JP4441606B2 - Sulfonate compound and fluorescent probe using the same - Google Patents

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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.

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、病因や病態等の解明に不可欠である。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。スーパーオキサイドの発生が全ての活性酸素種生成の源流にあるため、その解析は非常に重要である。しかし、スーパーオキサイドに対する蛍光プローブとしては、ヒドロエチジン (HE)(下記スキーム1)しか存在しない。(HEについては、例えば、非特許文献1〜10等を参照のこと。)   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 indispensable for elucidating the etiology and pathology. In the analysis of reactive oxygen species, a bioimaging method using a fluorescent probe plays a central role. Since the generation of superoxide is at the source of all reactive oxygen species generation, its analysis is very important. However, only hydroethidine (HE) (Scheme 1 below) exists as a fluorescent probe for superoxide. (For non-patent documents 1 to 10 etc., refer to, for example, HE.)

Figure 0004441606
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さらに、HEの発蛍光機構はスーパーオキサイドによる酸化反応に基づくため、特異性(選択性)に問題がある。すなわち、活性酸素種の多くが酸化剤として働く結果、HE の酸化は他の活性酸素種によっても起こり、その程度は、ペルオキシナイトライト>ヒドロキシルラジカル>スーパーオキサイド>過酸化水素の順である。また、HEは、チトクローム c によっても酸化を受けることが知られている。したがって、HE を用いて得た蛍光応答は、スーパーオキサイド発生量ではなく、“活性酸素種を含む生体内酸化剤のトータル発生量”の指標として活用すべきであると考えられている。一方、スーパーオキサイドの還元力に基づくプローブとしては、ニトロブルーテトラゾリウム (NBT) がある。NBT は、スーパーオキサイドにより還元を受け、青色色素ジフォルマザンに変換される。しかし、吸光プローブ NBT には、NOS 等の様々な還元酵素により還元を受ける、生成するジフォルマザンが不均化や酸化により NBT に変換される等の問題があるだけでなく、フローサイトメトリー、共焦点レーザー顕微鏡等の先端蛍光解析法には利用できない。このような背景の下、高選択的にスーパーオキサイドに応答する蛍光プローブの開発が細胞生理学的観点等から待ち望まれている。   Furthermore, since the fluorescence mechanism of HE is based on an oxidation reaction by superoxide, there is a problem in specificity (selectivity). That is, as a result of many of the active oxygen species acting as an oxidant, the oxidation of HE 3 is also caused by other active oxygen species, and the degree is in the order of peroxynitrite> hydroxyl radical> superoxide> hydrogen peroxide. HE is also known to be oxidized by cytochrome c. Therefore, it is considered that the fluorescence response obtained using HE should be used as an indicator of “total amount of in-vivo oxidizing agent containing active oxygen species”, not superoxide generation amount. On the other hand, nitro blue tetrazolium (NBT) is a probe based on the reducing power of superoxide. NBT is reduced by superoxide and converted to the blue dye diformazan. However, the absorption probe NBT has problems such as being reduced by various reductases such as NOS, and diformazan produced being converted to NBT by disproportionation and oxidation, as well as flow cytometry and confocal. It cannot be used for advanced fluorescence analysis methods such as laser microscopes. Under such circumstances, development of a fluorescent probe that responds to superoxide with high selectivity is highly desired from the viewpoint of cell physiology.

一方、アセチルコリンエステラーゼ(AChE)アッセイ等のアッセイ方法は、生化学や医療の技術分野において重要である。そのようなアッセイ方法には、メルカプト基(チオール基)を有する化合物を検出できる化合物(メルカプト基検出用化合物)が有用であると考えられる。これまでにメルカプト基検出能を有する化合物が実際にいくつか開発されており、それらはおおむね次のtype1〜3の3種類に分類できる。すなわち、[type 1]は蛍光性化合物の導入試薬、[type 2]はメルカプト基のラベル化剤であり、[type 3]はメルカプト基との反応に基づく発色試薬である。これらtype1〜3に属する化合物の例示およびそのメルカプト基検出機構の概要を、下記スキーム2に示す。   On the other hand, assay methods such as acetylcholinesterase (AChE) assay are important in the fields of biochemistry and medicine. In such an assay method, a compound capable of detecting a compound having a mercapto group (thiol group) (mercapto group detection compound) is considered useful. So far, several compounds having the ability to detect mercapto groups have been actually developed, and they can be roughly classified into the following three types of types 1 to 3. That is, [type 1] is a fluorescent compound introduction reagent, [type 2] is a mercapto group labeling agent, and [type 3] is a coloring reagent based on a reaction with a mercapto group. Examples of these compounds belonging to types 1 to 3 and an outline of the mercapto group detection mechanism are shown in the following scheme 2.

Figure 0004441606
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化合物9等の type 1 に属する試薬は、専ら蛍光標識したタンパク質や核酸の合成目的に用いられているが、AChEアッセイ等に用いるには次のような難点がある。すなわち、まず、化合物9は、その生成物10と同様に蛍光性化合物である。従って、AChE アッセイや AChE 阻害活性の測定を 9 を用いて行なった場合、酵素反応後において 9 と 10 の分離操作が必ず必要となるため煩雑である。また、9 におけるメルカプト基との反応部位であるマレイミド(maleimide)はアミン類やアルコール類などの他の求核試薬とも反応するため、特異性(選択性)の点で難点がある。   Reagents belonging to type 1 such as compound 9 are used exclusively for the purpose of synthesizing fluorescently labeled proteins and nucleic acids, but have the following disadvantages when used for AChE assays and the like. That is, first, the compound 9 is a fluorescent compound like the product 10. Therefore, when the AChE assay or AChE inhibitory activity is measured using 9, it is complicated because the separation operation of 9 and 10 is always required after the enzymatic reaction. In addition, maleimide, which is a reaction site with a mercapto group in 9, reacts with other nucleophiles such as amines and alcohols, and thus has a difficulty in specificity (selectivity).

次に、化合物11 等の type 2 に属する試薬は、専ら分離分析用のラベル化剤として利用されている。type 2 の試薬 11 は非蛍光性であり、メルカプト基と反応することにより蛍光性色素である 12 を与える。従って、9 とは異なり反応後における試薬の分離操作は必要としない。しかし、11 も様々な求核剤と反応し、12 と類似の蛍光性化合物を与えるため、AChE アッセイ等に用いるにはやはり特異性の点で難点がある。ただし、様々な求核剤と反応することはそれら求核剤のラベル化剤として有利であるため、11 は、アミン類やチオール類の HPLC 分析におけるラベル化剤として重宝されている。   Next, reagents belonging to type 2 such as compound 11 are exclusively used as labeling agents for separation analysis. Type 2 reagent 11 is non-fluorescent and reacts with a mercapto group to give 12 which is a fluorescent dye. Therefore, unlike 9, the reagent separation operation after the reaction is not necessary. However, since 11 also reacts with various nucleophiles to give fluorescent compounds similar to 12, it still has difficulty in specificity for use in AChE assays and the like. However, reacting with various nucleophiles is advantageous as a labeling agent for these nucleophiles, and therefore 11 is useful as a labeling agent in HPLC analysis of amines and thiols.

type 3 の試薬 13 (Ellman's reagent) は、AChE アッセイに実際使用されている試薬である。しかし、13 自身の水溶液中での安定性が悪いこと、つまり、ブランク応答が大きいことに起因する低感度という問題点がある。   Type 3 reagent 13 (Ellman's reagent) is the reagent actually used in the AChE assay. However, 13 has a problem of low sensitivity due to poor stability in an aqueous solution, that is, a large blank response.

なお、チオールに対し選択的に反応する化合物の例としては、これらtype 1〜3以外に、スルホンアミド化合物 15 のチオールによる脱保護反応も報告されている (非特許文献11)。化合物15 における芳香族求核置換反応は、アミノ化合物に比べてチオール化合物により、より円滑に進行すること、すなわち、アミノ化合物の場合、15 に対して大過剰を用いて長い反応時間が必要であることが報告されている。しかし、化合物15およびその生成物はともに蛍光を示さないため、チオール検出用化合物としての利用は全く望めない。   In addition to these types 1 to 3, as examples of compounds that selectively react with thiols, deprotection reactions of sulfonamide compounds 15 with thiols have also been reported (Non-patent Document 11). The aromatic nucleophilic substitution reaction in Compound 15 proceeds more smoothly with a thiol compound than with an amino compound, that is, in the case of an amino compound, a long reaction time is required with a large excess over 15. It has been reported. However, since compound 15 and its product do not exhibit fluorescence, it cannot be used as a thiol detection compound.

Figure 0004441606
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以上の通り、アセチルチオコリン(acetyl thiocholine)を基質として用いる AChE アッセイ法をより一般的な手法として活用する等の観点から、化合物13 等にとって代わる新しいメルカプト基検出用化合物の開発が待ち望まれている。
M. Nakano, Cell. Mol. Neurobiol. 1998, 18, 565-579 C. L. Murrant, M. B. Reid, Microsc. Res. Tech. 2001, 55, 236-248 M. M. Tarpey, I. Fridovich, Circ. Res. 2001, 89, 224-236 T. Munzel, I. B. Afanas'ev, A. L. Klescchyov, D. G. Harrison, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2002, 22, 1761-1768 M. D. Esposti, Methods, 2002, 26, 335-340 G. Rothe, G. Valet, J. Leukoc. Biol. 1990, 47, 440-448 W. O. Carter, P. K. Narayanan, J. P. Robinson, J. Leukoc. Biol. 1994, 55, 253-258 V. P. Bindokas, J. Jordan, C. C. Lee, R. J. Miller, J. Neurosci. 1996, 16, 1324-1336 A. B. Al-Mehdi, H. Shuman, A. B. Fisher, Am. J. Pysiol. 1997, 272, L294-L300 L. Benov, L. Sztejnberg, I. Fridovich, Free Radic. Biol. Med. 1998, 25, 826-831 Fukuyama, T., et al., Tetrahedron Lett., 1997, 38, 5831-5834
As described above, the development of a new mercapto group detection compound to replace Compound 13 etc. is awaited from the viewpoint of utilizing AChE assay using acetyl thiocholine as a substrate as a more general technique. .
M. Nakano, Cell. Mol. Neurobiol. 1998, 18, 565-579 CL Murrant, MB Reid, Microsc. Res. Tech. 2001, 55, 236-248 MM Tarpey, I. Fridovich, Circ. Res. 2001, 89, 224-236 T. Munzel, IB Afanas'ev, AL Klescchyov, DG Harrison, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2002, 22, 1761-1768 MD Esposti, Methods, 2002, 26, 335-340 G. Rothe, G. Valet, J. Leukoc. Biol. 1990, 47, 440-448 WO Carter, PK Narayanan, JP Robinson, J. Leukoc. Biol. 1994, 55, 253-258 VP Bindokas, J. Jordan, CC Lee, RJ Miller, J. Neurosci. 1996, 16, 1324-1336 AB Al-Mehdi, H. Shuman, AB Fisher, Am. J. Pysiol. 1997, 272, L294-L300 L. Benov, L. Sztejnberg, I. Fridovich, Free Radic. Biol. Med. 1998, 25, 826-831 Fukuyama, T., et al., Tetrahedron Lett., 1997, 38, 5831-5834

したがって、本発明は、スーパーオキサイドやメルカプト化合物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 that responds to a superoxide or mercapto compound with high selectivity.

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 0004441606
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式(I)中、原子団A−Oは、スルホニル基との共有結合を切断することにより蛍光性化合物を形成する原子団であり、原子団Aに結合する原子団 B−SO3− は1つでも複数でも良く、Bは、1個または複数の電子吸引基で置換された環であり、前記電子吸引基は、ハロゲン化アルキル基、ニトロ基、およびシアノ基からなる群から選択される少なくとも一つを含み、Bは、複数存在する場合は同一でも異なっていても良い。 In the formula (I), the atomic group A-O is an atomic group that forms a fluorescent compound by breaking a covalent bond with the sulfonyl group, and the atomic group B-SO 3 -bonded to the atomic group A is 1 B may be a ring substituted with one or more electron-withdrawing groups, and the electron-withdrawing group is at least selected from the group consisting of a halogenated alkyl group, a nitro group, and a cyano group. Including one, B may be the same or different when there are a plurality.

本発明のスルホン酸エステル化合物は、前記一般式(I)で表される構造を有することにより、例えば、ヒドロキシルラジカルおよび過酸化水素に応答せず、スーパーオキサイドだけに対して応答する高選択的な蛍光プローブ、またはメルカプト化合物に対し高選択的に応答する蛍光プローブ等の用途に使用することができる。さらに、本発明のスルホン酸エステル化合物を用いた蛍光プローブは、スーパーオキサイド以外の細胞内活性酸素種例えばヒドロキシルラジカルおよび過酸化水素のみならず、他の生理学的活性物質に対する応答が極めて低く、スーパーオキサイドまたはメルカプト化合物に対して高選択的に応答する蛍光プローブとして使用することも可能である。前記他の生理学的活性物質は、例えば、アスコルビン酸、1,4−ヒドロキノン等の還元性化合物、グルコース、プロピルアミン、ジエチルアミン等の求核性化合物、ならびにチトクロームP450リダクターゼ+ NADPH系およびジアフォラーゼ + NADH系等の還元酵素系が挙げられる。なお、本発明で「メルカプト化合物」とは、メルカプト基(−SH基)を有する化合物全般を指し、メルカプト基が結合している原子は炭素原子でも良いしそれ以外の任意の原子、例えば窒素、リン等であっても良いものとする。   The sulfonic acid ester compound of the present invention has a structure represented by the above general formula (I), so that, for example, it does not respond to hydroxyl radicals and hydrogen peroxide, but responds only to superoxide. It can be used for applications such as a fluorescent probe or a fluorescent probe that responds with high selectivity to a mercapto compound. Furthermore, the fluorescent probe using the sulfonate compound of the present invention has a very low response to not only intracellular reactive oxygen species other than superoxide, such as hydroxyl radical and hydrogen peroxide, but also other physiologically active substances. Alternatively, it can be used as a fluorescent probe that responds highly selectively to a mercapto compound. The other physiologically active substances include, for example, reducing compounds such as ascorbic acid and 1,4-hydroquinone, nucleophilic compounds such as glucose, propylamine and diethylamine, and cytochrome P450 reductase + NADPH system and diaphorase + NADH system And the like. In the present invention, the “mercapto compound” refers to all compounds having a mercapto group (—SH group), and the atom to which the mercapto group is bonded may be a carbon atom or any other atom such as nitrogen, It may be phosphorus or the like.

まず、スーパーオキサイド検出における本発明の化合物の特徴を説明する。   First, the characteristics of the compound of the present invention in superoxide detection will be described.

従来の蛍光プローブ HE は酸化反応により蛍光化合物に変換される。したがって、上述したように特異性に関して問題がある。一方、還元反応に基づく発蛍光機構を利用する蛍光プローブは存在しないが、吸光プローブとしては NBT がある。NBT の場合、単純な還元反応を発蛍光機構とするため、逆反応つまり生成する色素の NBT への変換反応が存在する。それに対して、前記一般式(I)の化合物における発蛍光機構は、単純な酸化還元反応ではなく、例えば芳香族求核置換反応により誘起される脱スルホニル化反応に基いている。すなわち、例えば下記スキーム4のようにである。ただしスキーム4は例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。   The conventional fluorescent probe HE is converted into a fluorescent compound by an oxidation reaction. Therefore, there is a problem regarding specificity as described above. On the other hand, there is no fluorescent probe that uses a fluorescence mechanism based on a reduction reaction, but there is NBT as an absorption probe. In the case of NBT, a simple reduction reaction is used as the fluorescence mechanism, so there is an inverse reaction, that is, a conversion reaction of the resulting dye to NBT. On the other hand, the fluorescence mechanism in the compound of the general formula (I) is not based on a simple redox reaction but based on a desulfonylation reaction induced by, for example, an aromatic nucleophilic substitution reaction. That is, for example, as shown in Scheme 4 below. However, Scheme 4 is merely an example and does not limit the present invention.

Figure 0004441606
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従って、前記一般式(I)で表される本発明の化合物によれば、HE における問題点を回避できるだけでなく、NBT における逆反応も起こらないと考えられる。このような発蛍光反応に基づき蛍光プローブを設計開発したのは本発明者らが初めてである。   Therefore, according to the compound of the present invention represented by the general formula (I), it is considered that not only the problem in HE can be avoided, but also the reverse reaction in NBT does not occur. The present inventors are the first to design and develop a fluorescent probe based on such a fluorescence reaction.

なお、スキーム4の反応のより具体的なメカニズムは、例えば下記スキーム5のように推定される。ただし、スキーム5は推定可能なメカニズムの一例を示すに過ぎず、本発明を何ら限定しない。   A more specific mechanism of the reaction of Scheme 4 is presumed as shown in the following Scheme 5, for example. However, Scheme 5 shows only an example of a mechanism that can be estimated, and does not limit the present invention.

Figure 0004441606
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次に、メルカプト化合物検出における本発明のスルホン酸エステル化合物の特徴を説明する。   Next, the characteristics of the sulfonic acid ester compound of the present invention in mercapto compound detection will be described.

本発明のスルホン酸エステル化合物は、メルカプト基検出用化合物としては、前記 type 3 に属するが、既存のtype 1~3 の試薬に比べて以下のような特徴を有する。   The sulfonic acid ester compound of the present invention belongs to type 3 as a mercapto group detection compound, but has the following characteristics as compared with existing type 1-3 reagents.

本発明のメルカプト化合物応答型蛍光プローブの発蛍光機構は、例えば、下記スキーム6による芳香族求核置換反応に基づくものと推定される。ただし、スキーム6は推定可能なメカニズムの一例を示すに過ぎず、本発明を限定するものではない。   The fluorescence mechanism of the mercapto compound-responsive fluorescent probe of the present invention is presumed to be based on, for example, an aromatic nucleophilic substitution reaction according to Scheme 6 below. However, Scheme 6 shows only an example of a mechanism that can be estimated, and does not limit the present invention.

Figure 0004441606
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このような反応による発蛍光は、本発明の化合物のようなスルホン酸エステル化合物については報告例がない。そして、本発明の化合物は、前記一般式(I)で表されることにより、アミノ化合物等と比較してメルカプト化合物に対し高特異的かつ高感度に応答する。さらに、前記原子団A−Oとスルホニル基との共有結合を切断することにより蛍光性化合物を形成するため、反応後における化合物の分離等を行なわず簡易な操作でメルカプト化合物の検出を行なうことも可能である。したがって、従来のメルカプト化合物検出用試薬では達成できなかったアッセイ系の構築が、本発明の化合物を用いて行えると期待できる。   Fluorescence due to such a reaction has not been reported for sulfonic acid ester compounds such as the compounds of the present invention. And the compound of this invention responds with high specificity and high sensitivity with respect to a mercapto compound compared with an amino compound etc. by being represented by the said general formula (I). Furthermore, since the fluorescent compound is formed by cleaving the covalent bond between the atomic group AO and the sulfonyl group, the mercapto compound can be detected by a simple operation without separating the compound after the reaction. Is possible. Therefore, it can be expected that the construction of an assay system that cannot be achieved by the conventional reagent for detecting a mercapto compound can be performed using the compound of the present invention.

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)中の原子団Bは、前記の通り1個または複数の電子吸引基で置換された環であるが、1個または複数の電子吸引基で置換された芳香環または複素芳香環が好ましい。すなわち、原子団Bを形成する環が芳香環または複素芳香環であれば、スーパーオキサイド検出用プローブやメルカプト化合物検出用プローブに用いる場合の検出能がより高くなることが期待される。すなわち、例えば反応が前記スキーム5や6のように単なる求核置換反応ではなく芳香族求核置換反応になると考えられるため、より検出能に優れることが期待できる。   The atomic group B in the formula (I) is a ring substituted with one or more electron-withdrawing groups as described above, but is an aromatic ring or heteroaromatic ring substituted with one or more electron-withdrawing groups. Is preferred. That is, if the ring forming the atomic group B is an aromatic ring or a heteroaromatic ring, it is expected that the detection ability when used for a superoxide detection probe or a mercapto compound detection probe is higher. That is, for example, the reaction is considered to be an aromatic nucleophilic substitution reaction rather than a simple nucleophilic substitution reaction as in the above-mentioned schemes 5 and 6, so that it can be expected to be more excellent in detectability.

前記式(I)中の原子団Bにおいて、前記電子吸引基は、炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝ハロゲン化アルキル基、ニトロ基、およびシアノ基からなる群から選択される少なくとも一つが好ましく、スーパーオキサイドやメルカプト化合物に対する検出能等の観点からは、ニトロ基およびトリフルオロメチル基の少なくとも一方を含むことがより好ましく、ニトロ基を含むことがさらに好ましい。なお、前記原子団Bは、必要に応じ、ハロゲン化アルキル基、ニトロ基、およびシアノ基以外の電子吸引基、例えばハロゲン原子等でさらに置換されていても良いし、電子吸引基以外の任意の基、例えばメチル基、イソプロピル基、メトキシ基等でさらに置換されていても良い。また、前記原子団Bにおいて、前記環が、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピレン環、ピリジン環、ピロール環、チオフェン環、フラン環、ベンゾピリジン環、ベンゾピロール環、ベンゾチオフェン環、およびベンゾフラン環からなる群から選択される少なくとも一つであることがより好ましい。   In the atomic group B in the formula (I), the electron withdrawing group is at least one selected from the group consisting of a linear or branched alkyl halide group having 1 to 6 carbon atoms, a nitro group, and a cyano group. Preferably, from the viewpoint of detection ability for superoxide and mercapto compounds, it is more preferable to include at least one of a nitro group and a trifluoromethyl group, and it is more preferable to include a nitro group. In addition, the atomic group B may be further substituted with an electron withdrawing group other than a halogenated alkyl group, a nitro group, and a cyano group, for example, a halogen atom, etc. It may be further substituted with a group such as methyl group, isopropyl group, methoxy group and the like. In the atomic group B, the ring is a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, pyrene ring, pyridine ring, pyrrole ring, thiophene ring, furan ring, benzopyridine ring, benzopyrrole ring, benzothiophene ring, and benzofuran. More preferably, it is at least one selected from the group consisting of rings.

前記原子団Bは、2,4−ジニトロフェニル基、4−ニトロフェニル基、2−ニトロフェニル基、2−ニトロ−(4−トリフルオロメチル)フェニル基、2−ニトロ−4−メトキシフェニル基、4−ニトロ−2−メトキシフェニル基、2−ニトロ−4−メチルフェニル基、4−ニトロ−2−メチルフェニル基、2−ニトロ−4,6−ジメチルフェニル基、4−ニトロ−2,6−ジメチルフェニル基、2−ニトロ−4−クロロフェニル基、4−ニトロ−2−クロロフェニル基、および2−ニトロ−4−イソプロピルフェニル基からなる群から選択される少なくとも一つであることが蛍光プローブの感度およびスーパーオキサイドやメルカプト化合物に対する特異性(選択性)の観点からさらに好ましく、2,4−ジニトロフェニル基、2−ニトロ−(4−トリフルオロメチル)フェニル基、2−ニトロ−4−メトキシフェニル基、4−ニトロ−2−メトキシフェニル基、2−ニトロ−4−メチルフェニル基、4−ニトロ−2−メチルフェニル基、2−ニトロ−4,6−ジメチルフェニル基、4−ニトロ−2,6−ジメチルフェニル基、2−ニトロ−4−クロロフェニル基、4−ニトロ−2−クロロフェニル基、および2−ニトロ−4−イソプロピルフェニル基からなる群から選択される少なくとも一つであることが一層好ましく、2,4−ジニトロフェニル基であることが特に好ましいが、これ以外にも種々の基が可能である。   The atomic group B includes 2,4-dinitrophenyl group, 4-nitrophenyl group, 2-nitrophenyl group, 2-nitro- (4-trifluoromethyl) phenyl group, 2-nitro-4-methoxyphenyl group, 4-nitro-2-methoxyphenyl group, 2-nitro-4-methylphenyl group, 4-nitro-2-methylphenyl group, 2-nitro-4,6-dimethylphenyl group, 4-nitro-2,6- The sensitivity of the fluorescent probe is at least one selected from the group consisting of a dimethylphenyl group, a 2-nitro-4-chlorophenyl group, a 4-nitro-2-chlorophenyl group, and a 2-nitro-4-isopropylphenyl group And from the viewpoint of specificity (selectivity) for superoxide and mercapto compounds, 2,4-dinitrophenyl group, 2-nitro- (4-trifluoromethyl) phenyl group, 2- Tro-4-methoxyphenyl group, 4-nitro-2-methoxyphenyl group, 2-nitro-4-methylphenyl group, 4-nitro-2-methylphenyl group, 2-nitro-4,6-dimethylphenyl group, At least one selected from the group consisting of 4-nitro-2,6-dimethylphenyl group, 2-nitro-4-chlorophenyl group, 4-nitro-2-chlorophenyl group, and 2-nitro-4-isopropylphenyl group More preferably, it is particularly preferably a 2,4-dinitrophenyl group, but various other groups are possible.

なお、特定の物質を検出するためのプローブに用いる場合、特異性(選択性)の観点から、他の物質に対する応答をなるべく低く抑えることが好ましい。ただし、特定の物質以外に対して応答することが、前記特定の物質を検出するためのプローブに用いられる可能性を排除するものではなく、測定条件を適宜設定すること等により、前記特定の物質の検出用に用いることが充分可能である。本発明のスルホン酸エステル化合物は、前記式(I)に示す範囲内で適宜分子設計することにより、スーパーオキサイドおよびメルカプト化合物のいずれかに高い特異性を示すスルホン酸エステル化合物を得ることができる。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、スーパーオキサイドまたはメルカプト化合物に対する蛍光応答が、過酸化水素に対する蛍光応答の10倍以上であることが好ましく、20倍以上であることがより好ましく、100倍以上であることが特に好ましい。前記スーパーオキサイドまたはメルカプト化合物に対する蛍光応答の上限値は特に限定されないが、例えば過酸化水素に対する蛍光応答の1000倍以下である。また、前記スーパーオキサイドまたはメルカプト化合物に対する蛍光応答は、ヒドロキシルラジカル、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10倍以上であることが好ましく、20倍以上であることがより好ましく、100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1000倍以下である。前記スーパーオキサイドまたはメルカプト化合物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、4倍以上が好ましく、5倍以上がより好ましく、10倍以上がさらに好ましく、20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、スーパーオキサイドまたはメルカプト化合物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±20 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。   When used as a probe for detecting a specific substance, it is preferable to keep the response to other substances as low as possible from the viewpoint of specificity (selectivity). However, responding to a substance other than a specific substance does not exclude the possibility of being used as a probe for detecting the specific substance, and by appropriately setting measurement conditions, etc. It can be sufficiently used for the detection of. The sulfonic acid ester compound of the present invention can be obtained by appropriately designing the molecule within the range shown in the formula (I) to obtain a sulfonic acid ester compound having high specificity for either the superoxide or the mercapto compound. 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 the superoxide or mercapto compound is preferably 10 times or more than the fluorescence response to hydrogen peroxide, more preferably 20 times or more, and particularly preferably 100 times or more. The upper limit of the fluorescence response to the superoxide or mercapto compound is not particularly limited, but is, for example, 1000 times or less the fluorescence response to hydrogen peroxide. Further, the fluorescence response to the superoxide or mercapto compound is preferably 10 times or more, and 20 times or more of the fluorescence response to hydroxyl radical, glucose, ascorbic acid, 1,4-hydroquinone, propylamine, or diethylamine. More preferably, it is particularly preferably 100 times or more, and the upper limit is not particularly limited. For example, it is 1000 times or less of the fluorescence response to any of these substances. The fluorescence response to the superoxide or mercapto compound is preferably 4 times or more, more preferably 5 times or more, and even more preferably 10 times or more when compared with the fluorescence response to cytochrome P450 reductase + NADPH system or diaphorase + NADH system. 20 times or more is particularly preferable, and the upper limit value is not particularly limited. For example, it is 100 times or less of the fluorescence response to any of these systems. These are values obtained by comparing the superoxide or mercapto compound 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. It shall be ± 20 nm. However, the measurement conditions using the fluorescent probe of the present invention are not limited to this, and any measurement conditions are possible.

本発明のスルホン酸エステル化合物をスーパーオキサイド検出用プローブに用いる場合は、特異性(選択性)の観点から、前記式(I)中の原子団Aに結合する原子団 B−SO3− が複数であるスルホン酸エステル化合物が好ましく、この場合において、前記式(I)中の原子団Bにおける前記電子吸引基がニトロ基およびトリフルオロメチル基の少なくとも一方を含むことがより好ましく、前記電子吸引基はニトロ基を含むことがさらに好ましい。原子団Bは、2,4−ジニトロフェニル基、4−ニトロフェニル基、2−ニトロフェニル基、2−ニトロ−(4−トリフルオロメチル)フェニル基、2−ニトロ−4−メトキシフェニル基、4−ニトロ−2−メトキシフェニル基、2−ニトロ−4−メチルフェニル基、4−ニトロ−2−メチルフェニル基、2−ニトロ−4,6−ジメチルフェニル基、4−ニトロ−2,6−ジメチルフェニル基、2−ニトロ−4−クロロフェニル基、4−ニトロ−2−クロロフェニル基、および2−ニトロ−4−イソプロピルフェニル基からなる群から選択される少なくとも一つであることが一層好ましく、2,4−ジニトロフェニル基、2−ニトロ−(4−トリフルオロメチル)フェニル基、2−ニトロ−4−メトキシフェニル基、4−ニトロ−2−メトキシフェニル基、2−ニトロ−4−メチルフェニル基、4−ニトロ−2−メチルフェニル基、2−ニトロ−4,6−ジメチルフェニル基、4−ニトロ−2,6−ジメチルフェニル基、2−ニトロ−4−クロロフェニル基、4−ニトロ−2−クロロフェニル基、および2−ニトロ−4−イソプロピルフェニル基からなる群から選択される少なくとも一つであることがより一層好ましく、2,4−ジニトロフェニル基であることが特に好ましい。また、前記式(I)中の原子団Aに結合する原子団 B−SO3− が1つであるスルホン酸エステル化合物をスーパーオキサイド検出用プローブに用いる場合は、スーパーオキサイド選択性の観点から、前記式(I)中の原子団Bにおいて、前記電子吸引基がニトロ基を1個のみ含むことが好ましい。このような原子団Bとしては、例えば上記のような、2−ニトロフェニル基、4−ニトロフェニル基またはこれらから誘導される基等がある。ただし、本発明におけるこれら以外のスルホン酸エステル化合物もスーパーオキサイド検出用蛍光プローブに当然使用可能である。 When the sulfonic acid ester compound of the present invention is used as a probe for superoxide detection, from the viewpoint of specificity (selectivity), there are a plurality of atomic groups B-SO 3 − bonded to the atomic group A in the formula (I). In this case, it is more preferable that the electron withdrawing group in the atomic group B in the formula (I) includes at least one of a nitro group and a trifluoromethyl group. More preferably, it contains a nitro group. The atomic group B includes 2,4-dinitrophenyl group, 4-nitrophenyl group, 2-nitrophenyl group, 2-nitro- (4-trifluoromethyl) phenyl group, 2-nitro-4-methoxyphenyl group, 4 -Nitro-2-methoxyphenyl group, 2-nitro-4-methylphenyl group, 4-nitro-2-methylphenyl group, 2-nitro-4,6-dimethylphenyl group, 4-nitro-2,6-dimethyl More preferably, it is at least one selected from the group consisting of a phenyl group, a 2-nitro-4-chlorophenyl group, a 4-nitro-2-chlorophenyl group, and a 2-nitro-4-isopropylphenyl group, 4-dinitrophenyl group, 2-nitro- (4-trifluoromethyl) phenyl group, 2-nitro-4-methoxyphenyl group, 4-nitro-2-methoxyphenyl group, 2-nitro-4-methylphenyl group, 4-D B-2-methylphenyl group, 2-nitro-4,6-dimethylphenyl group, 4-nitro-2,6-dimethylphenyl group, 2-nitro-4-chlorophenyl group, 4-nitro-2-chlorophenyl group, And at least one selected from the group consisting of 2-nitro-4-isopropylphenyl groups, and more preferably 2,4-dinitrophenyl groups. In addition, when a sulfonate ester compound having one atomic group B—SO 3 − bonded to the atomic group A in the formula (I) is used for a superoxide detection probe, from the viewpoint of superoxide selectivity, In the atomic group B in the formula (I), the electron withdrawing group preferably contains only one nitro group. Examples of such an atomic group B include a 2-nitrophenyl group, a 4-nitrophenyl group, or a group derived therefrom as described above. However, sulfonic acid ester compounds other than these in the present invention can naturally be used for the fluorescent probe for detecting superoxide.

また、本発明のスルホン酸エステル化合物は、メルカプト化合物検出用プローブに用いる場合は、特異性(選択性)の観点からは、前記式(I)中の原子団Aに結合する原子団 B−SO3− が1つであることが好ましい。この場合において、より高い特異性およびメルカプト化合物検出能等の観点から、前記式(I)中の原子団Bにおいて、前記電子吸引基がニトロ基を含むことがより好ましく、複数のニトロ基を含むことが特に好ましい。例えば、前記式(I)において、原子団Bが、2,4−ジニトロフェニル基、4−ニトロフェニル基、2−ニトロフェニル基、2−ニトロ−(4−トリフルオロメチル)フェニル基、2−ニトロ−4−メトキシフェニル基、4−ニトロ−2−メトキシフェニル基、2−ニトロ−4−メチルフェニル基、4−ニトロ−2−メチルフェニル基、2−ニトロ−4,6−ジメチルフェニル基、4−ニトロ−2,6−ジメチルフェニル基、2−ニトロ−4−クロロフェニル基、4−ニトロ−2−クロロフェニル基、および2−ニトロ−4−イソプロピルフェニル基からなる群から選択される少なくとも一つであることがさらに好ましく、2,4−ジニトロフェニル基、2−ニトロ−(4−トリフルオロメチル)フェニル基、2−ニトロ−4−メトキシフェニル基、4−ニトロ−2−メトキシフェニル基、2−ニトロ−4−メチルフェニル基、4−ニトロ−2−メチルフェニル基、2−ニトロ−4,6−ジメチルフェニル基、4−ニトロ−2,6−ジメチルフェニル基、2−ニトロ−4−クロロフェニル基、4−ニトロ−2−クロロフェニル基、および2−ニトロ−4−イソプロピルフェニル基からなる群から選択される少なくとも一つであることが一層好ましく、2,4−ジニトロフェニル基であることが特に好ましい。しかしながら、これら以外のスルホン酸エステル化合物も、当然メルカプト化合物検出用プローブに使用可能である。 In addition, when the sulfonate compound of the present invention is used for a probe for detecting a mercapto compound, from the viewpoint of specificity (selectivity), an atomic group B-SO bonded to the atomic group A in the formula (I) is used. It is preferable that 3 − is one. In this case, from the viewpoint of higher specificity and mercapto compound detection ability, in the atomic group B in the formula (I), the electron withdrawing group preferably includes a nitro group, and includes a plurality of nitro groups. It is particularly preferred. For example, in the above formula (I), the atomic group B is 2,4-dinitrophenyl group, 4-nitrophenyl group, 2-nitrophenyl group, 2-nitro- (4-trifluoromethyl) phenyl group, 2- Nitro-4-methoxyphenyl group, 4-nitro-2-methoxyphenyl group, 2-nitro-4-methylphenyl group, 4-nitro-2-methylphenyl group, 2-nitro-4,6-dimethylphenyl group, At least one selected from the group consisting of 4-nitro-2,6-dimethylphenyl group, 2-nitro-4-chlorophenyl group, 4-nitro-2-chlorophenyl group, and 2-nitro-4-isopropylphenyl group And more preferably 2,4-dinitrophenyl group, 2-nitro- (4-trifluoromethyl) phenyl group, 2-nitro-4-methoxyphenyl group, 4-nitro-2-methoxyphenyl group, 2 -D B-4-Methylphenyl group, 4-nitro-2-methylphenyl group, 2-nitro-4,6-dimethylphenyl group, 4-nitro-2,6-dimethylphenyl group, 2-nitro-4-chlorophenyl group , 4-nitro-2-chlorophenyl group, and 2-nitro-4-isopropylphenyl group are more preferable, and 2,4-dinitrophenyl group is particularly preferable. . However, sulfonic acid ester compounds other than these can naturally be used for the probe for detecting a mercapto compound.

本発明のスルホン酸エステル化合物における前記式(I)中の原子団A−Oにおいては、例えば、O原子が芳香環または複素芳香環に直接結合していることが、蛍光プローブに使用する場合のより高い検出能等の観点からさらに好ましい。本発明のスルホン酸エステル化合物において、前記原子団A−Oとスルホニル基との共有結合を切断することにより形成される蛍光性化合物は、フルオレセイン、レゾルフィン、7−ヒドロキシクマリン、1−ナフトール、2−ナフトール、1−ヒドロキシアントラセン、2−ヒドロキシアントラセン、9−ヒドロキシアントラセン、1−ヒドロキシピレン、1−ヒドロキシアクリジン、2−ヒドロキシアクリジン、9−ヒドロキシアクリジン、2−ヒドロキシキノロン、4−ヒドロキシキノロン、5−ヒドロキシキノロン、6−ヒドロキシキノロン、8−ヒドロキシキノロン、4−ヒドロキシ−7−ニトロ−2−オキサ−1,3−ジアゾールまたはそれらの誘導体であることが好ましいが、これらには限定されず、あらゆる蛍光性化合物が可能である。なお、前記蛍光性化合物が7−ヒドロキシクマリンであるか、または7−ヒドロキシ−4−(トリフルオロメチル)クマリン以外の7−ヒドロキシクマリン誘導体である場合は、前記原子団Bは、2,4−ジニトロフェニル基、2−ニトロ−(4−トリフルオロメチル)フェニル基、2−ニトロ−4−メトキシフェニル基、4−ニトロ−2−メトキシフェニル基、2−ニトロ−4−メチルフェニル基、4−ニトロ−2−メチルフェニル基、2−ニトロ−4,6−ジメチルフェニル基、4−ニトロ−2,6−ジメチルフェニル基、2−ニトロ−4−クロロフェニル基、4−ニトロ−2−クロロフェニル基、または2−ニトロ−4−イソプロピルフェニル基であることがより好ましい。前記フルオレセイン誘導体は、フルオレセインの2位、4位、5位および7位のうち少なくとも一つが炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝アルキル基、またはハロゲンで置換された誘導体であり、前記7−ヒドロキシクマリン誘導体は、7−ヒドロキシクマリンの4位が炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝アルキル基、またはトリフルオロメチル基で置換された誘導体であることがより好ましい。前記原子団A−Oとスルホニル基との共有結合を切断することにより形成される蛍光性化合物として特に好ましい化合物の具体例は、例えば、フルオレセイン、2,7−ジクロロフルオレセイン、2,7−ジフルオロフルオレセイン、4,5−ジフルオロフルオレセイン、2,4,5,7−テトラフルオロフルオレセイン、2,7−ジメチルフルオレセイン、4,5−ジメチルフルオレセイン、2,4,5,7−テトラメチルフルオレセイン、2,7−ジイソプロピルフルオレセイン、2,7−ジ−t−ブチルフルオレセイン、2,7−ジメトキシフルオレセイン、2,4−ジフルオロ−5,7−ジメチルフルオレセイン、レゾルフィン、2,8−ジクロロレゾルフィン、7−ヒドロキシ−4−(トリフルオロメチル)クマリン、および7−ヒドロキシ−4−メチルクマリンである。   In the atomic group A-O in the formula (I) in the sulfonate compound of the present invention, for example, when the O atom is directly bonded to an aromatic ring or a heteroaromatic ring, It is further preferable from the viewpoint of higher detectability and the like. In the sulfonate compound of the present invention, the fluorescent compound formed by cleaving the covalent bond between the atomic group AO and the sulfonyl group includes fluorescein, resorufin, 7-hydroxycoumarin, 1-naphthol, 2- Naphthol, 1-hydroxyanthracene, 2-hydroxyanthracene, 9-hydroxyanthracene, 1-hydroxypyrene, 1-hydroxyacridine, 2-hydroxyacridine, 9-hydroxyacridine, 2-hydroxyquinolone, 4-hydroxyquinolone, 5-hydroxy It is preferably quinolone, 6-hydroxyquinolone, 8-hydroxyquinolone, 4-hydroxy-7-nitro-2-oxa-1,3-diazole or a derivative thereof, but is not limited to these, and any fluorescence Compound is It is a function. In addition, when the fluorescent compound is 7-hydroxycoumarin or a 7-hydroxycoumarin derivative other than 7-hydroxy-4- (trifluoromethyl) coumarin, the atomic group B is 2,4- Dinitrophenyl group, 2-nitro- (4-trifluoromethyl) phenyl group, 2-nitro-4-methoxyphenyl group, 4-nitro-2-methoxyphenyl group, 2-nitro-4-methylphenyl group, 4- Nitro-2-methylphenyl group, 2-nitro-4,6-dimethylphenyl group, 4-nitro-2,6-dimethylphenyl group, 2-nitro-4-chlorophenyl group, 4-nitro-2-chlorophenyl group, Or 2-nitro-4-isopropylphenyl group is more preferable. The fluorescein derivative is a derivative in which at least one of the 2-position, 4-position, 5-position and 7-position of fluorescein is substituted with a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or halogen, The hydroxycoumarin derivative is more preferably a derivative in which the 4-position of 7-hydroxycoumarin is substituted with a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a trifluoromethyl group. Specific examples of particularly preferable compounds as the fluorescent compound formed by cleaving the covalent bond between the atomic group AO and the sulfonyl group include, for example, fluorescein, 2,7-dichlorofluorescein, and 2,7-difluorofluorescein. 4,5-difluorofluorescein, 2,4,5,7-tetrafluorofluorescein, 2,7-dimethylfluorescein, 4,5-dimethylfluorescein, 2,4,5,7-tetramethylfluorescein, 2,7- Diisopropylfluorescein, 2,7-di-t-butylfluorescein, 2,7-dimethoxyfluorescein, 2,4-difluoro-5,7-dimethylfluorescein, resorufin, 2,8-dichlororesorufin, 7-hydroxy-4- (Trifluoromethyl) coumarin, and 7- A Dorokishi 4-methyl coumarin.

次に、本発明のスルホン酸エステル化合物は、例えば下記式(i)〜(iv)のいずれかで表されることがより好ましい。   Next, the sulfonic acid ester compound of the present invention is more preferably represented by any of the following formulas (i) to (iv), for example.

Figure 0004441606
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式(i)〜(iv)中、
1、X2、Y1およびY2は、それぞれ水素原子、炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝アルキル基、またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良く、
3は炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝アルキル基、またはトリフルオロメチル基であり、
1およびR3は、それぞれ水素原子、ニトロ基、メチル基、クロロ基またはメトキシ基であり、同一でも異なっていても良く、
2およびR4は、それぞれ水素原子、ニトロ基、トリフルオロメチル基、メチル基、イソプロピル基、クロロ基またはメトキシ基であり、同一でも異なっていても良く、
かつ、R1およびR2のうち少なくとも一方はニトロ基であり、R3およびR4のうち少なくとも一方はニトロ基であり、式(iv)中、X3が炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝アルキル基である場合は、R1およびR2はいずれも水素原子以外の基である。
In formulas (i) to (iv),
X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are each a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or halogen, which may be the same or different,
X 3 is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a trifluoromethyl group,
R 1 and R 3 are each a hydrogen atom, a nitro group, a methyl group, a chloro group or a methoxy group, and may be the same or different;
R 2 and R 4 are each a hydrogen atom, a nitro group, a trifluoromethyl group, a methyl group, an isopropyl group, a chloro group or a methoxy group, and may be the same or different;
And at least one of R 1 and R 2 is a nitro group, and at least one of R 3 and R 4 is a nitro group, and in formula (iv), X 3 is a straight chain having 1 to 6 carbon atoms or In the case of a branched alkyl group, R 1 and R 2 are both groups other than hydrogen atoms.

メルカプト化合物検出用プローブに用いる場合は、前記式(ii)〜(iv)のいずれかで表され、R1およびR2のうちいずれもがニトロ基であることがさらに好ましい。 When used for a probe for detecting a mercapto compound, it is more preferably represented by any one of the above formulas (ii) to (iv), and both R 1 and R 2 are nitro groups.

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および3〜8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 and 3-8.

Figure 0004441606
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Figure 0004441606
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式1および8中、X1、X2、Y1およびY2は、それぞれ水素原子、メチル基またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良く、式4、5および6中、R1は水素原子、ニトロ基、メチル基、クロロ基またはメトキシ基であり、R2は水素原子、ニトロ基、トリフルオロメチル基、メチル基、イソプロピル基、クロロ基またはメトキシ基であり、かつ、R1およびR2のうち少なくとも一方はニトロ基である。 In formulas 1 and 8, X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are each a hydrogen atom, a methyl group or a halogen, which may be the same or different. In formulas 4, 5 and 6, R 1 is hydrogen. An atom, a nitro group, a methyl group, a chloro group or a methoxy group, R 2 is a hydrogen atom, a nitro group, a trifluoromethyl group, a methyl group, an isopropyl group, a chloro group or a methoxy group, and R 1 and R At least one of 2 is a nitro group.

これらのうち、スーパーオキサイド検出用プローブに用いる場合は、下記式1a〜1d、3、4a〜4e、5a、5b、6aおよび6bのうちいずれかで表されるスルホン酸エステル化合物が特に好ましく、メルカプト化合物検出用プローブに用いる場合は、下記式5a、6a、7、8a、8bおよび8cのうちいずれかで表されるスルホン酸エステル化合物が特に好ましい。   Among these, when used as a probe for superoxide detection, a sulfonate compound represented by any one of the following formulas 1a to 1d, 3, 4a to 4e, 5a, 5b, 6a and 6b is particularly preferable. When used for a compound detection probe, a sulfonate compound represented by any one of the following formulas 5a, 6a, 7, 8a, 8b and 8c is particularly preferred.

Figure 0004441606
Figure 0004441606

Figure 0004441606
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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 0004441606
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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.

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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。ハロゲン化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-ブチル基等をそれぞれハロゲン化した基があげられ、トリフルオロメチル基が特に好ましい。   In the present invention, “halogen” refers to any halogen element, and examples thereof include fluorine, chlorine, bromine and iodine. The halogenated alkyl group is not particularly limited. For example, 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 are each halogenated. Trifluoromethyl group is particularly preferred.

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、スーパーオキサイドやメルカプト化合物に対し高い選択性を示す。したがって、本発明の蛍光プローブは感度および精度に優れ、本発明の蛍光プローブ、またはそれを用いたスーパーオキサイド検出方法もしくはメルカプト化合物検出方法は、例えば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 fluorescent probe of the present invention exhibits high selectivity for superoxide and mercapto compounds by including the sulfonate compound of the present invention. Therefore, the fluorescent probe of the present invention is excellent in sensitivity and accuracy, and the fluorescent probe of the present invention, or the superoxide detection method or mercapto compound detection method using the same is suitable for application to, for example, a bioimaging method. Therefore, the sulfonate compound of the present invention is also suitable for uses such as clinical analysis reagents.

なお、本発明のスルホン酸エステル化合物の構造はその用途により限定されないが、用途に応じて構造を適宜選択して使用することが好ましい。スーパーオキサイド検出用蛍光プローブまたはメルカプト化合物検出用プローブに本発明の化合物を用いる場合、それぞれの用途に好ましい化合物は、特異性(選択性)の観点から前述の通りである。本発明の蛍光プローブは、これら本発明の化合物を含むことにより、スーパーオキサイドまたはメルカプト化合物に対し高い特異性(選択性)と検出能を有することが可能である。   In addition, the structure of the sulfonic acid ester compound of the present invention is not limited depending on its use, but it is preferable to select and use the structure appropriately according to the use. When the compound of the present invention is used for a superoxide detection fluorescent probe or a mercapto compound detection probe, preferred compounds for each use are as described above from the viewpoint of specificity (selectivity). By including these compounds of the present invention, the fluorescent probe of the present invention can have high specificity (selectivity) and detectability with respect to superoxide or mercapto compounds.

本発明の蛍光プローブは、前記の通りバイオイメージング等の用途に適しているが、これ以外にも種々の用途に使用可能である。本発明のスーパーオキサイド検出用蛍光プローブの用途は特に限定されないが、例えば、ブロッティング(転写)を用いたアッセイ方法、スーパーオキサイドジスムターゼ定量方法、機能性食品または医薬のスーパーオキサイド消去能測定方法、臨床分析方法、および医薬のスクリーニング方法等に適している。また、本発明のメルカプト化合物検出用蛍光プローブの用途は特に限定されないが、例えば、キナーゼアッセイ方法、アセチルコリンエステラーゼアッセイ方法、ブロッティング(転写)を用いたアッセイ方法、臨床分析方法、および医薬のスクリーニング方法に適している。以下、これらの方法についてより具体的に説明する。   The fluorescent probe of the present invention is suitable for uses such as bioimaging as described above, but can be used for various other applications. The use of the fluorescent probe for detecting superoxide of the present invention is not particularly limited. For example, an assay method using blotting (transcription), a superoxide dismutase quantification method, a method for measuring the superoxide elimination ability of functional foods or medicines, clinical analysis It is suitable for a method and a method for screening a medicine. In addition, the use of the fluorescent probe for detecting a mercapto compound of the present invention is not particularly limited. For example, in a kinase assay method, an acetylcholinesterase assay method, an assay method using blotting (transcription), a clinical analysis method, and a pharmaceutical screening method. Is suitable. Hereinafter, these methods will be described more specifically.

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蛍光プローブを用いて検出する工程を含むアッセイ方法である。その操作等は特に限定されず、前記物質を前記支持体上で本発明の蛍光プローブと反応させる以外は公知の手法を適宜用いることができる。前記支持体も特に限定されず、例えばアガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル、ニトロセルロース膜、ナイロン膜等の公知の物が使用可能である。例えば本発明の蛍光プローブおよび前記支持体を含むキットを適宜設計することにより、前記ブロッティングを用いたアッセイ方法に使用することができる。   The assay method using blotting (transcription) is an assay method including a step of detecting a substance blotted (transcribed) on a support using the fluorescent probe of the present invention. The operation and the like are not particularly limited, and any known method can be appropriately used except that the substance is reacted with the fluorescent probe of the present invention on the support. The support is not particularly limited, and known materials such as agarose gel, polyacrylamide gel, nitrocellulose membrane, and nylon membrane can be used. For example, by appropriately designing a kit including the fluorescent probe of the present invention and the support, it can be used in the assay method using the blotting.

次に、本発明のスーパーオキサイド検出用蛍光プローブを用いたスーパーオキサイド定量方法は、本発明のスーパーオキサイド検出用蛍光プローブをスーパーオキサイドと反応させた後の蛍光応答を、前記反応をスーパーオキサイドジスムタ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、前記スーパーオキサイドジスムタ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スーパーオキサイドジスムタ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スーパーオキサイドジスムターゼ濃度を測定することができる。さらに、前記スーパーオキサイドジスムターゼ定量方法は、例えば、機能性食品または医薬のスーパーオキサイド消去能測定にも応用することができる。すなわち、前記スーパーオキサイドジスムタ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スーパーオキサイドジスムタ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、投与後に再び前記スーパーオキサイドジスムタ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スーパーオキサイドジスムタ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スーパーオキサイド消去能を測定することができる。例えばこれらの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、スーパーオキサイドに関連する疾患の治療、予防または症状の軽減のための医薬のスクリーニングを行なうことも可能である。そして、これら測定方法に適したキットは、本発明のスーパーオキサイド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 superoxide quantification method using the fluorescent probe for detecting superoxide of the present invention comprises a fluorescent response after reacting the fluorescent probe for detecting superoxide of the present invention with superoxide, and the reaction includes superoxide dismutase. This is done by comparing the case in the presence of the sample with the case in the absence. For example, the superoxide dismutase concentration in the human or animal body fluid is measured by performing the superoxide dismutase quantification method using a human or animal body fluid or a sample extracted from the body fluid as the superoxide dismutase-containing sample. can do. Furthermore, the superoxide dismutase quantification method can be applied to, for example, measurement of superoxide scavenging ability of functional foods or pharmaceuticals. That is, a step of measuring a superoxide dismutase concentration in a body fluid of a human or animal using the superoxide dismutase quantification method, a step of administering a functional food or a medicine to the human or animal, The superoxide scavenging ability of the functional food or medicine can be measured by a method comprising a step of measuring the superoxide dismutase concentration in the human or animal body fluid using an oxide dismutase assay method. For example, by performing assays on humans or animals using these measurement methods, it is possible to screen for drugs for the treatment, prevention or alleviation of symptoms related to superoxide-related diseases. A kit suitable for these measurement methods can be obtained by appropriately designing a kit containing the superoxide detection probe of the present invention.

次に、本発明のメルカプト化合物検出用プローブを用いたキナーゼアッセイ方法は、例えば、キナーゼおよびγ-S-ATPを用いて基質をチオリン酸化する工程と、前記チオリン酸化された基質を本発明のメルカプト化合物検出用プローブを用いて検出する工程とを含む。前記基質としては、例えばタンパク質が使用できる。すなわち、キナーゼおよびATPによりタンパク質をリン酸化するところ、ATPに代えてγ-S-ATPを用いれば、タンパク質をチオリン酸化することができる。そのチオリン酸化タンパク質を本発明のメルカプト化合物検出用プローブにより検出することでキナーゼアッセイ方法を行なうことができるのである。前記キナーゼアッセイ方法は、抗体を用いて前記キナーゼを試料から分離する工程をさらに含むことが好ましい。このキナーゼアッセイ方法に適したキットは、例えば、本発明のメルカプト化合物検出用プローブ、γ-S-ATPおよび基質を含むキットを適宜設計することで得られ、キナーゼの抗体をさらに含むことが好ましい。   Next, the kinase assay method using the probe for detecting a mercapto compound of the present invention includes, for example, a step of thiophosphorylating a substrate using a kinase and γ-S-ATP, and the thiophosphorylated substrate is converted to the mercapto of the present invention. Detecting using a compound detection probe. For example, a protein can be used as the substrate. That is, when a protein is phosphorylated by a kinase and ATP, if γ-S-ATP is used instead of ATP, the protein can be thiophosphorylated. A kinase assay method can be performed by detecting the thiophosphorylated protein with the probe for detecting a mercapto compound of the present invention. The kinase assay method preferably further comprises a step of separating the kinase from the sample using an antibody. A kit suitable for this kinase assay method can be obtained, for example, by appropriately designing a kit containing the mercapto compound detection probe of the present invention, γ-S-ATP and a substrate, and preferably further comprises a kinase antibody.

次に、本発明のメルカプト化合物検出用蛍光プローブを用いたアセチルコリンエステラーゼアッセイ方法は、例えば、アセチルチオコリンとアセチルコリンエステラーゼとの反応によりチオコリンを生じさせる工程と、前記チオコリンを本発明のメルカプト化合物検出用蛍光プローブを用いて検出する工程とを含む。このアセチルコリンエステラーゼアッセイ用キットは、本発明のメルカプト化合物検出用蛍光プローブおよびアセチルチオコリンを含むキットを適宜設計することで得られる。   Next, an acetylcholinesterase assay method using the fluorescent probe for detecting a mercapto compound of the present invention includes, for example, a step of generating thiocholine by reaction of acetylthiocholine and acetylcholinesterase, and the thiocholine for detecting a mercapto compound of the present invention. Detecting using a fluorescent probe. This acetylcholinesterase assay kit can be obtained by appropriately designing a kit containing the fluorescent probe for detecting a mercapto compound of the present invention and acetylthiocholine.

以下、一般的なキナーゼアッセイおよびアセチルコリンエステラーゼ(AChE)アッセイについて説明するとともに、前記本発明のキナーゼアッセイおよびアセチルコリンエステラーゼ(AChE)アッセイの利点について述べる。   The general kinase assay and acetylcholinesterase (AChE) assay are described below, and the advantages of the kinase assay and acetylcholinesterase (AChE) assay of the present invention are described.

AChE やキナーゼ等の酵素の場合、その発現量よりむしろ活性量が生命現象と深く関与する。それらの簡便な酵素活性アッセイ法の開発は、臨床的観点から非常に重要であるとともに、新薬開発という視点からも非常に意義深い。すなわち、酵素活性の測定法は、ある疾病に対する病態の診断法として利用できるだけでなく、新薬シーズとなる酵素阻害剤のスクリーニング法としても活用できる。診断法およびスクリーニング法のどちらの目的に利用する場合においても、アッセイ法は、操作的に簡便で、短時間で測定できる、環境に優しい手法であることが好ましい。   In the case of an enzyme such as AChE or kinase, the amount of activity rather than the amount expressed is closely related to the life phenomenon. The development of these simple enzyme activity assays is very important from a clinical point of view and also very significant from the viewpoint of new drug development. That is, the enzyme activity measurement method can be used not only as a diagnostic method for a disease state for a certain disease, but also as a screening method for enzyme inhibitors that serve as seeds for new drugs. Regardless of whether it is used for diagnostic purposes or screening methods, the assay method is preferably an environmentally friendly technique that is simple in operation and can be measured in a short time.

従来用いられてきたAChE またはキナーゼのアッセイ法の一つに、RI で標識した基質 acetyl choline(3H 標識)または ATP(32P 標識)を用いるラジオアッセイがある。この手法には高感度という利点があるが、RI を使用するため、環境に対する影響という観点から問題がある。AChE アッセイについては別法として Ellman's reagent を使う方法があるが、前述の通り感度に関する問題点がある。 One of the assays have been used conventionally AChE or kinase, there is a radio assay using labeled substrate acetyl choline (3 H-labeled) or ATP (32 P-labeled) with RI. Although this method has the advantage of high sensitivity, it uses RI, so there is a problem from the viewpoint of environmental impact. As an alternative method for AChE assay, Ellman's reagent is used, but there are problems with sensitivity as described above.

さらに、キナーゼアッセイ法について非放射性手法として、エンザイムイムノアッセイが従来から用いられている。これらの操作手順は以下の2種類がある。すなわち、(1)固定化基質のリン酸化→酵素修飾抗体によるリン酸化基質との抗原抗体反応→洗浄→酵素反応による発色または化学発光→検出、および(2)固定化基質のリン酸化→ビオチン修飾抗体によるリン酸化基質との抗原抗体反応→洗浄→アビジン修飾酵素との複合体形成→洗浄→酵素反応による発色または化学発光→検出、という手順である。これらの手法には、リン酸化された基質に対して特異的な修飾抗体が必ず必要である、という問題点がある。   Furthermore, an enzyme immunoassay has been conventionally used as a non-radioactive technique for the kinase assay. These operating procedures have the following two types. That is, (1) phosphorylation of immobilized substrate → antigen-antibody reaction with phosphorylated substrate by enzyme-modified antibody → washing → color development or chemiluminescence by enzyme reaction → detection, and (2) phosphorylation of immobilized substrate → biotin modification Antigen-antibody reaction with phosphorylated substrate by antibody → washing → complex formation with avidin-modifying enzyme → washing → color development or chemiluminescence by enzyme reaction → detection. These methods have the problem that a modified antibody specific to the phosphorylated substrate is necessarily required.

前記本発明のキナーゼアッセイおよびアセチルコリンエステラーゼ(AChE)アッセイの利点について述べれば、以下の通りである。すなわち、まず、操作が簡便である。具体的には、AChE アッセイでは、酵素反応と発蛍光反応を同時に行なうこともでき、キナーゼアッセイでは、酵素反応の後発蛍光反応を行なうという簡単な操作で測定することも可能であり、試薬として酵素基質とプローブのみを用いて測定することもできる。さらに、本発明のメルカプト化合物検出用蛍光プローブを用いる測定方法の検出感度は、化学発光のそれに匹敵し得ることも期待できる。   The advantages of the kinase assay and the acetylcholinesterase (AChE) assay of the present invention will be described as follows. That is, first, the operation is simple. Specifically, in the AChE assay, the enzyme reaction and the fluorescence reaction can be performed simultaneously, and in the kinase assay, the measurement can be performed by a simple operation of performing the fluorescence reaction after the enzyme reaction. It can also be measured using only the substrate and the probe. Furthermore, it can be expected that the detection sensitivity of the measurement method using the fluorescent probe for detecting a mercapto compound of the present invention can be comparable to that of chemiluminescence.

前記本発明のアセチルコリンエステラーゼアッセイ方法またはキナーゼアッセイ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、例えば、アセチルコリンまたはキナーゼに関連する疾患の治療、予防または症状の軽減のための医薬のスクリーニングを行なうこともできる。前記アセチルコリンまたはキナーゼに関連する疾患は、特に限定されないが、例えば、癌、アルツハイマー病、高血圧症、狭心症、心筋梗塞等の動脈硬化性疾患、関節炎等の炎症性疾患、および種々の代謝性疾患等が挙げられる。   By conducting an assay on humans or animals using the acetylcholinesterase assay method or kinase assay method of the present invention, for example, screening for drugs for the treatment, prevention or alleviation of symptoms related to acetylcholine or kinase-related diseases is performed. You can also. The acetylcholine- or kinase-related disease is not particularly limited, and examples thereof include cancer, Alzheimer's disease, hypertension, angina pectoris, arteriosclerotic diseases such as myocardial infarction, inflammatory diseases such as arthritis, and various metabolic diseases. Disease etc. are mentioned.

以上説明したような本発明のスーパーオキサイド検出用プローブおよびメルカプト化合物検出用プローブ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。   Various clinical analysis methods can be carried out by assaying humans or animals using the superoxide detection probe and mercapto compound detection probe of the present invention as described above. 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.

(実施例)
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。
(Example)
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.

本実施例では、前記化合物1a~1d、3、4a、4b、5a、5b、6aおよび6bを合成し、さらに、これら化合物のスーパーオキサイド検出用蛍光プローブとしての機能を評価した。また、細胞系への応用試験も行なった。   In this example, the compounds 1a to 1d, 3, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a and 6b were synthesized, and the function of these compounds as a superoxide detection fluorescent probe was evaluated. In addition, application tests to cell lines were also conducted.

(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。蛍光強度測定は、特に示さない限り、米国PerSeptive Biosystems社製の機器CytoFluor II multiwell fluorescence plate reader(商品名)を用い、励起(excitation)および放射(emission)フィルターをそれぞれ485±20 および 530±25 nmにセットして行なった。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、特に示さない限り、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のいずれかから購入した。
(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. Unless otherwise indicated, fluorescence intensity measurements were made using the CytoFluor II multiwell fluorescence plate reader (trade name) manufactured by PerSeptive Biosystems, USA, with excitation and emission filters at 485 ± 20 and 530 ± 25 nm, respectively. It was done by setting. 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 any of Aldrich, Lancaster, Tokyo Kasei, Nacalai Tesque, and Wako Pure Chemical unless otherwise indicated.

(合成)
[1a~1d の合成]
化合物1a~1dは全て同様の方法により合成した。すなわち、まず、それぞれに対応するフルオレセイン2a~2d を準備した。具体的には、2aおよび2bは市販品を使用し、2cおよび2dはW.-C. Sun, K. R. Gee, D. H. Klaubert, R. P. Haungland, J. Org. Chem. 1997, 62, 6469-6475.に記載の方法で合成した。次に、このフルオレセイン (1.0 g) と2,4−ジニトロベンゼンスルホニルクロリド (2.2 eq) のジクロロメタン (20 mL) 懸濁液に0℃で2,6−ルチジン (5.0 mL) を加えた。得られた混合液を室温で4〜6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×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)により精製して目的物を得た。以下に、化合物1a~1dの収量および機器分析値を示す。
(Synthesis)
[Synthesis of 1a ~ 1d]
Compounds 1a to 1d were all synthesized by the same method. That is, first, fluorescein 2a to 2d corresponding to each was prepared. Specifically, 2a and 2b are commercially available products, and 2c and 2d are W.-C.Sun, KR Gee, DH Klaubert, RP Haungland, J. Org. Chem. 1997, 62, 6469-6475. Synthesized by the method described. Next, 2,6-lutidine (5.0 mL) was added to a suspension of this fluorescein (1.0 g) and 2,4-dinitrobenzenesulfonyl chloride (2.2 eq) in dichloromethane (20 mL) at 0 ° C. The resulting mixture was stirred at room temperature for 4-6 hours. The reaction mixture was diluted with dichloromethane (200 mL), washed with 1M hydrochloric acid (200 mL × 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) to obtain the desired product. The yields and instrumental analysis values of compounds 1a to 1d are shown below.

1a: 1.4 g (59%) 淡黄色粉末. 融点. 131-135°C. 1H-NMR (270 MHz, d6-DMSO, TMS): δ = 9.11 (d, 4JH,H = 2.3 Hz, 2H; 芳香環), 8.62 (dd, 3JH,H = 8.6 Hz, 4JH,H = 2.3 Hz, 2H; 芳香環), 8.36 (d, 3JH,H = 8.6 Hz, 2H; 芳香環), 8.05 (d, 3JH,H = 7.3 Hz, 1H; 芳香環), 7.85-7.73 (m, 2H, 芳香環), 7.39-7.36 (m, 3H; 芳香環), 7.00-6.98 (m, 4H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 1770 (CO, s), 1557 (NO2, s), 1541 (NO2, s) cm-1. FAB HRMS 計算値 C32H17N4O17S2 (MH+): 793.0030; 実測値: 793.0017.
1b: 1.0 g (47%) 淡黄色粉末. 融点. 199-202°C. 1H-NMR (270 MHz, d6-DMSO, TMS): δ = 9.12 (d, 4JH,H = 2.1 Hz, 2H; 芳香環), 8.66 (dd, 3JH,H = 8.7 Hz,4JH,H = 2.1 Hz, 2H; 芳香環), 8.43 (d, 3JH,H = 8.7 Hz, 2H; 芳香環), 8.05 (d, 3JH,H = 7.4 Hz, 1H; 芳香環), 7.86-7.74 (m, 2H, 芳香環), 7.59 (s, 2H; 芳香環), 7.43 (d, 3JH,H = 7.4 Hz, 1H; 芳香環), 7.23 (s, 2H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 1773 (CO, s), 1558 (NO2, s), 1541 (NO2, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C32H14Cl2N4O17S2: C 44.61, H 1.64, N 6.50; 実測値: C 44.54, H 1.82, N 6.27. FAB HRMS 計算値 C32H15Cl2N4O17S2 (MH+): 860.9251; 実測値: 860.9221.
1c: 1.5 g (67%) 白色結晶. 融点. 140-146°C (酢酸エチルから再結晶). 1H-NMR (270 MHz, d6-DMSO, TMS): δ = 9.13 (d, 4JH,H = 2.0 Hz, 2H; 芳香環), 8.66 (dd, 3JH,H = 8.7 Hz,4JH,H = 2.0 Hz, 2H; 芳香環), 8.43 (d, 3JH,H = 8.7 Hz, 2H; 芳香環), 8.04 (d, 3JH,H = 7.3 Hz, 1H; 芳香環), 7.85-7.32 (m, 2H, 芳香環), 7.58 (d, 4JH,F = 6.3 Hz, 2H; 芳香環), 7.43 (d, 3JH,H = 7.4 Hz, 1H; 芳香環), 7.13 (d, 3JH,F = 10.2 Hz, 2H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 1774 (CO, s), 1557 (NO2, s), 1542 (NO2, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C32H14F2N4O17S2・C4H8O2: C 47.17, H 2.42, N 6.11; 実測値: C 47.20, H 2.47, N 6.03. FAB HRMS 計算値 C32H15F2N4O17S2 (MH+): 828.9842; 実測値: 828.9847.
1d: 1.1 g (51%) 白色結晶. 融点. 155-160°C (酢酸エチル−ヘキサンから再結晶). 1H-NMR (270 MHz, CDCl3, TMS): δ = 8.74 (d, 4JH,H = 2.1 Hz, 2H; 芳香環), 8.63 (dd, 3JH,H = 8.7 Hz , 4JH,H = 2.1 Hz, 2H; 芳香環), 8.40 (d, 3JH,H = 8.7 Hz, 2H; 芳香環), 8.09 (d, 3JH,H = 6.9 Hz, 1H; 芳香環), 7.83-7.72 (m, 2H, 芳香環), 7.21 (d, 3JH,H =7.4 Hz, 1H; 芳香環), 6.52 (dd, 3JH,F = 9.3 Hz, 4JH,F = 2.1 Hz, 2H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 1775 (CO, s), 1558 (NO2, s), 1542 (NO2, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C32H12F4N4O17S2: C 44.45, H 1.64, N 6.48; 実測値: C 44.35, H 1.64, N 6.24. FAB HRMS 計算値 C32H13F4N4O17S2 (MH+): 864.9653; 実測値: 864.9625.
1a: 1.4 g (59%) pale yellow powder. Melting point. 131-135 ° C. 1 H-NMR (270 MHz, d 6 -DMSO, TMS): δ = 9.11 (d, 4 J H, H = 2.3 Hz , 2H; aromatic ring), 8.62 (dd, 3 J H, H = 8.6 Hz, 4 J H, H = 2.3 Hz, 2H; aromatic ring), 8.36 (d, 3 J H, H = 8.6 Hz, 2H; Aromatic ring), 8.05 (d, 3 J H, H = 7.3 Hz, 1H; aromatic ring), 7.85-7.73 (m, 2H, aromatic ring), 7.39-7.36 (m, 3H; aromatic ring), 7.00-6.98 (m, 4H; aromatic ring). FTIR (KBr): ν = 1770 (CO, s), 1557 (NO 2 , s), 1541 (NO 2 , s) cm -1 . FAB HRMS calculated C 32 H 17 N 4 O 17 S 2 (MH + ): 793.0030; found: 793.0017.
1b: 1.0 g (47%) pale yellow powder. Melting point. 199-202 ° C. 1 H-NMR (270 MHz, d 6 -DMSO, TMS): δ = 9.12 (d, 4 J H, H = 2.1 Hz , 2H; aromatic ring), 8.66 (dd, 3 J H, H = 8.7 Hz, 4 J H, H = 2.1 Hz, 2H; aromatic ring), 8.43 (d, 3 J H, H = 8.7 Hz, 2H; Aromatic ring), 8.05 (d, 3 J H, H = 7.4 Hz, 1H; aromatic ring), 7.86-7.74 (m, 2H, aromatic ring), 7.59 (s, 2H; aromatic ring), 7.43 (d, 3 J H, H = 7.4 Hz, 1H; aromatic ring), 7.23 (s, 2H; aromatic ring). FTIR (KBr): ν = 1773 (CO, s), 1558 (NO 2 , s), 1541 (NO 2 , s) cm -1 . Elemental analysis (%) Calculated C 32 H 14 Cl 2 N 4 O 17 S 2 : C 44.61, H 1.64, N 6.50; Found: C 44.54, H 1.82, N 6.27. FAB HRMS calculated C 32 H 15 Cl 2 N 4 O 17 S 2 (MH + ): 860.9251; found: 860.9221.
1c: 1.5 g (67%) white crystals. Melting point. 140-146 ° C (recrystallized from ethyl acetate). 1 H-NMR (270 MHz, d 6 -DMSO, TMS): δ = 9.13 (d, 4 J H, H = 2.0 Hz, 2H; aromatic ring), 8.66 (dd, 3 J H, H = 8.7 Hz, 4 J H, H = 2.0 Hz, 2H; aromatic ring), 8.43 (d, 3 J H, H = 8.7 Hz, 2H; aromatic ring), 8.04 (d, 3 J H, H = 7.3 Hz, 1H; aromatic ring), 7.85-7.32 (m, 2H, aromatic ring), 7.58 (d, 4 J H, F = 6.3 Hz, 2H; aromatic ring), 7.43 (d, 3J H, H = 7.4 Hz, 1H; aromatic ring), 7.13 (d, 3 J H, F = 10.2 Hz, 2H; aromatic ring). FTIR (KBr ): ν = 1774 (CO, s), 1557 (NO 2 , s), 1542 (NO 2 , s) cm -1 .Elemental analysis value (%) Calculated value C 32 H 14 F 2 N 4 O 17 S 2・ C 4 H 8 O 2 : C 47.17, H 2.42, N 6.11; Actual value: C 47.20, H 2.47, N 6.03.FAB HRMS calculated value C 32 H 15 F 2 N 4 O 17 S 2 (MH + ): 828.9842; found: 828.9847.
1d: 1.1 g (51%) white crystals. Melting point. 155-160 ° C (recrystallized from ethyl acetate-hexane). 1 H-NMR (270 MHz, CDCl 3 , TMS): δ = 8.74 (d, 4 J H, H = 2.1 Hz, 2H; aromatic ring), 8.63 (dd, 3 J H, H = 8.7 Hz, 4 J H, H = 2.1 Hz, 2H; aromatic ring), 8.40 (d, 3 J H, H = 8.7 Hz, 2H; aromatic ring), 8.09 (d, 3 J H, H = 6.9 Hz, 1H; aromatic ring), 7.83-7.72 (m, 2H, aromatic ring), 7.21 (d, 3 J H, H = 7.4 Hz, 1H; aromatic ring), 6.52 (dd, 3 J H, F = 9.3 Hz, 4 J H, F = 2.1 Hz, 2H; aromatic ring). FTIR (KBr): ν = 1775 (CO, s ), 1558 (NO 2 , s), 1542 (NO 2 , s) cm -1 . Elemental analysis (%) Calculated C 32 H 12 F 4 N 4 O 17 S 2 : C 44.45, H 1.64, N 6.48 ; Found: C 44.35, H 1.64, N 6.24. Calculated FAB HRMS C 32 H 13 F 4 N 4 O 17 S 2 (MH + ): 864.9653; Found: 864.9625.

[3 の合成]
テトラフルオロフルオレセイン2d (1.0 g) と2−ニトロ−4−(トリフルオロメチル)ベンゼンスルホニルクロリド (2.2 eq) のジクロロメタン (20 mL) 懸濁液に0℃で2,6−ルチジン (5.0 mL) を加えた。得られた混合液を室温で4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)により精製して目的物を得た。以下にこの化合物の収量および機器分析値を示す。
[Composition of 3]
To a suspension of tetrafluorofluorescein 2d (1.0 g) and 2-nitro-4- (trifluoromethyl) benzenesulfonyl chloride (2.2 eq) in dichloromethane (20 mL) was added 2,6-lutidine (5.0 mL) at 0 ° C. added. The resulting mixture was stirred at room temperature for 4 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 evaporating the solvent under reduced pressure was purified by silica gel column chromatography (dichloromethane) to obtain the desired product. The yield and instrumental analysis value of this compound are shown below.

3: 2.1 g (92%) 白色結晶. 融点. 138-142°C (酢酸エチルから再結晶). 1H-NMR (270 MHz, d6-DMSO, TMS): δ = 8.84 (s, 2H; 芳香環), 8.47 (d, 3JH,H = 8.4 Hz, 2H; 芳香環), 8.40 (d, 3JH,H = 8.4 Hz, 2H; 芳香環), 8.05 (d, 3JH,H = 6.9 Hz, 1H; 芳香環), 7.86-7.74 (m, 2H, 芳香環), 7.46 (d, 3JH,H = 7.4 Hz, 1H; 芳香環), 7.15 (dd, 3JH,F = 10.2 Hz, 4JH,F = 2.1 Hz, 2H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 1776 (CO, s), 1557 (NO2, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C34H12F10N2O13S2・C4H8O2: C 45.70, H 2.02, N 2.81; 実測値: C 45.56, H 1.82, N 2.73. FAB HRMS 計算値 C34H13F10N2O13S2 (MH+): 910.9699; 実測値: 910.9674. 3: 2.1 g (92%) white crystals. Melting point. 138-142 ° C (recrystallized from ethyl acetate). 1 H-NMR (270 MHz, d 6 -DMSO, TMS): δ = 8.84 (s, 2H; Aromatic ring), 8.47 (d, 3 J H, H = 8.4 Hz, 2H; aromatic ring), 8.40 (d, 3 J H, H = 8.4 Hz, 2H; aromatic ring), 8.05 (d, 3 J H, H = 6.9 Hz, 1H; aromatic ring), 7.86-7.74 (m, 2H, aromatic ring), 7.46 (d, 3 J H, H = 7.4 Hz, 1H; aromatic ring), 7.15 (dd, 3 J H, F = 10.2 Hz, 4 J H, F = 2.1 Hz, 2H; aromatic ring). FTIR (KBr): ν = 1776 (CO, s), 1557 (NO 2 , s) cm -1 . Elemental analysis (% ) Calculated value C 34 H 12 F 10 N 2 O 13 S 2・ C 4 H 8 O 2 : C 45.70, H 2.02, N 2.81; Actual value: C 45.56, H 1.82, N 2.73.FAB HRMS calculated value C 34 H 13 F 10 N 2 O 13 S 2 (MH + ): 910.9699; found: 910.9674.

[4a および 4b の合成]
4aおよび4bはいずれも同様の方法により合成した。すなわち、まず、テトラフルオロフルオレセイン2d (2.0 g) と2−ニトロ−4−(トリフルオロメチル)ベンゼンスルホニルクロリドまたは4−ニトロベンゼンスルホニルクロリド(1.1 eq) とのジクロロメタン (20 mL) 懸濁液に0℃で2,6−ルチジン (1.1 eq) を加えた。次に、得られた混合液を室温で4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−アセトン=20:1)により精製して目的物を得た。以下に化合物4aおよび4bの収量および機器分析値を示す。
[Synthesis of 4a and 4b]
Both 4a and 4b were synthesized by the same method. Specifically, first, a suspension of tetrafluorofluorescein 2d (2.0 g) and 2-nitro-4- (trifluoromethyl) benzenesulfonyl chloride or 4-nitrobenzenesulfonyl chloride (1.1 eq) in a suspension of dichloromethane (20 mL) at 0 ° C. 2,6-lutidine (1.1 eq) was added. Next, the obtained mixed liquid was stirred at room temperature for 4 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-acetone = 20: 1) to obtain the desired product. The yields and instrumental analysis values of compounds 4a and 4b are shown below.

4a: 0.72 g (22%) 黄色粉末. 融点. 118-135°C (酢酸エチル−ヘキサンから再結晶). 1H-NMR (270 MHz, CD3CN, TMS): δ = 8.36 (d, 4JH,H = 1.2 Hz, 1H; 芳香環), 8.32 (d, 3JH,H = 8.2 Hz, 1H; 芳香環), 8.19-7.99 (m, 1H; 芳香環), 7.82-7.70 (m, 2H; 芳香環), 7.27-7.24 (m, 1H, 芳香環), 6.68 (dd, 3JH,F = 10.1, 3JH,H = 2.4 Hz, 1H; 芳香環), 6.49 (dd, 3JH,F = 10.1 Hz, 4JH,F = 2.4 Hz, 2H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 3208 (OH, br), 1766 (CO, s), 1557 (NO2, s) cm-1. FAB HRMS 計算値 C27H11F7NO9S (MH+): 658.0043; 実測値: 658.0040.
4b: 0.6 g (21%) 黄色粉末. 融点. 245-250°C (酢酸エチル−ヘキサンから再結晶). 1H-NMR (270 MHz, CD3CN, TMS): δ = 8.45-8.40 (m, 2H; 芳香環), 8.24-8.20 (m, 2H; 芳香環), 8.02-7.99 (m, 1H; 芳香環), 7.82-7.70 (m, 2H; 芳香環), 7.27-7.23 (m, 1H, 芳香環), 6.64 (dd, 3JH,F = 10.1, 3JH,H = 2.3 Hz, 1H; 芳香環), 6.47 (dd, 3JH,F = 10.9 Hz, 4JH,F = 2.3 Hz, 2H; 芳香環)). FTIR (KBr): ν = = 3183 (OH, br), 1747 (CO, s), 1538 (NO2, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C26H11F4NO9S: C 52.98, H 1.88, N 2.38; 実測値: C 53.01, H 2.15, N 2.23. FAB HRMS 計算値 C26H12F4NO9S (MH+): 590.0169; 実測値: 590.0161.
4a: 0.72 g (22%) yellow powder. Melting point. 118-135 ° C (recrystallized from ethyl acetate-hexane). 1 H-NMR (270 MHz, CD 3 CN, TMS): δ = 8.36 (d, 4 J H, H = 1.2 Hz, 1H; aromatic ring), 8.32 (d, 3 J H, H = 8.2 Hz, 1H; aromatic ring), 8.19-7.99 (m, 1H; aromatic ring), 7.82-7.70 (m , 2H; aromatic ring), 7.27-7.24 (m, 1H, aromatic ring), 6.68 (dd, 3 J H, F = 10.1, 3 J H, H = 2.4 Hz, 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 = 3208 (OH, br), 1766 (CO, s), 1557 (NO 2 , s) cm -1 .FAB HRMS calculated C 27 H 11 F 7 NO 9 S (MH + ): 658.0043; found: 658.0040.
4b: 0.6 g (21%) yellow powder. Melting point. 245-250 ° C (recrystallized from ethyl acetate-hexane). 1 H-NMR (270 MHz, CD 3 CN, TMS): δ = 8.45-8.40 (m , 2H; aromatic ring), 8.24-8.20 (m, 2H; aromatic ring), 8.02-7.99 (m, 1H; aromatic ring), 7.82-7.70 (m, 2H; aromatic ring), 7.27-7.23 (m, 1H , Aromatic ring), 6.64 (dd, 3 J H, F = 10.1, 3 J H, H = 2.3 Hz, 1H; aromatic ring), 6.47 (dd, 3 J H, F = 10.9 Hz, 4 J H, F = 2.3 Hz, 2H; aromatic ring)). FTIR (KBr): ν = = 3183 (OH, br), 1747 (CO, s), 1538 (NO 2 , s) cm -1 . Elemental analysis (%) Calculated C 26 H 11 F 4 NO 9 S: C 52.98, H 1.88, N 2.38; Found: C 53.01, H 2.15, N 2.23.FAB HRMS calculated C 26 H 12 F 4 NO 9 S (MH + ) : 590.0169; Found: 590.0161.

[5a および 5b の合成]
5aおよび5bはいずれも同様の方法により合成した。すなわち、まず、5aまたは5bに対応するレゾルフィン・ナトリウム塩 (2.0 g) のピリジン (20 mL) 懸濁液に−40℃で2,4−ジニトロベンゼンスルホニルクロリドまたは2−ニトロ−4−(トリフルオロメチル)ベンゼンスルホニルクロリド (1.1 eq) を加えた。次に、得られた混合液を−40〜−20℃で4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)により精製して目的物を得た。以下に収量および機器分析値を示す。
[Synthesis of 5a and 5b]
Both 5a and 5b were synthesized by the same method. Specifically, first, a suspension of resorufin sodium salt (2.0 g) corresponding to 5a or 5b in a pyridine (20 mL) suspension at −40 ° C. with 2,4-dinitrobenzenesulfonyl chloride or 2-nitro-4- (trifluoro Methyl) benzenesulfonyl chloride (1.1 eq) was added. Next, the obtained mixed liquid was stirred at −40 to −20 ° C. for 4 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 evaporating the solvent under reduced pressure was purified by silica gel column chromatography (dichloromethane-acetone = 20: 1) to obtain the desired product. The yield and instrumental analysis values are shown below.

5a: 0.9 g (24%) 橙色結晶. 融点. 213-215°C (ベンゼンから再結晶). 1H-NMR (270 MHz, [D]6DMSO, TMS): δ = 9.13(s, 1H; 芳香環), 8.62 (d, 3JH,H = 8.7 Hz, 1H; 芳香環), 8.34 (d, 3JH,H = 8.7 Hz, 1H; 芳香環), 7.90 (d, 3JH,H = 8.7 Hz, 1H; 芳香環), 7.55 (d, 3JH,H = 9.8 Hz, 1H; 芳香環), 7.47 (s, 1H, 芳香環), 7.25 (d, 3JH,H = 8.7 Hz, 1H; 芳香環), 6.85 (d, 3JH,H = 9.8 Hz, 1H; 芳香環), 6.29 (s, 1H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 1622 (CO, s), 1558 (NO2, s), 1517 (NO2, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C18H9N3O9S: C 48.76, H 2.05, N 9.48, S 7.23; 実測値: C 48.88, H 2.27, N 9.26, S 7.17.
5b: 1.2 g (30%) 橙色結晶. 融点. 204-207°C (酢酸エチルから再結晶). 1H-NMR (270 MHz, CDCl3, TMS): δ = 8.35 (d, 3JH,H = 8.1 Hz, 1H; 芳香環), 8.15 (s, 1H; 芳香環), 8.01 (d, 3JH,H = 8.1 Hz, 1H; 芳香環), 7.81 (d, 3JH,H = 8.4 Hz, 1H; 芳香環), 7.42 (d, 3JH,H = 9.7 Hz, 1H; 芳香環), 7.27-7.23 (m, 2H, 芳香環), 6.87 (dd, 3JH,F = 9.7, 3JH,H = 2.0 Hz, 1H; 芳香環), 6.33 (d, 4JH,H = 2.0 Hz, 1H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 1647 (CO, s), 1561 (NO2, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C19H9F3N2O7S: C 48.93, H 1.95, N 6.01; 実測値: C 48.75, H 2.05, N 5.76. FAB HRMS 計算値 C19H10F3N2O7S (MH+): 467.0161; 実測値: 467.0149.
5a: 0.9 g (24%) orange crystals. Melting point. 213-215 ° C (recrystallized from benzene). 1 H-NMR (270 MHz, [D] 6 DMSO, TMS): δ = 9.13 (s, 1H; Aromatic ring), 8.62 (d, 3 J H, H = 8.7 Hz, 1H; aromatic ring), 8.34 (d, 3 J H, H = 8.7 Hz, 1H; aromatic ring), 7.90 (d, 3 J H, H = 8.7 Hz, 1H; aromatic ring), 7.55 (d, 3 J H, H = 9.8 Hz, 1H; aromatic ring), 7.47 (s, 1H, aromatic ring), 7.25 (d, 3 J H, H = 8.7 Hz, 1H; aromatic ring), 6.85 (d, 3 J H, H = 9.8 Hz, 1H; aromatic ring), 6.29 (s, 1H; aromatic ring). FTIR (KBr): ν = 1622 (CO, s ), 1558 (NO 2 , s), 1517 (NO 2 , s) cm -1 .Elemental analysis (%) Calculated C 18 H 9 N 3 O 9 S: C 48.76, H 2.05, N 9.48, S 7.23 ; Actual value: C 48.88, H 2.27, N 9.26, S 7.17.
5b: 1.2 g (30%) orange crystals. Melting point. 204-207 ° C (recrystallized from ethyl acetate). 1 H-NMR (270 MHz, CDCl 3 , TMS): δ = 8.35 (d, 3 J H, H = 8.1 Hz, 1H; aromatic ring), 8.15 (s, 1H; aromatic ring), 8.01 (d, 3 J H, H = 8.1 Hz, 1H; aromatic ring), 7.81 (d, 3 J H, H = 8.4 Hz, 1H; aromatic ring), 7.42 (d, 3 J H, H = 9.7 Hz, 1H; aromatic ring), 7.27-7.23 (m, 2H, aromatic ring), 6.87 (dd, 3 J H, F = 9.7, 3 J H, H = 2.0 Hz, 1H; aromatic ring), 6.33 (d, 4 J H, H = 2.0 Hz, 1H; aromatic ring). FTIR (KBr): ν = 1647 (CO, s), 1561 (NO 2 , s) cm -1 . Elemental analysis (%) Calculated C 19 H 9 F 3 N 2 O 7 S: C 48.93, H 1.95, N 6.01; Found: C 48.75, H 2.05, N 5.76. Calculated FAB HRMS C 19 H 10 F 3 N 2 O 7 S (MH + ): 467.0161; Found: 467.0149.

[6a および 6b の合成]
6a および 6bはいずれも同様の方法で合成した。すなわち、まず、7−ヒドロキシ−4−(トリフルオロメチル)クマリン(1.0 g) と2,4−ジニトロベンゼンスルホニルクロリドまたは2−ニトロ−4−(トリフルオロメチル)ベンゼンスルホニルクロリド (1.1 eq) とのジクロロメタン (20 mL) 懸濁液に0℃でトリエチルアミン (1.1 eq) を加えた。次に、得られた混合液を室温で1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)により精製して目的物を得た。以下に収量および機器分析値を示す。
[Synthesis of 6a and 6b]
Both 6a and 6b were synthesized by the same method. That is, first, 7-hydroxy-4- (trifluoromethyl) coumarin (1.0 g) and 2,4-dinitrobenzenesulfonyl chloride or 2-nitro-4- (trifluoromethyl) benzenesulfonyl chloride (1.1 eq) Triethylamine (1.1 eq) was added to a suspension of dichloromethane (20 mL) at 0 ° C. Next, the obtained mixed liquid was stirred at room temperature for 1 hour. 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) to obtain the desired product. The yield and instrumental analysis values are shown below.

6a: 1.9 g (95%) 白色結晶. 融点. 123-124.5°C (ベンゼンから再結晶). 1H-NMR (270 MHz, [D]6-DMSO, TMS): δ = 9.13 (d, 4JH,H = 2.3 Hz, 1H; 芳香環), 8.64 (dd, 3JH,H = 8.7 Hz, 4JH,H = 2.3 Hz, 1H; 芳香環), 8.35 (d, 3JH,H = 8.7 Hz, 1H; 芳香環), 7.79 (dd, 3JH,H = 8.9 Hz, 3JH,H = 1.5 Hz, 1H; 芳香環), 7.54 (d, 4JH,H = 2.5 Hz, 1H, 芳香環), 7.32 (dd, 3JH,H = 8.9, 4JH,H = 2.5 Hz, 1H; 芳香環), 7.15 (s, 1H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 1751 (CO, s), 1558 (NO2, s), 1542 (NO2, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C16H7 F3N2O9S: C 41.75, H 1.53, N6.09; 実測値: C 41.74, H 1.63, N 5.92. FAB HRMS 計算値 C16H8F3N2O9S (MH+): 460.9903; 実測値: 460.9888.
6b: 2.0 g (95%) 白色結晶. 融点. 134.5-136°C (酢酸エチル−ヘキサンから再結晶). 1H-NMR (270 MHz, [D]6-DMSO, TMS): δ = 8.82 (s, 1H; 芳香環), 8.33 (d, 4JH,H = 1.5 Hz, 2H; 芳香環), 7.83 (dd, 3JH,H = 8.9 Hz, 4JH,H = 1.8 Hz, 1H; 芳香環), 7.57 (t, 4JH,H = 2.2 Hz, 1H; 芳香環), 7.34 (dt, 3JH,H = 8.9 Hz, 4JH,H = 2.2 Hz, 1H, 芳香環), 7.15 (s, 1H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 1752 (CO, s), 1557 (NO2, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C17H7F6NO7S: C 42.25, H 1.46, N 2.90; 実測値: C 42.24, H 1.55, N 2.72. FAB HRMS 計算値 C17H8F6NO7S (MH+): 483.9926; 実測値: 483.9925.
6a: 1.9 g (95%) white crystals. Melting point. 123-124.5 ° C (recrystallized from benzene). 1 H-NMR (270 MHz, [D] 6 -DMSO, TMS): δ = 9.13 (d, 4 J H, H = 2.3 Hz, 1H; aromatic ring), 8.64 (dd, 3 J H, H = 8.7 Hz, 4 J H, H = 2.3 Hz, 1H; aromatic ring), 8.35 (d, 3 J H, H = 8.7 Hz, 1H; aromatic ring), 7.79 (dd, 3 J H, H = 8.9 Hz, 3 J H, H = 1.5 Hz, 1H; aromatic ring), 7.54 (d, 4 J H, H = 2.5 Hz, 1H, aromatic ring), 7.32 (dd, 3 J H, H = 8.9, 4 J H, H = 2.5 Hz, 1H; aromatic ring), 7.15 (s, 1H; aromatic ring). FTIR (KBr): ν = 1751 (CO, s), 1558 (NO 2 , s), 1542 (NO 2 , s) cm -1 . Elemental analysis (%) Calculated value C 16 H 7 F 3 N 2 O 9 S: C 41.75 , H 1.53, N6.09; Found: C 41.74, H 1.63, N 5.92.FAB HRMS calculated C 16 H 8 F 3 N 2 O 9 S (MH + ): 460.9903; Found: 460.9888.
6b: 2.0 g (95%) white crystals. Melting point. 134.5-136 ° C (recrystallized from ethyl acetate-hexane). 1 H-NMR (270 MHz, [D] 6 -DMSO, TMS): δ = 8.82 ( s, 1H; aromatic ring), 8.33 (d, 4 J H, H = 1.5 Hz, 2H; aromatic ring), 7.83 (dd, 3 J H, H = 8.9 Hz, 4 J H, H = 1.8 Hz, 1H ; Aromatic ring), 7.57 (t, 4 J H, H = 2.2 Hz, 1H; aromatic ring), 7.34 (dt, 3 J H, H = 8.9 Hz, 4 J H, H = 2.2 Hz, 1H, aromatic ring ), 7.15 (s, 1H; aromatic ring). FTIR (KBr): ν = 1752 (CO, s), 1557 (NO 2 , s) cm -1 . Elemental analysis (%) Calculated C 17 H 7 F 6 NO 7 S: C 42.25, H 1.46, N 2.90; Found: C 42.24, H 1.55, N 2.72.FAB HRMS calculated C 17 H 8 F 6 NO 7 S (MH + ): 483.9926; Found: 483.9925 .

(スーパーオキサイド選択性蛍光プローブとしての評価)
化合物1a〜1dについてスーパーオキサイドとの反応性を調べたところ、いずれもスーパーオキサイドと反応して蛍光応答を示すが、1dが感度等の点で特に優れていることが分かった。そこで次に、主として前記化合物1dを試験用化合物として用いてスーパーオキサイド選択性蛍光プローブとしての性能を評価し、さらに細胞系での試験も行なった。以下、これらの試験について説明する。
(Evaluation as a superoxide selective fluorescent probe)
When the reactivity with superoxide was investigated about compound 1a-1d, all reacted with superoxide and showed a fluorescence response, but it turned out that 1d is especially excellent in points, such as a sensitivity. Therefore, next, the performance as a superoxide-selective fluorescent probe was evaluated mainly using the compound 1d as a test compound, and a test in a cell system was also conducted. Hereinafter, these tests will be described.

[1−1.スーパーオキサイドに対する反応性]
以下のようにして、化合物1dとスーパーオキサイドとの反応性を試験した。すなわち、化合物1d (0.25 mmol)を、KO2 (5 eq)とともに、DMSOとpH 7.4の10 mM HEPES緩衝液との混合液(1:1) 中、室温で10分間反応させたところ、フルオレセイン誘導体2dに由来する蛍光が確認された。生成物を調べたところ、1dは完全に消費されていることが分かり、さらに0.24 mmolの2,4−ジニトロフェノールが単離された。生成物の同定は、1H-NMR、IRおよびマススペクトルを市販の化合物と比較することにより行なった。この反応機構は明らかではないが、例えば下記スキーム7のように推定される。KO2が大過剰存在したにも関わらず2,4−ジニトロフェノールの発生量は1dに対しほぼ1等量であったことから、二度目の脱離反応(17dから2dへの変換反応)はスーパーオキサイドとの反応ではなくむしろ別の機構により起こっているとも思われる。ただし、スキーム7は、あくまでも化合物1dに対し上記の条件で推定されるメカニズムの一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。
[1-1. Reactivity to superoxide]
The reactivity of compound 1d with superoxide was tested as follows. That is, Compound 1d (0.25 mmol) was reacted with KO 2 (5 eq) in a mixed solution (1: 1) of DMSO and 10 mM HEPES buffer at pH 7.4 at room temperature for 10 minutes. The fluorescence derived from 2d was confirmed. Examination of the product showed that 1d was completely consumed and an additional 0.24 mmol of 2,4-dinitrophenol was isolated. The product was identified by comparing 1 H-NMR, IR and mass spectra with commercially available compounds. Although this reaction mechanism is not clear, it is estimated as shown in the following scheme 7, for example. Since the amount of 2,4-dinitrophenol generated was almost 1 equivalent to 1d despite the large excess of KO 2 , the second elimination reaction (conversion reaction from 17d to 2d) It seems that it is not caused by the reaction with superoxide but rather by another mechanism. However, Scheme 7 is merely an example of a mechanism presumed under the above conditions for Compound 1d, and does not limit the present invention.

Figure 0004441606
Figure 0004441606

[1−2.スーパーオキサイド選択性(1)]
まず、化合物1dのスーパーオキサイド選択性蛍光プローブとしての性能を試験したところ、1d はスーパーオキサイドに対して優れた特異性を有することが分かった。図1にその試験結果を示す。同図は、化合物1dをH2O2または酵素的に生成させたスーパーオキサイドと反応させて蛍光発光を追跡した結果を示すグラフであり、横軸は反応時間(秒)、縦軸は蛍光強度(au)を表す。図中、(a)はHPXおよびXO存在下、(b)はHPX、XOおよびSOD存在下、(c)はHPX、XOおよびSODの存在する嫌気性条件下、そして(d)はH2O2のみと反応させたときの結果をそれぞれ示す。以下、図1の試験結果についてさらに詳細に説明する。
[1-2. Superoxide selectivity (1)]
First, when the performance of the compound 1d as a superoxide selective fluorescent probe was tested, it was found that 1d has an excellent specificity for superoxide. FIG. 1 shows the test results. This figure is a graph showing the results of tracing fluorescence emission by reacting compound 1d with H 2 O 2 or enzymatically generated superoxide, the horizontal axis is the reaction time (seconds), and the vertical axis is the fluorescence intensity. (Au). In the figure, (a) is in the presence of HPX and XO, (b) is in the presence of HPX, XO and SOD, (c) is anaerobic under the presence of HPX, XO and SOD, and (d) is H 2 O. The results when reacted with 2 only are shown. Hereinafter, the test results of FIG. 1 will be described in more detail.

まず、図1(a)に示す通り、1dは、ヒポキサンチン (HPX)/キサンチンオキシダーゼ (XO) 系から発生したスーパーオキサイドに反応して蛍光応答が短時間に顕著に増加したことから、スーパーオキサイドに対し高い感度を有していることが分かった。より具体的には、HEPES緩衝液(pH 7.4, 10 mM, 2.5 mL)中、37℃における化合物1d(16 μM)、キサンチンオキシダーゼ(XO, 0.01 U/mL)、およびヒポキサンチン(HPX, 40 μM)の酵素反応を、励起(excitation)波長511 nmおよび放射(emission)波長531 nmで追跡したところ、化合物2dの形成(前記スキーム4)に由来する蛍光応答が観測され、図1(a)に示す右上がりの(progressive)曲線が得られた。なお、スーパーオキサイドジスムターゼ(SOD)(40 U/mL)をさらに添加する以外は同様にして試験したところ、図1(b)に示す通り蛍光応答が顕著に阻害されたことから、図1(a)の蛍光応答はスーパーオキサイドに起因することが確認された。   First, as shown in FIG. 1 (a), 1d significantly increased the fluorescence response in a short time in response to superoxide generated from the hypoxanthine (HPX) / xanthine oxidase (XO) system. It was found that it has high sensitivity. More specifically, compound 1d (16 μM), xanthine oxidase (XO, 0.01 U / mL), and hypoxanthine (HPX, 40 μM) at 37 ° C. in HEPES buffer (pH 7.4, 10 mM, 2.5 mL). ) Followed by an excitation wavelength of 511 nm and an emission wavelength of 531 nm, a fluorescence response derived from the formation of compound 2d (Scheme 4 above) was observed, and FIG. The progressive curve shown was obtained. In addition, when the test was conducted in the same manner except that superoxide dismutase (SOD) (40 U / mL) was further added, the fluorescence response was significantly inhibited as shown in FIG. ) Was confirmed to be caused by superoxide.

そして、図1(d)に示す通り、化合物1dとH2O2(40 μM)との反応は、無視できるほど小さな蛍光強度増加を引き起こしたのみであった。すなわち、1d は、過酸化水素に対しほとんど応答せず、スーパーオキサイドに対して優れた特異性を有することが示された。 As shown in FIG. 1 (d), the reaction between compound 1d and H 2 O 2 (40 μM) caused only a negligible increase in fluorescence intensity. That is, it was shown that 1d hardly responds to hydrogen peroxide and has excellent specificity for superoxide.

さらに、図1(c)に示す結果から、化合物1dは、従来のスーパーオキサイド検出剤であるニトロブルーテトラゾリウム(NBT)と比較して利点を有していることが分かる。具体的には以下の通りである。NBTは、スーパーオキサイドO2 -・により還元される性質を有していることから分光光度測定等のプローブ等に利用されている。しかし、NBTには、スーパーオキサイドのみならず生体系に存在するリダクターゼによっても還元されてしまうという大きな問題がある。そこで、化合物1dによるO2 -・の検出が同様の問題を有するか否か、嫌気性条件下で化合物1d, XO, HPX および SODを用いた酵素反応により試験したところ、図1(c)に示す通り、XO還元体に起因する1dから2dの生成は非常に低速度であった。この結果は、キサンチン-XO系によるNBTからホルマザンへの還元では好気性条件下よりも嫌気性条件下の方がより高速度で還元されたという観測結果とはっきり対照的である。このように、化合物1dを用いた蛍光に基づくO2 -・の検出では、細胞内リダクターゼによる複雑化は排除されるかまたは顕著に低減されることが示された。 Further, from the results shown in FIG. 1 (c), it can be seen that the compound 1d has an advantage as compared with nitro blue tetrazolium (NBT) which is a conventional superoxide detector. Specifically, it is as follows. NBT is used for probes for spectrophotometric measurement and the like because it has the property of being reduced by superoxide O 2 . However, NBT has a big problem that it is reduced not only by superoxide but also by reductase present in biological systems. Therefore, the compounds according to 1d O 2 - whether, detection has a similar problem, compound 1d under anaerobic conditions, XO, was tested by an enzymatic reaction using a HPX and SOD, in FIG. 1 (c) As shown, the production of 1d to 2d due to the XO reductant was very slow. This result is in sharp contrast to the observation that the reduction of NBT to formazan by the xanthine-XO system reduced more rapidly under anaerobic conditions than under aerobic conditions. Thus, fluorescence-based detection of O 2 using compound 1d has been shown to eliminate or significantly reduce complications due to intracellular reductase.

[1−3.スーパーオキサイド選択性(2)]
さらに、上記と異なる条件で、化合物1a〜1dの全てについて、H2O2およびそれ以外の各種求核剤、還元剤等との反応性も試験した。より具体的には、XO-HPX系、XO-HPX-SOD系、H2O2、アスコルビン酸、1,4−ヒドロキノン、プロピルアミン、ジエチルアミン、グルコース、エステラーゼ、チトクロームP450リダクターゼ+ NADPH系およびジアフォラーゼ + NADH系のそれぞれについて蛍光応答を測定した。操作は以下の通りである。すなわち、まず、1a〜1dおよび上記各試薬を、それぞれpH 7.4の10 mM HEPESに溶かし、溶液を調製した。次に、96ウェルミクロプレートを準備し、各ウェルに、前記1a〜1dのうちいずれかの溶液(25 μM, 170 μL)を入れ、さらに、ブランク溶液30 μL、または反応させようとする試薬の溶液30 μLを加えた。ウェル中における最終的な濃度は、1a〜dについては21.3 μM、XOについては13.1 mU/mL、HPX、H2O2、アスコルビン酸、1,4−ヒドロキノン、プロピルアミン、ジエチルアミン、グルコース、NADPHおよびNADHについてはそれぞれ50 μM each、チトクロームP450リダクターゼは 68 mU/mL、ジアフォラーゼは65 mU/mL、エステラーゼは0.5 U/mLとなるように調製した。そして、そのままウェル中で37℃で10分間反応させた後に蛍光応答を測定した。蛍光強度測定は、JASCO社製 FP-750 spectrofluorometer(商品名)に、JASCO社製 ETC-272 Peltier thermostatted single cell holder(商品名)またはMolecular Devices社製 SpectraMax GeminiEM fluorescence plate reader(商品名)を装備して用い、励起波長および放射波長は、1a, 1bおよび1cについてはそれぞれ485および515 nmに、1dについては511および540 nmに設定して測定した。その結果、下記表1に示す通り、1a〜1dのいずれも、XO-HPX系およびXO-HPX-SOD系に対する結果から、スーパーオキサイドに対しては優れた感度で応答を示すことが確認されたが、H2O2、アスコルビン酸、1,4−ヒドロキノン、プロピルアミン、ジエチルアミン、およびグルコースに対してはまったく応答せず、エステラーゼに対しても無視できるほど小さな応答を示したのみであった。なお、チトクロームP450リダクターゼ+ NADPH系およびジアフォラーゼ + NADH系においても、スーパーオキサイド検出に影響するほどの応答はないことが分かった。1a、1b、1cおよび1dは、0.1 M Et4NClO4を含むCH3CN-H2O (3:1)でのボルタンメトリー測定において-0.5 V vs. SCE付近で陰極応答を示すことから、スーパーオキサイド以外の細胞内リダクターゼによる還元でスーパーオキサイド検出が阻害されることも予想されたが、その予想に反して上記の通りスーパーオキサイドに対し高い選択性を示した。
[1-3. Superoxide selectivity (2)]
Furthermore, reactivity with H 2 O 2 and other various nucleophiles, reducing agents, etc. was also tested for all of the compounds 1a to 1d under conditions different from the above. More specifically, XO-HPX, XO-HPX-SOD, H 2 O 2 , ascorbic acid, 1,4-hydroquinone, propylamine, diethylamine, glucose, esterase, cytochrome P450 reductase + NADPH and diaphorase + The fluorescence response was measured for each of the NADH systems. The operation is as follows. That is, first, 1a to 1d and each of the above reagents were dissolved in 10 mM HEPES at pH 7.4 to prepare a solution. Next, a 96-well microplate is prepared, and each well is filled with one of the solutions 1a to 1d (25 μM, 170 μL), and further, 30 μL of the blank solution or the reagent to be reacted is added. 30 μL of solution was added. Final concentrations in the wells were 21.3 μM for 1a-d, 13.1 mU / mL for XO, HPX, H 2 O 2 , ascorbic acid, 1,4-hydroquinone, propylamine, diethylamine, glucose, NADPH and NADH was adjusted to 50 μM each, cytochrome P450 reductase to 68 mU / mL, diaphorase to 65 mU / mL, and esterase to 0.5 U / mL. And after making it react at 37 degreeC for 10 minutes as it was in the well, the fluorescence response was measured. For fluorescence intensity measurement, JASCO FP-750 spectrofluorometer (trade name) is equipped with JASCO ETC-272 Peltier thermostatted single cell holder (trade name) or SpectraMax GeminiEM fluorescence plate reader (trade name) manufactured by Molecular Devices. The excitation and emission wavelengths were measured at 1485, 515 nm for 1a, 1b and 1c and 511 and 540 nm for 1d, respectively. As a result, as shown in Table 1 below, it was confirmed that any of 1a to 1d showed excellent response to superoxide from the results for XO-HPX and XO-HPX-SOD systems. However, it did not respond at all to H 2 O 2 , ascorbic acid, 1,4-hydroquinone, propylamine, diethylamine, and glucose, and only a negligibly small response to esterase. The cytochrome P450 reductase + NADPH system and the diaphorase + NADH system were also found to have no response that would affect the detection of superoxide. 1a, 1b, 1c, and 1d show a cathodic response near -0.5 V vs. SCE in a voltammetric measurement with CH 3 CN-H 2 O (3: 1) containing 0.1 M Et 4 NClO 4 Although it was also expected that superoxide detection was inhibited by reduction with intracellular reductase other than oxide, contrary to that expectation, it showed high selectivity for superoxide as described above.

(表1)1a、1b、1cまたは1dの、各種生物学的反応剤または酵素系に対する蛍光応答比較

反応剤または酵素系 蛍光応答
1a 1b 1c 1d
ブランク 10 10 10 10
XO-HPX 70 288 797 554
XO-HPX-SOD 12 22 48 60
H2O2 10 11 11 11
アスコルビン酸 10 11 11 11
1,4−ヒドロキノン 10 11 10 11
プロピルアミン 10 10 10 10
ジエチルアミン 11 10 10 11
グルコース 10 10 10 10
エステラーゼ 17 20 23 15

(※上記表1の数値は、ブランク時の蛍光応答強度を10として算出した相対的な蛍光強度値である。)
(Table 1) Comparison of fluorescence response of 1a, 1b, 1c or 1d to various biological reactants or enzyme systems

Reagent or enzyme system Fluorescence response
1a 1b 1c 1d
Blank 10 10 10 10
XO-HPX 70 288 797 554
XO-HPX-SOD 12 22 48 60
H 2 O 2 10 11 11 11
Ascorbic acid 10 11 11 11
1,4-hydroquinone 10 11 10 11
Propylamine 10 10 10 10
Diethylamine 11 10 10 11
Glucose 10 10 10 10
Esterase 17 20 23 15

(* The numerical values in Table 1 above are relative fluorescence intensity values calculated with the fluorescence response intensity at blank time set to 10.)

[2.定量性]
96ウェルミクロプレートアッセイにより、HPX / XO系における前記プローブ(化合物1d)の蛍光応答における感度および定量性を試験した。具体的には、1dのDMSO溶液 (10 mM) をHEPES(pH 7.4, 10 mM)で400倍に希釈してプローブ溶液を調製し、このプローブ溶液(150 μL)をHPXのHEPES溶液 (10 μL) および XOのHEPES溶液 (0.26 U/mL, 10 μL) と混合し、37℃で10分間静置した後に蛍光強度を測定した。HPX濃度を様々に変化させて測定を行なったところ、HPX濃度の検出限界値は5.0 pmol (RSD, n=8; 2.7%) であり、細胞レベルの解析に対応可能な値であることが分かった。さらに、HPXが前記検出限界値から10.0 nmolまでの間で良好な直線較正曲線が得られたことから、1dの蛍光応答はHPXとXOとの酵素反応により生成したO2 -・の量に対し良好な依存性を示すことが確認された。この直線較正曲線の相関係数は1.000、傾きは0.58 au/pmolであった。
[2. Quantitative]
The sensitivity and quantification in the fluorescence response of the probe (compound 1d) in the HPX / XO system was tested by a 96 well microplate assay. Specifically, a probe solution was prepared by diluting 1d DMSO solution (10 mM) 400 times with HEPES (pH 7.4, 10 mM), and this probe solution (150 μL) was added to HPX HEPES solution (10 μL). ) And XO in HEPES solution (0.26 U / mL, 10 μL) and allowed to stand at 37 ° C. for 10 minutes, and then the fluorescence intensity was measured. When the measurement was performed with various changes in the HPX concentration, the detection limit value of the HPX concentration was 5.0 pmol (RSD, n = 8; 2.7%), and it was found that this value was compatible with cell-level analysis. It was. Furthermore, since a good linear calibration curve was obtained when HPX was between the detection limit value and 10.0 nmol, the fluorescence response of 1d was relative to the amount of O 2 · generated by the enzymatic reaction of HPX and XO. It was confirmed to show good dependence. The correlation coefficient of this linear calibration curve was 1.000, and the slope was 0.58 au / pmol.

また、蛍光強度の測定機器およびアッセイ条件を変える以外は上記と同様にして定量性を試験したところ、やはり優れた定量性を示すことが確認された。すなわち、アッセイ条件については、1dのDMSO溶液濃度を5 mMとし、これをHEPES(pH 7.4, 10 mM)で400倍に希釈してプローブ溶液を調製することと、プローブ溶液使用量を180 μLとすること以外は上記と同様に行なった。蛍光強度測定は、JASCO社製 FP-750 spectrofluorometer(商品名)に、JASCO社製 ETC-272 Peltier thermostatted single cell holder(商品名)またはMolecular Devices社製 SpectraMax GeminiEM fluorescence plate reader(商品名)を装備して行なった。その結果、HPX濃度の検出限界値は1.0 pmol (RSD, n=8; 2.9%) であり、HPXが前記検出限界値から2.0 nmolまでの間で相関係数0.9993および傾き0.80 au/pmolの良好な直線較正曲線が得られた。直線較正曲線の傾きが上記と異なるのは、蛍光強度の単位が任意単位であり、測定機器が異なることに由来する。   Further, when the quantitative property was tested in the same manner as described above except that the fluorescence intensity measuring instrument and the assay conditions were changed, it was confirmed that excellent quantitative property was also exhibited. That is, for the assay conditions, the 1d DMSO solution concentration was 5 mM, and this was diluted 400 times with HEPES (pH 7.4, 10 mM) to prepare the probe solution, and the probe solution usage was 180 μL. The procedure was the same as above except that. For fluorescence intensity measurement, JASCO FP-750 spectrofluorometer (trade name) is equipped with JASCO ETC-272 Peltier thermostatted single cell holder (trade name) or SpectraMax GeminiEM fluorescence plate reader (trade name) manufactured by Molecular Devices. It was done. As a result, the detection limit value of HPX concentration is 1.0 pmol (RSD, n = 8; 2.9%), and the correlation coefficient is 0.9993 and the slope is 0.80 au / pmol between HPX and 2.0 nmol. A straight calibration curve was obtained. The reason why the slope of the linear calibration curve is different from the above is that the unit of the fluorescence intensity is an arbitrary unit and the measuring instrument is different.

[3.細胞系への応用]
好中球(neutrophils)をフォルボールエステルで刺激するとスーパーオキサイドを産生することが知られている。この現象を測定する蛍光プローブとしての1dの可能性を、フォルボール ミリステート アセテート(PMA)で刺激した好中球を用いて試験したところ、1dは細胞系においてもスーパーオキサイドを感度よく検出できることが明らかになった。具体的な試験方法は以下の通りである。
[3. Application to cell systems]
It is known that neutrophils are stimulated with phorbol esters to produce superoxide. When the possibility of 1d as a fluorescent probe to measure this phenomenon was tested using neutrophils stimulated with phorbol myristate acetate (PMA), 1d was able to detect superoxide with high sensitivity even in cell lines. It was revealed. The specific test method is as follows.

まず、健康なボランティアの提供による全血をヘパリン化し、大日本製薬株式会社製モノポリ分離溶液(Mono-Poly resolving medium)を加えて遠心分離した。分離後、細胞をPBS (−) で二回洗浄し、PBS (+)を用いて1×106個または1×105個 細胞/mL濃度で再懸濁させ、これを使用時まで氷冷条件下で保存した。なお、PBSとはphosphate buffered salineすなわちリン酸緩衝生理食塩水であり、PBS (+)とは0.54 mMのCaCl2 および 1.22 mMのMgSO4を含むPBSを指し、PBS(−)とはそれらを含まないPBSを指す。このようにして得た細胞懸濁液(100 μL)と、プローブ溶液(25 μM in PMS (+), 50 μL)と、PMA溶液(0.64 μM in PBS (+), 50 μL)またはブランク溶液(PBS (+), 50 μL)とを、96ウェル平底ミクロタイタプレート(旭テクノグラス株式会社製)中に添加した。直ちに蛍光強度測定(タイム0時点での測定)を行ない、その後37℃で120分間インキュベートした。インキュベーションの間、前記細胞の蛍光強度の変化を30分ごとに測定した。全ての測定は、米国PerSeptive Biosystems社製の機器CytoFluor II multiwell fluorescence plate reader(商品名)を用い、励起(excitation)および放射(emission)フィルターをそれぞれ485±20 および 530±25 nmにセットして行なった。 First, whole blood provided by healthy volunteers was heparinized, added to a monopoly separation solution (Mono-Poly resolving medium) manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd., and centrifuged. After separation, the cells are washed twice with PBS (−), resuspended at a concentration of 1 × 10 6 cells or 1 × 10 5 cells / mL with PBS (+), and cooled on ice until use. Stored under conditions. PBS is phosphate buffered saline, that is, phosphate buffered saline, PBS (+) refers to PBS containing 0.54 mM CaCl 2 and 1.22 mM MgSO 4 , and PBS (-) includes them Not PBS. The cell suspension (100 μL) thus obtained, probe solution (25 μM in PMS (+), 50 μL), PMA solution (0.64 μM in PBS (+), 50 μL) or blank solution ( PBS (+), 50 μL) was added to a 96-well flat bottom microtiter plate (Asahi Techno Glass Co., Ltd.). The fluorescence intensity was immediately measured (measured at time 0) and then incubated at 37 ° C. for 120 minutes. During the incubation, changes in the fluorescence intensity of the cells were measured every 30 minutes. All measurements were performed using the CytoFluor II multiwell fluorescence plate reader (trade name) manufactured by PerSeptive Biosystems, USA, with the excitation and emission filters set to 485 ± 20 and 530 ± 25 nm, respectively. It was.

図2のグラフに、上記試験の結果を示す。同図は、各ウェル中の細胞数が1.0×104個または1.0×105個である場合について、それぞれPMAの存在下または非存在下での結果を示す。横軸はインキュベーション時間(分)、縦軸は蛍光強度(au)である。同図から分かる通り、化合物1dによるアッセイは、PMA刺激好中球がO2 -・を放出することをはっきりと示した。蛍光強度増加は無刺激細胞においても観測されたが、これは、従来の研究によれば、使用した組織培養プレート表面と細胞との相互作用により好中球の活性化が起こるためであるとされている。 The result of the test is shown in the graph of FIG. The figure shows the results in the presence or absence of PMA when the number of cells in each well is 1.0 × 10 4 or 1.0 × 10 5 , respectively. The horizontal axis represents incubation time (minutes), and the vertical axis represents fluorescence intensity (au). As can be seen from the figure, the assay with compound 1d clearly showed that PMA-stimulated neutrophils released O 2 . An increase in fluorescence intensity was also observed in unstimulated cells, which is believed to be due to neutrophil activation due to the interaction between the tissue culture plate surface and the cells used, according to previous studies. ing.

なお、蛍光強度測定機器を変えて、すなわち、JASCO社製 FP-750 spectrofluorometer(商品名)に、JASCO社製 ETC-272 Peltier thermostatted single cell holder(商品名)またはMolecular Devices社製 SpectraMax GeminiEM fluorescence plate reader(商品名)を装備して用いることと、蛍光強度の変化を15分ごとに測定すること以外は上記と同様に試験を行なったところ、やはり同様の結果が確認された。図3のグラフに、その結果を示す。各ウェル中の細胞数は1.0×105個であり、横軸はインキュベーション時間(分)である。縦軸は蛍光強度(au)であり、8ウェルについて得た実測値の平均値±標準偏差で表している。蛍光強度の数値が図2と図3とで異なるのは、単位が任意単位であり、測定機器が異なることに由来する。 In addition, by changing the fluorescence intensity measuring device, ie, JASCO FP-750 spectrofluorometer (trade name), JASCO ETC-272 Peltier thermostatted single cell holder (trade name) or Molecular Devices SpectraMax GeminiEM fluorescence plate reader When the test was performed in the same manner as described above except that (trade name) was used and the change in fluorescence intensity was measured every 15 minutes, the same result was confirmed. The result is shown in the graph of FIG. The number of cells in each well is 1.0 × 10 5 , and the horizontal axis is the incubation time (minutes). The vertical axis represents the fluorescence intensity (au), and is expressed as the average value ± standard deviation of the actual measurement values obtained for 8 wells. The numerical values of the fluorescence intensities are different between FIGS. 2 and 3 because the unit is an arbitrary unit and the measuring instrument is different.

さらに、化合物1dの好中球に対する毒性を、トリパンブルー染色法で細胞生存率(cell viability)を見積もることにより評価した。すなわち、好中球(1.0×105個細胞)を、ヒト血清アルブミンによりコートされたガラス製試験管中、化合物1d (6.25 μM) および PMA (0.16 μM)の両方が存在する条件下、どちらか一方のみの存在下、ならびにどちらも存在しない条件下において、37℃で120分間インキュベートし、インキュベート前に対するインキュベート後の細胞生存率を測定した。その結果、1dおよびPMAのどちらも存在しない存在下では、インキュベート後の細胞生存率はインキュベート前に対して98%であった。これに対し、1のみの存在下ではインキュベート後の細胞生存率は95%、PMAのみの存在下では93%、1およびPMAがともに存在する条件下では97%であった。すなわちいずれの条件下でも好中球の死滅はほとんど起こっていないことが分かる。このように、PMAのみならず化合物1dも、120分間のインキュベーションにおいて好中球に対し毒性を示さないことが確認された。 Furthermore, the toxicity of compound 1d to neutrophils was evaluated by estimating cell viability by trypan blue staining. That is, neutrophils (1.0 × 10 5 cells) were either placed in a glass test tube coated with human serum albumin under the conditions where both compound 1d (6.25 μM) and PMA (0.16 μM) were present. Incubation was carried out at 37 ° C. for 120 minutes in the presence of only one, as well as in the absence of either, and the cell viability after incubation relative to before incubation was measured. As a result, in the presence of neither 1d nor PMA, the cell viability after incubation was 98% compared to that before incubation. In contrast, the cell viability after incubation was 95% in the presence of 1 only, 93% in the presence of PMA alone, and 97% in the presence of both 1 and PMA. That is, it can be seen that almost no neutrophil death occurred under any condition. Thus, it was confirmed that not only PMA but also Compound 1d did not show toxicity to neutrophils in the 120-minute incubation.

上述の結果は、化合物1dから2dへの還元的脱保護がO2 -・により効果的に誘起されることをも示し、したがって、化合物1dが、PMA刺激好中球から放出されるO2 -・検出用新規蛍光プローブとして機能する上にインキュベーション中細胞に損傷を与えないことをも示した。このプローブおよびその同族体は、細胞由来O2 -・の測定を容易にし、ミトコンドリアのみならず、食細胞(phagocytes)や脈管細胞(vascular cells)により発現される酸化的ストレスの動的機能(dynamic functions)の解明にも役立つことが期待できる。 The above results also show that reductive deprotection from compound 1d to 2d is effectively induced by O 2 ·, so that compound 1d is released from PMA-stimulated neutrophils O 2 -It has been shown that it functions as a novel fluorescent probe for detection and does not damage cells during incubation. The probe and its homologues, cells derived with the O 2 - to facilitate measurement of,, not mitochondria only, dynamic capabilities of oxidative stress expressed by phagocytic cells (phagocytes) and vascular cells (vascular cells) ( It can be expected to help elucidate dynamic functions.

[4.その他の化合物についての試験]
化合物1dと同様に2, 4−ジニトロベンゼンスルホニル基を含む1a~1c、5aおよび6aについてスーパーオキサイド検出用蛍光プローブとしての性能を試験したところ、いずれもスーパーオキサイドにより脱保護され、各々対応する蛍光色素へ変換されることが明らかになった。さらに、2, 4−ジニトロベンゼンスルホニル基に代えて4−トリフルオロメチル−2−ニトロベンゼンスルホニル基を導入した3、4a、5bおよび6b、ならびに4−ニトロベンゼンスルホニル基を導入した4bも同様にスーパーオキサイドにより脱保護され、蛍光色素に変換されることも分かった。したがって、フェノール性色素と 2, 4−ジニトロベンゼンスルホニル基、4−トリフルオロメチル−2−ニトロベンゼンスルホニル基または4−ニトロベンゼンスルホニル基の組み合わせからなる化合物は、いずれも同様にスーパーオキサイド検出用蛍光プローブとして利用できると考えられる。例えば下記スキーム8のようにである。さらに、これらの組み合わせに限定されず、前記一般式(I)の範囲内で本発明の化合物を自由に設計し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用化合物を自在に設計開発できると期待できる。本発明の化合物の用途としては、例えば、スーパーオキサイドを用いた微少着色技術への応用等、多種多様な用途が考えられる。
[4. Test for other compounds]
As with compound 1d, 1a to 1c, 5a and 6a containing 2,4-dinitrobenzenesulfonyl group were tested for their performance as fluorescent probes for superoxide detection. It became clear that it was converted to a pigment. Further, 3, 4a, 5b and 6b introduced with 4-trifluoromethyl-2-nitrobenzenesulfonyl group instead of 2,4-dinitrobenzenesulfonyl group, and 4b introduced with 4-nitrobenzenesulfonyl group are also superoxide. It was also found that it was deprotected and converted to a fluorescent dye. Therefore, any compound consisting of a combination of a phenolic dye and 2,4-dinitrobenzenesulfonyl group, 4-trifluoromethyl-2-nitrobenzenesulfonyl group or 4-nitrobenzenesulfonyl group is also used as a fluorescent probe for superoxide detection. It is considered that it can be used. For example, as shown in Scheme 8 below. Furthermore, the present invention is not limited to these combinations, and it is suitable for the intended purpose by freely designing the compound of the present invention within the scope of the general formula (I) and utilizing the fluorescence mechanism developed by the present inventors. It can be expected that a compound for fluorescent probe having characteristics can be freely designed and developed. As the use of the compound of the present invention, for example, a wide variety of uses are conceivable, such as application to a micro coloring technique using superoxide.

Figure 0004441606
Figure 0004441606

本実施例では、実施例1で合成した化合物に加え、前記式4c〜4e、7および8a〜cで表されるスルホン酸エステル化合物を合成した。そして、これら化合物について、メルカプト化合物検出用蛍光プローブとしての機能性を試験した。蛍光強度測定は、特に示さない限り、JASCO社製 FP-750 spectrofluorometer(商品名)に、JASCO社製 ETC-272 Peltier thermostatted single cell holder(商品名)またはMolecular Devices社製 SpectraMax GeminiEM fluorescence plate reader(商品名)を装備して用い、測定した。それ以外の測定条件等は実施例1と同様である。   In this example, in addition to the compound synthesized in Example 1, sulfonic acid ester compounds represented by the formulas 4c to 4e, 7 and 8a to c were synthesized. These compounds were tested for functionality as a fluorescent probe for detecting a mercapto compound. Unless otherwise indicated, JASCO FP-750 spectrofluorometer (trade name), JASCO ETC-272 Peltier thermostatted single cell holder (trade name) or Molecular Devices SpectraMax GeminiEM fluorescence plate reader (product) Name) was used and measured. The other measurement conditions are the same as in Example 1.

[4cの合成]
まず、テトラフルオロフルオレセイン (2.0 g) と2−ニトロベンゼンスルホニルクロリド (1.1 eq) のジクロロメタン (20 mL) 懸濁液を調製した。次に、この懸濁液を0℃に冷却し、その温度で2,6−ルチジン (1.1 eq) を加えた。得られた混合液を室温で4時間撹拌した。その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。さらに、減圧下溶媒を留去し、得られ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)により精製して、目的の化合物4cを得た。以下にこの化合物の収量および機器分析値を示す。
[Synthesis of 4c]
First, a suspension of tetrafluorofluorescein (2.0 g) and 2-nitrobenzenesulfonyl chloride (1.1 eq) in dichloromethane (20 mL) was prepared. The suspension was then cooled to 0 ° C. and 2,6-lutidine (1.1 eq) was added at that temperature. The resulting mixture was stirred at room temperature for 4 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. Further, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting residue was purified by silica gel column chromatography (dichloromethane-acetone = 20: 1) to obtain the target compound 4c. The yield and instrumental analysis value of this compound are shown below.

4c: 0.66 g (22%) 暗黄色結晶. 融点. 234-246°C (酢酸エチル−ヘキサンから再結晶). 1H-NMR (270 MHz, [D]6DMSO, TMS): δ =11.33 (s, 1H, COOH), 8.27 (t, 3JH,H = 8.9 Hz, 2H; 芳香環), 8.17 (t, 3JH,H = 7.7 Hz, 1H; 芳香環), 8.05-7.97 (m, 2H; 芳香環), 7.85-7.73 (m, 2H; 芳香環), 7.43 (d, 3JH,H = 7.4 Hz, 1H, 芳香環), 7.02 (d, 3JH,F = 10.1 Hz, 1H; 芳香環), 6.59 (d, 3JH,F = 10.9 Hz, 2H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 3254 (OH, br), 1752 (CO, s), 1553 (NO2, s) cm-1. FAB HRMS 計算値 C26H12F4NO9S (MH+): 590.0169; 実測値: 590.0167. 4c: 0.66 g (22%) Dark yellow crystals. Melting point. 234-246 ° C (recrystallized from ethyl acetate-hexane). 1H-NMR (270 MHz, [D] 6 DMSO, TMS): δ = 11.33 (s , 1H, COOH), 8.27 (t, 3 J H, H = 8.9 Hz, 2H; aromatic ring), 8.17 (t, 3 J H, H = 7.7 Hz, 1H; aromatic ring), 8.05-7.97 (m, 2H; aromatic ring), 7.85-7.73 (m, 2H; aromatic ring), 7.43 (d, 3 J H, H = 7.4 Hz, 1H, aromatic ring), 7.02 (d, 3JH, F = 10.1 Hz, 1H; Aromatic ring), 6.59 (d, 3 J H, F = 10.9 Hz, 2H; aromatic ring). FTIR (KBr): ν = 3254 (OH, br), 1752 (CO, s), 1553 (NO 2 , s ) cm -1 .FAB HRMS calculated C 26 H 12 F 4 NO 9 S (MH +): 590.0169; Found: 590.0167.

[4dおよび4e の合成]
2−ニトロベンゼンスルホニルクロリドに代えて2−ニトロ−4−メトキシベンゼンスルホニルクロリドを用いる以外は4cの合成と同様にして4dを得た。さらに、2−ニトロベンゼンスルホニルクロリドに代えて4−ニトロ−2−メトキシベンゼンスルホニルクロリドを用いる以外は4cの合成と同様にして4eを得た。以下に、これらの収量および機器分析値を示す。
[Synthesis of 4d and 4e]
4d was obtained in the same manner as the synthesis of 4c except that 2-nitro-4-methoxybenzenesulfonyl chloride was used in place of 2-nitrobenzenesulfonyl chloride. Further, 4e was obtained in the same manner as in the synthesis of 4c except that 4-nitro-2-methoxybenzenesulfonyl chloride was used in place of 2-nitrobenzenesulfonyl chloride. The yields and instrumental analysis values are shown below.

4d: 0.46 g (15%) 暗橙色粉末. 融点. 111-125°C. 1H-NMR (270 MHz, CD3CN, TMS): δ = 8.07-8.01 (m, 2H; 芳香環), 7.79-7.68 (m, 2H; 芳香環), 7.36 (s, 2H; OH and 芳香環), 7.20-7.16 (m, 2H; 芳香環), 6.41 (dd, 3JH,F = 9.5, 3JH,H = 2.2 Hz, 1H; 芳香環), 6.34 (dd, 3JH,F = 10.2 Hz, 4JH,F = 2.0 Hz, 1H; 芳香環), 3.99 (s, 3H; OCH3). FTIR (KBr): ν = = 3227 (OH, br), 1755 (CO, s), 1552 (NO2, s) cm-1. 元素分析値 (%) 計算値 C26H11F4NO9S: C 52.98, H 1.88, N 2.38; 実測値: C 53.01, H 2.15, N 2.23. FAB HRMS 計算値 C27H14F4NO10S (MH+): 620.0275; 実測値: 620.0280.
4e: 0.52 g (17%) 暗橙色粉末. 融点. 127-144°C. 1H-NMR (270 MHz, CD3CN, TMS): δ = 8.10-8.05 (m, 2H; 芳香環), 7.95-7.90 (m, 2H; 芳香環), 7.79-7.68 (m, 2H; 芳香環), 7.18 (d, 3JH,H = 6.9 Hz,, 1H; 芳香環), 6.39 (dd, 3JH,F = 9.6, 3JH,H = 2.0 Hz, 1H; 芳香環), 6.33 (dd, 3JH,F = 10.3 Hz, 4JH,F = 1.9 Hz, 1H; 芳香環), 4.12 (s, 3H; OCH3). FTIR (KBr): ν = 3222 (OH, br), 1763 (CO, s), 1538 (NO2, s) cm-1. FAB HRMS 計算値 C27H14F4NO10S (MH+): 620.0275; 実測値: 620.0280.
4d: 0.46 g (15%) Dark orange powder. Melting point. 111-125 ° C. 1 H-NMR (270 MHz, CD 3 CN, TMS): δ = 8.07-8.01 (m, 2H; aromatic ring), 7.79 -7.68 (m, 2H; aromatic ring), 7.36 (s, 2H; OH and aromatic ring), 7.20-7.16 (m, 2H; aromatic ring), 6.41 (dd, 3 J H, F = 9.5, 3 J H , H = 2.2 Hz, 1H; aromatic ring), 6.34 (dd, 3 J H, F = 10.2 Hz, 4 J H, F = 2.0 Hz, 1H; aromatic ring), 3.99 (s, 3H; OCH 3 ). FTIR (KBr): ν = = 3227 (OH, br), 1755 (CO, s), 1552 (NO 2 , s) cm -1 . Elemental analysis (%) Calculated C 26 H 11 F 4 NO 9 S : C 52.98, H 1.88, N 2.38; found: C 53.01, H 2.15, N 2.23.FAB HRMS calculated C 27 H 14 F 4 NO 10 S (MH + ): 620.0275; found: 620.0280.
4e: 0.52 g (17%) Dark orange powder. Melting point. 127-144 ° C. 1H-NMR (270 MHz, CD 3 CN, TMS): δ = 8.10-8.05 (m, 2H; aromatic ring), 7.95- 7.90 (m, 2H; aromatic ring), 7.79-7.68 (m, 2H; aromatic ring), 7.18 (d, 3 J H, H = 6.9 Hz ,, 1H; aromatic ring), 6.39 (dd, 3 J H, F = 9.6, 3 J H, H = 2.0 Hz, 1H; aromatic ring), 6.33 (dd, 3 J H, F = 10.3 Hz, 4 J H, F = 1.9 Hz, 1H; aromatic ring), 4.12 (s , 3H; OCH 3) FTIR ( KBr):.. ν = 3222 (OH, br), 1763 (CO, s), 1538 (NO 2, s) cm -1 FAB HRMS calcd C 27 H 14 F 4 NO 10 S (MH + ): 620.0275; found: 620.0280.

[7の合成]
まず、4-メチル−7-ヒドロキシクマリン(4-methyl-7-hydroxycoumarin) (1.0 g) の 2ジクロロメタン (20 mL) 懸濁液を調製し、0℃に冷却し、その温度でトリエチルアミン (1.2 eq) を加えた。これを5 分間撹拌した後、2,4-ジニトロベンゼンスルホニルクロリド (1.2 eq) を更に加えた。得られた混合液を室温で 4~6 時間撹拌した。その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−アセトン=20:1)により精製して目的の化合物7を得た。以下にこの化合物の収量および機器分析値を示す。
[Synthesis of 7]
First, a suspension of 4-methyl-7-hydroxycoumarin (1.0 g) in 2 dichloromethane (20 mL) was prepared, cooled to 0 ° C., and triethylamine (1.2 eq) at that temperature. ) Was added. This was stirred for 5 minutes before 2,4-dinitrobenzenesulfonyl chloride (1.2 eq) was further added. The resulting mixture was stirred at room temperature for 4-6 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-acetone = 20: 1) to obtain the target compound 7. The yield and instrumental analysis value of this compound are shown below.

7: 2.2 g (95%) 白色針状晶. 融点.188-190°C (ベンゼンから再結晶). 1H-NMR (270 MHz, CDCl3, TMS): δ = 8.75 (d, 4JH,H = 2.0 Hz, 1H; 芳香環), 8.45 (dd, 3JH,H = 8.6 Hz, 4JH,H = 2.0 Hz, 1H; 芳香環), 8.16 (d, 3JH,H = 8.6 Hz, 1H; 芳香環), 7.75 (d, 3JH,H = 8.6 Hz, 1H; 芳香環), 7.21-7.16 (m, 2H; 芳香環), 6.31 (s, 1H; 芳香環), 2.41 (S, 3H; CH3). FTIR (KBr): ν = 1732 (CO, s), 1560 (NO2, s), 1537 (NO2, s) cm-1. FAB HRMS 計算値 C16H11N2O9S (MH+): 407.0185; 実測値: 407.0184. 7: 2.2 g (95%) white needles. Melting point. 188-190 ° C (recrystallized from benzene). 1 H-NMR (270 MHz, CDCl 3 , TMS): δ = 8.75 (d, 4 J H , H = 2.0 Hz, 1H; aromatic ring), 8.45 (dd, 3 J H, H = 8.6 Hz, 4 J H, H = 2.0 Hz, 1H; aromatic ring), 8.16 (d, 3 J H, H = 8.6 Hz, 1H; aromatic ring), 7.75 (d, 3 J H, H = 8.6 Hz, 1H; aromatic ring), 7.21-7.16 (m, 2H; aromatic ring), 6.31 (s, 1H; aromatic ring), 2.41 (S, 3H; CH 3 ). FTIR (KBr): ν = 1732 (CO, s), 1560 (NO 2 , s), 1537 (NO 2 , s) cm -1 . FAB HRMS calculated C 16 H 11 N 2 O 9 S (MH + ): 407.0185; found: 407.0184.

[8a〜c の合成]
4-メチル−7-ヒドロキシクマリンに代えて8a〜cの構造にそれぞれ対応するフルオレセイン(fluorescein)誘導体(1.0 g)を用いる以外は化合物7の合成と同様にして、化合物8a〜cをそれぞれ合成した。以下にこれらの化合物の収量および機器分析値を示す。
[Synthesis of 8a-c]
Compounds 8a-c were synthesized in the same manner as the synthesis of Compound 7, except that fluorescein derivatives (1.0 g) corresponding to the structures of 8a-c were used instead of 4-methyl-7-hydroxycoumarin, respectively. . The yield and instrumental analysis value of these compounds are shown below.

8a: 0.63 g (37%) 黄色固体. 融点. 125-147°C. 1H-NMR (270 MHz, CD3OD, TMS): δ 8.87 (d, 4JH,H = 2.8 Hz, 1H; 芳香環), 8.44 (dd, 3JH,H = 9.2 Hz, 4JH,H = 2.8 Hz, 1H; 芳香環), 8.03-7.98 (m, 1H; 芳香環), 7.81-7.69 (m, 2H; 芳香環), 7.33-7.16 (m, 3H; 芳香環), 6.90-6.81 (m, 2H; 芳香環), 6.69-6.55 (m, 3H; 芳香環). FTIR (KBr): ν = 3438 (OH, br) 1736 (CO, s), 1539 (NO2, s) cm-1. FAB HRMS 計算値 C26H15N2O11S (MH+): 563.0397; 実測値: 563.0396.
8b: 0.75 g (46%) 黄色固体. 融点. 131-156°C. 1H-NMR (270 MHz, CDCl3, TMS): δ 8.70 (s, 1H; 芳香環), 8.58 (d, 3JH,H = 8.4 Hz, 1H; 芳香環), 8.32 (d, 3JH,H = 8.4 Hz, 1H, 芳香環), 8.06 (d, 3JH,H = 6.8 Hz, 1H; 芳香環), 7.71-7.66 (m, 2H; 芳香環), 7.15 (d, 3JH,H = 6.8 Hz, 1H; 芳香環), 7.05 (s, 1H; 芳香環), 6.66 (s, 1H; 芳香環), 6.63 (s, 1H; 芳香環), 6.47 (s, 1H; 芳香環), 5.67 (s, 1H; OH), 2.06 (S, 6H; CH3 x 2). FTIR (KBr): ν = 3318 (OH, br), 1735 (CO, s), 1557 (NO2, s), 1542 (NO2, s) cm-1. FAB HRMS 計算値 C28H19N2O11S (MH+): 590.0710; 実測値: 599.0698.
8c: 0.62 g (38%) 黄色固体. 融点. 143-158°C (CHCl3から再結晶). 1H-NMR (270 MHz, CDCl3, TMS): δ 8.67 (d, 4JH,H = 2.1 Hz, 1H; 芳香環), 8.55 (dd, 3JH,H = 8.6 Hz, 4JH,H = 2.1 Hz, 1H; 芳香環), 8.25 (d, 3JH,H = 8.6 Hz, 1H, 芳香環), 8.01 (d, 3JH,H = 7.1 Hz, 1H; 芳香環), 7.72-7.60 (m, 2H; 芳香環), 7.16 (d, 3JH,H = 7.4 Hz, 1H; 芳香環), 6.73 (d, 3JH,H = 7.4 Hz, 1H; 芳香環), 6.60 (d, 3JH,H = 8.7 Hz, 1H; 芳香環), 6.55 (d, 3JH,H = 8.7 Hz, 1H; 芳香環), 6.48 (d, 3JH,H = 8.7 Hz, 1H; 芳香環), 5.50 (s, 1H; OH), 2.44 (S, 3H; CH3), 2.38 (S, 3H; CH3). FTIR (KBr): ν = 3266 (OH, br), 1735 (CO, s), 1558 (NO2, s), 1541 (NO2, s) cm-1. FAB HRMS 計算値 C28H19N2O11S (MH+): 590.0710; 実測値: 599.0705.
8a: 0.63 g (37%) yellow solid. Melting point. 125-147 ° C. 1 H-NMR (270 MHz, CD 3 OD, TMS): δ 8.87 (d, 4 J H, H = 2.8 Hz, 1H; Aromatic ring), 8.44 (dd, 3 J H, H = 9.2 Hz, 4 J H, H = 2.8 Hz, 1H; aromatic ring), 8.03-7.98 (m, 1H; aromatic ring), 7.81-7.69 (m, 2H; aromatic ring), 7.33-7.16 (m, 3H; aromatic ring), 6.90-6.81 (m, 2H; aromatic ring), 6.69-6.55 (m, 3H; aromatic ring). FTIR (KBr): ν = 3438 (OH, br) 1736 (CO, s), 1539 (NO 2 , s) cm -1 .FAB HRMS calculated C 26 H 15 N 2 O 11 S (MH + ): 563.0397; found: 563.0396.
8b: 0.75 g (46%) yellow solid. Melting point. 131-156 ° C. 1 H-NMR (270 MHz, CDCl 3 , TMS): δ 8.70 (s, 1H; aromatic ring), 8.58 (d, 3 J H, H = 8.4 Hz, 1H; aromatic ring), 8.32 (d, 3 J H, H = 8.4 Hz, 1H, aromatic ring), 8.06 (d, 3 J H, H = 6.8 Hz, 1H; aromatic ring) , 7.71-7.66 (m, 2H; aromatic ring), 7.15 (d, 3 J H, H = 6.8 Hz, 1H; aromatic ring), 7.05 (s, 1H; aromatic ring), 6.66 (s, 1H; aromatic ring ), 6.63 (s, 1H; aromatic ring), 6.47 (s, 1H; aromatic ring), 5.67 (s, 1H; OH), 2.06 (S, 6H; CH 3 x 2). FTIR (KBr): ν = 3318 (OH, br), 1735 (CO, s), 1557 (NO 2 , s), 1542 (NO 2 , s) cm -1 .FAB HRMS calculated C 28 H 19 N 2 O 11 S (MH + ) : 590.0710; Found: 599.0698.
8c: 0.62 g (38%) yellow solid. Melting point. 143-158 ° C (recrystallized from CHCl 3 ). 1 H-NMR (270 MHz, CDCl 3 , TMS): δ 8.67 (d, 4 J H, H = 2.1 Hz, 1H; aromatic ring), 8.55 (dd, 3 J H, H = 8.6 Hz, 4 J H, H = 2.1 Hz, 1H; aromatic ring), 8.25 (d, 3 J H, H = 8.6 Hz , 1H, aromatic ring), 8.01 (d, 3 J H, H = 7.1 Hz, 1H; aromatic ring), 7.72-7.60 (m, 2H; aromatic ring), 7.16 (d, 3 J H, H = 7.4 Hz , 1H; aromatic ring), 6.73 (d, 3 J H, H = 7.4 Hz, 1H; aromatic ring), 6.60 (d, 3 J H, H = 8.7 Hz, 1H; aromatic ring), 6.55 (d, 3 J H, H = 8.7 Hz, 1H; aromatic ring), 6.48 (d, 3 J H, H = 8.7 Hz, 1H; aromatic ring), 5.50 (s, 1H; OH), 2.44 (S, 3H; CH 3 .), 2.38 (S, 3H ; CH 3) FTIR (KBr): ν = 3266 (OH, br), 1735 (CO, s), 1558 (NO 2, s), 1541 (NO 2, s) cm - . 1 FAB HRMS calcd C 28 H 19 N 2 O 11 S (MH +): 590.0710; Found: 599.0705.

(メルカプト化合物応答型蛍光プローブとしての評価)
[1.メルカプト化合物に対する特異性]
化合物1d、5a、6a、7および8aについて、実施例1の[1−3.スーパーオキサイド選択性(2)]と同じ条件で、スーパーオキサイドおよびチオールの一種であるグルタチオン (glutathione, GSH)に対する反応性をそれぞれ試験した。図4に、その結果を示す。縦軸は蛍光強度であり、対照に対する%(% of control)で表している。図示の通り、1dはスーパーオキサイド選択性(特異性)に優れ、5a、6a、7および8aは、スーパーオキサイドに対する応答も示すもののメルカプト化合物選択性に優れていることが分かった。また、化合物8bおよび8cも、グルタチオンに対し高感度に応答することを確認した。これらのことから、フェノール性水酸基を有する蛍光性化合物である7−ヒドロキシクマリン、レゾルフィンおよびフルオレセインならびにそれらの誘導体のO−2,4−ジニトロベンゼンスルホニル化体は、グルタチオンやシステインなどのメルカプト化合物に対して短時間にかつ高感度に応答するプローブとして特に好ましいと思われる。さらに、5a、6a、7、8a、8bおよび8cについて、前記表1(実施例1の[1−3.スーパーオキサイド選択性(2)])に示した各化合物に対する応答を実施例1と同条件で試験した結果、全くと言って良いほど応答を示さなかった。すなわち、化合物5a、6a、7、8a、8bおよび8cは、H2O2やアミン等、メルカプト化合物以外の反応剤にほとんど応答しないことから、メルカプト化合物に対する選択性がきわめて高いことが分かった。
(Evaluation as a mercapto compound responsive fluorescent probe)
[1. Specificity for mercapto compounds]
For compounds 1d, 5a, 6a, 7 and 8a, [1-3. Under the same conditions as the superoxide selectivity (2)], the reactivity with glutathione (GSH), which is a kind of superoxide and thiol, was tested. FIG. 4 shows the result. The vertical axis represents the fluorescence intensity and is expressed in% of control. As shown in the figure, it was found that 1d was excellent in superoxide selectivity (specificity), and 5a, 6a, 7 and 8a were excellent in mercapto compound selectivity although they also showed a response to superoxide. In addition, it was confirmed that compounds 8b and 8c also responded to glutathione with high sensitivity. From these facts, 7-hydroxycoumarin, resorufin, and fluorescein, which are fluorescent compounds having a phenolic hydroxyl group, and O-2,4-dinitrobenzenesulfonylated derivatives of these derivatives are compared with mercapto compounds such as glutathione and cysteine. Therefore, it seems to be particularly preferable as a probe that responds with high sensitivity in a short time. Further, for 5a, 6a, 7, 8a, 8b and 8c, the response to each compound shown in Table 1 ([1-3. Superoxide selectivity (2)] of Example 1) is the same as that of Example 1. As a result of testing under the condition, it did not show a response at all. That is, it was found that the compounds 5a, 6a, 7, 8a, 8b, and 8c hardly respond to a reactive agent other than a mercapto compound such as H 2 O 2 or an amine, and thus the selectivity to the mercapto compound was extremely high.

[2. メルカプト化合物応答型蛍光プローブとしての評価]
次に、化合物6aおよび化合物8aについて、メルカプト化合物応答型蛍光プローブとしての性能を評価した。
[2. Evaluation as mercapto compound responsive fluorescent probe]
Next, the performance of the compound 6a and the compound 8a as a mercapto compound responsive fluorescent probe was evaluated.

チオールの一種であるグルタチオン (glutathione, GSH) および システイン(cysteine) を用い、化合物6aおよび8aの、メルカプト化合物に対する定量性等を評価した。すなわち、まず、化合物6aのEtOH 溶液 (10 mM) を調製し、それをさらに pH 7.4の HEPES緩衝液で 500 倍希釈し、化合物6aを含むプローブ溶液を調製した。次に、このプローブ溶液 200 μL および様々な濃度のグルタチオンまたはシステイン溶液(pH 7.4の HEPES緩衝液に溶かしたもの) 10 μL を96 穴マイクロプレートの各ウェルに加え、37°C で 10 分間放置して反応させた。さらに、化合物6aに代えて8aを用いる以外は同様にして8aを含むプローブ溶液を調製し、このプローブ溶液についても6aを含むプローブ溶液と同様にしてチオール溶液と反応させた。そして、反応後それぞれのウェルについて蛍光応答を測定した。測定は、6a の場合 λex = 383 nmおよび λem = 500 nm、8a の場合 λex = 483 nmおよび λem = 515 nmで行なった。なお、λex は励起波長を、λem は放射波長をそれぞれ示す。 Glutathione (GSH) and cysteine, which are thiols, were used to evaluate the quantitative properties of compounds 6a and 8a with respect to mercapto compounds. That is, first, an EtOH solution (10 mM) of compound 6a was prepared, which was further diluted 500-fold with a HEPES buffer solution of pH 7.4 to prepare a probe solution containing compound 6a. Next, add 200 μL of this probe solution and 10 μL of various concentrations of glutathione or cysteine solution (dissolved in HEPES buffer at pH 7.4) to each well of a 96-well microplate and leave at 37 ° C for 10 minutes. And reacted. Further, a probe solution containing 8a was prepared in the same manner except that 8a was used in place of compound 6a, and this probe solution was also reacted with a thiol solution in the same manner as the probe solution containing 6a. And after reaction, the fluorescence response was measured about each well. The measurement was performed at λ ex = 383 nm and λ em = 500 nm for 6a and at λ ex = 483 nm and λ em = 515 nm for 8a. Here, λ ex represents the excitation wavelength, and λ em represents the emission wavelength.

図5に、上記蛍光応答の測定結果を示す。図5(a)は6aについての、図5(b)は8aについての測定結果を示すグラフである。同図に示す通り、6a を用いた場合、GSH および cysteine の検出限界はどちらも 7 pmol であり、7 pmol ~ 1000 pmol の濃度範囲で良好な検量線が得られた。なお、GSHについては、傾き = 0.37 au / pmol、相関係数 (r) = 0.9998であり、cysteineについては、傾き = 0.66 au / pmol、r = 0.9995であった。一方、8a を用いた場合、GSH および cysteine の検出限界は各々 2 および 1 pmol であり、その検出限界から 1000 pmol の濃度範囲で良好な検量線が得られた。GSHについては傾き = 4.25 au / pmol、相関係数 (r) = 1.0000であり、cysteineについては傾き = 4.82 au / pmol、r = 0.9999であった。   FIG. 5 shows the measurement result of the fluorescence response. FIG. 5A is a graph showing the measurement results for 6a, and FIG. 5B is a graph showing the measurement results for 8a. As shown in the figure, when 6a was used, the detection limits of GSH and cysteine were both 7 pmol, and a good calibration curve was obtained in the concentration range of 7 pmol to 1000 pmol. For GSH, the slope = 0.37 au / pmol and the correlation coefficient (r) = 0.9998, and for cysteine, the slope = 0.66 au / pmol, r = 0.9995. On the other hand, when 8a was used, the detection limits of GSH and cysteine were 2 and 1 pmol, respectively, and a good calibration curve was obtained in the concentration range of 1000 pmol from the detection limit. For GSH, the slope = 4.25 au / pmol, correlation coefficient (r) = 1.0000, and for cysteine, the slope = 4.82 au / pmol, r = 0.9999.

これらの結果から、6a および 8a が、メルカプト化合物応答型蛍光プローブとして利用できることが示された。具体的には、前記相関係数 (r)の値から非常に優れた定量性を持つことが分かり、傾きの大きさから高い感度を有することが分かる。特に8aは感度が高かった。   From these results, it was shown that 6a and 8a can be used as mercapto compound-responsive fluorescent probes. Specifically, it can be seen from the value of the correlation coefficient (r) that the sample has very good quantitativeness, and the magnitude of the slope has high sensitivity. In particular, the sensitivity of 8a was high.

さらに、6a または 8aを含む蛍光プローブは、反応時間が非常に短くて済むことと、6a および 8a自体は蛍光性を持たず、反応で生成する色素のみが蛍光性を有するため反応の前後で試薬の分離操作が不必要であることが特徴的であった。   Furthermore, the fluorescent probe containing 6a or 8a has a very short reaction time, and 6a and 8a itself is not fluorescent, and only the dye produced in the reaction is fluorescent. It was characteristic that the separation operation was unnecessary.

さらに、上記の6a または 8aを含む蛍光プローブを、チオールに代えて水酸基やアミノ基などを含む他の求核剤を用いる以外は同様の条件で反応させたところ、まったく蛍光を示さないことが確認された。すなわち、これらの蛍光プローブは、水酸基やアミノ基等に応答せず、メルカプト化合物に対し高い特異性(選択性)を有することが分かった。   Furthermore, when the above fluorescent probe containing 6a or 8a was reacted under the same conditions except that another nucleophile containing a hydroxyl group or an amino group was used instead of thiol, no fluorescence was confirmed. It was done. That is, it was found that these fluorescent probes do not respond to hydroxyl groups, amino groups, etc., and have high specificity (selectivity) for mercapto compounds.

なお、化合物5a、7、8bおよび8cについても同様に試験を行ない、同様の結果を確認した。   Compounds 5a, 7, 8b and 8c were also tested in the same manner, and similar results were confirmed.

[3.アセチルコリンエステラーゼアッセイ]
下記スキーム9に示す通り、アセチルチオコリンを基質、アセチルコリンエステラーゼを酵素として酵素反応させるとメルカプト化合物(チオール)の一種であるチオコリンが生じる。このチオコリンを、例えば下記スキーム10のように本発明のスルホン酸エステル化合物により検出すれば、アセチルコリンエステラーゼ(acetyl cholinesterase, AChE)の活性が短時間で測定できると期待できる。なお、スキーム10は可能なメカニズムの一例を示すに過ぎず、本発明を限定するものではない。
[3. Acetylcholinesterase assay]
As shown in Scheme 9 below, an enzymatic reaction using acetylthiocholine as a substrate and acetylcholinesterase as an enzyme produces thiocholine, which is a kind of mercapto compound (thiol). If this thiocholine is detected by the sulfonate compound of the present invention as shown in the following scheme 10, for example, it can be expected that the activity of acetylcholinesterase (AChE) can be measured in a short time. Scheme 10 is merely an example of a possible mechanism and does not limit the present invention.

Figure 0004441606
Figure 0004441606

本発明者らは、実際に上記各化合物がアセチルコリンエステラーゼの活性測定に使用できることを確認した。化合物8aについて具体的な操作を以下に示す。すなわち、まず、化合物8aのEtOH 溶液 (10 mM) を調製し、それをさらに pH 7.4の HEPES緩衝液で 500 倍希釈し、化合物8aを含むプローブ溶液(20 μM)を調製した。一方、市販のアセチルチオコリンをpH 7.4のHEPES緩衝液に溶かした溶液(1 mM)を調製した。さらに、様々な濃度(活性量)のアセチルコリンエステラーゼ(AChE) 溶液(pH 7.4のHEPES緩衝液に溶かした溶液)を調製した。   The present inventors have confirmed that the above-mentioned compounds can actually be used for measuring the activity of acetylcholinesterase. Specific operations for Compound 8a are shown below. That is, first, an EtOH solution (10 mM) of compound 8a was prepared, which was further diluted 500-fold with a HEPES buffer of pH 7.4 to prepare a probe solution (20 μM) containing compound 8a. On the other hand, a solution (1 mM) in which commercially available acetylthiocholine was dissolved in HEPES buffer at pH 7.4 was prepared. Furthermore, various concentrations (activity amounts) of acetylcholinesterase (AChE) solutions (solutions dissolved in pH 7.4 HEPES buffer) were prepared.

次に、前記プローブ溶液200 μL、アセチルチオコリン溶液10 μL、および様々な濃度(活性量)のアセチルコリンエステラーゼ(AChE) 溶液10 μLを 96ウェルミクロプレートの各ウェルに加え、37°C で10分間酵素反応を行なった。その直後に、λex(励起波長)= 483 nmおよび λem(放射波長)= 515 nmで蛍光応答を測定した。図6に蛍光応答の測定結果を示す。同図において、横軸はAChE活性量(μU)であり、縦軸は蛍光強度(au)である。図示の通り、各ウェルについて得られた蛍光応答は AChE の活性量に対して良好な依存性を示した。さらに、0.1 μU ~ 0.5 μU の範囲では、AChE 活性と蛍光応答の間に良好な直線関係が観察された(傾き = 28.8 au / μU、r = 0.9998)。本 AChE アッセイは、バックグランド応答が小さいことに起因する感度の良さだけでなく、反応時間が 10 分と非常に短いことが特徴であった。 Next, 200 μL of the probe solution, 10 μL of acetylthiocholine solution, and 10 μL of acetylcholinesterase (AChE) solution of various concentrations (activity) are added to each well of a 96-well microplate and incubated at 37 ° C. for 10 minutes. Enzymatic reaction was performed. Immediately thereafter, the fluorescence response was measured at λ ex (excitation wavelength) = 483 nm and λ em (radiation wavelength) = 515 nm. FIG. 6 shows the measurement result of the fluorescence response. In the figure, the horizontal axis represents the amount of AChE activity (μU), and the vertical axis represents the fluorescence intensity (au). As shown in the figure, the fluorescence response obtained for each well showed a good dependence on the amount of AChE activity. Furthermore, in the range of 0.1 μU to 0.5 μU, a good linear relationship was observed between AChE activity and the fluorescence response (slope = 28.8 au / μU, r = 0.9998). This AChE assay was characterized not only by the sensitivity due to the small background response, but also by a very short reaction time of 10 minutes.

さらに、上記アッセイ法がAChE 阻害薬の活性測定にも活用できることを、良く知られている抗コリン薬であるネオスチグミン(neostigmine)およびピリドスチグミン(pyridostigmine)を用いて確認した。具体的な操作は以下の通りである。すなわち、まず、8aを含むプローブ溶液、アセチルチオコリン溶液、およびアセチルコリンエステラーゼ(AChE)溶液を上記と同様にして調製した。ただし、AChE溶液の濃度(活性量)は5 U/mLに固定した。一方、様々な濃度の ネオスチグミン溶液およびピリドスチグミン溶液 (いずれもpH 7.4 HEPES緩衝液に溶かしたもの)を調製した。そして、このプローブ溶液 (25 μM, 150 μL)、アセチルチオコリン溶液 (1 mM, 10 μL)、AChE溶液 (5 U/mL, 10 μL) および様々な濃度のネオスチグミン溶液またはピリドスチグミン溶液を、96ウェルミクロプレートの各ウェルに加え、37°C で 10 分間酵素反応を行なった後、各ウェルについて蛍光応答を測定した。測定は、λex(励起波長)= 483 nmおよび λem(放射波長)= 515 nmで行なった。そして、蛍光強度から阻害%値を算出し、阻害活性曲線を作成した。図7に、その阻害活性曲線を示す。横軸はネオスチグミンまたはピリドスチグミンの濃度(μmol)であり、縦軸は蛍光強度から算出した阻害%値である。 Furthermore, it was confirmed by using the well-known anticholinergic drugs neostigmine and pyridostigmine that the above assay method can also be used for measuring the activity of AChE inhibitors. The specific operation is as follows. That is, first, a probe solution containing 8a, an acetylthiocholine solution, and an acetylcholinesterase (AChE) solution were prepared in the same manner as described above. However, the concentration (activity) of the AChE solution was fixed at 5 U / mL. Meanwhile, various concentrations of neostigmine solution and pyridostigmine solution (both dissolved in pH 7.4 HEPES buffer) were prepared. The probe solution (25 μM, 150 μL), acetylthiocholine solution (1 mM, 10 μL), AChE solution (5 U / mL, 10 μL) and various concentrations of neostigmine solution or pyridostigmine solution in 96 wells In addition to each well of the microplate, an enzyme reaction was performed at 37 ° C for 10 minutes, and then the fluorescence response was measured for each well. Measurements were performed at λ ex (excitation wavelength) = 483 nm and λ em (radiation wavelength) = 515 nm. Then, the inhibition% value was calculated from the fluorescence intensity, and an inhibition activity curve was prepared. FIG. 7 shows the inhibitory activity curve. The horizontal axis represents the concentration (μmol) of neostigmine or pyridostigmine, and the vertical axis represents the% inhibition value calculated from the fluorescence intensity.

図7の阻害曲線からネオスチグミンおよびピリドスチグミンの IC50 値を見積もったところ、0.18 μM および 0.29 μM となった。これらの値は、ネオスチグミンおよびピリドスチグミンの IC50 値として周知の文献値と一致していないが、それは測定条件等が異なるためである。しかしながら、これら両抗コリン薬の IC50 値間の相対的な程度差は文献値と良い相関を示した。すなわち、化合物8aが、AChE阻害薬に対し精度の良い活性測定剤として使用可能であることが分かった。 When the IC 50 values of neostigmine and pyridostigmine were estimated from the inhibition curve of FIG. 7, they were 0.18 μM and 0.29 μM. These values do not agree with literature values known as IC 50 values for neostigmine and pyridostigmine because the measurement conditions and the like are different. However, the relative degree of difference between the IC 50 values of these anticholinergic drugs correlated well with the literature values. That is, it was found that compound 8a can be used as a highly accurate activity measuring agent for AChE inhibitors.

AChEアッセイやAChE阻害活性の測定は、AChEが関与する疾患、例えばアルツハイマー病等の診断や新薬候補化合物のスクリーニングに非常に重要である。特に、AChE阻害薬は、近年アルツハイマー病治療薬として注目を集めており、本発明のスルホン酸エステル化合物は、上記の試験結果によればAChE阻害薬のスクリーニングに大いに役立つことが期待できる。   The measurement of AChE assay and AChE inhibitory activity is very important for diagnosis of diseases involving AChE, such as Alzheimer's disease, and screening of new drug candidate compounds. In particular, AChE inhibitors have recently attracted attention as therapeutic agents for Alzheimer's disease, and the sulfonate compounds of the present invention can be expected to be very useful for screening AChE inhibitors according to the above test results.

[4.チオリン酸基応答型プローブとしての活用]
さらに、チオール(−SH基が炭素原子に結合した化合物)以外のメルカプト化合物に対する蛍光プローブとしての、本発明のスルホン酸エステル化合物の可能性を検討した。より具体的には、化合物5a、6a、7および8a〜8cが、アデノシン5'-[γ-チオ]三リン酸(adenosine 5'-[γ-thio]triphosphate, γ-S-ATP) やアデノシン一チオリン酸(adenosine monothiophosphate, S-AMP) が有するいわゆるチオリン酸基中のチオール基に対しても応答することを明らかにした。化合物8a〜8cおよびγ-S-ATP を用いた試験結果について以下に述べる。
[4. Utilization as a thiophosphate group-responsive probe]
Furthermore, the possibility of the sulfonate compound of the present invention as a fluorescent probe for mercapto compounds other than thiol (compound in which —SH group is bonded to a carbon atom) was examined. More specifically, compounds 5a, 6a, 7, and 8a-8c are converted to adenosine 5 '-[γ-thio] triphosphate (γ-S-ATP) or adenosine. It was clarified that it responds also to the thiol group in the so-called thiophosphate group which adenosine monothiophosphate (S-AMP) has. The test results using compounds 8a to 8c and γ-S-ATP are described below.

Figure 0004441606
Figure 0004441606

8aの溶液(20 μM, 200 μL) および様々な濃度の γ-S-ATP の溶液 (いずれもpH 7.4のイミダゾール緩衝液に溶かした溶液) を 96-穴マイクロプレートの各ウェルに加え、37°C で 180 分間反応を行なった後、各ウェルについて蛍光応答を測定した。測定は、λex(励起波長)= 483 nmおよび λem(放射波長)= 515 nmで行なった。図8にその結果を示す。図示の通り、反応後に観察された応答は、γ-S-ATP 濃度に対して良好な依存性を示した。また、検出限界は 5 pmolと、8aがγ-S-ATPに対して高感度であることを示した。また、8b および 8c において同様に試験を行なったところ、8aよりもさらに高感度にγ-S-ATP を検出できることも明らかになった。 Add 8a solution (20 μM, 200 μL) and various concentrations of γ-S-ATP solution (both in imidazole buffer at pH 7.4) to each well of a 96-well microplate and add 37 ° After a 180 minute reaction at C, the fluorescence response was measured for each well. Measurements were performed at λ ex (excitation wavelength) = 483 nm and λ em (radiation wavelength) = 515 nm. FIG. 8 shows the result. As shown, the response observed after the reaction showed a good dependence on the γ-S-ATP concentration. The detection limit was 5 pmol and 8a showed high sensitivity to γ-S-ATP. In addition, when the same test was performed on 8b and 8c, it was revealed that γ-S-ATP could be detected with higher sensitivity than 8a.

このように、チオリン酸基に対し8a〜8c が応答を示したことから、これらの化合物をメルカプト化合物応答型蛍光プローブを用いることにより、下記スキーム11および12に示す概念に基づいてキナーゼアッセイが構築できると期待される。実際に8aを用い、チオリン酸基の導入程度が異なるチオリン酸化タンパク質(シスメックス株式会社から提供)に対する蛍光応答を測定したところ、導入程度に応じた蛍光応答が得られた。   Thus, since 8a-8c showed a response to the thiophosphate group, a kinase assay was constructed based on the concept shown in the following schemes 11 and 12 by using a mercapto compound-responsive fluorescent probe for these compounds. It is expected to be possible. Actually, the fluorescence response to thiophosphorylated proteins (provided by Sysmex Corporation) with different degrees of introduction of thiophosphate groups was measured using 8a, and fluorescence responses corresponding to the degree of introduction were obtained.

Figure 0004441606
Figure 0004441606

上記スキーム11および12についてより具体的に説明すると以下の通りである。キナーゼは ATP 存在下タンパク質のチロシン残基等の水酸基をリン酸化する酵素であるが、ATP の代わりに γ-S-ATP を用いて本酵素反応を行なうとチオリン酸化されたタンパク質が生成する。このチオリン酸化タンパク質をチオール応答型蛍光プローブで検出すればキナーゼアッセイがおこなえる。このキナーゼアッセイを臨床診断に使用する時の実際の方法としては、例えば下記(1)および(2)の二通りが考えられる。   The schemes 11 and 12 will be described more specifically as follows. Kinase is an enzyme that phosphorylates hydroxyl groups such as tyrosine residues of proteins in the presence of ATP. However, when γ-S-ATP is used instead of ATP, a thiophosphorylated protein is produced. If this thiophosphorylated protein is detected with a thiol-responsive fluorescent probe, a kinase assay can be performed. For example, the following two methods (1) and (2) are conceivable as actual methods when this kinase assay is used for clinical diagnosis.

(1)キナーゼの特異的基質を固定化したマイクロプレートを用いる方法は、例えば下記(i)〜(v)の操作を順番に行なうことで実施できる。
(i)試料(血液または組織)からの分析対象キナーゼの抗体を用いた分離、すなわち免疫沈降(immunoprecipitation)
(ii)分離したキナーゼおよびγ-S-ATP による固定化基質のチオリン酸化、すなわちキナーゼによる酵素反応(enzyme reaction with kinase)
(iii)添加物の洗浄除去(wash-out)
(iv)チオリン酸基応答型プローブとの反応による発蛍光(fluorescing process)
(v)蛍光プレートリーダーによる検出(detection)
(2)キナーゼの特異的基質をブロッティングする方法は、例えば下記(i)〜(v)の操作を順番に行なうことで実施できる。
(i)試料(血液または組織)からの分析対象キナーゼの抗体を用いた分離、すなわち免疫沈降(immunoprecipitation)
(ii)分離したキナーゼおよびγ-S-ATP による基質のチオリン酸化、すなわちキナーゼによる酵素反応(enzyme reaction with kinase)
(iii)チオリン酸化された基質の分離とそのメンブレン(膜)上へのブロッティング(separation and blotting on a membrane)
(iv)チオリン酸基応答型プローブとの反応による発蛍光(fluorescing process)
(v)蛍光イメージアナライザーによる検出(detection)
上記(1)または(2)の方法によれば、特異的な抗体ならびに基質を用いることにより、様々な生命現象(細胞の分化、分裂および増殖、ならびに周期)に関する数多くのキナーゼの中から、ある特定のキナーゼを特異的に検出できると考えられる。従って、チオリン酸基応答型プローブは、キナーゼ活性量を測定するための研究用試薬としてだけでなく、癌診断等の臨床への応用も期待される。
(1) A method using a microplate on which a specific substrate for kinase is immobilized can be performed, for example, by sequentially performing the following operations (i) to (v).
(i) separation of the target kinase from the sample (blood or tissue) with the antibody, ie immunoprecipitation
(ii) Thiophosphorylation of immobilized substrate by isolated kinase and γ-S-ATP, ie, enzyme reaction with kinase
(iii) Additive wash-out
(iv) Fluorescing process by reaction with thiophosphate group-responsive probe
(v) Detection with a fluorescence plate reader
(2) A method for blotting a specific substrate of a kinase can be carried out, for example, by sequentially performing the following operations (i) to (v).
(i) separation of the target kinase from the sample (blood or tissue) with the antibody, ie immunoprecipitation
(ii) Thiophosphorylation of substrate by isolated kinase and γ-S-ATP, ie enzyme reaction with kinase
(iii) Separation of thiophosphorylated substrate and its blotting on a membrane
(iv) Fluorescing process by reaction with thiophosphate group-responsive probe
(v) Detection with a fluorescence image analyzer
According to the method of (1) or (2) above, by using specific antibodies and substrates, among various kinases relating to various life phenomena (cell differentiation, division and proliferation, and cycle), It is thought that a specific kinase can be specifically detected. Therefore, the thiophosphate group-responsive probe is expected not only as a research reagent for measuring the amount of kinase activity but also in clinical applications such as cancer diagnosis.

以上説明した通り、本実施例の結果から、本発明のアセチルAChE アッセイおよびキナーゼアッセイでは、環境に影響を及ぼす放射性同位体ラベルを用いることなく、簡便な測定が行なえることが分かった。具体的には、AChE アッセイでは、酵素反応と発蛍光反応を同時に行なうこともでき、キナーゼアッセイでは、酵素反応の後発蛍光反応を行なうという簡単な操作で測定することも可能であり、試薬として酵素基質とプローブのみを用いて測定することもできた。さらに、本発明のメルカプト化合物検出用蛍光プローブを用いる測定方法の検出感度は、前述の実施例の結果から、化学発光のそれに匹敵し得ると考えられる。   As described above, from the results of this Example, it was found that the acetyl AChE assay and kinase assay of the present invention can perform simple measurements without using radioisotope labels that affect the environment. Specifically, in the AChE assay, the enzyme reaction and the fluorescence reaction can be performed simultaneously, and in the kinase assay, the measurement can be performed by a simple operation of performing the fluorescence reaction after the enzyme reaction. It was also possible to measure using only the substrate and probe. Furthermore, the detection sensitivity of the measuring method using the fluorescent probe for detecting a mercapto compound according to the present invention is considered to be comparable to that of chemiluminescence from the results of the above-mentioned examples.

さらに、本発明のメルカプト化合物検出用プローブを用いたその他の酵素活性測定法も、酵素反応によりそれらの酵素基質からチオールが生成するように分子設計することで、簡単に構築できる。例えば下記スキーム13のようにである。このような利点を考慮すると、メルカプト化合物応答型蛍光プローブは、様々な酵素アッセイキットの構築に適した多様な機能を持つ試薬として期待できる。   Furthermore, other enzyme activity measurement methods using the mercapto compound detection probe of the present invention can be easily constructed by molecular design so that thiols are generated from these enzyme substrates by enzymatic reaction. For example, as shown in Scheme 13 below. Considering such advantages, the mercapto compound-responsive fluorescent probe can be expected as a reagent having various functions suitable for construction of various enzyme assay kits.

Figure 0004441606
Figure 0004441606

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、スーパーオキサイド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、活性酸素種やアセチルコリンエステラーゼ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。特に、メルカプト化合物検出用プローブは、アセチルコリンエステラーゼ活性の検出やカイネースアッセイへの利用を通じて、アルツハイマー病や癌等の治療薬のスクリーニング等に役立つことが期待できる。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 superoxide. 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 be increasingly used 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 therapeutic methods and drug discovery seeds for diseases associated with reactive oxygen species and acetylcholinesterase. In particular, a probe for detecting a mercapto compound can be expected to be useful for screening therapeutic agents such as Alzheimer's disease and cancer through detection of acetylcholinesterase activity and use in a kinase assay. 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.

化合物1dのスーパーオキサイド検出性能を示すグラフである。2 is a graph showing the superoxide detection performance of compound 1d. 化合物1dを細胞系に応用した試験結果を示すグラフである。2 is a graph showing test results of applying Compound 1d to a cell line. 化合物1dを細胞系に応用した試験結果を示すその他のグラフである。4 is another graph showing the test results of applying Compound 1d to a cell line. 化合物5a、7、6a、8aおよび1dのそれぞれについて、スーパーオキサイドまたはグルタチオンに対する特異性を示すグラフである。It is a graph which shows the specificity with respect to a superoxide or glutathione about each of compound 5a, 7, 6a, 8a, and 1d. グルタチオンおよびシステインに対する蛍光応答を示すグラフであり、図5(a)は化合物6aについての、図5(b)は化合物8aについての測定結果を示す。It is a graph which shows the fluorescence response with respect to glutathione and cysteine, FIG. 5 (a) shows the measurement result about the compound 6a, FIG.5 (b) shows the measurement result about the compound 8a. アセチルコリンエステラーゼ活性と化合物8aの蛍光応答との関係を示すグラフである。3 is a graph showing the relationship between acetylcholinesterase activity and the fluorescence response of compound 8a. 化合物8aによるネオスチグミンおよびピリドスチグミンのアセチルコリンエステラーゼ阻害活性測定結果を示すグラフである。3 is a graph showing measurement results of acetylcholinesterase inhibitory activity of neostigmine and pyridostigmine using compound 8a. 化合物8aのγ-S-ATPに対する蛍光応答を示すグラフである。4 is a graph showing a fluorescence response of compound 8a to γ-S-ATP.

Claims (14)

下記式1および3〜6のいずれかで表されるスルホン酸エステル化合物を含むスーパーオキサイド検出用蛍光プローブ。
Figure 0004441606
式1中、X1、X2、Y1およびY2は、それぞれ水素原子、メチル基またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良く、
式4、式5および式6中、R1は水素原子、ニトロ基、メチル基、クロロ基またはメトキシ基であり、R2は水素原子、ニトロ基、トリフルオロメチル基、メチル基、イソプロピル基、クロロ基またはメトキシ基であり、かつ、R1およびR2のうち少なくとも一方はニトロ基である。
The fluorescent probe for superoxide detection containing the sulfonate compound represented by either of following formula 1 and 3-6.
Figure 0004441606
In Formula 1, X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are each a hydrogen atom, a methyl group or a halogen, and may be the same or different,
In Formula 4, Formula 5 and Formula 6, R 1 is a hydrogen atom, nitro group, methyl group, chloro group or methoxy group, R 2 is a hydrogen atom, nitro group, trifluoromethyl group, methyl group, isopropyl group, It is a chloro group or a methoxy group, and at least one of R 1 and R 2 is a nitro group.
式1で表わされる化合物が、下記式1a〜1dで表わされる化合物であり、
式4で表わされる化合物が、下記式4a〜4eで表わされる化合物であり、
式5で表わされる化合物が、下記式5a〜5bで表わされる化合物であり、
式6で表わされる化合物が、下記式6a〜6bで表わされる化合物である請求項1に記載のスーパーオキサイド検出用蛍光プローブ。
Figure 0004441606
The compound represented by the formula 1 is a compound represented by the following formulas 1a to 1d,
The compound represented by the formula 4 is a compound represented by the following formulas 4a to 4e,
The compound represented by the formula 5 is a compound represented by the following formulas 5a to 5b,
The fluorescent probe for superoxide detection according to claim 1, wherein the compound represented by formula 6 is a compound represented by the following formulas 6a to 6b.
Figure 0004441606
バイオイメージングに用いる請求項1または2に記載のスーパーオキサイド検出用蛍光プローブ。   The fluorescent probe for detecting superoxide according to claim 1 or 2 used for bioimaging. ブロッティング(転写)を用いたアッセイ方法、スーパーオキサイドジスムターゼ定量方法、機能性食品または医薬のスーパーオキサイド消去能測定方法、臨床分析方法および医薬のスクリーニング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1または2に記載のスーパーオキサイド検出用蛍光プローブ。   Used in at least one method selected from the group consisting of an assay method using blotting (transcription), a superoxide dismutase quantification method, a superoxide elimination ability measurement method of a functional food or pharmaceutical, a clinical analysis method and a pharmaceutical screening method The fluorescent probe for detecting superoxide according to claim 1 or 2. 請求項1または2に記載のスーパーオキサイド検出用蛍光プローブを含む、ヒトまたは動物の体液中のスーパーオキサイドジスムターゼ濃度を測定するためのキットであり、
前記スーパーオキサイドジスムターゼ濃度測定においては、請求項1または2のいずれかに記載のスーパーオキサイド検出用蛍光プローブをスーパーオキサイド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、スーパーオキサイドジスムターゼを定量するキット。
A kit for measuring a superoxide dismutase concentration in a human or animal body fluid, comprising the fluorescent probe for detecting superoxide according to claim 1 or 2,
In the measurement of the superoxide dismutase concentration, the fluorescence response after reacting the fluorescent probe for detecting superoxide according to any one of claims 1 and 2 with superoxide is used as the body fluid of human or animal or the body fluid thereof. A kit for quantifying superoxide dismutase by comparing the presence and absence of the sample extracted from the sample.
下記式1および3〜6のいずれかで表されるスルホン酸エステル化合物を含むスーパーオキサイド検出用臨床分析用試薬。
Figure 0004441606
式1中、X1、X2、Y1およびY2は、それぞれ水素原子、メチル基またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良く、
式4、式5および式6中、R1は水素原子、ニトロ基、メチル基、クロロ基またはメトキシ基であり、R2は水素原子、ニトロ基、トリフルオロメチル基、メチル基、イソプロピル基、クロロ基またはメトキシ基であり、かつ、R1およびR2のうち少なくとも一方はニトロ基である。
A reagent for clinical analysis for superoxide detection, which comprises a sulfonate compound represented by any one of the following formulas 1 and 3-6.
Figure 0004441606
In Formula 1, X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are each a hydrogen atom, a methyl group or a halogen, and may be the same or different,
In Formula 4, Formula 5 and Formula 6, R 1 is a hydrogen atom, nitro group, methyl group, chloro group or methoxy group, R 2 is a hydrogen atom, nitro group, trifluoromethyl group, methyl group, isopropyl group, It is a chloro group or a methoxy group, and at least one of R 1 and R 2 is a nitro group.
下記式(i)〜(iv)のいずれかで表されるスルホン酸エステル化合物を含むメルカプト化合物検出用蛍光プローブ。
Figure 0004441606
式(i)〜(iv)中、
1、X2、Y1およびY2は、それぞれ水素原子、炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝アルキル基、またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良く、
3は炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝アルキル基、またはトリフルオロメチル基であり、
1およびR3は、それぞれ水素原子、ニトロ基、メチル基、クロロ基またはメトキシ基であり、同一でも異なっていても良く、
2およびR4は、それぞれ水素原子、ニトロ基、トリフルオロメチル基、メチル基、イソプロピル基、クロロ基またはメトキシ基であり、同一でも異なっていても良く、
かつ、R1およびR2のうち少なくとも一方はニトロ基であり、R3およびR4のうち少なくとも一方はニトロ基であり、式(iv)中、X3が炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝アルキル基である場合は、R1およびR2はいずれも水素原子以外の基である。
A fluorescent probe for detecting a mercapto compound comprising a sulfonate compound represented by any of the following formulas (i) to (iv).
Figure 0004441606
In formulas (i) to (iv),
X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are each a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or halogen, which may be the same or different,
X 3 is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a trifluoromethyl group,
R 1 and R 3 are each a hydrogen atom, a nitro group, a methyl group, a chloro group or a methoxy group, and may be the same or different;
R 2 and R 4 are each a hydrogen atom, a nitro group, a trifluoromethyl group, a methyl group, an isopropyl group, a chloro group or a methoxy group, and may be the same or different;
And at least one of R 1 and R 2 is a nitro group, and at least one of R 3 and R 4 is a nitro group, and in formula (iv), X 3 is a straight chain having 1 to 6 carbon atoms or In the case of a branched alkyl group, R 1 and R 2 are both groups other than hydrogen atoms.
式(i)で表わされる化合物が、下記式1または3で表わされ、
式(ii)で表わされる化合物が、下記式8で表わされ、
式(iii)で表わされる化合物が、下記式5で表わされ、
式(iv)で表わされる化合物が、下記式6または7で表わされる
請求項7に記載の蛍光プローブ。
Figure 0004441606
式1および8中、X1、X2、Y1およびY2は、それぞれ水素原子、メチル基またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良く、
式5および6中、R1は水素原子、ニトロ基、メチル基、クロロ基またはメトキシ基であり、R2は水素原子、ニトロ基、トリフルオロメチル基、メチル基、イソプロピル基、クロロ基またはメトキシ基であり、かつ、R1およびR2のうち少なくとも一方はニトロ基である。
The compound represented by the formula (i) is represented by the following formula 1 or 3,
The compound represented by the formula (ii) is represented by the following formula 8,
The compound represented by the formula (iii) is represented by the following formula 5,
The fluorescent probe according to claim 7, wherein the compound represented by the formula (iv) is represented by the following formula 6 or 7.
Figure 0004441606
In formulas 1 and 8, X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are each a hydrogen atom, a methyl group or a halogen, which may be the same or different,
In formulas 5 and 6, R 1 is a hydrogen atom, nitro group, methyl group, chloro group or methoxy group, and R 2 is a hydrogen atom, nitro group, trifluoromethyl group, methyl group, isopropyl group, chloro group or methoxy group And at least one of R 1 and R 2 is a nitro group.
式1で表わされる化合物が、下記式1a〜1dで表わされる化合物であり、
式5で表わされる化合物が、下記式5a〜5bで表わされる化合物であり、
式6で表わされる化合物が、下記式6a〜6bで表わされる化合物であり、

式8で表わされる化合物が、下記式8a〜8cで表わされる化合物である請求項8に記載のメルカプト化合物検出用蛍光プローブ。
Figure 0004441606
The compound represented by the formula 1 is a compound represented by the following formulas 1a to 1d,
The compound represented by the formula 5 is a compound represented by the following formulas 5a to 5b,
The compound represented by the formula 6 is a compound represented by the following formulas 6a to 6b,

The fluorescent probe for detecting a mercapto compound according to claim 8, wherein the compound represented by the formula 8 is a compound represented by the following formulas 8a to 8c.
Figure 0004441606
バイオイメージングに用いる請求項7〜9のいずれかに記載のメルカプト化合物検出用蛍光プローブ。   The fluorescent probe for detecting a mercapto compound according to any one of claims 7 to 9, which is used for bioimaging. キナーゼアッセイ方法、アセチルコリンエステラーゼアッセイ方法、ブロッティング(転写)を用いたアッセイ方法、臨床分析方法および医薬のスクリーニング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7〜9のいずれかに記載のメルカプト化合物検出用蛍光プローブ。   The method according to any one of claims 7 to 9, which is used in at least one method selected from the group consisting of a kinase assay method, an acetylcholinesterase assay method, an assay method using blotting (transcription), a clinical analysis method, and a pharmaceutical screening method. A fluorescent probe for detecting a mercapto compound according to 1. 下記式(i)〜(iv)のいずれかで表されるスルホン酸エステル化合物を含むメルカプト化合物検出用臨床分析用試薬。
Figure 0004441606
式(i)〜(iv)中、
1、X2、Y1およびY2は、それぞれ水素原子、炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝アルキル基、またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良く、
3は炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝アルキル基、またはトリフルオロメチル基であり、
1およびR3は、それぞれ水素原子、ニトロ基、メチル基、クロロ基またはメトキシ基であり、同一でも異なっていても良く、
2およびR4は、それぞれ水素原子、ニトロ基、トリフルオロメチル基、メチル基、イソプロピル基、クロロ基またはメトキシ基であり、同一でも異なっていても良く、
かつ、R1およびR2のうち少なくとも一方はニトロ基であり、R3およびR4のうち少なくとも一方はニトロ基であり、式(iv)中、X3が炭素数1〜6の直鎖もしくは分枝アルキル基である場合は、R1およびR2はいずれも水素原子以外の基である。
A reagent for clinical analysis for detecting a mercapto compound comprising a sulfonate compound represented by any of the following formulas (i) to (iv).
Figure 0004441606
In formulas (i) to (iv),
X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are each a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or halogen, which may be the same or different,
X 3 is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a trifluoromethyl group,
R 1 and R 3 are each a hydrogen atom, a nitro group, a methyl group, a chloro group or a methoxy group, and may be the same or different;
R 2 and R 4 are each a hydrogen atom, a nitro group, a trifluoromethyl group, a methyl group, an isopropyl group, a chloro group or a methoxy group, and may be the same or different;
And at least one of R 1 and R 2 is a nitro group, and at least one of R 3 and R 4 is a nitro group, and in formula (iv), X 3 is a straight chain having 1 to 6 carbon atoms or In the case of a branched alkyl group, R 1 and R 2 are both groups other than hydrogen atoms.
下記式1、3〜5および8のいずれかで表わされるスルホン酸エステル化合物。
Figure 0004441606
式1および8中、X1、X2、Y1およびY2は、それぞれ水素原子、メチル基またはハロゲンであり、同一でも異なっていても良く、
式4および式5中、R1は水素原子、ニトロ基、メチル基、クロロ基またはメトキシ基であり、R2は水素原子、ニトロ基、トリフルオロメチル基、メチル基、イソプロピル基、クロロ基またはメトキシ基であり、かつ、R1およびR2のうち少なくとも一方はニトロ基である。
A sulfonic acid ester compound represented by any one of the following formulas 1, 3 to 5 and 8.
Figure 0004441606
In formulas 1 and 8, X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are each a hydrogen atom, a methyl group or a halogen, which may be the same or different,
In Formula 4 and Formula 5, R 1 is a hydrogen atom, nitro group, methyl group, chloro group or methoxy group, and R 2 is a hydrogen atom, nitro group, trifluoromethyl group, methyl group, isopropyl group, chloro group or It is a methoxy group, and at least one of R 1 and R 2 is a nitro group.
式1で表わされる化合物が、下記式1a〜1dで表わされる化合物であり、
式4で表わされる化合物が、下記式4a〜4eで表わされる化合物であり、
式5で表わされる化合物が、下記式5a〜5bで表わされる化合物であり、
式8で表わされる化合物が、下記式8a〜8cで表わされる化合物である請求項13に記載のスルホン酸エステル化合物。
Figure 0004441606
The compound represented by the formula 1 is a compound represented by the following formulas 1a to 1d,
The compound represented by the formula 4 is a compound represented by the following formulas 4a to 4e,
The compound represented by the formula 5 is a compound represented by the following formulas 5a to 5b,
The sulfonic acid ester compound according to claim 13, wherein the compound represented by the formula 8 is a compound represented by the following formulas 8a to 8c.
Figure 0004441606
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