JP4171834B2 - Sulfonate compound and fluorescent probe using the same - Google Patents

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Description

本発明は、スルホン酸エステル化合物およびそれを用いた蛍光プローブに関する。   The present invention relates to a sulfonate compound and a fluorescent probe using the same.

近年、生体内で活性酸素種の発生が亢進されることにより、様々な疾病が惹起されることが明らかになってきている。したがって、活性酸素種の生体内ダイナミック解析は、病因、病態等の解明において重要である。活性酸素種の解析においては、蛍光プローブによるバイオイメージング法が中心的役割を担っている。過酸化水素に対する蛍光プローブとしては、例えば、下記式に示すジクロロフルオレシン(ジクロロフルオレセインの還元体)、ジヒドロローダミン 123、Amplex Red等の化合物がこれまでに開発され、汎用されている。それらの発蛍光機構は、ペルオキシダーゼまたはペルオキシダーゼ様酵素存在下における過酸化水素による酸化反応に基づく。   In recent years, it has become clear that various diseases are caused by the increased generation of reactive oxygen species in vivo. Therefore, in vivo dynamic analysis of reactive oxygen species is important in elucidating the etiology, pathology and the like. In the analysis of reactive oxygen species, a bioimaging method using a fluorescent probe plays a central role. As fluorescent probes for hydrogen peroxide, for example, compounds such as dichlorofluorescin (reduced form of dichlorofluorescein), dihydrorhodamine 123, and Amplex Red represented by the following formula have been developed and used widely. Their fluorescence mechanism is based on an oxidation reaction with hydrogen peroxide in the presence of peroxidase or peroxidase-like enzyme.

Figure 0004171834
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しかしながら、過酸化水素だけでなく活性酸素種の多くは酸化剤として働く。その結果、前記のような従来の蛍光プローブを用いた場合、過酸化水素発生量ではなく、様々な活性酸素種を含む生体内酸化剤の総発生量を評価していると考えられる。事実、それらのプローブが、過酸化水素以外の活性酸素種(一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、ペルオキシナイトライト等)および酸化能を有する様々なヘムタンパク質に対しても応答することが報告されている。さらに、それらのプローブは、空気酸化を受け過酸化水素を発生するため、過酸化水素を過剰評価している可能性も指摘されている。   However, not only hydrogen peroxide but many reactive oxygen species act as oxidants. As a result, when the conventional fluorescent probe as described above is used, it is considered that the total generation amount of the in-vivo oxidizing agent containing various active oxygen species is evaluated, not the hydrogen peroxide generation amount. In fact, it has been reported that these probes also respond to reactive oxygen species other than hydrogen peroxide (singlet oxygen, hydroxyl radical, peroxynitrite, etc.) and various heme proteins with oxidizing ability. Furthermore, it has been pointed out that these probes may overestimate hydrogen peroxide because they generate hydrogen peroxide by air oxidation.

酸化還元反応ではなく、過酸化水素による脱保護反応で蛍光性化合物を生成する化合物も知られている。すなわち、アシル化レゾルフィン(無蛍光化合物)は、過酸化水素による脱保護反応で蛍光性化合物レゾルフィンに変換される(非特許文献1および2参照)。しかし、それらは、細胞系では単純加水分解を受けるため、やはり過酸化水素に対して選択的な応答を与えないという欠点があった。   A compound that generates a fluorescent compound not by a redox reaction but by a deprotection reaction with hydrogen peroxide is also known. That is, acylated resorufin (non-fluorescent compound) is converted to fluorescent compound resorufin by a deprotection reaction with hydrogen peroxide (see Non-Patent Documents 1 and 2). However, they suffer from the disadvantage of not giving a selective response to hydrogen peroxide because they undergo simple hydrolysis in the cell system.

以上のことから、高選択的に過酸化水素に応答する蛍光プローブの開発が、細胞生理学等の観点から待ち望まれている。
H. Maeda, S. Matsu-ura, M. Nishida, T. Semba, Y. Yamauchi, H. Ohmori, Chem. Pharm. Bull. 2001, 49, 294-298; H. Maeda, S. Matsu-ura, M. Nishida, Y. Yamauchi, H. Ohmori, Chem. Pharm. Bull. 2002, 50, 169-174.
From the above, development of a fluorescent probe that responds to hydrogen peroxide with high selectivity is highly desired from the viewpoint of cell physiology and the like.
H. Maeda, S. Matsu-ura, M. Nishida, T. Semba, Y. Yamauchi, H. Ohmori, Chem. Pharm. Bull. 2001, 49, 294-298; H. Maeda, S. Matsu-ura, M. Nishida, Y. Yamauchi, H. Ohmori, Chem. Pharm. Bull. 2002, 50, 169-174.

したがって、本発明は、過酸化水素に高選択的に応答する蛍光プローブ等に使用可能な新規有機化合物を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel organic compound that can be used for a fluorescent probe or the like that responds highly selectively to hydrogen peroxide.

前記課題を解決するために、本発明は、下記一般式(I)で表される構造を含むスルホン酸エステル化合物を提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a sulfonate compound having a structure represented by the following general formula (I).

Figure 0004171834
Figure 0004171834

式(I)中、Aは、
式(X−1)、(X−2)または(X−3)で表わされる式であり

Figure 0004171834
[前記式中、X 1 、X 2 、X 3 、およびX 4 は、それぞれ水素原子またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良い。]
Bは、ペンタフルオロフェニル基または2,4,6−トリフルオロフェニル基である。
In the formula (I), A is
It is a formula represented by formula (X-1), (X-2) or (X-3)
Figure 0004171834
[Wherein, X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are each a hydrogen atom or halogen, and may be the same or different. ]
B is a pentafluorophenyl group or a 2,4,6-trifluorophenyl group.

本発明のスルホン酸エステル化合物は、前記一般式(I)で表されることにより、例えば、スーパーオキサイド、ヒドロキシルラジカルおよび一重項酸素に応答せず、過酸化水素だけに対して応答する高選択的な蛍光プローブ等の用途に使用することができる。   The sulfonic acid ester compound of the present invention is represented by the above general formula (I), so that, for example, it does not respond to superoxide, hydroxyl radical, and singlet oxygen, but responds only to hydrogen peroxide. Can be used for various fluorescent probes.

前記ジクロロフルオレシン(ジクロロフルオレセインの還元体)、ジヒドロローダミン 123、Amplex Red等の従来の蛍光プローブは酸化還元反応を利用するが、本発明における前記一般式(I)の化合物は、原子団A−Oが、スルホニル基との共有結合を切断して脱保護することにより蛍光を示すという全く異なるメカニズムを利用する。本発明者らは、鋭意検討の結果、このメカニズムを見出した。また、過酸化水素による脱保護で蛍光を示す化合物として、アシル化レゾルフィンがあるが、前記の通り、細胞系では単純加水分解を受けるため、過酸化水素に対して選択的な応答を与えないという欠点があった。しかし、本発明者らは、この点についても鋭意検討を重ね、種々分子設計した結果、前記一般式(I)の構造を見出し、本発明に至った。これにより、スーパーオキサイド、ヒドロキシルラジカルおよび一重項酸素に応答せず、過酸化水素だけに対して応答する高選択的な蛍光プローブの提供が可能になった。   Conventional fluorescent probes such as dichlorofluoresin (reduced form of dichlorofluorescein), dihydrorhodamine 123, Amplex Red and the like utilize an oxidation-reduction reaction. In the present invention, the compound of the general formula (I) is an atomic group A. Utilizes a completely different mechanism in which —O exhibits fluorescence by cleaving a covalent bond with a sulfonyl group to deprotect it. As a result of intensive studies, the present inventors have found this mechanism. In addition, acylated resorufin is a compound that exhibits fluorescence upon deprotection with hydrogen peroxide. However, as described above, it does not give a selective response to hydrogen peroxide because it undergoes simple hydrolysis in the cell system. There were drawbacks. However, the present inventors have intensively studied this point as well, and as a result of designing various molecules, the present inventors have found the structure of the general formula (I) and arrived at the present invention. This makes it possible to provide a highly selective fluorescent probe that does not respond to superoxide, hydroxyl radicals, and singlet oxygen but responds only to hydrogen peroxide.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

前記式(I)において、前記原子団Bは、ペンタフルオロフェニル基または2,4,6−トリフルオロフェニル基である。この基であれば、蛍光プローブの感度およびH22選択性等の観点から好ましい。
In the formula (I), the atomic group B is a pentafluorophenyl group or a 2,4,6-trifluorophenyl group . This group is preferable from the viewpoints of sensitivity of the fluorescent probe and H 2 O 2 selectivity .

前記式(I)において、Aは、In the formula (I), A is
式(X−1)、(X−2)または(X−3)で表わされる式である。It is a formula represented by Formula (X-1), (X-2) or (X-3).

Figure 0004171834
Figure 0004171834
[前記式中、X[In the above formula, X 11 、X, X 22 、X, X 3Three 、およびX, And X 4Four は、それぞれ水素原子またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良い。]Are each a hydrogen atom or a halogen, which may be the same or different. ]

本発明のスルホン酸エステル化合物の特に好ましい例としては、例えば、下記式1、2、4または5のいずれかで表される化合物がある。   As a particularly preferable example of the sulfonic acid ester compound of the present invention, for example, there is a compound represented by any one of the following formulas 1, 2, 4 and 5.

Figure 0004171834
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式1および2中、X1〜X4は、それぞれ水素原子またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良い。 In formulas 1 and 2, X 1 to X 4 are each a hydrogen atom or halogen, and may be the same or different.

前記一般式(I)で表される本発明のスルホン酸エステル化合物の製造方法は特に限定されず、公知のスルホン酸エステル化合物の製造方法等を適宜用いることができるが、例えば、下記式(II)の化合物と下記式(III)の化合物とを化合させる工程を含む製造方法により製造することができる。   The method for producing the sulfonic acid ester compound of the present invention represented by the general formula (I) is not particularly limited, and a known method for producing a sulfonic acid ester compound and the like can be appropriately used. ) And a compound of the following formula (III) can be produced by a production method comprising a step of combining them.

Figure 0004171834
Figure 0004171834

式(III)中、X5はハロゲンであり、AおよびBは前記式(I)と同じである。また、前記式(II)の化合物としては、例えば前記蛍光性化合物等が使用でき、好ましい蛍光性化合物は例えば前述の通りである。すなわち、式(II)の化合物としては、例えば、下記式で表されるフルオレセインおよびその誘導体、レゾルフィン、7−ヒドロキシ−4−(トリフルオロメチル)クマリン、7−ヒドロキシ−4−メチルクマリン等の蛍光色素があるが、これらに限定されず、種々の化合物を使用できる。 In formula (III), X 5 is halogen, and A and B are the same as those in formula (I). Moreover, as said compound of Formula (II), the said fluorescent compound etc. can be used, for example, A preferable fluorescent compound is as above-mentioned, for example. That is, as the compound of the formula (II), for example, fluorescein represented by the following formula and its derivatives, resorufin, 7-hydroxy-4- (trifluoromethyl) coumarin, 7-hydroxy-4-methylcoumarin, etc. Although there is a pigment, it is not limited to these, and various compounds can be used.

Figure 0004171834
Figure 0004171834

なお、本発明で「ハロゲン」とは、任意のハロゲン元素を指すが、例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素があげられる。また、アルキル基としては、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基およびtert-ブチル基等があげられ、アルキル基をその構造中に含む基(例えば、アルキルカルバモイル基、アルコキシカルボニル基等)についても同様である。アルカノイル基としては、特に限定されないが、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、イソブチリル基、バレリル基およびイソバレリル基等があげられ、炭素数1のアルカノイル基とはホルミル基を指すものとする。   In the present invention, “halogen” refers to any halogen element, and examples thereof include fluorine, chlorine, bromine and iodine. The alkyl group is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. The same applies to a group containing an alkyl group in its structure (for example, an alkylcarbamoyl group, an alkoxycarbonyl group, etc.). Although it does not specifically limit as an alkanoyl group, For example, a formyl group, an acetyl group, a propionyl group, an isobutyryl group, a valeryl group, an isovaleryl group etc. are mention | raise | lifted, The C1 alkanoyl group shall point to a formyl group.

前記式(I)で表される化合物に互変異性体、立体異性体、光学異性体等の異性体が存在する場合は、それら異性体も本発明の化合物に含まれる。さらに、前記式(I)の化合物およびその他本発明に係る化合物が塩を形成し得る場合は、その塩も本発明の化合物に含まれる。前記塩は特に限定されず、例えば酸付加塩でも塩基付加塩でも良く、さらに、前記酸付加塩を形成する酸は無機酸でも有機酸でも良く、前記塩基付加塩を形成する塩基は無機塩基でも有機塩基でも良い。前記無機酸としては、特に限定されないが、例えば、硫酸、リン酸、塩酸、臭化水素酸および、ヨウ化水素酸等があげられる。前記有機酸も特に限定されないが、例えば、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、シュウ酸、p−ブロモベンゼンスルホン酸、炭酸、コハク酸、クエン酸、安息香酸および酢酸等があげられる。前記無機塩基としては、特に限定されないが、例えば、水酸化アンモニウム、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、炭酸塩および炭酸水素塩等があげられ、より具体的には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化カルシウムおよび炭酸カルシウム等があげられる。前記有機塩基も特に限定されないが、例えば、エタノールアミン、トリエチルアミンおよびトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン等があげられる。   When isomers such as tautomers, stereoisomers, and optical isomers exist in the compound represented by the formula (I), these isomers are also included in the compound of the present invention. Furthermore, when the compound of the above formula (I) and other compounds according to the present invention can form a salt, the salt is also included in the compound of the present invention. The salt is not particularly limited, and may be, for example, an acid addition salt or a base addition salt. Further, the acid forming the acid addition salt may be an inorganic acid or an organic acid, and the base forming the base addition salt may be an inorganic base. An organic base may be used. Although it does not specifically limit as said inorganic acid, For example, a sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, etc. are mention | raise | lifted. The organic acid is not particularly limited, and examples thereof include p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, oxalic acid, p-bromobenzenesulfonic acid, carbonic acid, succinic acid, citric acid, benzoic acid, and acetic acid. The inorganic base is not particularly limited, and examples thereof include ammonium hydroxide, alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, carbonates and hydrogen carbonates, and more specifically, for example, Examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, calcium hydroxide and calcium carbonate. The organic base is not particularly limited, and examples thereof include ethanolamine, triethylamine, and tris (hydroxymethyl) aminomethane.

前記本発明の化合物の塩の製造方法も特に限定されず、例えば、本発明の化合物に、前記のような酸や塩基を公知の方法により適宜付加させる等の方法で製造することができる。   The method for producing the salt of the compound of the present invention is not particularly limited, and for example, it can be produced by a method such as appropriately adding the above acid or base to the compound of the present invention by a known method.

本発明のスルホン酸エステルの用途は特に限定されないが、蛍光プローブに適し、特に過酸化水素検出用蛍光プローブに適している。本発明の蛍光プローブは、前記本発明のスルホン酸エステル化合物を含むことにより、過酸化水素に対し高い選択性を示す。   Although the use of the sulfonate ester of the present invention is not particularly limited, it is suitable for a fluorescent probe, and particularly suitable for a fluorescent probe for detecting hydrogen peroxide. The fluorescent probe of the present invention exhibits high selectivity for hydrogen peroxide by containing the sulfonate compound of the present invention.

なお、本発明のスルホン酸エステル化合物を用いた蛍光プローブの特異性(選択性)は特に限定されないが、好ましくは、例えば以下の通りである。すなわち、過酸化水素に対する蛍光応答が、スーパーオキサイドに対する蛍光応答の5倍以上であることが好ましく、10倍以上であることがより好ましく、50倍以上であることが特に好ましく、上限値は特に限定されないが、例えばスーパーオキサイドに対する蛍光応答の100倍以下である。前記過酸化水素に対する蛍光応答は、ヒドロキシルラジカルに対しては、5倍以上であることが好ましく、10倍以上であることがより好ましく、50倍以上であることが特に好ましく、上限値は特に限定されないが、例えばヒドロキシルラジカルに対する蛍光応答の100倍以下である。また、前記過酸化水素に対する蛍光応答は、グルコース、アスコルビン酸、1,4−ヒドロキノン、プロピルアミン、またはジエチルアミンに対する蛍光応答の5倍以上であることが好ましく、10倍以上であることがより好ましく、50倍以上であることが特に好ましく、上限値は特に限定されないが、例えばこれらいずれかの物質に対する蛍光応答の100倍以下である。前記過酸化水素に対する蛍光応答は、チトクロームP450リダクターゼ+ NADPH系またはジアフォラーゼ + NADH系に対する蛍光応答と比較した場合は、5倍以上が好ましく、10倍以上がより好ましく、50倍以上が特に好ましく、上限値は特に限定されないが、例えばこれらいずれかの系に対する蛍光応答の100倍以下である。なお、これらは、過酸化水素と前記各物質とを等モル量で比較した値であるものとし、測定温度は37℃であり、励起波長は485±20 nmであり、放射波長は530±25 nmであるものとする。ただし、本発明の蛍光プローブを用いた測定条件がこれに限定されるものではなく、あらゆる測定条件が可能である。   The specificity (selectivity) of the fluorescent probe using the sulfonic acid ester compound of the present invention is not particularly limited, but is preferably as follows, for example. That is, the fluorescence response to hydrogen peroxide is preferably 5 times or more of the fluorescence response to superoxide, more preferably 10 times or more, particularly preferably 50 times or more, and the upper limit is particularly limited. Although not, for example, it is less than 100 times the fluorescence response to superoxide. The fluorescence response to hydrogen peroxide is preferably 5 times or more, more preferably 10 times or more, particularly preferably 50 times or more, and particularly preferably an upper limit value for hydroxyl radicals. It is not, for example, less than 100 times the fluorescence response to hydroxyl radicals. The fluorescence response to hydrogen peroxide is preferably 5 times or more, more preferably 10 times or more of the fluorescence response to glucose, ascorbic acid, 1,4-hydroquinone, propylamine, or diethylamine, It is particularly preferably 50 times or more, and the upper limit is not particularly limited. For example, it is 100 times or less of the fluorescence response to any of these substances. The fluorescence response to hydrogen peroxide is preferably 5 times or more, more preferably 10 times or more, particularly preferably 50 times or more when compared with the fluorescence response to cytochrome P450 reductase + NADPH system or diaphorase + NADH system, The value is not particularly limited, but is, for example, 100 times or less of the fluorescence response for any of these systems. These are values obtained by comparing hydrogen peroxide and each of the above substances in equimolar amounts, the measurement temperature is 37 ° C., the excitation wavelength is 485 ± 20 nm, and the emission wavelength is 530 ± 25. Suppose that it is nm. However, the measurement conditions using the fluorescent probe of the present invention are not limited to this, and any measurement conditions are possible.

本発明の蛍光プローブの用途も特に限定されず、あらゆる用途に使用可能であるが、例えばバイオイメージングに用いることが可能であり、本発明の蛍光プローブを含むキットを適宜構築してバイオイメージング用キットを提供することができる。本発明の蛍光プローブを用いる過酸化水素検出方法は感度および精度に優れ、バイオイメージング方法等への応用に適している。したがって、本発明のスルホン酸エステル化合物は臨床分析用試薬等の用途にも適する。   The use of the fluorescent probe of the present invention is not particularly limited and can be used for any application. For example, it can be used for bioimaging, and a kit including the fluorescent probe of the present invention is appropriately constructed to be a bioimaging kit. Can be provided. The hydrogen peroxide detection method using the fluorescent probe of the present invention is excellent in sensitivity and accuracy, and is suitable for application to bioimaging methods and the like. Therefore, the sulfonate compound of the present invention is also suitable for uses such as clinical analysis reagents.

また、本発明は、標識された抗体であって、前記標識が本発明の過酸化水素検出用プローブである抗体をも提供する。このような本発明の標識抗体として、例えば、前記一般式(I)のスルホン酸エステル化合物における原子団Aに抗体を結合させておけば、原子団B−SO2−を切断することで蛍光に応答する標識抗体が得られる。このような標識抗体の例として、例えば下記スキーム1の化合物1'のような化合物が挙げられ、スルホン酸エステル結合を切断することで蛍光性化合物3’に変化する。ただし、スキーム1は例示に過ぎず、本発明を限定しない。 The present invention also provides a labeled antibody, wherein the label is the hydrogen peroxide detection probe of the present invention. As such a labeled antibody of the present invention, for example, if an antibody is bound to the atomic group A in the sulfonic acid ester compound of the general formula (I), the atomic group B-SO 2 — is cleaved to cause fluorescence. A responding labeled antibody is obtained. As an example of such a labeled antibody, for example, a compound such as compound 1 ′ in the following scheme 1 can be mentioned, and it is changed to fluorescent compound 3 ′ by cleaving the sulfonate bond. However, Scheme 1 is merely an example and does not limit the present invention.

Figure 0004171834
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さらに、本発明の過酸化水素検出用蛍光プローブは、例えば、ブロッティング(転写)を用いたアッセイ方法、抗原抗体反応を用いたアッセイ方法、カタラーゼ定量方法、機能性食品または医薬の過酸化水素消去能測定方法、および臨床分析方法等に使用することができる。以下、これらについてより具体的に説明する。   Furthermore, the fluorescent probe for detecting hydrogen peroxide according to the present invention includes, for example, an assay method using blotting (transcription), an assay method using an antigen-antibody reaction, a catalase quantification method, a hydrogen peroxide scavenging ability of a functional food or medicine. It can be used for measurement methods, clinical analysis methods, and the like. Hereinafter, these will be described more specifically.

まず、前記ブロッティング(転写)を用いたアッセイ方法とは、支持体上にブロッティング(転写)した物質を、本発明の過酸化水素検出用蛍光プローブまたはそれにより標識された前記本発明の標識抗体を用いて検出する工程を含むアッセイ方法である。前記物質は特に限定されないが、例えば、タンパク質が好ましい。ブロッティング(転写)を用いたアッセイ方法に使用する本発明のキットは、本発明の過酸化水素検出用蛍光プローブまたはそれにより標識された抗体と、前記支持体とを含み、必要に応じてそれ以外の試薬等を適宜含んでいても良い。   First, the assay method using the blotting (transcription) refers to the substance blotted (transcribed) on a support, the fluorescent probe for detecting hydrogen peroxide of the present invention or the labeled antibody of the present invention labeled by the fluorescent probe. It is an assay method including the process detected using. Although the said substance is not specifically limited, For example, protein is preferable. The kit of the present invention used for the assay method using blotting (transcription) includes the fluorescent probe for detecting hydrogen peroxide of the present invention or an antibody labeled with the fluorescent probe, and the support, and if necessary, the rest. These reagents may be included as appropriate.

前記ブロッティングを用いたアッセイ方法における具体的な操作、工程、使用する試薬等については、本発明の過酸化水素検出用蛍光プローブまたは標識抗体を用いる以外は特に限定されず、公知の試薬、操作等を適宜用いることができる。例えば、前記支持体としては、アガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル、ニトロセルロース膜、ナイロン膜、PVDF(polyvinylidene difluoride)膜等を、目的に応じて適宜使用することができる。   Specific operations, steps, reagents used, etc. in the assay method using blotting are not particularly limited except that the fluorescent probe for detecting hydrogen peroxide or labeled antibody of the present invention is used, and known reagents, operations, etc. Can be used as appropriate. For example, as the support, an agarose gel, polyacrylamide gel, nitrocellulose membrane, nylon membrane, PVDF (polyvinylidene difluoride) membrane or the like can be appropriately used depending on the purpose.

前記ブロッティングを用いたアッセイ方法は、前記物質がタンパク質の場合は、例えば、前記支持体上にブロッティングしたタンパク質をグルコースオキシダーゼ標識抗体と反応させて結合物を生成させる工程と、本発明の過酸化水素検出用蛍光プローブと過酸化水素との反応を、前記結合物の存在下および非存在下でそれぞれ行なう工程と、前記結合物存在下における蛍光応答と前記結合物非存在下における蛍光応答とを比較することにより前記結合物を定量する工程とを含む方法により行なうことができる。   When the substance is a protein, the assay method using the blotting includes, for example, a step of reacting a protein blotted on the support with a glucose oxidase-labeled antibody to produce a conjugate, and the hydrogen peroxide of the present invention. Comparing the fluorescence reaction in the presence and absence of the conjugate with the fluorescence response in the absence of the conjugate and the step of performing the reaction between the fluorescent probe for detection and hydrogen peroxide in the presence and absence of the conjugate, respectively. By doing so, it can be performed by a method including a step of quantifying the bound substance.

ブロッティングを用いたタンパク質のアッセイ方法としては、従来から、いわゆるウェスタンブロット法として知られている方法等があるが、上記のように本発明の過酸化水素検出用プローブを用いることで、検出感度が高い等の効果が得られる。上記アッセイ方法において、タンパク質をグルコースオキシダーゼ標識抗体と反応させて結合物を生成させるにあたっては、例えば、従来と同様、まずタンパク質を一次抗体と結合させ、次にこれを、二次抗体としての前記グルコースオキシダーゼ標識抗体と結合させる等の方法を用いることができる。   As a protein assay method using blotting, there is a method conventionally known as a so-called Western blot method, but the detection sensitivity is improved by using the hydrogen peroxide detection probe of the present invention as described above. High effects can be obtained. In the above assay method, when a protein is reacted with a glucose oxidase-labeled antibody to produce a conjugate, for example, as in the prior art, first, the protein is first bound to the primary antibody, and then the glucose is used as the secondary antibody. A method such as binding to an oxidase-labeled antibody can be used.

また、前記ブロッティングを用いたタンパク質のアッセイ方法は、前記本発明の標識抗体を用いる場合は、例えば、前記支持体上にブロッティングしたタンパク質を、前記標識抗体と反応させて結合物を生成させる工程と、前記結合物を過酸化水素と反応させる工程と、前記反応後の蛍光応答を測定する工程とを含む方法により行なうことができる。すなわち、例えば、従来のウェスタンブロット法において、グルコースオキシダーゼ標識抗体とタンパク質を結合させていたところ、前記グルコースオキシダーゼ標識抗体に代えて本発明の標識抗体を用いても良い。このように本発明の標識抗体を用いることで、検出感度が高い等の利点がある。   The protein assay method using the blotting may include, for example, a step of reacting the protein blotted on the support with the labeled antibody to produce a conjugate when the labeled antibody of the present invention is used. The method can include a step of reacting the bound product with hydrogen peroxide and a step of measuring a fluorescence response after the reaction. That is, for example, when a glucose oxidase labeled antibody and a protein are bound in a conventional Western blotting method, the labeled antibody of the present invention may be used in place of the glucose oxidase labeled antibody. Thus, using the labeled antibody of the present invention has advantages such as high detection sensitivity.

本発明の過酸化水素検出用プローブを使用する、抗原抗体反応を用いたアッセイ方法としては、上記以外にも、例えば以下のような方法がある。   As an assay method using an antigen-antibody reaction using the probe for detecting hydrogen peroxide of the present invention, there are the following methods in addition to the above.

すなわち、前記抗原抗体反応を用いたアッセイ方法は、例えば、グルコースオキシダーゼ標識抗体と被検出物質とを結合反応させる工程を含むアッセイ方法であって、本発明の過酸化水素検出用蛍光プローブと過酸化水素との反応を、前記結合反応により生じた結合物の存在下および非存在下でそれぞれ行なう工程と、前記結合物存在下における蛍光応答と前記結合物非存在下における蛍光応答とを比較することにより前記結合物を定量する工程とを含むアッセイ方法であっても良い。   That is, the assay method using the antigen-antibody reaction is, for example, an assay method including a step of binding and reacting a glucose oxidase-labeled antibody and a substance to be detected. Comparing the reaction with hydrogen in the presence and absence of a conjugate produced by the binding reaction with the fluorescence response in the presence of the conjugate and in the absence of the conjugate, respectively. And an assay method including the step of quantifying the bound substance.

グルコースオキシダーゼ標識抗体を用いたアッセイ方法としては、従来から、例えば、いわゆるELISA等のアッセイ方法が広く用いられている。しかし、このようなアッセイ方法に、さらに本発明の過酸化水素検出用蛍光プローブを用いることで、被検出物質の検出感度が高い等の利点が得られる。これらのアッセイに用いるキットは、例えば、本発明の過酸化水素検出用蛍光プローブとグルコースオキシダーゼ標識抗体とを含み、さらに、必要に応じてそれ以外の試薬等を適宜含んでいても良い。   As an assay method using a glucose oxidase-labeled antibody, for example, an assay method such as so-called ELISA has been widely used. However, by using the fluorescent probe for detecting hydrogen peroxide of the present invention in such an assay method, advantages such as high detection sensitivity of a substance to be detected can be obtained. The kit used in these assays includes, for example, the fluorescent probe for detecting hydrogen peroxide of the present invention and a glucose oxidase-labeled antibody, and may optionally include other reagents as necessary.

また、前記抗原抗体反応を用いたアッセイ方法は、例えば、標識抗体として、前記本発明の標識抗体を用いるアッセイ方法であっても良い。このような方法においては、例えば、前記標識抗体を被検出物質と反応させて結合物を生成させる工程と、前記結合物を過酸化水素と反応させる工程と、前記反応後における蛍光応答を測定する工程とを含むことがより好ましい。すなわち、例えば、従来のELISA法において、グルコースオキシダーゼ標識抗体に代えて本発明の標識抗体を用いる等の方法であっても良い。上記アッセイ方法において、被検出物質を前記標識抗体と反応させて結合物を生成させるにあたっては、例えば、まず前記被検出物質を一次抗体と結合させ、次にこれを、二次抗体としての前記標識抗体と反応させる等の方法を用いることができる。このようなアッセイに用いるキットは、前記本発明の標識抗体を含み、さらに、必要に応じてそれ以外の試薬等を適宜含んでいても良い。   The assay method using the antigen-antibody reaction may be, for example, an assay method using the labeled antibody of the present invention as a labeled antibody. In such a method, for example, a step of reacting the labeled antibody with a substance to be detected to generate a bound product, a step of reacting the bound product with hydrogen peroxide, and a fluorescence response after the reaction are measured. It is more preferable to include a process. That is, for example, in the conventional ELISA method, the labeled antibody of the present invention may be used instead of the glucose oxidase labeled antibody. In the above assay method, when a substance to be detected is reacted with the labeled antibody to generate a conjugate, for example, the substance to be detected is first bound to a primary antibody, and then this is labeled with the label as a secondary antibody. A method of reacting with an antibody can be used. The kit used for such an assay contains the labeled antibody of the present invention, and may further contain other reagents as necessary.

次に、本発明の過酸化水素検出用蛍光プローブを用いたカタラーゼ定量方法は、本発明の過酸化水素検出用蛍光プローブを過酸化水素と反応させた後の蛍光応答を、前記反応をカタラーゼ含有試料の存在下で行なった場合と非存在下で行なった場合とで比較することにより行なう。例えば、前記カタラーゼ含有試料として、ヒトもしくは動物の体液またはその体液から抽出した試料を用いて前記カタラーゼ定量方法を行なうことにより、前記ヒトまたは動物の体液中のカタラーゼ濃度を測定することができる。さらに、前記カタラーゼ定量方法は、例えば、機能性食品または医薬の過酸化水素消去能測定にも応用することができる。すなわち、前記カタラーゼ定量方法を用いてヒトまたは動物の体液中におけるカタラーゼ濃度を測定する工程と、その後前記ヒトまたは動物に機能性食品または医薬を投与する工程と、投与後に再び前記カタラーゼ定量方法を用いて前記ヒトまたは動物の体液中におけるカタラーゼ濃度を測定する工程とを含む方法により、前記機能性食品または医薬の過酸化水素消去能を測定することができる。そして、これら測定方法に適したキットは、本発明の過酸化水素検出用プローブを含むキットを適宜設計することにより得られる。   Next, the catalase quantification method using the fluorescent probe for detecting hydrogen peroxide according to the present invention is a method for determining the fluorescence response after reacting the fluorescent probe for detecting hydrogen peroxide according to the present invention with hydrogen peroxide. This is done by comparing the case in the presence of the sample with the case in the absence. For example, the catalase concentration in the human or animal body fluid can be measured by performing the catalase quantification method using the human or animal body fluid or a sample extracted from the body fluid as the catalase-containing sample. Furthermore, the catalase determination method can be applied to, for example, measurement of hydrogen peroxide scavenging ability of functional foods or pharmaceuticals. That is, a step of measuring the concentration of catalase in the body fluid of a human or animal using the method for quantifying catalase, a step of administering a functional food or a medicament to the human or animal thereafter, and a method of quantifying the catalase again after administration. The method of measuring the concentration of catalase in the body fluid of the human or animal can measure the hydrogen peroxide scavenging ability of the functional food or medicine. A kit suitable for these measurement methods can be obtained by appropriately designing a kit including the hydrogen peroxide detection probe of the present invention.

以上説明したような、ブロッティング(転写)を用いたアッセイ方法、抗原抗体反応を用いたアッセイ方法、カタラーゼ定量方法、または、機能性食品もしくは医薬の過酸化水素消去能測定方法を用いてヒトまたは動物に対するアッセイを行なうことにより、様々な臨床分析方法を実施することができる。このため、本発明のスルホン酸エステル化合物は、前記の通り臨床分析用試薬の用途に適し、また、この臨床分析用試薬を含むキットを適宜設定することで、様々な用途に適した臨床分析用キットが得られる。   As described above, human or animal using an assay method using blotting (transcription), an assay method using an antigen-antibody reaction, a catalase quantification method, or a method for measuring the hydrogen peroxide scavenging ability of a functional food or pharmaceutical. Various clinical analysis methods can be performed by performing an assay for. For this reason, the sulfonate compound of the present invention is suitable for clinical analysis reagents as described above, and for clinical analysis suitable for various applications by appropriately setting a kit containing this clinical analysis reagent. A kit is obtained.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。しかし、この実施例は本発明の例示に過ぎず、本発明はこれに限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, this embodiment is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited to this.

Figure 0004171834
Figure 0004171834

本実施例では、上記スキーム2に示す蛍光性化合物フルオレセイン類3a〜3cのO−ペンタフルオロベンゼンスルフォニル化体 1a〜1c(無蛍光性化合物)を合成した。そして、1a〜1c が、単純な脱保護からなる全く新しい発蛍光反応に基づき、スーパーオキサイド、ヒドロキシルラジカルおよび一重項酸素には応答せず、過酸化水素だけに対して応答する高選択的な蛍光プローブとして機能することを明らかにした。また、1a〜1c のアセチル化体 2a〜2c (スキーム3)を合成した。そして、2a〜2c 特に 2a と 2c が、細胞内で発生する過酸化水素を検出するための蛍光プローブとして、淡水性緑藻クラミドモナス・ラインハーディにおける過酸化水素に起因する細胞内酸化ストレスを選択的に検出できることを明らかにした。さらに、前記化合物4および5の合成も行なった。   In this example, O-pentafluorobenzene sulfonated products 1a to 1c (non-fluorescent compounds) of the fluorescent compounds fluoresceins 3a to 3c shown in Scheme 2 above were synthesized. And 1a to 1c are based on a completely new fluorescence reaction consisting of simple deprotection, and do not respond to superoxide, hydroxyl radical and singlet oxygen, but highly selective fluorescence responding only to hydrogen peroxide It was clarified that it functions as a probe. In addition, 1a to 1c acetylated compounds 2a to 2c (Scheme 3) were synthesized. 2a to 2c, especially 2a and 2c, selectively detect intracellular oxidative stress caused by hydrogen peroxide in the freshwater green alga Chlamydomonas rheinhardi as a fluorescent probe for detecting hydrogen peroxide generated in cells. Clarified that it can be detected. Furthermore, the compounds 4 and 5 were also synthesized.

(測定条件等)
核磁気共鳴(NMR)スペクトルは、測定機器として、JEOL社製EX-270(商品名)(1H測定時270MHz)を用いて測定した。ケミカルシフトは百万分率(ppm)で表している。内部標準0ppmには、テトラメチルシラン(TMS)を用いた。結合定数(J)は、ヘルツで示しており、略号s、d、t、q、mおよびbrは、それぞれ、一重線(singlet)、二重線(doublet)、三重線(triplet)、四重線(quartet)、多重線(multiplet)および広幅線(broad)を表す。質量分析(MS)は、JEOL社製JMS-700(商品名)を用い、高分解能(HRMS)/高速原子衝撃法(FAB)により行った。赤外吸収(IR)スペクトルは、日本分光株式会社製VALOR-III(商品名)を用い、KBr法により行った。元素分析は、ヤナコ株式会社製CHN CORDER MT-5(商品名)を用いて行った。融点は、ヤナコ株式会社製MP-S3(商品名)を用いて測定した。カラムクロマトグラフィー分離には、シリカゲル(メルク社製、シリカゲル60(商品名))を用いた。全ての化学物質は、試薬級であり、アルドリッチ社、ランカスター社、東京化成株式会社、ナカライテスク株式会社、および和光純薬株式会社から購入した。
(Measurement conditions, etc.)
The nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum was measured using EX-270 (trade name) manufactured by JEOL (270 MHz at 1 H measurement) as a measuring instrument. Chemical shifts are expressed in parts per million (ppm). Tetramethylsilane (TMS) was used for the internal standard of 0 ppm. Coupling constants (J) are shown in hertz and the abbreviations s, d, t, q, m and br are singlet, doublet, triplet, quadruple, respectively. Represents a quartet, a multiplet, and a broad line. Mass spectrometry (MS) was performed by high resolution (HRMS) / fast atom bombardment method (FAB) using JMS-700 (trade name) manufactured by JEOL. Infrared absorption (IR) spectrum was performed by KBr method using VALOR-III (trade name) manufactured by JASCO Corporation. Elemental analysis was performed using CHN CORDER MT-5 (trade name) manufactured by Yanaco. The melting point was measured using MP-S3 (trade name) manufactured by Yanaco Corporation. For column chromatography separation, silica gel (manufactured by Merck, silica gel 60 (trade name)) was used. All chemicals were reagent grade and were purchased from Aldrich, Lancaster, Tokyo Kasei, Nacalai Tesque, and Wako Pure Chemicals.

(合成)
[1a〜1c の合成]
化合物1a〜1c は全て同様の方法により合成した。すなわち、まず、目的化合物1a〜1cのいずれかに対応するフルオレセイン誘導体 (1.0 g) の2,6−ルチジン (5.0 mL)−ジクロロメタン (20 mL) 懸濁液にテトラフルオロベンゼンスルホニルクロリド (1.1 eq) を0℃で加えた。得られた混合液を室温で一晩撹拌した。反応液をジクロロメタン (200 mL) で希釈し、1M 塩酸 (200 mL x 2) および飽和食塩水 (200 mL) で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。減圧下溶媒を留去し得た残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン−アセトン=20:1)により精製した。以下に1a〜1cの機器分析値を示す。
(Synthesis)
[Synthesis of 1a to 1c]
Compounds 1a to 1c were all synthesized by the same method. That is, first, tetrafluorobenzenesulfonyl chloride (1.1 eq) was added to a suspension of 2,6-lutidine (5.0 mL) -dichloromethane (20 mL) of a fluorescein derivative (1.0 g) corresponding to any of the target compounds 1a to 1c. Was added at 0 ° C. The resulting mixture was stirred overnight at room temperature. The reaction mixture was diluted with dichloromethane (200 mL), washed with 1M hydrochloric acid (200 mL x 2) and saturated brine (200 mL), and dried over magnesium sulfate. The residue obtained by evaporating the solvent under reduced pressure was purified by silica gel column chromatography (dichloromethane-acetone = 20: 1). The instrumental analysis values of 1a to 1c are shown below.

1a: 0.69 g (41%) 黄色固体. 融点. 100-116°C (dec). 1H-NMR (270 MHz, CDCl3, TMS): δ = 8.04 (d, 3JH,H = 6.9 Hz, 1H; 芳香環), 7.73-7.62 (m, 2H), 7.21 (d, 4JH,H = 2.1 Hz, 1H; 芳香環), 7.17 (d, 3JH,H = 7.4 Hz, 1H; 芳香環), 6.88 (dd, 3JH,H = 8.7 Hz, 4JH,H = 2.1 Hz, 1H; 芳香環), 6.81 (d, 3JH,H = 8.7 Hz, 1H; 芳香環), 6.76 (d, 4JH,H = 2.1 Hz, 1H; 芳香環), 6.65 (d, 3JH,H = 8.6 Hz, 1H; 芳香環), 6.59-6.55 (m, 1H), 5.76 (brs, 1H; OH). FTIR (KBr): ν = 3340 (OH, br) 1765 (CO, s), 1736 (CO, s) cm-1. FAB HRMS 計算値 C26H12F5O7S (MH+): 563.0224; 実測値: 563.0223. 1a: 0.69 g (41%) yellow solid. Melting point. 100-116 ° C (dec). 1 H-NMR (270 MHz, CDCl 3 , TMS): δ = 8.04 (d, 3 J H, H = 6.9 Hz , 1H; aromatic ring), 7.73-7.62 (m, 2H), 7.21 (d, 4 J H, H = 2.1 Hz, 1H; aromatic ring), 7.17 (d, 3 J H, H = 7.4 Hz, 1H; Aromatic ring), 6.88 (dd, 3 J H, H = 8.7 Hz, 4 J H, H = 2.1 Hz, 1H; aromatic ring), 6.81 (d, 3 J H, H = 8.7 Hz, 1H; aromatic ring) , 6.76 (d, 4 J H, H = 2.1 Hz, 1H; aromatic ring), 6.65 (d, 3 J H, H = 8.6 Hz, 1H; aromatic ring), 6.59-6.55 (m, 1H), 5.76 ( FTIR (KBr): ν = 3340 (OH, br) 1765 (CO, s), 1736 (CO, s) cm -1 . FAB HRMS calculated C 26 H 12 F 5 O 7 S (MH + ): 563.0224; found: 563.0223.

1b: 0.36 g (23%) 黄色固体. 融点. 107-125°C (dec). 1H-NMR (270 MHz, CDCl3, TMS): δ = 8.07 (d, 3JH,H = 6.6 Hz, 1H; 芳香環), 7.78-7.68 (m, 2H), 7.46 (s, 1H; 芳香環), 7.18 (d, 3JH,H = 6.8 Hz, 1H; 芳香環), 6.98 (s, 1H; 芳香環), 6.83 (s, 1H; 芳香環), 6.75 (s, 1H; 芳香環), 5.99 (brs, 1H; OH). FTIR (KBr): ν = 3324 (OH, br) 1768 (CO, s), 1736 (CO, s) cm-1. FAB HRMS 計算値 C26H10Cl2F5O7S (MH+): 630.9444; 実測値: 630.9417. 1b: 0.36 g (23%) yellow solid. Melting point. 107-125 ° C (dec). 1 H-NMR (270 MHz, CDCl 3 , TMS): δ = 8.07 (d, 3 J H, H = 6.6 Hz , 1H; aromatic ring), 7.78-7.68 (m, 2H), 7.46 (s, 1H; aromatic ring), 7.18 (d, 3 J H, H = 6.8 Hz, 1H; aromatic ring), 6.98 (s, 1H ; Aromatic ring), 6.83 (s, 1H; aromatic ring), 6.75 (s, 1H; aromatic ring), 5.99 (brs, 1H; OH). FTIR (KBr): ν = 3324 (OH, br) 1768 (CO , s), 1736 (CO, s) cm -1 FAB HRMS calcd C 26 H 10 Cl 2 F 5 O 7 S (MH +):. 630.9444; Found: 630.9417.

1c: 0.37 g (23%) 黄色固体. 融点. 90-104°C (dec). 1H-NMR (270 MHz, CDCl3, TMS): δ = 8.05 (d, 3JH,H = 6.8 Hz, 1H; 芳香環), 7.77-7.66 (m, 2H), 7.39 (d, 3JH,H = 6.3 Hz, 1H; 芳香環), 7.18 (d, 4JH,F = 7.1 Hz, 1H; 芳香環), 6.95 (d, 4JH,F = 7.4 Hz, 1H; 芳香環), 6.57 (d, 3JH,F = 10.1 Hz, 1H; 芳香環), 6.49 (d, 3JH,F = 10.4 Hz, 1H; 芳香環), 5.79 (brs, 1H; OH). FTIR (KBr): ν = 3310 (OH, br) 1768 (CO, s), 1748 (CO, s) cm-1. FAB HRMS 計算値 C26H10F7O7S (MH+): 599.0035; 実測値: 599.0027. 1c: 0.37 g (23%) yellow solid. Melting point. 90-104 ° C (dec). 1 H-NMR (270 MHz, CDCl 3 , TMS): δ = 8.05 (d, 3 J H, H = 6.8 Hz , 1H; aromatic ring), 7.77-7.66 (m, 2H), 7.39 (d, 3 J H, H = 6.3 Hz, 1H; aromatic ring), 7.18 (d, 4 J H, F = 7.1 Hz, 1H; Aromatic ring), 6.95 (d, 4 J H, F = 7.4 Hz, 1H; aromatic ring), 6.57 (d, 3 J H, F = 10.1 Hz, 1H; aromatic ring), 6.49 (d, 3 J H, F = 10.4 Hz, 1H; aromatic ring), 5.79 (brs, 1H; OH). FTIR (KBr): ν = 3310 (OH, br) 1768 (CO, s), 1748 (CO, s) cm- 1 . FAB HRMS calculated C 26 H 10 F 7 O 7 S (MH + ): 599.0035; found: 599.0027.

[2a〜2cの合成]
2a〜2c は全て同様の方法により合成した。すなわち、まず、化合物1a〜1cのうち目的化合物2a〜2cのいずれかに対応する化合物を前記の通りに合成し、この化合物0.5 g とアセチルクロリド (1.1 eq) とのジクロロメタン溶液にトリエチエルアミン (1.1 eq) を0℃で加えた。得られた混合液を室温で2時間撹拌した。反応液をジクロロメタン (200 mL) で希釈し、1M 塩酸 (200 mL) および飽和食塩水 (200 mL) で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。減圧下溶媒を留去し得た残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン)により精製した。以下に、2a〜2cの機器分析値を示す。
[Synthesis of 2a to 2c]
2a to 2c were all synthesized by the same method. That is, first, a compound corresponding to any one of the target compounds 2a to 2c among the compounds 1a to 1c was synthesized as described above, and triethylamine (0.5 g) was added to a dichloromethane solution of 0.5 g of this compound and acetyl chloride (1.1 eq). 1.1 eq) was added at 0 ° C. The resulting mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The reaction mixture was diluted with dichloromethane (200 mL), washed with 1M hydrochloric acid (200 mL) and saturated brine (200 mL), and dried over magnesium sulfate. The residue obtained by evaporating the solvent under reduced pressure was purified by silica gel column chromatography (dichloromethane). The instrumental analysis values 2a to 2c are shown below.

2a: 0.51 g (95%) 白色固体. 融点. 209-210°C. 1H-NMR (270 MHz, [D6]DMSO, TMS): δ = 8.06 (d, 3JH,H = 7.3 Hz, 1H; 芳香環), 7.86-7.74 (m, 2H), 7.51 (d, 4JH,H = 2.1 Hz, 1H; 芳香環), 7.41 (d. 3JH,H = 7.3 Hz, 1H; 芳香環), 7.27 (s, 1H; 芳香環), 7.07 (dd, 3JH,H = 8.7 Hz, 4JH,H = 2.1 Hz, 1H; 芳香環), 6.97-6.89 (m, 3H), 2.29 (s, 3H; CH3). FTIR (KBr): ν = 1771 (CO, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C28H13F5O8S: C 55.64, H 2.17; 実測値: C 55.63, H 2.36. FAB HRMS 計算値 C26H14F5O8S (MH+): 605.0330; 実測値: 605.0331. 2a: 0.51 g (95%) White solid. Melting point. 209-210 ° C. 1 H-NMR (270 MHz, [D 6 ] DMSO, TMS): δ = 8.06 (d, 3 J H, H = 7.3 Hz , 1H; aromatic ring), 7.86-7.74 (m, 2H), 7.51 (d, 4 J H, H = 2.1 Hz, 1H; aromatic ring), 7.41 (d. 3 J H, H = 7.3 Hz, 1H; Aromatic ring), 7.27 (s, 1H; aromatic ring), 7.07 (dd, 3 J H, H = 8.7 Hz, 4 J H, H = 2.1 Hz, 1H; aromatic ring), 6.97-6.89 (m, 3H) , 2.29 (s, 3H; CH 3 ). FTIR (KBr): ν = 1771 (CO, s) cm -1 . Elemental analysis (%) Calculated C 28 H 13 F 5 O 8 S: C 55.64, H 2.17; found: C 55.63, H 2.36.calculated FAB HRMS C 26 H 14 F 5 O 8 S (MH + ): 605.0330; found: 605.0331.

2b: 0.49 g (92%) 白色固体. 融点. 120-124°C (dec). 1H-NMR (270 MHz, [D6]DMSO, TMS): δ = 8.06 (d, 3JH,H = 7.3 Hz, 1H; 芳香環), 7.87-7.76 (m, 2H), 7.76 (s, 1H; 芳香環), 7.53 (s, 1H; 芳香環), 7.49 (s, 1H; 芳香環), 7.24 (s, 1H; 芳香環), 7.08 (s, 1H; 芳香環), 2.36 (s, 3H; CH3). FTIR (KBr): ν = 1775 (CO, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C28H11Cl2F5O8S: C 49.94, H 1.65; 実測値: C 49.96, H 1.84. FAB HRMS 計算値 C28H12Cl2F5O8S (MH+): 672.9550; 実測値: 672.9549. 2b: 0.49 g (92%) white solid. Melting point. 120-124 ° C (dec). 1 H-NMR (270 MHz, [D 6 ] DMSO, TMS): δ = 8.06 (d, 3 J H, H = 7.3 Hz, 1H; aromatic ring), 7.87-7.76 (m, 2H), 7.76 (s, 1H; aromatic ring), 7.53 (s, 1H; aromatic ring), 7.49 (s, 1H; aromatic ring), 7.24 (s, 1H; aromatic ring), 7.08 (s, 1H; aromatic ring), 2.36 (s, 3H; CH 3 ). FTIR (KBr): ν = 1775 (CO, s) cm -1 . Elemental analysis ( %) Calculated C 28 H 11 Cl 2 F 5 O 8 S: C 49.94, H 1.65; Found: C 49.96, H 1.84.FAB HRMS calculated C 28 H 12 Cl 2 F 5 O 8 S (MH + ) : 672.9550; Found: 672.9549.

2c: 0.47 g (87%) 白色固体. 融点. 213-214°C. 1H-NMR (270 MHz, [D6]DMSO, TMS): δ = 8.05 (d, 3JH,H = 7.1 Hz, 1H; 芳香環), 7.85-7.74 (m, 2H), 7.76 (d, 4JH,F = 6.4 Hz, 1H; 芳香環), 7.47 (d. 4JH,F = 6.4 Hz, 1H; 芳香環), 7.43 (d, 3JH,H = 7.4 Hz, 1H; 芳香環), 7.13 (d, 3JH,F = 10.2 Hz, 1H; 芳香環), 6.95 (d, 3JH,F = 10.2 Hz, 1H; 芳香環), 2.35 (s, 3H; CH3). FTIR (KBr): ν = 1778 (CO, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C28H11F7O8S: C 52.51, H 1.73; 実測値: C 52.60, H 1.99. FAB HRMS 計算値 C28H12F7O8S (MH+): 641.0141; 実測値: 641 2c: 0.47 g (87%) White solid. Melting point. 213-214 ° C. 1 H-NMR (270 MHz, [D 6 ] DMSO, TMS): δ = 8.05 (d, 3 J H, H = 7.1 Hz , 1H; aromatic ring), 7.85-7.74 (m, 2H), 7.76 (d, 4 J H, F = 6.4 Hz, 1H; aromatic ring), 7.47 (d. 4 J H, F = 6.4 Hz, 1H; Aromatic ring), 7.43 (d, 3 J H, H = 7.4 Hz, 1H; aromatic ring), 7.13 (d, 3 J H, F = 10.2 Hz, 1H; aromatic ring), 6.95 (d, 3 J H, F = 10.2 Hz, 1H; aromatic ring), 2.35 (s, 3H; CH 3 ). FTIR (KBr): ν = 1778 (CO, s) cm -1 . Elemental analysis (%) Calculated C 28 H 11 F 7 O 8 S: C 52.51, H 1.73; Found: C 52.60, H 1.99.FAB HRMS calculated C 28 H 12 F 7 O 8 S (MH + ): 641.0141; Found: 641

[4 および 5 の合成]
化合物4および5は同様の方法により合成した。すなわち、まず、レゾルフィン・ナトリウム塩 (2.0 g) のピリジン (20 mL) 懸濁液に−40℃でペンタフルオロベンゼンスルホニルクロリドまたは2,4,6−トリフルオロベンゼンスルホニルクロリド (1.1 eq) を加えた。得られた混合液を−40〜−20℃で6時間撹拌した。反応液をジクロロメタン (200 mL) で希釈し、1M 塩酸 (200 mL x 2) および飽和食塩水 (200 mL) で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。減圧下溶媒を留去し得た残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン−アセトン=20:1)により生成した。以下に化合物4および5の機器分析値を示す。
[Composition of 4 and 5]
Compounds 4 and 5 were synthesized by the same method. Specifically, first, pentafluorobenzenesulfonyl chloride or 2,4,6-trifluorobenzenesulfonyl chloride (1.1 eq) was added to a suspension of resorufin sodium salt (2.0 g) in pyridine (20 mL) at −40 ° C. . The resulting mixture was stirred at −40 to −20 ° C. for 6 hours. The reaction mixture was diluted with dichloromethane (200 mL), washed with 1M hydrochloric acid (200 mL x 2) and saturated brine (200 mL), and dried over magnesium sulfate. The residue obtained by distilling off the solvent under reduced pressure was produced by silica gel column chromatography (dichloromethane-acetone = 20: 1). The instrumental analysis values of compounds 4 and 5 are shown below.

4: 1.7 g (45%) 橙色結晶. 融点. 200-201°C (from AcOEt). 1H-NMR (270 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.82 (d, 3JH,H = 8.6 Hz, 1H; 芳香環), 7.43 (d, 3JH,H = 9.9 Hz, 1H; 芳香環), 7.24-7.19 (m, 2H; 芳香環), 6.88 (dd, 3JH,H = 9.9 Hz, 3JH,H = 2.0 Hz, 1H; 芳香環), 6.34 (d, 4JH,H = 2.0, 1H; 芳香環), 6.49 (dd, 3JH,F = 10.1 Hz, 4JH,F = 2.4 Hz, 2H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 1624 (CO, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C18H6F5NO5S: C 48.77, H 1.36, N 3.16, S 7.23, F 21.43; 実測値: C 48.69, H 1.54, N 3.02, S 7.00, F 21.38. 4: 1.7 g (45%) orange crystals. Melting point. 200-201 ° C (from AcOEt). 1 H-NMR (270 MHz, CDCl 3 , TMS): δ = 7.82 (d, 3 J H, H = 8.6 Hz, 1H; aromatic ring), 7.43 (d, 3 J H, H = 9.9 Hz, 1H; aromatic ring), 7.24-7.19 (m, 2H; aromatic ring), 6.88 (dd, 3 J H, H = 9.9 Hz, 3 J H, H = 2.0 Hz, 1H; aromatic ring), 6.34 (d, 4 J H, H = 2.0, 1H; aromatic ring), 6.49 (dd, 3 J H, F = 10.1 Hz, 4 J H, F = 2.4 Hz, 2H; aromatic ring). FTIR (KBr): ν = 1624 (CO, s) cm -1 . Elemental analysis (%) Calculated C 18 H 6 F 5 NO 5 S: C 48.77 , H 1.36, N 3.16, S 7.23, F 21.43; Found: C 48.69, H 1.54, N 3.02, S 7.00, F 21.38.

5: 2.2 g (64%) 橙色結晶. 融点. 204-207°C (from AcOEt). 1H-NMR (270 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.79 (d, 3JH,H = 8.2 Hz, 1H; 芳香環), 7.42 (d, 3JH,H = 9.9 Hz, 1H; 芳香環), 7.22-7.18 (m, 2H; 芳香環), 6.91-6.84 (m, 3H; 芳香環), 6.32 (d, 4JH,H = 2.0 Hz, 1H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 1624 (CO, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C18H8F3NO5S: C 53.08, H 1.98, N 3.44; 実測値: C 53.07, H 2.14, N 3.17. FAB HRMS 計算値 C18H9F3NO5S (MH+): 408.0154; 実測値: 408.0158. 5: 2.2 g (64%) orange crystals. Melting point. 204-207 ° C (from AcOEt). 1 H-NMR (270 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.79 (d, 3 J H, H = 8.2 Hz , 1H; aromatic ring), 7.42 (d, 3 J H, H = 9.9 Hz, 1H; aromatic ring), 7.22-7.18 (m, 2H; aromatic ring), 6.91-6.84 (m, 3H; aromatic ring), 6.32 (d, 4 J H, H = 2.0 Hz, 1H; aromatic ring). FTIR (KBr): ν = 1624 (CO, s) cm -1 . Elemental analysis (%) Calculated C 18 H 8 F 3 NO 5 S: C 53.08, H 1.98, N 3.44; Found: C 53.07, H 2.14, N 3.17.FAB HRMS calculated C 18 H 9 F 3 NO 5 S (MH + ): 408.0154; Found: 408.0158.

(化合物1のH2O2選択性評価)
スキーム2中の化合物1a、1bおよび1cは、全て、96ウェルミクロプレートアッセイでH2O2濃度依存応答を示した。前記アッセイでは、まず、1aのDMSO溶液 (10 mM)、 1bのDMSO溶液(2 mM)、および1cのDMSO溶液(2 mM)を準備し、これらをそれぞれHEPES 緩衝液 (pH 7.4, 10 mM)で400 倍に希釈して各化合物のプローブ溶液を調製した。これらプローブ溶液中の各化合物の濃度は、1a について25 μM、1b について5 μM、1c について5 μMである。さらに、前記各プローブ溶液150μLをH2O2水(0.92 mM, 10 μL)と25℃で60分間反応させた。1a、1bおよび1cの検出限界値は、それぞれ46.0 (RSD, n= 8; 1.2%), 23.1 (0.5%), および 4.6 (1.0%) pmolであり、細胞レベルの解析に対応可能な値であった。92.3 nmol以下の範囲において、相関係数0.999以上の直線較正曲線が得られた。その傾きは、1a、1bおよび1cのそれぞれについて172, 215 および 591 au/nmolであった。
(H 2 O 2 selectivity evaluation of compound 1)
Compounds 1a, 1b and 1c in Scheme 2 all showed a H 2 O 2 concentration dependent response in a 96 well microplate assay. In the assay, first, a 1a DMSO solution (10 mM), a 1b DMSO solution (2 mM), and a 1c DMSO solution (2 mM) were prepared, and these were respectively prepared in HEPES buffer (pH 7.4, 10 mM). The probe solution of each compound was prepared by diluting 400 times. The concentration of each compound in these probe solutions is 25 μM for 1a, 5 μM for 1b, and 5 μM for 1c. Further, 150 μL of each probe solution was reacted with H 2 O 2 water (0.92 mM, 10 μL) at 25 ° C. for 60 minutes. The detection limits for 1a, 1b, and 1c are 46.0 (RSD, n = 8; 1.2%), 23.1 (0.5%), and 4.6 (1.0%) pmol, respectively, which are values that can be used for cell level analysis. there were. A linear calibration curve with a correlation coefficient of 0.999 or more was obtained in the range of 92.3 nmol or less. The slopes were 172, 215 and 591 au / nmol for 1a, 1b and 1c, respectively.

このようにして得られた1a、1bおよび1cのH2O2に対する蛍光応答を、HO・(ヒドロキシルラジカル)およびO2 -・(スーパーオキサイド)に対する蛍光応答と比較した。HO・ 源としては、H2O2 (1 mM, 10 μL) と Fe2+ (5 mM, 10 μL)とのフェントン反応(Fenton reaction)を用い、そして、O2 -・は、ヒポキサンチン (HPX)(1 mM, 10 μL)とキサンチンオキシダーゼ (XO)(0.26 U/mL, 10 μL)との酵素反応により生成させた。表1にその結果を示す。 The fluorescence responses of 1a, 1b and 1c thus obtained to H 2 O 2 were compared with the fluorescence responses to HO · (hydroxyl radical) and O 2 · (superoxide). The HO · sources, using a Fenton reaction with H 2 O 2 (1 mM, 10 μL) and Fe 2+ (5 mM, 10 μL ) (Fenton reaction), and, O 2 - · hypoxanthine ( HPX) (1 mM, 10 μL) and xanthine oxidase (XO) (0.26 U / mL, 10 μL) were generated by an enzymatic reaction. Table 1 shows the results.

表1は、1a、1bまたは1cをH2O2、HO・またはO2 -・と反応させて観測された蛍光応答をそれぞれ比較したものである。表中の数字は蛍光強度(RFU)を表す。ただし、RFUは、測定値から、H2O2またはHPXの非存在下で得られた蛍光強度を差し引いた値である。 Table 1 compares the fluorescence responses observed by reacting 1a, 1b or 1c with H 2 O 2 , HO · or O 2 ·, respectively. The numbers in the table represent fluorescence intensity (RFU). However, RFU from measurements is a value obtained by subtracting the fluorescence intensity obtained in the absence of H 2 O 2 or HPX.

[表1]
蛍光強度(RFU)
1a 1b 1c
22 1150 2193 4375
22+Fe2+ 28 195 184
HPX+XO 566 1733 3580
HPX+XO+カタラーゼ −49 −51 −44
HPX+XO+SOD 899 1733 3340
[Table 1]
Fluorescence intensity (RFU)
1a 1b 1c
H 2 O 2 1150 2193 4375
H 2 O 2 + Fe 2+ 28 195 184
HPX + XO 566 1733 3580
HPX + XO + catalase −49 −51 −44
HPX + XO + SOD 899 1733 3340

1a、1bおよび1cのHO・との反応は、H2O2との反応と比べて極めて小さい応答を示した。HPX-XO系における1a、1bおよび1cの反応の蛍光応答は、カタラーゼ (5000 U/mL, 10 μL)の添加により完全に排除されたが、スーパーオキサイドジスムターゼ (SOD) (1000 U/mL, 10 μL)の存在下では維持されるかまたは増加した。これらの結果は、1a、1bおよび1cが、HO・ および O2 -・と比較してH2O2に対し高度に選択的な蛍光プローブであることを支持する。 The reaction of 1a, 1b and 1c with HO. Showed a very small response compared to the reaction with H 2 O 2 . The fluorescence response of reactions 1a, 1b and 1c in the HPX-XO system was completely eliminated by the addition of catalase (5000 U / mL, 10 μL), but superoxide dismutase (SOD) (1000 U / mL, 10 maintained or increased in the presence of μL). These results support that 1a, 1b and 1c are highly selective fluorescent probes for H 2 O 2 compared to HO · and O 2 .

(藻細胞中における化合物2のH2O2選択性評価)
光刺激により、緑藻に酸化的ストレス(Oxidative stress)を引き起こすことができる。Cu2+による刺激は、スーパーオキサイド、過酸化水素およびヒドロキシルラジカル等の種々のROSの細胞内形成を引き起こす。細胞は、さらに、パラコート(PQ)またはメチレンブルー(MB)により特異的に活性化されることで、スーパーオキサイドまたは1O2の生成による酸化的ストレスを起こす。したがって、淡水性緑藻クラミドモナス・ラインハーディ(Chlamydomonas reinharadtii)を用いた実験モデルは、本発明のプローブの細胞系への適応を評価するために有益であった。藻の細胞に1a、1bおよび1cをロードするために、それらのアセチル化誘導体2a、2bおよび2c(スキーム3)を用いた。2a、2bおよび2cが過酸化水素検出用プローブとして機能するためにはエステラーゼが必要であることを、前記と同様のミクロプレートアッセイにより確認した。
(Evaluation of H 2 O 2 selectivity of compound 2 in algal cells)
Light stimulation can cause oxidative stress in green algae. Stimulation with Cu 2+ causes intracellular formation of various ROS such as superoxide, hydrogen peroxide and hydroxyl radical. The cells are further specifically activated by paraquat (PQ) or methylene blue (MB), thereby causing oxidative stress due to the production of superoxide or 1 O 2 . Therefore, an experimental model using the freshwater green alga Chlamydomonas reinharadtii was useful for evaluating the adaptation of the probe of the present invention to cell lines. Their acetylated derivatives 2a, 2b and 2c (Scheme 3) were used to load 1a, 1b and 1c into algal cells. It was confirmed by the microplate assay similar to the above that esterase is necessary for 2a, 2b and 2c to function as a hydrogen peroxide detection probe.

すなわち、まず、化合物2a、2bおよび2cのそれぞれをDMSOに溶かし、各化合物の10 mM ストック溶液(stock solutions)を得た。次に、定法により培養したクラミドモナス・ラインハーディ(Chlamydomonas reinhardtii (IAM C-238))を3 mL のMBM 培養液中に接種し、そして、前記化合物2a、2bまたは2cのストック溶液7.5 μLを用い、暗所において25℃で30分間ロードして、プローブ充填細胞懸濁液を調製した。さらに、96ウェル組織培養プレートを準備し、各ウェル中に、CuCl2、 PQ または MVの指示濃度(indicated concentrations)MBM溶液50 μLを加え、そこに前記プローブ充填細胞懸濁液(50μL)を接種し、光照射下または暗所でインキュベートした。60分後、蛍光測定装置(商品名CytoFluor II multiwell fluorescence plate reader 、米国PerSeptive Biosystems 社)を用いて前記細胞の蛍光を測定した。このとき、励起(excitation)および放射(emission)フィルターは、それぞれ485±20 および 530±25 nmにセットした。 That is, first, each of compounds 2a, 2b, and 2c was dissolved in DMSO to obtain 10 mM stock solutions of each compound. Next, Chlamydomonas reinhardtii (IAM C-238) cultured according to a conventional method is inoculated into 3 mL of MBM culture solution, and 7.5 μL of the compound 2a, 2b or 2c stock solution is used. A probe-loaded cell suspension was prepared by loading for 30 minutes at 25 ° C. in the dark. In addition, prepare a 96-well tissue culture plate, and add 50 μL of the indicated concentrations MBM solution of CuCl 2 , PQ or MV to each well, and inoculate the probe-loaded cell suspension (50 μL) there. And incubated under light irradiation or in the dark. After 60 minutes, the fluorescence of the cells was measured using a fluorescence measuring device (trade name: CytoFluor II multiwell fluorescence plate reader, PerSeptive Biosystems, USA). At this time, the excitation and emission filters were set to 485 ± 20 and 530 ± 25 nm, respectively.

図1に、細胞系における蛍光応答結果を示す。同図は、クラミドモナス・ラインハーディの細胞に2a, 2b, 2c (25 μM) または DCFH-DA (50 μM)を暗所において25℃で30分間ロードし、96ウェルミクロプレート中、光照射下または暗所でCu2+, PQ, または MBの存在下60分間インキュベートして蛍光応答を測定したときの濃度(Concentration)対蛍光増分(Fluorescence increment)の相関関係を示すグラフである。図中の白丸は光照射下での結果を表し、黒丸は暗所での結果を表す。 FIG. 1 shows the fluorescence response results in the cell line. The figure shows that Chlamydomonas reinhardi cells were loaded with 2a, 2b, 2c (25 μM) or DCFH-DA (50 μM) in the dark for 30 minutes at 25 ° C, in 96-well microplates under light irradiation or It is a graph which shows the correlation of a density | concentration (Concentration) versus fluorescence increment (Fluorescence increment) when it incubated in presence of Cu <2+ >, PQ, or MB for 60 minutes in the dark place, and measured the fluorescence response. White circles in the figure represent results under light irradiation, and black circles represent results in a dark place.

図1の結果から、Cu2+でインキュベートし光照射下測定した場合に、2a, 2bおよび2cをロードした細胞は刺激濃度に依存した蛍光応答を示すことが分かる。中でも、特に2aおよび2cは前記条件に対する高度な選択性を有し、蛍光増分も大きいことが分かった。この結果は、2aおよび2cが、Cu2+刺激および光照射の結果としての、O2 -・ および 1O2ではなくH2O2の細胞内形成に由来する酸化的ストレスを検出したことを示す。化合物1aおよび1cが高度なH2O2選択性を有することを考慮すると、2aおよび2cは細胞に浸透し、それぞれ1aおよび1cに変換されたものと推測される。2a、2bおよび2cの挙動とは対照的に、DCFH-DAは、PQおよびMBによる酸化的ストレスを効果的に検出し、そして、Cu2+刺激により生成したROSをも検出した。この結果は、DCFHが、オキシダント全量の指標を提供するプローブとして有用でないことを示す。このように、化合物2、特に2aおよび2cが細胞系において選択性を喪失することなくプローブとして働くことが確認された。 From the results shown in FIG. 1, it can be seen that cells loaded with 2a, 2b, and 2c show a fluorescence response depending on the stimulation concentration when incubated with Cu 2+ and measured under light irradiation. Among them, 2a and 2c in particular were found to have a high selectivity for the above conditions and a large fluorescence increment. This result, 2a and 2c are, as a result of Cu 2+ stimulation and light irradiation, O 2 - that the oxidative stress derived from the cells, and 1, O 2 without H 2 O 2 formation was detected Show. Given that compounds 1a and 1c have a high degree of H 2 O 2 selectivity, it is assumed that 2a and 2c penetrated the cells and were converted to 1a and 1c, respectively. In contrast to the behavior of 2a, 2b and 2c, DCFH-DA effectively detected oxidative stress due to PQ and MB and also detected ROS generated by Cu 2+ stimulation. This result indicates that DCFH is not useful as a probe to provide an indication of total oxidant. Thus, it was confirmed that Compound 2, especially 2a and 2c, act as probes without loss of selectivity in the cell line.

これらの結果は、1a、1bおよび1cが、非酸化的メカニズムにより、O2 -・, HO・および1O2と比較してH2O2に対し高度な選択性を有する新規蛍光プローブとして機能することを示す。これら新規プローブおよびその同族体は、細胞由来H2O2の測定を容易にし、藻の細胞のみでなく、食細胞(phagocytes)や脈管内皮細胞(vascular endothelium cells)の動的機能(dynamic functions)の解明にも役立つことが期待できる。 These results, 1a, 1b and 1c are, by non-oxidative mechanisms, O 2 - ·, functions as a novel fluorescent probe having a high degree of selectivity for H 2 O 2 compared with HO · and 1 O 2 Indicates to do. These new probes and their homologues facilitate the measurement of cell-derived H 2 O 2 and provide dynamic functions not only for algal cells but also for phagocytes and vascular endothelium cells. ) Can be expected to help elucidate

以上のデータが示す通り、過酸化水素検出において 1a〜1c は、これまでの酸化的発蛍光機構に基づく蛍光プローブでは達成できなかった選択性を示した。従って、1a〜1c ならびにその類縁体は、細胞レベルでの解析に求められている選択性を持つ蛍光プローブとして利用できると期待される。フェノール性水酸基を有する蛍光化合物としては、多種多様な構造および蛍光特性を有するものが容易に入手できる。それらのO−ペンタフルオロベンゼンスルフォニル化体は、過酸化水素蛍光プローブとして同様に利用できると期待される。すなわち、例えば下記スキーム4のようにである。従って、本発明者らの開発した発蛍光機構を活用することにより、使用目的に適う特性を有する蛍光プローブ(ならびに臨床分析用試薬)を設計開発できると予想される。   As shown by the above data, 1a to 1c in the hydrogen peroxide detection showed selectivity that could not be achieved with fluorescent probes based on the oxidative fluorescence mechanism. Therefore, 1a to 1c and analogs thereof are expected to be used as fluorescent probes having the selectivity required for analysis at the cellular level. As fluorescent compounds having a phenolic hydroxyl group, those having a wide variety of structures and fluorescent properties are readily available. These O-pentafluorobenzene sulfonylated forms are expected to be used as hydrogen peroxide fluorescent probes as well. That is, for example, as shown in Scheme 4 below. Therefore, it is expected that a fluorescent probe (and a reagent for clinical analysis) having characteristics suitable for the purpose of use can be designed and developed by utilizing the fluorescence mechanism developed by the present inventors.

Figure 0004171834
Figure 0004171834

以上説明した通り、本発明のスルホン酸エステル化合物は、過酸化水素に対して高選択的に応答する蛍光プローブの用途に適する。蛍光プローブは現在の細胞生理学研究において重要な試薬であり、さらに、蛍光顕微鏡を用いる画像解析システムやフローサイトメトリー(セルソーター)における最近のハードおよびソフト面の著しい発展を考慮すると、今後益々蛍光プローブの市場は広がると考えられる。本発明は例えばバイオイメージングや臨床分析等に適し、活性酸素種と関連のある疾患に対する新しい治療法や創薬シーズを開発するために良好に用いることができる。さらに、本発明のスルホン酸エステル化合物の用途は蛍光プローブに限定されず、あらゆる用途に使用可能である。   As described above, the sulfonic acid ester compound of the present invention is suitable for the use of a fluorescent probe that responds with high selectivity to hydrogen peroxide. Fluorescent probes are important reagents in current cell physiology research. Furthermore, considering the recent hard and soft developments in image analysis systems and flow cytometry (cell sorters) using fluorescent microscopes, fluorescent probes will become increasingly popular in the future. The market is expected to expand. The present invention is suitable for, for example, bioimaging and clinical analysis, and can be used favorably for developing new treatments and drug discovery seeds for diseases associated with reactive oxygen species. Furthermore, the use of the sulfonic acid ester compound of the present invention is not limited to a fluorescent probe, and can be used for any application.

細胞系における化合物2a〜2cの蛍光応答結果を示すグラフである。It is a graph which shows the fluorescence response result of compound 2a-2c in a cell system.

Claims (15)

下記一般式(I)で表される構造を含むスルホン酸エステル化合物。
Figure 0004171834
式(I)中、Aは、
式(X−1)、(X−2)または(X−3)で表わされる式であり
Figure 0004171834
[前記式中、X 1 、X 2 、X 3 、およびX 4 は、それぞれ水素原子またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良い。]
Bは、ペンタフルオロフェニル基または2,4,6−トリフルオロフェニル基である。
The sulfonate compound containing the structure represented by the following general formula (I).
Figure 0004171834
In the formula (I), A is
It is a formula represented by formula (X-1), (X-2) or (X-3)
Figure 0004171834
[Wherein, X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are each a hydrogen atom or halogen, and may be the same or different. ]
B is a pentafluorophenyl group or a 2,4,6-trifluorophenyl group.
下記式1、2、4または5のいずれかで表される請求項1に記載のスルホン酸エステル化合物。
Figure 0004171834
式1および2中、X1〜X4は、それぞれ水素原子またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良い。
The sulfonic acid ester compound according to claim 1 represented by any one of the following formulas 1, 2, 4 and 5.
Figure 0004171834
In formulas 1 and 2, X 1 to X 4 are each a hydrogen atom or halogen, and may be the same or different.
下記式(II)の化合物と下記式(III)の化合物とを化合させる工程を含む、請求項1に記載のスルホン酸エステル化合物の製造方法。
Figure 0004171834
式(II)中、Aは、式(X−1)、(X−2)または(X−3)で表わされる式であり
Figure 0004171834
[前記式中、X 1 、X 2 、X 3 、およびX 4 は、それぞれ水素原子またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良い。]
式(III)中、X5はハロゲンであり、Bは、ペンタフルオロフェニル基または2,4,6−トリフルオロフェニル基である。
The manufacturing method of the sulfonate compound of Claim 1 including the process of combining the compound of following formula (II), and the compound of following formula (III).
Figure 0004171834
In the formula (II), A is a formula represented by the formula (X-1), (X-2) or (X-3).
Figure 0004171834
[Wherein, X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are each a hydrogen atom or halogen, and may be the same or different. ]
In formula (III), X 5 is a halogen, and B is a pentafluorophenyl group or a 2,4,6-trifluorophenyl group.
請求項1または2に記載のスルホン酸エステル化合物を含む蛍光プローブ。 A fluorescent probe comprising the sulfonate compound according to claim 1 . 過酸化水素検出に用いる、請求項4に記載の蛍光プローブ。 The fluorescent probe according to claim 4 , which is used for hydrogen peroxide detection. バイオイメージングに用いる、請求項4または5に記載の蛍光プローブ。 The fluorescent probe according to claim 4 or 5 , which is used for bioimaging. 請求項6に記載の蛍光プローブを含むバイオイメージング用キット。 Kits for Bioimaging containing a fluorescent probe according to claim 6. ブロッティング(転写)を用いたアッセイ方法、抗原抗体反応を用いたアッセイ方法、カタラーゼ定量方法、機能性食品または医薬の過酸化水素消去能測定方法、および臨床分析方法からなる群から選択される少なくとも一つの方法に使用する、請求項5に記載の蛍光プローブ。 At least one selected from the group consisting of an assay method using blotting (transcription), an assay method using an antigen-antibody reaction, a catalase quantification method, a method for measuring hydrogen peroxide scavenging ability of a functional food or pharmaceutical, and a clinical analysis method The fluorescent probe according to claim 5 , which is used in one method. 標識された抗体であって、前記標識が請求項5に記載の蛍光プローブである抗体。 An antibody that is a labeled antibody, wherein the label is the fluorescent probe according to claim 5 . 請求項5に記載の蛍光プローブまたは請求項9に記載の抗体と、支持体とを含む、ブロッティング(転写)を用いたアッセイ方法に使用するキット。 A kit for use in an assay method using blotting (transcription), comprising the fluorescent probe according to claim 5 or the antibody according to claim 9 and a support . 請求項5に記載の蛍光プローブとグルコースオキシダーゼ標識抗体とを含む、アッセイ用キット。 An assay kit comprising the fluorescent probe according to claim 5 and a glucose oxidase-labeled antibody. 請求項9に記載の抗体を含むアッセイ用キット。 An assay kit comprising the antibody according to claim 9 . 請求項5に記載の蛍光プローブを含む、ヒトまたは動物の体液中のカタラーゼ濃度を測定するためのキットであり、前記カタラーゼ濃度測定においては、請求項5に記載の蛍光プローブを過酸化水素と反応させた後の蛍光応答を、前記反応をヒトもしくは動物の体液またはその体液から抽出した試料の存在下で行なった場合と非存在下で行なった場合とで比較することにより、カタラーゼを定量するキット。 Including fluorescent probe according to claim 5, a kit for measuring catalase concentration in the human or animal body fluids, in the catalase concentration measurement, with hydrogen peroxide fluorescent probe according to claim 5 reaction A kit for quantifying catalase by comparing the fluorescence response after the reaction is performed in the presence or absence of a human or animal body fluid or a sample extracted from the body fluid . 請求項1または2に記載のスルホン酸エステル化合物を含む臨床分析用試薬。 A reagent for clinical analysis comprising the sulfonic acid ester compound according to claim 1 or 2 . 請求項14に記載の臨床分析用試薬を含む臨床分析用キット。 A clinical analysis kit comprising the clinical analysis reagent according to claim 14 .
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