JP6231503B2 - pHセンサー - Google Patents
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Description
本出願は、米国特許仮出願第61/608,805号、2012年3月9日出願の優先権を主張し、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。
本明細書で使用されるとき、用語「最大蛍光」は、任意の特定の蛍光剤の(例えば、特定のアッセイ、特定の条件下、特定の環境などにおける)ピーク蛍光強度を意味する。
を含み、式中、各Rは、独立して、炭素が1〜20個のアルキル基(例えば、直鎖、分岐鎖、環状、もしくはこれらの組み合わせ)、置換アルキル基(例えば、CH2COCH2COOH)、または末端置換アルキル基(例えば、(CH2)4SO3 -)を含み、R1は、アルキル基、アリール基、置換アルキルまたはアリール基、任意の適切な官能基(例えば、OH、SH、リガンド、NH(CH2O)u(CH2)v−ハロゲン(ここで、u=0〜10であり、v=0〜10である)など)を含む。
幾つかの実施形態において、組成物、方法、および/またはアッセイを評価、定量化、検出、および/またはモニターする系、装置、または器機が提供される。幾つかの実施形態において、系、装置、および/または器機は、センサーにより発光される蛍光の量またはその変化を検出、定量化、またはモニターするために提供される。幾つかの実施形態において、検出、定量化、および/またはモニタリングは、1つ以上の分光光度計、蛍光光度計、照度計、光電子増倍管、フォトダイオード、比濁計、光子計数器、電極、電流計、電圧計、容量センサー、フローサイトメーター、CCDなどを含む装置、系、または器機により提供される。幾つかの実施形態において、方法およびアッセイは蛍光検出を化学的(例えば、pHの変化)および/または生物学的(例えば、エンドサイトーシス、細胞内輸送、病原性などの)現象と相関させるために提供される。幾つかの実施形態において、センサー剤の検出に適した装置が選択され、および/または提供される。
実施例1
pHセンサー剤の蛍光
実験は、本発明の実施形態を開発する際に、例示的なpHセンサー剤PBI−4453およびPBI−4479の蛍光特性を決定するために実施した(図1を参照すること)。蛍光励起および発光強度を一連の波長により測定した(図2を参照すること)。化合物PBI−4453は、541nmの最大励起および571nmの最大発光を示す(図2Aを参照すること)。化合物PBI−4479は、534nmの最大励起および562nmの最大発光を示す(図2Bを参照すること)。蛍光検出は、一連のpH値において実施した(図3を参照すること)。化合物PBI−4453は、約5.84のpKaを有し、pH4.15以下で約5.84の最大蛍光強度を示し、pH7.53以上で最大蛍光損失の約5%以下を示す(図3Aを参照すること)。化合物PBI−4479は、約6.1のpKaを有し、pH3以下で約6.1の最大蛍光強度を示し、pH8以上で最大蛍光損失の約1%以下を示す(図3Bを参照すること)。
安定性
PBI−4479をDMSOにより2mMに溶解して、およそ2.33mg/mLにした。2mM溶液の350uLのアリコートを、光から遮蔽して−20℃、4℃、および室温で保存した。安定性は、溶液を調製し、保存したときから0日目、1日目、1週間目、1か月目、4か月目、および6か月目に蛍光発光強度を測定し、HPLC純度を試験することによって確立した。蛍光測定では、それぞれのアリコートを4mLの0.1Mリン酸ナトリウムpH4.0に希釈し(1uL)、4.5mLのプラスチックキュベットに直接入れて、バイアルを逆さにして混合した。562nmの最大発光ピークを、1.5nmのスリット幅で532nmの励起を使用するHoribaJobinYvonフルオロメーターの使用により得た。HPLC測定では、それぞれのアリコートを0.1Mリン酸ナトリウムpH4.0で1mMに希釈し、2uLを試験した。それぞれのアリコートの純度を、四要素ポンプおよびダイオードアレイ検出器を備えたAgilent 1100液体クロマトグラフィー系の使用により試験した。ダイオードアレイ検出器を254nmおよび532nmに設定した。溶出を、水中0.1%のTFAを含有する移動相(A)およびHPLC等級アセトにトリルを含有する移動相(B)の使用により実施した。Phenomenex Synergi MAX−RPカラム(50×4.6mm、2.6μm)を使用して、クロマトグラフィーを実施した。HPLCは以下のように実施した。3%〜60%の移動相(B)の勾配を3.60分間実施し、60%の移動相(B)を1分間保持し、6分間で100%の移動相(B)まで傾斜させ、100%の移動相(B)を2分間更に保持し、次に1.5分間かけて3%の移動相(B)に戻る。カラムには、出発条件に再平衡するまで2.5分間かけた。これらの条件下において、生成物はおよそ3.7分で溶出する。生成物の純度(面積率)を254nmおよび532nmで報告した。
毒性
色素PBI−4479およびPBI−4453の毒性をU2OS細胞において試験した。細胞を、96ウエルプレート中のMcCoy 5A培地+10%FBSに20,000細胞/ウエルで平板培養した。次に化合物をMcCoy 5A培地+10%FBSで2倍に段階的に希釈して、10×の作業溶液にした。10ulの作業溶液を細胞に加えて、0nM〜20uMの最終濃度にした。次に処理細胞を37℃、5%CO2で一晩インキュベートした。毒性は、製造会社のプロコールに従ってPromegaのCELLTITER−GLO発光細胞生存率アッセイを使用した試験した。24時間にわたって多用な濃度の化合物には毒性が見られなかった(図9を参照すること)。
浸透性および特異性
実験は、本発明の実施形態を開発する際に、pHセンサーの浸透性および特異性を決定するために実施した。U2−OS細胞(特異性のため)およびU2−OS NLS細胞(核局在化配列(NLS)によりHaloTagタンパク質を安定して発現するU2−OS細胞、浸透性のため)を、PBI−4479センサーにより試験した。細胞を、LTIIチャンバースライド上の200ulのMcCoy 5A培地+10%FBS(「完全培地」)に40,000細胞/ウエルで平板培養した。次に細胞を37℃、5%CO2で一晩インキュベートした。次に細胞をPBI−4479により0〜20uMで1時間パルスした。次に培地を細胞から取り除き、McCoy 5A培地+10%FBS中の1uMのオレゴングリーンにより15分間追跡し、続いて完全培地による5分間の洗浄を3回行った。次に細胞をOlympus FV500により画像化した。結果は、PBI−4479が浸透性であり、U2−OS細胞において安定して発現しているHaloTag−NLSを標識しないことを実証している(図10を参照すること)。更にPBI−4479は、非特異的に野生型U2−OS細胞に結合しない、または野生型U2−OS細胞を標識しない(図11を参照すること)。
GPCRおよび非GPCR内部移行
実験は、本発明の実施形態を開発する際に、内部移行/エンドサイトーシスを検出およびモニターするために実施した。IL6シグナル配列を含有するHaloTag(HT7)−受容体融合タンパク質を(一時的または安定的に)発現するU2−OS細胞を使用した。以下のHT7−受容体融合タンパク質が、U2−OS細胞において発現した。IL6−HT7−β2AR(β2アドレナリン受容体、NM_000024.3)、IL6−HT7−EDG1(内皮分化増殖遺伝子1、NM_001400)、IL6−HT7−DOR1(δ−オピオイド受容体、NM_000911)、およびIL6−HT7−EGFR(上皮増殖因子受容体、AB528482)。細胞を、ウエル中の完全培地において2×105細胞/mLで平板培養した。次に細胞を37℃、5%CO2で一晩インキュベートした。次に培地を、0.5%炭ストリップFBS(Hyclone)を有する200ulのMcCoy 5A培地に代えて、37℃、5%CO2で約1時間インキュベートした。次に細胞を、1uMのセンサーPBI−4479により標識し、37℃、5%CO2で10分間インキュベートした。次に細胞を200ulの完全培地により3回洗浄して、あらゆる非結合センサーを除去した。次に細胞を、対応する作動薬(IL6−HT7−β2ARには1uMのイソプロテレノール、IL6−HT7−EDG1には1uMのS1P、IL6−HT7−DOR1には1uMのSNC80、およびIL6−HT7−EGFRには1ng/mLのrhEGF)により刺激し、Olympus FV500により5分毎に1時間かけて画像化した。実験は、多様な受容体(例えば、Gタンパク質共役受容体およびチロシンキナーゼ受容体、図12〜15を参照すること)の内部移行を検出する、および輸送をモニターするpHセンサーの能力を実証し、落射蛍光(共焦点検出に限定されない検出)を使用して、pHセンサーの内部移行を検出する、および輸送をモニターすることができることを実証している(図16を参照すること)。
内部移行の阻止
実験は、本発明の実施形態を開発する際に、内部移行/エンドサイトーシスの阻止を検出およびモニターする、本明細書に記載されているpHセンサーの能力を実証するために実施した。
内部移行の回復
実験は、本発明の実施形態を開発する際に、内部移行をモニターおよび検出するpHセンサーの能力を更に実証するために実施した。そのような実験では、HaloTag−EDG1の阻止された内部移行が回復した。HaloTag−EDG1融合タンパク質を安定して発現するU2−OS細胞を、上記に記載されたように平板培養した。一晩インキュベートした後、細胞を、HaloTag pHセンサー(PBI−4479)および80uMのDYNASORE(Sigma)により同時に標識した。対照細胞は、HaloTag pHセンサーで標識したが、DYNASOREでは処理しなかった。次に細胞を1uMのS1Pで刺激し、画像化した(図17のT=0)。この時点では、DYNASOREは、HaloTag−EDG1のダイナミン依存性内部移行/エンドサイトーシスを防止する。次にDYNASOREを、McCoy 5A培地+10%FBSにより5分間、3回洗浄して除去し、培地を、1uMのS1Pを含有する完全培地に代えた。細胞を60分間インキュベートし、前記に記載されたように画像化した。HaloTag−EDG1の内部移行は、pHセンサーで検出およびモニターされたように、回復した(図19を参照すること)。
例示的なpHセンサー剤よび前駆体分子
多様なpHセンサーおよび前駆体分子が、本発明の実施形態の開発の際に生成された(図20を参照すること)。)。そのようなセンサー剤および前駆体の例の構造および合成手順が、下記に提供される。これらの分子は、例であることが意図され、本発明の範囲を限定するものとして見なされるべきではない。
圧力管において、3′,6′−ジヨード−ローダミン(5′,6′)カルボン酸(50.0mg、0.084mmol)、1−メチル−ピペラジン(33.5mg、0.334mmol)、カリウムtert−ブトキシド(18.8mg、0.167mmol)、Cul(15.9mg、0.083mmol)、および22,2,2−トリフルオロエタノール(5ml)を油浴により110℃で11日間加熱した。揮発物を減圧下で除去し、残渣を1:1:0.1のACN/水/TFAに取った。固体を濾過し、粗混合物をRP−HPLCに付し、濃縮すると、橙色の固体(29.0mg、64.2%)を得た。
DMF(3ml)中の3′,6′−ビス(4−メチルピペラジン−1−イル)−ローダミン(5,6)−カルボン酸(29.0mg、0.053mmol)に、O−(Nスクシンイミジル)−N,N,N′,N′−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(19.4mg、0.0644mmol)、およびジイソプロピルエチルアミン(46.7Ill、0.268mmol)を加えた。反応混合物を、CH2Cl2(46.7l、0.268mmol)およびジイソプロピルエチルアミン(160.9μl、0.064mmol)中の0.4M溶液として、24−クロロ−3,6,9,12,15,18−ヘキサオキサテトラコサン−1−アミン−HClを加える前に、3時間撹拌した。反応を一晩撹拌し、揮発物を減圧下で除去して、暗色の固体を得て、それを1:1:0.01のACN/水/TFAに溶解し、RP−HPLCHPLCHPLCクロマトグラフィーに付して、生成物を赤色の固体として得た。MS(ESI) m/z C49H68ClN5O10(M+H+)に対する計算値921.5、実測値922.6。
クロロベンゼン(10mL)中のブタンスルトン(1.15ml、11.28mmol)および1−Boc−ピペラジン(2.0g、10.74mmol)を110℃で一晩加熱して、黄色の沈殿物を得た。混合物を室温に冷却し、溶媒をデカントし、ジエチルエーテルを、激しく撹拌しながら30分間かけて加えた。得られた懸濁液を濾過して、生成物(3.2g、92.4%)を黄色の固体として得た。1H−NMR(300MHz,DMSO)δ4.01(t,9.1Hz,2H)、3.45(t,11.8Hz,1H)、3.10(m,4H)、2.94(m,2H)、1.75(m,2H)、1.62(m,2H)、1.41(s,1H);MS(ESI) m/z C13H25N2O5S(M−H+)に対する計算値321.2、実測値321.2。
CH3OH(15mL)および濃HCl(1.5mL)中の4−(4−(tert−ブトキシカルボニル)ピペラジン−1−イル)ブタン−l−スルホン酸(1.0g、3.10mmol)を3時間撹拌した。揮発物を減圧下で除去し、得られた黄色の固体を高真空下で一晩乾燥した。1H−NMR(300MHz,DMSO)δ3.67(m,br,8H)、3.61(t,7.2Hz,2H)、3.00(t,7.2Hz,2H)、2.00−1.83(m,4H);MS(ESI) m/z 8H19N2O3S(M+H+)に対する計算値223.1、実測値223.1。
3′,6′−ジヨードローダミン(5′,6′)カルボン酸(50.0mg、0.084mmol)、4−(ピペラジン−1−イル)ブタン−l−スルホン酸−HCl(43.3mg、0.168mmol)、カリウム−tert−ブトキシド(46.9mg、0.418mmol)、およびCuI(31.8mg、0.168)を圧力管に投入し、2,2,2−トリフルオロエタノール(3mL)を加えた。管に蓋をして、油浴により110℃で10日間加熱した。溶媒を減圧下で除去し、粗物質を30mlの水に懸濁し、10分間撹拌し、遠心分離した。母液をデカントし、濾過し、濃縮して15mLにし、RP−HPLCに付して、生成物(6.5mg、9.5%)を赤色の固体として得た。MS(ESI) m/z C37H45N4O11S2(M+H+)に対する計算値785.3、実測値785.5。
PBI−4474(6.5mg、0.008mmol)、O−(N−スクシンイミジル)−N,N,N′,N′−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(3.0mg、0.009mmol)、およびジイソプロピルエチルアミン(7.21μl、0.041mmol)を、DMF(1ml)中で1時間撹拌した。溶液に、CH2Cl2(46.7μl、0.268mmol)中の0.4M溶液として、24−クロロ−3,6,9,12,15,18−ヘキサオキサテトラコサン−1−アミン−HClを加え、1時間撹拌した。揮発物を減圧下で除去し、残渣を水に溶解し、RP−HPLCHPLCに付して、生成物(9.6mg、96.4%)を赤色の固体として得た。MS(ESI) m/z C55H81ClN5O16S2(M+H+)に対する計算値1166.5、実測値1166.5。
1mlのDMF中のPBI−4474(15.0mg、0.019mmol)、O−(N−スクシンイミジル)−N,N,N′,N′−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(6.9mg、0.023mmol)、およびジイソプロピルエチルアミン(16.6μl、0.095mmol)を、2時間撹拌した。揮発物を減圧下で除去して、赤色の膜を得て、それを0.1Mのリン酸緩衝液に溶解した。リン酸溶液に、10,000NWのアミノデキストラン(33mg)を加え、混合物を暗黒下で一晩撹拌した。得られた粗物質をサイズ排除クロマトグラフィー(Sephadex(登録商標)G−50、H20溶出剤)により精製して、生成物を、凍結乾燥の後に赤色の固体として得た。
磁気撹拌バーを備えた圧力管中の3′−(ジメチルアミノ)−6′−ヨード−3−オキソ−3H−スピロ[イソベンゾフラン−1,9′−キサンテン]−5,6−カルボン酸(29mg、57μmol)、N−メチルピペラジン(11.3mg、113μmol)、ヨウ化銅(I)(5.4mg、28μmol)、およびナトリウムtert−ブトキシド(5.4mg、57μmol))の混合物に、2mLの2,2,2−トリフルオロエタノールを加えた。容器を密閉し、撹拌しながら、油浴により120℃で一晩(約16時間)加熱した。この時間の後、反応物を油浴から取り出し、開放する前に室温に冷却した。約2mlの水を加え、得られたスラリーを遠心分離した。上澄みを分取HPLCに付し、適切な画分を蒸発させると、赤色の固体(12mg、PBI−44%)を生じた。MS(ESI) m/z C28H28N3O5 +(M+)に対する計算値486.20。実測値486。Ex/Em 545/572nm。
磁気撹拌バーを備えた圧力管中の12−ヨード−3′−オキソ−1,2,3,5,6,7−ヘキサヒドロ−3′H−スピロ[クロメノ[2,3−f]ピリド[3,2,1−ij]キノリン−9,1′−イソベンゾフラン]−6′−カルボン酸(21mg、37μmol)、N−メチルピペラジン(7.4mg、74μmol)、ヨウ化銅(I)(3.5mg、19μmol)、およびナトリウムtert−ブトキシド(3.6mg、37μmol))の混合物に、2mLの2,2,2−トリフルオロエタノールを加えた。容器を密閉し、撹拌しながら、油浴により120℃で一晩(約16時間)加熱した。この時間の後、反応物を油浴から取り出し、開放する前に室温に冷却した。約2mlの水を加え、得られたスラリーを遠心分離した。上澄みを分取HPLCに付し、適切な画分を蒸発させると、赤色の固体(15mg、75%)を生じた。MS(ESI) m/z C32H32N3O5 +(M+)に対する計算値538.2、実測値538.3。Ex/Em 559/586nm。
3−(((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)メチル)安息香酸(0.5g、1.99mmol)、O−(N−スクシンイミジル)−N,N,N′,N′−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(718.8mg、2.39mmol)、およびN,N−ジイソプロピルエチルアミン(1.04mL、6.0mmol)を、無水DMFに溶解し、1時間撹拌した。反応混合物を酢酸エチルに希釈し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して、白色の固体を得て、それをヘプタンで粉砕し、高真空下で乾燥して、生成物(492.0mg)を白色の固体として得た。1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ8.01(m,1H)、7.60(m,1H)、7.46(m,1H)、4.37(d,6.0Hz,1H)、2.89(s,4H)、1.44(s,9H)。MS(ESI) m/z C17H19N2O6(M−H+)に対する計算値347.1、実測値347.2。
10mLのDMF中の2,5−ジオキソピロリジン−1−イル3−(((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)メチル)ベンゾエート(50.0mg、1.14mmol)の溶液に、2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エタンアミン−HCl(53.0mg、0.22mmol)およびN,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.14mL、0.79mmol)を加えた。反応物に蓋をして、一晩撹拌した。揮発物を減圧下で除去して、黄色の固体を得て、それをDCMに溶解し、セライトで吸収し、乾燥し、フラッシュクロマトグラフィー(EtOAc/ヘプタン)精製に付して、生成物(37.0mg、56.4%)を白色の固体として得た。1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ7.61(m,1H)、7.63(m,1H)、7.40(m,1H)、4.34(d,5.7Hz,1H)、3.54(m,H)、1.72(m,2H)、1.53(s,9H)、1.44(s,9H)。MS(ESI) m/z C23H38ClN2O5(M+H+)に対する計算値457.2、実測値457.2。
tert−ブチル3−((2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エチル)カルバモイル)ベンジルカルバメートを、HCl−ジオキサン(1mL)で処理し、一晩撹拌した。既発物を減圧下で除去し、残渣をEt2Oで粉砕して、生成物(49.9mg、0.14mmol)を白色の固体として得た。
PBI−4474(25.0mg、0.03mmol)、O−(N−スクシンイミジル)−N,N,N′,N′−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(19.2mg、0.06mmol)、およびN,N−ジイソプロピルエチルアミン(16.6μL、0.1mmol)を、DMF(2ml)中で1時間撹拌した。粗混合物を濃縮し、RP−HPLC精製に付して、生成物を赤色の固体として得た。
3′,6′−ビス(4−(4−スルホブチル)ピペラジン−1−イル)ローダミン(5′,6′)スクシンイミジルエステル(10.0mg、0.01mmol)、DMF(0.05mL、0.01mmol)中0.25Mの3−(アミノメチル)−N−(2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エチル)ベンズアミド−HCl、およびN,N−ジイソプロピルエチルアミンを、1mLのDMF中で1時間撹拌した。粗混合物を水で希釈し、RP−HPLC分取クロマトグラフィーに付して、生成物を、凍結乾燥の後に赤色の固体(1.3mg、10.5%)として得た。MS(ESI) m/z C55H72ClN6O13S2(M+H+)に対する計算値1123.4、実測値1123.5。
1mLのDMF中の2,2−ジメチル−4−オキソ−3,8,11,14,17−ペンタオキサ−5−アザイコサン−20−酸(20.0mg、0.05mmol)の溶液に、O−(N−スクシンイミジル)−N,N,N′,N′−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(19.8mg、0.07mmol)、およびN,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.03mL、0.16mL)を加えた。混合物を0.5時間撹拌した。0.5mLのアリコートを、3−(アミノメチル)−N−(2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エチル)ベンズアミド(0.1mL、0.03mL)の0.25M溶液で処理した。混合物を、濃縮する前に1.5時間撹拌して、生成物を黄色の油状物として得た。
tert−ブチル(1−(3−((2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エチル)カルバモイル)フェニル)−3−オキソ−6,9,12,15−テトラオキサ−2−アザヘプタデカン−17−イル)カルバメート(20.0mg、0.3mmol)を、撹拌しながら4.0MのHCl−ジオキサン(0.8mL)により一晩処理した。混合物をセライトで吸収し、乾燥し、フラッシュクロマトグラフィーに付して、生成物(8.0mg、98.9%)を無色の油状物として得た。
3′,6′−ビス(4−(4−スルホブチル)ピペラジン−1−イル)ローダミン(5′,6′)スクシンイミジルエステル(5.0mg、0.005mmol)、DMF(0.27mL、0.007mmol)中0.025Mの3−(アミノメチル)−N−(2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エチル)ベンズアミド−HCl、および3滴のN,N−ジイソプロピルエチルアミンを、1mLのDMF中で1時間撹拌した。粗混合物を水で希釈し、RP−HPLC分取クロマトグラフィーに付して、生成物を、凍結乾燥の後に赤色の固体(1.1mg、14.2%)として得た。MS(ESI) m/z C66H93ClN7O18S2(M+H+)に対する計算値1370.6、実測値1370.6。
20mlのDMF中の4−(((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)メチル)安息香酸(1.0g、3.98mmol)およびO−(N−スクシンイミジル)−N,N,N′,N′−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(1.44g、4.78mmol)の溶液に、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(1.0mL、5.97mmol)を加えた。混合物を2時間撹拌し、減圧下で濃縮して、赤色の固体を得て、それをEtOAに溶解し、30%クエン酸溶液で洗浄した。有機層を保持し、Na2SO4で乾燥し、濃縮して、黄色の粘着性固体を得た。
10mLのDMF中の2,5−ジオキソピロリジン−1−イル4−(((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)メチル)ベンゾエート(50.0mg、0.14mmol)の溶液に、2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エタンアミン−HCl(42.4mg、0.17mmol)およびN,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.13mL、0.72mmol)を加えた。反応物に蓋をして、一晩撹拌した。揮発物を減圧下で除去して、黄色固体を得て、それをEtOAcに溶解し、水で洗浄し、Na2SO4で乾燥し、濃縮した。残渣をDCMに溶解し、セライトで吸収し、乾燥し、フラッシュクロマトグラフィー(EtOAc/ヘプタン)精製に付して、生成物(32.0mg、48.8%)を白色の固体として得た。1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ7.73(d,8.4Hz,2H)、7.32(d,8.4Hz,2H)、4.34(d,6.6,2H)、3.65−3.42(m,8H)、2.75(m,4H)、1.5(s,9H)1.2(m,10H)。MS(ESI) m/z C23H38ClN2O5(M+H+)に対する計算値457.2、実測値457.7。
tert−ブチル4−((2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エチル)カルバモイル)ベンジルカルバメート(32.0mg、0.07mmol)を、HCl−ジオキサン(1mL)で処理し、一晩撹拌した。揮発物を減圧下で除去し、残渣をEt2Oで粉砕して、生成物(27.0mg、98.0%)を白色の固体として得た。
3′,6′−ビス(4−(4−スルホブチル)ピペラジン−1−イル)ローダミン(5′,6′)スクシンイミジルエステル(10.0mg、0.01mmol)、DMF(0.05mL、0.01mmol)中0.25Mの3−(アミノメチル)−N−(2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エチル)ベンズアミド−HCl、およびN,N−ジイソプロピルエチルアミンを、1mLのDMF中で1時間撹拌した。粗混合物を水で希釈し、RP−HPLC分取クロマトグラフィーに付して、生成物を、凍結乾燥の後に赤色の固体(1.1mg、8.9%)として得た。MS(ESI) m/z C55H72ClN6O13S2(M+H+)に対する計算値1123.5、実測値1123.4。Ex/Em 532/564nm。
1mLのDMF中の2,2−ジメチル−4−オキソ−3,8,11,14,17−ペンタオキサ−5−アザイコサン−20−酸(20.0mg、0.05mmol)の溶液に、O−(N−スクシンイミジル)−N,N,N′,N′−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(19.8mg、0.07mmol)、およびN,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.03mL、0.16mL)を加えた。混合物を0.5時間撹拌した。0.5mLのアリコートを、4−(アミノメチル)−N−(2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エチル)ベンズアミド−HCl(0.1mL、0.03mL)の0.25M溶液で処理した。混合物を、濃縮する前に一晩撹拌して、生成物を黄色の油状物として得た。
tert−ブチル(1−(4−((2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エチル)カルバモイル)フェニル)−3−オキソ−6,9,12,15−テトラオキサ−2−アザヘプタデカン−17−イル)カルバメート(20.0mg、0.3mmol)を、撹拌しながら4.0MのHCl−ジオキサン(0.8mL)により一晩処理した。混合物をセライトで吸収し、乾燥し、フラッシュクロマトグラフィーに付して、生成物(17.0mg、93.5%)を無色の油状物として得た。
3′,6′−ビス(4−(4−スルホブチル)ピペラジン−1−イル)ローダミン(5′,6′)スクシンイミジルエステル(10.0mg、0.011mmol)、DMF(0.54mL、0.0136mmol)中0.025Mの3−(アミノメチル)−N−(2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エチル)ベンズアミド−HCl、および3滴のN,N−ジイソプロピルエチルアミンを、1mLのDMF中で1時間撹拌した。粗混合物を水で希釈し、RP−HPLC分取クロマトグラフィーに付して、生成物を、凍結乾燥の後に赤色の固体(4.9mg、31.5%)として得た。MS(ESI) m/z C66H93ClN7O18S2(M+H+)に対する計算値1370.6、実測値1371.0。
40mlのDMF中の4−(((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)メチル)シクロヘキサンカルボン酸(2.0g、7.77mmol)およびO−(N−スクシンイミジル)−N,N,N′,N′−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(2.81g、9.33mmol)の溶液に、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(2.71mL、15.54mmol)を加えた。混合物を3時間撹拌し、減圧下で濃縮して、赤色の固体を得て、それをEtOAに溶解し、30%クエン酸溶液で洗浄した。有機層を保持し、Na2SO4で乾燥し、濃縮して、黄色を帯びた粘着性固体(0.69g、24.9%)を得た。
5mLのDMF中の2,5−ジオキソピロリジン−1−イル4−(((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)メチル)シクロヘキサンカルボキシレート(81.7mg、0.14mmol)の溶液に、2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エタンアミン−HCl(50.0mg、0.19mmol)およびN,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.10mL、0.57mmol)を加えた。反応物に蓋をして、一晩撹拌した。揮発物を減圧下で除去して、黄色の残渣を得て、それをDCMに溶解し、セライトで吸収し、乾燥し、フラッシュクロマトグラフィー(MeOH/DCM)精製に付して、生成物(35.0mg、39.3%)を白色の固体として得た。
tert−ブチル((4−((2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エチル)カルバモイル)シクロヘキシル)メチル)カルバメート(35.0mg、0.076mmol)を、HCl−ジオキサン(1mL)で処理し、一晩撹拌した。揮発物を減圧下で除去し、残渣をEt2Oで粉砕して、生成物(23.0mg、76.2%)を白色の固体として得た。
3′,6′−ビス(4−(4−スルホブチル)ピペラジン−1−イル)ローダミン(5′,6′)スクシンイミジルエステル(10.0mg、0.01mmol)、DMF(0.05mL、0.01mmol)中(0.25M)の4−(アミノメチル)−N−(2−(2−((6−クロロヘキシル)オキシ)エトキシ)エチル)シクロヘキサンカルボキサミド−HCl、およびN,N−ジイソプロピルエチルアミンを、1mLのDMF中で1時間撹拌した。粗混合物を水で希釈し、RP−HPLC分取クロマトグラフィーに付して、生成物を、凍結乾燥の後に赤色の固体(4.3mg、33.6%)として得た。MS(ESI) m/z C55H77ClN6O13S2(M+)に対する計算値1128.5、実測値1128.0。Ex/Em 532/560nm。
DMF(3ml)中の3′,6′−ビス(4−メチルピペラジン−1−イル)−ローダミン(5,6)−カルボン酸(19.3mg、0.030mmol)に、O−(Nスクシンイミジル)−N,N,N′,N′−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(15.4mg、0.049mmol)、およびジイソプロピルエチルアミン(16.5μL、0.268mmol)を加えた。反応混合物を、ブチルアミン(29.0μLl、0.017mmol)を加える前に3時間撹拌した。反応を一晩撹拌し、揮発物を減圧下で除去して、暗色の固体を得て、それを1:1:0.01のACN/水/TFAに溶解し、RP−HPLCクロマトグラフィーに付して、生成物を赤色の固体として得た。MS(ESI) m/z C35H42N5O4(M+H+)に対する計算値596.3、実測値596.4。
U2−OS細胞におけるHaloTag pHセンサーの毒性
HaloTag pHセンサーの非毒性を実証するため、U2−OS細胞をBI−4959、PBI−5004、およびPBI−4479に曝露した。U2−OS細胞を、96ウエルプレートのウエルに10,000細胞/ウエルで平板培養し、一晩インキュベートした。翌日、0〜10uMの(1:2に段階的に希釈した)PBI−4959、PBI−5004、またはPBI−4479を細胞に加え、再び一晩インキュベートした。インキュベートした後、HaloTag(登録商標)pHセンサーを含有した培地を取り除き、100ulの新たな培地(McCoy 5A+10%FBS)を加えた。細胞生存率を、製造会社のプロトコール(Promega Corporation)に従ってCELLTITER Glo細胞生存率アッセイの使用により決定した。発光は、GloMAX(登録商標)−Multi照度計により読み取った。図21は、野生型U2−OS細胞に対するpHセンサーの非毒性を実証している。
pHセンサーの特異性
特異性を実証するため、U2−OS細胞を、PBI−4959、PBI−4958、およびPBI−4479に曝露した。U2−OS細胞を、8ウエルLab−Tek(登録商標)IIチャンバーカバーグラス系のウエルに40,000細胞/ウエルで平板培養し、37℃/5%CO2で一晩インキュベートした。翌日、細胞を、2uMのPBI−4959、PBI−4958、PBI−4479、PBI−4994、PBI−4995、またはPBI−5004+500nMのDRAQ5により37℃/5%CO2で15分間標識した。次に細胞をMcCoy 5A+0.5%cFBSで3回洗浄し、37℃/5%CO2で10分間インキュベートした。画像を、Olympus FV500により37℃/5%CO2で連続的に取得した。図22は、野生型U2−OS細胞においてpHセンサーの非特異的な結合がないことを実証している。
pHセンサーの更なる評価
pHセンサーの標識化、バックグラウンド、結合効率、および輝度の程度を更に評価するため、U2−OS細胞をPBI−4449、PBI−4958、PBI−4959、PBI−4994、PBI−4995、またはPBI−5004に曝露した。U2−OS HaloTag(商標)−EDG1(Promega Corporation)細胞を、8ウエルLab−Tek(登録商標)IIチャンバーカバーグラス系に40,000細胞/ウエルで平板培養し、37℃/5%CO2で一晩インキュベートした。翌日、培地をMcCoy 5A+0.5%cFBSに代え、37℃/5%CO2で一晩インキュベートした。インキュベートした後、細胞を、PBI−4449、PBI−4958、PBI−4959、PBI−4994、PBI−4995、またはPBI−5004(1:2に段階的に希釈して0〜4uM)により37℃/5%CO2で10分間パルスした。非結合pHセンサーを細胞から除去し、1uMのHaloTag(商標)Alexa488+500nMのDRAQ5により37℃/5%CO2で10分間追跡した。次に細胞をMcCoy 5A+0.5%cFBSで3回洗浄し、37℃/5%CO2で10分間インキュベートした。次に、1uMのS1P(スフィンゴシン−1−リン酸)を細胞に加え、画像を、Olympus FV500により37℃/5%CO2で連続的に取得した。図23〜28は、t=0分で試験したpHセンサーの標識化およびバックグラウンドの程度を実証する。図29〜34は、S1Pによるt=20分でのpHセンサーの輝度を実証する。
pHセンサーの浸透性
pHセンサーの浸透性を評価するため、U2−OS細胞を、PBI−4479、BI−4958、PBI−4959、PBI−4994、PBI−4995、またはPBI−5004に曝露した。U2−OS HaloTag(登録商標)−NLS(Promega Corporation)細胞を、8ウエルLab−Tek(登録商標)IIチャンバーカバーグラス系のウエルに40,000細胞/ウエルで平板培養し、37℃/5%CO2で一晩インキュベートした。翌日、細胞を、2uMのPBI−4449、PBI−4958、PBI−4959、PBI−4994、PBI−4995、またはPBI−5004により37℃/5%CO2で10分間標識した。pHセンサーを細胞から除去し、1uMのHaloTag(登録商標)オレゴングリーン(Promega Corporation)+500nMのDRAQ5により37℃/5%CO2で10分間追跡した。次に細胞をMcCoy 5Aで3回洗浄し、画像を、Olympus FV500により37℃/5%CO2で連続的に取得した。図35〜38は、試験したpHセンサーの浸透性および非浸透性を実証している。
pHセンサーの使用による内部移行の検出
不浸透性のpHセンサーを使用して内部移行を評価するため、U2−OS HaloTag(登録商標)−EDG1細胞(Promega Corporation)を、PBI−4479、PBI−4958、PBI−4959、PBI−4994、またはPBI−4995に曝露し、HaloTag(登録商標)−EDG1細胞の内部移行を評価した。U2−OS HaloTag(登録商標)−EDG1細胞を、8ウエルLab−Tek(登録商標)IIチャンバーカバーグラス系のウエルに40,000細胞/ウエルで平板培養し、37℃/5%CO2で一晩インキュベートした。翌日、培地をMcCoy 5A+0.5%cFBSに代え、37℃/5%CO2で一晩インキュベートした。インキュベートした後、細胞を、500nMのPBI−4479、PBI−4958、PBI−4959、PBI−4994、またはPBI−4995+500nMのDRAQ5により37℃/5%CO2で10分間パルスした。次に細胞をMcCoy 5A+0.5%cFBSで3回洗浄し、37℃/5%CO2で10分間インキュベートした。次に、1uMのS1P(スフィンゴシン−1−リン酸)または担体(DMSO)を細胞に加え、画像を、Olympus FV500により37℃/5%CO2で連続的に取得した。図39〜42は、試験した不浸透性pHセンサーの使用による、受容体の内部移行およびバックグラウンドを検出する能力を実証している。
pHセンサーの使用によるFACS検出
FACS検出における使用を実証するため、U2−OSまたはU2−OS HaloTag−ECS(細胞外表面表示HaloTga)を完全培地+0.5%cFBSによる6ウエルプレートのウエルに500,000細胞/ウエルで平板培養し、37℃/5%CO2で18時間インキュベートした。インキュベートした後、細胞を、1uMの不浸透性pHセンサーPBI4479により37℃/5%CO2で15分間標識した。次に細胞を、完全培地+0.5%cFBSで3回洗浄し、37℃/5%CO2で1時間インキュベートした。次に細胞を収集し、PBSに再懸濁し、濾過し、Guava(Ex 546/560nm)により選別した。
塩基および酸により滴定されたときのPBI−4479の蛍光強度の損失および回復
この実施例は、pH4で最も蛍光性である本発明のpHセンサーのPBI−4479の蛍光強度が、塩基性pHで滴定され、次に酸性pHで滴定されたときに回復され得るかを決定するために実施した。センサーの濃度の乱れを制限するため、実験は大量で実施し、pHは、濃塩基、次に酸を滴下して調整した。生成物を最初にDMSOに溶解して、濃縮貯蔵液を作り出し、次に少量を、100mLの10mMリン酸カリウム緩衝液、pH4.0に希釈した。蛍光は、2nmスリット幅を維持しながら528nmの励起および557nmの発光を使用して、実験の全体にわたってHoribaJobinYvon Fluorologに記録した。最大励起および発光も、分子の蛍光特性が変化した場合、それぞれのアリコートにおいて決定した。pHは、較正pHプローブ(Denver Instruments Model 215pHメーター)を使用してモニターした。1mLのアリコートを、溶液がおよそ1pH単位に増加したときに取り出し、蛍光は、上記に記述されたパラメーターを使用して測定した。溶液には、最初に2N水酸化ナトリウムを、pHのおよそ8が得られるまで撹拌しながら滴下して滴定した。溶液には、次に4N塩酸を、pHのおよそ4が得られるまで滴定した。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔1〕ローダミンクラスのコア構造と、1つ以上の置換ピペラジン基とを含む、pHセンサー剤。
〔2〕前記置換ピペラジン基が、前記ローダミンクラスのコア構造上のアミノ基に結合している、前記〔1〕に記載のpHセンサー剤。
〔3〕2つの置換ピペラジン基を含む、前記〔1〕に記載のpHセンサー剤。
〔4〕前記置換ピペラジン基が、前記置換ピペラジンの第1の窒素において前記ローダミンクラスのコア構造に結合している、前記〔1〕に記載のpHセンサー剤。
〔5〕前記置換ピペラジン基が、前記置換ピペラジンの第2の窒素に結合している置換基を含む、前記〔4〕に記載のpHセンサー剤。
〔6〕前記置換基がアルキル基を含む、前記〔5〕に記載のpHセンサー剤。
〔7〕前記アルキル基がヘテロアルキル基を含む、前記〔5〕に記載のpHセンサー剤。
〔8〕前記pHセンサー剤が、酸性pHで蛍光性である、前記〔1〕に記載のpHセンサー剤。
〔9〕前記pHセンサー剤が、酸性pHで最大限に蛍光性である、前記〔8〕に記載のpHセンサー剤。
〔10〕前記pHセンサー剤が、中性pHで最大蛍光の5%未満を示す、前記〔10〕の記載のpHセンサー剤。
〔11〕前記pHセンサー剤が、中性pHで非蛍光性である、前記〔10〕に記載のpHセンサー剤。
〔12〕前記ローダミンクラスのコア構造が、ローダミンB、ローダミン6G、ローダミン123、カルボキシテトラメチルローダミン、テトラメチルローダミン、テトラメチルローダミンのイソチオシアネート誘導体、スルホローダミン101、テキサスレッド、ローダミンレッド、またはNHS−ローダミンを含む、前記〔1〕に記載のpHセンサー剤。
〔13〕前記置換ピペラジン基が、ピペラジン環置換基を含み、前記置換基が、アルキル鎖または置換アルキル鎖から選択される、前記〔1〕に記載のpHセンサー剤。
〔14〕前記置換アルキル鎖が、CH 2 (CH 2 ) n SO 3 - およびCH 2 (CH 2 ) n CO 2 Hから選択され、式中、n=0〜25である、前記〔13〕に記載のpHセンサー剤。
〔15〕一般構造:
を含み、式中、R 1 〜R 12 が、独立して、H、F、Cl、Br、I、OH、アルコキシド基、アルキル基、ヘテロアルキル基、アリール基、CO 2 H、SO 3 H、L−CO 2 H、L−SO 3 H、L−W、またはL−CSであり、Lが、0〜16個の非水素原子を含み、かつエステル、酸、スルホン酸、スルファミド、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、ハロゲン化物、単結合、二重結合、三重結合、および芳香族結合のうちの適切な組み合わせを含む、直鎖、分岐鎖、および/または環状の共有連結であり、Wが、反応性基であり、Xが、O、CR 17 、MR 17 であり、R 17 が、H、F、Cl、Br、I、OH、アルコキシド基、アルキル基、アリール基、CO 2 H、SO 3 H、L−CO 2 H、L−SO 3 H、L−Y、またはL−CSであり、Mが、C、N、O、Si、P、S、Ge、As、Se、Sn、Sb、Te、Pb、Bl、およびPoから選択される、前記〔1〕に記載のpHセンサー剤。
〔16〕R 1 およびR 2 が、独立して、H、アルキル基、アリール基、L、L−W、またはL−CSであり、R 3 〜R 8 が、独立して、H、F、Cl、アルコキシド基、アルキル基、アリール基であり、R 9 〜R 12 が、独立して、H、F、Cl、Br、I、OH、アルコキシド基、アルキル基、アリール基、CO 2 H、SO 3 H、L−CO 2 H、L−SO 3 H、L−R、L−W、またはL−CSである、前記〔15〕に記載のpHセンサー剤。
〔17〕一般構造:
を含み、式中、R 1 およびR 2 が、独立して、H、アルキル基、アリール基、L、L−W、またはL−CSであり、R 3 〜R 8 が、独立して、H、F、Cl、アルコキシド基、アルキル基、アリール基であり、R 9 〜R 12 が、独立して、H、F、Cl、Br、I、OH、アルコキシド基、アルキル基、アリール基、CO 2 H、SO 3 H、L−CO 2 H、L−SO 3 H、L−R、L−W、またはL−CSであり、Lが、0〜16個の非水素原子を含み、かつエステル、酸、スルホン酸、スルファミド、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、ハロゲン化物、単結合、二重結合、三重結合、および芳香族結合のうちの適切な組み合わせを含む、直鎖、分岐鎖、および/または環状の共有連結であり、Wが、反応性基であり、Xが、O、CR 17 、MR 17 であり、R 13 が、H、アルキル基、アルキル基、アリール基、L、L−R、L−W、またはL−CSであり、Mが、C、N、O、Si、P、S、Ge、As、Se、Sn、Sb、Te、Pb、Bl、およびPoから選択され、各nが、独立して2〜4であり、各個別のR 13 、R 14 、R 15 、およびR 16 が、独立して、H、F、Cl、Br、I、OH、アルコキシド基、アルキル基、アリール基、CO 2 H、SO 3 H、L−CO 2 H、L−SO 3 H、L−R、L−W、またはL−CSである、前記〔1〕に記載のpHセンサー剤。
〔18〕1つ以上の環状構造が、R 13 または関連するCとR 3 または関連するC、R 14 または関連するCとR 4 または関連するC、R 15 または関連するCとR 8 または関連するC、およびR 16 または関連するCとR 7 または関連するCから選択される基の間の結合により形成される、前記〔17〕に記載のpHセンサー剤。
〔19〕一般構造:
を含み、式中、R 2 が、H、アルキル基、アリール基、L、L−W、またはL−CSであり、R 3 〜R 8 が、独立して、H、F、Cl、アルコキシド基、アルキル基、アリール基、であり、R 9 〜R 12 が、独立して、H、F、Cl、Br、I、OH、アルコキシド基、アルキル基、アリール基、CO 2 H、SO 3 H、L−CO 2 H、L−SO 3 H、L−R、L−W、またはL−CSであり、Lが、0〜16個の非水素原子を含み、かつエステル、酸、スルホン酸、スルファミド、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、ハロゲン化物、単結合、二重結合、三重結合、および芳香族結合のうちの適切な組み合わせを含む、直鎖、分岐鎖、および/または環状の共有連結であり、Wが、反応性基であり、Xが、O、CR 13 、MR 17 であり、R 17 が、H、アルキル基、アルキル基、アリール基、L、L−R、L−W、またはL−CSであり、Mが、C、N、O、Si、P、S、Ge、As、Se、Sn、Sb、Te、Pb、Bl、およびPoから選択され、Yが、N−R 18 であり、R 18 が、独立して、またはR 3 もしくはR 4 との環状構造の一部として環化されているアリール基またはアルキル基である、前記〔1〕に記載のpHセンサー剤。
〔20〕一般構造:
を含み、式中、R 1 およびR 2 が、独立して、H、アルキル基、アリール基、L、L−W、またはL−CSであり、R 3 〜R 6 が、独立して、H、F、Cl、Br、I、OH、アルコキシド基、アルキル基、アリール基、CO 2 H、SO 3 H、L−CO 2 H、L−SO 3 H、L−R、L−W、またはL−CSであり、Lが、0〜16個の非水素原子を含み、かつエステル、酸、スルホン酸、スルファミド、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、ハロゲン化物、単結合、二重結合、三重結合、および芳香族結合のうちの適切な組み合わせを含む、直鎖、分岐鎖、および/または環状の共有連結であり、Wが、反応性基である、前記〔1〕に記載のpHセンサー剤。
〔21〕一般構造:
を含み、式中、R 1 およびR 2 が、独立して、H、アルキル基、アリール基、L、L−W、またはL−CSであり、R 3 〜R 6 が、独立して、H、F、Cl、Br、I、OH、アルコキシド基、アルキル基、アリール基、CO 2 H、SO 3 H、L−CO 2 H、L−SO 3 H、L−R、L−W、またはL−CSであり、Lが、0〜16個の非水素原子を含み、かつエステル、酸、スルホン酸、スルファミド、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、ハロゲン化物、単結合、二重結合、三重結合、および芳香族結合のうちの適切な組み合わせを含む、直鎖、分岐鎖、および/または環状の共有連結であり、Wが、反応性基である、前記〔1〕に記載のpHセンサー剤。
〔22〕前記〔1〕に記載のpHセンサー剤に連結されている目的の実体を含む、組成物。
〔23〕前記目的の実体が、タンパク質、ペプチド、多糖、脂質、または小分子から選択される、前記〔22〕に記載の組成物。
〔24〕前記目的の実体がタンパク質であり、前記タンパク質が、細胞表面受容体、抗体、または酵素である、前記〔23〕に記載の組成物。
〔25〕前記目的の実体が多糖であり、前記多糖がデキストランである、前記〔23〕に記載の組成物。
〔26〕前記目的の実体および前記pHセンサー剤がリンカー部分により連結されている、前記〔22〕に記載の組成物。
〔27〕環境のpHを検出する方法であって、
a)前記〔1〕に記載のpHセンサー剤を前記環境と接触させることと、
b)前記pHセンサー剤から蛍光を検出することと、
c)前記蛍光を前記pHと相関させることと、
を含む、方法。
〔28〕前記蛍光を相関させることが、前記蛍光の強度を対照値と比較することを含む、前記〔27〕に記載の方法。
〔29〕環境のpHの変化をモニターする方法であって、
a)前記〔1〕に記載のpHセンサー剤を前記環境と接触させることと、
b)前記pHセンサー剤から蛍光を経時的に検出することと、
c)蛍光の変化をpHの変化と相関させることと、
を含む、方法。
〔30〕前記pHセンサー剤から蛍光を経時的に検出することが、蛍光をリアルタイムで検出することを含む、前記〔29〕に記載の方法。
〔31〕前記pHセンサー剤から蛍光を経時的に検出することが、蛍光を多様な時点で検出することを含む、前記〔29〕に記載の方法。
〔32〕第1のpH環境から第2のpH環境への目的の実体の移動を検出する方法であって、
a)前記〔1〕に記載のpHセンサー剤を前記第1のpH環境と接触させることと、
b)前記第1のpH環境における前記pHセンサー剤の蛍光を検出することと、
c)前記pHセンサー剤の前記蛍光をモニターすることと、を含み、前記蛍光の変化が、前記pHセンサー剤の第2のpH環境への移動を示す、方法。
〔33〕前記第1のpH環境が細胞外であり、前記第2のpH環境が細胞内である、前記〔32〕に記載の方法。
〔34〕前記蛍光がリアルタイムでモニターされる、前記〔32〕に記載の方法。
〔35〕前記pHセンサー剤が目的の実体と連結されている、前記〔32〕に記載の方法。
〔36〕前記目的の実体が、タンパク質、ペプチド、多糖、脂質、または小分子から選択される、前記〔35〕に記載の方法。
〔37〕前記目的の実体がタンパク質であり、前記タンパク質が、細胞表面受容体、抗体、または酵素である、前記〔36〕に記載の方法。
〔38〕容器の中に前記〔1〕〜〔21〕のいずれか一項に記載のpHセンサー剤を含む、キット。
〔39〕容器の中に前記〔22〕〜〔26〕のいずれか一項に記載の組成物を含む、キット。
Claims (4)
- 下式:
R 1 が、直鎖アルキル基、CO 2 H、SO 3 H、またはCO 2 HもしくはSO 3 Hにより置換された直鎖アルキル基を表し、
R 2 が、直鎖アルキル基、CO 2 H、SO 3 H、またはCO 2 HもしくはSO 3 Hにより置換された直鎖アルキル基を表し、
R 3 が、H、F、Cl、BrまたはIを表し、
R 4 が、H、F、Cl、BrまたはIを表し、
R 5 が、H、F、Cl、BrまたはIを表し、
R 6 が、H、F、Cl、BrまたはIを表し、
R 7 が、H、F、Cl、BrまたはIを表し、
R 8 が、H、F、Cl、BrまたはIを表し、
R 9 が、H、F、Cl、Br、I、OH、C 1 −C 20 アルコキシド基、C 1 −C 20 アルキル基、0〜4個のN、O、およびSから独立して選択されるヘテロ原子を含有する5〜6員環からなるアリール基、CO2H、SO3H、L−CO2H、L−SO3H、またはL−Wを表し、Lが、0〜16個の非水素原子を含み、かつエステル、酸、スルホン酸、スルファミド、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、ハロゲン化物、単結合、二重結合、三重結合、および芳香族結合のうちの適切な組み合わせを含む、直鎖、分岐鎖、および/または環状の共有連結であり、Wが、反応性基であり、前記反応性基が、パートナー化学部分と反応して共有連結を形成することができる化学部分であり、
R 10 が、H、F、Cl、Br、I、OH、C 1 −C 20 アルコキシド基、C 1 −C 20 アルキル基、0〜4個のN、O、およびSから独立して選択されるヘテロ原子を含有する5〜6員環からなるアリール基、CO 2 H、SO 3 H、L−CO 2 H、L−SO 3 H、またはL−Wを表し、Lが、0〜16個の非水素原子を含み、かつエステル、酸、スルホン酸、スルファミド、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、ハロゲン化物、単結合、二重結合、三重結合、および芳香族結合のうちの適切な組み合わせを含む、直鎖、分岐鎖、および/または環状の共有連結であり、Wが、反応性基であり、前記反応性基が、パートナー化学部分と反応して共有連結を形成することができる化学部分であり、
R 11 が、H、F、Cl、Br、I、OH、C 1 −C 20 アルコキシド基、C 1 −C 20 アルキル基、0〜4個のN、O、およびSから独立して選択されるヘテロ原子を含有する5〜6員環からなるアリール基、CO 2 H、SO 3 H、L−CO 2 H、L−SO 3 H、またはL−Wを表し、Lが、0〜16個の非水素原子を含み、かつエステル、酸、スルホン酸、スルファミド、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、ハロゲン化物、単結合、二重結合、三重結合、および芳香族結合のうちの適切な組み合わせを含む、直鎖、分岐鎖、および/または環状の共有連結であり、Wが、反応性基であり、前記反応性基が、パートナー化学部分と反応して共有連結を形成することができる化学部分であり、
R 12 が、H、F、Cl、Br、I、OH、C 1 −C 20 アルコキシド基、C 1 −C 20 アルキル基、0〜4個のN、O、およびSから独立して選択されるヘテロ原子を含有する5〜6員環からなるアリール基、CO 2 H、SO 3 H、L−CO 2 H、L−SO 3 H、またはL−Wを表し、Lが、0〜16個の非水素原子を含み、かつエステル、酸、スルホン酸、スルファミド、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、ハロゲン化物、単結合、二重結合、三重結合、および芳香族結合のうちの適切な組み合わせを含む、直鎖、分岐鎖、および/または環状の共有連結であり、Wが、反応性基であり、前記反応性基が、パートナー化学部分と反応して共有連結を形成することができる化学部分であり、かつ
Xが、Oを表す、
前記pHセンサー剤。 - R 9 が、H、F、Cl、BrまたはIを表し、
R 11 が、H、F、Cl、BrまたはIを表し、かつ
R 12 が、H、F、Cl、BrまたはIを表す、
請求項1に記載のpHセンサー剤。 - R 10 が、COOH、CONHR x 、または
を表し、
R x が、アルキル基、または(CH 2 CH 2 O) u (CH 2 ) v −ハロゲンを表し、R x が(CH 2 CH 2 O) u (CH 2 ) v −ハロゲンである場合、NHR x により表される鎖のいずれかの部分は、アミド基、直鎖もしくは環状アルキレン基、またはフェニレン基、またはこれらの組合せにより中断または置換されてもよく、u=0〜10であり、かつv=0〜10である、
請求項2に記載のpHセンサー剤。 - 下式:
により表される、請求項3に記載のpHセンサー剤。
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