である。更に、置換又は無置換を明記していない化合物については、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の置換基を有していてもよい意味である。このことは、置換基(例えば、「アルキル基」、「メチル基」、「メチル」などのように表現される基)及び連結基(例えば、「アルキレン基」、「メチレン基」、「メチレン」などのように表現される基)についても同様である。このような任意の置換基のうち、本発明において好ましい置換基は、後述の置換基群Tから選択される置換基である。
本発明において、ある基の炭素数を規定する場合、この炭素数は、本発明ないし本明細書において特段の断りのない限りは、基全体の炭素数を意味する。つまり、この基がさらに置換基を有する形態である場合、この置換基を含めた全体の炭素数を意味する。
In the present invention, the term "compound" and "substituent" includes not only the compound itself and the substituent itself, but also its salts and ions. For example, a carboxy group, a sulfo group, a phosphono group (--P(=O)(OH) 2 ) and the like may have an ionic structure or a salt structure due to dissociation of a hydrogen atom. That is, in the present invention, the term "carboxy group" means a carboxylate ion or a salt thereof, the term "sulfo group" means a sulfonate ion or a salt thereof, and the term "phosphono group" means a phosphonate ion or a salt thereof. do. The monovalent or polyvalent cation for forming the above salt structure is not particularly limited, and includes inorganic cations, organic cations, etc. Specifically, alkali metals such as Na + , Li + and K + cations, alkaline earth metal cations such as Mg 2+ , Ca 2+ and Ba 2+ , and organic ammonium cations such as trialkylammonium cations and tetraalkylammonium cations.
In the case of a salt structure, the type of the salt may be one type, or two or more types may be mixed, and the salt type and free acid structure groups may be mixed in the compound. and a free acid structure compound may be mixed.
All of the compounds of the present invention are neutral compounds. For example, in the structural moiety composed of the cyanine dye represented by general formula (III), the formal charge of the nitrogen atom to which R 42 is bound is +1, and paired with this formal charge, general formula (III) By dissociating groups such as sulfo groups in the cyanine dye represented by having an ionic structure such as sulfonate ion, the compound of the present invention having a structural portion consisting of a cyanine dye represented by the general formula (III) is , the compound as a whole becomes a compound with an electric charge of 0.
In the cyanine dye represented by general formula (III) or the like defined in the present invention, the positive charge possessed by the compound is specifically indicated as a structure possessed by a specific nitrogen atom for convenience. However, since the cyanine dye represented by the general formula (III) or the like has a conjugated system, in fact, other atoms other than the nitrogen atom may take a positive charge, and one of the chemical structures is generally Any compound that can have a structure represented by formula (III) or the like is included in the cyanine dye represented by general formula (III) or the like. This also applies to negative charges.
Moreover, it is a meaning including the thing which changed a part of structure in the range which does not impair the effect of this invention. Furthermore, compounds that are not specified as substituted or unsubstituted are meant to have optional substituents within a range that does not impair the effects of the present invention. This includes substituents (e.g., groups expressed as "alkyl group", "methyl group", "methyl", etc.) and linking groups (e.g., "alkylene group", "methylene group", "methylene" The same applies to groups expressed as such. Among such optional substituents, preferred substituents in the present invention are substituents selected from the group T of substituents described below.
In the present invention, when the number of carbon atoms in a certain group is defined, this number of carbon atoms means the number of carbon atoms in the entire group unless otherwise specified in the present invention or this specification. In other words, when this group is in the form of further having a substituent, it means the total number of carbon atoms including this substituent.

また、本発明において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。 Further, in the present invention, a numerical range represented by "-" means a range including the numerical values described before and after "-" as lower and upper limits.

本発明の蛍光色素は、下記一般式(I)又は(II)で表される。本発明の蛍光色素が、溶液、メンブレン及びドットプロットのいずれの状態においても優れた蛍光強度を示す標識生体物質を得ることができる理由の詳細については定かではないが、次のように考えられる。
本発明の蛍光色素は、一般式(I)又は(II)で示されるように、2つ以上の蛍光体部Rを-X-L-X-又は-X-L-M-L-X-で表される特定の連結基で結合した化合物であって、上記Lが-C≡C-、アリーレン及びヘテロアリーレン基のうちの少なくとも2つを組合わせてなる剛直な2価の連結基であることにより、蛍光体部R同士の相互作用が抑制され、本発明の蛍光色素の自己会合による蛍光強度の低下を抑制することができると考えられる。また、上記Lと蛍光体部Rとを、π共役性を有しないX、すなわち、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレン基、アミド結合、エステル結合又はアミノ結合により結合することにより、蛍光体部Rが有する吸収発光波長を所望の範囲に維持しつつ、蛍光強度の低下を抑制することができる。また、本発明の蛍光色素の自己会合が効果的に抑制される結果、高いDOLを示す標識生体物質を用いた場合にも優れた蛍光強度を示すことができると考えられる。
The fluorescent dye of the present invention is represented by the following general formula (I) or (II). Although the details of the reason why the fluorescent dye of the present invention can obtain a labeled biological substance exhibiting excellent fluorescence intensity in any of the states of solution, membrane and dot plot are not clear, it is considered as follows.
In the fluorescent dye of the present invention, two or more phosphor moieties R are -XLX- or -XLMLX-, as represented by general formula (I) or (II). wherein L is a rigid divalent linking group formed by combining at least two of -C≡C-, arylene and heteroarylene groups Therefore, it is considered that the interaction between the phosphor portions R is suppressed, and the decrease in fluorescence intensity due to the self-association of the fluorescent dye of the present invention can be suppressed. Further, the above L and the phosphor portion R are bonded by X having no π-conjugation, that is, an ether bond, a thioether bond, an alkylene group, an amide bond, an ester bond, or an amino bond, so that the phosphor portion R is It is possible to suppress a decrease in fluorescence intensity while maintaining the absorption emission wavelength within a desired range. In addition, as a result of effectively suppressing the self-association of the fluorescent dye of the present invention, it is thought that excellent fluorescence intensity can be exhibited even when a labeled biological substance exhibiting a high DOL is used.

以下、本発明の一般式(I)又は(II)で表される蛍光色素について詳述する。 The fluorescent dye represented by formula (I) or (II) of the present invention will be described in detail below.

<一般式(I)又は(II)で表される蛍光色素>
本発明の一般式(I)又は(II)で表される蛍光色素(以下、「本発明の化合物」とも称す。)は、下記の通りである。
<Fluorescent dye represented by general formula (I) or (II)>
The fluorescent dye represented by general formula (I) or (II) of the present invention (hereinafter also referred to as "the compound of the present invention") is as follows.

Figure 2022131357000005
Figure 2022131357000005

式中、Mはt価の連結基を示し、tは3以上の整数である。
Lは、-C≡C-、アリーレン基及びヘテロアリーレン基のうちの少なくとも2つを組合わせてなる2価の連結基を示す。
Xは、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレン基、アミド結合、エステル結合又はアミノ結合を示す。
Rは、蛍光体部を示す。
In the formula, M represents a t-valent linking group, and t is an integer of 3 or more.
L represents a divalent linking group formed by combining at least two of —C≡C—, an arylene group and a heteroarylene group.
X represents an ether bond, thioether bond, alkylene group, amide bond, ester bond or amino bond.
R indicates a phosphor portion.

一般式(I)で表される化合物においては、Lが2価の連結基であって、Mがt価の多分枝構造を有し、かつ、Mを構成する原子数が最小となるように、Mを解釈する。 In the compound represented by the general formula (I), L is a divalent linking group, M has a t-valent multi-branched structure, and the number of atoms constituting M is minimized , M.

1)M、n
Mはt価の連結基を示す。
Mとしては、本発明の効果を奏する限り、特に制限されることはなく、例えば、鎖状もしくは環状構造を有するt価の脂肪族基、t価の芳香族基、又は、鎖状もしくは環状構造を有する脂肪族基と芳香族基とを組合わせてなるt価の基が挙げられる。これらの基は置換基で置換されていてもよく、採り得る置換基としては、後述の置換基群Tにおける基が挙げられ、後述の水溶性置換基が好ましい。ただし、蛍光体部を含まないことが好ましい。なお、鎖状のt価の脂肪族基には、t価の結合手を有する1つの原子からなる基を含むものとする。
Mとして採り得るt価の基を構成する脂肪族基としては、後述する置換基群Tにおける1価の脂肪族基(アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基)の記載を、対応するt価の脂肪族基に置き換えた基が挙げられる。この脂肪族基を構成する炭素原子及び水素原子の一部又は全部が、酸素原子、窒素原子又は硫黄原子等のヘテロ原子で置き換えられていてもよく、構成する原子は炭素原子及び水素原子であることが好ましい。
Mとして採り得るt価の基を構成する芳香族基としては、芳香族炭化水素環基又は芳香族ヘテロ環基のいずれであってもよく、後述する置換基群Tにおける1価の芳香族炭化水素環基又は芳香族ヘテロ環基の記載を、対応するt価の芳香族炭化水素環基又は芳香族ヘテロ環基に置き換えた基が挙げられる。
上記芳香族ヘテロ環基としては、環構成原子は炭素原子及び窒素原子であることが好ましい。
Mとして採り得るt価の基を構成する芳香族基としては、単環又は縮環のいずれの基であってもよいが、単環の基であることが好ましく、1、3及び5位、又は、2、4及び6位に結合手を有する3価の6員環芳香族基がより好ましい。
また、Mとして採り得る鎖状もしくは環状構造を有する脂肪族基と芳香族基とを組合わせてなるt価の基を構成する脂肪族基又は芳香族基については、Mとしてt価の基となる限り特に制限されず、上述の脂肪族基又は芳香族基を組合わせてなる基が挙げられる。
Mとしては、鎖状もしくは環状構造を有するt価の脂肪族基、又は、t価の芳香族基が好ましく、t価の鎖状の脂肪族基、又は、t価の芳香族基がより好ましく、t価の結合手を有する1つの原子からなる基、又は、t価の単環の芳香族基がさらに好ましい。
tは、3以上の整数であり、3~6の整数が好ましく、3~5の整数がより好ましく、3又は4の整数がさらに好ましい。
Mを構成する原子数としては、1~24が好ましく、1~12がより好ましく、1~6がさらに好ましい。なお、Mを構成する原子数には、水素原子及びMとしてのt価の基が有する置換基を構成する原子数を含めないものとする。
Mとしては、例えば、下記に示す3価の基又は4価の基、また、鎖状もしくは環状構造を有する脂肪族基と芳香族基とを組合わせてなる6価の基を好ましく挙げることができる。下記構造式中における芳香族基は、それぞれ、無置換の基であってもよく、置換基によって置換されていてもよい。下記構造において*は結合手を意味する。
1) M, n
M represents a t-valent linking group.
M is not particularly limited as long as the effects of the present invention are exhibited. For example, M is a t-valent aliphatic group having a chain or cyclic structure, a t-valent aromatic group, or a chain or cyclic structure and a t-valent group comprising a combination of an aliphatic group and an aromatic group. These groups may be substituted with a substituent, and possible substituents include groups in the group of substituents T described below, with water-soluble substituents described below being preferred. However, it is preferable not to include a phosphor portion. The chain-like t-valent aliphatic group includes a group composed of one atom having a t-valent bond.
As the aliphatic group constituting the t-valent group that can be taken as M, the description of the monovalent aliphatic group (alkyl group, alkenyl group or alkynyl group) in the substituent group T described later is replaced with the corresponding t-valent aliphatic group groups substituted for the group groups. Some or all of the carbon atoms and hydrogen atoms that constitute this aliphatic group may be replaced with heteroatoms such as oxygen atoms, nitrogen atoms or sulfur atoms, and the constituent atoms are carbon atoms and hydrogen atoms. is preferred.
The aromatic group constituting the t-valent group that can be taken as M may be either an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group, and a monovalent aromatic hydrocarbon group in the substituent group T described later. Examples include groups in which the description of a hydrogen ring group or aromatic heterocyclic group is replaced with the corresponding t-valent aromatic hydrocarbon ring group or aromatic heterocyclic group.
In the aromatic heterocyclic group, the ring-constituting atoms are preferably carbon atoms and nitrogen atoms.
The aromatic group constituting the t-valent group that can be used as M may be either a monocyclic or condensed ring group, but is preferably a monocyclic group. Alternatively, a trivalent 6-membered ring aromatic group having bonds at the 2-, 4- and 6-positions is more preferable.
In addition, for an aliphatic group or an aromatic group that constitutes a t-valent group obtained by combining an aliphatic group having a chain or cyclic structure and an aromatic group that can be taken as M, M is a t-valent group and It is not particularly limited as long as it is used, and examples thereof include groups formed by combining the above-described aliphatic groups or aromatic groups.
M is preferably a t-valent aliphatic group having a chain or cyclic structure or a t-valent aromatic group, more preferably a t-valent chain aliphatic group or a t-valent aromatic group. , a group consisting of one atom having a t-valent bond, or a t-valent monocyclic aromatic group is more preferred.
t is an integer of 3 or more, preferably an integer of 3 to 6, more preferably an integer of 3 to 5, and even more preferably an integer of 3 or 4.
The number of atoms constituting M is preferably 1 to 24, more preferably 1 to 12, even more preferably 1 to 6. The number of atoms constituting M does not include the number of hydrogen atoms and the number of atoms constituting substituents of the t-valent group as M.
As M, for example, a trivalent group or a tetravalent group shown below, and a hexavalent group formed by combining an aliphatic group and an aromatic group having a chain or cyclic structure are preferable. can. Each aromatic group in the following structural formulas may be an unsubstituted group or may be substituted with a substituent. In the structures below, * means a bond.

Figure 2022131357000006
Figure 2022131357000006

2)L
Lは、-C≡C-、アリーレン基及びヘテロアリーレン基のうちの少なくとも2つを組合わせてなる2価の連結基を示す。
2) L.
L represents a divalent linking group formed by combining at least two of —C≡C—, an arylene group and a heteroarylene group.

Lを構成するアリーレン基としては、後述の置換基群Tにおけるアリール基の記載を、対応する2価の基に置き換えた基が挙げられ、フェニレン基が好ましく、1,4-フェニレン基がより好ましい。
Lを構成するヘテロアリーレン基としては、後述の置換基群Tにおけるヘテロアリール基の記載を、対応する2価の基に置き換えた基が挙げられ、環構成原子は炭素原子及び窒素原子であることが好ましい。また、単環の基であることが好ましく、パラ位の位置に結合手を有する2価の6員環ヘテロアリーレン基がより好ましく、2,5-ピラジンジイル基、1,4-トリアジンジイル基又は1,2,4,5-テトラジンジイル基がさらに好ましい。
Lを構成し得るアリーレン基又はヘテロアリーレン基は置換基で置換されていてもよい。上記のアリーレン基又はヘテロアリーレン基が採り得る置換基としては、後述の置換基群Tにおける基が挙げられ、後述の水溶性置換基が好ましい。ただし、上記のアリーレン基及びヘテロアリーレン基は、蛍光体部を含まないことが好ましい。
Examples of the arylene group constituting L include groups obtained by replacing the description of an aryl group in the substituent group T described later with a corresponding divalent group, preferably a phenylene group, more preferably a 1,4-phenylene group. .
The heteroarylene group constituting L includes a group in which the description of a heteroaryl group in the substituent group T described later is replaced with a corresponding divalent group, and the ring-constituting atoms are carbon atoms and nitrogen atoms. is preferred. Further, it is preferably a monocyclic group, more preferably a divalent 6-membered ring heteroarylene group having a bond at the para-position, 2,5-pyrazinediyl group, 1,4-triazinediyl group or 1 , 2,4,5-tetrazinediyl groups are more preferred.
The arylene group or heteroarylene group that may constitute L may be substituted with a substituent. Substituents that the above arylene group or heteroarylene group can take include groups in the group of substituents T described below, and water-soluble substituents described below are preferred. However, the above arylene group and heteroarylene group preferably do not contain a phosphor moiety.

Lを構成する、-C≡C-、アリーレン基及びヘテロアリーレン基の合計数は、少なくとも2つであればよく、2~12が好ましく、2~10がより好ましく、2~7がさらに好ましい。
Lを構成する、-C≡C-、アリーレン基及びヘテロアリーレン基の種類は、1種以上であればよく、2種以上が好ましく、-C≡C-とアリーレン基又はヘテロアリーレン基との組み合わせがより好ましい。上限値に特に制限はなく、例えば、4種以下とすることができ、3種以下が好ましい。
なお、アリーレン基及びヘテロアリーレン基の種類については、結合部位を含め、化学構造が異なる場合には違う種類の基として解釈する。例えば、Lがフェニレン基とナフタレンジイル基により構成されている場合には、共にアリーレン基であるが、Lを構成する基の種類としては2種類として数える。結合部位の異なる、1,4-フェニレン基と1,3-フェニレン基についても、異なる種類の基として数える。
Lとしては、例えば、下記に示す骨格構造を有する基を上げることができる。ただし、これらの骨格構造を有する基に限定されるものではない。また、下記構造式中におけるアリーレン基及びヘテロアリーレン基は、それぞれ、無置換の基であってもよく、置換基によって置換されていてもよい。下記構造において*は結合手を意味し、一般式(I)で表される化合物においては、いずれの側でMと結合してもよい。
The total number of -C≡C-, arylene groups and heteroarylene groups constituting L may be at least two, preferably from 2 to 12, more preferably from 2 to 10, and even more preferably from 2 to 7.
The types of -C≡C-, arylene group and heteroarylene group constituting L may be one or more, preferably two or more, and a combination of -C≡C- and an arylene group or a heteroarylene group. is more preferred. The upper limit is not particularly limited, and can be, for example, 4 or less, preferably 3 or less.
Regarding the types of arylene group and heteroarylene group, when the chemical structures including the binding sites are different, they are interpreted as different types of groups. For example, when L is composed of a phenylene group and a naphthalenediyl group, both are arylene groups, but the types of groups constituting L are counted as two types. A 1,4-phenylene group and a 1,3-phenylene group having different binding sites are also counted as different kinds of groups.
Examples of L include groups having skeleton structures shown below. However, it is not limited to groups having these skeleton structures. Moreover, the arylene group and the heteroarylene group in the following structural formulas may each be an unsubstituted group or may be substituted with a substituent. In the structures below, * means a bond, and in the compound represented by the general formula (I), it may be bonded to M on either side.

Figure 2022131357000007
Figure 2022131357000007

本発明の蛍光色素においては、L及びMのうちの少なくとも1つが水溶性置換基を有することが好ましい。すなわち、一般式(I)で表される蛍光色素においては、M及びt個のLのうちの少なくとも1つが水溶性置換基を有することが好ましく、一般式(II)で表される蛍光色素においては、Lが水溶性置換基を有することが好ましい。本発明の蛍光色素において、L及びMのうちの少なくとも1つが水溶性置換基を有することによって、蛍光色素の自己会合が抑制され、溶液、メンブレン及びドットプロットの状態における蛍光強度をより向上させることができると考えられる。
水溶性置換基としては、カルボキシ基、スルホ基(-SO(OH))、ホスホノ基(ホスホン酸基、-PO(OH))、ホスホノオキシ基(リン酸基、-OPO(OH))、スルファモイル基(-SONH)又はポリオキシアルキレン基(-(アルキレン-O)-R21、m及びR21は後述の一般式(III)におけるm及びR21の記載を好ましく適用することができる。)が好ましく挙げられる。
上記のL又はMが水溶性置換基を置換基として有する場合、L又はM上に水溶性置換基を直接有していてもよく、連結基を介して有していてもよい。連結基を介する場合、連結基は特に制限されないが、例えば、アルキレン基を挙げることができる。
本発明においては、水溶性の観点から、少なくとも1つのLが上記水溶性置換基を有することが好ましく、少なくとも1つのLが、カルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、ホスホノオキシ基、スルファモイル基及びポリオキシアルキレン基のうちの少なくとも1種を有することがより好ましい。ここで、「少なくとも1つのL」とは、一般式(I)で表される蛍光色素においては、t個のLのうちの少なくとも1つを意味し、一般式(II)で表される蛍光色素においてはLを意味する。
In the fluorescent dye of the present invention, at least one of L and M preferably has a water-soluble substituent. That is, in the fluorescent dye represented by general formula (I), at least one of M and t L preferably has a water-soluble substituent, and in the fluorescent dye represented by general formula (II) preferably L has a water-soluble substituent. In the fluorescent dye of the present invention, at least one of L and M has a water-soluble substituent, thereby suppressing the self-association of the fluorescent dye and further improving the fluorescence intensity in the state of solution, membrane and dot plot. is considered possible.
Water-soluble substituents include a carboxy group, a sulfo group (--SO 2 (OH)), a phosphono group (phosphonic acid group, --PO(OH) 2 ), and a phosphonooxy group (phosphoric acid group, --OPO(OH) 2 ). , a sulfamoyl group (--SO 2 NH 2 ) or a polyoxyalkylene group (--(alkylene-O) m --R 21 , m and R 21 preferably apply the description of m and R 21 in general formula (III) below. It is possible.) is preferably mentioned.
When L or M has a water-soluble substituent as a substituent, L or M may have the water-soluble substituent directly or via a linking group. When a linking group is interposed, the linking group is not particularly limited, but an alkylene group can be mentioned, for example.
In the present invention, from the viewpoint of water solubility, at least one L preferably has the water-soluble substituent, and at least one L is a carboxy group, a sulfo group, a phosphono group, a phosphonooxy group, a sulfamoyl group and a polyoxy More preferably, it has at least one alkylene group. Here, "at least one L" means at least one of t L in the fluorescent dye represented by the general formula (I), and the fluorescence represented by the general formula (II) In dyes, it means L.

Lが水溶性置換基を有する場合、Lが有する水溶性置換基の数としては、下記関係を満たすことが好ましい。
Lが有する水溶性置換基の数+1≧Lを構成する芳香環の数
また、Lが水溶性置換基を有する場合、Lが有する水溶性置換基の数の上限値に特に制限はないが、下記関係を満たすことが好ましい。
Lが有する水溶性置換基の数≦2×[Lを構成する芳香環の数]
When L has a water-soluble substituent, the number of water-soluble substituents in L preferably satisfies the following relationship.
The number of water-soluble substituents in L + the number of aromatic rings that constitute L ≥ 1 When L has a water-soluble substituent, the upper limit of the number of water-soluble substituents in L is not particularly limited, It is preferable to satisfy the following relationship.
Number of water-soluble substituents in L ≤ 2 × [number of aromatic rings constituting L]

3)X
Xは、エーテル結合(-O-)、チオエーテル結合(-S-)、アルキレン基、アミド結合(-NHCO-)、エステル結合(-COO-)又はアミノ結合(-NH-)を示す。
アルキレン基としては、後述の置換基群Tにおけるアルキル基から水素原子を1つ除いて得られるアルキレン基を適用することができる。
Xは、エーテル結合又はアミド結合が好ましく、エーテル結合がより好ましい。
3) X
X represents an ether bond (--O--), a thioether bond (--S--), an alkylene group, an amide bond (--NHCO--), an ester bond (--COO--) or an amino bond (--NH--).
As the alkylene group, an alkylene group obtained by removing one hydrogen atom from an alkyl group in the substituent group T described later can be applied.
X is preferably an ether bond or an amide bond, more preferably an ether bond.

4)R
Rは、蛍光体部を示す。
化合物中に複数存在するRは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rとして採り得る蛍光体部としては、Xを介してLと結合することが可能な、蛍光を示す有機化合物からなる構造部である限り、特に制限することなく用いることができる。
Rとしては、例えば、キサンテン色素、ローダミン色素、クマリン色素、シアニン色素、ピレン色素、オキサジン色素、ピリジルオキサゾール色素及びピロメテン色素のうちの少なくとも1種の色素からなる構造部が挙げられ、好ましい。
上記のキサンテン色素、ローダミン色素、クマリン色素、シアニン色素、ピレン色素、オキサジン色素、ピリジルオキサゾール色素及びピロメテン色素としては、これらの式として通常知られている色素を特に制限することなく用いることができる。
4) R
R indicates a phosphor portion.
Multiple R's present in a compound may be the same or different.
The phosphor moiety that can be used as R is not particularly limited as long as it is a structural moiety composed of an organic compound exhibiting fluorescence and capable of bonding with L via X.
Examples of R include a structural moiety composed of at least one dye selected from xanthene dyes, rhodamine dyes, coumarin dyes, cyanine dyes, pyrene dyes, oxazine dyes, pyridyloxazole dyes and pyrromethene dyes, and is preferred.
As the xanthene dyes, rhodamine dyes, coumarin dyes, cyanine dyes, pyrene dyes, oxazine dyes, pyridyloxazole dyes, and pyrromethene dyes, dyes commonly known as these formulas can be used without particular limitation.

Rのうちの少なくとも1つは、バイオイメージングにおける汎用性の観点から、カルボキシ基又は後述する生体物質に結合可能な置換基を有することが好ましい。
本発明の化合物は、上記のカルボキシ基または生体物質に結合可能な置換基により、生体物質と結合し、目的とする標識生体物質を得ることができる。なお、カルボキシ基は、生体物質に結合可能な置換基を常法により容易に誘導することができる。
本発明において、「生体物質に結合可能な置換基」は、カルボキシ基から誘導される生体物質に結合可能な置換基を含む。
本発明の化合物が有するカルボキシ基または生体物質に結合可能な置換基の数は、合計で、少なくとも1つ以上であることが好ましく、検出対象物質の定量の観点から、1~3つがより好ましく、1つ又は2つがさらに好ましく、1つが特に好ましい。
From the viewpoint of versatility in bioimaging, at least one of R preferably has a carboxy group or a substituent capable of binding to a biosubstance described below.
The compound of the present invention can bind to a biological substance via the carboxy group or the substituent capable of binding to the biological substance to obtain the desired labeled biological substance. A carboxyl group can be easily derived into a substituent capable of binding to a biological substance by a conventional method.
In the present invention, the "substituent capable of binding to a biological substance" includes a substituent capable of binding to a biological substance derived from a carboxy group.
The total number of carboxyl groups or substituents capable of binding to a biological substance possessed by the compound of the present invention is preferably at least 1 or more, and more preferably 1 to 3 from the viewpoint of quantification of the substance to be detected. One or two are more preferred, and one is particularly preferred.

上記Rはシアニン色素からなる構造部であることが好ましく、下記一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部であることがより好ましい。 The above R is preferably a structural moiety composed of a cyanine dye, and more preferably a structural moiety composed of a cyanine dye represented by the following general formula (III).

Figure 2022131357000008
Figure 2022131357000008

式中、R~Rは、アルキル基又は-(CH-CH-O)-R21を示す。mは1~50であり、R21はアルキル基を示す。
11~R13は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基又はハロゲン原子を示し、隣接する基同士が互いに結合して5又は6員環を形成していてもよい。
22~R25及びR32~R35は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、スルホ基、スルファモイル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、ニトロ基又はハロゲン原子を示す。
41及びR42は、アルキル基又は-(CH-CH-O)-R21を示す。R21及びmは、上記のR21及びmと同義である。R41及びR42は互いに結合して環を形成していてもよい。
nは、1~3の整数である。
上記のR~R、R11~R13、R22~R25、R32~R35、R41又はR42のうちのいずれか1つにより、上記Xと結合する。
上記蛍光色素中における少なくとも1つの式(III)で表されるシアニン色素は、カルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基を有する。
ただし、式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部は、中性の構造部である。
In the formula, R 1 to R 4 represent an alkyl group or —(CH 2 —CH 2 —O) m —R 21 . m is 1 to 50, and R 21 represents an alkyl group.
R 11 to R 13 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an amino group or a halogen atom, and adjacent groups are bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring; You may have
R 22 to R 25 and R 32 to R 35 are hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, aryl group, sulfo group, sulfamoyl group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, acyloxy group, carbamoyl group, acylamino represents a radical, a nitro group or a halogen atom.
R 41 and R 42 represent an alkyl group or -(CH 2 -CH 2 -O) m -R 21 . R 21 and m have the same definitions as R 21 and m above. R 41 and R 42 may combine with each other to form a ring.
n is an integer of 1-3.
Any one of R 1 to R 4 , R 11 to R 13 , R 22 to R 25 , R 32 to R 35 , R 41 or R 42 above binds to X above.
At least one cyanine dye represented by formula (III) in the fluorescent dye has a carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance.
However, the structural part composed of the cyanine dye represented by formula (III) is a neutral structural part.

上記一般式(III)で表されるシアニン色素は、共役二重結合によって結ばれた繰り返し数2n+3のメチン鎖の長さに依存して、n=1の場合に585nm付近に、n=2の場合に685nm付近に、n=3の場合に785nm付近に、それぞれ励起吸収波長を有する。そのため、一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部を蛍光体部Rとして有する本発明の化合物は、それぞれ、励起光源として600nm、700nm、800nm付近のものを使用する蛍光標識において、優れた蛍光強度を示す化合物として使用できる。 The cyanine dye represented by the above general formula (III) has a length of 2n+3 repeating methine chains connected by conjugated double bonds, near 585 nm when n=1, and In the case of n=3, it has an excitation absorption wavelength near 685 nm, and near 785 nm in the case of n=3. Therefore, the compound of the present invention having a structural portion composed of a cyanine dye represented by the general formula (III) as a phosphor portion R is, respectively, fluorescent labels using excitation light sources of around 600 nm, 700 nm, and 800 nm, It can be used as a compound that exhibits excellent fluorescence intensity.

多色WBでは、可視領域から近赤外領域までの範囲内において、複数の発光色を検出する。そのため、色素を励起発光させた際に互いに干渉してクロストークが起こらないように、複数の色素の吸収発光波形が適切な波長関係となるように選択する必要がある。ある励起光では1つの色素だけが光り、他の色素が光らないように調整されるのが理想的である。この観点で、例えば、多色WBの近赤外領域の発光には、700nm付近と800nm付近という、ある程度波長の離れた2種類の励起光源が用いられている。
近赤外光励起による蛍光検出は、可視光励起による検出に比べてメンブレンの自家蛍光、すなわちバックグラウンド蛍光を抑制できるため、シグナルノイズ比(S/N比)を高めやすく、目的のタンパク質を高感度に検出することが可能となる。そのため、近年、微量タンパク質の解析研究において、近赤外領域の発光を利用した蛍光検出WBの必要性が増してきている。
しかし、近赤外領域では、一般的に蛍光色素の蛍光量子収率が低く、高いシグナル量を得ることが難しい。一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部を蛍光体部Rとして有する本発明の化合物のうちn=2又は3である化合物は、上記の700nm付近と800nm付近の2種類のものを有する多色WBにおいても、優れた蛍光強度を示す化合物として使用でき、特に、タンパク質をより高感度に観察、検出するという要望に対しても、従来のシアニン色素を用いた蛍光標識と比較して、優れた蛍光強度を示すことができる。
A multicolor WB detects a plurality of emission colors in the range from the visible region to the near-infrared region. Therefore, it is necessary to select the absorption and emission waveforms of a plurality of dyes so that they have an appropriate wavelength relationship so that crosstalk does not occur due to mutual interference when the dyes are excited to emit light. Ideally, the excitation light should be arranged so that only one dye glows and the others do not. From this point of view, for example, two types of excitation light sources, near 700 nm and near 800 nm, which are separated by a certain wavelength, are used for light emission in the near-infrared region of multicolor WB.
Fluorescence detection by near-infrared light excitation can suppress the autofluorescence of the membrane, that is, background fluorescence, compared to detection by visible light excitation, so it is easy to increase the signal-to-noise ratio (S/N ratio) and target proteins with high sensitivity. detection becomes possible. Therefore, in recent years, the need for fluorescence detection WB using light emission in the near-infrared region has increased in analysis research of trace proteins.
However, in the near-infrared region, the fluorescence quantum yield of fluorescent dyes is generally low, making it difficult to obtain a high amount of signal. Among the compounds of the present invention having a structural portion composed of a cyanine dye represented by the general formula (III) as a phosphor portion R, the compounds in which n = 2 or 3 are the two types near 700 nm and near 800 nm. It can be used as a compound that exhibits excellent fluorescence intensity even in multicolor WB having a can show excellent fluorescence intensity.

(i)R~R
~Rは、各々独立に、アルキル基又は-(CH-CH-O)-R21を示す。
(i) R 1 to R 4
R 1 to R 4 each independently represent an alkyl group or —(CH 2 —CH 2 —O) m —R 21 .

~Rとして採りうるアルキル基は、後述する置換基群Tにおけるアルキル基と同義である。
無置換のアルキル基の炭素数は、1~6が好ましく、1~4がより好ましく、1~2がさらに好ましい。
アルキル基が置換基を有する場合、置換基を有するアルキル基のアルキル基部分の炭素数としては、1~10が好ましく、1~8がより好ましく、2~6がさらに好ましく、2~5が特に好ましい。また、置換基を有するアルキル基の最長鎖を構成する原子数としては、3~35が好ましく、3~25がより好ましく、3~15がさらに好ましく、3~11が特に好ましい。
本発明において、「置換基を有するアルキル基のアルキル基部分の炭素数」とは、アルキル基が有する置換基部分を除く炭素数を意味する。
本発明において、「置換基を有するアルキル基の最長鎖を構成する原子数」とは、置換基部分を含む原子数(すなわち、全原子数から、最長鎖を構成しない分子鎖の原子数を引いた原子数)を意味する。なお、スルホ基、カルボキシ基等の解離性の水素原子を有する置換基が最長鎖を構成する場合、解離の有無にかかわらず、水素原子を含めて計算する。また、後述する生体物質に結合可能な置換基部分における原子数は含めない。
The alkyl groups that can be used as R 1 to R 4 are synonymous with the alkyl groups in the substituent group T described later.
The unsubstituted alkyl group preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably 1 to 2 carbon atoms.
When the alkyl group has a substituent, the number of carbon atoms in the alkyl group portion of the alkyl group having a substituent is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8, still more preferably 2 to 6, particularly 2 to 5. preferable. Further, the number of atoms constituting the longest chain of the substituted alkyl group is preferably 3 to 35, more preferably 3 to 25, still more preferably 3 to 15, and particularly preferably 3 to 11.
In the present invention, "the number of carbon atoms in the alkyl group portion of an alkyl group having a substituent" means the number of carbon atoms in the alkyl group excluding the substituent portion.
In the present invention, "the number of atoms constituting the longest chain of an alkyl group having a substituent" refers to the number of atoms including the substituent moiety (that is, the total number of atoms minus the number of atoms of the molecular chain that does not constitute the longest chain. atomic number). When a substituent having a dissociable hydrogen atom such as a sulfo group or a carboxy group constitutes the longest chain, the hydrogen atom is included in the calculation regardless of the presence or absence of dissociation. In addition, the number of atoms in the substituent moiety capable of binding to the biological substance described later is not included.

~Rとして採りうるアルキル基が有していてもよい置換基としては、アルコキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、スルホ基、ホスホノ基及び-(CH-CH-O)-R21、並びにこれらの置換基の組み合わせからなる基が挙げられる。また、後述する生体物質に結合可能な置換基を挙げることができる。なお、上記のアルコキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、スルホ基及びホスホノ基並びにこれらの置換基の組み合わせからなる基におけるアルキル基部分が、後述する生体物質に結合可能な置換基を有していてもよい。
~Rとして採りうる置換基を有するアルキル基としては、上記置換基を有するアルキル基であれば特に制限はないが、末端にカルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基を有するアルキル基であることが好ましい。この場合、カルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基がアルキル基に直接置換していてもよく、アルコキシ基とカルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基との組み合わせからなる基として置換していてもよい。
~Rとして採りうるアルキル基としては、無置換のアルキル基が好ましい。
Substituents that the alkyl group that can be taken as R 1 to R 4 may have include an alkoxy group, a carboxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyloxy group, a carbamoyl group, an acylamino group, a sulfo group, a phosphono group and —(CH 2 -CH 2 -O) m -R 21 , as well as groups consisting of combinations of these substituents. In addition, a substituent capable of binding to a biological substance, which will be described later, can be used. In addition, the above-mentioned alkoxy group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, acyloxy group, carbamoyl group, acylamino group, sulfo group and phosphono group, and the alkyl group portion of the group consisting of a combination of these substituents binds to the biological substance described later. It may have possible substituents.
The alkyl group having a substituent that can be taken as R 1 to R 4 is not particularly limited as long as it is an alkyl group having the above substituents, but an alkyl group having a terminal carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance. is preferably In this case, the alkyl group may be directly substituted with a carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance, or substituted as a group consisting of a combination of an alkoxy group and a carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance. may
An unsubstituted alkyl group is preferable as the alkyl group that can be used as R 1 to R 4 .

(-(CH-CH-O)-R21
~Rとして採りうる-(CH-CH-O)-R21において、mは1~50であり、R21はアルキル基を示す。
mは平均繰り返し数(単に、繰り返し数とも称す。)を意味し、1~24が好ましく、1~12がより好ましく、1~10がさらに好ましく、4~10が特に好ましく、4~8が最も好ましい。
上記平均繰り返し数は、化合物についてH-NMR測定を行い、平均積分値より算出することができる。本発明において規定する平均繰り返し数は、上記方法により算出される平均繰り返し数の小数第一位を四捨五入して得られる数を意味する。
21におけるアルキル基は、上記R~Rとして採りうるアルキル基の記載を適用することができる。
~Rとして採りうる-(CH-CH-O)-R21及びR~Rとしてのアルキル基が置換基として有しうる-(CH-CH-O)-R21としては、-(CH-CH-O)-無置換のアルキル基が好ましい。
(—(CH 2 —CH 2 —O) m —R 21 )
In —(CH 2 —CH 2 —O) m —R 21 that can be taken as R 1 to R 4 , m is 1 to 50, and R 21 represents an alkyl group.
m means the average number of repetitions (also referred to simply as the number of repetitions), preferably 1 to 24, more preferably 1 to 12, even more preferably 1 to 10, particularly preferably 4 to 10, most preferably 4 to 8 preferable.
The above average number of repetitions can be calculated from the average integrated value obtained by subjecting the compound to 1 H-NMR measurement. The average number of repetitions defined in the present invention means the number obtained by rounding off the average number of repetitions calculated by the above method to the first decimal place.
As for the alkyl group for R 21 , the description of the alkyl group that can be used as R 1 to R 4 above can be applied.
—(CH 2 —CH 2 —O) m that can be taken as R 1 to R 4 —(CH 2 —CH 2 —O) m that the alkyl group as R 21 and R 1 to R 4 can have as a substituent —R 21 is preferably —(CH 2 —CH 2 —O) m —unsubstituted alkyl group.

~Rの少なくとも1つが、-(CH-CH-O)-で表される構造を含むことが好ましく、R及びRの少なくとも1つとR及びRの少なくとも1つとが、-(CH-CH-O)-で表される構造を含むことがより好ましい。R及びRの少なくとも1つとR及びRの少なくとも1つとが、-(CH-CH-O)-で表される構造を含むことによって、蛍光色素の自己会合が抑制され、溶液、メンブレン及びドットプロットの状態における蛍光強度をより向上させることができると考えられる。
本発明の化合物中における全てのRが一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部であって、R及びRの少なくとも1つとR及びRの少なくとも1つとが、-(CH-CH-O)-で表される構造を含むことがさらに好ましい。
上記-(CH-CH-O)-で表される構造は、R~Rとして-(CH-CH-O)-R21を採ることにより導入されていることが好ましい。
上記-(CH-CH-O)-におけるmは、上記-(CH-CH-O)-R21におけるmと同義である。
~Rの置換基はシアニン色素骨格(平面)に対し垂直方向へ張り出すため、この置換基として-(CH-CH-O)-で表される構造を含むことにより、縮環部分がπ-π相互作用しにくくなり(会合抑制効果が強まり)、会合による蛍光強度の低下を抑制できると推定している。
At least one of R 1 to R 4 preferably contains a structure represented by —(CH 2 —CH 2 —O) m —, and at least one of R 1 and R 2 and at least one of R 3 and R 4 It is more preferred that one of them contains a structure represented by -(CH 2 -CH 2 -O) m -. At least one of R 1 and R 2 and at least one of R 3 and R 4 contain a structure represented by —(CH 2 —CH 2 —O) m —, thereby suppressing self-association of the fluorescent dye. , solution, membrane, and dot-plot conditions, the fluorescence intensity can be further improved.
All R in the compound of the present invention is a structural moiety consisting of a cyanine dye represented by general formula (III), wherein at least one of R 1 and R 2 and at least one of R 3 and R 4 are - It is further preferred to include the structure represented by (CH 2 —CH 2 —O) m —.
The structure represented by —(CH 2 —CH 2 —O) m — is introduced by adopting —(CH 2 —CH 2 —O) m —R 21 as R 1 to R 4 . preferable.
m in —(CH 2 —CH 2 —O) m — has the same meaning as m in —(CH 2 —CH 2 —O) m —R 21 above.
Since the substituents of R 1 to R 4 extend in the direction perpendicular to the cyanine dye skeleton (plane), the inclusion of the structure represented by —(CH 2 —CH 2 —O) m — as this substituent gives It is presumed that the condensed ring portion becomes difficult to interact with π-π (the effect of suppressing association is strengthened), and the decrease in fluorescence intensity due to association can be suppressed.

(ii)R11~R13
11~R13は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基又はハロゲン原子を示す。隣接する基同士が互いに結合して5又は6員環を形成していてもよい。
11~R13として採りうるアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基及びハロゲン原子は、後述する置換基群Tにおけるアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基及びハロゲン原子と同義であり、好ましい範囲も同じである。
11~R13におけるアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基及びアミノ基が有していてもよい置換基としては、後述する置換基群Tにおける置換基が挙げられる。
(ii) R 11 to R 13
R 11 to R 13 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an amino group or a halogen atom. Adjacent groups may combine with each other to form a 5- or 6-membered ring.
The alkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, amino group and halogen atom that can be taken as R 11 to R 13 are the alkyl group, alkoxy group, aryloxy group and alkylthio group in the substituent group T described later. , arylthio group, amino group and halogen atom, and the preferred ranges are also the same.
Examples of substituents that the alkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group and amino group in R 11 to R 13 may have include substituents in the substituent group T described later.

11~R13のうち、隣接する基同士が互いに結合して形成される5又は6員環は、芳香族性又は脂肪族性のいずれであってもよく、脂肪族性であることが好ましい。また、6員環を形成することが好ましい。化合物中における上記の5又は6員環の数は特に制限されないが、1又は2個が好ましく、1個がより好ましい。
例えば、n=3の場合を例にすると、R11~R13のうち隣接する基同士が結合して形成される環を有する構造としては、下記構造が好ましく挙げられる。なお、下記例においては、環構造を形成していないR11~R13は水素原子であり、環構造は置換基を有しない構造を記載しているが、これらに限定されるものではない。また、下記において、波線の先の構造は省略して記載する。
Among R 11 to R 13 , the 5- or 6-membered ring formed by bonding adjacent groups to each other may be either aromatic or aliphatic, preferably aliphatic. . Moreover, it is preferable to form a 6-membered ring. The number of 5- or 6-membered rings in the compound is not particularly limited, but is preferably 1 or 2, more preferably 1.
For example, when n=3, the structure having a ring formed by bonding adjacent groups among R 11 to R 13 preferably includes the following structures. In the following examples, R 11 to R 13 that do not form a ring structure are hydrogen atoms, and the ring structure has no substituents, but is not limited to these. Also, in the following description, the structure beyond the dashed line is omitted.

Figure 2022131357000009
Figure 2022131357000009

11及びインドレニン環に結合する炭素原子が有するR13は、水素原子が好ましい。
12及び上記以外のR13は、水素原子又はアルキル基が好ましい。
11~R13のうち、R11及びインドレニン環に結合する炭素原子が有するR13以外のR12~R13における隣接する基同士が、互いに結合して5又は6員環を形成していることが好ましく、6員環を形成していることがより好ましい。また、インドリン環及びインドレニン環を結ぶ結合の中心部分に上記5又は6員環を形成していることが好ましい。インドリン環及びインドレニン環を結ぶ結合の中心部分に形成される環とは、インドリン環及びインドレニン環からの結合原子数が等しくなる炭素原子を環構成原子として含む環を意味する。
R 11 and R 13 of the carbon atoms bonded to the indolenine ring are preferably hydrogen atoms.
R 12 and R 13 other than the above are preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
Of R 11 to R 13 , adjacent groups in R 12 to R 13 other than R 11 and R 13 possessed by the carbon atom bonded to the indolenine ring are bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring; preferably, and more preferably form a six-membered ring. Moreover, it is preferable to form the above 5- or 6-membered ring at the central portion of the bond connecting the indoline ring and the indolenine ring. The ring formed at the central portion of the bond connecting the indoline ring and the indolenine ring means a ring containing, as ring-constituting atoms, carbon atoms such that the number of bond atoms from the indoline ring and the indolenine ring is equal.

上記Rは、上記のR~R、R11~R13、R22~R25、R32~R35、R41又はR42のうちのいずれか1つにより上記Xと結合する。
具体的には、R~R、R11~R13、R22~R25、R32~R35、R41又はR42として採り得る置換基から水素原子が1つ除かれた状態で上記Xと結合するか、R~R、R11~R13、R22~R25、R32~R35、R41又はR42として採り得る水素原子が除かれ、R11~R13、R22~R25又はR32~R35が結合していた炭素原子と上記Xとが直接結合する。
なかでも、上記Rは、上記R11~R13のいずれか1つにより上記Xと結合することが好ましく、R11~R13として採り得る水素原子のうちのいずれか1つが除かれ、R11~R13が結合していた炭素原子と上記Xとが直接結合することがより好ましく、R12及び上記のインドレニン環に結合する炭素原子が有するR13以外のR13として採り得る水素原子のうちのいずれか1つが除かれ、R12又は上記のインドレニン環に結合する炭素原子が有するR13以外のR13が結合していた炭素原子と上記Xとが直接結合することがさらに好ましく、上述のインドリン環及びインドレニン環からの結合原子数が等しくなる炭素原子と上記Xとが直接結合することが特に好ましい。
R above is bound to X through any one of R 1 to R 4 , R 11 to R 13 , R 22 to R 25 , R 32 to R 35 , R 41 or R 42 above.
Specifically, one hydrogen atom is removed from the substituents that can be taken as R 1 to R 4 , R 11 to R 13 , R 22 to R 25 , R 32 to R 35 , R 41 or R 42 . hydrogen atoms that are bonded to the above X or can be taken as R 1 to R 4 , R 11 to R 13 , R 22 to R 25 , R 32 to R 35 , R 41 or R 42 are removed, and R 11 to R 13 , R 22 to R 25 or R 32 to R 35 are bonded to the carbon atom to which X is directly bonded.
Among them, R is preferably bonded to X by any one of R 11 to R 13 , and any one of the hydrogen atoms that can be taken as R 11 to R 13 is removed, and R 11 It is more preferable that the carbon atom to which R 13 is bonded and the above X are directly bonded, and the number of hydrogen atoms that can be taken as R 13 other than R 13 possessed by R 12 and the carbon atom bonded to the above indolenine ring Any one of them is removed, and the carbon atom to which R 13 other than R 13 possessed by R 12 or the carbon atom bonded to the indolenine ring is more preferably directly bonded to X, It is particularly preferred that the carbon atoms having the same number of bond atoms from the indoline ring and the indolenine ring and the above X are directly bonded.

(iii)R22~R25及びR32~R35
22~R25及びR32~R35は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、スルホ基、スルファモイル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、ニトロ基又はハロゲン原子を示す。これらR22~R25及びR32~R35は、隣接する基同士が互いに結合して縮合環を形成していていてもよい。
22~R25及びR32~R35として採りうるアルキル基、アルコキシ基、アリール基、スルホ基、スルファモイル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、ニトロ基及びハロゲン原子は、それぞれ、後述する置換基群Tにおけるアルキル基、アルコキシ基、アリール基、スルホ基、スルファモイル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、ニトロ基及びハロゲン原子と同義である。
22~R25及びR32~R35のうち隣接する基同士が互いに結合して形成される縮合環としては、特に制限はないが、例えば、ナフタレン環が挙げられる。なお、会合抑制の観点から、R22~R25及びR32~R35のうち隣接する基同士が互いに結合しておらず、縮合環を形成していないことが好ましい。
(iii) R 22 -R 25 and R 32 -R 35
R 22 to R 25 and R 32 to R 35 are hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, aryl group, sulfo group, sulfamoyl group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, acyloxy group, carbamoyl group, acylamino represents a radical, a nitro group or a halogen atom. Adjacent groups of R 22 to R 25 and R 32 to R 35 may be bonded to each other to form a condensed ring.
Alkyl groups, alkoxy groups, aryl groups, sulfo groups, sulfamoyl groups, alkoxycarbonyl groups, aryloxycarbonyl groups, acyloxy groups, carbamoyl groups, acylamino groups, nitro groups and A halogen atom is an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, a sulfo group, a sulfamoyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an acyloxy group, a carbamoyl group, an acylamino group, a nitro group and a halogen in the substituent group T described later, respectively. Synonymous with atom.
The condensed ring formed by bonding adjacent groups of R 22 to R 25 and R 32 to R 35 to each other is not particularly limited, and examples thereof include naphthalene rings. From the viewpoint of suppressing association, it is preferable that adjacent groups among R 22 to R 25 and R 32 to R 35 are not bonded to each other to form a condensed ring.

水溶性の向上および会合抑制の観点から、R22~R25の少なくとも1つとR32~R35の少なくとも1つとが親水性基を有することが好ましく、R22~R25が結合する環及びR32~R35が結合する環の数1つに付き少なくとも1つの親水性基を有することがより好ましい。例えば、R22~R25及びR32~R35うち隣接する基同士が互いに結合して縮合環としてナフタレン環をそれぞれ形成している場合、R22~R25が結合する環の数は2つ、R32~R35が結合する環の数は2つとなり、R22~R25の少なくとも2つ及びR32~R35の少なくとも2つが親水性基を有することがより好ましいことを意味する。上限値は、構造として可能な限り特に制限されず、後述する化合物全体としての親水性基の数にあわせて、適宜調整することができる。
親水性基としては、特に制限されないが、例えば、置換基を有するアルコキシ基、カルボキシ基、スルホ基及びホスホノ基が挙げられ、スルホ基が好ましい。
From the viewpoint of improving water solubility and suppressing association, at least one of R 22 to R 25 and at least one of R 32 to R 35 preferably have a hydrophilic group . More preferably, each ring to which 32 to R 35 are bonded has at least one hydrophilic group. For example, when adjacent groups among R 22 to R 25 and R 32 to R 35 are bonded to each other to form naphthalene rings as condensed rings, the number of rings to which R 22 to R 25 are bonded is two. , the number of rings to which R 32 to R 35 are bonded is two, and at least two of R 22 to R 25 and at least two of R 32 to R 35 preferably have a hydrophilic group. The upper limit is not particularly limited as long as the structure is possible, and can be adjusted as appropriate according to the number of hydrophilic groups in the compound as a whole, which will be described later.
Examples of hydrophilic groups include, but are not limited to, substituted alkoxy groups, carboxy groups, sulfo groups and phosphono groups, with sulfo groups being preferred.

22~R25及びR32~R35は、水素原子、アルキル基、スルホ基、ニトロ基又はハロゲン原子が好ましく、水素原子、アルキル基、スルホ基又はハロゲン原子がより好ましく、水素原子、アルキル基又はスルホ基がさらに好ましい。 R 22 to R 25 and R 32 to R 35 are preferably hydrogen atom, alkyl group, sulfo group, nitro group or halogen atom, more preferably hydrogen atom, alkyl group, sulfo group or halogen atom, hydrogen atom or alkyl group or a sulfo group is more preferred.

(iv)R41及びR42
41及びR42は、各々独立に、アルキル基又は-(CH-CH-O)-R21を示す。R21及びmは、上記のR21及びmと同義である。
41及びR42におけるアルキル基が有していてもよい置換基としては、アルコキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、スルホ基及びホスホノ基並びにこれらの置換基の組み合わせからなる基が挙げられる。また、後述する生体物質に結合可能な置換基を挙げることができる。なお、上記のアルコキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、スルホ基及びホスホノ基並びにこれらの置換基の組み合わせからなる基におけるアルキル基部分が、後述する生体物質に結合可能な置換基を有していてもよい。
(iv) R41 and R42
R 41 and R 42 each independently represent an alkyl group or —(CH 2 —CH 2 —O) m —R 21 . R 21 and m have the same definitions as R 21 and m above.
Examples of substituents that the alkyl groups in R 41 and R 42 may have include alkoxy groups, carboxy groups, alkoxycarbonyl groups, acyloxy groups, carbamoyl groups, acylamino groups, sulfo groups, phosphono groups, and substituents of these groups. Groups consisting of combinations are included. In addition, a substituent capable of binding to a biological substance, which will be described later, can be used. In addition, the above-mentioned alkoxy group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, acyloxy group, carbamoyl group, acylamino group, sulfo group and phosphono group, and the alkyl group portion of the group consisting of a combination of these substituents binds to the biological substance described later. It may have possible substituents.

41及びR42として採りうるアルキル基は、後述する置換基群Tにおけるアルキル基と同義である。
無置換のアルキル基の炭素数は、1~6が好ましく、1~4がより好ましく、1~3がさらに好ましい。
置換基を有するアルキル基のアルキル基部分の炭素数は、1~10が好ましく、1~8がより好ましく、1~7がさらに好ましく、1~6がさらに好ましく、1~5がさらに好ましい。また、置換基を有するアルキル基の最長鎖を構成する原子数は、3~14が好ましく、3~12がより好ましく、3~10がさらに好ましい。
The alkyl group that can be used as R 41 and R 42 is synonymous with the alkyl group in the substituent group T described later.
The unsubstituted alkyl group preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms.
The number of carbon atoms in the alkyl group portion of the alkyl group having a substituent is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8, still more preferably 1 to 7, still more preferably 1 to 6, and even more preferably 1 to 5. Further, the number of atoms constituting the longest chain of the substituted alkyl group is preferably 3-14, more preferably 3-12, and even more preferably 3-10.

41及びR42として採り得る置換基を有するアルキル基としては、水溶性をより向上させる観点からは、アルコキシ基、カルボキシ基、スルホ基及びホスホノ基の少なくとも1つを置換基として有するアルキル基が好ましく、カルボキシ基及びスルホ基の少なくとも1つを置換基として有するアルキル基がより好ましい。なお、上記の好ましい置換基(アルコキシ基、カルボキシ基、スルホ基及びホスホノ基)と、これらの置換基以外の基との組合わせからなる置換基を有するアルキル基であってもよい。
また、上記R~Rが採り得る、置換基を有するアルキル基の形態も好ましく適用できる。
As the alkyl group having a substituent that can be used as R 41 and R 42 , an alkyl group having at least one of an alkoxy group, a carboxy group, a sulfo group and a phosphono group as a substituent is preferred from the viewpoint of further improving water solubility. An alkyl group having at least one of a carboxy group and a sulfo group as a substituent is more preferred. An alkyl group having a substituent consisting of a combination of the preferred substituents (alkoxy group, carboxyl group, sulfo group and phosphono group) described above and groups other than these substituents may also be used.
In addition, the form of an alkyl group having a substituent which can be taken by the above R 1 to R 4 can also be preferably applied.

41及びR42として採りうる-(CH-CH-O)-R21は、上記R~Rにおける-(CH-CH-O)-R21の記載を好ましく適用することができる。
41及びR42として採りうる-(CH-CH-O)-R21としては、R21は無置換のアルキル基であるか、末端にカルボキシ基又は後述する生体物質に結合可能な置換基を有するアルキル基であることが好ましい。末端にカルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基を有するアルキル基である場合、カルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基がアルキル基に直接置換していてもよく、アルコキシカルボニル基とカルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基との組み合わせからなる基として置換していてもよい。
—(CH 2 —CH 2 —O) m —R 21 that can be taken as R 41 and R 42 preferably applies the description of —(CH 2 —CH 2 —O) m —R 21 in R 1 to R 4 above . can do.
( CH 2 —CH 2 —O) m —R 21 that can be used for R 41 and R 42 is an unsubstituted alkyl group, a carboxyl group at the terminal, or a An alkyl group having a substituent is preferred. In the case of an alkyl group having a terminal carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance, the alkyl group may be directly substituted with the carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance, and an alkoxycarbonyl group and a carboxy group Alternatively, it may be substituted as a group consisting of a combination with a substituent capable of binding to a biological substance.

41及びR42は互いに結合して環を形成していてもよい。
上記一般式(III)で表されるシアニン色素のうち、R41及びR42が互いに結合して環を形成した構造としては、下記一般式(IV)で表されるシアニン色素が好ましく挙げられる。
R 41 and R 42 may combine with each other to form a ring.
Among the cyanine dyes represented by the general formula (III), a cyanine dye represented by the following general formula (IV) is preferable as the structure in which R 41 and R 42 are bonded to each other to form a ring.

Figure 2022131357000010
Figure 2022131357000010

式中、L及びLはアルキレン基又は-(CH-CH-O)-アルキレン-*を示す。*はUとの結合位置を示す。
連結基Uは原子数1~100の2価の連結基を示す。
~R、R11~R13、R22~R25、R32~R25、m及びnは上記一般式(III)におけるR~R、R11~R13、R22~R25、R32~R25、m及びnと同義であり、特段の断りのない限り、好ましい範囲も同じである。
~R、L、R31及びL~Lの少なくとも1つは-(CH-CH-O)-で表される構造を含む。mは、上記mと同義である。
ただし、式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部は、中性の構造部である。
In the formula, L 3 and L 4 represent an alkylene group or -(CH 2 -CH 2 -O) m -alkylene-*. * indicates the bonding position with U.
The linking group U represents a divalent linking group having 1 to 100 atoms.
R 1 to R 4 , R 11 to R 13 , R 22 to R 25 , R 32 to R 25 , m and n are R 1 to R 4 , R 11 to R 13 and R 22 to It has the same meaning as R 25 , R 32 to R 25 , m and n, and the preferred ranges are also the same unless otherwise specified.
At least one of R 1 to R 6 , L 1 , R 31 and L 3 to L 6 includes a structure represented by -(CH 2 -CH 2 -O) m -. m is synonymous with the above m.
However, the structural part composed of the cyanine dye represented by formula (III) is a neutral structural part.

及びLとして採りうるアルキレン基は、R41及びR42として採りうる置換基を有するアルキル基から水素原子又は置換基を1つ除いて得られるアルキレン基に相当する。
及びLとして採りうるアルキレン基のアルキレン基部分の炭素数は、R41及びR42における置換基を有するアルキル基のアルキル基部分の炭素数の記載を好ましく適用することができる。
The alkylene group that can be used as L 3 and L 4 corresponds to an alkylene group obtained by removing one hydrogen atom or one substituent from an alkyl group that has a substituent that can be used as R 41 and R 42 .
As for the number of carbon atoms in the alkylene group portion of the alkylene group that can be used as L 3 and L 4 , the description of the number of carbon atoms in the alkyl group portion of the substituted alkyl group for R 41 and R 42 can be preferably applied.

及びLとして採りうる-(CH-CH-O)-アルキレン-*は、R41及びR42として採りうる-(CH-CH-O)-R21(R21は置換基を有するアルキル基を示す。)のうち、R21としてのアルキル基から水素原子又は置換基を1つ除いて得られる-(CH-CH-O)-アルキレンに相当する。
及びLとして採り得うる-(CH-CH-O)-アルキレン-*において、mは1~10が好ましく、1~8がより好ましく、アルキレン基部分の炭素数は、R41及びR42における置換基を有するアルキル基のアルキル基部分の炭素数の記載を好ましく適用することができる。
—(CH 2 —CH 2 —O) m -alkylene-* which can be taken as L 3 and L 4 is —(CH 2 —CH 2 —O ) m —R 21 (R 21 represents an alkyl group having a substituent), which corresponds to —(CH 2 —CH 2 —O) m -alkylene obtained by removing one hydrogen atom or substituent from the alkyl group as R 21 .
In —(CH 2 —CH 2 —O) m -alkylene-* that can be used as L 3 and L 4 , m is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8, and the number of carbon atoms in the alkylene group portion is R The description of the number of carbon atoms in the alkyl group portion of the substituted alkyl group in 41 and R 42 can be preferably applied.

蛍光強度をより向上させる観点から、L及びLはいずれも、-(CH-CH-O)-で表される構造を含むことが好ましい。 From the viewpoint of further improving fluorescence intensity, both L 3 and L 4 preferably contain a structure represented by -(CH 2 -CH 2 -O) m -.

連結基Uを構成する総原子数は、1~100であり、10~90が好ましく、20~90がより好ましく、30~80がさらに好ましい。
連結基Uは、アルキレン基、-O-、-NR50-、-COO-、-CONR50-及び-SO2NR50-から選ばれる3つ以上が結合して形成される2価の連結基であることが好ましい。R50は、水素原子又はアルキル基を示す。
連結基Uとして採り得るアルキレン基のアルキレン部分の炭素数は、1~10が好ましく、1~8がより好ましく、1~7がさらに好ましく、1~6が特に好ましく、1~5が最も好ましい。
50として採り得るアルキル基は、上記R~Rにおけるアルキル基の記載を好ましく適用することができる。
50としては水素原子が好ましい。
連結基Uを構成する上記のアルキレン基、-O-、-NR50-、-COO-、-CONR50-及び-SO2NR50-の数は、3~11が好ましく、3~7がより好ましく、3~5がさらに好ましく、3が特に好ましい。
連結基Uは、L及びLとの連結部が-O-、-NR50-、-COO-、-CONR50-又は-SO2NR50-であることが好ましい。すなわち、連結基Uは、連結基Uを構成する、-O-、-NR50-、-COO-、-CONR50-又は-SO2NR50-を介して、L及びLのアルキレン基に対して結合していることが好ましい。連結基Uは、L及びLとの連結部が-O-、-NR50-、-COO-、-CONR50-又は-SO2NR50-であって、上記の連結部同士がアルキレン基で結ばれた2価の連結基であることがより好ましい。
連結基Uは、カルボキシ基又は後述する生体物質に結合可能な置換基を有する2価の連結基であることが好ましい。連結基Uにおいて、カルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基を有する箇所としては、アルキレン基又はR50としてのアルキル基が挙げられ、アルキレン基が好ましい。
連結基Uにおいて、アルキレン基又はR50としてのアルキル基に対して、カルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基は直接結合していてもよく、連結基ZZZを介して結合していてもよい。
上記連結基ZZZとしては、アルキレン基、-NR50-、-COO-、-CONR50-及び-(CH-CH-O)-、並びにこれらの置換基の組み合わせからなる基が挙げられる。組み合わせる数は、例えば、2~7が好ましく、2~5がより好ましい。
60は上記R60と同義であるが、R60がカルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基を有することはない。
pは繰り返し数を表し、1~10が好ましく、1~8がより好ましく、1~4がさらに好ましい。
The total number of atoms constituting the linking group U is 1 to 100, preferably 10 to 90, more preferably 20 to 90, even more preferably 30 to 80.
The linking group U is a divalent linking group formed by combining three or more selected from an alkylene group, -O-, -NR 50 -, -COO-, -CONR 50 - and -SO 2 NR 50 -. is preferably R50 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
The number of carbon atoms in the alkylene portion of the alkylene group that can be used as the linking group U is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8, still more preferably 1 to 7, particularly preferably 1 to 6, and most preferably 1 to 5.
The description of the alkyl group for R 1 to R 4 above can be preferably applied to the alkyl group that can be used as R 50 .
A hydrogen atom is preferred as R 50 .
The number of the alkylene groups, —O—, —NR 50 —, —COO—, —CONR 50 — and —SO 2 NR 50 — constituting the linking group U is preferably 3 to 11, more preferably 3 to 7. 3 to 5 are more preferred, and 3 is particularly preferred.
The linking group U preferably has --O--, --NR 50 --, --COO--, --CONR 50 -- or --SO 2 NR 50 -- at the linking portion with L 3 and L 4 . That is, the linking group U is an alkylene group of L 3 and L 4 via —O—, —NR 50 —, —COO—, —CONR 50 — or —SO 2 NR 50 — constituting the linking group U. is preferably bound to. In the connecting group U, the portion connecting L 3 and L 4 is —O—, —NR 50 —, —COO—, —CONR 50 — or —SO 2 NR 50 —, and the connecting portions are alkylene It is more preferably a divalent linking group linked by a group.
The linking group U is preferably a carboxyl group or a divalent linking group having a substituent capable of binding to a biological substance, which will be described later. In the linking group U, the portion having a carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance includes an alkylene group or an alkyl group as R 50 , and an alkylene group is preferred.
In the linking group U, the alkylene group or the alkyl group as R 50 may be directly bonded to the carboxy group or a substituent capable of bonding to a biological substance, or may be bonded via a linking group ZZZ. .
Examples of the linking group ZZZ include an alkylene group, —NR 50 —, —COO—, —CONR 50 — and —(CH 2 —CH 2 —O) p —, and a group consisting of a combination of these substituents. . The number to be combined is, for example, preferably 2-7, more preferably 2-5.
R 60 has the same definition as R 60 above, but R 60 does not have a carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance.
p represents the number of repetitions, preferably from 1 to 10, more preferably from 1 to 8, even more preferably from 1 to 4.

(v)n
nは、1~3の整数であって、2又は3の整数が好ましい。
(v)n
n is an integer of 1 to 3, preferably an integer of 2 or 3.

本発明の化合物が、Rとして上記一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部を有する場合、化合物中における少なくとも1つの上記一般式(III)で表されるシアニン色素は、カルボキシ基又は後述する生体物質に結合可能な置換基を有する。
一般式(III)で表されるシアニン色素において、カルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基を有する位置に特に制限はないが、R~R、R41又はR42のいずれかの位置に少なくとも1つ有することが好ましく、R41又はR42に少なくとも1つ有することがより好ましく、R41とR42とが連結して形成した環上に少なくとも1つ有することがさらに好ましい。
本発明の化合物中におけるカルボキシ基または生体物質に結合可能な置換基を有する基の数については、前述の通りである。
When the compound of the present invention has a structural moiety consisting of a cyanine dye represented by the general formula (III) as R, at least one cyanine dye represented by the general formula (III) in the compound is a carboxy group Alternatively, it has a substituent capable of binding to a biological substance, which will be described later.
In the cyanine dye represented by general formula (III), the position having a carboxyl group or a substituent capable of binding to a biological substance is not particularly limited, but any position of R 1 to R 4 , R 41 or R 42 preferably has at least one in, more preferably has at least one in R 41 or R 42 , and more preferably has at least one on the ring formed by connecting R 41 and R 42 .
The number of groups having a carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance in the compound of the present invention is as described above.

上記一般式(III)で表されるシアニン色素において、R~R、R41及びR42の少なくとも1つは、-(CH-CH-O)-で表される構造を含むことが好ましい。mは上記mと同義である。これにより、一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部を有する本発明の化合物は適度な親水性と、適度な排除体積効果を有することができ、得られる標識生体物質は優れた蛍光強度を示すことができると考えられる。 In the cyanine dye represented by the general formula (III), at least one of R 1 to R 4 , R 41 and R 42 contains a structure represented by —(CH 2 —CH 2 —O) m — is preferred. m is synonymous with the above m. As a result, the compound of the present invention having a structural moiety composed of a cyanine dye represented by general formula (III) can have moderate hydrophilicity and moderate excluded volume effect, and the resulting labeled biological substance is excellent. It is thought that fluorescence intensity can be indicated.

また、上記一般式(III)で表されるシアニン色素は、本発明の化合物として十分な親水性を付与する観点から、一般式(III)で表されるシアニン色素1分子あたりの親水性基の数は、2個以上であることが好ましく、2~8個であることがより好ましく、2~6個であることがさらに好ましく、3~6個であることが特に好ましい。
親水性基としては、前述のR22~R25及びR32~R35が採りうる親水性基の記載を適用することができる。
親水性基の位置は、特段の断りがない限り特に制限されず、上記親水性基を有する基としては、例えば、R22~R25、R32~R35、R41又はR42が好ましく挙げられる。
なお、上記一般式(III)で表されるシアニン色素が、上記のカルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基として上記親水性基を有する場合、上記のカルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基の他に、親水性基を1個以上有することが実際的であり、好ましい。具体例としては、カルボキシ基又はスルホ基が挙げられる。
In addition, the cyanine dye represented by the general formula (III), from the viewpoint of imparting sufficient hydrophilicity as the compound of the present invention, the number of hydrophilic groups per molecule of the cyanine dye represented by the general formula (III) is The number is preferably 2 or more, more preferably 2 to 8, even more preferably 2 to 6, and particularly preferably 3 to 6.
As the hydrophilic group, the description of the hydrophilic group that can be taken by R 22 to R 25 and R 32 to R 35 can be applied.
The position of the hydrophilic group is not particularly limited unless otherwise specified, and preferred examples of the group having the hydrophilic group include R 22 to R 25 , R 32 to R 35 , R 41 and R 42 . be done.
In addition, when the cyanine dye represented by the general formula (III) has the hydrophilic group as the carboxy group or a substituent capable of binding to the biological substance, the carboxy group or the substituent capable of binding to the biological substance It is practical and preferred to have one or more hydrophilic groups in addition to the groups. Specific examples include a carboxy group or a sulfo group.

以下に、本発明の化合物の具体例を示すが、本発明はこれらの化合物に限定されない。下記具体例において、スルホ基は、水素原子が解離して塩構造を採っていてもよい。下記具体例において、EO、mPEG及びPEGは以下の構造を示し、EOにおけるmは平均繰り返し数であり、Meはメチル基を示す。ただし、EO及びPEGは、窒素原子もしくは酸素原子に対して炭素原子側で結合する。 Specific examples of the compounds of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these compounds. In the specific examples below, the sulfo group may have a salt structure by dissociating a hydrogen atom. In the specific examples below, EO m , mPEG 4 and PEG 4 have the following structures, where m in EO m is the average repeating number and Me represents a methyl group. However, EOm and PEG 4 are bonded to a nitrogen atom or an oxygen atom on the carbon atom side.

Figure 2022131357000011
Figure 2022131357000011

Figure 2022131357000012
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Figure 2022131357000013
Figure 2022131357000013

Figure 2022131357000014
Figure 2022131357000014

Figure 2022131357000015
Figure 2022131357000015

本発明の化合物が生体物質に結合可能な置換基を有する場合、化合物が有する少なくとも1つの生体物質に結合可能な置換基によって、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、核酸、糖鎖及び脂質などの生体物質に結合させることができ、標識生体物質として用いることができる。
生体物質に結合可能な置換基としては、生体物質に作用(付着を含む)もしくは結合するための基であれば、特に制限することなく用いることができ、国際公開第2002/026891号等に記載の置換基を挙げることができる。なかでも、NHSエステル構造(N-ヒドロキシスクシンイミドエステル)、スクシンイミド構造、マレイミド構造、アジド基、アセチレン基、ペプチド構造(ポリアミノ酸構造)、長鎖アルキル基(好ましくは、炭素数12~30)、4級アンモニウム基が好ましく挙げられる。
When the compound of the present invention has a substituent capable of binding to a biological substance, at least one substituent capable of binding to a biological substance possessed by the compound may bind to a biological substance such as a protein, peptide, amino acid, nucleic acid, sugar chain or lipid. It can be bound and used as a labeled biomaterial.
Substituents that can bind to biological substances are not particularly limited as long as they act (including attachment) or bind to biological substances, and are described in International Publication No. 2002/026891. Substituents of can be mentioned. Among them, NHS ester structure (N-hydroxysuccinimide ester), succinimide structure, maleimide structure, azide group, acetylene group, peptide structure (polyamino acid structure), long-chain alkyl group (preferably having 12 to 30 carbon atoms), 4 Preferred are tertiary ammonium groups.

本発明の化合物のうち、生体物質に結合可能な置換基を少なくとも1つ有する化合物の具体例としては、例えば、本発明の化合物の例示化合物におけるカルボキシ基を後述する生体物質に結合可能な置換基に適宜置き換えた形態を、具体例として挙げられる。なお、本発明はこれらの化合物に限定されない。例えば、これらの具体例において、カルボキシ基及びスルホ基等の解離性の水素原子を有する基については、水素原子が解離して塩構造を採っていてもよい。 Among the compounds of the present invention, specific examples of the compounds having at least one substituent capable of binding to a biological substance include, for example, a substituent capable of binding to a biological substance described below for the carboxy group in the exemplary compound of the compound of the present invention. As a specific example, a form in which is appropriately replaced with . However, the present invention is not limited to these compounds. For example, in these specific examples, a group having a dissociable hydrogen atom such as a carboxy group and a sulfo group may take a salt structure by dissociating the hydrogen atom.

本発明の化合物は、化合物構造を一般式(I)又は(II)で規定する構造とすること以外は、公知の方法で合成できる。例えば、M、L及びXの構造の合成については、Acidochromicity of Bisarylethynylbenzenes: Hydroxy versus Dialkylamino Substituents, J. Org. Chem. 2009, 74, 8909-8913及びFourfold Suzuki-Miyaura and Sonogashira Cross-Coupling Reactions on Tetrahedral Methane and Adamantane Derivatives, Eur. J. Org. Chem. 2011, 1743-1754等に記載の方法が挙げられ、シアニン色素の合成については、国際公開第2005/000218号、国際公開第2006/047452号及び国際公開第2012/012595号等に記載の方法が挙げられる。
生体物質に結合可能な置換基を有する化合物は、化合物構造を一般式(I)又は(II)で規定する構造とすること以外は、公知の方法で合成できる。例えば、Bioconjugate Techniques(Third Edition、Greg T. Hermanson著)を参照することができる。
The compounds of the present invention can be synthesized by known methods, except that the compound structure is defined by general formula (I) or (II). For example, for syntheses of M, L and X structures, see Acidochromicity of Bisarylethynylbenzenes: Hydroxyversus Dialkylamino Substituents, J. Am. Org. Chem. 2009, 74, 8909-8913 and Fourfold Suzuki-Miyaura and Sonogashira Cross-Coupling Reactions on Tetrahedral Methane and Adamantane Derivatives, Eur. J. Org. Chem. 2011, 1743-1754, etc., and for the synthesis of cyanine dyes, the methods described in WO 2005/000218, WO 2006/047452 and WO 2012/012595, etc. mentioned.
A compound having a substituent capable of binding to a biological substance can be synthesized by a known method, except that the compound structure is defined by general formula (I) or (II). See, for example, Bioconjugate Techniques (Third Edition, by Greg T. Hermanson).

<<標識生体物質>>
本発明の標識生体物質は、本発明の化合物と生体物質とが結合した物質である。本発明の化合物は蛍光性を有し、近赤外領域の発色用として適した吸収波長ピークと優れた蛍光強度を示すため、標識生体物質に好ましく用いることができる。一般式(I)又は(II)で表される化合物と生体物質との結合は、一般式(I)又は(II)で表される化合物と生体物質とが直接結合した形態でもよいし、連結基を介して連結した形態でもよい。
<<Labeled biological substance>>
The labeled biological substance of the present invention is a substance in which the compound of the present invention and a biological substance are bound. Since the compound of the present invention has fluorescence and exhibits an absorption wavelength peak suitable for color development in the near-infrared region and excellent fluorescence intensity, it can be preferably used as a labeled biological substance. The binding between the compound represented by general formula (I) or (II) and the biological substance may be in the form of direct binding between the compound represented by general formula (I) or (II) and the biological substance. It may be in the form of being linked via a group.

上記生体物質としては、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、核酸、糖鎖及び脂質が好ましく挙げられる。タンパク質としては抗体が好ましく挙げられ、脂質としてはリン脂質、脂肪酸及びステロールが好ましく挙げられ、リン脂質がより好ましい。
上記生体物質のうち、臨床病理的に有用な物質としては、特に制限されるものではないが、例えば、IgG、IgM、IgE、IgA、IgD等の免疫グロブリン、補体、C反応性蛋白(CRP)、フェリチン、αマイクログロブリン、βマイクログロブリン等の血漿タンパク及びそれらの抗体、α-フェトプロテイン、癌胎児抗原(CEA)、前立線性酸性フォスファターゼ(PAP)、CA19-9、CA‐125等の腫瘍マーカー及びそれらの抗体、黄体化ホルモン(LH)、卵胞刺激ホルモン(FSH)、ヒト繊毛性ゴナドトロビン(hCG)、エストロゲン、インスリン等のホルモン類及びそれらの抗体、B型肝炎ウイルス(HBV)関連抗原(HBs、HBe、HBc)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、成人T細胞白血病(ATL)等のウイルス感染関連物質及びそれらの抗体、等が挙げられる。
さらに、ジフテリア菌、ボツリヌス菌、マイコプラズマ、梅毒トレポネーマ等のバクテリア及びそれらの抗体、トキソプラズマ、トリコモナス、リーシュマニア、トリバノゾーマ、マラリア原虫等の原虫類及びそれらの抗体、ELM3、HM1、KH2、v6.5、v17.2、v26.2(由来マウス129、129/SV、C57BL/6、BALB/c)等のES細胞及びそれらの抗体、フェニトイン、フェノバルビタール等の抗てんかん薬、キニジン、ジゴキニシン等の心血管薬、テオフィリン等の抗喘息薬、クロラムフェニコール、ゲンタマイシン等の抗生物質等の薬物類及びそれらの抗体、その他の酵素、菌体外毒素(スチレリジンO等)及びそれらの抗体等も挙げられる。また、Fab’2、Fab、Fv等の抗体断片も用いる事ができる。
Proteins, peptides, amino acids, nucleic acids, sugar chains, and lipids are preferred examples of the biological substances. Antibodies are preferred as proteins, and phospholipids, fatty acids and sterols are preferred as lipids, and phospholipids are more preferred.
Among the biological substances mentioned above, clinically pathologically useful substances are not particularly limited, but examples include immunoglobulins such as IgG, IgM, IgE, IgA and IgD, complement, C-reactive protein (CRP ), ferritin, α1 - microglobulin, β2 - microglobulin and other plasma proteins and their antibodies, α-fetoprotein, carcinoembryonic antigen (CEA), prostatic acid phosphatase (PAP), CA19-9, CA-125, etc. tumor markers and their antibodies, luteinizing hormone (LH), follicle stimulating hormone (FSH), human chorionic gonadotrobin (hCG), estrogen, hormones such as insulin and their antibodies, hepatitis B virus (HBV) related Antigens (HBs, HBe, HBc), human immunodeficiency virus (HIV), viral infection-related substances such as adult T-cell leukemia (ATL), antibodies thereof, and the like.
Furthermore, bacteria such as Diphtheria, Clostridium botulinum, Mycoplasma, and Treponema pallidum and their antibodies, Toxoplasma, Trichomonas, Leishmania, Trivanosoma, Plasmodium and other protozoa and their antibodies, ELM3, HM1, KH2, v6.5, ES cells such as v17.2, v26.2 (derived mouse 129, 129/SV, C57BL/6, BALB/c) and their antibodies, phenytoin, antiepileptic drugs such as phenobarbital, quinidine, cardiovascular drugs such as digokinisin drugs, anti-asthma drugs such as theophylline, drugs such as antibiotics such as chloramphenicol and gentamicin, antibodies thereof, other enzymes, exotoxins (such as styrelidine O) and antibodies thereof. Antibody fragments such as Fab'2, Fab and Fv can also be used.

本発明の化合物と生体物質が相互作用して結合した具体的な形態としては、例えば、下記に記載する形態が挙げられる。
i)本発明の化合物中のペプチドと生体物質中のペプチドとの非共有結合(例えば、水素結合、キレート形成を含むイオン結合)又は共有結合、
ii)本発明の化合物中の長鎖アルキル基と生体物質中の脂質二重膜及び脂質などとのファンデルワールス力、
iii)本発明の化合物中のNHSエステル(N-ヒドロキシスクシンイミドエステル)と生体物質中のアミノ基との反応によるアミド結合、
iv)本発明の化合物中のマレイミド基と生体物質中のスルファニル基(-SH)との反応によるチオエーテル結合、
v)本発明の化合物中のアジド基と生体物質中のアセチレン基とのClick反応又は本発明の化合物中のアセチレン基と生体物質中のアジド基とのClick反応によるトリアゾール環の形成、
が挙げられる。
上記i)~v)の形態以外にも、例えば、Lucas C. D. de Rezende and Flavio da Silva Emery,. A Review of the Synthetic Strategies for the Development of BODIPY Dyes for Conjugation with Proteins, Orbital: The Electronic Journal of Chemistry, 2013, Vol 5, No. 1, p.62-83に記載の形態により結合することができる。また、本発明の標識生体物質の作製においても、同文献に記載の方法等を適宜参照することができる。
Specific forms in which the compound of the present invention interacts with and binds to a biological substance include, for example, the forms described below.
i) non-covalent (e.g. hydrogen bonding, ionic bonding including chelation) or covalent bonding between a peptide in a compound of the invention and a peptide in a biological material;
ii) Van der Waals forces between long-chain alkyl groups in the compounds of the present invention and lipid bilayer membranes, lipids, etc. in biological materials;
iii) an amide bond by reaction of NHS ester (N-hydroxysuccinimide ester) in the compound of the invention with an amino group in the biomaterial;
iv) a thioether bond by reaction between a maleimide group in the compound of the present invention and a sulfanyl group (-SH) in the biomaterial;
v) Click reaction between an azide group in a compound of the present invention and an acetylene group in a biological substance or formation of a triazole ring by a Click reaction between an acetylene group in the compound of the present invention and an azide group in a biological substance;
is mentioned.
In addition to the forms i) to v) above, for example, Lucas C. D. de Rezende and Flavio da Silva Emery,. A Review of the Synthetic Strategies for the Development of BODIPY Dyes for Conjugation with Proteins, Orbital: The Electronic Journal of Chemistry, 2013, Vol. 1, p. 62-83. Also in the production of the labeled biological material of the present invention, the methods and the like described in the literature can be appropriately referred to.

本発明の化合物のうち、生体物質に結合可能な置換基を有する化合物と、これと相互作用により結合する生体物質とから得られる本発明の標識生体物質については、特開2019-172826号公報の段落0038の化合物例及び生成物の記載において、生体物質に結合可能な置換基以外の部分を本発明の化合物における色素部分に置き換えた化合物ならびにその生成物が挙げられる。ただし、本発明はこれらの化合物等に限定されない。 Among the compounds of the present invention, the compound having a substituent capable of binding to a biological substance and the labeled biological substance of the present invention obtained from a biological substance that binds to it by interaction are described in JP-A-2019-172826. Examples of compounds and descriptions of products in paragraph 0038 include compounds and products thereof in which moieties other than the substituents that can bind to biological substances are replaced with dye moieties in the compounds of the present invention. However, the present invention is not limited to these compounds and the like.

<標識生体物質を含む試薬>
本発明の標識生体物質を含む試薬において、本発明の標識生体物質は、例えば、生理食塩水及びリン酸緩衝液等の水系媒体に溶解した溶液形態、並びに、微粒子状粉末及び凍結乾燥粉末等の固形形態等、特に制限されることなく、使用目的等に応じてその形態を適宜選択することができる。
例えば、蛍光標識試薬として本発明の標識生体物質を用いる場合に、上記いずれかの形態の標識生体物質を含む試薬として使用することもできる。
<Reagent Containing Labeled Biological Substance>
In the reagent containing the labeled biological material of the present invention, the labeled biological material of the present invention can be, for example, in the form of a solution dissolved in an aqueous medium such as physiological saline or phosphate buffer, or in the form of particulate powder, freeze-dried powder, or the like. The form, such as a solid form, is not particularly limited, and the form can be appropriately selected according to the purpose of use.
For example, when the labeled biological substance of the present invention is used as a fluorescent labeling reagent, it can also be used as a reagent containing any of the above forms of labeled biological substance.

<標識生体物質の用途>
本発明の化合物から得られる本発明の標識生体物質は、優れた蛍光強度を示すことができ、光照射により励起された標識生体物質から放出される蛍光を安定的に検出することができる。このため、本発明の標識生体物質は、蛍光標識を用いた種々の技術に適用することができ、例えば、多色WB若しくはドットブロッティングにおける蛍光標識試薬又は生体蛍光イメージング試薬として好適に用いることができる。
<Uses of labeled biological substances>
The labeled biological substance of the present invention obtained from the compound of the present invention can exhibit excellent fluorescence intensity, and fluorescence emitted from the labeled biological substance excited by light irradiation can be stably detected. Therefore, the labeled biological material of the present invention can be applied to various techniques using fluorescent labeling, and can be suitably used, for example, as a fluorescent labeling reagent in multicolor WB or dot blotting, or as a biological fluorescence imaging reagent. .

本発明の標識生体物質を用いて行う蛍光検出は、通常、以下(i)~(iii)または(iv)~(vii)の工程を含む。(i)~(iii)の工程を含む蛍光検出は、本発明の化合物で蛍光標識した一次抗体を用いる直接法に該当し、(iv)~(vii)の工程を含む蛍光検出は、本発明の化合物で蛍光標識した二次抗体を用いる間接法に該当する。
(i)下記(a)及び(b)をそれぞれ用意する工程
(a)標的とする生体物質(以下、「標的生体物質」とも称す。)を含む試料
(b)上記(a)における標的生体物質と結合可能な生体物質(以下、「一次生体物質」とも称す。)と、本発明の化合物と、が結合した本発明の標識生体物質(以下、「本発明の標識生体物質A」とも称す。)
(ii)上記(a)における標的生体物質と、上記(b)の本発明の標識生体物質Aにおける一次生体物質と、が結合した結合体(以下、「蛍光標識された結合体A」とも称す。)を用意する工程
(iii)上記の蛍光標識された結合体Aに、本発明の標識生体物質Aが吸収する波長域の光を照射し、本発明の標識生体物質Aが発する蛍光を検出する工程
(iv)下記(c)~(e)をそれぞれ用意する工程
(c)標的生体物質を含む試料
(d)上記(c)における標的生体物質と結合可能な生体物質(以下、「一次生体物質」とも称す。)
(e)上記(d)の一次生体物質と結合可能な生体物質(以下、「二次生体物質」とも称す。)と、本発明の化合物と、が結合した本発明の標識生体物質(以下、「本発明の標識生体物質B」とも称す。)
(v)上記(c)における標的生体物質と、上記(d)の一次生体物質と、が結合した結合体(以下、「結合体b」とも称す。)を用意する工程
(vi)上記結合体bにおける一次生体物質と、本発明の標識生体物質Bにおける二次生体物質と、が結合した結合体(以下、「蛍光標識された結合体B2」とも称す。)を用意する工程
(vii)上記の蛍光標識された結合体B2に、本発明の標識生体物質Bが吸収する波長域の光を照射し、本発明の標識生体物質Bが発する蛍光を検出する工程
Fluorescence detection using the labeled biological material of the present invention usually includes the following steps (i) to (iii) or (iv) to (vii). Fluorescence detection including steps (i) to (iii) corresponds to a direct method using a primary antibody fluorescently labeled with the compound of the present invention, and fluorescence detection including steps (iv) to (vii) is performed according to the present invention. This corresponds to an indirect method using a secondary antibody fluorescently labeled with a compound of
(i) a step of preparing the following (a) and (b) respectively (a) a sample containing a target biological material (hereinafter also referred to as a "target biological material") (b) a target biological material in (a) above (hereinafter also referred to as "primary biological material") and the compound of the present invention are bound to the labeled biological material of the present invention (hereinafter also referred to as "labeled biological material A of the present invention"). )
(ii) a conjugate in which the target biological material in (a) above and the primary biological material in the labeled biological material A of the present invention in (b) above (hereinafter also referred to as "fluorescently labeled conjugate A") ) (iii) irradiating the fluorescently labeled conjugate A with light in the wavelength range absorbed by the labeled biological material A of the present invention, and detecting the fluorescence emitted by the labeled biological material A of the present invention. step (iv) step of preparing each of the following (c) to (e) (c) a sample containing a target biological substance (d) a biological substance capable of binding to the target biological substance in (c) above (Also referred to as "substance".)
(e) The labeled biological material of the present invention (hereinafter referred to as Also referred to as "labeled biological material B of the present invention").
(v) Step of preparing a conjugate (hereinafter also referred to as "conjugate b") in which the target biological material in (c) above and the primary biological material in (d) are bound together (vi) the conjugate step (vii) of preparing a conjugate in which the primary biological material in b and the secondary biological material in the labeled biological material B of the present invention are bound (hereinafter also referred to as "fluorescently labeled conjugate B2"); The step of irradiating the fluorescently labeled conjugate B2 with light in the wavelength range absorbed by the labeled biological material B of the present invention, and detecting the fluorescence emitted by the labeled biological material B of the present invention

上記の標的生体物質と結合可能な生体物質(一次生体物質)、及び、一次生体物質と結合可能な生体物質(二次生体物質)としては、上記本発明の標識生体物質における生体物質が挙げられる。標的生体物質(被検体中の生体物質)又は一次生体物質にあわせて適宜選択することができ、被検体中の生体物質又は一次生体物質に対して特異的に結合可能な生体物質を選択することができる。 Examples of the biological material (primary biological material) capable of binding to the target biological material and the biological material (secondary biological material) capable of binding to the primary biological material include the biological material in the labeled biological material of the present invention. . Selecting a biological material that can be appropriately selected according to the target biological material (biological material in the subject) or the primary biological material and that can specifically bind to the biological material in the subject or the primary biological material can be done.

上記標的生体物質としては、タンパク質、いわゆる疾患マーカーが挙げられる。疾患マーカーとしては、特に制限はされるものではないが、例えば、α-フェトプロテイン(AFP)、PIVKA-II、BCA225、塩基性フェトプロテイン(BFP)、CA15-3、CA19-9、CA72-4、CA125、CA130、CA602、CA54/61(CA546)、癌胎児性抗原(CEA)、DUPAN-2、エラスターゼ1、免疫抑制酸性タンパク(IAP)、NCC-ST-439、γ-セミノプロテイン(γ-Sm)、前立腺特異抗原(PSA)、前立腺酸性フォスファターゼ(PAP)、神経特異エノラーゼ(NSE)、Iba1、アミロイドβ、タウ、フロチリン、扁平上皮癌関連抗原(SCC抗原)、シアリルLeX-i抗原(SLX)、SPan-1、組織ポリペプタイド抗原(TPA)、シリアルTn抗原(STN)、シフラ(cytokeratin:CYFRA)ペプシノゲン(PG)、C-反応性タンパク(CRP)、血清アミロイドAタンパク(SAA)、ミオグロビン、クレアチンキナーゼ(CK)、トロポニンT、心室筋ミオシン軽鎖I等が挙げられる。 Examples of the target biological substances include proteins, so-called disease markers. Disease markers include, but are not limited to, α-fetoprotein (AFP), PIVKA-II, BCA225, basic fetoprotein (BFP), CA15-3, CA19-9, CA72-4, and CA125. , CA130, CA602, CA54/61 (CA546), carcinoembryonic antigen (CEA), DUPAN-2, elastase 1, immunosuppressive acid protein (IAP), NCC-ST-439, γ-seminoprotein (γ-Sm ), prostate-specific antigen (PSA), prostatic acid phosphatase (PAP), neuro-specific enolase (NSE), Iba1, amyloid beta, tau, flotillin, squamous cell carcinoma-associated antigen (SCC antigen), sialyl LeX-i antigen (SLX) , SPan-1, tissue polypeptide antigen (TPA), serial Tn antigen (STN), cytokeratin (CYFRA) pepsinogen (PG), C-reactive protein (CRP), serum amyloid A protein (SAA), myoglobin, creatine kinase (CK), troponin T, ventricular muscle myosin light chain I, and the like.

上記標的生体物質は細菌でもよく、この細菌としては、細胞微生物学的検査の対象とされる細菌が挙げられ、特に制限されるものではないが、例えば、大腸菌、サルモネラ菌、レジオネラ菌、公衆衛生に問題の生じる菌等が挙げられる。 The target biological substance may be a bacterium, and examples of the bacterium include, but are not limited to, bacteria that are the subject of cell microbiological examination, but are not particularly limited. Problem-causing bacteria and the like can be mentioned.

上記標的生体物質はウイルスでもよく、このウイルスとしては、特に制限されるものではないが、例えば、C型、B型肝炎ウイルスの抗原等の肝炎ウイルス抗原、HIVウイルスのp24タンパク抗原、CMV(サイトメガロウイルス)のpp65タンパク抗原、HPV(ヒトパピローマウイルス)のE6及びE7タンパク等が挙げられる。 The target biological substance may be a virus, and the virus is not particularly limited. pp65 protein antigen of megalovirus), E6 and E7 proteins of HPV (human papillomavirus), and the like.

上記(i)または(iv)において、標的生体物質を含む試料は、特に制限されることなく、常法に従って調製することができる。
また、本発明の標識生体物質も、特に制限されることなく、標的生体物質と結合可能な生体物質と本発明の化合物とを常法に従って結合させて調製することができる。結合の形態及び結合を形成する反応は、上記本発明の標識生体物質で説明した通りである。
In (i) or (iv) above, the sample containing the target biological substance is not particularly limited and can be prepared according to a conventional method.
The labeled biological substance of the present invention is also not particularly limited, and can be prepared by binding a biological substance capable of binding to a target biological substance and a compound of the present invention according to a conventional method. The form of the bond and the reaction forming the bond are as described above for the labeled biological material of the present invention.

上記(v)において、標的生体物質と一次生体物質とは、直接結合させても、標的生体物質及び一次生体物質とは異なるその他の生体物質を介して結合させてもよい。また、上記(vi)において、結合体bにおける一次生体物質と、本発明の標識生体物質Bにおける二次生体物質とは、直接結合させても、一次生体物質及び二次生体物質とは異なるその他の生体物質を介して結合させてもよい。
本発明の標識生体物質は、直接法及び間接法のいずれにおける蛍光標識抗体としても用いることができるが、間接法における蛍光標識抗体として用いることが好ましい。
上記(ii)または(v)及び(vi)において、本発明の標識生体物質等と標的生体物質との結合は、特に制限されることなく、常法に従って行うことができる。
In (v) above, the target biological material and the primary biological material may be directly bound, or may be bound via another biological material different from the target biological material and the primary biological material. In addition, in (vi) above, the primary biological material in the conjugate b and the secondary biological material in the labeled biological material B of the present invention are different from the primary biological material and the secondary biological material even if they are directly bound. may be bound via the biological material of
The labeled biological material of the present invention can be used as a fluorescence-labeled antibody in both direct and indirect methods, but is preferably used as a fluorescence-labeled antibody in the indirect method.
In (ii) or (v) and (vi) above, the binding of the labeled biological substance or the like of the present invention to the target biological substance is not particularly limited, and can be carried out according to a conventional method.

上記(iii)または(vii)において、本発明の標識生体物質を励起するための波長は、本発明の標識生体物質を励起可能な発光波長(波長光)であれば特に限定されない。
本発明の化合物のうち、蛍光体部Rとして前述の一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部を有し、nが1である化合物を用いた標識生体物質は、585nm付近(560~620nm)に吸収極大波長を有するため、照射する光の波長域は530~650nmが好ましく、550~630nmがより好ましい。この化合物を用いた標識生体物質は、可視領域における600nm付近の励起光源に対して、優れた蛍光強度を示す標識生体物質として、好適に用いることができる。
本発明の化合物のうち、蛍光体部Rとして前述の一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部を有し、nが2である化合物を用いた標識生体物質は、685nm付近(660~720nm)に吸収極大波長を有するため、照射する光の波長域は630~750nmが好ましく、650~730nmがより好ましい。この化合物を用いた標識生体物質は、多色WB等の近赤外領域における700nm付近の励起光源に対して、優れた蛍光強度を示す標識生体物質として、好適に用いることができる。
本発明の化合物のうち、蛍光体部Rとして前述の一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部を有し、nが3である化合物を用いた標識生体物質は、785nm付近(760~820nm)に吸収極大波長を有するため、照射する光の波長域は730~850nmが好ましく、750~830nmがより好ましい。この化合物を用いた標識生体物質は、多色WB等の近赤外領域における800nm付近の励起光源に対して、優れた蛍光強度を示す標識生体物質として、好適に用いることができる。
In (iii) or (vii) above, the wavelength for exciting the labeled biological substance of the present invention is not particularly limited as long as it is an emission wavelength (wavelength light) that can excite the labeled biological substance of the present invention.
Among the compounds of the present invention, a labeled biological substance using a compound having a structural portion composed of a cyanine dye represented by the above-described general formula (III) as the phosphor portion R and having n equal to 1 is around 585 nm ( 560 to 620 nm), the wavelength range of the irradiated light is preferably 530 to 650 nm, more preferably 550 to 630 nm. A labeled biological material using this compound can be suitably used as a labeled biological material that exhibits excellent fluorescence intensity with respect to an excitation light source near 600 nm in the visible region.
Among the compounds of the present invention, a labeled biological substance using a compound having a structural portion composed of a cyanine dye represented by the above-described general formula (III) as the phosphor portion R and having n=2 has a wavelength around 685 nm ( 660 to 720 nm), the wavelength range of the irradiated light is preferably 630 to 750 nm, more preferably 650 to 730 nm. A labeled biological material using this compound can be suitably used as a labeled biological material that exhibits excellent fluorescence intensity against an excitation light source near 700 nm in the near-infrared region such as multicolor WB.
Among the compounds of the present invention, a labeled biological substance using a compound having a structural portion composed of a cyanine dye represented by the general formula (III) as the phosphor portion R and having n=3 is around 785 nm ( 760 to 820 nm), the wavelength range of the light to be irradiated is preferably 730 to 850 nm, more preferably 750 to 830 nm. A labeled biological material using this compound can be suitably used as a labeled biological material that exhibits excellent fluorescence intensity against an excitation light source near 800 nm in the near-infrared region such as multicolor WB.

本発明に用いられる蛍光励起光源としては、本発明の標識生体物質を励起可能な発光波長(波長光)を発光するものであれば特に限定されず、例えば、各種レーザー光源を用いることができる。また、各種光学フィルターを用いて、好ましい励起波長を得たり、蛍光のみを検出したりする事ができる。 The fluorescence excitation light source used in the present invention is not particularly limited as long as it emits light having an emission wavelength (wavelength light) that can excite the labeled biological substance of the present invention. For example, various laser light sources can be used. Moreover, various optical filters can be used to obtain a preferable excitation wavelength or to detect only fluorescence.

上記(i)~(vii)におけるその他の事項については、特に制限されることなく、蛍光標識を用いる蛍光検出において通常用いられる手法、試薬、装置等の条件を適宜選択することができる。
また、上記(i)~(vii)以外の工程についても、蛍光標識を用いる種々の手法にあわせて、通常用いられる手法、試薬、装置等の条件を適宜選択することができる。
The other matters in (i) to (vii) above are not particularly limited, and conditions such as methods, reagents, and devices that are commonly used in fluorescence detection using fluorescent labels can be appropriately selected.
In addition, for steps other than the above (i) to (vii), conditions such as methods, reagents, and devices that are commonly used can be appropriately selected in accordance with various methods using fluorescent labels.

例えば、本発明の標識生体物質を用いた多色WBは、標的生体物質として通常用いられる手法(電気泳動によるタンパク質の分離、メンブレンへのブロッティング、メンブレンのブロッキング)によりブロットメンブレンを作製し、本発明の標識生体物質を標識抗体(好ましくは、二次抗体)として用いることにより、優れた蛍光強度で標的生体物質を検出することができる。本発明の標識生体物質を用いたドットブロッティングについても、多色WBと同様、標的生体物質として通常用いられる手法によりブロットニトロセルロース膜又はブロットPVDF(ポリフッ化ビニリデン)膜等を作製し、本発明の標識生体物質を標識抗体(好ましくは、二次抗体)として用いることにより、優れた蛍光強度で標的生体物質を検出することができる。 For example, the multicolor WB using the labeled biological material of the present invention can be obtained by preparing a blot membrane by a technique commonly used as a target biological material (separation of proteins by electrophoresis, blotting onto a membrane, blocking the membrane). is used as a labeled antibody (preferably a secondary antibody), the target biological substance can be detected with excellent fluorescence intensity. For dot blotting using the labeled biological material of the present invention, a blot nitrocellulose membrane or a blot PVDF (polyvinylidene fluoride) membrane or the like is prepared by a method commonly used as a target biological material, similar to multicolor WB. By using a labeled biological substance as a labeled antibody (preferably a secondary antibody), the target biological substance can be detected with excellent fluorescence intensity.

- 置換基群T -
本発明において、好ましい置換基としては、下記置換基群Tから選ばれる置換基が挙げられる。
また、本発明において、単に置換基としてしか記載されていない場合は、この置換基群Tを参照するものであり、各々の基、例えば、アルキル基、が記載されているのみの場合は、この置換基群Tの対応する基が好ましく適用される。
さらに、本明細書において、アルキル基を環状(シクロ)アルキル基と区別して記載している場合、アルキル基は、直鎖アルキル基及び分岐アルキル基を包含する意味で用いる。一方、アルキル基を環状アルキル基と区別して記載していない場合、及び、特段の断りがない場合、アルキル基は、直鎖アルキル基、分岐アルキル基及びシクロアルキル基を包含する意味で用いる。このことは、環状構造を採りうる基(アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等)を含む基(アルコキシ基、アルキルチオ基、アルケニルオキシ基等)、環状構造を採りうる基を含む化合物についても同様である。基が環状骨格を形成しうる場合、環状骨格を形成する基の原子数の下限は、この構造を採りうる基について下記に具体的に記載した原子数の下限にかかわらず、3以上であり、5以上が好ましい。
下記置換基群Tの説明においては、例えば、アルキル基とシクロアルキル基のように、直鎖又は分岐構造の基と環状構造の基とを明確にするため、これらを分けて記載していることもある。
- Substituent group T -
In the present invention, preferable substituents include substituents selected from the following substituent group T.
In addition, in the present invention, when only a substituent is described, this substituent group T is referred to, and when each group, for example, an alkyl group, is only described, this Corresponding groups of the substituent group T are preferably applied.
Furthermore, in this specification, when an alkyl group is described separately from a cyclic (cyclo)alkyl group, the alkyl group is used in the sense of including a straight-chain alkyl group and a branched alkyl group. On the other hand, when the alkyl group is not described separately from the cyclic alkyl group, and unless otherwise specified, the alkyl group is used in the sense of including a linear alkyl group, a branched alkyl group and a cycloalkyl group. This also applies to groups (alkoxy groups, alkylthio groups, alkenyloxy groups, etc.) containing groups that can have a cyclic structure (alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, etc.), and compounds that contain groups that can have a cyclic structure. be. When a group can form a cyclic skeleton, the lower limit of the number of atoms of the group forming the cyclic skeleton is 3 or more, regardless of the lower limit of the number of atoms specifically described below for the group that can adopt this structure, 5 or more is preferable.
In the description of the substituent group T below, for example, in order to clarify a group with a linear or branched structure and a group with a cyclic structure, such as an alkyl group and a cycloalkyl group, these are described separately. There is also

置換基群Tに含まれる基としては、下記の基を含む。
アルキル基(好ましくは炭素数1~30、より好ましくは炭素数1~20、さらに好ましくは炭素数1~12、さらに好ましくは炭素数1~8、さらに好ましくは炭素数1~6、特に好ましくは炭素数1~3)、アルケニル基(好ましくは炭素数2~30、より好ましくは炭素数2~20、さらに好ましくは炭素数2~12、さらに好ましくは炭素数2~6、さらに好ましくは炭素数2~4)、アルキニル基(好ましくは炭素数2~30、より好ましくは炭素数2~20、さらに好ましくは炭素数2~12、さらに好ましくは炭素数2~6、さらに好ましくは炭素数2~4)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~20)、シクロアルケニル基(好ましくは炭素数5~20)、アリール基(単環の基であってもよく、縮環の基(好ましくは2~6環の縮環の基)であってもよい。縮環の基である場合、5~7員環等からなる。アリール基は好ましくは炭素数6~40、より好ましくは炭素数6~30、さらに好ましくは炭素数6~26、特に好ましくは炭素数6~10)、ヘテロ環基(環構成原子として少なくとも1つの窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子、ケイ素原子又はセレン原子を有し、単環の基であってもよく、縮環の基(好ましくは2~6環の縮環の基)であってもよい。単環の基である場合、その環員数は5~7員が好ましく、5員又は6員がより好ましい。ヘテロ環基の炭素数は好ましくは2~40、より好ましくは2~20である。ヘテロ環基は芳香族ヘテロ環基(ヘテロアリール基)及び脂肪族ヘテロ環基(脂肪族複素環基)が包含される。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~12)、アルケニルオキシ基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~12)、アルキニルオキシ基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~12)、シクロアルキルオキシ基(好ましくは炭素数3~20)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6~40、より好ましくは炭素数6~26、さらに好ましくは炭素数6~14)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数2~20)、ポリアルキレンオキシ基(好ましくは炭素数2~40、より好ましくは炭素数2~20)、
Groups included in the substituent group T include the following groups.
Alkyl group (preferably 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, still more preferably 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably 1 to 3 carbon atoms), an alkenyl group (preferably 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, still more preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, still more preferably 2 to 6 carbon atoms 2 to 4), an alkynyl group (preferably having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, still more preferably 2 to 6 carbon atoms, still more preferably 2 to 6 carbon atoms) 4), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms), a cycloalkenyl group (preferably having 5 to 20 carbon atoms), an aryl group (which may be a monocyclic group, a condensed group (preferably 2 to 6-ring condensed ring group).When it is a condensed ring group, it consists of a 5- to 7-membered ring, etc. The aryl group preferably has 6 to 40 carbon atoms, more preferably 6 to 6 carbon atoms. 30, more preferably 6 to 26 carbon atoms, particularly preferably 6 to 10 carbon atoms), a heterocyclic group (having at least one nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom, phosphorus atom, silicon atom or selenium atom as a ring-constituting atom) may be a monocyclic group or a condensed ring group (preferably a condensed ring group with 2 to 6 rings).In the case of a monocyclic group, the number of ring members is 5 to It is preferably 7-membered, more preferably 5- or 6-membered, and the heterocyclic group preferably has 2 to 40 carbon atoms, more preferably 2 to 20. The heterocyclic group is an aromatic heterocyclic group (heteroaryl group). and aliphatic heterocyclic groups (aliphatic heterocyclic groups).), alkoxy groups (preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms), alkenyloxy groups (preferably 2 carbon atoms to 20, more preferably 2 to 12 carbon atoms), alkynyloxy groups (preferably 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms), cycloalkyloxy groups (preferably 3 to 20 carbon atoms), aryl Oxy group (preferably 6 to 40 carbon atoms, more preferably 6 to 26 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms), heterocyclic oxy group (preferably 2 to 20 carbon atoms), polyalkyleneoxy group (preferably has 2 to 40 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms),

アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2~20)、シクロアルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数4~20)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数6~20)、アミノ基(好ましくは炭素数0~20で、無置換アミノ基(-NH)、(モノ-又はジ-)アルキルアミノ基、(モノ-又はジ-)アルケニルアミノ基、(モノ-又はジ-)アルキニルアミノ基、(モノ-又はジ-)シクロアルキルアミノ基、(モノ-又はジ-)シクロアルケニルアミノ基、(モノ-又はジ-)アリールアミノ基、(モノ-又はジ-)ヘテロ環アミノ基を含む。無置換アミノ基を置換する上記各基は置換基群Tの対応する基と同義である。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0~20で、アルキル、シクロアルキルもしくはアリールのスルファモイル基が好ましい。)、アシル基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数2~15)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数1~20)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1~20で、アルキル、シクロアルキルもしくはアリールのカルバモイル基が好ましい。)、 An alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms), a cycloalkoxycarbonyl group (preferably having 4 to 20 carbon atoms), an aryloxycarbonyl group (preferably having 6 to 20 carbon atoms), an amino group (preferably having 0 to 20, an unsubstituted amino group (—NH 2 ), (mono- or di-)alkylamino group, (mono- or di-)alkenylamino group, (mono- or di-)alkynylamino group, (mono- or di-) cycloalkylamino group, (mono- or di-) cycloalkenylamino group, (mono- or di-) arylamino group, (mono- or di-) heterocyclic amino group. Each of the above substituting groups is synonymous with the corresponding group of the substituent group T.), a sulfamoyl group (preferably an alkyl, cycloalkyl or aryl sulfamoyl group having 0 to 20 carbon atoms.), an acyl group ( preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 15 carbon atoms), acyloxy group (preferably 1 to 20 carbon atoms), carbamoyl group (preferably 1 to 20 carbon atoms, alkyl, cycloalkyl or aryl carbamoyl groups are preferred.),

アシルアミノ基(好ましくは炭素数1~20)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~12)、シクロアルキルチオ基(好ましくは炭素数3~20)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6~40、より好ましくは炭素数6~26、さらに好ましくは炭素数6~14)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数2~20)、アルキル、シクロアルキルもしくはアリールスルホニル基(好ましくは炭素数1~20)、 acylamino group (preferably 1 to 20 carbon atoms), alkylthio group (preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms), cycloalkylthio group (preferably 3 to 20 carbon atoms), arylthio group (preferably has 6 to 40 carbon atoms, more preferably 6 to 26 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms), a heterocyclic thio group (preferably 2 to 20 carbon atoms), an alkyl, cycloalkyl or arylsulfonyl group (preferably has 1 to 20 carbon atoms),

シリル基(好ましくは炭素数1~30、より好ましくは炭素数1~20で、アルキル、アリール、アルコキシもしくはアリールオキシが置換したシリル基が好ましい。)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数1~20で、アルキル、アリール、アルコキシもしくはアリールオキシが置換したシリルオキシ基が好ましい。)、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子)、酸素原子(具体的には、環を構成する>CHを>C=Oに置き換える)、カルボキシ基(-COH)、ホスホノ基〔-PO(OH)〕、ホスホリル基〔-O-PO(OH)〕、スルホ基(-SOH)、ホウ酸基〔-B(OH)〕、オニオ基(環状アンモニオを含むアンモニオ基、スルホニオ基、ホスホニオ基を含み、好ましくは炭素数0~30、より好ましくは1~20)、スルファニル基(-SH)、アミノ酸残基、又は、ポリアミノ酸残基が挙げられる。
また、カルボキシ基、ホスホノ基、スルホ基、オニオ基、アミノ酸残基、ポリアミノ酸残基又は-(CH-CH-O)-アルキル基(mはR~Rにおけるmと同義である。)を置換基として有する上記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルコキシカルボニル基、シクロアルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アミノ基、スルファモイル基、アシル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキル、シクロアルキルもしくはアリールスルホニル基が挙げられる。
A silyl group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and is preferably a silyl group substituted with alkyl, aryl, alkoxy or aryloxy.), a silyloxy group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, , alkyl, aryl, alkoxy or aryloxy-substituted silyloxy groups are preferred.), hydroxy group, cyano group, nitro group, halogen atom (e.g. fluorine atom, chlorine atom, bromine atom or iodine atom), oxygen atom (specifically in which >CH 2 constituting the ring is replaced with >C=O), carboxy group (-CO 2 H), phosphono group [-PO(OH) 2 ], phosphoryl group [-O-PO(OH) 2 ], a sulfo group (-SO 3 H), a boric acid group [-B(OH) 2 ], an onio group (including an ammonio group, a sulfonio group, a phosphonio group including cyclic ammonium, preferably having 0 to 30 carbon atoms, more 1 to 20), a sulfanyl group (-SH), an amino acid residue, or a polyamino acid residue.
A carboxy group, a phosphono group, a sulfo group, an onio group, an amino acid residue, a polyamino acid residue, or -(CH 2 -CH 2 -O) m -alkyl group (m is the same as m in R 1 to R 6 ) as a substituent, the above alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, cycloalkyl group, cycloalkenyl group, aryl group, heterocyclic group, alkoxy group, alkenyloxy group, alkynyloxy group, cycloalkyloxy group, aryloxy group, heterocyclicoxy group, alkoxycarbonyl group, cycloalkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, amino group, sulfamoyl group, acyl group, acyloxy group, carbamoyl group, acylamino group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group , heterocyclic thio groups, alkyl, cycloalkyl or arylsulfonyl groups.

置換基群Tから選ばれる置換基は、より好ましくは、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、シクロアルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基、シアノ基又はハロゲン原子であり、特に好ましくは、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基又はシアノ基である。 A substituent selected from the substituent group T is more preferably an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group, and a cycloalkoxycarbonyl group, amino group, acylamino group, cyano group or halogen atom, particularly preferably alkyl group, alkenyl group, aryl group, heterocyclic group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, amino group, acylamino group or cyano group .

置換基群Tから選ばれる置換基は、特段の断りがない限り、上記の基を複数組み合わせてなる基をも含む。例えば、化合物又は置換基等がアルキル基、アルケニル基等を含むとき、これらは置換されていても置換されていなくてもよい。また、アリール基、ヘテロ環基等を含むとき、それらは単環でも縮環でもよく、置換されていても置換されていなくてもよい。 A substituent selected from the substituent group T includes a group formed by combining a plurality of the above groups unless otherwise specified. For example, when compounds or substituents and the like contain alkyl groups, alkenyl groups and the like, these may be substituted or unsubstituted. In addition, when containing an aryl group, a heterocyclic group, etc., they may be monocyclic or condensed, and may be substituted or unsubstituted.

以下に実施例に基づき、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、室温とは25℃を意味する。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail based on examples below, but the present invention is not limited thereto. In addition, room temperature means 25 degreeC.

実施例で用いた化合物(1-NHS)~(5-NHS)のカルボキシ体である化合物(1)~(5)、及び、比較化合物(1-NHS)~(3-NHS)を、以下に示す。
なお、実施例化合物において、特に記載しない場合にも、スルホ基は塩構造(例えば、カリウム塩、ナトリウム塩、TEA(トリエチルアミン)塩あるいはDIPEA(N,N-ジイソプロピルエチルアミン)塩)を含んでいてもよい。EO及びEOは、前述の一般式(I)又は(II)で表される化合物の具体例におけるEO及びEOと同義である。mは、平均繰り返し数を意味する。いずれの化合物も、平均繰り返し数の小数第一位が0である化合物を原料として用いて合成した。
Compounds (1) to (5), which are carboxy forms of compounds (1-NHS) to (5-NHS) used in Examples, and comparative compounds (1-NHS) to (3-NHS) are shown below. show.
In the example compounds, the sulfo group may have a salt structure (for example, potassium salt, sodium salt, TEA (triethylamine) salt or DIPEA (N,N-diisopropylethylamine) salt) even if not otherwise specified. good. EO 3 and EO 4 are synonymous with EO 3 and EO 4 in the specific examples of the compound represented by the general formula (I) or (II) above. m means the average repetition number. All of the compounds were synthesized using, as starting materials, compounds in which the first decimal place of the average repetition number was 0.

Figure 2022131357000016
Figure 2022131357000016

Figure 2022131357000017
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Figure 2022131357000018
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以下に、各化合物の合成方法を詳しく説明するが、出発物質、色素中間体及び合成ルートはこれらに限定されるものではない。
以下の合成ルートにおいて、室温とは25℃を意味する。
The method for synthesizing each compound will be described in detail below, but the starting materials, dye intermediates and synthetic routes are not limited to these.
In the synthetic routes below, room temperature means 25°C.

なお、以下に示す各成分の合成に用いた略語は下記の通りである。
DMF:N,N-ジメチルホルムアミド
Pd/SPhos G3:SPhos Pd G3(商品名)、Sigma-Aldrich社製、クロスカップリング用Pd触媒
TBAF:テトラブチルアンモニウムフルオリド
TEA:トリエチルアミン
THF:テトラヒドロフラン
Ac:アセチル基
tBu:tert-ブチル基
Et:エチル基
TMS:トリメチルシリル基
Ts:p-トルエンスルホニル基
The abbreviations used in synthesizing each component shown below are as follows.
DMF: N,N-dimethylformamide Pd/SPhos G3: SPhos Pd G3 (trade name), manufactured by Sigma-Aldrich, Pd catalyst for cross-coupling TBAF: Tetrabutylammonium fluoride TEA: Triethylamine THF: Tetrahydrofuran Ac: Acetyl group tBu: tert-butyl group Et: ethyl group TMS: trimethylsilyl group Ts: p-toluenesulfonyl group

特に記載のない場合、逆相カラムクロマトグラフィーにおける担体は、SNAP Ultra C18(商品名、Biotage社製)またはSfar C18(商品名、Biotage社製)を使用し、順相カラムクロマトグラフィーにおける担体は、Hi-Flash Column(商品名、山善社製)を使用した。
逆相カラムクロマトグラフィー又は順相カラムクロマトグラフィーにおいて使用する溶離液における混合比は、容量比である。例えば、「アセトニトリル:水=0:100→20:80」は、「アセトニトリル:水=0:100」の溶離液を「アセトニトリル:水=20:80」の溶離液へ変化させたことを意味する。
分取HPLC(High Performance Liquid Chromatography)は、2767(商品名、waters社製)を使用した。
Unless otherwise specified, the carrier for reversed-phase column chromatography is SNAP Ultra C18 (trade name, manufactured by Biotage) or Sfar C18 (trade name, manufactured by Biotage), and the carrier for normal-phase column chromatography is A Hi-Flash Column (trade name, manufactured by Yamazen Co., Ltd.) was used.
The mixing ratio in the eluent used in reversed-phase column chromatography or normal-phase column chromatography is a volume ratio. For example, "acetonitrile: water = 0: 100 → 20: 80" means that the eluent of "acetonitrile: water = 0: 100" was changed to the eluent of "acetonitrile: water = 20: 80". .
Preparative HPLC (High Performance Liquid Chromatography) used 2767 (trade name, manufactured by Waters).

MSスペクトルは、ACQUITY SQD LC/MS System〔商品名、Waters社製、イオン化法:ESI(ElectroSpray Ionization、エレクトロスプレーイオン化)〕又はLCMS-2010EV〔商品名、島津製作所社製、イオン化法:ESI及びAPCI(Atomospheric Pressure ChemicalIonization、大気圧化学イオン化)を同時に行うイオン化法〕を用いて測定した。 MS spectrum, ACQUITY SQD LC / MS System [trade name, manufactured by Waters, ionization method: ESI (ElectroSpray Ionization)] or LCMS-2010EV [trade name, manufactured by Shimadzu Corporation, ionization methods: ESI and APCI (Atmospheric Pressure Chemical Ionization, atmospheric pressure chemical ionization) simultaneously].

<化合物(1-NHS)の合成>
下記のスキームに基づき、化合物(1-NHS)を合成した。
<Synthesis of compound (1-NHS)>
A compound (1-NHS) was synthesized based on the following scheme.

Figure 2022131357000019
Figure 2022131357000019

Figure 2022131357000020
Figure 2022131357000020

Figure 2022131357000021
Figure 2022131357000021

1)化合物(1-B)の合成
1L容の三ツ口フラスコに化合物(1-A)20g及び蒸留水150mlを入れ、攪拌しているところへ、30%塩酸水溶液75mlを滴下した。塩氷浴で冷却し、3℃以下を維持しながら、亜硝酸ナトリウム7gを蒸留水80mlに溶かした溶液をゆっくり滴下し、その後0~3℃で45分間攪拌した。続いて、塩化スズ(II)38gを蒸留水90mlと30%HCl 30mlに溶解した溶液をゆっくり滴下し、その後40分間7℃以下で攪拌した。溶媒を濃縮して、残渣をイソプロパノールで洗浄し、化合物(1-B)14gを得た。
1) Synthesis of compound (1-B) 20 g of compound (1-A) and 150 ml of distilled water were placed in a 1 L three-necked flask, and 75 ml of a 30% hydrochloric acid aqueous solution was added dropwise while stirring. While cooling in a salt ice bath and maintaining the temperature below 3°C, a solution of 7 g of sodium nitrite dissolved in 80 ml of distilled water was slowly added dropwise, followed by stirring at 0 to 3°C for 45 minutes. Subsequently, a solution of 38 g of tin(II) chloride dissolved in 90 ml of distilled water and 30 ml of 30% HCl was slowly added dropwise, followed by stirring at 7° C. or less for 40 minutes. The solvent was concentrated and the residue was washed with isopropanol to obtain 14 g of compound (1-B).

2)化合物(1-D)の合成
200ml容のナスフラスコに化合物(1-B)1.9g、酢酸(AcOH)20ml、化合物(1-C)1.3g及び酢酸カリウム(AcOK)0.98gを入れ、窒素雰囲気下140℃にて1時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、逆相カラムクロマトグラフィー(溶離液:アセトニトリル/水=0/100→35/65)で精製し、化合物(1-D)0.99gを得た。
2) Synthesis of compound (1-D) 1.9 g of compound (1-B), 20 ml of acetic acid (AcOH), 1.3 g of compound (1-C) and 0.98 g of potassium acetate (AcOK) are placed in a 200 ml eggplant flask. was added and stirred at 140° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by reverse phase column chromatography (eluent: acetonitrile/water=0/100→35/65) to obtain 0.99 g of compound (1-D).

3)化合物(1-E)の合成
化合物(1-D)478mg、スルホラン2ml、ブタンスルトン680mg及びトリエチルアミン(EtN)0.132mlを50ml容のナスフラスコに入れ、120℃にて6時間加熱撹拌した。反応液へ、酢酸エチルを加え、沈殿を生じさせた。沈殿物を逆相カラムクロマトグラフィー(溶離液:アセトニトリル/水=0/100→20/100)にて精製し、化合物(1-E)344mgを得た。
3) Synthesis of compound (1-E) 478 mg of compound (1-D), 2 ml of sulfolane, 680 mg of butane sultone and 0.132 ml of triethylamine (Et 3 N) were placed in a 50 ml eggplant-shaped flask and heated with stirring at 120°C for 6 hours. did. Ethyl acetate was added to the reaction solution to cause precipitation. The precipitate was purified by reverse phase column chromatography (eluent: acetonitrile/water=0/100→20/100) to obtain 344 mg of compound (1-E).

4)化合物(1-F)の合成
化合物(1-D)478mg、スルホラン2ml、6-ブロモヘキサン酸772mg及びトリエチルアミン(EtN)0.132mlを50ml容のナスフラスコに入れ、120℃にて6時間加熱撹拌した。反応液へ、酢酸エチルを加え、沈殿を生じさせた。沈殿物を逆相カラムクロマトグラフィー(溶離液:アセトニトリル/水=0/100→20/100)にて精製し、化合物(1-F)296mgを得た。
4) Synthesis of compound (1-F) 478 mg of compound (1-D), 2 ml of sulfolane, 772 mg of 6-bromohexanoic acid and 0.132 ml of triethylamine (Et 3 N) were placed in a 50 ml eggplant flask and heated at 120°C. The mixture was heated and stirred for 6 hours. Ethyl acetate was added to the reaction solution to cause precipitation. The precipitate was purified by reverse phase column chromatography (eluent: acetonitrile/water=0/100→20/100) to obtain 296 mg of compound (1-F).

5)化合物(1-H)の合成
試験管に化合物(1-E)187mg、化合物(1-G)43mg、酢酸カリウム(AcOK)49mg及び無水酢酸(AcO)2mLを加え、窒素雰囲気下、60℃で2時間攪拌した。反応収束後、蒸留水を加え、逆相カラムクロマトグラフィー(溶離液:アセトニトリル/水=0/100→25/75)にて精製し、化合物(1-H)141mgを得た。
5) Synthesis of compound (1-H) 187 mg of compound (1-E), 43 mg of compound (1-G), 49 mg of potassium acetate (AcOK) and 2 mL of acetic anhydride (Ac 2 O) were added to a test tube, and the mixture was stirred under a nitrogen atmosphere. and 60° C. for 2 hours. After the reaction converged, distilled water was added and the mixture was purified by reverse phase column chromatography (eluent: acetonitrile/water=0/100→25/75) to obtain 141 mg of compound (1-H).

6)化合物(1-I)の合成
試験管に化合物(1-E)94mg、化合物(1-F)88mg、化合物(1-G)43mg、酢酸カリウム(AcOK)49mg及び無水酢酸(AcO)2mLを加え、窒素雰囲気下、60℃で2時間攪拌した。反応収束後、蒸留水を加え、逆相カラムクロマトグラフィー(溶離液:アセトニトリル/水=0/100→25/75)にて精製し、化合物(1-I)63mgを得た。
6) Synthesis of compound (1-I) Compound (1-E) 94 mg, compound (1-F) 88 mg, compound (1-G) 43 mg, potassium acetate (AcOK) 49 mg and acetic anhydride (Ac 2 O) in a test tube. ) was added, and the mixture was stirred at 60° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere. After the reaction converged, distilled water was added and the mixture was purified by reverse phase column chromatography (eluent: acetonitrile/water=0/100→25/75) to obtain 63 mg of compound (1-I).

7)化合物(1-K)の合成
200ml容のナスフラスコに化合物(1-J)10g、塩化メチレン50mL、無水酢酸(AcO)6.32mLを加え、トリエチルアミン9.3mLを室温でゆっくり滴下した。室温にて1時間撹拌したのち、溶媒を減圧留去し、順相カラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル=100/0→25/75)で精製し、化合物(1-K)11.5gを得た。
7) Synthesis of compound (1-K) 10 g of compound (1-J), 50 mL of methylene chloride, and 6.32 mL of acetic anhydride (Ac 2 O) were added to a 200 mL eggplant flask, and 9.3 mL of triethylamine was slowly added dropwise at room temperature. did. After stirring at room temperature for 1 hour, the solvent was distilled off under reduced pressure and purified by normal phase column chromatography (eluent: hexane/ethyl acetate = 100/0→25/75) to give compound (1-K)11. 5 g was obtained.

8)化合物(1-L)の合成
100ml容のナスフラスコに化合物(1-K)2.4g、トリメチルシリルアセチレン1.9mL、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)500mg、ヨウ化銅(I)86mg、トリエチルアミン30mLを加えた。真空脱気したのち、窒素気流下、80℃で3時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、セライトろ過後、溶媒を減圧留去した。残渣に、テトラヒドロフラン(THF)20mLを加え、氷水で0℃まで冷却した。1Mテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)のTHF溶液10mLをゆっくり滴下し、0℃にて1時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、順相カラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル=100/0→80/20)で精製し、化合物(1-L)1.1gを得た。
8) Synthesis of compound (1-L) Compound (1-K) 2.4 g, trimethylsilylacetylene 1.9 mL, tetrakis(triphenylphosphine) palladium (0) 500 mg, and copper iodide (I) are placed in a 100 mL eggplant flask. 86 mg, 30 mL of triethylamine was added. After vacuum degassing, the mixture was stirred at 80° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The reaction solution was cooled to room temperature, filtered through celite, and the solvent was distilled off under reduced pressure. 20 mL of tetrahydrofuran (THF) was added to the residue, and the mixture was cooled to 0° C. with ice water. 10 mL of a THF solution of 1M tetrabutylammonium fluoride (TBAF) was slowly added dropwise, and the mixture was stirred at 0°C for 1 hour. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by normal phase column chromatography (eluent: hexane/ethyl acetate=100/0→80/20) to obtain 1.1 g of compound (1-L).

9)化合物(1-O)の合成
300ml容のナスフラスコに化合物(1-M)7g、化合物(1-N)8.3g、THF70mLを加えた。氷水で冷却しながら、tBuOK5.4gをゆっくり加えた。窒素気流下、室温で3時間撹拌した。溶媒を減圧留去したのち、酢酸エチル50mLを加え、ろ過したのち、ろ液を溶媒を減圧留去した。順相カラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル=100/0→0/100→酢酸エチル/メタノール50/50)で精製し、化合物(1-O)7.8gを得た。
9) Synthesis of compound (1-O) 7 g of compound (1-M), 8.3 g of compound (1-N) and 70 mL of THF were added to a 300 ml eggplant flask. 5.4 g of tBuOK was slowly added while cooling with ice water. The mixture was stirred at room temperature for 3 hours under nitrogen stream. After distilling off the solvent under reduced pressure, 50 mL of ethyl acetate was added, and after filtering, the solvent was distilled off from the filtrate under reduced pressure. Purification by normal phase column chromatography (eluent: hexane/ethyl acetate=100/0→0/100→ethyl acetate/methanol 50/50) gave 7.8 g of compound (1-O).

10)化合物(1-P)の合成
50ml容のナスフラスコに化合物(1-L)200mg、化合物(1-O)1.2g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)100mg、ヨウ化銅(I)12mg、トリエチルアミン10mL、THF5mLを加えた。真空脱気したのち、窒素気流下、80℃で3時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、セライトろ過後、溶媒を減圧留去した。順相カラムクロマトグラフィー(溶離液:メタノール/酢酸エチル=0/100→50/50)で精製し、化合物(1-P)850mgを得た。
10) Synthesis of compound (1-P) Into a 50 ml round-bottom flask, 200 mg of compound (1-L), 1.2 g of compound (1-O), 100 mg of tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0), copper iodide ( I) 12 mg, 10 mL triethylamine and 5 mL THF were added. After vacuum degassing, the mixture was stirred at 80° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The reaction solution was cooled to room temperature, filtered through celite, and the solvent was distilled off under reduced pressure. Purification by normal phase column chromatography (eluent: methanol/ethyl acetate=0/100→50/50) gave 850 mg of compound (1-P).

11)化合物(1-Q)の合成
50ml容のナスフラスコに化合物(1-P)850mg、トリメチルシリルアセチレン0.48mL、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)80mg、ヨウ化銅(I)11mg、トリエチルアミン5mL、THF2.5mLを加えた。真空脱気したのち、窒素気流下、80℃で3時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、セライトろ過後、溶媒を減圧留去した。残渣に、テトラヒドロフラン(THF)10mLを加え、氷水で0℃まで冷却した。1MテトラブチルアンモニウムフルオリドのTHF溶液1mLをゆっくり滴下し、0℃にて1時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、順相カラムクロマトグラフィー(溶離液:メタノール/酢酸エチル=0/100→50/50)で精製し、化合物(1-Q)550mgを得た。
11) Synthesis of compound (1-Q) Compound (1-P) 850 mg, trimethylsilylacetylene 0.48 mL, tetrakis(triphenylphosphine) palladium (0) 80 mg, copper (I) iodide 11 mg, 5 mL of triethylamine and 2.5 mL of THF were added. After vacuum degassing, the mixture was stirred at 80° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The reaction solution was cooled to room temperature, filtered through celite, and the solvent was distilled off under reduced pressure. Tetrahydrofuran (THF) (10 mL) was added to the residue, and the mixture was cooled to 0°C with ice water. 1 mL of a 1 M tetrabutylammonium fluoride THF solution was slowly added dropwise, and the mixture was stirred at 0° C. for 1 hour. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by normal phase column chromatography (eluent: methanol/ethyl acetate=0/100→50/50) to obtain 550 mg of compound (1-Q).

12)化合物(1-R)の合成
50ml容のナスフラスコに化合物(1-P)110mg、化合物(1-Q)102mg、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)20mg、ヨウ化銅(I)2.8mg、トリエチルアミン5mL、THF2.5mLを加えた。真空脱気したのち、窒素気流下、80℃で3時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、セライトろ過後、溶媒を減圧留去した。残渣に、テトラヒドロフラン(THF)1mL、MeOH1mL、3N 水酸化ナトリウム水溶液440μLを加え、室温にて1時間撹拌した。酢酸エチル、飽和食塩水で分液後、有機層を減圧留去し、順相カラムクロマトグラフィー(溶離液:メタノール/酢酸エチル=0/100→50/50)で精製し、化合物(1-R)28mgを得た。
12) Synthesis of compound (1-R) Compound (1-P) 110 mg, compound (1-Q) 102 mg, tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0) 20 mg, copper (I) iodide in a 50 ml eggplant flask. 2.8 mg, 5 mL triethylamine and 2.5 mL THF were added. After vacuum degassing, the mixture was stirred at 80° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The reaction solution was cooled to room temperature, filtered through celite, and the solvent was distilled off under reduced pressure. 1 mL of tetrahydrofuran (THF), 1 mL of MeOH, and 440 μL of 3N aqueous sodium hydroxide solution were added to the residue, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. After liquid separation with ethyl acetate and saturated brine, the organic layer was evaporated under reduced pressure and purified by normal phase column chromatography (eluent: methanol/ethyl acetate = 0/100 → 50/50) to give compound (1-R ) to give 28 mg.

13)化合物(1)の合成
試験管に化合物(1-H)8.9mg、化合物(1-I)8.6mg、化合物(1-R)7.7mg及び蒸留水300μL、アセトニトリル300μLを加え、95℃で攪拌した。この溶液へ、水酸化ナトリウム1mgを蒸留水100μLに溶解した溶液を滴下して、95℃で30分撹拌した。反応液を室温に冷却し、分取HPLCにて精製し、凍結乾燥を施して、化合物(1)7.1mgを得た。化合物(1)のMS測定の結果は以下の通りであった。
MS(ESI m/z):(M+H=2970、(M-H=2968
13) Synthesis of Compound (1) Add 8.9 mg of compound (1-H), 8.6 mg of compound (1-I), 7.7 mg of compound (1-R), 300 μL of distilled water and 300 μL of acetonitrile to a test tube, Stirred at 95°C. A solution prepared by dissolving 1 mg of sodium hydroxide in 100 μL of distilled water was added dropwise to this solution, and the mixture was stirred at 95° C. for 30 minutes. The reaction solution was cooled to room temperature, purified by preparative HPLC, and lyophilized to obtain 7.1 mg of compound (1). The results of MS measurement of compound (1) were as follows.
MS (ESI m/z): (M+H + ) + =2970, (M−H + ) =2968

14)化合物(1-NHS)の合成
化合物(1)3.0mgに、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)0.30ml、N,N,N’,N’-テトラメチル-O-(N-スクシンイミジル)ウロニウムヘキサフルオロホスファート 1mgを溶解させたN,N-ジメチルホルムアミド溶液、及びトリエチルアミン(EtN)を加えて1時間攪拌させた。その後、溶媒を減圧留去し、酢酸エチル1.5mLを加えて上澄みを除去、真空乾燥を施すことで化合物(1-NHS)を得た。
14) Synthesis of compound (1-NHS) To 3.0 mg of compound (1), 0.30 ml of N,N-dimethylformamide (DMF), N,N,N',N'-tetramethyl-O-(N- An N,N-dimethylformamide solution in which 1 mg of succinimidyl)uronium hexafluorophosphate was dissolved and triethylamine (Et 3 N) were added and stirred for 1 hour. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure, 1.5 mL of ethyl acetate was added, the supernatant was removed, and vacuum drying was performed to obtain compound (1-NHS).

<化合物(2-NHS)の合成>
下記のスキームに基づき、化合物(1-NHS)と同様に化合物(2-NHS)を合成した。化合物(2)のMS測定の結果は以下の通りであった
MS(ESI m/z):(M+H=3197、(M-H=3195
<Synthesis of compound (2-NHS)>
Based on the scheme below, compound (2-NHS) was synthesized in the same manner as compound (1-NHS). The results of MS measurement of compound (2) were as follows: MS (ESI m/z): (M+H + ) + =3197, (M−H + ) =3195

Figure 2022131357000022
Figure 2022131357000022

Figure 2022131357000023
Figure 2022131357000023

Figure 2022131357000024
Figure 2022131357000024

Figure 2022131357000025
Figure 2022131357000025

<化合物(3-NHS)の合成>
下記のスキームに基づき、化合物(1-NHS)と同様に化合物(3-NHS)を合成した。化合物(3)のMS測定の結果は以下の通りであった
MS(ESI m/z):(M+H=3610、(M-H=3608
<Synthesis of compound (3-NHS)>
Based on the scheme below, compound (3-NHS) was synthesized in the same manner as compound (1-NHS). The results of MS measurement of compound (3) were as follows: MS (ESI m/z): (M+H + ) + =3610, (M−H + ) =3608

Figure 2022131357000026
Figure 2022131357000026

Figure 2022131357000027
Figure 2022131357000027

<化合物(4-NHS)の合成>
下記のスキームに基づき、化合物(1-NHS)と同様に化合物(4-NHS)を合成した。化合物(4)のMS測定の結果は以下の通りであった
MS(ESI m/z):(M+H=4178、(M-H=4176
<Synthesis of compound (4-NHS)>
Based on the scheme below, compound (4-NHS) was synthesized in the same manner as compound (1-NHS). The results of MS measurement of compound (4) were as follows: MS (ESI m/z): (M+H + ) + =4178, (M−H + ) =4176

Figure 2022131357000028
Figure 2022131357000028

<化合物(5-NHS)の合成>
下記のスキームに基づき、化合物(1-NHS)と同様に化合物(5-NHS)を合成した。化合物(5)のMS測定の結果は以下の通りであった
MS(ESI m/z):(M+H=8728、(M-H=8726
<Synthesis of compound (5-NHS)>
Based on the scheme below, compound (5-NHS) was synthesized in the same manner as compound (1-NHS). The results of MS measurement of compound (5) were as follows: MS (ESI m/z): (M+H + ) + =8728, (M−H + ) =8726

Figure 2022131357000029
Figure 2022131357000029

Figure 2022131357000030
Figure 2022131357000030

Figure 2022131357000031
Figure 2022131357000031

比較化合物(1-NHS)はLI-COR Biotechnology社製のIRDye800CW(商品名)である。
比較化合物(2-NHS)は、N-(acid-PEG3)-N-bis(PEG3-amine) (BROADPHARM社製、商品名:BP-23868)と比較化合物(1-NHS)とから得られた、比較化合物(2-NHS)のカルボキシ体である化合物を用いて、上記の各NHSエステル体の合成と同様にして合成した。比較化合物(2-NHS)のカルボキシ体である化合物のMS測定の結果は以下の通りであった。
MS(ESI m/z):(M+H=2541、(M-H=2539
比較化合物(3-NHS)は、下記スキームに基づき合成した比較化合物(3)を用いて、上記の各NHSエステル体の合成と同様にして合成した。比較化合物(3)のMS測定の結果は以下の通りであった。
MS(ESI m/z):(M+H=2042、(M-H=2040
The comparative compound (1-NHS) is IRDye800CW (trade name) manufactured by LI-COR Biotechnology.
Comparative compound (2-NHS) was obtained from N-(acid-PEG3)-N-bis(PEG3-amine) (manufactured by BROADPHARM, trade name: BP-23868) and comparative compound (1-NHS). , was synthesized in the same manner as in the synthesis of each NHS ester above using a compound that is the carboxy form of the comparative compound (2-NHS). The results of MS measurement of the carboxy compound of the comparative compound (2-NHS) were as follows.
MS (ESI m/z): (M+H + ) + =2541, (M−H + ) =2539
Comparative compound (3-NHS) was synthesized in the same manner as in the synthesis of each NHS ester above, using comparative compound (3) synthesized according to the scheme below. The results of MS measurement of Comparative Compound (3) were as follows.
MS (ESI m/z): (M+H + ) + =2042, (M−H + ) =2040

Figure 2022131357000032
Figure 2022131357000032

<実施例1>
上記の各化合物のNHSエステル(N-ヒドロキシスクシンイミドエステル)体について、蛍光標識率、メンブレン上蛍光強度及びドットブロットを評価した。
なお、以降においては、各化合物のNHSエステル体を単に「化合物」と略して称す。すなわち、化合物(1-NHS)については化合物1と略して称し、化合物(2-NHS)~(5-NHS)並びに比較化合物(1-NHS)~(3-NHS)についても同様に、それぞれ化合物2~5並びに比較化合物1~3と略して称す。
<Example 1>
The NHS ester (N-hydroxysuccinimide ester) form of each of the above compounds was evaluated for fluorescence labeling rate, fluorescence intensity on the membrane, and dot blot.
In addition, henceforth, the NHS ester form of each compound is simply called a "compound" for short. That is, the compound (1-NHS) is abbreviated as compound 1, and the compounds (2-NHS) to (5-NHS) and the comparative compounds (1-NHS) to (3-NHS) are similarly referred to as compounds. 2-5 and comparative compounds 1-3 for short.

[0]蛍光標識抗体の作製
マイクロチューブに、抗ウサギIgG抗体(2.3mg/ml)217μL及び炭酸塩バッファー21.7μLを入れ、振とう撹拌を施した後、化合物1のジメチルスルホキシド溶液を、抗体に対して表1に示すモル当量比になるように加え、さらに振とう撹拌を行った。4℃にて24間静置させ、反応液を遠心限外ろ過フィルター アミコンウルトラUFC510096(商品名、Merck社製)とPBS溶液(リン酸緩衝食塩水)を用いて精製を施し、標識抗体1を得た。得られた標識抗体について、下記に示す方法により蛍光標識率を算出した。この蛍光標識率は、DOL(抗体1分子あたりに結合した蛍光色素の分子数)を意味する。
同様にして、各化合物及び比較化合物の標識抗体を得た。表Aに結果をまとめて示す。
[0] Preparation of fluorescence-labeled antibody In a microtube, put 217 µL of anti-rabbit IgG antibody (2.3 mg/ml) and 21.7 µL of carbonate buffer and shake and stir. It was added to the antibody so that the molar equivalent ratio shown in Table 1 was obtained, and then shaken and stirred. After allowing to stand at 4°C for 24 minutes, the reaction solution was purified using a centrifugal ultrafiltration filter Amicon Ultra UFC510096 (trade name, manufactured by Merck) and a PBS solution (phosphate buffered saline), and labeled antibody 1 was added. Obtained. The fluorescence labeling rate of the obtained labeled antibody was calculated by the method shown below. This fluorescence labeling rate means DOL (number of molecules of fluorescent dye bound per molecule of antibody).
Labeled antibodies for each compound and comparative compound were obtained in the same manner. Table A summarizes the results.

蛍光標識率の算出方法は、下記に示すような一般的な手法を用いた。[ ]の中の記載は単位を示し、[-]は単位がないことを意味する。本試験においては、タンパク質は抗ウサギIgG抗体を意味する。
蛍光標識率=蛍光色素の濃度/タンパク質の濃度
蛍光色素の濃度とは、標識されている蛍光色素の総モル濃度[M]を意味し、タンパク質の濃度とは、蛍光標識したタンパク質のモル濃度[M]を意味し、それぞれ、下記式により算出される。
蛍光色素の濃度=Dyemax/εdye
タンパク質の濃度=(IgG280-(Dyemax×CF))/εprotein
上記式中の各符号は、下記の通りである。
Dyemax;蛍光色素の最大吸収波長における吸収[-]
εdye;蛍光色素のモル吸光係数[M-1cm-1
IgG280;蛍光標識タンパク質の280nmにおける吸収[-]
Dye280;蛍光色素の280nmにおける吸収[-]
εprotein;タンパク質のモル吸光係数[M-1cm-1
CF(Correction Factor);Dye280/Dyemax[-]
As a method for calculating the fluorescence labeling rate, a general method as shown below was used. The description in [ ] indicates a unit, and [-] means that there is no unit. In this study, protein means anti-rabbit IgG antibody.
Fluorescent labeling rate = concentration of fluorescent dye/concentration of protein The concentration of fluorescent dye means the total molar concentration [M] of the labeled fluorescent dye, and the concentration of protein is the molar concentration of the fluorescently labeled protein [ M], each of which is calculated by the following formula.
Concentration of fluorescent dye = Dye maxdye
Concentration of protein = (IgG 280 - (Dye max x CF))/ε protein
Each symbol in the above formula is as follows.
Dye max ; Absorption at maximum absorption wavelength of fluorescent dye [-]
ε dye ; Molar extinction coefficient of fluorescent dye [M -1 cm -1 ]
IgG 280 ; absorption of fluorescently labeled protein at 280 nm [-]
Dye 280 ; absorption of fluorescent dye at 280 nm [-]
ε protein ; molar extinction coefficient of protein [M -1 cm -1 ]
CF (Correction Factor); Dye 280 /Dye max [-]

Figure 2022131357000033
Figure 2022131357000033

(表の注)
標識抗体の欄において、化合物Z-IgG又は比較化合物Z-IgGとの表記は、それぞれ、化合物ZのIgG標識抗体又は比較化合物ZのIgG標識抗体を意味する。Zは、各化合物の番号を意味する。以降の表においても同義である。
(Note to table)
In the labeled antibody column, the notation of compound Z-IgG or comparative compound Z-IgG means the IgG-labeled antibody of compound Z or the IgG-labeled antibody of comparative compound Z, respectively. Z means the number of each compound. The same applies to the following tables.

上記表Aの結果から、以下のことがわかる。
本発明の化合物である化合物1~5は、抗体に対して3当量、5当量、10当量及び25当量のいずれのモル当量で添加した場合にも、市販の標識化合物である比較化合物1を用いた場合と同程度又はそれ以上の蛍光標識率を示しており、抗体への結合性としては、実用上問題のない十分なレベルを示していた。このことは、No.cA11とNo.A1~A5との対比から読み取ることができる。
なかでも、化合物2~5は、蛍光体部Rとして有する一般式(III)で表されるシアニン色素のうちの少なくとも1つのシアニン色素が、R41及びR42が互いに結合してなる置換基上に生体物質に結合可能な置換基を有し、より高い蛍光標識率を示すことがわかる(No.A1に対するNo.A2~A5)。
The results in Table A above show the following.
Compounds 1 to 5, which are the compounds of the present invention, were added in any molar equivalent amount of 3 equivalents, 5 equivalents, 10 equivalents, and 25 equivalents to the antibody, and comparative compound 1, which is a commercially available labeled compound, was used. The fluorescence labeling rate was at the same level as or higher than that obtained with the antibody, and the binding property to the antibody was at a level sufficient for practical use. This means that No. cA11 and No. It can be read from a comparison with A1 to A5.
Among them, in compounds 2 to 5, at least one of the cyanine dyes represented by the general formula (III) having the phosphor moiety R is a substituent on which R 41 and R 42 are bonded to each other has a substituent capable of binding to a biological substance and exhibits a higher fluorescence labeling rate (No. A2 to A5 compared to No. A1).

[1]溶液蛍光強度の評価
上記で作製した標識抗体の溶液を、タンパク質濃度0.005mg/mLに調整し、分光蛍光強度計(商品名:RF-5300、島津製作所社製)を用いて、785nmの励起光で、露光条件を統一して、蛍光波長810~840nmの範囲の蛍光強度の積分値を算出した。比較化合物1-IgGのDOL2.1の蛍光強度を基準値とし、この基準値に対する比を算出し、以下の評価基準に基づき評価した。表1に結果をまとめて示す。
本試験において、蛍光強度は、評価ランク「D」以上が合格である。
[1] Evaluation of solution fluorescence intensity The labeled antibody solution prepared above was adjusted to a protein concentration of 0.005 mg / mL, and a spectrofluorometer (trade name: RF-5300, manufactured by Shimadzu Corporation) was used to An excitation light of 785 nm was used, and the exposure conditions were standardized to calculate the integrated value of the fluorescence intensity in the fluorescence wavelength range of 810 to 840 nm. Using the DOL2.1 fluorescence intensity of comparative compound 1-IgG as a reference value, the ratio to this reference value was calculated and evaluated based on the following evaluation criteria. Table 1 summarizes the results.
In this test, an evaluation rank of "D" or higher for the fluorescence intensity is acceptable.

- 蛍光強度の評価基準 -
A:基準値に対する蛍光強度の比が7.0倍以上
B:基準値に対する蛍光強度の比が4.0倍以上7.0倍未満
C:基準値に対する蛍光強度の比が2.5倍以上4.0倍未満
D:基準値に対する蛍光強度の比が1.5倍以上2.5倍未満
E:基準値に対する蛍光強度の比が1.2倍以上1.5倍未満
F:基準値に対する蛍光強度の比が0.8倍以上1.2倍未満
G:基準値に対する蛍光強度の比が0.8倍未満
- Evaluation criteria for fluorescence intensity -
A: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 7.0 times or more B: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 4.0 times or more and less than 7.0 times C: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 2.5 times or more Less than 4.0 times D: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 1.5 times or more and less than 2.5 times E: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 1.2 times or more and less than 1.5 times F: Relative to the reference value Ratio of fluorescence intensity is 0.8 times or more and less than 1.2 times G: Ratio of fluorescence intensity to reference value is less than 0.8 times

Figure 2022131357000034
Figure 2022131357000034

上記表1の結果から、以下のことがわかる。
比較化合物2は、蛍光体部を連結する基がポリオキシアルキレン基である点で、本発明で規定する構造ではなく、比較化合物3は、蛍光体部を連結する基がフェニレン基とポリオキシアルキレン基とからなる点で、本発明で規定する構造ではない。これらの比較化合物2又は3を用いた標識抗体の溶液での蛍光強度は、低かった(No.c12及びc13)。
これに対して、本発明の化合物1~5の標識抗体は、いずれも、上記比較標識抗体1の蛍光強度に対して1.5倍以上の蛍光強度を有し、優れた蛍光強度を示していた(No.c11に対するNo.101~105)。また、比較化合物1~3を用いた場合には、DOLの増加に伴って、自己会合による蛍光強度の低下がみられたのに対し、本発明の化合物1~5の標識抗体では、DOLの増加に伴う自己会合による蛍光強度の低下が効果的に抑制されていることがわかった(各No.101~105、c11~c13における、a~d間の蛍光強度の参照)。
なかでも、蛍光体部R間を結ぶ連結基上に親水性基を有し、さらに、一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部として、R及びRの少なくとも1つとR及びRの少なくとも1つとが、-(CH-CH-O)-で表される構造を含む構造部を有する本発明の化合物3~5は、溶液の状態においてより優れた蛍光強度を示していた(No.101及び102に対するNo.103~105)。特に、蛍光体部R間を3価以上の連結基Mを用いて結合している本発明の化合物5を用いた標識抗体は、蛍光色素1分子中における蛍光体部Rの数に応じ、溶液の状態においてより優れた蛍光強度を示していた(No.103及び104に対するNo.105)。
The results in Table 1 above show the following.
Comparative Compound 2 has a structure different from that defined in the present invention in that the group connecting the phosphor portion is a polyoxyalkylene group. Comparative Compound 3 has a phenylene group and a polyoxyalkylene It is not a structure defined in the present invention in that it consists of a group. The fluorescence intensity in the labeled antibody solution using these comparative compounds 2 or 3 was low (No. c12 and c13).
In contrast, all of the labeled antibodies of Compounds 1 to 5 of the present invention have a fluorescence intensity 1.5 times or more that of the comparative labeled antibody 1, showing excellent fluorescence intensity. (No. 101-105 against No. c11). In addition, when the comparative compounds 1 to 3 were used, a decrease in fluorescence intensity due to self-association was observed with an increase in DOL. It was found that the decrease in fluorescence intensity due to self-association accompanying the increase was effectively suppressed (see the fluorescence intensity between ad in Nos. 101 to 105 and c11 to c13).
Among them, the structure portion having a hydrophilic group on the linking group connecting the phosphor portions R and further comprising a cyanine dye represented by the general formula (III) has at least one of R 1 and R 2 and R Compounds 3 to 5 of the present invention, in which at least one of 3 and R 4 has a structure containing a structure represented by —(CH 2 —CH 2 —O) m —, exhibit superior fluorescence in the state of solution. strength (Nos. 103-105 versus Nos. 101 and 102). In particular, the labeled antibody using the compound 5 of the present invention, which is bound between the phosphor moieties R using a linking group M having a valence of 3 or more, can be obtained in a solution (No. 105 compared to Nos. 103 and 104).

[2]メンブレン上蛍光強度評価
抗ウサギIgG溶液をタンパク質濃度5.0ng/mLに調整し、2μLをニトロセルロースメンブレン上に慎重にスポットした。メンブレンを乾燥後、次いでTBS-T中、Fish Gelatinブロッキング緩衝液でブロックした。膜を室温で1時間攪拌しながらインキュベートした。ブロッキング溶液を取り除き、標識抗体のPBS溶液をTBS緩衝液で20000倍希釈した。メンブレンを希釈した溶液に浸し、1時間攪拌しながらインキュベートした。メンブレンをTBS-T緩衝液で10分間、3回洗浄し、最後にTBS緩衝液で10分洗浄した。得られたメンブレンを40℃のホットプレートで1時間乾燥させ、Amersham Typhoon scanner(GEHC社製)を用いて画像化し、785nmの励起光で、露光条件を統一して、蛍光波長810~840nmの範囲の蛍光強度を算出した。比較化合物1-IgGのDOL2.1の蛍光強度を基準値とし、この基準値に対する比を算出し、以下の評価基準に基づき評価した。表2に結果をまとめて示す。
本試験において、蛍光強度は、評価ランク「D」以上が合格である。
[2] Evaluation of Fluorescence Intensity on Membrane An anti-rabbit IgG solution was adjusted to a protein concentration of 5.0 ng/mL, and 2 μL of the solution was carefully spotted on a nitrocellulose membrane. After drying the membrane, it was then blocked with Fish Gelatin blocking buffer in TBS-T. The membrane was incubated for 1 hour at room temperature with agitation. The blocking solution was removed, and the PBS solution of the labeled antibody was diluted 20,000 times with TBS buffer. The membrane was immersed in the diluted solution and incubated with agitation for 1 hour. The membrane was washed with TBS-T buffer three times for 10 minutes and finally with TBS buffer for 10 minutes. The resulting membrane was dried on a hot plate at 40° C. for 1 hour and imaged using an Amersham Typhoon scanner (manufactured by GEHC). The fluorescence intensity of was calculated. Using the DOL2.1 fluorescence intensity of comparative compound 1-IgG as a reference value, the ratio to this reference value was calculated and evaluated based on the following evaluation criteria. Table 2 summarizes the results.
In this test, an evaluation rank of "D" or higher for the fluorescence intensity is acceptable.

- 蛍光強度の評価基準 -
A:基準値に対する蛍光強度の比が7.0倍以上
B:基準値に対する蛍光強度の比が4.0倍以上7.0倍未満
C:基準値に対する蛍光強度の比が2.5倍以上4.0倍未満
D:基準値に対する蛍光強度の比が1.5倍以上2.5倍未満
E:基準値に対する蛍光強度の比が1.2倍以上1.5倍未満
F:基準値に対する蛍光強度の比が0.8倍以上1.2倍未満
G:基準値に対する蛍光強度の比が0.8倍未満
- Evaluation criteria for fluorescence intensity -
A: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 7.0 times or more B: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 4.0 times or more and less than 7.0 times C: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 2.5 times or more Less than 4.0 times D: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 1.5 times or more and less than 2.5 times E: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 1.2 times or more and less than 1.5 times F: Relative to the reference value Ratio of fluorescence intensity is 0.8 times or more and less than 1.2 times G: Ratio of fluorescence intensity to reference value is less than 0.8 times

Figure 2022131357000035
Figure 2022131357000035

上記表2の結果から、以下のことがわかる。
上述の通り、本発明で規定する構造を有しない比較化合物2又は3を用いた標識抗体のメンブレン上における蛍光強度は、いずれも低かった(No.c22及びc23)。
これに対して、本発明の化合物1~5の標識抗体は、いずれも、上記比較標識抗体1の蛍光強度に対して1.5倍以上の蛍光強度を有し、優れた蛍光強度を示していた(No.c21に対するNo.201~205)。また、比較化合物1~3を用いた場合には、DOLの増加に伴って、自己会合による蛍光強度の低下がみられたのに対し、本発明の化合物1~5の標識抗体では、DOLの増加に伴う自己会合による蛍光強度の低下が効果的に抑制されていることがわかった(各No.201~205、c21~c23における、a~d間の蛍光強度の参照)。
なかでも、蛍光体部R間を結ぶ連結基上に親水性基を有し、さらに、一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部として、R及びRの少なくとも1つとR及びRの少なくとも1つとが、-(CH-CH-O)-で表される構造を含む構造部を有する本発明の化合物3~5は、メンブレン上においてより優れた蛍光強度を示していた(No.201及び202に対するNo.203~205)。特に、蛍光体部R間を3価以上の連結基Mを用いて結合している本発明の化合物5を用いた標識抗体は、蛍光色素1分子中における蛍光体部Rの数に応じ、メンブレン上においてより優れた蛍光強度を示していた(No.203及び204に対するNo.205)。
The results in Table 2 above show the following.
As described above, the fluorescence intensity on the membrane of the labeled antibody using comparative compound 2 or 3, which does not have the structure defined by the present invention, was low (No. c22 and c23).
In contrast, all of the labeled antibodies of Compounds 1 to 5 of the present invention have a fluorescence intensity 1.5 times or more that of the comparative labeled antibody 1, showing excellent fluorescence intensity. (No. 201-205 against No. c21). In addition, when the comparative compounds 1 to 3 were used, a decrease in fluorescence intensity due to self-association was observed with an increase in DOL. It was found that the decrease in fluorescence intensity due to self-association accompanying the increase was effectively suppressed (see fluorescence intensities a to d in Nos. 201 to 205 and c21 to c23).
Among them, the structure portion having a hydrophilic group on the linking group connecting the phosphor portions R and further comprising a cyanine dye represented by the general formula (III) has at least one of R 1 and R 2 and R Compounds 3 to 5 of the present invention, in which at least one of 3 and R 4 has a structure containing a structure represented by —(CH 2 —CH 2 —O) m —, exhibited superior fluorescence intensity on the membrane. (Nos. 203 to 205 for Nos. 201 and 202). In particular, the labeled antibody using the compound 5 of the present invention, which is bound between the phosphor moieties R using a linking group M having a valence of 3 or more, can Fluorescence intensity was better than above (No. 205 versus Nos. 203 and 204).

[3]ドットブロット評価
トランスフェリン(20mg/mL)をTBS-T緩衝液で50ng/mLに調整し、2μLをニトロセルロースメンブレン上に慎重にスポットした。メンブレンを乾燥後、次いでTBS-T中、Fish Gelatinブロッキング緩衝液でブロックした。続いて、PBS-T緩衝液30mLにウサギ抗ヒトトランスフェリンのポリクローナル抗体6μLを加え、メンブレンを浸して1時間振とうした。その後、メンブレンを取り出し、TBS-T緩衝液で4回洗浄した。その後、TBS-T緩衝液30mLに標識抗体(抗ウサギIgG)15μLを加え、そこにメンブレンを浸し、室温で1時間攪拌しながらインキュベートした。メンブレンをTBS-T緩衝液で10分間、3回洗浄し、最後にTBS緩衝液で10分洗浄した。得られたメンブレンを40℃のホットプレートで1時間乾燥させ、Amersham Typhoon scanner(GEHC社製)を用いて画像化し、785nmの励起光で、露光条件を統一して、蛍光波長810~840nmの範囲の蛍光強度を算出した。比較化合物1-IgGのDOL2.1の蛍光強度を基準値とし、この基準値に対する比を算出し、以下の評価基準に基づき評価した。表3に結果をまとめて示す。
本試験において、蛍光強度は、評価ランク「D」以上が合格である。
[3] Dot Blot Evaluation Transferrin (20 mg/mL) was adjusted to 50 ng/mL with TBS-T buffer and 2 μL was carefully spotted on a nitrocellulose membrane. After drying the membrane, it was then blocked with Fish Gelatin blocking buffer in TBS-T. Subsequently, 6 μL of rabbit anti-human transferrin polyclonal antibody was added to 30 mL of PBS-T buffer, and the membrane was soaked and shaken for 1 hour. After that, the membrane was taken out and washed 4 times with TBS-T buffer. After that, 15 μL of labeled antibody (anti-rabbit IgG) was added to 30 mL of TBS-T buffer, the membrane was immersed therein, and incubated at room temperature for 1 hour with stirring. The membrane was washed with TBS-T buffer three times for 10 minutes and finally with TBS buffer for 10 minutes. The resulting membrane was dried on a hot plate at 40° C. for 1 hour and imaged using an Amersham Typhoon scanner (manufactured by GEHC). The fluorescence intensity of was calculated. Using the DOL2.1 fluorescence intensity of comparative compound 1-IgG as a reference value, the ratio to this reference value was calculated and evaluated based on the following evaluation criteria. Table 3 summarizes the results.
In this test, an evaluation rank of "D" or higher for the fluorescence intensity is a pass.

- 蛍光強度の評価基準 -
A:基準値に対する蛍光強度の比が7.0倍以上
B:基準値に対する蛍光強度の比が4.0倍以上7.0倍未満
C:基準値に対する蛍光強度の比が2.5倍以上4.0倍未満
D:基準値に対する蛍光強度の比が1.5倍以上2.5倍未満
E:基準値に対する蛍光強度の比が1.2倍以上1.5倍未満
F:基準値に対する蛍光強度の比が0.8倍以上1.2倍未満
G:基準値に対する蛍光強度の比が0.8倍未満
- Evaluation criteria for fluorescence intensity -
A: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 7.0 times or more B: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 4.0 times or more and less than 7.0 times C: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 2.5 times or more Less than 4.0 times D: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 1.5 times or more and less than 2.5 times E: The ratio of fluorescence intensity to the reference value is 1.2 times or more and less than 1.5 times F: Relative to the reference value Ratio of fluorescence intensity is 0.8 times or more and less than 1.2 times G: Ratio of fluorescence intensity to reference value is less than 0.8 times

Figure 2022131357000036
Figure 2022131357000036

上記表3の結果から、以下のことがわかる。
上述の通り、本発明で規定する構造を有しない比較化合物2又は3を用いた標識抗体のドットブロット上における蛍光強度は、いずれも低かった(No.c32及びc33)。
これに対して、本発明の化合物1~5の標識抗体は、いずれも、上記比較標識抗体1の蛍光強度に対して1.5倍以上の蛍光強度を有し、優れた蛍光強度を示していた(No.c31に対するNo.301~305)。また、比較化合物1~3を用いた場合には、DOLの増加に伴って、自己会合による蛍光強度の低下がみられたのに対し、本発明の化合物1~5の標識抗体では、DOLの増加に伴う自己会合による蛍光強度の低下が効果的に抑制されていることがわかった(各No.301~305、c31~c33における、a~d間の蛍光強度の参照)。
なかでも、蛍光体部R間を結ぶ連結基上に親水性基を有し、さらに、一般式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部として、R及びRの少なくとも1つとR及びRの少なくとも1つとが、-(CH-CH-O)-で表される構造を含む構造部を有する本発明の化合物3~5は、ドットブロット上においてより優れた蛍光強度を示していた(No.301及び302に対するNo.303~305)。特に、蛍光体部R間を3価以上の連結基Mを用いて結合している本発明の化合物5を用いた標識抗体は、蛍光色素1分子中における蛍光体部Rの数に応じ、ドットブロット上においてより優れた蛍光強度を示していた(No.303及び304に対するNo.305)。
The results in Table 3 above show the following.
As described above, the fluorescence intensity on the dot blot of the labeled antibody using comparative compound 2 or 3, which does not have the structure defined by the present invention, was low (No. c32 and c33).
In contrast, all of the labeled antibodies of Compounds 1 to 5 of the present invention have a fluorescence intensity 1.5 times or more that of the comparative labeled antibody 1, showing excellent fluorescence intensity. (No. 301 to 305 against No. c31). In addition, when the comparative compounds 1 to 3 were used, a decrease in fluorescence intensity due to self-association was observed with an increase in DOL. It was found that the decrease in fluorescence intensity due to self-association accompanying the increase was effectively suppressed (see fluorescence intensity between a to d in Nos. 301 to 305 and c31 to c33).
Among them, the structure portion having a hydrophilic group on the linking group connecting the phosphor portions R and further comprising a cyanine dye represented by the general formula (III) has at least one of R 1 and R 2 and R Compounds 3 to 5 of the present invention, in which at least one of 3 and R 4 has a structure containing a structure represented by —(CH 2 —CH 2 —O) m —, exhibited superior fluorescence on dot blots. strength (Nos. 303-305 versus Nos. 301 and 302). In particular, the labeled antibody using the compound 5 of the present invention, which is bound between the phosphor moieties R using a linking group M having a valence of 3 or more, is a dot It showed better fluorescence intensity on the blot (No. 305 versus No. 303 and 304).

このように、一般式(I)又は(II)で表される本発明の化合物は、2つ以上の蛍光体部Rを-X-L-X-又は-X-L-M-L-X-で表される連結基で結合した化合物であって、上記Lが-C≡C-、アリーレン及びヘテロアリーレン基のうちの少なくとも2つを組合わせてなる2価の連結基であって、Xがエーテル結合、チオエーテル結合、アルキレン基、アミド結合、エステル結合又はアミノ結合であることにより、得られる標識生体物質に、溶液、メンブレン、ドットプロットのいずれの状態においても、優れた蛍光強度を付与することができる。 Thus, in the compounds of the present invention represented by general formula (I) or (II), two or more phosphor moieties R are -X-L-X- or -X-L-M-L-X A compound linked by a linking group represented by -, wherein L is a divalent linking group formed by combining at least two of -C≡C-, arylene and heteroarylene groups, and X is an ether bond, a thioether bond, an alkylene group, an amide bond, an ester bond, or an amino bond, the resulting labeled biological substance exhibits excellent fluorescence intensity in any state of solution, membrane, or dot plot. be able to.

Claims (12)

下記一般式(I)又は(II)で表される蛍光色素。
Figure 2022131357000037
式中、Mはt価の連結基を示し、tは3以上の整数である。
Lは、-C≡C-、アリーレン基及びヘテロアリーレン基のうちの少なくとも2つを組合わせてなる2価の連結基を示す。
Xは、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレン基、アミド結合、エステル結合又はアミノ結合を示す。
Rは、蛍光体部を示す。
A fluorescent dye represented by the following general formula (I) or (II).
Figure 2022131357000037
In the formula, M represents a t-valent linking group, and t is an integer of 3 or more.
L represents a divalent linking group formed by combining at least two of —C≡C—, an arylene group and a heteroarylene group.
X represents an ether bond, thioether bond, alkylene group, amide bond, ester bond or amino bond.
R indicates a phosphor portion.
前記Rが、キサンテン色素、ローダミン色素、クマリン色素、シアニン色素、ピレン色素、オキサジン色素、ピリジルオキサゾール色素及びピロメテン色素のうちの少なくとも1種の色素からなる構造部である、請求項1に記載の蛍光色素。 The fluorescence according to claim 1, wherein the R is a structural moiety consisting of at least one of xanthene dyes, rhodamine dyes, coumarin dyes, cyanine dyes, pyrene dyes, oxazine dyes, pyridyloxazole dyes and pyrromethene dyes. pigment. 前記蛍光色素が前記一般式(I)で表され、前記tが3であり、前記Mが下記いずれかの構造の連結基である、請求項1又は2に記載の蛍光色素。
Figure 2022131357000038
上記構造式中、*はLとの結合位置を示す。
3. The fluorescent dye according to claim 1, wherein said fluorescent dye is represented by said general formula (I), said t is 3, and said M is a linking group having any one of the following structures.
Figure 2022131357000038
In the above structural formula, * indicates the bonding position with L.
前記蛍光色素が前記一般式(I)で表され、前記tが4であり、前記Mが下記構造の連結基である、請求項1又は2に記載の蛍光色素。
Figure 2022131357000039
上記構造式中、*はLとの結合位置を示す。
3. The fluorescent dye according to claim 1, wherein said fluorescent dye is represented by said general formula (I), said t is 4, and said M is a linking group having the following structure.
Figure 2022131357000039
In the above structural formula, * indicates the bonding position with L.
前記Rのうちの少なくとも1つがカルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の蛍光色素。 The fluorescent dye according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of said R has a carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance. 前記L及びMのうちの少なくとも1つが水溶性置換基を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の蛍光色素。 The fluorescent dye according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of said L and M has a water-soluble substituent. 前記水溶性置換基が、カルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、ホスホノオキシ基、スルファモイル基及びポリオキシアルキレン基のうちの少なくとも1種である、請求項6に記載の蛍光色素。 7. The fluorescent dye according to claim 6, wherein said water-soluble substituent is at least one of a carboxy group, a sulfo group, a phosphono group, a phosphonooxy group, a sulfamoyl group and a polyoxyalkylene group. 前記Rがシアニン色素からなる構造部である、請求項1~7のいずれか1項に記載の蛍光色素。 The fluorescent dye according to any one of claims 1 to 7, wherein said R is a structural moiety comprising a cyanine dye. 前記シアニン色素が下記一般式(III)で表される、請求項8に記載の蛍光色素。
Figure 2022131357000040
式中、R~Rは、アルキル基又は-(CH-CH-O)-R21を示す。mは1~50であり、R21はアルキル基を示す。
11~R13は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基又はハロゲン原子を示し、隣接する基同士が互いに結合して5又は6員環を形成していてもよい。
22~R25及びR32~R35は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、スルホ基、スルファモイル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、ニトロ基又はハロゲン原子を示す。
41及びR42は、アルキル基又は-(CH-CH-O)-R21を示す。R21及びmは、前記のR21及びmと同義である。R41及びR42は互いに結合して環を形成していてもよい。
nは、1~3の整数である。
前記のR~R、R11~R13、R22~R25、R32~R35、R41又はR42のうちのいずれか1つにより、前記Xと結合する。
前記蛍光色素中における少なくとも1つの式(III)で表されるシアニン色素は、カルボキシ基又は生体物質に結合可能な置換基を有する。
ただし、式(III)で表されるシアニン色素からなる構造部は、中性の構造部である。
9. The fluorescent dye according to claim 8, wherein the cyanine dye is represented by the following general formula (III).
Figure 2022131357000040
In the formula, R 1 to R 4 represent an alkyl group or —(CH 2 —CH 2 —O) m —R 21 . m is 1 to 50, and R 21 represents an alkyl group.
R 11 to R 13 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an amino group or a halogen atom, and adjacent groups are bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring; You may have
R 22 to R 25 and R 32 to R 35 are hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, aryl group, sulfo group, sulfamoyl group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, acyloxy group, carbamoyl group, acylamino represents a radical, a nitro group or a halogen atom.
R 41 and R 42 represent an alkyl group or -(CH 2 -CH 2 -O) m -R 21 . R 21 and m are synonymous with R 21 and m above. R 41 and R 42 may combine with each other to form a ring.
n is an integer of 1-3.
Any one of R 1 to R 4 , R 11 to R 13 , R 22 to R 25 , R 32 to R 35 , R 41 or R 42 described above binds to X.
At least one cyanine dye represented by formula (III) in the fluorescent dye has a carboxy group or a substituent capable of binding to a biological substance.
However, the structural part composed of the cyanine dye represented by formula (III) is a neutral structural part.
前記R11~R13のうちのいずれか1つにより前記Xと結合する、請求項9に記載の蛍光色素。 10. The fluorescent dye according to claim 9, which binds to said X through any one of said R 11 to R 13 . 請求項1~10のいずれか1項に記載の蛍光色素と生体物質とが結合してなる標識生体物質。 A labeled biological substance obtained by binding the fluorescent dye according to any one of claims 1 to 10 to a biological substance. 前記生体物質がタンパク質、アミノ酸、核酸、糖鎖及びリン脂質のいずれかである請求項11に記載の標識生体物質。 12. The labeled biological material according to claim 11, wherein said biological material is any one of proteins, amino acids, nucleic acids, sugar chains and phospholipids.
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