JP2022543618A - 多重化のための化学発光化合物 - Google Patents

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Abstract

試料、例えば生体試料中の分析対象物質の存在を検出するために使用できる化合物、コンジュゲート及び方法が本明細書で開示される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2019年8月7日出願の米国仮特許出願第62/883,926号の利益を主張し、この内容は参照により本明細書に組み込まれる。
単一の試験において、1つの試料からの2つ以上の分析対象物質を多重化し、測定する能力は、インビトロ診断市場内で強く求められている。試験の多重化は、向上したスループット、結果ごとの時間短縮、及び消耗品の削減を可能にする。内部コストを低下させ、全体の利益を改善する可能性も存在する。1つの試験における複数のシグナルを識別する一方法は、レポーター分子の発光波長を介する。化学発光を使用して波長シフトを達成するために、レッドシフト発光波長を有するトリガー可能な(triggerable)化学発光化合物が望ましい。
(発明の簡単な要旨)
本開示は、式(I)の化合物、又はその塩
Figure 2022543618000002
[式中、Xは、-NH-又はジアミンリンカーであり、Yは、窒素、酸素、及び硫黄から選択され、Yが窒素であるとき、Rは、-SO-Aであり、Aは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、及びヘテロシクリルアルキルから選択され、Yが酸素又は硫黄であるとき、Rは存在せず、Qは、-SO-又は-CO-であり、L及びLはそれぞれ、アルキレン及びヘテロアルキレンから独立に選択され、Rは、-COOZ及び-CNから選択され、Zは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アリールオキシ、及びヘテロアルキルから選択され、R、R、R、R、R、R、R、及びRはそれぞれ、水素、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシ、スルホニル、ホスホリル、及びセレニルから独立に選択され、それぞれのアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アリールオキシ、ヘテロアルキル、アルキレン、及びヘテロアルキレンは、1、2、3、4、又は5個の置換基で独立に任意選択的に置換されている。]を提供する。
本開示は、式(II)のコンジュゲート、又はその塩
Figure 2022543618000003
[式中、Xは、-NH-又はジアミンリンカーであり、Yは、窒素、酸素、及び硫黄から選択され、Yが窒素であるとき、Rは、-SO-Aであり、Aは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、及びヘテロシクリルアルキルから選択され、Yが酸素又は硫黄であるとき、Rは存在せず、Qは、-SO-又は-CO-であり、Lは、アルキレン及びヘテロアルキレンから選択され、Lはリンカーであり、R、R、R、R、R、R、R、及びRはそれぞれ、水素、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシ、スルホニル、ホスホリル、及びセレニルから独立に選択され、結合メンバーは、標的分析対象物質に結合することが可能な分子であり、それぞれのアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アルキレン、及びヘテロアルキレンは、1、2、3、4、又は5個の置換基で独立に任意選択的に置換されている。]も提供する。
本開示は、前述のコンジュゲートを使用して、生体試料中の2つ以上の分析対象物質を検出する方法をさらに提供する。
アセトアミドリンカーを介して置換アクリジニウム部分に付着しているフルオレセインの5-及び6-異性体についての構造及び蛍光データを示す図である。 ピペラジンリンカーを介して置換アクリジニウム部分に付着しているフルオレセインの5-及び6-異性体についての構造及び蛍光データを示す図である。 様々なリンカーを介して置換アクリジニウム部分に付着しているローダミンの5/6-カルボキシ及び2-カルボキシ異性体についての構造及び蛍光データを示す図である。 様々な付着点を介してフルオロフォアに連結する置換アクリジニウム部分についての構造及び発光データを示す図である。 フルオロフォアが様々なリンカーを介して置換アクリジニウム部分に付着している化合物についての構造及び発光データを示す図である。 実施例78に記載されているサイトメガロウイルスIgG及びIgMの多重化アッセイの結果を示す図である。 実施例79に記載されているHIV抗原及び抗体の組合せの多重化アッセイの結果を示す図である。 実施例80に記載されているライム病IgG及びIgMの多重化アッセイの結果を示す図である。 実施例81に記載されている遊離T4及び甲状腺刺激ホルモンの組合せの多重化アッセイの結果を示す図である。
試料、例えば生体試料中の分析対象物質の存在を検出するために使用できる化合物、コンジュゲート及び方法が本明細書で開示される。化合物は、硬質なジアミンリンカーを介して連結するアクリジニウム部分及びフルオロフォアを含む。アクリジニウム部分の化学発光がトリガーされると、光出力は、付着したフルオロフォアの発光波長にシフトされ得る。化合物は、試料中の目的の分析対象物質に特異的に結合することが可能な分子にコンジュゲートし、その結果、分析対象物質の有無を判定できる。単一のアッセイにおける、異なるフルオロフォアを有する複数のコンジュゲートの使用は、単一の試験における1つの試料からの2つ以上の分析対象物質の検出を可能にし得、これは、インビトロ診断に特に有用であり得る。
化学発光は、20世紀中頃以来広範に研究されている。酵素に誘導される化学発光、生物発光、ペルオキシオキシレート(peroxyoxylate)という化学物質、及びアクリジニウムという化学物質はそれぞれ、化学反応を通して光を生成する能力により定義される化学発光システムの例である。化学発光及び生物発光の調査は、無数の出版物及び特許、並びにホタル及びチョウチンアンコウ(生物発光菌を介する)のよりよい理解、また商用製品、例えばケミカルライト及びイムノアッセイにつながった(Seligerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、1961年、47、1129~1134頁;Nealsonら、Microbiol.Rev.1979年、43(4)、496~518頁;Rauhut、Acc.Chem.Res.1969年、2(3)、80~87頁;Dodeigneら、Talanta、2000年、51、415~439頁)。化学発光の機構は、化学発光システムごとに異なるが、すべての理論は基底状態に緩和しつつ光子を放出する励起状態分子に帰結する。励起状態分子の性質は、放出される光子の発光波長を判定する。
化学発光種の発光波長を調節する能力は、イムノアッセイ多重化を含むいくつかの用途で有益である。調節可能な発光波長の化学発光の古典的な例は、様々な発光波長の発光団を使用して、分子間プロセスにて広域スペクトルのケミカルライトの色を生成できるケミカルライトである。励起されることが可能な分子を慎重に選択することにより、化学発光システムに対する発光波長を選択できる。シフト発光は、化学発光エネルギー又は電子移動プロセスを通して達成され得る。これらのプロセスは、Forster共鳴エネルギー移動(FRET)、Dexter電子移動、化学発光エネルギー移動(CRET)、及び化学的に開始される電子交換発光(chemically initiated electron exchange luminescence)(CIEEL)の変形を含む様々な仮定された機構を介して、分子間及び分子内の両方で機能することを示している。そのような分子内システムの例は、フルオロフォアタグ付きルシフェラーゼである酵素を使用するBRETに基づくシステム(Hiblotら、Angew.Chem.Int.Ed.2017年、56、14556~14560頁)、アダマンチルジオキセタンフルオロフォア構築体(Tsengら、J.Biomed.Sci.2015年、22(1)、4)、アクリジニウム標識量子ドット(Sklenarovaら、J.Lumin.2017年、184、235~241頁)、及びアクリジニウム標識DNAシステム(Browneら、Anal.Chem.2012年、84、9222~9229頁)を含む。アクリジニウムを化学開始剤、及び、分子内で連結するフルオロフォアエネルギー受容体として使用して、アクリジニウム/アクリドン化学発光のものからシフトする発光波長を生成して、エネルギー又は電子移動の現象を引き出すことが可能であり得る。
化学発光エネルギー/電子移動は、1960年代中頃以来研究されており、シフト発光を引き起こす機構に関して様々な仮説がある(Phillipsら、Nature、1967年、215、1163~1165頁;Freedら、J.Am.Chem.Soc.1971年、93(9)、2097~2102頁;米国特許第6156800号)。アクリジニウムが開始する電子/エネルギーの移動における有力な説は、開始剤(すなわちアクリジニウム)を受容体(すなわちフルオロフォア)に連結する部分の長さが、シフト発光管理の推進要因であるというものである。しかし、理論に束縛されることを望まないが、本発明者らは、開始剤(アクリジニウム)と受容体(フルオロフォア/発光団)の互いに対する配向は、シフト発光効率において重要な推進要因であり得る証拠を集めた。アクリジニウム部分とフルオロフォアとの間に硬質なジアミンリンカーを有する、本明細書に示されている化合物は、100%シフト発光を達成できる、すなわち、シフト発光の光出力が、アクリジニウム単体から予想されるものの100%であり、最適化したシステムでは、より狭い発光バンドで、光がほとんどからまったく観察されない。軌道整列の要件及び100%シフト発光の観察は、電子移動のDexter機構に役立つ(Turroら、Modern Molecular Photochemistry of Organic Molecules.University Science Books、Mill Valley、California、2010年;Dexter、J.Chem.Phys.1953年、21、836頁)。相対的なリンカーの長さは、離れた適正な配向を推進し得、又は分子の割合を限定する高い自由度を可能にし得、フルオロフォア及び開始剤が適正な配向で存在して移動を促進する距離に関して、役割を果たすと思われる。しかし、リンカーの長さは配向とは独立に、長いリンカーは正しい配向を生じるために畳む/曲げることができるが、短いリンカーは、好ましくない配向で2つの部分を保持し得ると考えることができる。したがって、リンカーの長さ自体はシフト発光を推進しない。さらに、リンカーのタイプ、フルオロフォアの付着点、及び開始剤の付着点はそれぞれ、部分配向に影響を及ぼし、したがって、シフト発光化学発光化合物の調製において重要な要因になり得る。
定義
本明細書で使用されている「含む(Comprise(s))」、「含む(include(s))」、「有する(having)」、「有する(has)」、「できる(can)」、「含有する(contain(s))」、及びそれらの変化形は、追加の作用又は構造の可能性を除外しないオープンエンドな移行句、用語又は単語を意図している。単数形「a」、「and」及び「the」は、文脈からそうでないと明らかに指示されない限り複数形の言及を含む。本開示は、はっきり明記されているかいないかを問わず、本明細書で提示される実施形態又は要素「を含む(comprising)」、「からなる(consisting of)」及び「から本質的になる(consisting essentially of)」他の実施形態も想定する。
本明細書の数字範囲の記述では、同一の精度で間に存在するそれぞれの介在数ははっきり想定される。例えば、6~9の範囲では、6及び9に加えて7及び8の数が想定され、6.0~7.0の範囲では、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、及び7.0の数がはっきり想定される。
特に定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術及び科学用語は、当業者により通例理解されるものと同じ意味を有する。不一致のケースでは、定義を含む本文書が優位である。好ましい方法及び材料は、以下に記載されているが、本明細書に記載されているものと同様又はそれに等しい方法及び材料は、本開示の実践又は試験に使用され得る。本明細書で言及されるすべての公報、特許出願、特許及び他の参考文献は、参照によりその全体を組み込む。本明細書で開示されている材料、方法、及び例は、例証に過ぎず、限定することを意図するものではない。
特定の官能基及び化学用語の定義について、より詳細に以下に記載する。本開示では、化学元素は、Periodic Table of the Elements、CAS version、Handbook of Chemistry and Physics、第75版、表紙裏に従って特定され、特定の官能基は、その中に記載されているように一般に定義される。さらに、有機化学の一般原則、並びに特定の官能部分及び反応性については、Sorrell、Organic Chemistry、第2版、University Science Books社、Sausalito、2006年;Smith, March’s Advanced Organic Chemistry:Reactions, Mechanism, and Structure、第7版、John Wiley & Sons, Inc.社、New York、2013年;Larock、Comprehensive Organic Transformations、第3版、John Wiley & Sons, Inc.社、New York、2018年;Carruthers、Some Modern Methods of Organic Synthesis、第3版、Cambridge University Press社、Cambridge、1987年に記載されており、これらのそれぞれの内容全体を参照により本明細書に組み込む。
本明細書で使用される場合、用語「アルキル」は、1~16個の炭素原子(C~C16アルキル)、例えば1~14個の炭素原子(C~C14アルキル)、1~12個の炭素原子(C~C12アルキル)、1~10個の炭素原子(C~C10アルキル)、1~8個の炭素原子(C~Cアルキル)、1~6個の炭素原子(C~Cアルキル)、又は1~4個の炭素原子(C~Cアルキル)を含む直鎖又は分枝状の飽和炭化水素鎖を意味する。アルキルの代表例としては、メチル、エチル、n-プロピル、iso-プロピル、n-ブチル、sec-ブチル、iso-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、n-ヘキシル、3-メチルヘキシル、2,2-ジメチルペンチル、2,3-ジメチルペンチル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、及びn-ドデシルが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「アルケニル」は、2~16個の炭素原子及び少なくとも1個の炭素-炭素二重結合を含む直鎖又は分枝状の炭化水素鎖を指す。アルケニルの代表例としては、エテニル、2-プロペニル、2-メチル-2-プロペニル、3-ブテニル、4-ペンテニル、5-ヘキセニル、2-ヘプテニル、2-メチル-1-ヘプテニル、及び3-デセニルが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「アルキニル」は、2~16個の炭素原子及び少なくとも1個の炭素-炭素三重結合を含む直鎖又は分枝状の炭化水素鎖を指す。アルキニルの代表例としては、エチニル、プロピニル、及びブチニルが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「アルキレン」は、1~10個の炭素原子(C~C10アルキレン)、例えば1~6個の炭素原子(C~Cアルキレン)の直鎖又は分枝鎖の炭化水素に由来する2価基を指す。アルキレンの代表例としては、-CH-、-CHCH-、-CH(CH)-、-CHCHCH-、-CHCH(CH)-、-CHCHCHCH-、-CHCH(CH)CH-、-CHCHCH(CH)-、-CHCHCHCHCH-、-CHCH(CH)CHCH-、-CH(CH)CHCHCH-、-CHCHCHCHCHCH-、-CHCHCH(CH)CHCH-、-CHCH(CH)CHCHCH-、及び-CH(CH)CHCHCHCH-が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「アルコキシ」は、酸素原子を通して親分子部分に付属している、本明細書に定義されるアルキル基を指す。アルコキシの代表例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、2-プロポキシ、ブトキシ及びtert-ブトキシが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「アリール」は、フェニル基、又は二環式又は三環式の芳香族縮合環系を指す。二環式縮合環系は、親分子部分に付属し、1つのフェニル基に縮合しているフェニル基によって例示される。三環式縮合環系は、親分子部分に付属し、他の2つのフェニル基に縮合しているフェニル基によって例示される。二環式アリールの代表例としては、ナフチルが挙げられるが、これに限定されない。三環式アリールの代表例としては、アントラセニル及びフェナントレニル(phenanthreneyl)が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「アリールアルキル」は、本明細書に定義されるアルキル基を通して親分子部分に付属している、本明細書に定義されるアリール基を指す。アリールアルキルの代表例としては、フェニルメチル(すなわち、ベンジル)及びフェニルエチルが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「アリールオキシ」は、酸素原子を通して親分子部分に付属している、本明細書で定義されているアリール基を意味する。
本明細書で使用される場合、用語「シクロアルキル」は、3~10個の炭素原子及び0個のヘテロ原子を含む飽和炭素環式環系を指す。シクロアルキルは、単環式、二環式、架橋、縮合、又はスピロ環式とすることができる。シクロアルキルの代表例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、アダマンチル、ビシクロ[1.1.1]ペンタニル、ビシクロ[2.2.1]ヘプタニル、ビシクロ[3.2.1]オクタニル、及びビシクロ[5.2.0]ノナニルが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「シクロアルケニル」は、少なくとも1個の炭素-炭素二重結合を含み、好ましくは1環当たり5~10個の炭素原子を有する非芳香族単環式又は多環式の炭素環式環系を意味する。例示的な単環式シクロアルケニル環としては、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル、及びビシクロ[2.2.1]ヘプテニルが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「シクロアルキルアルキル」は、本明細書に定義されるアルキレン基を通して親分子部分に付属している、本明細書に定義されるシクロアルキル基を指す。シクロアルキルアルキルの代表例としては、シクロヘキシルメチルが挙げられるが、これに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「ジアミンリンカー」は、各端部にアミン官能基(-NH-又は-NR-)を有するリンカー部分を指す。ジアミンリンカーは、線状、分枝状、又は環式とすることができる。
本明細書で使用される場合、用語「ハロゲン」又は「ハロ」は、F、Cl、Br、又はIを意味する。
本明細書で使用される場合、用語「ハロアルキル」は、1個以上の水素原子がハロゲンによって置き換えられている、本明細書に定義されるアルキル基を意味する。例えば、1、2、3、4、5、6、7若しくは8個の水素原子がハロゲンによって置き換えられてもよく、又はすべての水素原子がハロゲンによって置き換えられてもよい。ハロアルキルの代表例としては、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、クロロメチル、ジクロロメチル、トリクロロメチル、2-フルオロエチル、2,2-ジフルオロエチル、2,2,2-トリフルオロエチル、ペルフルオロエチル、2-フルオロ-2-メチルプロピル、及び3,3,3-トリフルオロプロピルが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「ハロアルコキシ」は、本明細書に定義される少なくとも1つのハロアルキル基が酸素原子を通して親分子部分に付属していることを意味する。ハロアルコキシの代表例としては、トリフロオロメトキシが挙げられるが、これに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「ヘテロアルキル」は、少なくとも1個の炭素原子が例えばN、O、P、又はSなどのヘテロ原子で置き換えられた、本明細書に定義されるアルキル基を指す。ヘテロアルキルの代表例としては、アルキルエーテル、第二級及び第三級アルキルアミン、アミド、並びにアルキルスルフィドが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「ヘテロアルキレン」は、少なくとも1個の炭素原子が例えばN、O、P、又はSなどのヘテロ原子で置き換えられた、本明細書に定義されるアルキレン基を指す。ヘテロアルキレン基の代表例としては、ポリエチレンオキシド及びポリプロピレンオキシド鎖、ポリエチレンイミン基などが挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「ヘテロアリール」は、芳香族単環式環又は芳香族二環式環系又は芳香族三環式環系を指す。芳香族単環式環は、N、O、及びSからなる群から独立に選択される少なくとも1個のヘテロ原子(例えば、O、S、及びNから独立に選択される1、2、3、又は4個のヘテロ原子)を含む5又は6員環である。5員芳香族単環式環は2個の二重結合を有し、6員芳香族単環式環は3個の二重結合を有する。二環式ヘテロアリール基は、本明細書に定義される単環式アリール基又は本明細書に定義される単環式ヘテロアリール基に縮合している単環式ヘテロアリール環によって例示される。三環式ヘテロアリール基は、本明細書に定義される単環式アリール基又は本明細書に定義される単環式ヘテロアリール基から独立に選択される2つの環に縮合している単環式ヘテロアリール環によって例示される。単環式ヘテロアリールの代表例としては、ピリジニル(ピリジン-2-イル、ピリジン-3-イル、ピリジン-4-イルを含む)、ピリミジニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピロリル、ベンゾピラゾリル、1,2,3-トリアゾリル、1,3,4-チアジアゾリル、1,2,4-チアジアゾリル、1,3,4-オキサジアゾリル、1,2,4-オキサジアゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、チエニル、フラニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、1,2,4-トリアジニル、及び1,3,5-トリアジニルが挙げられるが、これらに限定されない。二環式ヘテロアリールの代表例としては、ベンゾイミダゾリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサジアゾリル、ベンゾピラゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチエニル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾオキサジアゾリル、ベンゾオキサゾリル、クロメニル、イミダゾピリジン、イミダゾチアゾリル、インダゾリル、インドリル、イソベンゾフラニル、イソインドリル、イソキノリニル、ナフチリジニル、プリニル、ピリドイミダゾリル、キナゾリニル、キノリニル、キノキサリニル、チアゾロピリジニル、チアゾロピリミジニル、チエノピロリル、及びチエノチエニルが挙げられるが、これらに限定されない。三環式ヘテロアリールの代表例としては、ジベンゾフラニル及びジベンゾチエニルが挙げられるが、これらに限定されない。単環式、二環式、及び三環式ヘテロアリールは、環内に含まれている任意の炭素原子又は任意の窒素原子を通して親分子部分に連結されている。
本明細書で使用される場合、用語「ヘテロアリールアルキル」は、本明細書に定義されるアルキレン基を通して親分子部分に付属している、本明細書に定義されるヘテロアリール基を指す。ヘテロアリールアルキルの代表例としては、フル-3-イルメチル、1H-イミダゾール-2-イルメチル、1H-イミダゾール-4-イルメチル、1-(ピリジン-4-イル)エチル、ピリジン-3-イルメチル、6-クロロピリジン-3-イルメチル、ピリジン-4-イルメチル、(6-(トリフルオロメチル)ピリジン-3-イル)メチル、(6-(シアノ)ピリジン-3-イル)メチル、(2-(シアノ)ピリジン-4-イル)メチル、(5-(シアノ)ピリジン-2-イル)メチル、(2-(クロロ)ピリジン-4-イル)メチル、ピリミジン-5-イルメチル、2-(ピリミジン-2-イル)プロピル、チエン-2-イルメチル、及びチエン-3-イルメチルが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「ヘテロ環」又は「ヘテロ環式の」は、単環式ヘテロ環、二環式ヘテロ環、又は三環式ヘテロ環を意味する。単環式ヘテロ環は、O、N、及びSからなる群から独立に選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含む3、4、5、6、7、又は8員環である。3又は4員環は、0又は1個の二重結合、並びにO、N、及びSからなる群から選択される1個のヘテロ原子を含む。5員環は、0又は1個の二重結合、並びにO、N及びSからなる群から選択される1、2又は3個のヘテロ原子を含む。6員環は、0、1又は2個の二重結合、並びにO、N、及びSからなる群から選択される1、2、又は3個のヘテロ原子を含む。7及び8員環は、0、1、2、又は3個の二重結合、並びにO、N、及びSからなる群から選択される1、2、又は3個のヘテロ原子を含む。単環式ヘテロ環の代表例としては、アゼチジニル、アゼパニル、アジリジニル、ジアゼパニル、1,3-ジオキサニル、1,3-ジオキソラニル、1,3-ジチオラニル、1,3-ジチアニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、イソチアゾリニル、イソチアゾリジニル、イソオキサゾリニル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、オキサジアゾリニル、オキサジアゾリジニル、オキサゾリニル、オキサゾリジニル、オキセタニル、ピペラジニル、ピペリジニル、ピラニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、ピロリニル、ピロリジニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロピリジニル、テトラヒドロチエニル、チアジアゾリニル、チアジアゾリジニル、1,2-チアジナニル、1,3-チアジナニル、チアゾリニル、チアゾリジニル、チオモルホリニル、1,1-ジオキシドチオモルホリニル(チオモルホリンスルホン)、チオピラニル、及びトリチアニルが挙げられるが、これらに限定されない。二環式ヘテロ環は、フェニル基に縮合している単環式ヘテロ環、又は単環式シクロアルキルに縮合している単環式ヘテロ環、又は単環式シクロアルケニルに縮合している単環式ヘテロ環、又は単環式ヘテロ環に縮合している単環式ヘテロ環、又はスピロヘテロ環基、あるいは環の非隣接の2個の原子が1、2、3、若しくは4個の炭素原子のアルキレン架橋又は2、3、若しくは4個の炭素原子のアルケニレン架橋によってリンクされている架橋単環式ヘテロ環系である。二環式ヘテロ環の代表例としては、ベンゾピラニル、ベンゾチオピラニル、クロマニル、2,3-ジヒドロベンゾフラニル、2,3-ジヒドロベンゾチエニル、2,3-ジヒドロイソキノリン、2-アザスピロ[3.3]ヘプタン-2-イル、アザビシクロ[2.2.1]ヘプチル(2-アザビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-イルを含む)、2,3-ジヒドロ-1H-インドリル、イソインドリニル、オクタヒドロシクロペンタ[c]ピロリル、オクタヒドロピロロピリジニル、及びテトラヒドロイソキノリニルが挙げられるが、これらに限定されない。三環式ヘテロ環は、フェニル基に縮合している二環式ヘテロ環、又は単環式シクロアルキルに縮合している二環式ヘテロ環、又は単環式シクロアルケニルに縮合している二環式ヘテロ環、又は単環式ヘテロ環に縮合している二環式ヘテロ環、あるいは二環式環の非隣接の2個の原子が1、2、3、若しくは4個の炭素原子のアルキレン架橋又は2、3、若しくは4個の炭素原子のアルケニレン架橋によってリンクされている二環式ヘテロ環によって例示される。三環式ヘテロ環の例としては、オクタヒドロ-2,5-エポキシペンタレン、ヘキサヒドロ-2H-2,5-メタノシクロペンタ[b]フラン、ヘキサヒドロ-1H-1,4-メタノシクロペンタ[c]フラン、アザ-アダマンタン(1-アザトリシクロ[3.3.1.13,7]デカン)、及びオキサ-アダマンタン(2-オキサトリシクロ[3.3.1.13,7]デカン)が挙げられるが、これらに限定されない。単環式、二環式、及び三環式ヘテロ環は、環内に含まれている任意の炭素原子又は任意の窒素原子を通して親分子部分に連結されている。
本明細書で使用される場合、用語「ヘテロシクリルアルキル」は、本明細書に定義されるアルキレン基を通して親分子部分に付属している、本明細書に定義されるヘテロシクリル基を指す。ヘテロシクリルアルキルの代表例としては、ピペリジン-4-イルメチル、ピペラジン-1-イルメチル、3-メチル-1-ピロリジン-1-イルブチル、(1R)-3-メチル-1-ピロリジン-1-イルブチル、(1S)-3-メチル-1-ピロリジン-1-イルブチル、及び3-モルホリノプロピルが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、用語「ヒドロキシ」は、-OH基を意味する。
本明細書で使用される場合、用語「ヒドロキシアルキル」は、少なくとも1つのヒドロキシ基で置換されている、本明細書に定義されるアルキル基を指す。ヒドロキシアルキルの代表例としては、ヒドロキシメチル、2-ヒドロキシエチル、3-ヒドロキシプロピル、2,3-ジヒドロキシプロピル、2,3-ジヒドロキシペンチル、4-ヒドロキシブチル、2-エチル-4-ヒドロキシヘプチル、3,4-ジヒドロキシブチル、及び5-ヒドロキシペンチルが挙げられるが、これらに限定されない。
場合によって、基(例えば、アルキル、アルコキシ、又はシクロアルキル)中の炭素原子の数は、接頭辞「Cx~Cy-」(ここで、xは基中の炭素原子の最小数であり、yは基中の炭素原子の最大数である)によって示される。したがって、例えば「C~C-アルキル」は、1~3個の炭素原子を含むアルキル基を指す。
用語「置換基」は、指示された基の原子に置換されている基を指す。
基又は部分が置換され得るとき、用語「置換された」は、「置換された」を使用する表現において指示された基の1個以上(例えば、1、2、3、4、5、又は6個;一部の実施形態では、1、2、又は3個;他の実施形態では、1又は2個)の水素が、記載された指示基の選択されたもの又は当業者に公知である好適な基(例えば、以下に記載される基の1つ以上)で置き換えられ得ることを示す。置換基としては、ハロゲン、=O、=S、シアノ、ニトロ、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ハロアルコキシ、ヘテロアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロアリールアルキル、アリールアルキル、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルキレン、アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アシルアミノ、アミノアルキル、アリールアミノ、スルホニルアミノ、スルフィニルアミノ、スルホニル、アルキルスルホニル、アリールスルホニル、アミノスルホニル、スルフィニル、カルボキシ(-COOH)、ケトン、アミド、カルバメート、ホスホリル、セレニル、及びアシルが挙げられるが、これらに限定されない。
化合物
式(I)の化合物、又はその塩
Figure 2022543618000004
[式中、Xは、-NH-又はジアミンリンカーであり、Yは、窒素、酸素、及び硫黄から選択され、Yが窒素であるとき、Rは、-SO-Aであり、Aは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、及びヘテロシクリルアルキルから選択され、Yが酸素又は硫黄であるとき、Rは存在せず、Qは、-SO-又は-CO-であり、L及びLはそれぞれ、アルキレン及びヘテロアルキレンから独立に選択され、Rは、-COOZ及び-CNから選択され、Zは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アリールオキシ、及びヘテロアルキルから選択され、R、R、R、R、R、R、R、及びRはそれぞれ、水素、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシ、スルホニル、ホスホリル、及びセレニルから独立に選択され、それぞれのアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アリールオキシ、ヘテロアルキル、アルキレン、及びヘテロアルキレンは、1、2、3、4、又は5個の置換基で独立に任意選択的に置換されている。]が、本明細書で開示される。
X基は、-NH-又はジアミンリンカーである。一部の実施形態では、Xは-NH-である。一部の実施形態では、Xはジアミンリンカーである。一部の実施形態では、ジアミンリンカーは、式-NR’-L’-NR’’-を有することができ、式中、R’及びR’’はそれぞれ、水素及びメチルから独立に選択され、L’は、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、及びシクロアルケニレンから選択される。一部の実施形態では、ジアミンリンカーは、環式ジアミンリンカー(例えば、単環式又は二環式のジアミンリンカー)とすることができる。一部の実施形態では、ジアミンリンカーは、硬質なジアミンリンカーとすることができる。例示的な硬質なジアミンリンカーは、以下
Figure 2022543618000005
を含む。
一部の実施形態では、Xは、
Figure 2022543618000006
から選択される。
一部の実施形態では、Xは、
Figure 2022543618000007
である。
Y基は、窒素、酸素、及び硫黄から選択され、Yが窒素であるとき、Rは-SO-Aであり、Aは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、及びヘテロシクリルアルキルから選択され、Yが酸素又は硫黄であるとき、Rは存在しない。
一部の実施形態では、Yは窒素であり、Rは-SO-Aである。一部の実施形態では、Aはアリールである。一部の実施形態では、Aはフェニルである。一部の実施形態では、Aは非置換である又はC~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、及びアミノから選択される1、2、3、4、若しくは5個の置換基で置換されている。一部の実施形態では、Aは、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、及びアミノから選択される1個の置換基で置換されているフェニルである。一部の実施形態では、Aは、C~Cアルキルから選択される1個の置換基で置換されているフェニルである。一部の実施形態では、Aは、1個のメチル基で置換されているフェニルである。一部の実施形態では、Aはp-トリルである。
は、-COOZ及び-CNから選択され、Zは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アリールオキシ、及びヘテロアルキルから選択される。一部の実施形態では、Rは-COOZである。一部の実施形態では、Zは、水素及びC~Cアルキルから選択される。一部の実施形態では、Zは水素である。
一部の実施形態では、Qは-CO-である。一部の実施形態では、Qは-SO-である。
及びLはそれぞれ、アルキレン及びヘテロアルキレンから独立に選択される。一部の実施形態では、L及びLはそれぞれ独立にC~C-アルキレンである。一部の実施形態では、Lは-CHCHCH-である。一部の実施形態では、Lは-CHCHCH-である。
一部の実施形態では、R、R、R、R、R、R、R、及びRはそれぞれ水素である。
一部の実施形態では、化合物は、式(Ia)の化合物、又はその塩
Figure 2022543618000008
[式中、それぞれのRは独立に、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシ、スルホニル、ホスホリル、及びセレニルからなる群から選択され、mは、0、1、2、3、4又は5であり、nは1、2、3、4、5又は6である。]である。
一部の実施形態では、mは、1又は2である。一部の実施形態では、mは1である。一部の実施形態では、mは1であり、RはC~Cアルキルである。一部の実施形態では、mは1であり、Rはメチルである。一部の実施形態では、nは3である。
一部の実施形態では、化合物は、式(Ib)の化合物、又はその塩
Figure 2022543618000009
である。
本明細書における式(I)の化合物への言及はいずれも、はっきりと記載されていようといまいと式(Ia)又は式(Ib)の化合物への言及でもあると解釈されるべきである。
一部の実施形態では、式(I)、式(Ia)、又は式(Ib)の化合物のいずれにおいても、フルオロフォアは、フルオレセイン、ローダミン、ホウ素-ジピロメテン、シアニン、オキサジン、チアジン、クマリン、ナフタルイミド、ロドール、ナフタレン、スクアライン、ポルフィリン、フラビン、及びランタニド系染料から選択される。
好適なフルオロフォアとしては、QUASAR(登録商標)染料(Biosearch Technologies社、Novato、Calif.から入手可能)、フルオレセイン及びフルオレセイン染料(例えば、フルオレセインイソチオシアナート又はFITC、ナフトフルオレセイン、4’,5’-ジクロロ-2’,7’-ジメトキシ-フルオレセイン、6-カルボキシフルオレセイン(例えば、FAM)、VIC、NED、カルボシアニン、メロシアニン、スチリル染料、オキソノール染料、フィコエリトリン、エリトロシン、エオシン、ローダミン染料(例えば、カルボキシテトラメチルローダミン又はTAMRA、カルボキシローダミン6G、カルボキシ-X-ローダミン(ROX)、リッサミンローダミンB、ローダミン6G、ローダミングリーン、ローダミンレッド、テトラメチルローダミン又はTMR)、クマリン及びクマリン染料(例えば、メトキシクマリン、ジアルキルアミノクマリン、ヒドロキシクマリン及びアミノメチルクマリン又はAMCA)、オレゴングリーン染料(例えば、オレゴングリーン488、オレゴングリーン500、オレゴングリーン514)、テキサスレッド、テキサスレッド-X、SPECTRUM RED(商標)、SPECTRUM GREEN(商標)、シアニン染料(例えば、CY-3(商標)、CY-5(商標)、CY-3.5(商標)、CY-5.5(商標))、アレクサフルオル染料(例えば、アレクサフルオル350、アレクサフルオル488、アレクサフルオル532、アレクサフルオル546、アレクサフルオル568、アレクサフルオル594、アレクサフルオル633、アレクサフルオル660及びアレクサフルオル680)、BODIPY染料(例えば、BODIPY FL、BODIPY R6G、BODIPY TMR、BODIPY TR、BODIPY 530/550、BODIPY 558/568、BODIPY 564/570、BODIPY 576/589、BODIPY 581/591、BODIPY 630/650、BODIPY 650/665)、IR染料(例えば、IRD40、IRD 700、IRD 800)などが挙げられるが、これらに限定されない。使用することができる他の好適な蛍光染料並びに蛍光染料をプローブなどのオリゴヌクレオチドにリンクさせる又は組み込む方法の例は、RP Haugland、「The Handbook of Fluorescent Probes and Research Chemicals」、Publisher, Molecular Probes, Inc.社、Eugene, Oreg.(1992年6月))で見ることができる。蛍光染料及び標識キットは、例えばAmersham Biosciences, Inc.社(Piscataway, N.J.)、Molecular Probes Inc.社(Eugene, Oreg.)、及びNew England Biolabs Inc.社(Beverly, Mass.)から市販されている。
当業者が理解するように、フルオロフォアは、フルオロフォアにある1つの反応性部分と分子の残部にある1つの反応性部分の2つの反応性部分の反応を経由して分子に付着され得る。例えば、多くの市販フルオロフォアは、反応性官能基、例えばカルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、マレイミド、又はスクシンイミジル、ペンタフルオロフェニル若しくはテトラフルオロフェニルエステルなどのエステルで入手可能である。フルオロフォアは、分子の残部上の官能基と反応する反応性基を含むように選択され得る。例えば、フルオロフォアイソチオシアネート又はフルオロフォアスクシンイミジルエステルは、アミン基と反応することができる。本明細書に開示される分子を記載するときに使用される用語「フルオロフォア」は、蛍光部分自体と、蛍光部分を分子の残部に連結させる働きをする任意のリンキング原子を両方含むことが理解される。
一部の実施形態では、フルオロフォアは、
Figure 2022543618000010
Figure 2022543618000011
Figure 2022543618000012
から選択される。
本明細書に記載される化合物について、基及びその置換基は、選択及び置換によって、例えば転位、環化、脱離などによる変化を自発的には受けない安定な化合物が生じるように、原子及び置換基の許容原子価に従って選択され得る。
化合物は、不斉又はキラル中心が存在する立体異性体として存在することができる。立体異性体は、キラル炭素原子の周りの置換基の立体配置に応じて「R」又は「S」である。本明細書で用語「R」及び「S」は、IUPAC 1974 Recommendations for Section E, Fundamental Stereochemistry, in Pure Appl. Chem.、1976、45:13-30に定義される立体配置である。本開示は、様々な立体異性体及びそれらの混合物を考慮し、これらは、本発明の範囲内に具体的に含まれる。立体異性体は、エナンチオマー及びジアステレオマー及びエナンチオマー又はジアステレオマーの混合物を含む。化合物の個々の立体異性体は、不斉又はキラル中心を含む市販の出発物質から合成することによって、又はラセミ混合物の調製後、当業者に周知の分割方法を行うことによって調製され得る。これらの分割方法は、(1)Furniss、Hannaford、Smith、及びTatchell、「Vogel’s Textbook of Practical Organic Chemistry」、第5版(1989)、Longman Scientific & Technical社、Essex CM20 2JE, Englandに記載されているように、エナンチオマーの混合物のキラル補助物への付着、得られたジアステレオマー混合物の再結晶若しくはクロマトグラフィーによる分離、及び補助物からの光学純粋な生成物の任意選択な遊離、又は(2)光学エナンチオマーの混合物のキラルクロマトグラフ用カラムによる直接分離、又は(3)分別再結晶方法によって例示される。
化合物は互変異性形及び幾何異性体を有することができ、これらはまた本発明の態様を構成することを理解すべきである。
本開示は、1個以上の原子が自然界に通常見られる原子質量又は質量数と異なる原子質量又は質量数を有する原子によって置き換えられていること以外は、式(I)で記載されているものと同一である同位体標識化合物も含む。本発明の化合物に含まれるのに適している同位体の例は、水素、炭素、窒素、酸素、リン、硫黄、フッ素、及び塩素、例えばそれぞれH、H、13C、14C、15N、18O、17O、31P、32P、35S、18F、及び36Clであるが、これらに限定されない。より重い同位体、例えば重水素、すなわちHによる置換は、代謝安定性の向上、例えばインビボ半減期の増大から生じるいくつかの利点をもたらすことができ、したがって一部の状況では好ましいことがある。化合物は、医用画像処理及びポジトロン放出断層撮影(PET)研究のためにポジトロン放出同位体を組み入れ、受容体の分布を決定することができる。式(I)の化合物に組み入れることができる好適なポジトロン放出同位体は、11C、13N、15O、及び18Fである。式(I)の同位体標識化合物は、一般に、当業者に公知の従来の技法又は非同位体標識試薬の代わりに適切な同位体標識試薬を使用する添付の実施例に記載されているものと類似している方法によって調製され得る。
本明細書に開示される化合物は、塩の形をとることができる。塩は、化合物の最終の単離及び精製時に、又は別々に、例えば化合物の塩基性基(例えば、アミノ基)を好適な酸と反応させることによって、若しくは化合物の酸性基(例えば、カルボン酸基)を好適な塩基と反応させることによって調製され得る。
酸塩は、化合物の最終の単離及び精製時に、又は別々に、化合物の好適な基、例えばアミノ基を好適な酸と反応させることによって調製され得る。例えば、化合物は、メタノールや水などこれらに限定されないが好適な溶媒に溶解され、少なくとも1当量の酸、例えば塩酸で処理され得る。得られた塩は沈殿し、減圧下における濾過及び乾燥によって単離され得る。あるいは、溶媒及び過剰の酸を減圧下で除去して、塩を得ることができる。代表的な塩としては、酢酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、クエン酸塩、アスパラギン酸塩、安息香酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、硫酸水素塩、酪酸塩、ショウノウ酸塩、カンファースルホン酸塩、ジグルコン酸塩、グリセロリン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、ギ酸塩、イセチオン酸塩、フマル酸塩、乳酸塩、マレイン酸塩、メタンスルホン酸塩、ナフチレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、シュウ酸塩、パモ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、3-フェニルプロピオン酸塩、ピクリン酸塩、シュウ酸塩、マレイン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、トリクロロ酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩、グルタミン酸塩、パラ-トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、リン酸塩などが挙げられる。化合物のアミノ基は、またメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ラウリル、mスチル、ステアリルなどのアルキルクロリド、ブロミド及びヨージドで四級化され得る。
塩基性付加塩は、開示された化合物の最終の単離及び精製時に、カルボキシル基と好適な塩基、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、若しくはアルミニウムなどの金属カチオンの水酸化物、炭酸塩、又は炭酸水素塩、又は有機第一級、第二級、若しくは第三級アミンの反応により調製され得る。第四級アミン塩、例えばメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジエチルアミン、エチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、N,N-ジメチルアニリン、N-メチルピペリジン、N-メチルモルホリン、ジシクロヘキシルアミン、プロカイン、ジベンジルアミン、N,N-ジベンジルフェネチルアミン、1-エフェナミン及びN,N’-ジベンジルエチレンジアミン、エチレンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、ピペリジン、ピペラジンなどに由来するものが調製され得る。
式(I)の化合物は、Adamczykら、J. Org. Chem.、1998, 63(16), 5636-5639によって記載されている化合物カルボキシプロピルスルホプロピル-アクリジニウム(CPSP-アクリジニウム、9-[N-トシル-N-(3-カルボキシプロピル)]-10-(3-スルホプロピル)アクリジニウムカルボキサミド)を出発物とするスキーム1に例示されるものを含めて様々な方法によって合成され得る。
Figure 2022543618000013
当業者は、スキーム1が特定の置換基(例えば、R、R、L、L、X、及びY基)を有するいくつかの化合物の合成を例示するが、対応する位置に他の基を有する化合物が同様にして調製され得ることを理解する。
合成経路の反応条件、試薬及び順序の適切な操作、反応条件と適合性があるはずがない任意の化学官能性の保護、並びに方法の反応順序で好適な点における脱保護を含めて、ルーチンの実験法は、本開示の範囲に含まれる。好適な保護基及びそのような好適な保護基を使用して異なる置換基を保護及び脱保護する方法は、当業者に周知である。それらの例は、PGM Wuts及びTW Greene、Greene’s book titled Protective Groups in Organic Synthesis (第4版)、John Wiley & Sons社、NY(2006)に見ることができ、これは、全体として参照により本明細書に組み込まれる。本開示の化合物の合成は、本明細書に記載される合成スキーム及び具体例に記載されているものと類似している方法によって実施され得る。
開示された化合物の光学活性形が必要とされるとき、(例えば、好適な反応ステップの不斉誘導によって調製された)光学活性出発物質を使用する本明細書に記載される手順の1つを実施することによって、又は標準手順(クロマトグラフ分離、再結晶又は酵素分割など)を使用する化合物若しくは中間体の立体異性体の混合物の分割によって得ることができる。
同様に、化合物の純粋な幾何異性体が必要とされるとき、純粋な幾何異性体を出発物質として使用する上記の手順の1つを実施することによって、又はクロマトグラフ分離などの標準手順を使用する化合物若しくは中間体の幾何異性体の混合物の分割によって得ることができる。
記載されている合成スキーム及び具体例は例示であり、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきでなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲に定義されると理解され得る。合成法及び具体例のすべての代替、修正、及び均等形態は、特許請求の範囲に含まれる。
コンジュゲート
式(II)のコンジュゲート
Figure 2022543618000014
[式中、Xは、-NH-又はジアミンリンカーであり、Yは、窒素、酸素、及び硫黄から選択され、Yが窒素であるとき、Rは、-SO-Aであり、Aは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、及びヘテロシクリルアルキルから選択され、Yが酸素又は硫黄であるとき、Rは存在せず、Qは、-SO-又は-CO-であり、Lは、アルキレン及びヘテロアルキレンから選択され、Lはリンカーであり、R、R、R、R、R、R、R、及びRはそれぞれ、水素、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシ、スルホニル、ホスホリル、及びセレニルから独立に選択され、結合メンバーは、標的分析対象物質に結合することが可能な分子であり、それぞれのアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アルキレン、及びヘテロアルキレンは、1、2、3、4、又は5個の置換基で独立に任意選択的に置換されている。]も本明細書で開示される。
X、Y、R、A、L、R、R、R、R、R、R、R、R基、及びフルオロフォアは、式(I)について以上に記載されているものと同一である。式(I)の化合物について以上に記載されている任意の基又は基の組合せは、式(II)の化合物にも含まれ得る。
式(II)の化合物では、Lはリンカーである。多種多様なリンカーは、式(II)の化合物において使用され得る。一部の実施形態では、リンカーは共有結合とすることができる。一部の実施形態では、リンカーは、C~C40アルキレンリンカーなどのアルキレンリンカー、例えばC~C30、C~C20、C~C12、C~C10、~C、C~C、又はC~Cアルキレンリンカーとすることができる。例えば、リンカーは、C、C、C、C、C、C、C、C、C、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30、C31、C32、C33、C34、C35、C36、C37、C38、C39、又はC40アルキレンリンカーとすることができる。
一部の実施形態では、リンカーは、ポリエチレングリコールリンカーなどヘテロアルキレンリンカーとすることができる。そのようなリンカーは、式-(CHCHO)n1-CHCH-を有することができ、式中、n1は1~20の整数である。例えば、一部の実施形態では、n1は、1~20、1~18、1~16、1~14、1~12、1~10、1~9、1~8、1~7、1~6、1~5、又は1~4の整数である。一部の実施形態では、n1は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20である。
一部の実施形態では、リンカーは、E部分を含むことができ、ここで、Eは、2つの反応性基間の反応の生成物である。例えば、E基は、アミド、エステル、カルバメート、トリアゾール、スルホンアミド、ホスホルアミド、ホスフェート、又はスルフェートとすることができる。
結合メンバーは、本明細書に記載されている方法において目的の分析対象物質を検出するために使用できる分子である。「結合メンバー」、「特異的結合パートナー」、及び「特異的結合メンバー」という用語は、本明細書で互換的に使用され、他の分子の実質的に少ない認識と比較して、他の分子を特異的に認識する2つ以上の異なる分子の1つを指す。「特異的に結合する」又は「結合特異性」とは、結合メンバーが、試料の分析対象物質分子と他の成分又は汚染物質を区別するのに十分な特異性を有する分析対象物質分子を結合することを意味する。当業者によって理解されているように、適切な特異的結合メンバーは、分析される分析対象物質によって決定される。
多種多様な標的分子のための結合メンバーが公知であり、又は公知の技法を使用して容易に見出す若しくは開発することができる。例えば、標的分析対象物質がタンパク質であるとき、結合メンバーとしては、タンパク質、特に抗体又はそれらの断片(例えば、抗原結合性断片(Fab)、Fab’断片、F(ab’)断片)、組換え抗体、キメラ抗体、単鎖Fv(「scFv」)、単鎖抗体、単一ドメイン抗体、例えばラクダ科の動物に由来する可変重鎖ドメイン(「VHH」;「VHH断片」とも呼ばれる)(VHH及びそれらを作製する方法については、Gottlinら、Journal of Biomolecular Screening、14:77-85(2009)に記載されている)、組換えVHH単一ドメイン抗体、ジスルフィド連結Fv(「sdFv」)、抗イディオタイプ(「抗Id」)抗体、及び上記のいずれかの機能的に活性なエピトープ結合断片、全長ポリクローナル又はモノクローナル抗体、抗体様断片など、他のタンパク質、例えば受容体タンパク質、タンパク質A、又はタンパク質Cを挙げることができる。分析対象物質がステロイド、ビリン、レチノイド、又は脂質などの低分子である実施形態では、第1及び/又は第2の結合メンバーは、足場タンパク質(例えば、リポカリン)又は受容体とすることができる。場合によって、タンパク質分析対象物質のための結合メンバーは、ペプチドとすることができる。例えば、標的分析対象物質が酵素であるとき、好適な結合メンバーとしては、ペプチド、低分子などとすることができる酵素基質及び/又は酵素阻害薬を挙げることができる。場合によって、標的分析対象物質がリン酸化種であるとき、結合メンバーはホスフェート結合剤を含むことができる。例えば、ホスフェート結合剤は、金属イオン親和性媒体を含むことができる(例えば、米国特許第7,070,921号及び米国特許出願公開第2006/0121544号を参照のこと)。他の実施形態では、結合メンバーは、ビタミン、栄養素、栄養素代謝産物、核酸、炭水化物、デンドリマー、樹枝状構造、糖タンパク質、抗原、受容体、酵素、医薬品(例えば、抗生物質)又は乱用薬物であり得る。
ある特定の場合では、特異的結合メンバーは、アプタマー、例えば米国特許第5,270,163号;同第5,475,096号;同第5,567,588号;同第5,595,877号;同第5,637,459号;同第5,683,867号;及び同第5,705,337号に記載されているものとすることができる。本明細書で使用される場合、用語「アプタマー」は、とりわけ高い親和性及び特異性を有する低分子、タンパク質、及びペプチドを含めて、前選択された標的に結合することができる核酸又はペプチド分子を指す。核酸アプタマー(例えば、一本鎖DNA分子又は一本鎖RNA分子)は、任意の標的分子を実質的に捕捉するために開発され得る。アプタマーは、より低い結合親和性のアプタマーも選択され得るが、典型的には非常に高い親和性で標的分子を高特異的、立体構造依存的に結合する。アプタマーは、標的分析対象物質分子を非常にわずかな構造的差異、例えばメチル又はヒドロキシル基の有無に基づいて識別することができ、ある特定のアプタマーは、D-とL-のエナンチオマー及びジアステレオマーを識別することができる。アプタマーは、薬物、金属イオン、及び有機染料、ペプチド、ビオチン、並びにタンパク質を含めて低分子標的を結合することができる。アプタマーは、ビオチン化、フルオレセイン標識後、並びにガラス表面及びミクロスフェアに付着しているとき機能活性を保持することができる。
核酸アプタマーは、オリゴヌクレオチドであり、一本鎖オリゴデオキシヌクレオチド、オリゴリボヌクレオチド、又は修飾オリゴデオキシヌクレオチド若しくはオリゴリボヌクレオチドとすることができる。「修飾」オリゴデオキシヌクレオチド又はオリゴリボヌクレオチドは、共有結合で修飾された塩基及び/又は糖を有するヌクレオチドを指す。例えば、修飾ヌクレオチドとしては、糖が3’位のヒドロキシル基以外及び5’位のホスフェート基以外の低分子量有機基に共有結合しているヌクレオチドが挙げられる。こうした修飾ヌクレオチドとしては、2’置換糖、例えば2’-O-メチル;2-O-アルキル;2-O-アリル;2’-S-アルキル;2’-S-アリル;2’-フルオロ-;2’-ハロ又は2-アジド-リボース、炭素環式糖類似体、アノマー糖;エピマー糖、例えばアラビノース、キシロース又はリキソース、ピラノース糖、フラノース糖、及びセドヘプツロースも挙げることができる。
ペプチドアプタマーは、タンパク質相互作用に干渉するように設計され得る。ペプチドアプタマーは、可変ペプチドループが付着され、それによってアプタマーの立体構造を制約するタンパク質足場をベースにすることができる。場合によって、ペプチドアプタマーの足場部分は、細菌チオレドキシンA(TrxA)に由来する。
分析対象物質が炭水化物であるとき、好適な結合メンバーとしては、例えば抗体、レクチン、及びセレクチンが挙げられる。当業者によって理解されているように、目的の分析対象物質と特異的に結合することができる分子であればいずれも、結合メンバーとして潜在的に使用することができる。
一部の実施形態では、コンジュゲートは、色素構築体に対する担体部分としての役割を果たし得る追加の特異的結合メンバーを含む。追加の特異的結合メンバーは、上記の特異的結合メンバーのいずれかに共有結合で連結し得る、又は化合物、例えば、リソソーム、ヒドロゲル、若しくは空洞内に挿入された色素を有するデンドリマーに非共有結合で連結し得る。
ある実施形態では、好適な分析対象物質/結合メンバー複合体は、抗体/抗原、抗原/抗体、受容体/リガンド、リガンド/受容体、タンパク質/核酸、酵素/基質及び/又は阻害剤、炭水化物(糖タンパク質及び糖脂質を含む)/レクチン及び/又はセレクチン、タンパク質/タンパク質、タンパク質/小分子などを含み得るが、それらに限定されない。
方法
本開示は、本明細書に記載されているコンジュゲートを使用して、生体試料中の1つ以上の目的の分析対象物質を検出する方法を提供する。
目的の分析対象物質
「分析対象物質」、「標的分析対象物質」、及び「目的の分析対象物質」という用語は互換的に使用され、本明細書で開示されている方法で測定される分析対象物質を指す。当業者によって理解されているように、結合メンバー(例えば、第1の特異的結合メンバー、及び第2の特異的結合メンバー)によって特異的に結合され得る任意の分析対象物質は、本開示の方法を使用して検出され、任意選択的に定量され得る。
一部の実施形態では、分析対象物質は生体分子とすることができる。生体分子の非限定的な例としては、タンパク質、脂質、及び炭水化物などの高分子が挙げられる。ある特定の場合では、分析対象物質としては、ホルモン、抗体、増殖因子、サイトカイン、酵素、受容体(例えば、神経、ホルモン、栄養物、及び細胞表面受容体)又はそれらのリガンド、がんマーカー(例えば、PSA、TNF-アルファ)、心筋梗塞のマーカー(例えば、トロポニン、及びクレアチンキナーゼ)、毒素、薬物(例えば、嗜癖薬物)、及び代謝作用剤(例えば、ビタミン)が挙げられる。タンパク質分析対象物質の非限定的な実施形態は、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質断片、タンパク質複合体、融合タンパク質、組換えタンパク質、リンタンパク質、糖タンパク質、リポタンパク質などを含む。
ある特定の実施形態では、分析対象物質は、翻訳後修飾タンパク質(例えば、リン酸化、メチル化、グリコシル化タンパク質)とすることができ、(上記)対応する結合メンバーは、翻訳後修飾に特異的な抗体とすることができる。修飾タンパク質は、固体支持体に固定化された第1の結合メンバーに結合され得る。その第1の結合メンバーは、修飾タンパク質に結合するが、未修飾タンパク質に結合しない。他の実施形態では、第1の結合メンバーは、未修飾及び修飾タンパク質の両方に結合し得、第2の結合メンバーは、翻訳後修飾タンパク質に特異的であり得る。
一部の実施形態では、分析対象物質は、例えば、循環腫瘍細胞、病原性細菌細胞、又は真菌細胞などの細胞とすることができる。他の実施形態では、分析対象物質は、ウイルス(例えば、レトロウイルス、ヘルペスウイルス、アデノウイルス、レンチウイルス、フィロウイルス(Ebola)、肝炎ウイルス(例えば、A、B、C、D、及びE)、又はヒトパピローマウイルス(HPV))とすることができる。
本開示に従って分析され得る分析対象物質の非限定的な一覧には、サイログロブリン、プロラクチン、Aβ42アミロイドベータ-タンパク質、フェチュイン-A、タウ、セクレトグラニンII、プリオンタンパク質、アルファ-シヌクレイン、タウタンパク質、ニューロフィラメント軽鎖、パーキン、PTEN誘導推定キナーゼ1、DJ-1、ロイシンリッチリピートキナーゼ2、変異型ATP13A2、アポH、セルロプラスミン、ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体ガンマコアクチベータ-1アルファ(PGC-1α)、トランスチレチン、ビタミンD結合タンパク質、アポトーシス促進キナーゼR(PKR)及びそのリン酸化PKR(pPKR)、CXCL13、IL-12p40、CXCL13、IL-8、Dkk-3(精液)、p14エンドカン断片、血清、ACE2、CD25に対する自己抗体、hTERT、CAI25(MUC 16)、VEGF、sIL-2、オステオポンチン、ヒト精巣上体タンパク質4(HE4)、アルファ-フェトタンパク質(AFP)、アルブミン、アルブミン尿、微量アルブミン尿、好中球ゼラチナーゼ関連リポカリン(NGAL)、インターロイキン18(IL-18)、腎傷害分子-1(KIM-1)、肝臓型脂肪酸結合タンパク質(L-FABP)、LMP1、BARF1、IL-8、胎児性癌抗原(CEA)、BRAF、CCNI、EGRF、FGF19、FRS2、GREB1、LZTS1、アルファ-アミラーゼ、胎児性癌抗原(CEA)、CA125、インターロイキン-8(IL-8)、チオレドキシン、ベータ-2ミクログロブリン、腫瘍壊死因子-アルファ受容体、CA15-3、濾胞刺激ホルモン(FSH)、黄体形成ホルモン(LH)、T細胞リンパ腫浸潤転移1(TIAM1)、N-カドヘリン、EC39、アンフィレギュリン、dUTPアーゼ、分泌ゲルゾリン(pGSN)、PSA(前立腺特異抗原)、チモシンβl5、インスリン、血漿C-ペプチド、グリコシル化ヘモグロビン(HBA1c)、C反応性タンパク質(CRP)、インターロイキン-6(IL-6)、ARHGDIB(Rho GDP-解離阻害物質2)、CFL1(コフィリン-1)、PFN1(プロフィリン-1)、GSTP1(グルタチオンS-トランスフェラーゼP)、S100A11(タンパク質S100-A11)、PRDX6(ペルオキシレドキシン-6)、HSPE1(10kDa熱ショックタンパク質、ミトコンドリアl)、LYZ(リゾチームC前駆体)、GPI(グルコース-6リン酸イソメラーゼ)、HIST2H2AA(ヒストンH2Aタイプ2-A)、GAPDH(グリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素)、HSPG2(基底膜特異的ヘパラン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質前駆体)、LGALS3BP(ガレクチン-3-結合タンパク質前駆体)、CTSD(カテプシンD前駆体)、APOE(アポリポタンパク質E前駆体)、IQGAP1(Ras GTPアーゼ活性化様タンパク質IQGAP1)、CP(セルロプラスミン前駆体)、及びIGLC2(IGLC1タンパク質)、PCDGF/GP88、EGFR、HER2、MUC4、IGF-IR、p27(kip1)、Akt、HER3、HER4、PTEN、PIK3CA、SHIP、Grb2、Gab2、PDK-1(3-ホスホイノシチド依存性タンパク質キナーゼ-1)、TSC1、TSC2、mTOR、MIG-6(ERBB受容体フィードバック阻害物質1)、S6K、src、KRAS、MEKマイトジェン活性化タンパク質キナーゼ1、cMYC、TOPO IIトポイソメラーゼ(DNA)IIアルファ 170kDa、FRAP1、NRG1、ESR1、ESR2、PGR、CDKN1B、MAP2K1、NEDD4-1、Fオキソ3A、PPP1R1B、PXN、ELA2、CTNNB1、AR、EPHB2、KLF6、ANXA7、NKX3-1、PITX2、MKI67、PHLPP、アディポネクチン(ADIPOQ)、フィブリノゲンアルファ鎖(FGA)、レプチン(LEP)、終末糖化産物特異的受容体(AGER又はRAGE)、アルファ-2-HS-糖タンパク質(AHSG)、アンジオゲニン(ANG)、CD14分子(CD14)、フェリチン(FTH1)、インスリン様増殖因子結合タンパク質1(IGFBP1)、インターロイキン2受容体、アルファ(IL2RA)、血管細胞接着分子1(VCAM1)及びVon Willebrand因子(VWF)、ミエロペルオキシダーゼ(MPO)、IL1α、TNFα、核周囲型抗好中球細胞質抗体(p-ANCA)、ラクトフェリン、カルプロテクチン、ウィルムス腫瘍-1タンパク質、アクアポリン-1、MLL3、AMBP、VDAC1、E.コリ(E.coli)エンテロトキシン(易熱性エキソトキシン、耐熱性エンテロトキシン)、インフルエンザHA抗原、破傷風毒素、ジフテリア毒素、ボツリヌス毒素、志賀毒素、志賀毒素様毒素I、志賀毒素様毒素II、クロストリジウム・ディフィシレ毒素A及びB、グリア線維酸性タンパク質(GFAP)、ユビキチンカルボキシ末端ヒドロラーゼL1(UCH-L1)、S100B、ニューロフィラメント軽鎖ポリペプチド(NF-L)、タウ、pタウ、アミロイドベータ40及び42、ニューロン特異的エノラーゼ(NSE)、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)、N末端(NT)-プロホルモンBNP(NT-proBNP)、CA19-9、胎盤増殖因子(PlGF)、sFlt-1、オピオイド、タクロリムス、ビタミンK欠乏によって誘発されるタンパク質-II(PIVKA-II)などが含まれる。
分析対象物質の他の例としては、乱用薬物(例えば、コカイン)、タンパク質バイオマーカー(ヌクレオリン、核内因子-κB必須モジュレーター(NEMO)、CD-30、タンパク質チロシンキナーゼ7(PTK7)、血管内皮増殖因子(VEGF)、MUC1グリコフォーム、免疫グロブリンμ重鎖(IGHM)、免疫グロブリンE、αvβ3インテグリン、α-トロンビン、HIV gp120、NF-κB、E2F転写因子、HER3、プラスミノーゲンアクチベーター阻害物質、テネイシンC、CXCL12/SDF-1、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、及びHGC-27を含むがこれらに限定されない);細胞(非小細胞肺がん(NSCLC)、結腸直腸がん細胞、(DLD-1)、H23肺腺癌細胞、Ramos細胞、T細胞急性リンパ芽球性白血病(T-ALL)細胞、CCRF-CEM、急性骨髄性白血病(AML)細胞(HL60)、小細胞肺がん(SCLC)細胞、NCIH69、ヒト膠芽腫細胞、U118-MG、PC-3細胞、HER-2過剰発現ヒト乳がん細胞、SK-BR-3、膵がん細胞(Mia-PaCa-2)を含むがこれらに限定されない);並びに感染病原体(マイコバクテリウム・ツベルクローシス(Mycobacterium tuberculosis)、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、シゲラ・ディゼンテリエ(Shigella dysenteriae)、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)O157:H7、カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、シュードモナス・エルジノーサ(Pseudomonas aeruginosa)、サルモネラO8(Salmonella O8)、及びサルモネラ・エンテリティディス(Salmonella enteritidis)を含むがこれらに限定されない)が挙げられる。
試料
用語「試料」、「試験試料」、及び「生体試料」は、本明細書で同義に使用され、目的の分析対象物質を含む又は含むと疑われる流体試料を指す。場合によって、試料は、液体、流動性の粒子固体、又は固体粒子の流体懸濁液を含むことができる。ある特定の実施形態では、試料は、液体試料又は固体試料の液体抽出物とすることができる。場合によって、試料は、本明細書に記載される分析より前に処理され得る。例えば、試料は、分析より前にその供給源から分離され得る又は精製され得る。しかし、ある特定の実施形態では、分析対象物質を含む未処理試料は、直接アッセイされ得る。試料は、いずれか好適な供給源に由来し得る。例えば、試料供給源は、合成(例えば、実験室で生成)、環境(例えば、空気、土壌、流体試料、例えば、水供給物など)、動物(例えば、哺乳類)、植物、又はそれらの任意の組合せとすることができる。特定の例では、試料は、人体物質(例えば、体液、血液、血清、血漿、尿、唾液、汗、痰、精液、粘液、涙液、リンパ液、羊水、間質液、肺洗浄、脳脊髄液、糞便、組織、又は器官)である。組織としては、骨格筋組織、肝組織、肺組織、腎組織、心筋組織、脳組織、骨髄、頸部組織、皮膚などを挙げることができるが、これらに限定されない。ある特定の場合では、試料の供給源は、組織崩壊/細胞溶解によって可溶化され得る生検試料などの器官又は組織とすることができる。
場合によって、流体試料は、アッセイにおいて使用前に希釈され得る。例えば、分析対象物質分子の供給源がヒト体液(例えば、血液、血清)である実施形態では、流体は、適切な溶媒(例えば、PBS緩衝剤などの緩衝剤)で希釈され得る。流体試料は、使用前に約1倍、約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約10倍、約100倍、又はそれ以上希釈され得る。
場合によって、上記のように、試料は、分析前処理を受けることができる。分析前処理は、非特異的タンパク質除去及び/又は効果的ではあるが安価で実行可能な混合機能性などの追加の機能性をもたらすことができる。分析前処理の一般方法は、当技術分野において公知である動電トラッピング、AC動電、表面弾性波、等速度電気泳動、誘電泳動、電気泳動、又は他の予濃縮技法の使用を含むことができる。場合によって、流体試料は、アッセイにおける使用より前に濃縮され得る。例えば、試料がヒト体液(例えば、血液、血清)である実施形態では、流体は、沈殿、蒸発、濾過、遠心、又はそれらの組合せによって濃縮され得る。流体試料は、使用より前に約1倍、約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約10倍、約100倍、又はそれ以上濃縮され得る。
固体支持体
ある実施形態では、式(II)の1つ以上の化合物は、固体支持体上に固定化されている。「固相」又は「固体支持体」という用語は、本明細書で互換的に使用され、1つ以上の特異的結合メンバーを付着させる、引き付ける、及び/又は固定するために使用できる任意の材料を指す。例えば、特異的結合メンバーは、本明細書で開示されている式(II)のコンジュゲートの一部であり得る。当業界で公知の任意の固体支持体を、本明細書に記載されている方法に使用でき、これは、ポリマー材料で作られている、平面基材又はビーズの形態の固体支持体を含むが、それらに限定されない。ある実施形態では、ビーズは、粒子、例えば、マイクロ粒子であり得る。用語「ビーズ」及び「粒子」は、本明細書で互換的に使用され、実質的に球状の固体支持体を指す。用語「マイクロ粒子」及び「マイクロビーズ」は、本明細書で互換的に使用され、例えば検出モジュールの一連のウェルなど一連のウェルに居る又は定着することを可能にするマイクロビーズ又はマイクロ粒子を指す。マイクロ粒子又はマイクロビーズは、目的の分析対象物質に結合する少なくとも1つの特異的結合メンバーを含有する式(II)の少なくとも1つの化合物を含有し得る。2つ以上の目的の分析対象物質が検出されるとき、方法は、第1の分析対象物質に結合する第1及び第2の特異的結合メンバーを含有する式(II)の2つ以上の異なる化合物を含有する1種のマイクロ粒子、並びに第2の分析対象物質に結合する第3及び第4の特異的結合メンバーを含有する第2のマイクロ粒子などを含み得る。
一部の実施形態では、マイクロ粒子は、約0.1nm~約10ミクロン、約50nm~約5ミクロン、約100nm~約1ミクロン、約0.1nm~約700nm、約500nm~約10ミクロン、約500nm~約5ミクロン、約500nm~約3ミクロン、約100nm~700nm、又は約500nm~700nmとすることができる。例えば、マイクロ粒子は、約4~6ミクロン、約2~3ミクロン、又は約0.5~1.5ミクロンとすることができる。約500nm未満の粒子は、「ナノ粒子」と呼ばれ得る。したがって、マイクロ粒子は、任意選択的に約0.1nm~約500nm、約10nm~約500nm、約50nm~約500nm、約100nm~約500nm、約100nm、約150nm、約200nm、約250nm、約300nm、約350nm、約400nm、約450nm、又は約500nmのナノ粒子とすることができる。
ある実施形態では、ビーズは、磁性ビーズ又は磁性粒子であり得る。磁性ビーズ/粒子は、強磁性、フェリ磁性、常磁性、超常磁性又は強磁性流体とすることができる。例示的な強磁性材料としては、Fe、Co、Ni、Gd、Dy、CrO、MnAs、MnBi、EuO、NiO/Feが挙げられる。フェリ磁性材料の例としては、NiFe、CoFe、Fe(又はFeO.Fe)が挙げられる。ビーズは、磁性の固体コア部分が1層以上の非磁性層によって取り囲まれていることがある。あるいは、磁性部分は、非磁性コア周囲の層であり得る。結合メンバー(例えば、式(II)の化合物)が固定化されている固体支持体は、乾燥形態又は液体で保存され得る。磁性ビーズは、試料を結合メンバーが固定化されている磁性ビーズと接触させる前又は後に磁場にかけることができる。
固体支持体は、当業界で公知の任意の好適な方法を使用して一定量の試料と接触させることができる。本明細書で使用される場合、用語「接触させること」は、結合メンバーに特異的な目的の分析対象物質が試料中に存在する場合に結合相互作用が生じるように、固体支持体に固定化された結合メンバーを試料中の目的の分析対象物質の近傍に十分近づける任意のタイプの組み合わせ作用を指す。接触させることは、試料をマイクロ粒子と組み合わせること、又は分析対象物質のすぐ近くにマイクロ粒子を導入することによって標的分析対象物質を結合メンバーを含むマイクロ粒子に曝露することを含めて、様々な方式で達成され得る。接触させることは、必要に応じて何度繰り返してよい。
どのような方法が使用されても、固体支持体は、1つ以上の分析対象物質が試料中に存在する場合、固体支持体(例えば、マイクロ粒子)の表面に固定化された少なくとも1つの特異的結合メンバー(例えば、本明細書で開示されている式(II)のコンジュゲートの一部)に結合することによる状態下で、一定量の試料と接触する。一実施形態では、固体支持体と試料量との間の接触は、特異的結合メンバーと分析対象物質との間の結合相互作用が発生することを可能にするのに十分な時間、維持される(すなわち、インキュベーションされる)。一実施形態では、試料量は、固体支持体で少なくとも30秒及び10分間以下インキュベーションされる。例えば、試料は、固体支持体と約1、2、3、4、5、6、7、8又は9分間インキュベーションされ得る。一実施形態では、試料は、マイクロ粒子と約2分間インキュベーションされ得る。さらに、インキュベートすることは、例えば、アルブミン(例えば、BSA)、非イオン性洗浄剤(Tween-20、Triton X-100)、及び/又はプロテアーゼ阻害剤(例えば、PMSF)など、特異的結合相互作用を促進する結合緩衝剤中で行われ得る。特異的結合メンバーの結合親和性及び/又は特異性は、アッセイにおいて、結合緩衝剤を変えることによって操作され得る又は変更され得る。一部の実施形態では、結合親和性及び/又は特異性は、結合緩衝剤を変えることによって増加され得る又は低下され得る。例えば、温度及び塩濃度など結合相互作用の他の条件は、経験的に決定することができ、又は製造業者の指示書に基づくことができる。例えば、接触させることは、室温(21℃~28℃、例えば、23℃~25℃)、37℃、又は4℃で実施され得る。
一実施形態では、固体支持体は、望ましくは、その表面に固定化された、目的の分析対象物質に結合する特異的結合メンバーを多数(例えば、2以上、50以上、100以上、1,000以上、又は5,000以上)含む。上で論じたような固体支持体と試料との間の十分なインキュベーション時間後、試料中に存在する1つ以上の目的の分析対象物質は、望ましくは、固体支持体の表面に固定化された特異的結合メンバーを介して、固体支持体の表面で捕捉される。本明細書で使用される場合、用語「固定化」は、結合メンバーと固体支持体の表面との安定な結合を指す。
上で論じたように、本明細書で開示されている方法は、2つ以上の異なる分析対象物質を検出するのに好適である。したがって、一部の実施形態では、方法は、第2、第3、第4又はそれ以降の固体支持体の表面で、第2、第3、第4又はそれ以降の目的の分析対象物質を捕捉するステップであって、(i)第1、第2、第3、第4、及びそれ以降の分析対象物質のそれぞれは、互いに異なり、(ii)第2、第3、第4又はそれ以降の固体支持体は、第2、第3、第4、又はそれ以降の分析対象物質に結合するその表面に固定化された1つ以上の特異的結合メンバーを含む、ステップを含み得る。方法は、捕捉された第2、第3、第4、又はそれ以降の分析対象物質を、第2、第3、第4又はそれ以降のコンジュゲートと反応させるステップであって、第2、第3、第4又はそれ以降のコンジュゲートは、フルオロフォアで標識されており、第2、第3、第4、又はそれ以降の分析対象物質に結合する特異的結合メンバーを含み、それぞれのフルオロフォアが異なる、ステップをさらに含み得る。
ある特定の実施形態では、固体支持体は、検出時における偽陽性シグナル又はシグナルの消失を導くことがある、アッセイ時における非捕捉成分(例えば、分析対象物質分子、結合メンバー)の結合表面への非特異的付着を無くす又は最小限に抑えることができる保護、ブロッキング、又は不動態化層も含むことができる。ある実施形態で、不動態化層を形成するために利用され得る材料の例は、タンパク質の非特異的結合を阻むポリマー(例えば、ポリエチレングリコール);天然に存在するタンパク質(例えば、血清アルブミン及びカゼイン);界面活性剤(例えば、両性イオン界面活性剤、スルホベタイン);天然に存在する長鎖脂質;ポリマーブラシ、及び核酸、例えばサケ精子DNAを含むが、それらに限定されない。
特定の実施形態では、特異的結合メンバー(例えば、特異的結合メンバーを含有する式(II)の化合物)は、任意の部分を含み得る連結、官能基化、又は結合メンバーの支持体への付着を促す支持体及び/若しくは結合メンバーの修飾を介して固体支持体に付着し得る。結合メンバーと支持体とのリンケージは、1つ以上の化学的若しくは物理的(例えば、ファンデルワールス力、水素結合、静電的相互作用、疎水性/親水性相互作用などを介した非特異的付着)結合及び/又はそのような結合をもたらす化学的スペーサーを含むことができる。ある特定の実施形態は、タンパク質又はポリペプチドである結合メンバーを利用し、多数の技法を使用して、ポリペプチドを多種多様な固体支持体に付着させることができる(例えば、米国特許第5,620,850号;及びHeller、Acc. Chem. Res.、23:128(1990)を参照のこと)。
一部の実施形態では、分析対象物質分子と結合メンバーとの結合親和性は、非特異的に結合している分子又は粒子を除去する洗浄ステップを含めてアッセイの条件下で結合された状態のままであるのに十分な程度であるべきである。場合によって、例えばある特定の生体分子の検出において、分析対象物質分子のその相補的結合メンバーへの結合定数は、少なくとも約10~約10-1、少なくとも約10~約10-1、少なくとも約10~約10-1、約10-1超、又はそれ以上とすることができる。
多重化
一部の実施形態では、方法は、試料中の分析対象物質の存在及び/又は濃度の判定に関与する。この点において、方法は、生体試料を少なくとも1つの第1の特異的結合メンバー及び少なくとも1つの第2の特異的結合メンバーと接触させるステップであって、少なくとも1つの第1の特異的結合メンバー及び少なくとも1つの第2の特異的結合メンバーがそれぞれ、目的の分析対象物質に特異的に結合し、それにより第1の特異的結合メンバー-分析対象物質-第2の特異的結合メンバーを含む1つ以上の第1の複合体を生成し、第2の特異的結合メンバーが、上記のコンジュゲートのいずれか1つを含む、ステップを含み得る。そのような実施形態では、方法は、第2の特異的結合メンバーからのシグナルの有無を検出するステップであって、シグナルの検出は、分析対象物質が試料中に存在することを示し、シグナルがないことは、分析対象物質が試料中に存在しないことを示すステップをさらに含む。これらの実施形態のそれぞれでは、特異的結合メンバーは、式(II)の化合物の一部であり得る。
ある実施形態では、方法は、試料中に存在する複数の異なる分析対象物質の存在及び/又は濃度の判定(すなわち、多重化)にも使用され得る。この点において、開示されている方法は、試料中の2つ以上(例えば、2、3、4、5又はそれ超)の標的分析対象物質を検出する、2つ以上の特異的結合メンバー及び固体支持体(例えば、2、3、4、5又はそれ超)を含み得、これは、本明細書で「多重化イムノアッセイ」又は「多重化アッセイ」といわれる。特異的結合メンバーのそれぞれは、異なる分析対象物質に結合し、それぞれの特異的結合メンバー及び/又は固体支持体(例えば、マイクロ粒子)は、様々な検出可能な標識を含み得る。
一部の実施形態では、本開示は、生体試料中の2つ以上の目的の分析対象物質を検出する方法であって、(a)生体試料を、(i)第1の目的の分析対象物質に結合して、少なくとも1つの第1の複合体を形成する少なくとも1つの第1の特異的結合メンバー;及び(ii)第2の目的の分析対象物質に結合して、少なくとも1つの第2の複合体を形成する少なくとも1つの第2の特異的結合メンバーと同時に、又は連続して接触させるステップであって、第1及び第2の特異的結合メンバーのそれぞれが、上記のコンジュゲートのいずれか1つを含み、第1及び第2の特異的結合メンバーのそれぞれにおけるコンジュゲートのフルオロフォアが異なる、ステップ、並びに(b)第1及び第2の特異的結合メンバーのそれぞれからのシグナルの有無を検出するステップであって、(i)第1の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、第1の分析対象物質が試料中に存在することを示し、第1の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、第1の分析対象物質が試料中に存在しないことを示し、(ii)第2の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、第2の分析対象物質が試料中に存在することを示し、第2の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、第2の分析対象物質が試料中に存在しないことを示す、ステップを含む方法を提供する。
他の実施形態では、本開示は、生体試料中の2つ以上の目的の分析対象物質を検出する方法であって、(a)生体試料を少なくとも1つの第1の特異的結合メンバー及び少なくとも1つの第2の特異的結合メンバーと接触させるステップであって、少なくとも1つの第1の特異的結合メンバー及び少なくとも1つの第2の特異的結合メンバーのそれぞれが、第1の目的の分析対象物質に特異的に結合し、それにより第1の特異的結合メンバー-第1の分析対象物質-第2の特異的結合メンバーを含む1つ以上の第1の複合体を生成し、第2の特異的結合メンバーが、上記のコンジュゲートのいずれか1つを含む、ステップ、並びに(b)生体試料を、少なくとも1つの第3の特異的結合メンバー及び少なくとも1つの第4の特異的結合メンバーと同時に、又は連続して接触させるステップであって、少なくとも1つの第3の特異的結合メンバー及び少なくとも1つの第4の特異的結合メンバーがそれぞれ、第2の目的の分析対象物質に特異的に結合し、それにより、第3の特異的結合メンバー-第2の分析対象物質-第4の特異的結合メンバーを含む1つ以上の第2の複合体を生成し、第4の特異的結合メンバーが、上記のコンジュゲートのいずれか1つを含み、第2及び第4の特異的結合メンバーのそれぞれにおけるコンジュゲート中のフルオロフォアが異なる、ステップ、並びに(c)第2及び第4の特異的結合メンバーのそれぞれからのシグナルの有無を検出するステップであって、(i)第2の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、第1の分析対象物質が試料中に存在することを示し、第2の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、第1の分析対象物質が試料中に存在しないことを示し、(ii)第4の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、第2の分析対象物質が試料中に存在することを示し、第4の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、第2の分析対象物質が試料中に存在しないことを示す、ステップを含む方法を提供する。
ある実施形態では、本明細書に記載されている方法は、目的の2つ超の分析対象物質を検出するために使用され得る。例えば、生体試料が3つの目的の分析対象物質を含むとき、方法は、生体試料を、少なくとも1つの第5の特異的結合メンバー及び少なくとも1つの第6の特異的結合メンバーと同時に、又は連続して接触させるステップであって、少なくとも1つの第5の特異的結合メンバー及び少なくとも1つの第6の特異的結合メンバーがそれぞれ、第3の目的の分析対象物質に特異的に結合し、それにより、第5の特異的結合メンバー-第3の分析対象物質-第6の特異的結合メンバーを含む1つ以上の第3の複合体を生成し、第6の特異的結合メンバーが、上記のコンジュゲートのいずれか1つを含み、第2、第4及び第6の特異的結合メンバーのそれぞれにおけるコンジュゲートのフルオロフォアが異なる、ステップ、並びに第2、第4及び第6の特異的結合メンバーのそれぞれからのシグナルの有無を検出するステップであって、(i)第2の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、第1の分析対象物質が試料中に存在することを示し、第2の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、第1の分析対象物質が試料中に存在しないことを示し、(ii)第4の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、第2の分析対象物質が試料中に存在することを示し、第4の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、第2の分析対象物質が試料中に存在しないことを示す、(iii)第6の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、第3の分析対象物質が試料中に存在することを示し、第6の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、第3の分析対象物質が試料中に存在しないことを示す、ステップをさらに含み得る。
1つ以上の捕捉される分析対象物質と、本明細書に記載されているコンジュゲートの反応後、任意の特異的結合メンバー(例えば、抗体又は抗体断片)、又は捕捉される分析対象物質に結合していないコンジュゲートの成分は除去してよく、任意選択の洗浄ステップが続く。任意の結合していない抗体、抗体断片、又はコンジュゲートの成分は、任意の好適な手段、例えば、小滴アクチュエーション、電気泳動、エレクトロウェッティング、誘電泳動、静電アクチュエーション、電場媒介、電極媒介、毛管力、クロマトグラフィー、遠心分離、吸引、又は表面弾性波(SAW)に基づく洗浄方法により複合体から分離され得る。
異なる立体配座の分析対象物質の捕捉、及び上記の複合体形成方法は、本開示の範囲内であることが認識される。実際に、上記の様々な固体支持体の部品、特異的結合メンバー、コンジュゲート、及びフルオロフォアは、任意の好適な組合せ、立体配座、又はフォーマットで配置又は利用され得る。例えば、開示されている方法は、1ステップ、ディレイ1ステップ、又は2ステップフォーマットで行われ得る。アッセイ試薬(例えば、マイクロ粒子、コンジュゲート、フルオロフォア)は、予混合又は必要に応じて連続して添加してよい。
分析対象物質の検出及び定量
試料中に存在する目的の分析対象物質の存在又は量は、当業界で公知の任意の好適な方法を使用して判定され(例えば、定量され)得る。そのような方法は、イムノアッセイを含むが、それらに限定されない。任意の好適なイムノアッセイ、例えば、サンドイッチイムノアッセイ(例えば、モノクローナル-ポリクローナルサンドイッチイムノアッセイ)、競合阻害イムノアッセイ(例えば、フォワード及びリバース)、化学発光イムノアッセイ、競合結合アッセイ、不均一アッセイ、及びキャプチャーオンザフライアッセイ(capture on the fly assay)が利用され得る。開示されている方法に使用され得るイムノアッセイ成分及び技術は、例えば、国際特許出願公開第2016/161402号及び第2016/161400号にさらに記載されている。方法は、単一分子計数に関与し得る。一態様では、使用されるアッセイは、臨床化学フォーマットにおけるものである。
本明細書で論じられているように、開示されている化合物は、硬質なジアミンリンカーを介して連結するアクリジニウム部分及びフルオロフォアを含む。したがって、アクリジニウム部分の化学発光誘発時に、光出力は、付着しているフルオロフォアの発光波長にシフトされ得る。均一化学発光アッセイにおける検出可能な標識としてのアクリジニウム化合物の使用は、例えば、Adamczykら、Bioorg. Med. Chem. Lett. 16:1324-1328(2006);Adamczykら、Bioorg. Med. Chem. Lett. 4:2313-2317(2004);Adamczykら、Biorg. Med. Chem. Lett. 14:3917-3921(2004);及びAdamczykら、Org. Lett. 5:3779-3782(2003))に記載されている。一実施形態では、アクリジニウム部分の化学発光誘発は、検出ステップより前に、過酸化水素を生体試料に添加するものである。過酸化水素は、上記コンジュゲートを含む特異的結合メンバーの添加の前に、それと同時に、又はその後に、生体試料に提供され得る又は供給され得る。過酸化水素の供給源は、過酸化水素を含むことが公知である1つ以上の緩衝剤又は他の溶液とすることができる。この点に関して、過酸化水素の溶液を生体試料に添加するだけでよい。
他の実施形態では、第1、第2、第3、第4、第5又はそれ以降の特異的結合メンバーのそれぞれにおけるコンジュゲートのフルオロフォアは異なる。当業界で公知の、また本明細書に記載されている任意の好適なフルオロフォアは、開示されている化合物に付着し得る。それぞれの特異的結合メンバーからの蛍光シグナルは、光電子増倍管、フォトダイオードアレイ、又は電荷結合デバイスカメラを含むが、それらに限定されない当業界で公知の任意の好適なデバイスを使用して、視覚化及び識別され得る。一部の実施形態では、これらのデバイスに、1波長ごとに区別することができるフィルターを装着することができる。
一部の実施形態では、実質的に正確に決定され得る試料中の分析対象物質の濃度は、約5000fM未満(フェムトモル濃度)、約3000fM未満、約2000fM未満、約1000fM未満、約500fM未満、約300fM未満、約200fM未満、約100fM未満、約50fM未満、約25fM未満、約10fM未満、約5fM未満、約2fM未満、約1fM未満、約500aM未満(アトモル濃度)、約100aM未満、約10aM未満、約5aM未満、約1aM未満、約0.1aM未満、約500zM未満(ゼプトモル濃度)、約100zM未満、約10zM未満、約5zM未満、約1zM未満、約0.1zM未満、又はそれ以下である。例えば、実質的に正確に決定され得る試料中の分析対象物質の濃度は、約5000fM~約0.1fMの間、約3000fM~約0.1fMの間、約1000fM~約0.1fMの間、約1000fM~約0.1zMの間、約100fM~約1zMの間、約100aM~約0.1zMの間、又は上記の値のうちの2つのいずれかによって定義される範囲である。
一部の実施形態では、下方の検出限界(例えば、溶液状態で決定され得る分析対象物質の最低濃度)は、約100fM、約50fM、約25fM、約10fM、約5fM、約2fM、約1fM、約500aM(アトモル濃度)、約100aM、約50aM、約10aM、約5aM、約1aM、約0.1aM、約500zM(ゼプトモル濃度)、約100zM、約50zM、約10zM、約5zM、約1zM、約0.1zM以下である。
上方の検出限界(例えば、溶液状態で決定され得る分析対象物質の上方濃度)は、少なくとも約100fM、少なくとも約1000fM、少なくとも約10pM(ピコモル濃度)、少なくとも約100pM、少なくとも約100pM、少なくとも約10nM(ナノモル濃度)、少なくとも約100nM、少なくとも約1000nM、少なくとも約10μM、少なくとも約100μM、少なくとも約1000μM、少なくとも約10mM、少なくとも約100mM、少なくとも約1000mM、又はそれ以上とすることができる。
場合によって、試料中の分析対象物質の存在及び/又は濃度は、通常約1時間未満、例えば45分、30分、15分、10分、5分、1分、又は30秒で迅速に検出され得る。
開示されている方法は、品質管理構成要素を含み得る。「品質管理構成要素」は、本明細書に記載されているイムノアッセイ及びキットに関して、キャリブレーター、対照、及び感受性パネルを含むが、それらに限定されない。「キャリブレーター」又は「標準」は、分析対象物質、例えば抗体の濃度を内挿するための較正(標準)曲線を確立するために使用できる(例えば、1つ以上、例として複数)。あるいは、基準レベル又は対照レベルに近い(例えば、「低」、「中」、又は「高」レベル)である単一のキャリブレーターを使用できる。複数のキャリブレーター(すなわち、1つ超のキャリブレーター又は変動量のキャリブレーター(複数可))を「感受性パネル」を含むように併用できる。キャリブレーターは、任意選択的に、例えば、濃度又は検出方法(例えば、比色検出又は蛍光検出)によりキャリブレーターのそれぞれが一連の他のキャリブレーターと異なる一連のキャリブレーターの一部である。
開示されている方法に関するバリエーション
開示されている方法は、分析対象物質を分析するための他の方法に関して、必要に応じて適応させることができる。周知のバリエーションの例は、イムノアッセイ、例えばサンドイッチイムノアッセイ(例えば、モノクローナル-ポリクローナルサンドイッチイムノアッセイ)、酵素検出を含むイムノアッセイ(酵素イムノアッセイ(EIA)又は酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA))、競合阻害イムノアッセイ(例えば、フォワード及びリバース)、酵素増幅イムノアッセイ技術(EMIT)、競合結合アッセイ、生物発光共鳴エネルギー移動(BRET)、1ステップ抗体検出アッセイ、均一アッセイ、不均一アッセイ、キャプチャーオンザフライアッセイを含むが、それらに限定されない。いくつかの例では、以下の説明は、上記の方法と重複し得、他に以下の説明は、代替物を示し得る。
イムノアッセイ
目的の分析対象物質、及び/又はペプチド若しくはその断片は、イムノアッセイを使用して分析され得る。任意のイムノアッセイを利用してよい。イムノアッセイは、酵素結合イムノアッセイ(ELISA)、競合阻害アッセイ、例えばフォワード若しくはリバース競合阻害アッセイ、又は競合結合アッセイであり得る。一部の実施形態では、検出可能な標識(例えば、1つ以上の蛍光標識)は、捕捉抗体及び/又は検出抗体に付着する。
不均一フォーマットを使用してよい。例えば、試料が対象から得られた後、第1の混合物が調製される。混合物は、目的の分析対象物質について評価される試料及び第1の特異的結合メンバーを含有し、第1の特異的結合メンバー及び試料中に含有される任意の目的の分析対象物質は、第1の特異的結合メンバー-目的の分析対象物質複合体を形成する。好ましくは、第1の特異的結合メンバーは、目的の抗分析対象物質に対する抗体又はその断片である。試料及び第1の特異的結合メンバーが混合物を形成するために添加される順番は重要ではない。好ましくは、第1の特異的結合メンバーは、固相に固定化されている。イムノアッセイ(第1の特異的結合メンバー、任意選択的に、第2の特異的結合メンバーで)に使用される固相は、当業界で公知の任意の固相、例えば、以下に限定されないが、磁性粒子、ビーズ、ナノビーズ、マイクロビーズ、ナノ粒子、マイクロ粒子、膜、スキャフォールド分子、フィルム、濾紙、ディスク、又はチップ(例えば、マイクロ流体チップ)であり得る。
第1の特異的結合メンバー-目的の分析対象物質複合体を含有する混合物が形成された後、結合していない目的の分析対象物質が、当業界で公知の任意の技術を使用して複合体から除去される。例えば、結合していない目的の分析対象物質は、洗浄により除去され得る。しかし望ましくは、第1の特異的結合メンバーは、試料中に存在する任意の目的の分析対象物質を超えて存在し、その結果、試料中に存在する目的の分析対象物質はすべて、第1の特異的結合メンバーにより結合される。
任意の結合していない目的の分析対象物質が除去された後、第2の特異的結合メンバーは、第1の特異的結合メンバー-目的の分析対象物質-第2の特異的結合メンバー複合体を形成するために、混合物に添加される。第2の特異的結合メンバーは、好ましくは、第1の特異的結合メンバーにより結合される目的の分析対象物質上の抗原決定基と異なる目的の分析対象物質上の抗原決定基に結合する目的の抗分析対象物質(例えば抗体)である。さらにまた、好ましくは、第2の特異的結合メンバーは、検出可能な標識(例えば、検出可能な標識、切断可能なリンカーにより付着するタグ)で標識される、又はそれを含有する。
固定化された抗体又はその断片の使用は、イムノアッセイ中に組み込まれ得る。抗体は、多彩な支持体、例えば磁性又はクロマトグラフィーのマトリックス粒子、ラテックス粒子又は修飾表面ラテックス粒子、ポリマー又はポリマーフィルム、プラスチック又はプラスチックフィルム、平面基材、マイクロ流体表面、固体基材材料片などの上に固定する。
サンドイッチイムノアッセイ
サンドイッチイムノアッセイは、抗体の2つの層(すなわち、捕捉抗体(すなわち、少なくとも1つの捕捉抗体)及び検出抗体(すなわち、少なくとも1つの検出抗体))の間における抗原の量を測定する。捕捉抗体及び検出抗体は、抗原上の異なる抗原決定基、例えば、目的の分析対象物質に結合する。望ましくは、捕捉抗体の抗原決定基への結合は、検出抗体の抗原決定基への結合に干渉しない。モノクローナル又はポリクローナル抗体は、サンドイッチイムノアッセイで捕捉及び検出抗体として使用され得る。
一般的に、試料中の目的の分析対象物質を分離及び定量するために、少なくとも2つの抗体が使用される。より具体的には、少なくとも2つの抗体は、「サンドイッチ」と呼ばれる免疫複合体を形成する目的の分析対象物質又は目的の分析対象物質の断片の、ある抗原決定基に結合する。1つ以上の抗体が、試料中の目的の分析対象物質を捕捉するために使用され得(これらの抗体は、「捕捉」抗体(複数可)と呼ばれることが多い)、また、目的の分析対象物質にも結合する、検出可能な標識(例えば、蛍光標識、切断可能なリンカーにより付着したタグ)を有する1つ以上の抗体(これらの抗体は、「検出」抗体(複数可)と呼ばれることが多い)が、サンドイッチを完成させるために使用され得る。一部の実施形態では、アプタマーが第2の結合メンバーとして使用され得る。サンドイッチアッセイでは、抗体のその抗原決定基への結合は、望ましくは、アッセイにおける任意の他の抗体の、それぞれの抗原決定基への結合により減少しない。言い換えれば、抗体は、1つ以上の第1の抗体が、第2、又はそれ以降の抗体により認識される抗原決定基のすべて又は一部に結合しない目的の分析対象物質を含有すると疑われる試料と接触し、それにより、1つ以上の第2の検出抗体が、目的の分析対象物質に結合する能力に干渉するように選択される。
一実施形態では、目的の分析対象物質を含有すると疑われる試料は、少なくとも1つの捕捉抗体(複数可)及び少なくとも1つの検出抗体と同時に、又は連続して接触し得る。サンドイッチアッセイのフォーマットでは、目的の分析対象物質(例えば膜に結合した目的の分析対象物質、目的の可溶性分析対象物質、膜に結合した目的の分析対象物質の断片、目的の可溶性分析対象物質の断片、目的の分析対象物質の変化形(膜に結合した、又は可溶性の目的の分析対象物質)又はそれらの任意の組合せ))を含有すると疑われる試料は、最初に、抗体-目的の分析対象物質複合体の形成を可能にする条件下で、特定の抗原決定基に特異的に結合する少なくとも1つの捕捉抗体と接触させる。1つ超の捕捉抗体が使用される場合、複数の捕捉抗体-目的の分析対象物質複合体が形成される。サンドイッチアッセイでは、抗体、好ましくは少なくとも1つの捕捉抗体は、試料中で予想される目的の分析対象物質、又は目的の分析対象物質の断片の最大量のモル過剰量で使用される。
任意選択的に、試料を少なくとも1つの第1の捕捉抗体と接触させる前に、少なくとも1つの捕捉抗体を固体支持体に結合させることができ、これにより、抗体-目的の分析対象物質複合体の試料からの分離が促される。当業界で公知の任意の固体支持体を使用でき、これは、ポリマー材料で作られている、平面基材又はビーズの形態などの固体支持体を含むが、それらに限定されない。抗体(複数可)は、吸着により、化学カップリング剤を使用した共有結合により、又は当業界で公知の他の手段により固体支持体に結合することができるが、ただし、そのような結合は、抗体が目的の分析対象物質又は目的の分析対象物質の断片を結合する能力に干渉しないことを条件とする。さらに、必要な場合は、固体支持体は、抗体上における様々な官能基との反応性を可能にするために、誘導体化することができる。そのような誘導体化は、あるカップリング剤、例えば、以下に限定されないが、無水マレイン酸、N-ヒドロキシスクシンイミド、アジド、アルキニル、及び1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドの使用を必要とする。
目的の分析対象物質を含有すると疑われる試料が少なくとも1つの捕捉抗体と接触させた後、捕捉抗体(複数可)-目的の分析対象物質複合体の形成を可能にするために、試料をインキュベーションする。インキュベーションは、約4.5~約10.0のpHで、約2℃~約45℃の温度にて、また少なくとも約1分~約18時間、約2~6分、又は約3~4分の期間で実行できる。
捕捉抗体(複数可)-目的の分析対象物質複合体の形成後、次いで、複合体を少なくとも1つの検出抗体と(捕捉抗体(複数可)-目的の分析対象物質-検出抗体(複数可)複合体の形成を可能にする条件下で)接触させる。捕捉抗体-目的の分析対象物質複合体が1つ超の検出抗体と接触する場合、次いで、捕捉抗体(複数可)-目的の分析対象物質-検出抗体(複数可)検出複合体が形成される。捕捉抗体と同様に、少なくとも1つの検出(及び後続の)抗体が捕捉抗体-目的の分析対象物質複合体と接触するとき、捕捉抗体(複数可)-目的の分析対象物質-検出抗体(複数可)複合体の形成には、上記のものと同様の条件下でのインキュベーションの期間が必要とされる。好ましくは、少なくとも1つの検出抗体は、検出可能な標識(例えば、蛍光標識、切断可能なリンカーにより付着したタグ)を含有する。検出可能な標識は、捕捉抗体(複数可)-目的の分析対象物質-検出抗体(複数可)複合体の形成前に、それと同時に、又はその後に、少なくとも1つの検出抗体に結合することができる。当業界で公知の任意の検出可能な標識、例えば、本明細書で論じられているなど、当業界で公知の蛍光標識を使用できる。
アッセイの混合物を形成するために試料及び特異的結合メンバー(複数可)が添加される順番は重要ではない。第1の特異的結合メンバーが検出可能に標識されている(例えば、蛍光標識)場合、検出可能に標識されている第1の特異的結合メンバー-目的の分析対象物質複合体が形成される。あるいは、第2の特異的結合メンバーが使用され、第2の特異的結合メンバーが検出可能に標識されている(例えば、蛍光標識)場合、第1の特異的結合メンバー-目的の分析対象物質-第2の特異的結合メンバーの検出可能に標識されている複合体が形成される。任意の結合していない特異的結合メンバーは、標識されているか標されていないかを問わず、当業界で公知の任意の技術、例えば洗浄を使用して混合物から除去できる。
次に、目的の分析対象物質又はその断片の存在を示すシグナルが生成される。生成されたシグナルのパラメーターに基づき、試料中の目的の分析対象物質の量が定量され得る。任意選択的に、標準曲線は、質量分光、重量法、及び当業界で公知の他の技術により、目的の分析対象物質の段階希釈又は公知の濃度の溶液を使用して生成できる。
フォワード競合阻害
フォワード競合のフォーマットでは、目的の分析対象物質抗体への結合に関して試料中の目的の分析対象物質と競合するように、公知の濃度の、標識された目的の分析対象物質(例えば、蛍光標識を有する分析対象物質)のアリコートを使用する。
フォワード競合アッセイでは、固定化された特異的結合メンバー(例えば抗体)は、連続して、又は同時に試料及び標識された目的の分析対象物質、目的の分析対象物質の断片、又は目的の分析対象物質のその変化形と接触させることができる。目的の分析対象物質、目的の分析対象物質の断片、又は目的の分析対象物質の変化形は、切断可能なリンカーで付着したタグからなる検出可能な標識を含む任意の検出可能な標識で標識できる。このアッセイでは、抗体は、固体支持体に固定できる。あるいは、抗体は、固体支持体、例えばマイクロ粒子又は平面基材に固定化されている別の抗体、例えば抗種抗体にカップリングできる。
リバース競合アッセイ
リバース競合アッセイでは、固定化された目的の分析対象物質は、連続して、又は同時に、試料及び少なくとも1つの標識された抗体と接触させることができる。目的の分析対象物質を固体支持体、例えばサンドイッチアッセイのフォーマットに関連して上で論じられている固体支持体に結合させることができる。
1ステップイムノアッセイ又は「キャプチャーオンザフライ」
キャプチャーオンザフライイムノアッセイでは、固体基材は、固定剤でプレコーティングされている。捕捉剤、分析対象物質、及び検出剤が、固体基材に一緒に添加され、検出の前に洗浄ステップが続く。捕捉剤は、分析対象物質を結合し得、固定剤に対するリガンドを含み得る。捕捉剤及び検出剤は、本明細書に記載されている、又は当業界で公知の、捕捉又は検出することが可能な抗体又は任意の他の部分であり得る。リガンドは、ペプチドタグを含み得、固定剤は、抗ペプチドタグ抗体を含み得る。あるいは、リガンド及び固定剤は、キャプチャーオンザフライアッセイに使用されるように、一緒に結合することが可能な任意の作用剤のペアであり得る(例えば、特異的結合ペアは当業界で公知である)。1つ超の分析対象物質が測定され得る。一部の実施形態では、固体基材は、抗原でコーティングされ得、分析される分析対象物質は、抗体である。
ある他の実施形態では、1ステップイムノアッセイ又は「キャプチャーオンザフライ」において、固定剤(例えばビオチン、ストレプトアビジン)でプレコーティングされた固体支持体(例えばマイクロ粒子)、並びに少なくとも第1の特異的結合メンバー及び第2の特異的結合メンバー(捕捉試薬及び検出試薬としてそれぞれ作用する。)が使用される。第1の特異的結合メンバーは、固定剤のリガンドを含み(例えば、固体支持体上の固定剤がストレプトアビジンである場合、第1の特異的結合メンバー上のリガンドはビオチンであり得る)、また、目的の分析対象物質に結合する。第2の特異的結合メンバーは、検出可能な標識を含み、目的の分析対象物質に結合する。固体支持体及び第1及び第2の特異的結合メンバーは、試料に(連続して、又は同時に)添加され得る。第1の特異的結合メンバー上のリガンドは、固体支持体上の固定剤に結合して、固体支持体/第1の特異的結合メンバー複合体を形成する。試料中に存在する任意の目的の分析対象物質は、固体支持体/第1の特異的結合メンバー複合体に結合して、固体支持体/第1の特異的結合メンバー/分析対象物質複合体を形成する。第2の特異的結合メンバーは、固体支持体/第1の特異的結合メンバー/分析対象物質複合体に結合し、検出可能な標識が検出される。任意選択の洗浄ステップが検出の前に使用され得る。ある実施形態では、1ステップアッセイでは、1つ超の分析対象物質が測定され得る。ある他の実施形態では、2つ超の特異的結合メンバーを使用できる。ある他の実施形態では、複数の検出可能な標識が添加され得る。ある他の実施形態では、複数の目的の分析対象物質を検出できる。
キャプチャーオンザフライアッセイは、本明細書に記載されている、また、当業界で公知の多彩なフォーマットで行うことができる。例えば、フォーマットは、例えば上記のサンドイッチアッセイであってよいか、あるいは、単一の特異的結合メンバーを使用でき、又は他の公知のバリエーションを使用できる競合アッセイであってよい。
組合せアッセイ
組合せアッセイでは、固体基材、例えばマイクロ粒子は、抗原及び抗体で同時コーティングされて、試料からの抗体及び抗原をそれぞれ捕捉する。固体支持体は、2つ以上の異なる抗原で同時コーティングされて、試料からの2つ以上の異なる抗体を捕捉し得る。固体支持体は、2つ以上の異なる抗体で同時コーティングされて、試料からの2つ以上の異なる抗原を捕捉し得る。
さらに、本明細書に記載されている方法は、アッセイ化合物のうち、特異的又は非特異的結合反応(例えば、HAMA問題)を防止するブロッキング剤を使用し得る。作用剤(及び任意選択的に任意の対照)が支持体に固定化されると、作用剤の残りの結合部位は、支持体上でブロックされ得る。当業者に公知の任意の好適なブロッキング試薬が使用され得る。例えば、ウシ血清アルブミン(「BSA」)、PBS中のカゼインのリン酸緩衝生理食塩水(「PBS」)溶液、Tween 20(商標)(Sigma Chemical Company、St.Louis、Mo.)、又は他の好適な界面活性剤、並びに他のブロッキング試薬が使用され得る。
本開示から明らかなように、バリエーションを含む本明細書で開示されている方法は、疾患、障害、又は状態を有すると疑われる対象における疾患、障害又は病態の診断に使用され得る。例えば、試料分析は、疾患マーカー、例えば、がんマーカー、心臓状態のマーカー、毒素、病原体、例えば、ウイルス、細菌、又はそれらの一部の検出に有用であり得る。方法は、生体試料に存在する分析対象物質の測定にも使用され得る。方法は、標的分析対象物質を検出する血液スクリーニングアッセイにも使用され得る。血液スクリーニングアッセイは、血液供給をスクリーニングするために使用され得る。
分析対象物質を分析するためのデバイス
本明細書に記載されている方法は、分析対象物質の分析に好適な任意のデバイスを使用して行うことができ、多彩なデバイスが当業界で公知であり、例えば、蠕動ポンプシステム(例えば、FISHERBRAND(商標)Variable-Flow Peristaltic Pumps、ThermoFisher Scientific、Waltham、MA;及びMilliporeSigma、Burlington、MAから入手できる蠕動ポンプシステム)、自動化/ロボット試料送達システム(例えば、Hamilton Robotics、Reno、NV;及びThermoFisher Scientific、Waltham、MAから市販されている)、マイクロ流体デバイス、小滴ベースのマイクロ流体デバイス、デジタルマイクロ流体デバイス(DMF)、表面弾性波ベースのマイクロ流体(SAW)デバイス、又は誘電体上のエレクトロウェッティング(EWOD)デジタルマイクロ流体デバイス(例えば、Pengら、Lab Chip、14(6):1117~1122頁(2014年);及びHuangら、PLoS ONE、10(5):e0124196(2015年)を参照されたい)、並びに他の自動化システム、例としてKINGFISHER(商標)機器(ThermoFisher Scientific、Waltham、MA)、ARCHITECT(商標)アナライザー(Abbott、Abbott Park、IL)、並びに当業界で公知の他の自動化機器を含む。
一実施形態では、本明細書に記載される方法は、デジタルマイクロ流体(DMF)デバイスなどのマイクロ流体デバイスを使用して行われ得る。例えば、国際出願第2007/136386号、同第2009/111431号、同第2010/040227号、同第2011/137533号、同第2013/066441号、同第2014/062551号、同第2014/066704号、及び米国特許第8,287,808号に記載されているものなど当技術分野において公知であるいずれか好適なマイクロ流体デバイスを使用して、本明細書に記載される方法を行うことができる。ある特定の場合に、デバイスは、分析対象物質分析が分析対象物質を含む又は含むと疑われる試料の小滴で実施され得るラボオンチップデバイスとすることができる。
一実施形態では、本明細書に記載されている方法の少なくとも2つのステップ(例えば、2、3、又はすべてのステップ)は、デジタルマイクロ流体デバイスで実行される。「デジタルマイクロ流体(DMF)」、「デジタルマイクロ流体モジュール(DMFモジュール)」、又は「デジタルマイクロ流体デバイス(DMFデバイス)」という用語は、本明細書で互換的に使用され、個別の、かつ少量の液体を小滴の形態で操作させるデジタル又は小滴ベースのマイクロ流体技術を利用するモジュール又はデバイスを指す。デジタルマイクロ流体は、エマルション科学の原理を使用して、流体-流体分散体(主として油中水エマルション)をチャネル内に作り出し、多分散性が低い、単分散滴/泡の生成を可能にする。デジタルマイクロ流体は、再構成可能なネットワーク内での不連続な流体小滴の顕微操作に基づく。小滴の形成、移動、分割、及び融合といった基本的作業を組み合わせることにより、複雑な指示をプログラムできる。
デジタルマイクロ流体は、バイナリ電気シグナルにより操作できる個別の流体体積で作動する。個別の単位体積の小滴を使用することにより、マイクロ流体作業は、一連の反復基本的作業、すなわち、1単位の流体による1単位の距離にわたる移動と定義され得る。小滴は、液体の表面張力性を使用して形成され得る。小滴のアクチュエーションは、小滴が位置する底面の下に置かれた電極により生成される静電力の存在に基づく。異なるタイプの静電力を使用して、小滴の形状及び動きを管理できる。先述の静電力を作り出すのに使用できる一技術は、小滴及び周囲の媒体との間の誘電率の差による誘電泳動に基づき、高周波AC電場を利用し得る。先述の静電力を作り出すのに使用できる別の技術は、エレクトロウェッティングに基づき、これは、表面に存在する液体小滴と表面との間の表面張力の、表面に印加される電場に対する依存性による。
別の実施形態では、本明細書に記載されている方法は、表面弾性波(SAW)ベースのマイクロ流体デバイスと共に、フロントエンドというアッセイ処理法として遂行され得る。本明細書で使用されている「表面弾性波(SAW)」という用語は、一般的に表面に沿う方向に伝播する音波を指す。「トラベリング表面弾性波」(TSAW)は、表面弾性波を液体中へとカップリングすることができる。一部の実施形態では、カップリングは、表面弾性波の液体中への浸透又は漏洩の形態であり得る。他の実施形態では、表面弾性波は、Rayleigh波(例えば、Oliner,A.A.(編)、Acoustic Surface Waves.Springer(1978年)を参照されたい)である。表面弾性波の伝播は、トランスデューサー、例えば一連の、若しくは複数の電極による電位の生成、又は表面弾性波を液体中に流すことを含む、多彩な異なる手段で、及び異なる材料を使用することにより実施され得る。
一部の実施形態では、DMFデバイス又はSAWデバイスは、ロールツーロールベースのプリンテッドエレクトロニクス方法により製造される。そのようなデバイスの例は、国際特許出願公開第2016/161402号及び第2016/161400号に記載されている。
上記のデバイスの多くが、目的の分析対象物質の1分子の検出を可能にする。目的の1つ以上の分析対象物質の1分子検出を可能にする、当技術分野において公知である他のデバイス及びシステムも、本明細書に記載される方法で使用され得る。そのようなデバイス及びシステムとしては、例えば、Quanterix SIMOA(商標)(Lexington, MA)技術、Singulexの1分子カウント(SMC(商標))技術(Alameda, CA、例えば米国特許第9,239,284号を参照のこと)、並びに例えば米国特許出願公開第2017/0153248号及び同第2018/0017552号に記載されているデバイスが挙げられる。
キット及びカートリッジ
上記方法を行うのに使用するためのキットも本明細書で提供される。キットは、上記のデバイスのいずれかと使用され得る。キットに含まれている説明書は、パッケージング材料に貼られていてよく、又は添付文書として含まれていてよい。説明書は、書類又は印刷物であるが、それらに限定されない。そのような説明書を保存すること、及びが説明書をエンドユーザーに伝えることが可能ないかなる媒体も、本開示により想定される。そのような媒体は、電子保存媒体(例えば、磁気ディスク、テープ、カートリッジ、チップ)、光学媒体(例えば、CD ROM)などを含むが、それらに限定されない。本明細書で使用されている「説明書」という用語は、説明書を提供するインターネットサイトのアドレスを含み得る。
キットは、マイクロ流体モジュールを含むカートリッジを含み得る。一部の実施形態では、マイクロ流体モジュールは、カートリッジに統合され得る。カートリッジは、使い捨てであり得る。カートリッジは、上で開示されている方法を実践するのに有用な1つ以上の試薬を含み得る。カートリッジは、試薬を1つ以上の別々の組成物として、又は任意選択的に、試薬の適合性が許容される混和物として保持する1つ以上の容器を含み得る。カートリッジは、ユーザーの見地から望ましいことがある他の材料(複数可)、例えば緩衝液(複数可)、希釈剤(複数可)、標準(複数可)(例えば、キャリブレーター及び対照)、及び/又は試料の処理、洗浄、若しくはアッセイの任意の他のステップの実施に有用な任意の他の材料も含み得る。カートリッジは、上記のように1つ以上の特異的結合メンバーを含み得る。
キットは、目的の分析対象物質を定量するための参照標準をさらに含み得る。参照標準は、目的の分析対象物質の濃度を内挿及び/又は外挿するための標準曲線を確立するように使用され得る。キットは、濃度レベルに関して変動する参照標準を含み得る。例えば、キットは、高濃度レベル、中濃度レベル、又は低濃度レベルの1つ以上の参照標準を含み得る。参照標準に対する濃度の範囲に関して、これは、アッセイごとに最適化され得る。参照標準に対する例示的な濃度範囲は、例えば、約10fg/mL、約20fg/mL、約50fg/mL、約75fg/mL、約100fg/mL、約150fg/mL、約200fg/mL、約250fg/mL、約500fg/mL、約750fg/mL、約1000fg/mL、約10pg/mL、約20pg/mL、約50pg/mL、約75pg/mL、約100pg/mL、約150pg/mL、約200pg/mL、約250pg/mL、約500pg/mL、約750pg/mL、約1ng/mL、約5ng/mL、約10ng/mL、約12.5ng/mL、約15ng/mL、約20ng/mL、約25ng/mL、約40ng/mL、約45ng/mL、約50ng/mL、約55ng/mL、約60ng/mL、約75ng/mL、約80ng/mL、約85ng/mL、約90ng/mL、約95ng/mL、約100ng/mL、約125ng/mL、約150ng/mL、約165ng/mL、約175ng/mL、約200ng/mL、約225ng/mL、約250ng/mL、約275ng/mL、約300ng/mL、約400ng/mL、約425ng/mL、約450ng/mL、約465ng/mL、約475ng/mL、約500ng/mL、約525ng/mL、約550ng/mL、約575ng/mL、約600ng/mL、約700ng/mL、約725ng/mL、約750ng/mL、約765ng/mL、約775ng/mL、約800ng/mL、約825ng/mL、約850ng/mL、約875ng/mL、約900ng/mL、約925ng/mL、約950ng/mL、約975ng/mL、約1000ng/mL、約2μg/mL、約3μg/mL、約4μg/mL、約5μg/mL、約6μg/mL、約7μg/mL、約8μg/mL、約9μg/mL、約10μg/mL、約20μg/mL、約30μg/mL、約40μg/mL、約50μg/mL、約60μg/mL、約70μg/mL、約80μg/mL、約90μg/mL、約100μg/mL、約200μg/mL、約300μg/mL、約400μg/mL、約500μg/mL、約600μg/mL、約700μg/mL、約800μg/mL、約900μg/mL、約1000μg/mL、約2000μg/mL、約3000μg/mL、約4000μg/mL、約5000μg/mL、約6000μg/mL、約7000μg/mL、約8000μg/mL、約9000μg/mL、又は約10000μg/mLを含むが、それらに限定されない。
キットは、特異的結合メンバーを標識するための試薬、特異的結合メンバーを検出するため及び/若しくは分析対象物質を標識するための試薬、並びに/又は分析対象物質を検出するための試薬を含み得る。キットは、タグの切断を導く成分、例えば切断媒介試薬も含み得る。例えば、切断媒介試薬は、還元剤、例えばジチオスレイトール(DTT)又はトリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン)TCEPを含み得る。特異的結合メンバー、キャリブレーター、及び/若しくは対照は、別々の容器で用意され得る、又は適切なアッセイフォーマット若しくはカートリッジ中に予め分注され得る。
キットは、品質管理構成要素(例えば、感受性パネル、キャリブレーター、及び陽性対照)も含み得る。品質管理試薬の調製は、当業界で周知であり、免疫診断製品用の挿入シートに記載されている。感受性パネルメンバーは、任意選択的に、アッセイ性能特性を確立するために使用され、キット試薬の完全性及びアッセイの標準化の有用な指標となる。
キットは、任意選択的に、診断アッセイを実施する、又は品質管理評価を促すのに必要とされる他の試薬、例えば緩衝液、塩、酵素、酵素補因子、基質、検出試薬も含み得る。他の成分、例えば、試験試料(例えば、前処理試薬)を単離及び/又は処理するための緩衝液及び溶液も、キットに含まれ得る。キットは、1つ以上の他の対照をさらに含み得る。キットの成分の1つ以上は、凍結乾燥することができ、このケースでは、キットは、凍結乾燥成分の再構成に好適な試薬をさらに含み得る。成分の1つ以上は、液体形態であり得る。
キットの様々な成分は、任意選択的に、必要に応じて好適な容器で用意され得る。キットは、試料を保持又は保存する容器をさらに含み得る(例えば、尿、唾液、血漿、脳脊髄液、若しくは血清試料のための容器又はカートリッジ、又は、組織吸引物を作り出すように組織を保存、輸送若しくは処理するための適切な容器)。適切な場合、キットは、任意選択的に、試薬又は試験試料の調製を促す反応容器、混合容器、及び他の成分を含有し得る。キットは、試験試料を得るのを補助する1つ以上の試料採取/取得機器、例えば様々な血液採取/移送デバイス(例えば、マイクロサンプリングデバイス、マイクロニードル、又は他の最小侵襲性の無痛血液採取方法;血液採取チューブ(複数可);ランセット;キャピラリー血液採取チューブ;他の単一の指先穿刺血液採取方法;バッカルスワブ、経鼻/咽喉スワブ;16ゲージ又は他の大きさの針、パンチ生検用円形ブレード(例えば、1~8mm、又は他の適切な大きさ)、メス若しくはレーザー(例えば、特にハンドヘルド)、シリンジ、無菌容器、又は組織試料を得る、保存する、若しくは吸引するためのカニューレ)も含み得る。キットは、関節吸引、円錐生検、パンチ生検、ファインニードル吸引生検、画像誘導経皮針吸引生検、ブロンコアヴェオラー(bronchoaveolar)洗浄、内視鏡下生検、内視鏡生検、及びラプロスコピック(laproscopic)生検を補助するための1つ以上の機器を含み得る。
以下の実施例は、本発明をさらに例証するが、もちろん、その範囲を限定するとは決して解釈されるべきではない。
以下の実施例で使用される試薬は、商用供給源から購入し、特に指示がない限り入手したまま使用した。
[実施例1]
Figure 2022543618000015
1.0g(1.7mmol)のCPSP-アクリジニウム(J.Org.Chem.、1998年、63巻、5636~5639頁)を、25mLの塩化メチレン(DCM)中の2mLの[COCl](23mmol)で処理し、これに続いて5μLのジメチルホルムアミドを添加した。スラリーを室温で2時間撹拌し、黄色の溶液を得た。この後、揮発性成分を、真空下、回転式エバポレーターで反応物から除去して、二酸クロリドを黄色の粘着性泡状物質として得た。残渣をDCM(25mL)に再溶解した。フッ化水素カリウムの飽和水性溶液(15mL)を調製し、DCM溶液に加えた。2相系を2時間激しく撹拌した。この後、反応物の上側の水相をピペットで除去し、下側のDCM層を回転式エバポレーターで、真空下で蒸発させた。生成した黄色の固体を水(約25mL)に懸濁させ、Buchner漏斗を介して濾過した。固体を少ない分量の冷水(約65mL)で洗浄した。収量1.08gの黄色の固体。MS(M+):C2828FN+に対する計算値:正確な質量:587.13;分子量:587.66。UPLC/MS実測値587.39。
[実施例2]
Figure 2022543618000016
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた25mL丸底フラスコに、0.1g(0.17mmol)の実施例1の生成物、DCM(10mL)を投入し、次いで0.14g(1.7mmol)のピペラジンを黄色のスラリーに一度に加えると、透明な溶液が生じた。反応物を室温で5.5日間撹拌した。この後、乳状の白色スラリーを得た。反応物を真空下で蒸発乾固し、固体を水(5mL)、メタノール(5mL)及び1N HCl(2mL)に溶解した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ50×250mmI.D.スチールカラムを使用して、生成した溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速70mL/分)、ACN/HO/HO~0.5TFAを使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を、回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量:0.163gの黄色のガラス状物質(TFA塩としての表題化合物)。MS(M+):C3237+に対する計算値:正確な質量:653.21;分子量:653.79。UPLC/MS実測値653.33。
[実施例3]
Figure 2022543618000017
実施例2の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.1g(0.17mmol)の実施例1の生成物、DCM(5mL)及び0.057mL(0.85mmol)のエチレンジアミン(EDA)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.027gの黄色のフィルム状物質(TFA塩としての表題化合物)。MS(M+):C3035+に対する計算値:正確な質量:627.1942;分子量:627.7510。UPLC/MS実測値627.43。
[実施例4]
Figure 2022543618000018
実施例2の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.026g(0.044mmol)の実施例1の生成物、DCM(5mL)及び0.1mL(0.45mmol)の4,7,10-トリオキサ-1,13-トリデカンジアミンを利用して、表題化合物を調製した。収量0.018gの黄色のフィルム状物質(TFA塩としての表題化合物)。MS(M+):C385110+に対する計算値:正確な質量:787.3041;分子量:787.9618。UPLC/MS実測値787.53。
[実施例5]
Figure 2022543618000019
実施例2の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.03g(0.051mmol)の実施例1の生成物、DCM(1mL)及び0.1g(0.57mmol)の1,8-ビス(メチルアミノ)-3,6-ジオキサオクタンを利用して、表題化合物を調製した。収量0.016gの黄色のフィルム状物質(TFA塩としての表題化合物)。MS(M+):C3647+に対する計算値:正確な質量:743.2779;分子量:743.9092。UPLC/MS実測値743.39。
[実施例6]
Figure 2022543618000020
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた5mL丸底フラスコに、0.015g(0.026mmol)の実施例1の生成物、DMF(1mL)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIEA)(0.34mL、2mmol)を投入し、次いで(1S,4S)-(+)-2,5-ジアザビシクロ[2.2.1]ヘプタンジヒドロブロミド(0.14g、0.52mmol)を一度に加えた。反応物を室温で2日間撹拌した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmI.D.スチールカラムを使用して、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5TFAで使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量0.0084gの黄色のフィルム状物質(TFA塩としての表題化合物)。MS(M+):C3337+に対する計算値:正確な質量:665.2098;分子量:665.7989。UPLC/MS実測値665.20。
[実施例7]
Figure 2022543618000021
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた5mL丸底フラスコに、0.015g(0.026mmol)の実施例1の生成物、DCM(0.5mL)、DIEA(0.17mL、1mmol)を投入し、次いで(cis-ラセミ0-tert-ブチルヘキサヒドロピロロ[3,4-c]ピロール-2(1H)-カルボキシレート(0.055g、0.26mmol)を黄色のスラリーに一度に加えた。反応物を室温で18時間撹拌した。窒素流を使用して、反応物を蒸発乾固し、次いで少量のMeOHに溶解した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmI.D.スチールカラムを使用して、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5ギ酸で使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量0.0205gの黄色のフィルム状物質(Boc保護されたアミン中間体)。MS(M+):C3947+に対する計算値:正確な質量:779.2779;分子量:779.9413。UPLC/MS実測値779.16。
磁気撹拌棒を備えた4mLバイアルに、Boc保護したアミン中間体及びDCM(0.5mL)を投入した。トリフルオロ酢酸(TFA)(0.5mL)を加え、混合物をRTで1時間撹拌した。窒素流を使用して、反応物を終夜蒸発乾固した。粗生成物を少量のMeOHに溶解した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmI.D.スチールカラムを使用して、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5TFAで使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量0.0175gの黄色のフィルム状物質(TFA塩としての表題化合物)。MS(M+):C3439+に対する計算値:正確な質量:679.2255;分子量:679.8255。UPLC/MS実測値679.24。
[実施例8]
Figure 2022543618000022
実施例7の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.015g(0.026mmol)の実施例1の生成物、5-Boc-オクタヒドロ-ピロロ[3,4-c]ピリジン(0.01g、0.044mmol)、DCM(アミンカップリングに0.5mL及び脱保護ステップに0.5mL)、DIEA(アミンカップリング用、0.17mL、1mmol)、及びTFA(Boc脱保護用、0.5mL)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0074gの黄色のフィルム状物質(Boc保護されたアミン中間体)。MS(M+):C4049+に対する計算値:正確な質量:793.2935;分子量:793.9679。UPLC/MS実測値793.20。
収量0.0077gの黄色のフィルム状物質(TFA塩としての表題化合物)。MS(M+):C3541+に対する計算値:正確な質量:693.2411;分子量:693.8521。UPLC/MS実測値693.20。
[実施例9]
Figure 2022543618000023
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた5mL丸底フラスコに、0.015g(0.026mmol)の実施例1の生成物、DCM(0.5mL)及びDIEA(0.17mL、1mmol)を投入した。trans-1,2-ジアミノシクロヘキサンを黄色のスラリーに一度に加えた。反応物を室温で18時間撹拌した。窒素流を使用して反応物を蒸発乾固し、次いで少量のMeOHに溶解した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmI.D.スチールカラムを使用して、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5%TFAで使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量0.010gの黄色のフィルム状物質(TFA塩としての表題化合物)。MS(M+):C3441+に対する計算値:正確な質量:681.2411;分子量:681.8414。UPLC/MS実測値681.27。
[実施例10]
Figure 2022543618000024
実施例9の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.015g(0.026mmol)の実施例1の生成物、DCM(0.5mL)、DIEA(0.17mL、1mmol)及び(+-)-trans-1,2-ジアミノシクロヘキサン(0.029g、0.26mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0154gの黄色のフィルム状物質(TFA塩としての表題化合物)。MS(M+):C3441+に対する計算値:正確な質量:681.2411;分子量:681.8414。UPLC/MS実測値681.34。
[実施例11]
Figure 2022543618000025
実施例9の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.015g(0.026mmol)の実施例1の生成物、DCM(0.5mL)、DIEA(0.17mL、1mmol)及び(S,S)-(+)-n,N’-ジメチル-1,2-シクロヘキサンジアミン(0.037g、0.26mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0056gの黄色のフィルム状物質(TFA塩としての表題化合物)。MS(M+):C3645+に対する計算値:正確な質量:709.2724;分子量:709.8946。UPLC/MS実測値709.27。
[実施例12]
Figure 2022543618000026
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた5mL丸底フラスコに、0.005g(0.0065mmol)の実施例2の生成物、DMF(0.5mL)及び0.01g(0.021mmol)の(5)6-カルボキシフルオレセイン-NHSエステルの混合物を投入し、これに続いてDIEA(0.05mL、0.28mmol)を加えた。反応物を室温で2.5日間撹拌した。数滴の水を加え、混合物を室温で30分間撹拌した。反応物をMeOH(2mL)で希釈し、254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmスチールカラムを使用して、逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5TFAで使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空下30℃で除去し、高真空で(1mmHg)2時間にわたり乾燥させた。収量:0.0012gの黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C534713+に対する計算値:正確な質量:1011.2576;分子量:1012.0887。UPLC/MS実測値1011.39。
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた5mL丸底フラスコに、0.012gの上記ステップの生成物、DMF(0.5mL)及びピリジン((0.5mL、0.62mmol)を投入した。次いで、ペンタフルオロフェニルトリフルオロ酢酸塩(0.05mL、0.3mmol)を混合物に一度に加え、反応物を室温で1時間撹拌した。揮発性成分を真空下で混合物から除去し、残渣を1:1エーテル-ヘキサンで5×粉砕し、微量の揮発性成分を高真空で(1mmHg)で2時間にわたり除去した。収量0.008gの黄色のフィルム状物質(表題化合物、R=-O-ペンタフルオロフェニル)。MS(M+):C594613+に対する計算値:正確な質量:1177.2417;分子量:1178.1370。UPLC/MS実測値1177.21。次の反応及びコンジュゲーション用に生成物を2つの等しい部分に分割した。
最後のステップからの0.004gのペンタフルオロフェニルエステル生成物をDCM(0.5mL)に溶解した。次いで、DCM(0.5mL)中アジド-dPEG3-アミン(0.1g、0.45mmol)を滴下添加し、反応混合物を室温で1時間撹拌した。揮発性成分を、窒素流の下で18時間にわたり反応混合物から除去した。反応混合物をMeOH(1mL)及び水(1mL)で希釈し、254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmスチールカラムで溶出させることにより、逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5%TFAで使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空下30℃で除去し、高真空で(1mmHg)18時間にわたり乾燥させた。収量0.007gの黄色のフィルム状物質(表題化合物、R=-O-PEG-アジド)。MS(M+):C616315+に対する計算値:正確な質量:1211.3849;分子量:1212.3270。UPLC/MS実測値1211.47。
[実施例13]
Figure 2022543618000027
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.039g(0.049mmol)の実施例3の生成物、DMF(2.0mL)、0.028g(0.06mmol)の(5)6-カルボキシフルオレセイン-NHSエステル及びDIEA(0.1mL、0.6mmol)の混合物を利用して、表題化合物を調製した。収量0.008gの黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C514513+に対する計算値:正確な質量:985.2419;分子量:986.0515。UPLC/MS実測値985.49。
[実施例14]
Figure 2022543618000028
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.01g(0.013mmol)の実施例2の生成物、DMF(0.25mL)、0.03g(0.055mmol)の5-カルボキシフルオレセイン-PFPエステル(5-カルボキシフルオレセイン及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテートから得た)及びDIEA(0.025mL、0.055mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0018gの黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C534713+に対する計算値:正確な質量:1011.2576;分子量:1012.0887。UPLC/MS実測値1011.38。
[実施例15]
Figure 2022543618000029
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.01g(0.013mmol)の実施例2の生成物、DMF(0.25mL)、0.03g(0.055mmol)の6-カルボキシフルオレセイン-PFPエステル(6-カルボキシフルオレセイン及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテートから得た)及びDIEA(0.025mL、0.055mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0029gの黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C534713+に対する計算値:正確な質量:1011.2576;分子量:1012.0887。UPLC/MS実測値1011.45。
[実施例16]
Figure 2022543618000030
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.01g(0.013mmol)の実施例2の生成物、DMF(0.25mL)、0.011g(0.021mmol)の(5)6-TAMRA-NHSエステル及びDIEA(0.025mL、0.055mmol)の混合物を利用して表題化合物を調製した。個々の生成物異性体を精製中に分離した。収量、画分9から異性体A:0.002gの紫色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C575711+に対する計算値:正確な質量:1065.3521;分子量:1066.2255。UPLC/MS実測値1065.55(弱);M++533.45(強)。
収量、画分10から異性体B:0.002g紫フィルム状物質を生成(表題化合物)。MS(M+):C575711+に対する計算値:正確な質量:1065.3521;分子量:1066.2255。UPLC/MS実測値1065.48(弱);M++533.45(強)。
[実施例17]
Figure 2022543618000031
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.01g(0.011mmol)の実施例4の生成物、DMF(0.25mL)、0.014g(0.026mmol)の6-カルボキシフルオレセイン-PFPエステル(6-カルボキシフルオレセイン及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテートから調製)及びDIEA(0.025mL、0.055mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.005gの黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C596116+に対する計算値:正確な質量:1145.3518;分子量:1146.2623。UPLC/MS実測値1145.30。
[実施例18]
Figure 2022543618000032
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.0049g(0.0057mmol)の実施例5の生成物、DMF(0.25mL)、0.01g(0.016mmol)のローダミンB-PFPエステル(ローダミンB及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテートから調製)及びDIEA(0.025mL、0.055mmol)を利用して表題化合物を調製した。収量0.0016gの紫色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C647511+に対する計算値:正確な質量:1167.49;分子量:1168.45。UPLC/MS実測値1167.61。
[実施例19]
Figure 2022543618000033
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.0042g(0.0054mmol)の実施例6の生成物、DMF(0.2mL)、0.008g(0.017mmol)の5-カルボキシフルオレセイン-PFPエステル(5-カルボキシフルオレセイン及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテートから得た)及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0048gのオレンジ色の黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C544713+に対する計算値:正確な質量:1023.2576;分子量:1024.0994。UPLC/MS実測値1023.22。
[実施例20]
Figure 2022543618000034
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.0045g(0.005mmol)の実施例7の生成物、DMF(0.2mL)、0.008g(0.017mmol)の5-カルボキシフルオレセイン-PFPエステル(5-カルボキシフルオレセイン及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテートから得た)及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0033gのオレンジ色-黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C554913+に対する計算値:正確な質量:1037.2732;分子量:1038.1260。UPLC/MS実測値1037.18。
[実施例21]
Figure 2022543618000035
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.0038g(0.0042mmol)の実施例8の生成物、DMF(0.2mL)、0.008g(0.017mmol)の5-カルボキシフルオレセイン-PFPエステル(5-カルボキシフルオレセイン及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテートから得た)及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0023gのオレンジ色-黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C544713+に対する計算値:正確な質量:1051.2889;分子量:1052.1526。UPLC/MS実測値1051.30。
[実施例22]
Figure 2022543618000036
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.005g(0.0063mmol)の実施例9の生成物、DMF(0.2mL)、0.008g(0.017mmol)の5-カルボキシフルオレセイン-PFPエステル(5-カルボキシフルオレセイン及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテートから得た)及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0042gの黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C555113+に対する計算値:正確な質量:1039.2889;分子量:1040.1419。UPLC/MS実測値1039.29。
[実施例23]
Figure 2022543618000037
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して0.0057g(0.0072mmol)の実施例10の生成物、DMF(0.2mL)、0.008g(0.017mmol)の5-カルボキシフルオレセイン-PFPエステル(5-カルボキシフルオレセイン及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテートから得た)及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0024gの黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C555113+に対する計算値:正確な質量:1039.2889;分子量:1040.1419。UPLC/MS実測値1039.21。
[実施例24]
Figure 2022543618000038
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して0.003g(0.0036mmol)の実施例11の生成物、DMF(0.2mL)、0.008g(0.017mmol)の5-カルボキシフルオレセイン-PFPエステル(5-カルボキシフルオレセイン及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテートから得た)及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0006gの黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C575513+に対する計算値:正確な質量:1067.32;分子量:1068.20。UPLC/MS実測値1067.14。
[実施例25]
Figure 2022543618000039
実施例12の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.006g(0.008mmol)の実施例2の生成物、DMF(0.2mL)、0.008g(0.013mmol)のローダミンB-PFPエステル(ローダミンB及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテートから調製)及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0031gの紫色のフィルム状物質を(表題化合物)。MS(M+):C6065+に対する計算値:正確な質量:1077.42;分子量:1078.33。UPLC/MS実測値1077.51。
[実施例26]
Figure 2022543618000040
CP-アクリジンメチルエステル(J.Org.Chem.、1998年、63巻、5636~5639頁)(0.012g、0.025mmol)及び5-(ヨードアセトアミド)フルオレセイン(0.015g、0.029mmol)を、窒素入口を備えた5mL丸底フラスコ内で混合した。溶媒なしで、フラスコを油浴内で、160~170℃で15分間加熱した。この後LCMSは、構成成分として、出発材料が両方とも並びに表題化合物が存在する複合混合物を示した。反応物をDMF/MeOH/水(それぞれ約0.5mL)中に溶解させ、254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmスチールカラムを使用して、逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5%ギ酸で使用した。揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空下30℃で除去し、高真空で(1mmHg)24時間にわたり乾燥させた。収量0.0007gの黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C483811S+に対する計算値:正確な質量:864.2222;分子量:864.8933。UPLC/MS実測値864.43。
[実施例27]
Figure 2022543618000041
実施例26の調製に対して概説されている同じ手順を使用して、0.012g(0.025mmol)のCP-アクリジニウムメチルエステル及び0.006g(0.012mmol)の6-(ヨードアセトアミド)フルオレセインを利用して、表題化合物を調製した。収量0.0011gの黄色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C483811S+に対する計算値:正確な質量:864.2222;分子量:864.8933。UPLC/MS実測値864.51。
[実施例28]
Figure 2022543618000042
上記化合物は、
Figure 2022543618000043
から調製した。
SPCN(0.048g)、(Organic Letters、2003年、5巻(21号)、3779頁)を0.5mLのDMFに溶解した。0.128mLのDIEAを加え、これに続いてPyAOP(0.032g)を加えた。反応物を周辺温度で5分間撹拌した(予備活性化)。0.032gの5-アセトアミドアミノフルオレセイン(5-AAF)(Chemistry of Materials、1992年、4巻(4号)、879~84頁)を1mLのDMF及び0.064mLのDIEAに溶解した。5-AAF溶液をSPCN溶液に加えた。18時間後、反応物を3mLの水で処理した。溶液をYMC ODS-AQカラム(40×100)に直接注入することにより、溶液をHPLCで精製した。45mL/分で、5~40%アセトニトリルの勾配で70分間にわたり溶出した(移動相ACN/HO/HO~0.5%TFA)。生成物を含有する画分を凍結し、凍結乾燥した。収量0.026g(表題化合物)。MSは表題化合物と一致する。
[実施例29]
Figure 2022543618000044
実施例12の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.01gの実施例2の生成物、DMF(0.5mL)、0.005g(0.012mmol)のBODIPY(商標)493/503NHSエステル(ThermoFisher)及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を利用して、表題化合物を調製した。反応物を終夜撹拌した。収量0.0021gの赤色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C4854BF+に対する計算値;正確な質量:955.3500;分子量:955.9203。UPLC/MS実測値955.38。
[実施例30]
Figure 2022543618000045
実施例12の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.014g(0.018mmol)の実施例2の生成物、DMF(0.5mL)、0.005g(0.011mmol)のBDP558/568NHSエステル(Lumiprobe)及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を利用して、表題化合物を調製した。反応物を終夜撹拌した。収量0.0033gの紫色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C4848BF+に対する計算値;正確な質量:981.2751;分子量:981.9323。UPLC/MS実測値981.33。
[実施例31]
Figure 2022543618000046
実施例12の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.03g(0.039mmol)の実施例2の生成物、DMF(1mL)、0.01g(0.025mmol)のBDP FL NHSエステル(Lumiprobe)及びDIEA(0.02mL、0.12mmol)を利用して、表題化合物を調製した。反応物を終夜撹拌した。収量0.0026gの赤色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C4650BF+に対する計算値;正確な質量:927.3187;分子量:927.8663。UPLC/MS実測値927.52。
[実施例32]
Figure 2022543618000047
実施例12の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.03g(0.039mmol)の実施例2の生成物、DMF(1mL)、0.014g(0.027mmol)のBDP TR NHSエステル(Lumiprobe)及びDIEA(0.02mL、0.12mmol)を利用して、表題化合物を調製した。反応物を終夜撹拌した。収量0.019gの青色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C5350BF+に対する計算値;正確な質量:1059.2857;分子量:1060.0023。UPLC/MS実測値1059.26。
[実施例33]
Figure 2022543618000048
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた4mL反応バイアルに、0.005g(0.0069mmol)のAlexa Fluor 532カルボン酸、0.0029gのHBTU(0.0076mmol)、DMSO(0.5mL)及びDIEA(0.05mL、0.3mmol)を投入した。反応物を室温で15分間撹拌してから、実施例2の生成物(0.015g、0.020mmol)を含有するDMSO溶液(0.5mL)を加えた。反応物を終夜撹拌した。粗製の反応混合物をMeOH及び水で希釈した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmI.D.スチールカラムで溶出することにより、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5%TFAで使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量0.0025gの赤色のフィルム状物質。MS(M+):C626415に対する計算値:正確な質量:1260.3312;分子量:1261.4610。UPLC/MS実測値1262.42。
[実施例34]
Figure 2022543618000049
実施例33の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.012g(0.016mmol)の実施例2の生成物、DMSO(1mL)、0.005g(0.0059mmol)のAlexa Fluor 488カルボン酸、0.0025g(0.0066mmol)のHBTU、及びDIEA(0.05mL、0.3mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量:0.002gの赤色のフィルム状物質(表題化合物5(6)-混合異性体)。MS(M+):C534817に対する計算値;正確な質量:1168.1959;分子量:1169.2320。UPLC/MS実測値1169.28。
[実施例35]
Figure 2022543618000050
実施例33の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.0085g(0.011mmol)の実施例2の生成物、DMSO(1mL)、0.005g(0.005mmol)のAlexa Fluor 568カルボン酸、0.0021g(0.0055mmol)のHBTU、及びDIEA(0.05mL、0.3mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.0025gの紫色のフィルム状物質(表題化合物5(6)-混合異性体)。MS(M+):C656417に対する計算値;正確な質量:1328.3211;分子量:1329.4920。UPLC/MS実測値1330.24。
[実施例36]
Figure 2022543618000051
磁気撹拌棒を備えた20mL反応バイアルに、0.075g(0.17mmol)のメチル-4-カルボキシ-ケイ素ローダミン(Angew.Chemi.Int.Ed.、2018年、57巻、2436~2440頁)及び水性HCl(1mL、6M)を投入した。内容物を90℃に1時間加熱した。混合物を室温に冷却してから、4:1のCHCl:メタノール溶媒混合物で希釈した。有機層を水で洗浄し、次いでブラインで洗浄してから、硫酸ナトリウムで脱水した。溶媒を真空下で除去した。粗製の固体をMeOH及び水に溶解した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 50×250mmI.D.スチールカラムで溶出することにより、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速70mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5%TFAで使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空下30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量0.054gの青色のフィルム状物質。MS(M+):C2629Si+に対する計算値;正確な質量:429.1993;分子量:429.6145。UPLC/MS実測値429.19。
[実施例37]
Figure 2022543618000052
実施例12の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.025g(0.033mmol)の実施例2の生成物、DMF(1mL)、0.009g(0.015mmol)の4-カルボキシ-SiR-PFPエステル(実施例37及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテート)及びDIEA(0.1mL、0.6mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.004gの青色のフィルム状物質(表題化合物)。MS(M+):C5864Si2+に対する計算値;正確な質量:1064.3985;分子量:1065.3879。UPLC/MS実測値1064.44(弱);M++532.46(強)。
[実施例38]
Figure 2022543618000053
磁気撹拌棒を備えた20mL反応バイアルに、0.315g(0.84mmol)の5-カルボキシフルオレセイン及び発煙硫酸(5mL、30%遊離SOベース)を投入し、90℃に1時間加熱した。反応混合物を室温に冷却し、次いで氷を含有するビーカーに慎重に加えてから、KCl(1g)を加えると、黄色の沈殿物が生じた。固体を濾過し、冷水及びアセトンで洗浄し、高真空下で18時間乾燥させた。固体はさらに精製せずに次のステップで使用した。収量0.250gの黄色の固体。MS(M-):C211113-に対する計算値;正確な質量:534.9647;分子量:535.4265。UPLC/MS実測値534.93。
[実施例39]
Figure 2022543618000054
実施例12の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.009g(0.012mmol)の実施例2の生成物、DMF(0.5mL)、0.009g(0.015mmol)の5-カルボキシ-4’,5’-ジスルホフルオレセイン-PFPエステル(実施例38及びペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテート)及びDIEA(0.05mL、0.3mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量0.007gの黄色のフィルム状物質。MS(M-):C534519 に対する計算値;正確な質量:1169.1566;分子量:1170.1925。UPLC/MS実測値1169.99。
[実施例40]
Figure 2022543618000055
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた4mL反応バイアルに、0.013g(0.04mmol)のフルオレセイン、0.014gのHBTU(0.037mmol)、DMSO(1mL)及びDIEA(0.1mL、0.6mmol)を投入した。反応物を45℃で60分間撹拌した。次いで、溶液を室温に冷却してから、実施例2の生成物(0.04g、0.052mmol)を含有するDMSO溶液(0.5mL)を加えた。反応物を終夜撹拌した。粗製の反応混合物をMeOH及び水で希釈した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 50×250mmI.D.スチールカラムで溶出することにより、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速70mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5%TFAで使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量0.002gの赤色のフィルム状物質。MS(M+):C524711+に対する計算値;正確な質量:967.2677;分子量:968.0845。UPLC/MS実測値967.32(弱);M++484.38(強)。
[実施例41]
Figure 2022543618000056
実施例12の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.015g(0.020mmol)の実施例2の生成物、DMF(0.5mL)、0.008g(0.016mmol)のローダミン19-NHSエステル(ローダミン19及びTSTU)及びDIEA(0.05mL、0.3mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量:0.002gの赤色のフィルム状物質。MS(M+):C5862 2+に対する計算値;正確な質量:1050.4009;分子量:1051.2859。UPLC/MS実測値1049.31(弱);M++525.46(強)。
[実施例42]
Figure 2022543618000057
実施例12の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.0065g(0.0085mmol)の実施例2の生成物、DMF(0.4mL)、0.002g(0.003mmol)のAtto 700 NHS-エステル、及びDIEA(0.05mL、0.3mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量:0.003gの緑色のフィルム状物質。MS(M+):C627012+に対する計算値;正確な質量:1200.4239;分子量:1201.4585。UPLC/MS実測値1200.56(弱);M++600.92(強)。
[実施例43]
Figure 2022543618000058
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた20mL反応バイアルに、0.2g(0.30mmol)のIR780ヨウ化物、DMF(2mL)、及びメチルアミンのTHF(3mL、2M)中溶液を投入した。これを80℃に1時間加熱し、この間溶液の色が緑色から青色に変わった。反応混合物を室温に冷却してから、生成物をジエチルエーテル中で粉砕した。生成物はさらに精製せずに次のステップで使用した。収量:0.160gの青色の粉末。MS(M+):化学式に対する計算値:C3748+;正確な質量:534.3843;分子量:534.8115。UPLC/MS実測値534.37。
[実施例44]
Figure 2022543618000059
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた20mL反応バイアルに、0.025g(0.038mmol)の実施例43の生成物、DCM(10mL)、及び0.033g(0.114mmol)のトリホスゲンを投入した。反応混合物を氷浴内で0℃に冷却してから、0.3mLのDIEAを加えた。撹拌を1時間継続してから、溶媒を真空下で除去した。次いで、粗材料に、0.040g(0.052mmol)の実施例2の生成物、DMF(1mL)、及びDIEA(0.1mL、0.6mmol)を投入した。反応混合物を室温で36時間撹拌した。粗製の反応混合物をMeOH及び水で希釈した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 50×250mmI.D.スチールカラムで溶出することにより、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速70mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5%TFAで使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量0.004gの緑色のフィルム状物質。MS(M+):C7083 2+に対する計算値;正確な質量:1213.5734;分子量:1214.5939。UPLC/MS実測値1212.50(弱);M++607.05(強)。
[実施例45]
Figure 2022543618000060
実施例12の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.0165g(0.021mmol)の実施例2の生成物、DMF(1mL)、0.008g(0.015mmol)のルシファーイエローVS二リチウム塩、及びDIEA(0.05mL、0.3mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量:0.009gの黄色の粉末。MS(M-):C524917 に対する計算値;正確な質量:1189.1763;分子量:1190.2895。UPLC/MS実測値1189.42。
[実施例46]
Figure 2022543618000061
磁気撹拌棒を備えた4mL反応バイアルに、0.110g(0.30mmol)のルシファーイエロー無水物、0.123g(1.65mmol)のグリシン、及び酢酸ナトリウム(3mL、1M)の水溶液を投入した。混合物を90℃に加熱し、終夜撹拌した。粗製の反応混合物をMeOH及び水で希釈した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 50×250mmI.D.スチールカラムで溶出することにより、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速70mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5%TFAで使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量:0.120gの黄色の粉末。MS(M-):C1410に対する計算値;正確な質量:428.9704;分子量:429.3505。UPLC/MS実測値429.05。
[実施例47]
Figure 2022543618000062
実施例12の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.085g(0.11mmol)の実施例2の生成物、DMF(1mL)、0.040g(0.076mmol)の実施例46の生成物-NHSエステル(実施例46及びTSTU)及びDIEA(0.17mL、1mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量:0.018gの黄色の粉末。MS(M-):C464316-に対する計算値、正確な質量:1063.1624、分子量:1064.1165。UPLC/MS実測値1063.24。
[実施例48]
Figure 2022543618000063
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた4mL反応バイアルに、0.013g(0.012mmol)の実施例47の生成物、0.0055mg(0.018mmol)のTSTU、DMSO(0.5mL)、及びDIEA(0.05mL、0.3mmol)を投入した。ミックスを室温で1時間撹拌してから、少量のACN中で希釈した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmI.D.スチールカラムで溶出することにより、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.05%ギ酸で使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量:0.008mgの黄色のフィルム状物質。MS(-):C504618-に対する計算値;正確な質量:1160.1788;分子量:1161.1895。UPLC/MS実測値1160.28。
[実施例49]
Figure 2022543618000064
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた4mL反応バイアルに、0.006g(0.0052mmol)の実施例48の生成物、0.020g(0.062mmol)のアミノ-dPEG(登録商標)-t-ブチルエステル、DMF(0.5mL)、及びDIEA(0.1mL、0.6mmol)を投入した。混合物を1時間撹拌してから、少量のACN中で希釈した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmI.D.スチールカラムで溶出することにより、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5%ギ酸で使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。精製した材料を、撹拌棒を備えた4mL反応バイアルに移し、1mLのDCM及び1mLのTFAに溶解した。混合物を1時間撹拌してから、溶媒を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。さらなる精製は必要なかった。収量:0.0088gの黄色のフィルム状物質。MS(-):C576421-に対する計算値;正確な質量:1310.3044;分子量:1311.4075。UPLC/MS実測値1310.82。
[実施例50]
Figure 2022543618000065
実施例48の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.0088g(0.0067mmol)の実施例49の生成物、0.003g(0.010mmol)のTSTU、DMF(0.5mL)、及びDIEA(0.05mL、0.3mmol)を利用して、表題化合物を調製した。精製及び蒸発後、10%の材料を加水分解して、カルボン酸形態に戻した。収量:0.006g。MS(-):C616723-に対する計算値;正確な質量:1407.3207;分子量:1408.4805。UPLC/MS実測値1408.50。
[実施例51]
Figure 2022543618000066
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた4mL反応バイアルに、0.007g(0.0072mmol)の実施例29の生成物、0.0026g(0.017mmol)のEDC、0.0036g(0.017mmol)のN-ヒドロキシスルホスクシンイミドナトリウム塩、DMF(0.5mL)、及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を投入した。反応物を終夜撹拌してから、少量のACN中で希釈した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmI.D.スチールカラムで溶出することにより、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.05%ギ酸で使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量:0.0025g。MS(+):C5256BF13に対する計算値;正確な質量:1131.3159;分子量:1132.0428。UPLC/MS実測値(M-F)+1112.20。
[実施例52]
Figure 2022543618000067
実施例51の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.009g(0.0085mmol)の実施例32の生成物、0.0026g(0.017mmol)のEDC、0.0036g(0.017mmol)のN-ヒドロキシスルホスクシンイミドナトリウム塩、DMF(0.5mL)、及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量:0.0013g。MS(+):C5752BF14に対する計算値;正確な質量:1235.2516;分子量:1236.1248。UPLC/MS実測値(M-F)+1216.40。
[実施例53]
Figure 2022543618000068
撹拌棒及び窒素入口を備えた100mL RBフラスコに、プロパルギルトリフレート(J.Org Chem.、1977年、42巻、3109~3113頁)(20.98mmol)及びCHCl(25mL)を投入した。この溶液に、2,6-ジ-tert-ブチルピリジン(6.96mL、31.45mmol)を加え、これに続いてアクリジン(J.Org Chem.、1998年、63巻、5636~5639頁)(1.00g、2.10mmol)を加え、18時間撹拌した。混合物を真空中で濃縮した。10%~90%アセトニトリル/0.5%TFAを含むHOの勾配法を使用して、残渣を逆相HPLCで精製した。所望の画分を収集し、プールし、凍結し、凍結乾燥させて、1.213gの表題化合物を黄色の固体として生成した(定量的収量)。収量:1.213gの黄色の固体。MS(+):C2927に対する計算値;正確な質量:515.6;分子量:515.6。UPLC/MS実測値(M)+514.85。
[実施例54]
Figure 2022543618000069
撹拌棒及び窒素入口を備えた50mL Rbフラスコに、実施例53の生成物(0.014g、0.027mmol)、5-アジドフルオレセイン(J.Am.Chem.Soc.2012年、134巻、17428~17431頁)(0.010g、0.027mmol)及びDMF:HO(2mL、1:1)の溶液を投入した。この混合物に、銅(II)硫酸塩(0.001g、0.001mmol)のHO(100μL)中溶液を加え、これに続いてアスコルビン酸ナトリウム(0.001g、0.005mmol)のHO(100μL)中溶液を加え、18時間撹拌した。混合物を、10%~90%アセトニトリル/0.5%TFAを含むHOの勾配法を使用して精製した逆相HPLCで精製した。所望の画分を収集し、凍結し、凍結乾燥して、14mgの表題化合物を生成した(58%)。収量:0.014g。MS(+):C493911に対する計算値;正確な質量:888.23;分子量:888.92。UPLC/MS実測値(M)+888.46。
[実施例55]
Figure 2022543618000070
撹拌棒及び窒素入口を備えた25mL RBフラスコに、CPSP(0.020g、0.034mmol)、HBTU(0.014g、0.037mmol)、HOBt(0.005g、0.037mmol)及びDMF(2mL)を投入した。この混合物に、DIEA(0.030mL、0.171mmol)を加え、30分間撹拌した。この混合物に、4’-アミノメチルフルオレセイン(米国特許第4,510,251号、1985年)(0.034g、0.094mmol)を加え、18時間撹拌した。混合物を真空中で濃縮した。10%~90%アセトニトリル/0.5%TFAを含むHOの勾配法を使用して、残渣を逆相HPLCで精製した。所望の画分を収集し、凍結し、凍結乾燥させて、0.010gの表題化合物を黄色-オレンジ色の固体を生成した(32%)。収量:0.010gの黄色-オレンジ色の固体。MS(+):C494112 に対する計算値;正確な質量:927.21;分子量:928.00。UPLC/MS実測値(M)+928.50。
[実施例56]
Figure 2022543618000071
撹拌棒及び窒素入口を備えた25mL RBフラスコに、CPSP(0.050g、0.086mmol)、HBTU(0.036g、0.094mmol)、及びHOBt(0.013g、0.094mmol)及びDMF(2mL)を投入した。この混合物に、DIEA(0.074mL、0.428mmol)を加え、反応物を30分間撹拌した。この混合物に、5-アミノメチルフルオレセイン(Bioconjugate Chem.、1992年、3巻、430~431頁)(0.034g、0.094mmol)を加え、18時間撹拌した。混合物を真空中で濃縮した。10%~90%アセトニトリル/0.5%TFAを含むHOの勾配法を使用して、残渣を逆相HPLCで精製した。所望の画分を収集し、凍結乾燥して、0.027gの表題化合物を黄色-オレンジ色の固体を生成した(34%)。収量:0.027gの黄色の-オレンジ色の固体。MS(+):C494112 に対する計算値;正確な質量:927.21;分子量:928.00。UPLC/MS実測値(M+H)+929.45。
[実施例57]
Figure 2022543618000072
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた4mL反応バイアルに、0.007g(0.0072mmol)の実施例2の生成物、0.003g(0.003mmol)のDTBTA-Eu3+(Inorg.Chem.、2006年、4巻、4088~4096頁)、DMF(0.5mL)、及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を投入した。反応物を終夜撹拌してから、少量のACN/HO中で希釈した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmI.D.スチールカラムで溶出することにより、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.05ギ酸で使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量0.002gの薄黄色の粉末。MS(M+):C7265ClEuN1315 4+に対する計算値;正確な質量:1603.3043;分子量:1603.9198。UPLC/MS実測値1604.65。
[実施例58]
Figure 2022543618000073
実施例49の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.011g(0.0095mmol)の実施例48の生成物、0.045g(0.090mmol)のアミノ-dPEG(登録商標)-t-ブチルエステル、DMF(0.5mL)、及びDIEA(0.1mL、0.6mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量:0.006gの黄色のフィルム状物質。MS(-):C658125-に対する計算値;正確な質量:1487.4165;分子量:1488.6270。UPLC/MS実測値1487.71。
[実施例59]
Figure 2022543618000074
実施例48の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.006g(0.0067mmol)の実施例58の生成物、0.002g(0.0067mmol)のTSTU、DMF(0.5mL)、及びDIEA(0.03mL、0.17mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量:0.004gMS(-):C698427-に対する計算値;正確な質量:1584.4329;分子量:1585.7000。UPLC/MS実測値1584.75。
[実施例60]
Figure 2022543618000075
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた4mL反応バイアルに、0.006g(0.0052mmol)の実施例48の生成物、0.025g(0.25mmol)の3-アジド-1-プロパンアミン、DMF(0.5mL)、及びDIEA(0.1mL、0.6mmol)を投入した。混合物を1時間撹拌してから、少量のACN中で希釈した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmI.D.スチールカラムで溶出することにより、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5%ギ酸で使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量:0.003gの黄色のフィルム状物質。MS(-):C49501015 に対する計算値;正確な質量:1145.2267;分子量:1146.2265。UPLC/MS実測値1145.63。
[実施例61]
Figure 2022543618000076
実施例60の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.006g(0.0052mmol)の実施例48の生成物、0.030g(0.076mmol)のアジド-dPEG(登録商標)-アミン、DMF(0.5mL)、及びDIEA(0.1mL、0.6mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量:0.004gの黄色のフィルム状物質。MS(-):C62761022に対する計算値;正確な質量:1440.4018;分子量:1441.5780。UPLC/MS実測値1440.82。
[実施例62]
Figure 2022543618000077
実施例60の調製に対して概説されている類似の手順を使用して、0.0075g(0.0065mmol)の実施例48の生成物、0.020g(0.076mmol)のMPS-EDA(Quanta Biodesign)、DMF(0.5mL)、及びDIEA(0.1mL、0.6mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量:0.002gの黄色のフィルム状物質。MS(-):C555418 に対する計算値;正確な質量:1256.2475;分子量:1257.3225。UPLC/MS実測値1256.53
[実施例63]
Figure 2022543618000078
実施例60の調製に対して概説されている類似の手順を使用して0.006g(0.0052mmol)の実施例48の生成物、0.005g(0.0067mmol)の2-(6-アミノヘキサンアミド)-チロキシン(Bioconjugate Chem.、1997年、8巻、133~145頁)、DMF(0.5mL)、及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を利用して、表題化合物を調製した。収量:0.005gの黄色のフィルム状物質。MS(-):C676520 に対する計算値;正確な質量:1810.0332;分子量:1811.2464。UPLC/MS実測値1810.59(弱);M2-904.99(強)。
[実施例64]
Figure 2022543618000079
磁気撹拌棒及び窒素入口を備えた4mL反応バイアルに、0.004g(0.0025mmol)の実施例59の生成物、0.0082g(0.013mmol)のチロキシン、DMF(0.5mL)、及びDIEA(0.01mL、0.06mmol)を投入した。混合物を1時間撹拌してから、少量のACN中で希釈した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmI.D.スチールカラムで溶出することにより、全溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)を移動相ACN/HO/HO~0.5%ギ酸で使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収量:0.002gの黄色のフィルム状物質。MS(-):C809028 に対する計算値;正確な質量:2119.1887;分子量:2120.5820。UPLC/MS実測値M2-1059.82
[実施例65]
Figure 2022543618000080
実施例50(0.0018g、0.0013mmol)のDMF(0.25mL)中溶液を、ビオチン-dPEG7-NH2(Quanta BioDesignカタログ#10826、0.030g)のDMF(1mL)中で処理することにより表題化合物を調製した。反応物を室温で1時間撹拌した。254nmでモニターするWaters Separations2000システムを有するYMC ODS AQ 30×150mmI.D.スチールカラムを使用して、生成した溶液を逆相HPLCで精製した。レコーダーチャートのスピードは5mm/分である。マニュアルステップ勾配法(流速40mL/分)をACN/H2O/H2O~0.5TFAで使用した。生成物を含有する画分を合わせ、揮発性成分を回転式エバポレーターで、真空中30℃で、これに続いて高真空で、室温で18時間除去した。収率0.0024gの黄色のフィルム状物質。MS(-):C831121129 に対する計算値;正確な質量:1886.6236;分子量:1888.16。UPLC/MS実測値1887.59。
[実施例66]
化学発光データ
可視波長帯における全化学発光スペクトルの測定のためのプロトコル。装置:Andor Shamrock 303i画像分光器、50ライン/mmでの刻線格子、600nmブレーズ、MgF2コーティングしたアルミニウム、100μm入射スリット。Andor iXonEM+512×512CCDカメラ、モデルDU-897E-CSO-#BV、550nmARコーティングした裏面照射型センサー。CCD検出器チップは、16μmピクセルを有する、電子増倍読出し付きE2V Tech CCD97。熱電冷却は-70℃までであった。最大感受性のために、チップの大部分の範囲をカバーする、垂直線に沿ったピクセル(カラム)ビニング(スリットの画像)を選択した。分光器のソフトウェアを使用して、Ar-Hgペンランプのいくつかの水銀ラインにより、検出波長を較正し、検出器において得たスペクトル分散はおよそ1nm/ピクセルであった。統合は5秒であった。これは普通、化学発光の約5の減衰寿命である。ソフトウェア:Andor Solis for Spectroscopy:X3964、バージョン4.3。試薬:Architectプレトリガー溶液、6E23-65と洗剤、酸性、及び過酸化水素;Architectトリガー溶液、6C55-60と洗剤及び塩基。方法:Hi-Tech Rapid Kinetics Accessory、モデルSFA-11を使用して、ユーザーマニュアルに従い、チャンバ内で、20ms未満の溶液を混合した。ホットキーによりソフトウェアデータ収集をトリガーし、2本の2.5mLシリンジを手作業で押して、キュベット内で50:50の混合を達成した。統合の開始から混合までの遅延は0.5秒未満であると予測された。2mmの経路長をもたらすようにキュベットを方向づけた。フルオロフォアごとに適当な波長においてUV吸光度により決定される場合、試料は通常500ナノモル濃度で試験した。
複数波長での化学発光の照度計プレートリーダー測定に対するプロトコル。装置:Berthold Mithras LB940マイクロプレートリーダー;オプティカルフィルター、Semrock Brightline シングル-バンドバンドパス、多層誘電体、442/46nm、531/46nm;ホワイト96ウェルプレート、Microfluor I、Thermo 6905。ソフトウェア:Mikrowin 2000v.4.41。試薬:Architectプレトリガー溶液、6E23-65と洗剤、酸、及び過酸化水素;Architectトリガー溶液、6C55-60と洗剤及び塩基。Architectプレトリガー溶液中の50μLの試験化合物を96ウェルプレートのウェル内に配置し、各波長測定に対して別個のウェルに充填した。方法:フルオロフォアごとの適当な波長における吸光度により決定される場合、試料は通常20~200pM濃度で試験した。照度計において、適当な波長のオプティカルフィルターを読出し用に選択した。75μLのArchitectトリガー溶液を検出直前に各ウェルに注入した。0.1秒間隔で10秒にわたり、光カウント数を光電子増倍管により測定した。読取値は三重反復で測定した。上記アッセイの結果は表1に提示されている。
Figure 2022543618000081
Figure 2022543618000082
[実施例67]
アセトアミドリンカー及びフルオレセインの単離した5カルボキシ異性体及び6カルボキシ異性体を使用して、フルオロフォア結合点及びリンカー長を試験した。図1に示されているデータにより、シフトした発光は、フルオロフォア結合点により決定され、このフルオロフォア結合点は、2つの種又は種の凝集の全体的方向性に違いをもたらすことができ、短いリンカー構成において発光をシフトさせる能力を変化させたことが実証されている。
フルオレセインの5及び6カルボキシ異性体を、ピペラジンリンカーを使用してさらに試験した。データは図2に示されている。シフトした発光は100%付近の効率で観察されたが、強度の差異が5異性体部分と6異性体部分の間で観察された。強度の差異は、化学発光をもたらす化学反応の障害、おそらくクエンチ若しくは非放射性減衰経路をもたらす好ましくない方向性、又は吸光度/発光プロファイルの変化をもたらす化合物の凝集、に起因し得る。これらの結果は、フルオロフォア結合点の選択がシフトした発光に対する重要な要素であることを表している。
5/6カルボキシローダミン染料混合物と2カルボキシローダミン染料の両方を使用して、発光効率についてフルオロフォア結合点及びリンカー長も試験した。データは図3に示されている。5/6カルボキシローダミンは効率的なシフトした発光を示した一方で、2カルボキシローダミンは、大部分の状況で効率的なシフトした発光を示したが、リンカーの種類に応じて一部の相違があった。例えば、2-カルボキシローダミンBはジメチル-PEG(2)-ジアミンリンカーを介してアクリジニウムに結合した場合、効率的な安定した、シフトした発光を示したが、同じ2-カルボキシローダミンBはピペラジン連結を介してアクリジニウムに結合した場合、測定間隔内でアクリドンの発光レベルの増加を示した。これらの知見は、構造体は利用したトリガー条件下で安定し得ないことを示唆している。対照的に、2カルボキシローダミン6Gは、シフトした発光が90%のみで、10%の青色光が観察されたが、ピペラジン連結を介してアクリジニウムに結合した場合、安定したシフトした発光を生成するようにみえた。
カルボキシプロピルスルホプロピルアクリジニウムの、スルホプロピル部分とカルボキシプロピル部分の間でフルオロフォアの位置を変化させて、開始剤結合点について試験した。カルボキシプロピル基への結合は、フルオロフォアをアクリジニウム/アクリドン分子の脱離基上に位置づける。したがって、トリガーすると、フルオロフォアは生成したアクリドン部分から解離する。2つのフルオレセイン化合物を、キサンテン環結合点又はフェニル環結合点を介してアクリジニウムに結合させて、2つの異なる分子の方向性を試験した。442nm及び531nmフィルターを装着した照度計で発光を測定した。データは図4に示されている。カルボキシプロピル開始剤の結合を用いて調製したフルオレセイン化合物は、シフトした発光を示すことができず、アクリジニウム対照と類似の波長光を生成した。好ましいピペラジン連結でのカルボキシプロピルの修飾も試したが、アクリジニウム対照と類似の発光をもたらした。図4は、調製したカルボキシプロピル化合物の選択に対して、各フィルターチャネルにおける光の出力及び分布が、アクリジニウム対照化合物のものと合致したことを示している。
様々な長さ及び剛性のジアミンリンカーを使用して、リンカーの種類及びリンカー長を試験した。剛性リンカーは、開始剤及び受容体を、シフトした発光に対して好ましい方向性に保持することができる一方、より長いリンカーは好ましい方向性へと曲げる及び巻き付けるための柔軟性を有し得る。データは図5に示されている。シフトした発光は化合物のそれぞれに対して100%付近の効率で観察された。しかし強度の差異がエチレンジアミンリンカーに対して観察された。強度の差異は、化学発光をもたらす化学反応の障害、又はおそらくクエンチ又は非放射性減衰経路をもたらす好ましくない方向性、に起因し得る。これらのデータは、リンカーの選択がシフトした発光に対して重要な要素であり得ることを例示している。
本実施例は、いくつかの構造的要素が、シフトした波長発光を有する化学発光性アクリジニウム化合物を開発する上で重要であることを実証している。トリガー条件に対するフルオロフォアの安定性は有意な重要性を持つ。例えば、シアニン及びケイ素ローダミン染料のアクリジニウムへの連結は、短いシフトした発光、これに続くアクリドン発光をもたらし、これは、マトリックスをトリガーする上で起こり得る構造体の不安定さを示している。水溶性は、イムノアッセイなど、水性ベースでの使用に機能するために必要とされる別の要素である。全体として、リンカー長、フルオロフォア結合点、及び開始剤結合の選択は、シフトした発光を促進する。理論により限定されることを望むことなく、これら3つの基準は互いに対するフルオロフォア及び開始剤の方向性、したがってシフトした発光の効率を決定するようにみえる。
[実施例68]
HIV p24mAb-アクリジニウム-ルシファーイエローコンジュゲート。乾燥粉末をジメチルスルホキシド(DMSO)中で再構成することにより、実施例48の化合物のストック溶液を調製した。pH5.5 MES緩衝液を使用して、ストック溶液の2つの100×希釈物を調製した。Cary60 UV-Vis分光光度計を使用して、吸光度を370nmで読み取ることにより濃度を決定した。
およそ0.3mgのHIV p24 mAbを、35μLの10mMリン酸緩衝生理食塩水(PBS)に加え、5μLのスパイキング緩衝液(7.5%CHAPSを含む250mM PBS、pH8)を使用してpHを調節して、別個の反応容器内で最終反応pH7.5及び最終CHAPS濃度0.5%を達成した。容器を光から保護し、mAbのモルに対してモルインプット比6、9、又は12を達成するように、実施例48の化合物のストック溶液をそれぞれ反応容器に加えた。反応容器を軽くボルテックスして、次いで、光から保護しながら、終夜およそ20時間静的にインキュベートした。この後、反応容器を遠心分離して、不溶性凝集物を分離し、移動相10mM PBS pH6.3を有するTSKGel G3000SWxlカラム上で、HPLCにより、上澄み液中に残留するタンパク質を精製した。流速1mL/分を使用し、溶出液をフォトダイオードアレイ検出器で、280nm、370nm、及び431nmでモニターした。タンパク質及び実施例48の標識濃度をUV-Vis(それぞれ280及び370nm)で決定した。HIV mAbのモル濃度に対して実施例48のモル濃度を割り算することにより、タンパク質組込み比(IR)に対する標識を決定した。最終IR値2.0、2.5、及び3.0を、1:6、1:9、1:12のモルインプット比に対してそれぞれ達成した。タンパク質コンジュゲートは、使用時まで、光から保護しながら2~8℃で貯蔵した。
補正したA280濃度(A280吸光度から、アクリジニウムのA280寄与率を引いたもの)をアクリジニウムのA370吸光度で割ることにより、タンパク質組込み比に対する標識を決定した。タンパク質コンジュゲートは、使用時まで2~8℃で貯蔵した。
[実施例69]
抗ヒトIgM mAb-アクリジニウム-ルシファーイエローコンジュゲート。乾燥粉末をDMSO中で再構成することにより、実施例48の化合物のストック溶液を調製した。pH5.5 MES緩衝液を使用して、ストック溶液の2つの100×希釈物を調製した。Cary60 UV-Vis分光光度計を使用して、吸光度を370nmで読み取ることにより濃度を決定した。
およそ0.3mgの抗ヒトIgM mAbを35μLの10mMリン酸緩衝生理食塩水(PBS)に加え、5μLのスパイキング緩衝液(7.5%CHAPSを含む250mM PBS、pH8)を使用してpHを調節して、最終反応pH7.5及び最終CHAPS濃度0.5%を達成した。容器を光から保護し、mAbのモルに対してモルインプット比8.5を達成するように、実施例48の化合物のストック溶液を加えた。反応容器を軽くボルテックスして、次いで、光から保護しながら、5時間静的にインキュベートした。この後、反応容器を遠心分離して、不溶性凝集物を分離し、移動相10mM PBS、pH6.3を有するTSKGel G3000SWxlカラム上で、HPLCにより、上澄み液中に残留するタンパク質を精製した。流速1mL/分を使用し、溶出液をフォトダイオードアレイ検出器で、280nm、370nm、及び431nmでモニターした。タンパク質及び実施例48の標識濃度を、UV-Vis(それぞれ280及び370nm)で決定した。HIV mAbモル濃度に対して実施例48のモル濃度を割り算することにより、タンパク質組込み比(IR)に対する標識を決定した。最終IR値2.6を、1:8.5モルのインプット比に対して達成した。タンパク質コンジュゲートは、使用時まで、光から保護しながら2~8℃で貯蔵した。
[実施例70]
抗ヒトIgG mAb-アクリジニウム-フルオレセインコンジュゲート。乾燥粉末をDMSO中で乾燥重量5mg/mLに再構成することにより実施例12の活性エステル化合物のストック溶液を調製した。
別個の反応容器内で、およそ2mgの抗ヒトIgG抗体をおよそ890μLの10mMリン酸緩衝生理食塩水pH8.0に加えた。容器を光から保護し、mAbのモルに対してモルインプット比3、5、又は7を達成するように、実施例12溶液の活性エステルを各反応容器に加えた。反応容器を軽くボルテックスして、次いで、光から保護しながら、終夜、およそ16時間静的にインキュベートした。この後、反応容器を遠心分離して、不溶性凝集物を分離し、移動相10mM PBS pH6.3を有するPD10 G25脱塩カラムを使用して、上澄み液中に残留するタンパク質を脱塩した。70ng/mLコンジュゲートを、Architectプレトリガー及びトリガーに加えることにより、トリガー可能なカウント数を、Mithras LB 940照度計で測定した。タンパク質コンジュゲートは、使用時まで光から保護しながら2~8℃で貯蔵した。
[実施例71]
HIV p24 mAb-アクリジニウム-フルオレセインコンジュゲート。乾燥粉末をジメチルスルホキシド(DMSO)中で再構成することにより、DBCO-PEG-NHS(Click Chemistry Tools A134)の10mg/mLストック溶液を調製した。zebaスピンカラムを使用して、HIV p24 mAbを脱塩し、抗体濃度をUV-Vis吸光度280nmで決定した。反応容器を光から保護し、mAbのモルに対してモルインプット比8を達成するように、DBCO溶液を加えた。反応容器を軽くボルテックスして、次いで、終夜(およそ20時間)静的にインキュベートした。生成した溶液をHPLCで精製した。DBCO抗体濃度をUV-Vis吸光度280nmで再度決定した。実施例12のアジド化合物のストック溶液をDMSO中乾燥重量3.2μMで調製した。DBCO抗体を、50μLの実施例12アジド溶液を含む50μLのDBCO抗体溶液と共に、反応容器内で、光から保護しながら終夜(20時間)室温でインキュベートすることにより、実施例12アジドと反応させた。HIV mAbのモル濃度に対して実施例12のモル濃度を割り算することにより、タンパク質組込み比(IR)に対する標識を決定した。最終IR値およそ2.0を達成した。タンパク質コンジュゲートは、光から保護しながら使用時まで2~8℃で貯蔵した。
[実施例72]
HIV p24 mAb-アクリジニウム-BODIPY493コンジュゲート。乾燥粉末をDMSO中で再構成することによって、実施例51の化合物のストック溶液を調製した。pH5.0 MES緩衝液を使用して、ストック溶液の2つの100×希釈物を調製した。Cary60 UV-Vis分光光度計を使用して、吸光度を370nmで読み取ることにより濃度を決定した。
およそ0.3mgのHIV p24 mAbを別個の反応容器内のおよそ40μLの10mMリン酸緩衝生理食塩水(PBS)に加えた。容器を光から保護し、mAbのモルに対してモルインプット比5、10、又は15を達成するように、実施例51の化合物のストック溶液を各反応容器に加えた。反応容器を軽くボルテックスして、次いで、光から保護しながら、終夜、およそ16時間静的にインキュベートした。この後、反応容器を遠心分離して、不溶性凝集物を分離し、移動相10mM PBS pH6.3を有するTSKGel G3000SWxlカラム上で、HPLCにより上澄み液中に残留するタンパク質を精製した。流速1mL/分を使用して、溶出液をフォトダイオードアレイ検出器で、280nm、370nm、及び431nmでモニターした。タンパク質及び実施例51標識濃度をUV-Vis(それぞれ280及び370nm)で決定した。HIV mAbのモル濃度に対して実施例51のモル濃度を割り算することにより、タンパク質組込み比(IR)に対する標識を決定した。溶解性コンジュゲート凝集物は、IR値8.8、7.9、及び8.4をそれぞれ1:5、1:10、1:15モルインプット比に対して生成し、調査したインプット比を有するIRに対する飽和点を表している。タンパク質コンジュゲートは、光から保護しながら使用時まで2~8℃で貯蔵した。
[実施例73]
HIV p24 mAb-アクリジニウム-BODIPY Texas Red (TR)コンジュゲート。乾燥粉末をDMSO中で再構成することにより、実施例52の化合物のストック溶液を調製した。pH5.5 MES緩衝液を使用して、ストック溶液の2つの100×希釈物を調製した。Cary 60 UV-Vis分光光度計を使用して、370nmで吸光度を読み取ることにより濃度を決定した。
およそ0.3mgのHIV p24 mAbを、別個の反応容器内のおよそ7.5μLの10mMリン酸緩衝液に加えた。容器を光から保護し、実施例52の化合物のストック溶液を各反応容器に加えていずれかの1:10のモルインプット比を達成した。実施例52の化合物の可溶化を助けるため、量を30%の反応容量まで増加させながら、DMSOを加えた。最終反応容量は25μLであった。反応容器を軽くボルテックスし、次いで光から保護しながら、終夜、およそ16時間、静的にインキュベートした。この後、反応容器を遠心分離して、不溶性凝集物を分離し、移動相10mM PBS pH6.3を有するTSKGel G3000SWxlカラム上でHPLCにより上澄み液中に残留するタンパク質を精製した。流速1mL/分を使用して、溶出液をフォトダイオードアレイ検出器で、280nm、370nm、及び431nmでモニターした。溶解性凝集物が観察され、さらなる試験のために単離した。タンパク質コンジュゲートは、光から保護しながら使用時まで2~8℃で貯蔵した。
[実施例74]
HIV p24 mAb-PEG-アクリジニウム-ルシファーイエローコンジュゲート。乾燥粉末をDMSO中で再構成することにより、実施例50の化合物のストック溶液を調製した。pH5.5 MES緩衝液を使用して、ストック溶液の2つの100×希釈物を調製した。Cary60 UV-Vis分光光度計を使用して、370nmで吸光度を読み取ることにより濃度を決定した。
およそ0.3mgのHIV p24 mAbを、35μLの10mMリン酸緩衝生理食塩水(PBS)に加え、5μLのスパイキング緩衝液(7.5%CHAPSを含む250mMPBS、pH8)を使用してpHを調節して、最終反応pH7.5及び最終CHAPS濃度0.5%を達成した。容器を光から保護し、mAbのモルに対してモルインプット比20を達成するように、実施例50のストック溶液からの化合物を反応容器に加えた。反応容器を軽くボルテックスして、次いで、光から保護しながら、終夜、およそ16時間静的にインキュベートした。この後、反応容器を遠心分離して、不溶性凝集物を分離し、上澄み液中に残留するタンパク質を、移動相10mM PBS pH6.3を有するTSKGel G3000SWxlカラム上で、HPLCにより精製した。流速1mL/分を使用し、フォトダイオードアレイ検出器で、280nm、370nm、及び431nmで溶出液をモニターした。タンパク質及び実施例50標識濃度をUV-Vis(それぞれ280及び370nm)で決定した。HIV mAbのモル濃度に対して実施例50のモル濃度を割り算することにより、タンパク質組込み比(IR)に値する標識を決定した。1:20モルインプット比に対して、最終IR値4.0を達成した。タンパク質コンジュゲートは、光から保護しながら使用時まで2~8℃で貯蔵した。
[実施例75]
抗ヒトIgG MAB-ルシファーイエロー-CPSP-PEG4アクリジニウムコンジュゲート。乾燥粉末をDMSO中で9.3mg/mLに再構成することにより、ルシファーイエロー-CPSP-PEG4活性エステル(実施例50)のストック溶液を調製した。
およそ1mgの抗ヒトIgG mAbを、50mMリン酸カリウム150mM塩化カリウムpH8.0に対して、0.2L/mLの比で透析した。透析後、光から保護された反応容器内で、0.7mgの抗体を、シクロデキストリン(反応物中30%)を含有する60μLのリン酸カリウム緩衝液、pH8.0に加えた。mAbのモルに対してモルインプット比10を達成するように、ルシファーイエロー-CPSP-PEG4アクリジニウム溶液を反応容器に加えた。反応容器を軽くボルテックスし、光から保護しながら、終夜、およそ22時間静的にインキュベートした。反応容器を遠心分離して不溶性凝集物を分離し、移動相10mM PBS pH6.3を有するG3000カラム上でSEC-HPLCを介して残留する上澄み液を精製した。UV-VISを介してコンジュゲートIRを決定し、A280及びA370を測定した。タンパク質コンジュゲートは2~8℃で貯蔵した。
[実施例76]
抗TSHMAB-ルシファーイエロー-CPSP-PEG4アクリジニウムコンジュゲート。乾燥粉末をDMSO中で9.3mg/mLに再構成することにより、ルシファーイエロー-CPSP-PEG4活性エステル(実施例50)のストック溶液を調製した。
およそ3mgの抗TSH mAbをZeba脱塩カラム上でリン酸緩衝液pH8.0へと脱塩した。脱塩後、光から保護された反応容器内で、2.6mgの抗体をシクロデキストリン(反応物中30%)、pH8.0を含有する200μLのリン酸緩衝液に加えた。mAbのモルに対してモルインプット比7.5を達成するように、ルシファーイエロー-CPSP-PEG4アクリジニウム溶液を反応容器に加えた。反応容器を軽くボルテックスして、光から保護しながら、終夜およそ18時間静的にインキュベートした。反応容器を遠心分離して、不溶性凝集物を分離し、移動相10mM PBS pH6.3を有するSephacryl S-300カラム上でSECを介して、残留する上澄み液を精製した。UV-VISを介してコンジュゲートIRを決定し、A280及びA370を測定した。タンパク質コンジュゲートは2~8℃で貯蔵した。
[実施例77]
抗NGAL mAbビオチン-アクリジニウム-ルシファーイエロー(LY)。DMSO中で乾燥粉末を乾燥重量10mg/mLへと別々に再構成することにより、ビオチン活性エステル(購入したもの)及びアクリジニウムルシファーイエロー(実施例48)のストック溶液を調製した。
およそ200μgの抗NGAL IgG抗体をおよそ100μLの10mMリン酸緩衝生理食塩水pH8.0に加えた。容器を光から保護し、mAbのモルに対して5倍のモルインプット比を達成するように、ビオチンの活性エステル溶液を加えた。反応容器を軽くボルテックスし、次いで、光から保護しながら、終夜、およそ16時間静的にインキュベートした。次いで、溶液を脱塩カラム(Zebaスピン脱塩カラム、Thermo Scientifics製)に充填した。吸収スペクトルをA280nmで測定することにより、標識した抗体の濃度を決定した。A280に対する吸光係数は1.45/mg/mLであった。次いで、精製したタンパク質を、1:0.5のモル比(mAb:アクリジニウム-LY)で、アクリジニウム-ルシファーイエローの活性エステルともう16時間反応させた。標識に使用したアクリジニウム-LYの量は、故意に低く保持した。未反応のアクリジニウム-LYを別の脱塩カラムで除去することが好ましいが、生成物はさらに精製せずに使用することもできる。タンパク質コンジュゲートは、光から保護しながら使用時まで2~8℃で貯蔵した。
[実施例78]
多重化アッセイの評価 - サイトメガロウイルス(CMV)IgG及びIgMアッセイ。CMV IgG及びIgM抗体検出キット(総CMV(Total CMV))は、CMV IgG抗体検出では抗ヒトIgG抗体-アクリジニウム-フルオレセインコンジュゲート(70ng/mL、実施例70)、また、CMV IgM抗体検出では抗ヒトIgM抗体-アクリジニウムコンジュゲート(25ng/mL)を、MES緩衝液を含有するArchitect CMV IgGコンジュゲート希釈剤中で希釈することにより組み立てた。実験コンジュゲートボトルを、Abbottが市場に出しているCMVマイクロ粒子、及びアッセイ特異的希釈剤(ASD)(Abbottリストナンバー6C15)と組み合わせた。マイクロ粒子の処理は、KingFisher機器の96ウェルプレートを使用して行い、発光の読取は、Mithras LB 940ルミノメーターで行った。簡潔には、96ウェルプレートは、マイクロ粒子、ASD、及び1列目の試料で調製し、およそ18分振とうしながらインキュベーションした。2~4列目は、200μL洗浄緩衝液と入れ、試料のインキュベーション後に粒子を3回洗浄した。マイクロ粒子を、コンジュゲートを含有する5列目に移し、4分間インキュベーションした。マイクロ粒子は、6~8列目中の200μL洗浄緩衝液を使用してさらに3回洗浄した。最終的に、マイクロ粒子は、100μL Architectプレトリガーを含有する9列目に移し、5分間インキュベーションした。インキュベーション後、33μLの反応混合物を3通りで新しい96ウェルプレートに移し、Mithras LB 940ルミノメーターに置いた。ルミノメーター上の注入器は、Architectトリガーを各ウェルに分注し、続いて、波長フィルターの有無を問わず10秒化学発光を採光するようにプログラムした。3通りの反応ウェルを使用して、フィルターなし、緑色フィルター、及び青色フィルターで読み取った。442/46nmフィルターを使用して青色光を捕捉し、531/46nmフィルターを使用して緑色光を捕捉した。各ウェルに対する相対光単位(RLU)の読取値は、読取窓の最初の3秒の全体の光出力を加算することにより生成した。
CMV IgGのみの試料(Architect CMV陽性対照)を、相対量の公知のCMV IgMのみを含有する試料と組み合わせた多重化試験を行った。比が0:100、25:75、50:50、75:25、及び100:0のIgMとIgGを含有する試料を作り出した。フィルターなし、緑色フィルター、及び青色フィルターで生成されたシグナルを処理及び分析した。図6に示されている結果から、組み立てられた試薬キットは、単一の試料における混合されたIgM及びIgGシグナルを識別できることが実証された。
[実施例79]
多重化アッセイ評価 - HIV抗原及び抗体の組合せアッセイ。HIV抗原及び抗体検出キット(HIV Combo)は、HIV抗原検出ではHIV p24 mAb-アクリジニウム-フルオレセインコンジュゲート(125ng/mL、実施例71)、また、HIV抗体検出ではHIV抗原-アクリジニウムコンジュゲート(50ng/mL)を、リン酸緩衝液、ウシ血清アルブミン、及び界面活性剤を含有するArchitect HIV Comboコンジュゲート希釈剤中で希釈することにより組み立てた。実験コンジュゲートボトルを、Abbottが市場に出しているHIV Comboマイクロ粒子及びアッセイ特異的希釈剤(Abbottリストナンバー2P36)と組み合わせた。アッセイ試験は、2チャネル光学構成で改造したAbbott Architect自動化イムノアッセイアナライザーで行った。簡潔には、デュアル光電子増倍管(PMT)組立体を構築し、そこで、500nm波長をカットオフするダイクロイックミラーを使用して、低波長の光(青)を垂直のPMTに反射させる一方、高波長の光(緑)に、第2のPMTへ向けて鏡を通過させた。適切なフィルターは、ダイクロイックミラーの後方に置いて、光を、それぞれのPMTに達する前にさらにフィルターした。Architect機器のハードウェアを使用して、反射された(青)PMTからの出力を読み取る一方、別のカウンターモジュール及びラップトップコンピュータのインターフェースを使用して、インライン(緑)PMTからのシグナルを集めた。カスタムIDLコードを開発して、インラインPMTからのシグナルを自動的に処理した。CMIA技術を使用して2-ステップイムノアッセイを行うアッセイ試験は、市場に出ているArchitect HIV Comboアッセイファイルを使用して行った。簡潔には、試料、ARCHITECT洗浄緩衝液、アッセイ希釈剤、及びマイクロ粒子を、第1のステップで組み合わせた。試料中に存在するHIV p24 抗原及びHIV抗体は、HIV抗原及びHIV p24 mAbコーティングマイクロ粒子に結合する。洗浄後、アクリジニウム-標識コンジュゲートを添加し、マイクロ粒子上に捕捉されたHIV p24抗原及びHIV抗体に結合させる。もう1つの洗浄サイクル後、プレトリガー及びトリガー溶液を反応混合物に加えて、化学発光性シグナルを誘発し、これを相対的光単位(RLU)として測定する。
通常のヒト血漿が上昇又は低下レベルのHIV抗体及びHIV p24 抗原でスパイクされる多重化試験を行った。400、300、200、100、及び0pg/mL p24抗原を、0、45、90、135、及び180ng/mL抗HIV抗体と組み合わせて含有する試料を作り出した。試料は、標準化された試料の量が0:100、25:75、50:50、75:25、及び100:0パーセントの混合物比を表す。両方のデータチャネルで生成されたシグナルを処理及び分析した。図7に示されている結果から、組み合わせた試薬キット及び2つのチャネルPMT設定は、単一の試料における混合された抗原及び抗体シグナルを識別できることが実証された。
[実施例80]
多重化アッセイの評価 - ライム病IgG及びIgMアッセイ。ライム病IgG及びIgM抗体検出キット(総ライム(total Lyme))は、ライムIgG抗体検出では抗ヒトIgG抗体-アクリジニウム-ルシファーイエローコンジュゲート溶液(25ng/mL、実施例69)、また、ライムIgM抗体検出では抗ヒトIgM抗体-アクリジニウムコンジュゲート溶液(15ng/mL)を、ライムIgGコンジュゲート希釈剤(MES、洗剤、及びタンパク質安定剤を含有する。)中で調製することにより組み立てた。キットは、実験コンジュゲート、ボレリア・ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)の可変主要タンパク質様配列発現(VlsE)に由来する組換え抗原でコーティングされたマイクロ粒子、及びpH7.5のアッセイ特異的希釈剤からなっていた。アッセイ試験は、2チャネル光学構成で改造したAbbott ARCHITECT(登録商標)自動化イムノアッセイアナライザーで行った。簡潔には、デュアル光電子増倍管(PMT)組立体を構築し、そこで、500nm波長をカットオフするダイクロイックミラーを使用して、低波長の光(青)を垂直のPMTに反射させる一方、高波長の光(緑)に、第2のPMTへ向けて鏡を通過させた。適切なフィルターは、ダイクロイックミラーの後方に置いて、光を、それぞれのPMTに達する前にさらにフィルターした。Architect装置のハードウェアを使用して、反射した(ブルー)PMTからの出力を読み取り、その一方で別個のカウンターモジュール及びラップトップコンピュータインターフェースを使用して、インライン(グリーン)PMTからのシグナルをコンパイルした。インラインPMTからのシグナルを自動的にプロセスするための特注のコンピュータプログラム(IDLコード)を開発した。CMIA技術を使用して2-ステップイムノアッセイを行うアッセイ試験は、アッセイファイルを使用して行った。簡潔には、試料、ARCHITECT(登録商標)洗浄緩衝液、アッセイ希釈剤、及びマイクロ粒子を第1のステップで組み合わせた。試料中に存在するヒト抗ライムIgG及びIgM抗体は、ライム抗原コーティングマイクロ粒子に結合する。洗浄後、抗ヒトアクリジニウム-標識コンジュゲートを添加し、マイクロ粒子上に捕捉されたヒト抗体に結合させる。別の洗浄サイクル後、プレトリガー及びトリガー溶液を反応混合物に添加して、化学発光シグナルを生成し、これを相対発光単位(RLU)として測定する。
ライムIgGのみの試料を、ライムIgMのみを含有する試料と1:1比で組み合わせた多重化試験を行い、混合した試料の結果を、単一の構成成分試料のものと比較した。緑色及び青色チャネルのそれぞれで生成されたシグナルを処理及び分析した。図8に示されている結果から、組み立てた試薬キットは、単一の試料において混合されたIgM及びIgGシグナルを識別できることが実証された。
[実施例81]
遊離T4及び甲状腺刺激ホルモンの組合せアッセイ - 遊離T4及び甲状腺刺激ホルモン(TSH)検出キット(FT4/TSH)は、T4検出ではT3-アクリジニウム-ルシファーイエローコンジュゲート溶液(750ng/mL、実施例64)を、洗剤及びMES緩衝液を含有するARCHITECT(登録商標)-遊離T4コンジュゲート希釈剤中で調製することにより組み立てた。マイクロ粒子バルク溶液は、トリス緩衝液、ウシ血清アルブミン、及び洗剤を含有するARCHITECT(登録商標)-遊離T4マイクロ粒子希釈剤中で、抗T4抗体-コーティングマイクロ粒子を抗TSH抗体-コーティングマイクロ粒子と組み合わせることにより作り出した。実験T4コンジュゲート及びFT4/TSHマイクロ粒子ボトルを、Abbottが市場に出しているTSHコンジュゲート(アクリジニウムで標識された抗TSH抗体)、及びトリス緩衝液、pH7.4で構成されるアッセイ特異的希釈剤と組み合わせた。アッセイ試験は、2チャネル光学構成で改造したAbbott ARCHITECT(登録商標)自動化イムノアッセイアナライザーで行った。簡潔には、デュアル光電子増倍管(PMT)組立体を構築し、そこで、500nm波長をカットオフするダイクロイックミラーを使用して、低波長の光(青)を垂直のPMTに反射させる一方、高波長の光(緑)に、第2のPMTへ向けて鏡を通過させた。適切なフィルターは、ダイクロイックミラーの後方に置いて、光を、それぞれのPMTに達する前にさらにフィルターした。ARCHITECT(登録商標)機器におけるハードウェアを使用して、反射された(青)PMTからの出力を読み取る一方、別のカウンターモジュール及びラップトップコンピュータのインターフェースを使用して、インライン(緑)PMTからのシグナルを集めた。カスタムコンピュータプログラム(IDLコード)を開発して、インラインPMTからのシグナルを自動的に処理した。アッセイ試験は、CMIA技術、並びに、1-ステップイムノアッセイ及び2-ステップイムノアッセイを連続して作り出すコンジュゲート試薬を異なるステップで添加する4-ボトルアッセイファイルを使用して行った。簡潔には、試料、ARCHITECT(登録商標)洗浄緩衝液、アッセイ希釈剤、マイクロ粒子、及び実験T4コンジュゲートを第1のステップで組み合わせた。T4は、試料中で、抗T4マイクロ粒子に結合するために、T3アクリジニウム-ルシファーイエローコンジュゲートと競合し、TSHは、試料中で、抗TSHコーティングマイクロ粒子に結合する。洗浄後、アクリジニウム-標識抗TSH抗体コンジュゲートが添加され、マイクロ粒子上に捕捉されたTSHに結合する。別の洗浄サイクル後、プレトリガー及びトリガー溶液を、反応混合物に添加して、相対発光単位(RLU)として測定される化学発光シグナルを促進する。
アッセイ性能は、遊離T4及びTSHに対する較正曲線の形状及び単一の成分対照を読み取る能力により測定した(使用されるFT4キャリブレーターのレベルは、0、0.5、1、2、3.5、及び6ng/dLであった。使用されるTSHキャリブレーターのレベルは、0、0.5、2、10、40、及び100mIU/Lであった。)。両方のデータチャネルで生成されたシグナルを処理及び分析した。図9及び表2に示されている結果から、組み立てられた試薬キット及び2つのチャネルPMT設定は、規格限界内で遊離T4及びTSH対照を較正し、読み取ることができると実証された。
Figure 2022543618000083

Claims (50)

  1. 式(I)の化合物、又はその塩
    Figure 2022543618000084
    [式中、
    Xは、-NH-又はジアミンリンカーであり、
    Yは、窒素、酸素、及び硫黄から選択され、
    Yが窒素であるとき、Rは、-SO-Aであり、Aは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、及びヘテロシクリルアルキルから選択され、
    Yが酸素又は硫黄であるとき、Rは存在せず、
    Qは、-SO-又は-CO-であり、
    及びLはそれぞれ、アルキレン及びヘテロアルキレンから独立に選択され、
    は、-COOZ及び-CNから選択され、
    Zは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アリールオキシ、及びヘテロアルキルから選択され、
    、R、R、R、R、R、R、及びRはそれぞれ、水素、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシ、スルホニル、ホスホリル、及びセレニルから独立に選択され、
    それぞれのアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アリールオキシ、ヘテロアルキル、アルキレン、及びヘテロアルキレンは、1、2、3、4、又は5個の置換基で独立に任意選択的に置換されている。]。
  2. Xが、
    Figure 2022543618000085
    から選択されるジアミンリンカーである、請求項1に記載の化合物、又はその塩。
  3. Xが、
    Figure 2022543618000086
    である、請求項1又は2に記載の化合物。
  4. Yが窒素である、請求項1~3のいずれか一項に記載の化合物、又はその塩。
  5. Aが、非置換である又はC~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシ、スルホニル、ホスホリル、及びセレニルから選択される1、2、3、4、若しくは5個の置換基で置換されているアリールである、請求項4に記載の化合物、又はその塩。
  6. Qが、-SO-である、請求項1~5のいずれか一項に記載の化合物、又はその塩。
  7. が、-COOZである、請求項1~6のいずれか一項に記載の化合物、又はその塩。
  8. Zが、水素及びC~Cアルキルから選択される、請求項1~7のいずれか一項に記載の化合物。
  9. 及びLがそれぞれ独立にC~C-アルキレンである、請求項1~8のいずれか一項に記載の化合物。
  10. 、R、R、R、R、R、R、及びRがそれぞれ水素である、請求項1~9のいずれか一項に記載の化合物。
  11. 式(Ia)
    Figure 2022543618000087
    [式中、
    それぞれのRは独立に、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシ、スルホニル、ホスホリル、及びセレニルからなる群から選択され、
    mは、0、1、2、3、4又は5であり、
    nは、1、2、3、4、5又は6である。]を有する、請求項1~10のいずれか一項に記載の化合物、又はその塩。
  12. mが1であり、RがC~Cアルキルである、請求項11に記載の化合物、又はその塩。
  13. mが1であり、Rがメチルである、請求項11又は12に記載の化合物、又はその塩。
  14. nが3である、請求項11~13のいずれか一項に記載の化合物、又はその塩。
  15. 式(Ib)
    Figure 2022543618000088
    を有する、請求項11~14のいずれか一項に記載の化合物、又はその塩。
  16. フルオロフォアが、フルオレセイン、ローダミン、ホウ素-ジピロメテン、シアニン、オキサジン、チアジン、クマリン、ナフタルイミド、ロドール、ナフタレン、スクアライン、ポルフィリン、フラビン、及びランタニド系染料から選択される、請求項1~15のいずれか一項に記載の化合物、又はその塩。
  17. フルオロフォアが、
    Figure 2022543618000089
    Figure 2022543618000090
    から選択される、請求項1~16のいずれか一項に記載の化合物、又はその塩。
  18. 式(II)のコンジュゲート、又はその塩
    Figure 2022543618000091
    [式中、
    Xは、-NH-又はジアミンリンカーであり、
    Yは、窒素、酸素、及び硫黄から選択され、
    Yが窒素であるとき、Rは、-SO-Aであり、Aは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、及びヘテロシクリルアルキルから選択され、
    Yが酸素又は硫黄であるとき、Rは存在せず、
    Qは、-SO-又は-CO-であり、
    は、アルキレン及びヘテロアルキレンから選択され、
    はリンカーであり、
    、R、R、R、R、R、R、及びRはそれぞれ、水素、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシ、スルホニル、ホスホリル、及びセレニルから独立に選択され、
    結合メンバーは、標的分析対象物質に結合することが可能な分子であり、
    それぞれのアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アルキレン、及びヘテロアルキレンは、1、2、3、4、又は5個の置換基で独立に任意選択的に置換されている。]。
  19. Xが、
    Figure 2022543618000092
    から選択されるジアミンリンカーである、請求項18に記載のコンジュゲート、又はその塩。
  20. Xが、
    Figure 2022543618000093
    である、請求項18又は19に記載のコンジュゲート。
  21. Yが窒素である、請求項18~20のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又はその塩。
  22. Aが、非置換である又はC~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシ、スルホニル、ホスホリル、及びセレニルから選択される1、2、3、4、若しくは5個の置換基で置換されているアリールである、請求項21に記載のコンジュゲート又はその塩。
  23. Qが、-SO-である、請求項18~22のいずれか一項に記載の化合物、又はその塩。
  24. が、C~C-アルキレンである、請求項18~23のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  25. 化合物が、式(IIa)
    Figure 2022543618000094
    [式中、
    Rは、C~Cアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルキル、C~Cハロアルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシ、スルホニル、ホスホリル、及びセレニルからなる群から選択され、
    mは、0、1、2、3、4、又は5であり、
    nは、1、2、3、4、5、又は6である。]を有する、請求項18~24のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又はその塩。
  26. mが1であり、Rが、C~Cアルキルである、請求項25に記載のコンジュゲート、又はその塩。
  27. mが1であり、Rがメチルである、請求項25若しくは26に記載のコンジュゲート、又はその塩。
  28. nが3である、請求項25~27のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又はその塩。
  29. リンカーが、アルキレン及びヘテロアルキレンリンカーから選択される、請求項18~28のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又はその塩。
  30. リンカーが、2個の反応基の間の反応の生成物である部分Eを含む、請求項18~29のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  31. Eが、アミド、エステル、カルバメート、及びトリアゾールからなる群から選択される、請求項30に記載のコンジュゲート。
  32. フルオロフォアが、フルオレセイン、ローダミン、ホウ素-ジピロメテン、シアニン、オキサジン、チアジン、クマリン、ナフタルイミド、ロドール、ナフタレン、スクアライン、ポルフィリン、フラビン、及びランタニド系染料から選択される、請求項18~31のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又はその塩。
  33. フルオロフォアが、
    Figure 2022543618000095
    Figure 2022543618000096
    Figure 2022543618000097
    から選択される、請求項18~32のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  34. 結合メンバーが、タンパク質、ペプチド、小分子、核酸、炭水化物、及びデンドリマー又は樹枝状構造から選択される、請求項18~33のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又はその塩。
  35. 結合メンバーが、タンパク質であり、タンパク質が、抗体、抗原、受容体、酵素、及び糖タンパク質から選択される、請求項34に記載のコンジュゲート。
  36. タンパク質が、免疫グロブリンG、免疫グロブリンM、HIV抗体、HIV抗原、HCV抗体、HCV抗原、p24抗原、トロポニン、及び脳性ナトリウム利尿ペプチドから選択される、請求項35に記載のコンジュゲート、又はその塩。
  37. 結合メンバーが、小分子であり、小分子が、酵素基質、酵素阻害剤、ステロイド、レチノイド、脂質、ビタミン、栄養素、栄養素代謝産物、医薬品又は乱用薬物から選択される、請求項34に記載のコンジュゲート。
  38. 結合メンバーが、リシン、システイン、アスパラギン酸、及びグルタミン酸から選択されるアミノ酸残基を介して、式(II)のコンジュゲートの残部に付着している、請求項18~37のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又はその塩。
  39. コンジュゲートに共有結合で連結する追加の結合メンバーをさらに含む、請求項18~38のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  40. 生体試料中の目的の分析対象物質を検出する方法であって、
    a)生体試料を目的の分析対象物質に結合する少なくとも1つの特異的結合メンバーと接触させて、少なくとも1つの複合体を形成するステップであって、前記特異的結合メンバーが請求項18~39のいずれか一項に記載のコンジュゲートを含む、ステップ、及び
    b)前記特異的結合メンバーからのシグナルの有無を検出するステップであって、前記シグナルの検出は、前記分析対象物質が前記試料中に存在することを示し、前記シグナルがないことは、前記分析対象物質が前記試料中に存在しないことを示す、ステップ
    を含む、方法。
  41. a)生体試料を少なくとも1つの第1の特異的結合メンバー及び少なくとも1つの第2の特異的結合メンバーと接触させるステップであって、前記少なくとも1つの第1の特異的結合メンバー及び前記少なくとも1つの第2の特異的結合メンバーそれぞれが、目的の分析対象物質に特異的に結合し、それにより、第1の特異的結合メンバー-分析対象物質-第2の特異的結合メンバーを含む1つ以上の第1の複合体を生成し、前記第2の特異的結合メンバーが請求項18~39のいずれか一項に記載のコンジュゲートを含む、ステップ、並びに
    b)第2の特異的結合メンバーからのシグナルの有無を検出するステップであって、前記シグナルの検出は、前記分析対象物質が前記試料中に存在することを示し、前記シグナルがないことは、前記分析対象物質が前記試料中に存在しないことを示す、ステップ
    を含む、請求項40に記載の方法。
  42. 生体試料中の2つ以上の目的の分析対象物質を検出する方法であって、
    a)生体試料を、(i)第1の目的の分析対象物質に結合して、少なくとも1つの第1の複合体を形成する少なくとも1つの第1の特異的結合メンバー;及び(ii)第2の目的の分析対象物質に結合して、少なくとも1つの第2の複合体を形成する少なくとも1つの第2の特異的結合メンバーと同時に、又は連続して接触させるステップであって、前記第1及び第2の特異的結合メンバーのそれぞれが、請求項18~39のいずれか一項に記載のコンジュゲートを含み、前記第1及び第2の特異的結合メンバーのそれぞれにおけるコンジュゲートのフルオロフォアが異なる、ステップ、並びに
    b)前記第1及び第2の特異的結合メンバーのそれぞれからのシグナルの有無を検出するステップであって、(i)前記第1の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、第1の分析対象物質が試料中に存在することを示し、前記第1の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、第1の分析対象物質が試料中に存在しないことを示し、(ii)前記第2の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、前記第2の分析対象物質が試料中に存在することを示し、前記第2の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、前記第2の分析対象物質が試料中に存在しないことを示す、ステップ
    を含む、方法。
  43. 生体試料中の2つ以上の目的の分析対象物質を検出する方法であって、
    a)生体試料を少なくとも1つの第1の特異的結合メンバー及び少なくとも1つの第2の特異的結合メンバーと接触させるステップであって、前記少なくとも1つの第1の特異的結合メンバー及び前記少なくとも1つの第2の特異的結合メンバーがそれぞれ、第1の目的の分析対象物質に特異的に結合し、それにより前記第1の特異的結合メンバー-第1の分析対象物質-第2の特異的結合メンバーを含む1つ以上の第1の複合体を生成し、前記第2の特異的結合メンバーが請求項18~39のいずれか一項に記載のコンジュゲートを含む、ステップ、及び
    b)生体試料を少なくとも1つの第3の特異的結合メンバー及び少なくとも1つの第4の特異的結合メンバーと同時に、又は連続して接触させるステップであって、前記少なくとも1つの第3の特異的結合メンバー及び前記少なくとも1つの第4の特異的結合メンバーがそれぞれ、第2の目的の分析対象物質に特異的に結合し、それにより、前記第3の特異的結合メンバー-第2の分析対象物質-第4の特異的結合メンバーを含む1つ以上の第2の複合体を生成し、前記第4の特異的結合メンバーは、請求項16~34のいずれか一項に記載のコンジュゲートを含み、前記第2及び第4の特異的結合メンバーのそれぞれにおけるコンジュゲート中のフルオロフォアが異なる、ステップ、並びに
    c)第2及び第4の特異的結合メンバーのそれぞれからのシグナルの有無を検出するステップであって、(i)前記第2の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、前記第1の分析対象物質が試料中に存在することを示し、前記第2の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、前記第1の分析対象物質が試料中に存在しないことを示し、さらに(ii)前記第4の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、前記第2の分析対象物質が試料中に存在することを示し、前記第4の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、前記第2の分析対象物質が試料中に存在しないことを示す、ステップ
    を含む、方法。
  44. 生体試料を少なくとも1つの第5の特異的結合メンバー及び少なくとも1つの第6の特異的結合メンバーと同時に、又は連続して接触させるステップであって、前記少なくとも1つの第5の特異的結合メンバー及び前記少なくとも1つの第6の特異的結合メンバーがそれぞれ、第3の目的の分析対象物質に特異的に結合し、それにより、前記第5の特異的結合メンバー-第3の分析対象物質-第6の特異的結合メンバーを含む1つ以上の第3の複合体を生成し、前記第6の特異的結合メンバーが請求項18~39のいずれか一項に記載のコンジュゲートを含み、前記第2、第4及び第6の特異的結合メンバーのそれぞれにおけるコンジュゲートのフルオロフォアが異なる、ステップ、並びに
    第2、第4及び第6の特異的結合メンバーのそれぞれからのシグナルの有無を検出するステップであって、(i)前記第2の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、第1の分析対象物質が試料中に存在することを示し、前記第2の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、前記第1の分析対象物質が試料中に存在しないことを示し、(ii)前記第4の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、第2の分析対象物質が試料中に存在することを示し、前記第4の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、前記第2の分析対象物質が試料中に存在しないことを示し、(iii)前記第6の特異的結合メンバーからのシグナルの検出は、第3の分析対象物質が試料中に存在することを示し、前記第6の特異的結合メンバーからのシグナルがないことは、前記第3の分析対象物質が試料中に存在しないことを示す、ステップをさらに含む、請求項43に記載の方法。
  45. 生体試料が、全血、血清、尿、脳脊髄液、羊水、唾液又は血漿である、請求項40~44のいずれか一項に記載の方法。
  46. 第1の特異的結合メンバー及び/又は第2の特異的結合メンバーが、固体支持体上に固定化されている、請求項41に記載の方法。
  47. 第1の特異的結合メンバー、第2の特異的結合メンバー、第3の特異的結合メンバー、及び/又は第4の特異的結合メンバーが、固体支持体上に固定化されている、請求項42に記載の方法。
  48. 第1の特異的結合メンバー、第2の特異的結合メンバー、第3の特異的結合メンバー、第4の特異的結合メンバー、第5の特異的結合メンバー及び/又は第6の特異的結合メンバーが、固体支持体上に固定化されている、請求項44に記載の方法。
  49. 臨床化学アッセイ、イムノアッセイ又は単一分子検出アッセイを使用して行われる、請求項40~48のいずれか一項に記載の方法。
  50. 検出するステップの前に、過酸化水素を生体試料に添加するステップをさらに含む、請求項40~49のいずれか一項に記載の方法。
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