JP6480336B2 - ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料およびそのバイオ複合体 - Google Patents

ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料およびそのバイオ複合体 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法１１９条（ｅ）に従い、その開示が参照により本明細書において援用されている、２０１２年１０月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／７１７，９８３号明細書の出願日に基づく優先権を主張するものである。
蛍光プローブは、組織学、細胞学および免疫学用途を含む多数の用途における生物学的検出に係る役立つツールである。具体的には、蛍光プローブは、フローサイトメトリ、蛍光活性化細胞選別および蛍光顕微鏡による細胞混合物における細胞の亜集団の同定および分別；蛍光免疫測定法における結合部分の濃度の判定（例えば、抗原−抗体結合）；染色によるゲルまたは他の担体における物質の特定において実用性を有するものである。蛍光化合物は、共有結合的に、または、非共有結合的に他の材料に結合して蛍光を生じさせ得る。明るい蛍光染料によって、結合した材料の検出または位置特定が高い感度で可能となる。
上記の目的のために蛍光染料を利用する場合、蛍光染料の選択には多くの検討事項がある。第１の検討事項は蛍光染料の吸収および発光特徴であり、これは、血液、尿、脳脊髄液といったテスト下のサンプル中のリガンド、レセプタおよび材料の多くが蛍光性であり、蛍光標識の蛍光の正確な測定に干渉することとなるためである。この現象は、自己蛍光または背景蛍光と呼ばれる。次の検討事項は、リガンドおよびレセプタならびに他の生物学的および非生物学的材料に対する蛍光染料の複合化能、ならびに、このような複合化による、蛍光染料の量子効率における変化などの、分子特性に対する可能性のある影響である。蛍光染料との複合化によって、標識された分子の機能が不活性化されてしまう可能性もある。第３の検討事項は蛍光染料の量子効率であり、これは高感度での検出のためには高いべきである。第４の検討事項は蛍光染料の吸光能または吸光係数であり、これらも可能な限り大きいべきである。蛍光分子が近接している場合に相互に作用して自己消光が生じることとなるかも関心の対象である。第５の検討事項は標識染料の光安定性であり、これは、最適な検出のために、染料複合体は、反復して照射に供されることが多いためである。追加の検討事項は、単独による、または、蛍光染料が複合化される化合物を伴う、他の化合物もしくは容器の壁に対する蛍光染料の非特異的結合が存在するかどうかである。
従って、高い量子効率、良好な光安定性、より長波長での吸収および発光、高い複合化収率、低い非特異的干渉、低い消光、ならびに、低い自己凝集などの１つ以上の特性を有する蛍光染料および複合体に関心が集まっている。
ヒドロキサメート置換アザインドリンシアニン染料、そのバイオ複合体、および、これらを用いる方法が提供されている。本願の染料はアザインドリン環を有するシアニン染料構造を含み、ここでは、ピリジウム部分がインドリン環構造に組み込まれてアザインドリン環が形成されており、ヒドロキサメート部分が置換基としてアザインドリン環に結合している。いくつかの場合において、ヒドロキサメート部分はアザインドリン環の５位で組み込まれる。本染料は、多様な位置の１つ以上に反応性基部分（ＲＧＭ）をさらに含む。
本発明の態様は反応性ヒドロキサメート置換アザインドリンシアニン染料、および、本願の染料が着目される基質に複合化されたこれらの複合体を含む。いくつかの場合において、基質は、着目される分析物に特異的に結合する結合部分を含む。一定の事例において、染料複合体は、本染料が蛍光タンパク質に複合化されたタンデム複合体である。本染料は、この複合化された蛍光タンパク質と共にＦＲＥＴ可能であり得る。本染料−蛍光タンパク質複合体はさらに、着目される分析物に特異的に結合する結合部分に複合化する。
サンプル中の分析物の検出方法が提供されている。本方法の態様は、サンプルを検出薬と接触させるステップを含む。いくつかの場合において、検出薬は、分析物に特異的に結合する特異的結合部分を含む染料複合体である。いくつかの場合において、検出薬は、分析物と複合化する反応性染料である。方法の態様は、分析物を蛍光により検出するステップをさらに含む。染料化合物および染料複合体は、サンプル中の分析物もしくはリガンドの相互作用または存在の位置特定または検出に用いられている。また、このような方法における使用を促進する、このような染料または染料複合体が組み込まれた例えばキット等の組成物が提供されている。
ＰＢＳ緩衝剤（ｐＨ＝７．４）における化合物２６（右側）およびＣｙ５（左側）の吸収スペクトルを示す。化合物２６の吸収極大波長は、Ｃｙ５と比して赤色側に約６３ｎｍ偏移している。 ＰＢＳ緩衝剤（ｐＨ＝７．４、６３０ｎｍで励起）における化合物２６（右側）およびＣｙ５（左側）の蛍光スペクトルを示す。化合物２６の蛍光極大波長は、Ｃｙ５と比して赤色側に約６６ｎｍ偏移している。 ＰＢＳ緩衝剤（ｐＨ７．４）においてＡｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）７００ＮＨＳエステルを用いた化合物１２、４８および５５の光安定性の比較を例示する（実施例４３）。 ＰＢＳ緩衝剤（ｐＨ７．４）においてＡＰＣ−Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）７００タンデムを用いたＡＰＣ−化合物１２、４８、５０、５３および５４タンデムの光安定性の比較を例示する（実施例４３）。 ヒドロキサメートに結合したリンカー反応性基部分（Ｌ−ＲＧＭ）を含むヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料の合成スキームを示す。 Ｌ−ＲＧＭ置換インドリン環を含むヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニンの合成を示す。 それぞれヒドロキサメートおよびインドリン部分に位置された２つのＬ−ＲＧＭ基を含むヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニンの合成を示す。 ＣＤ８−Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）７００複合体と比較した、ＣＤ８抗体と化合物１２および４８のそれぞれとの染料−抗体複合体を用いて得た免疫染色データを示す。 ＡＰＣ−Ｈ７と比較とした、ＣＤ２０抗体と化合物１２との染料−抗体複合体を用いて得た免疫染色データを示す。 ＡＰＣ−Ｃｙ５．５およびＡＰＣ−Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）７００と比較して、ＡＰＣ−化合物１２で標識したＣＤ８抗体のタンデム染料−抗体複合体を用いて得た免疫染色データを示す。 Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）で標識したＣＤ１９抗体と比較したＡＰＣ−化合物１２タンデムで標識したＣＤ１９抗体の染料−抗体複合体を用いて得た免疫染色データを示す。 化合物１２（Ｒ７００）タンデムおよび直接ＣＤ８複合体とＡＰＣおよびＡＰＣ−Ｈ７複合体との輝度の比較を示す。ＡＰＣ−Ｒ７００タンデム複合体は、Ｒ７００直接複合体および従来の染料複合体の両方よりも明るい。 化合物１２（Ｒ７００）のタンデム複合体は、ＡＰＣおよびＡＰＣ−Ｃｙ７、ならびに、ＰｅｒＣＰ−Ｃｙ５．５複合体への％スピルオーバーはＡｌｅｘａ７００染料よりも少ないことを示す。
定義
以下の用語は、別段の定めがある場合を除き、以下の意味を有する。定義されていない用語はいずれも、その技術分野において認識されている意味を有するものとする。
「アルキル」は、１〜６個の原子または１〜５個または１〜４個または１〜３個の原子などの１〜１０個の原子を有する一価の飽和脂肪族ヒドロカルビル基を指す。この用語は、一例として、メチル（ＣＨ３−）、エチル（ＣＨ３ＣＨ２−）、ｎ−プロピル（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２−）、イソプロピル（（ＣＨ３）２ＣＨ−）、ｎ−ブチル（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）、イソブチル（（ＣＨ３）２ＣＨＣＨ２−）、ｓｅｃ−ブチル（（ＣＨ３）（ＣＨ３ＣＨ２）ＣＨ−）、ｔ−ブチル（（ＣＨ３）３Ｃ−）、ｎ−ペンチル（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）およびネオペンチル（（ＣＨ３）３ＣＣＨ２−）などの直鎖および分岐鎖ヒドロカルビル基を含む。
「置換アルキル」という用語は本明細書において定義されているアルキル基を指し、ここで、アルキル鎖中の１個以上の炭素原子は、−Ｏ−、−Ｎ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）ｎ−（式中、ｎは０〜２である）、−ＮＲ−（式中、Ｒは水素またはアルキルである）などのヘテロ原子で任意選択により置換されており、アルコキシ、置換アルコキシ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、アミノアシル、アミノアシルオキシ、オキシアミノアシル、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシル、オキソ、チオケト、カルボキシル、カルボキシルアルキル、チオアリールオキシ、チオヘテロアリールオキシ、チオヘテロシクロオキシ、チオール、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミン、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ２−アルキル、−ＳＯ２−アリール、−ＳＯ２−ヘテロアリールおよび−ＮＲａＲｂからなる群から選択される１〜５個の置換基を有し、ここで、Ｒ’およびＲ”は、同一であっても異なっていてもよく、水素、任意選択により置換されたアルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリールおよび複素環から選択される。
「アルキレン」は、直鎖または分岐鎖であり、任意選択により、−Ｏ−、−ＮＲ１０−、−ＮＲ１０Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ１０−等から選択される１個以上の基が介在する１〜６個、より好ましくは１〜３個の原子を有することが好ましい二価の脂肪族ヒドロカルビル基を指す。この用語は、一例として、メチレン（−ＣＨ２−）、エチレン（−ＣＨ２ＣＨ２−）、ｎ−プロピレン（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）、イソ−プロピレン（−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−）、（−Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＣＨ２−）、（−Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２Ｃ（Ｏ）−）、（−Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＮＨ−）、（−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−）等を含む。
「置換アルキレン」は、１〜３個の水素が以下の「置換」の定義において炭素について記載されている置換基が置換されているアルキレン基を指す。
「アルカン」という用語は、本明細書において定義されているアルキル基およびアルキレン基を指す。
「アルキルアミノアルキル」、「アルキルアミノアルケニル」および「アルキルアミノアルキニル」という用語はＲ’ＮＨＲ”−基を指し、式中、Ｒ’は本明細書において定義されているアルキル基であり、Ｒ”は、本明細書において定義されているアルキレン、アルケニレンまたはアルキニレン基である。
「アルカリール」または「アラルキル」という用語は−アルキレン−アリールおよび−置換アルキレン−アリール基を指し、ここで、アルキレン、置換アルキレンおよびアリールは本明細書において定義されているとおりである。
「アルコキシ」は−Ｏ−アルキル基を指し、ここで、アルキルは本明細書において定義されているとおりである。アルコキシとしては、一例として、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｎ−ペントキシ等が挙げられる。「アルコキシ」という用語はまた、アルケニル−Ｏ−、シクロアルキル−Ｏ−、シクロアルケニル−Ｏ−およびアルキニル−Ｏ−基を指し、ここで、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびアルキニルは本明細書において定義されているとおりである。
「置換アルコキシ」という用語は、置換アルキル−Ｏ−、置換アルケニル−Ｏ−、置換シクロアルキル−Ｏ−、置換シクロアルケニル−Ｏ−および置換アルキニル−Ｏ−基を指し、ここで、置換アルキル、置換アルケニル、置換シクロアルキル、置換シクロアルケニルおよび置換アルキニルは本明細書において定義されているとおりである。
「アルコキシアミノ」という用語は基−ＮＨ−アルコキシを指し、ここで、アルコキシは本明細書において定義されている。
「ハロアルコキシ」という用語はアルキル−Ｏ−基を指し、ここでは、アルキル基上の１個以上の水素原子がハロ基で置換されており、一例として、トリフルオロメトキシ等などの基が挙げられる。
「ハロアルキル」という用語は上記の置換アルキル基を指し、ここでは、アルキル基上の１個以上の水素原子がハロ基で置換されている。このような基の例としては、特に限定されないが、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロエチル等などのフルオロアルキル基が挙げられる。
「アルキルアルコキシ」という用語は、−アルキレン−Ｏ−アルキル、アルキレン−Ｏ−置換アルキル、置換アルキレン−Ｏ−アルキルおよび置換アルキレン−Ｏ−置換アルキル基を指し、ここで、アルキル、置換アルキル、アルキレンおよび置換アルキレンは本明細書において定義されているとおりである。
「アルキルチオアルコキシ」という用語は、−アルキレン−Ｓ−アルキル、アルキレン−Ｓ−置換アルキル、置換アルキレン−Ｓ−アルキルおよび置換アルキレン−Ｓ−置換アルキル基を指し、ここで、アルキル、置換アルキル、アルキレンおよび置換アルキレンは本明細書において定義されているとおりである。
「アルケニル」は、２〜６個の原子、好ましくは２〜４個の原子を有すると共に、少なくとも１つ、好ましくは１〜２つの二重結合不飽和部位を有する直鎖または分岐鎖ヒドロカルビル基を指す。この用語は、一例として、ビ−ビニル、アリルおよびブタ−３−エン−１−イルを含む。この用語は、シスおよびトランス異性体またはこれらの異性体の混合物を含む。
「置換アルケニル」という用語は、アルコキシ、置換アルコキシ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アミノアシルオキシ、オキシアミノアシル、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシル、オキソ、チオケト、カルボキシル、カルボキシルアルキル、チオアリールオキシ、チオヘテロアリールオキシ、チオヘテロシクロオキシ、チオール、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミン、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−置換アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ２−アルキル、−ＳＯ２−置換アルキル、−ＳＯ２−アリールおよび−ＳＯ２−ヘテロアリールから選択される１〜５個の置換基または１〜３個の置換基を有する本明細書において定義されているアルケニル基を指す。
「アルキニル」は、２〜６個の原子、好ましくは２〜３個の原子を有すると共に、少なくとも１つ、好ましくは１〜２つの三重結合不飽和部位を有する直鎖または分岐鎖である一価のヒドロカルビル基を指す。このようなアルキニル基の例としては、アセチルエニル（−Ｃ≡ＣＨ）およびプロパルギル（−ＣＨ２Ｃ≡ＣＨ）が挙げられる。
「置換アルキニル」という用語は、アルコキシ、置換アルコキシ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アミノアシルオキシ、オキシアミノアシル、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシル、オキソ、チオケト、カルボキシル、カルボキシルアルキル、チオアリールオキシ、チオヘテロアリールオキシ、チオヘテロシクロオキシ、チオール、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミン、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−置換アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ２−アルキル、−ＳＯ２−置換アルキル、−ＳＯ２−アリールおよび−ＳＯ２−ヘテロアリールから選択される１〜５個の置換基または１〜３個の置換基を有する、本明細書において定義されているアルキニル基を指す。
「アルキニルオキシ」は−Ｏ−アルキニル基を指し、ここで、アルキニルは本明細書において定義されているとおりである。アルキニルオキシとしては、一例として、エチニルオキシ、プロピニルオキシ等が挙げられる。
「アシル」は、Ｈ−Ｃ（Ｏ）−、アルキル−Ｃ（Ｏ）−、置換アルキル−Ｃ（Ｏ）−、アルケニル−Ｃ（Ｏ）−、置換アルケニル−Ｃ（Ｏ）−、アルキニル−Ｃ（Ｏ）−、置換アルキニル−Ｃ（Ｏ）−、シクロアルキル−Ｃ（Ｏ）−、置換シクロアルキル−Ｃ（Ｏ）−、シクロアルケニル−Ｃ（Ｏ）−、置換シクロアルケニル−Ｃ（Ｏ）−、アリール−Ｃ（Ｏ）−、置換アリール−Ｃ（Ｏ）−、ヘテロアリール−Ｃ（Ｏ）−、置換ヘテロアリール−Ｃ（Ｏ）−、ヘテロシクリル−Ｃ（Ｏ）−および置換ヘテロシクリル−Ｃ（Ｏ）−基を指し、ここで、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環は、本明細書において定義されているとおりである。例えば、アシルとしては、「アセチル」基ＣＨ３Ｃ（Ｏ）−が挙げられる。
「アシルアミノ」は、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）アルキル、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）置換アルキル、ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）シクロアルキル、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）置換シクロアルキル、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）シクロアルケニル、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）置換シクロアルケニル、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）アルケニル、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）置換アルケニル、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）アルキニル、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）置換アルキニル、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）アリール、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）置換アリール、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）ヘテロアリール、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）置換ヘテロアリール、−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）複素環および−ＮＲ２０Ｃ（Ｏ）置換複素環基を指し、ここで、Ｒ２０は、水素またはアルキルであり、また、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環は、本明細書において定義されているとおりである。
「アミノカルボニル」または「アミノアシル」という用語は−Ｃ（Ｏ）ＮＲ２１Ｒ２２基を指し、ここで、Ｒ２１およびＲ２２は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環からなる群から選択され、また、Ｒ２１およびＲ２２は、任意選択により、これらが結合している窒素と一緒になって結合されて、複素環または置換複素環基を形成し、また、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環は、本明細書において定義されているとおりである。
「アミノカルボニルアミノ」は−ＮＲ２１Ｃ（Ｏ）ＮＲ２２Ｒ２３基を指し、ここでは、Ｒ２１、Ｒ２２およびＲ２３は独立して水素、アルキル、アリールもしくはシクロアルキルから選択されるか、または、ここでは、２つのＲ基は結合してヘテロシクリル基を形成する。
「アルコキシカルボニルアミノ」という用語は基−ＮＲＣ（Ｏ）ＯＲを指し、ここで、各Ｒは、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、ヘテロアリールまたはヘテロシクリルであり、アルキル、置換アルキル、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロシクリルは、本明細書において定義されているとおりである。
「アシルオキシ」という用語は、アルキル−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、置換アルキル−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、シクロアルキル−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、置換シクロアルキル−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、アリール−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、ヘテロアリール−Ｃ（Ｏ）Ｏ−およびヘテロシクリル−Ｃ（Ｏ）Ｏ−基を指し、ここで、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロシクリルは本明細書において定義されているとおりである。
「アミノスルホニル」は−ＳＯ２ＮＲ２１Ｒ２２基を指し、ここで、Ｒ２１およびＲ２２は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環からなる群から選択され、また、Ｒ２１およびＲ２２は、任意選択により、これらが結合している窒素と一緒になって結合されて、複素環または置換複素環基を形成し、また、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環は、本明細書において定義されているとおりである。
「スルホニルアミノ」は−ＮＲ２１ＳＯ２Ｒ２２基を指し、ここで、Ｒ２１およびＲ２２は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環からなる群から選択され、また、ここで、Ｒ２１およびＲ２２は、任意選択により、これらが結合している窒素と一緒になって結合されて、複素環または置換複素環基を形成し、また、ここで、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環は、本明細書において定義されているとおりである。
「アリール」または「Ａｒ」は、単一の環（フェニル基に存在しているものなど）、または、複数の縮合環を有する環系（このような芳香族環系の例としては、ナフチル、アントリルおよびインダニルが挙げられる）を有する６〜１８個の原子の一価の芳香族炭素環基を指し、この縮合環は芳香族であってもなくてもよいが、ただし、結合点は芳香族環の原子を介する。この用語は、一例として、フェニルおよびナフチルを含む。アリール置換基に係る定義によって定められている場合を除き、このようなアリール基は、任意選択により、アシルオキシ、ヒドロキシ、チオール、アシル、アルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、置換アルキル、置換アルコキシ、置換アルケニル、置換アルキニル、置換シクロアルキル、置換シクロアルケニル、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アシルアミノ、アルカリール、アリール、アリールオキシ、アジド、カルボキシル、カルボキシルアルキル、シアノ、ハロゲン、ニトロ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、アミノアシルオキシ、オキシアシルアミノ、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、チオアリールオキシ、チオヘテロアリールオキシ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−置換アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ２−アルキル、−ＳＯ２−置換アルキル、−ＳＯ２−アリール、−ＳＯ２−ヘテロアリールおよびトリハロメチルから選択される１〜５個の置換基または１〜３個の置換基で置換されていることが可能である。
「アリールオキシ」は基−Ｏ−アリールを指し、ここで、アリールは本明細書において定義されているとおりであり、一例として、フェノキシ、ナフトキシ等を含み、任意選択により、本明細書において定義されている置換アリール基をも含む。
「アミノ」は基−ＮＨ２を指す。
「置換アミノ」という用語は基−ＮＲＲを指し、ここで、各Ｒは、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アルケニル、置換アルケニル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロシクリルからなる群から選択されるが、ただし、少なくとも１つのＲは水素ではない。
「アジド」という用語は基−Ｎ３を指す。
「カルボキシル」、「カルボキシ」または「カルボキシレート」は、−ＣＯ２Ｈまたはその塩を指す。
「カルボキシルエステル」もしくは「カルボキシエステル」、または、「カルボキシアルキル」または「カルボキシルアルキル」という用語は、基−Ｃ（Ｏ）Ｏ−アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−アルケニル、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換アルケニル、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−アリール、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換アリール、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−シクロアルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換シクロアルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−シクロアルケニル、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換シクロアルケニル、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−ヘテロアリール、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換ヘテロアリール、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−複素環および−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換複素環を指し、ここで、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環は、本明細書において定義されているとおりである。
「（カルボキシルエステル）オキシ」または「カーボネート」は、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−アルキル、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換アルキル、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−アルケニル、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換アルケニル、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−アルキニル、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換アルキニル、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−アリール、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換アリール、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−シクロアルキル、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換シクロアルキル、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−シクロアルケニル、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換シクロアルケニル、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−ヘテロアリール、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換ヘテロアリール、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−複素環および−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−置換複素環基を指し、ここで、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環は、本明細書において定義されているとおりである。
「シアノ」または「ニトリル」は−ＣＮ基を指す。
「シクロアルキル」は、１つの環、または、縮合、架橋およびスピロ環系を含む複数の環を有する３〜１０個の原子の環式アルキル基を指す。好適なシクロアルキル基の例としては、例えば、アダマンチル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロオクチル等が挙げられる。このようなシクロアルキル基としては、一例として、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロオクチル等などの単一環構造、または、アダマンタニル等などの多環構造が挙げられる。
「置換シクロアルキル」という用語は、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アミノアシルオキシ、オキシアミノアシル、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシル、オキソ、チオケト、カルボキシル、カルボキシルアルキル、チオアリールオキシ、チオヘテロアリールオキシ、チオヘテロシクロオキシ、チオール、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミン、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−置換アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ２−アルキル、−ＳＯ２−置換アルキル、−ＳＯ２−アリールおよび−ＳＯ２−ヘテロアリールから選択される１〜５個の置換基または１〜３個の置換基を有するシクロアルキル基を指す。
「シクロアルケニル」は、１つまたは複数の環を有すると共に、少なくとも１つの二重結合、好ましくは１〜２つの二重結合を有する３〜１０個の原子の非芳香族環式アルキル基を指す。
「置換シクロアルケニル」という用語は、アルコキシ、置換アルコキシ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アミノアシルオキシ、オキシアミノアシル、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシル、ケト、チオケト、カルボキシル、カルボキシルアルキル、チオアリールオキシ、チオヘテロアリールオキシ、チオヘテロシクロオキシ、チオール、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミン、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−置換アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ２−アルキル、−ＳＯ２−置換アルキル、−ＳＯ２−アリールおよび−ＳＯ２−ヘテロアリールから選択される１〜５個の置換基または１〜３個の置換基を有するシクロアルケニル基を指す。
「シクロアルキニル」は、１つまたは複数の環を有すると共に、少なくとも１つの三重結合を有する５〜１０個の原子の非芳香族シクロアルキル基を指す。
「シクロアルコキシ」は−Ｏ−シクロアルキルを指す。
「シクロアルケニルオキシ」は−Ｏ−シクロアルケニルを指す。
「ハロ」または「ハロゲン」は、フルオロ、クロロ、ブロモおよびヨードを指す。
「ヒドロキシ」または「ヒドロキシル」は−ＯＨ基を指す。
「ヘテロアリール」は、環中に、１〜１０個の原子、ならびに、酸素、窒素および硫黄からなる群から選択される１〜１０個のヘテロ原子などの１〜１５個の原子を有する芳香族基を指す。このようなヘテロアリール基は、単一の環（ピリジニル、イミダゾリルまたはフリルなど）、または、環系で複数の縮合環（例えば、インドリジニル、キノリニル、ベンゾフラン、ベンズイミダゾリルまたはベンゾチエニルなどの基の場合）を有していることが可能であり、ここで、環系中の少なくとも１つの環は芳香族であり、環系中の少なくとも１つの環は芳香族であるが、ただし、結合点は芳香族環の原子を介している。特定の実施形態において、ヘテロアリール基の窒素および／または硫黄環原子は任意選択により酸化されてＮ−オキシド（Ｎ→Ｏ）、スルフィニルまたはスルホニル部分が提供される。この用語は、一例として、ピリジニル、ピローリル、インドリル、チオフェニルおよびフラニルを含む。ヘテロアリール置換基に係る定義によって定められている場合を除き、このようなヘテロアリール基は、アシルオキシ、ヒドロキシ、チオール、アシル、アルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、置換アルキル、置換アルコキシ、置換アルケニル、置換アルキニル、置換シクロアルキル、置換シクロアルケニル、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アシルアミノ、アルカリール、アリール、アリールオキシ、アジド、カルボキシル、カルボキシルアルキル、シアノ、ハロゲン、ニトロ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、アミノアシルオキシ、オキシアシルアミノ、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、チオアリールオキシ、チオヘテロアリールオキシ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−置換アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ２−アルキル、−ＳＯ２−置換アルキル、−ＳＯ２−アリールおよび−ＳＯ２−ヘテロアリール、ならびに、トリハロメチルから選択される１〜５個の置換基または１〜３個の置換基で任意選択により置換されていることが可能である。
特定の実施形態において、いずれかのアリールもしくはヘテロアリール環係は、任意選択により、および、独立して、Ｈ、ハロゲン、シアノ、スルホ、スルホのアルカリもしくはアンモニウム塩、ニトロ、カルボキシ、アルキル、パーフルオロアルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アミノ、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノまたはアルキルアミドなどの置換基の合成的に利用可能で、かつ、化学的に安定ないずれかの組み合わせにより置換されていても、無置換であってもよく、そのアルキル部分は１８個以下の炭素を有するものである。
「ヘテロアラルキル」という用語は基−アルキレン−ヘテロアリールを指し、ここで、アルキレンおよびヘテロアリールは本明細書において定義されている。この用語は、一例として、ピリジルメチル、ピリジルエチル、インドリルメチル等を含む。
「ヘテロアリールオキシ」は−Ｏ−ヘテロアリールを指す。
「ヘテロ原子」という用語は、本明細書において用いられるところ、単独でもしくは他の基の一部として、酸素原子（「Ｏ」）、硫黄原子（「Ｓ」）または窒素原子（「Ｎ」）を意味する。ヘテロ原子が窒素である場合には、ＮＲ１Ｒ２部分（式中、Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、水素またはアルキルである）が形成され得、または、これらが結合している窒素と一緒になって、飽和もしくは不飽和５員、６員または７員環を形成し得ることが認識されるであろう。
「複素環」、「複素環」、「ヘテロシクロアルキル」および「ヘテロシクリル」は、１つの環、または、縮合、架橋およびスピロ環系を含む複数の縮合環を有し、かつ、１〜１０個のヘテロ原子（１、２、３または４個の酸素、窒素または硫黄ヘテロ原子など）を含む３〜２０個の環原子（５〜１４個の環原子など）を有する飽和もしくは不飽和基を指す。これらの環原子は窒素、硫黄または酸素からなる群から選択され、ここで、縮合環系においては、環の１つ以上がシクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールであることが可能であるが、ただし、結合点は非芳香族環を介する。特定の実施形態において、複素環基の窒素および／または硫黄原子は任意選択により酸化されて、Ｎ−オキシド、−Ｓ（Ｏ）−または−ＳＯ２−部分がもたらされる。
複素環およびヘテロアリールの例としては、これらに限定されないが、アゼチジン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドリジン、イソインドール、インドール、ジヒドロインドール、インダゾール、プリン、キノリジン、イソキノリン、キノリン、フタラジン、ナフチルピリジン、キノキサリン、キナゾリン、シノリン、プテリジン、カルバゾール、カルボリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、イソチアゾール、フェナジン、イソオキサゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、イミダゾリジン、イミダゾリン、ピペリジン、ピペラジン、インドリン、フタルイミド、１，２，３，４−テトラヒドロイソキノリン、４，５，６，７−テトラヒドロベンゾ［ｂ］チオフェン、チアゾール、チアゾリジン、チオフェン、ベンゾ［ｂ］チオフェン、モルホリニル、チオモルホリニル（チアモルホリニルとも称される）、１，１−ジオキソチオモルホリニル、ピペリジニル、ピロリジン、テトラヒドロフラニル等が挙げられる。
複素環基の例としては、チエニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、ナフト［２，３−ｂ］チエニル、チアントレニル、フリル、ピラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル、クロメニル、キサンテニル、フェノキサチイニル、２Ｈ−ピローリル、ピローリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イソインドリル、３Ｈ−インドリル、インドリル、インダゾリル、プリニル、４Ｈ−キノリジニル、イソキノリル、キノリル、フタルアジニル、ナフチリジニル、キナゾリニル、シノリニル、プテリジニル、カルバゾリル、フェナントリジニル、アクリジニル、ペルイミジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、イソチアゾリル、フェノチアジニル、イソオキサゾリル、フラザニル、フェノキサジニルおよびテトラゾリル基）が挙げられる。
複素環置換基に係る定義によって定められている場合を除き、このような複素環基は、アルコキシ、置換アルコキシ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アミノアシルオキシ、オキシアミノアシル、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシル、オキソ、チオケト、カルボキシル、カルボキシルアルキル、チオアリールオキシ、チオヘテロアリールオキシ、チオヘテロシクロオキシ、チオール、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミン、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−置換アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ２−アルキル、−ＳＯ２−置換アルキル、−ＳＯ２−アリール、−ＳＯ２−ヘテロアリールおよび縮合複素環から選択される１〜５個または１〜３個の置換基で任意選択により置換されていることが可能である。
「ヘテロシクリルオキシ」は−Ｏ−ヘテロシクリル基を指す。
「ヘテロシクリルチオ」という用語は複素環式−Ｓ−基を指す。
「ヘテロシクレン」という用語は、本明細書において定義されているとおり、複素環から形成されるジラジカル基を指す。
「ヒドロキシアミン」という用語は−ＮＨＯＨ基を指す。
「ニトロ」は−ＮＯ２基を指す。
「オキソ」は原子（＝Ｏ）を指す。
「スルホニル」は、ＳＯ２−アルキル、ＳＯ２−置換アルキル、ＳＯ２−アルケニル、ＳＯ２−置換アルケニル、ＳＯ２−シクロアルキル、ＳＯ２−置換シクロアルキル、ＳＯ２−シクロアルケニル、ＳＯ２−置換シクロアルケニル、ＳＯ２−アリール、ＳＯ２−置換アリール、ＳＯ２−ヘテロアリール、ＳＯ２−置換ヘテロアリール、ＳＯ２−複素環およびＳＯ２−置換複素環基を指し、ここで、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環は、本明細書において定義されているとおりである。スルホニルとしては、一例として、メチル−ＳＯ２−、フェニル−ＳＯ２−および４−メチルフェニル−ＳＯ２−が挙げられる。
「スルホニルオキシ」は、−ＯＳＯ２−アルキル、ＯＳＯ２−置換アルキル、ＯＳＯ２−アルケニル、ＯＳＯ２−置換アルケニル、ＯＳＯ２−シクロアルキル、ＯＳＯ２−置換シクロアルキル、ＯＳＯ２−シクロアルケニル、ＯＳＯ２−置換シクロアルケニル、ＯＳＯ２−アリール、ＯＳＯ２−置換アリール、ＯＳＯ２−ヘテロアリール、ＯＳＯ２−置換ヘテロアリール、ＯＳＯ２−複素環およびＯＳＯ２置換複素環基を指し、ここで、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環は、本明細書において定義されているとおりである。
「アミノカルボニルオキシ」という用語は−ＯＣ（Ｏ）ＮＲＲ基を指し、式中、各Ｒは、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、ヘテロアリールまたは複素環であり、ここで、アルキル、置換アルキル、アリール、ヘテロアリールおよび複素環は、本明細書において定義されているとおりである。
「チオール」は−ＳＨ基を指す。
「チオキソ」または「チオケト」という用語は原子（＝Ｓ）を指す。
「アルキルチオ」または「チオアルコキシ」という用語は−Ｓ−アルキル基を指し、ここで、アルキルは本明細書において定義されているとおりである。特定の実施形態において、硫黄は−Ｓ（Ｏ）−に酸化されていてもよい。スルホキシドは１つ以上の立体異性体として存在していてもよい。
「置換チオアルコキシ」という用語は−Ｓ−置換アルキル基を指す。
「チオアリールオキシ」という用語はアリール−Ｓ−基を指し、ここで、アリール基は、本明細書において定義されているとおりであり、本明細書においても定義されているとおり、任意選択により、置換アリール基を含む。
「チオヘテロアリールオキシ」という用語はヘテロアリール−Ｓ−基を指し、ここで、ヘテロアリール基は、本明細書において定義されているとおりであり、本明細書においても定義されているとおり、任意選択により、置換アリール基を含む。
「チオヘテロシクロオキシ」という用語はヘテロシクリル−Ｓ−基を指し、ここで、ヘテロシクリル基は、本明細書において定義されているとおりであり、本明細書においても定義されているとおり、任意選択により、置換ヘテロシクリル基を指す。
本明細書における開示に追加して、「置換」という用語は、特定の基またはラジカルの修飾に用いられる場合、特定の基またはラジカルの１個以上の水素原子は各々、互いに独立して、以下に定義されているとおり同一または異なる置換基で置換されていることを意味することも可能である。
本明細書において個別の用語に関して開示されている基に追加して、特定の基またはラジカルにおける飽和炭素原子上の１個以上の水素（１個の炭素上のいずれか２個の水素が＝Ｏ、＝ＮＲ７０、＝Ｎ−ＯＲ７０、＝Ｎ２または＝Ｓで置換可能である）を置換する置換基は、別段の規定がある場合を除き、−Ｒ６０、ハロ、＝Ｏ、−ＯＲ７０、−ＳＲ７０、−ＮＲ８０Ｒ８０、トリハロメチル、−ＣＮ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−ＮＯ、−ＮＯ２、＝Ｎ２、−Ｎ３、−ＳＯ２Ｒ７０、−ＳＯ２Ｏ−Ｍ＋、−ＳＯ２ＯＲ７０、−ＯＳＯ２Ｒ７０、−ＯＳＯ２Ｏ−Ｍ＋、−ＯＳＯ２ＯＲ７０、−Ｐ（Ｏ）（Ｏ−）２（Ｍ＋）２、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ７０）Ｏ−Ｍ＋、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ７０）２、−Ｃ（Ｏ）Ｒ７０、−Ｃ（Ｓ）Ｒ７０、−Ｃ（ＮＲ７０）Ｒ７０、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｍ＋、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ７０、−Ｃ（Ｓ）ＯＲ７０、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ８０Ｒ８０、−Ｃ（ＮＲ７０）ＮＲ８０Ｒ８０、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ７０、−ＯＣ（Ｓ）Ｒ７０、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−Ｍ＋、−ＯＣ（Ｏ）ＯＲ７０、−ＯＣ（Ｓ）ＯＲ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｏ）Ｒ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｓ）Ｒ７０、−ＮＲ７０ＣＯ２ −Ｍ＋、−ＮＲ７０ＣＯ２Ｒ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｓ）ＯＲ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｏ）ＮＲ８０Ｒ８０、−ＮＲ７０Ｃ（ＮＲ７０）Ｒ７０および−ＮＲ７０Ｃ（ＮＲ７０）ＮＲ８０Ｒ８０であり、ここで、Ｒ６０は、任意選択により置換されたアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、シクロアルキルアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールおよびヘテロアリールアルキルからなる群から選択され、各Ｒ７０は、独立して、水素またはＲ６０であり；各Ｒ８０は、独立して、Ｒ７０であるか、または、代わりに、２個のＲ８０’は、これらが結合している窒素原子と一緒になって、Ｏ、ＮおよびＳからなる群から選択される同一または異なる追加の１〜４個のヘテロ原子を任意選択により含み得る５員、６員または７員ヘテロシクロアルキルを形成し、このＮは、−ＨまたはＣ１〜Ｃ３アルキルで置換されていてもよく；また、各Ｍ＋は、正味で１の正電荷を有する対イオンである。各Ｍ＋は、独立して、例えば、Ｋ＋、Ｎａ＋、Ｌｉ＋などのアルカリイオン；＋Ｎ（Ｒ６０）４などのアンモニウムイオン；または、［Ｃａ２＋］０．５、［Ｍｇ２＋］０．５もしくは［Ｂａ２＋］０．５などのアルカリ土類イオンであり得る（「下付文字０．５は、このような二価アルカリ土類イオンに係る対イオンの一方が本発明の化合物のイオン化形態であると共に他方が塩素イオンなどの典型的な対イオンであることが可能であり、または、本明細書に開示の２種のイオン化化合物がこのような二価のアルカリ土類イオンに対する対イオンとされることが可能であり、または、本発明の二重にイオン化された化合物がこのような二価のアルカリ土類イオンに対する対イオンとされることが可能であることを意味する）。特定的な例として、−ＮＲ８０Ｒ８０は、−ＮＨ２、−ＮＨ−アルキル、Ｎ−ピロリジニル、Ｎ−ピペラジニル、４Ｎ−メチル−ピペラジン−１−イルおよびＮ−モルホリニルを含むことを意味する。
本明細書における開示に追加して、「置換」アルケン、アルキン、アリールおよびヘテロアリール基における不飽和炭素原子上の水素に対する置換基は、別段の規定がある場合を除き、−Ｒ６０、ハロ、−Ｏ−Ｍ＋、−ＯＲ７０、−ＳＲ７０、−Ｓ−Ｍ＋、−ＮＲ８０Ｒ８０、トリハロメチル、−ＣＦ３、−ＣＮ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−ＮＯ、−ＮＯ２、−Ｎ３、−ＳＯ２Ｒ７０、−ＳＯ３ −Ｍ＋、−ＳＯ３Ｒ７０、−ＯＳＯ２Ｒ７０、−ＯＳＯ３ −Ｍ＋、−ＯＳＯ３Ｒ７０、−ＰＯ３ −２（Ｍ＋）２、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ７０）Ｏ−Ｍ＋、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ７０）２、−Ｃ（Ｏ）Ｒ７０、−Ｃ（Ｓ）Ｒ７０、−Ｃ（ＮＲ７０）Ｒ７０、−ＣＯ２ −Ｍ＋、−ＣＯ２Ｒ７０、−Ｃ（Ｓ）ＯＲ７０、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ８０Ｒ８０、−Ｃ（ＮＲ７０）ＮＲ８０Ｒ８０、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ７０、−ＯＣ（Ｓ）Ｒ７０、−ＯＣＯ２ −Ｍ＋、−ＯＣＯ２Ｒ７０、−ＯＣ（Ｓ）ＯＲ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｏ）Ｒ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｓ）Ｒ７０、−ＮＲ７０ＣＯ２ −Ｍ＋、−ＮＲ７０ＣＯ２Ｒ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｓ）ＯＲ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｏ）ＮＲ８０Ｒ８０、−ＮＲ７０Ｃ（ＮＲ７０）Ｒ７０および−ＮＲ７０Ｃ（ＮＲ７０）ＮＲ８０Ｒ８０であり、ここで、Ｒ６０、Ｒ７０、Ｒ８０およびＭ＋は、既に定義されているとおりであるが、ただし、置換アルケンまたはアルキンの場合、置換基は、−Ｏ−Ｍ＋、−ＯＲ７０、−ＳＲ７０または−Ｓ−Ｍ＋ではない。
本明細書において個別の用語に関して開示されている基に追加して、「置換」ヘテロアルキルおよびシクロヘテロアルキル基における窒素原子上の水素に対する置換基は、別段の規定がある場合を除き、−Ｒ６０、−Ｏ−Ｍ＋、−ＯＲ７０、−ＳＲ７０、−Ｓ−Ｍ＋、−ＮＲ８０Ｒ８０、トリハロメチル、−ＣＦ３、−ＣＮ、−ＮＯ、−ＮＯ２、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ７０、−Ｓ（Ｏ）２Ｏ−Ｍ＋、−Ｓ（Ｏ）２ＯＲ７０、−ＯＳ（Ｏ）２Ｒ７０、−ＯＳ（Ｏ）２Ｏ−Ｍ＋、−ＯＳ（Ｏ）２ＯＲ７０、−Ｐ（Ｏ）（Ｏ−）２（Ｍ＋）２、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ７０）Ｏ−Ｍ＋、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ７０）（ＯＲ７０）、−Ｃ（Ｏ）Ｒ７０、−Ｃ（Ｓ）Ｒ７０、−Ｃ（ＮＲ７０）Ｒ７０、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ７０、−Ｃ（Ｓ）ＯＲ７０、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ８０Ｒ８０、−Ｃ（ＮＲ７０）ＮＲ８０Ｒ８０、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ７０、−ＯＣ（Ｓ）Ｒ７０、−ＯＣ（Ｏ）ＯＲ７０、−ＯＣ（Ｓ）ＯＲ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｏ）Ｒ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｓ）Ｒ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｏ）ＯＲ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｓ）ＯＲ７０、−ＮＲ７０Ｃ（Ｏ）ＮＲ８０Ｒ８０、−ＮＲ７０Ｃ（ＮＲ７０）Ｒ７０および−ＮＲ７０Ｃ（ＮＲ７０）ＮＲ８０Ｒ８０であり、ここで、Ｒ６０、Ｒ７０、Ｒ８０およびＭ＋は既に定義されているとおりである。
本明細書における開示に追加して、特定の実施形態において、置換されている基は、１個、２個、３個もしくは４個の置換基、１個、２個もしくは３個の置換基、１個もしくは２個の置換基、または、１個の置換基を有する。
いくつかの実施形態において、化合物、化学的部分または官能基が置換されていると記載されている場合、代替的なラジカル置換基部分は、一般に、ヒドロキシ、オキソ、ニトロ、トリフルオロメチル、ハロゲン、アルコキシ、アルキレンジオキシ、アミノアルキル、アミノアルコキシ、アミノ、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルキルカルボニルアミノ、アルコキシカルボニルアミノ、アルコキシカルボニル、カルボキシ、ヒドロキシアルコキシ、アルコキシアルコキシ、モノアルキルアミノアルコキシ、ジアルキルアミノアルコキシモノ（カルボキシアルキル）アミノ、ビス（カルボキシアルキル）アミノ、アルコキシカルボニル、アルキニルカルボニル、アルキルスルホネート、アルケニルスルホネート、アルキニルスルホネート、アリールスルホネート、アルキルスルフィニル、アルキルスルホンアミド、アリールスルホンアミド、アルキルスルホンアミド、カルボキシアルコキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアルキルアミノ、シアノ、トリフルオロメトキシ、パーフルオロエトキシ、グアニジン、アミジノ、オキシグアニジノ、アルキルイミノ、ホルミルイミノ、アシルニトリル、アシルアジド、アセチルアジド、ジクロロトリアゼン、イソチオシアネート、ハロゲン化スルホニル、スルホスクシンイミジルエステル、イソシアネート、ハロゲン化アシル、アルデヒド、ハロアセトアミド、マレイミド、アジリジニル、アルキルチオ（ジスルフィド）、アクリロ、ハロアルキルカルボニル、ボロネート、ヒドラジド、セミカルバジド、カルボヒドラジド、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキルアルキル、シクロアルケニルアルキル、シクロヘテロアルキルアルキルおよびシクロヘテロアルケニルアルキルからなる群から選択される。
上記において定義されているすべての置換されている基において、それ自体がさらなる置換基を有する置換基を定義することによりもたらされるポリマー（例えば、置換アリール基等でさらに置換されている置換アリール基によりそれ自体が置換されている置換基として置換アリール基を有する置換アリール基）は、本明細書において含まれることは意図されていないことが理解される。このような事例において、このような置換の最大の数は３である。例えば、本明細書において特定的に予期される置換アリール基の逐次的置換は、置換アリール−（置換アリール）−置換アリールに制限される。
別に明記されている場合を除き、本明細書において明示的に定義されていない置換基の命名は、官能基の末端部分、続いて結合点に向かって隣接する官能基を命名することによりなされる。例えば、置換基「アリールアルキルオキシカルボニル」は、（アリール）−（アルキル）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−基を指す。
置換基を１個以上含有する本明細書に開示の基のいずれかに関して、当然のように、このような基は、立体的に実際的ではない、および／または、合成的に適していない置換または置換パターンのいずれをも含有しないことが理解される。加えて、本願の化合物は、これらの化合物の置換によってもたらされるすべての立体化学異性体を含む。
「薬学的に許容可能な塩」という用語は、哺乳類などの患者に対する投与に許容可能である塩を意味する（所与の投与量レジメンについて許容可能な哺乳類に安全性を有する対イオンを伴う塩）。このような塩は、薬学的に許容可能な無機または有機塩基に、および、薬学的に許容可能な無機または有機酸に由来することが可能である。「薬学的に許容可能な塩」は化合物の薬学的に許容可能な塩を指し、これらの塩は、当技術分野において周知である多様な有機および無機対イオンに由来し、単なる一例として、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、テトラアルキルアンモニウム等が挙げられ；また、分子が塩基性官能基を含有する場合、塩酸塩、臭化水素酸塩、ギ酸塩、酒石酸塩、ベシル酸塩、メシル酸塩、酢酸塩、マレイン酸塩、シュウ酸塩等などの有機または無機酸の塩が挙げられる。
「その塩」という用語は、金属カチオンまたは有機カチオン等などのカチオンによって酸のプロトンが置換される場合に形成される化合物を意味する。適切である場合、塩は薬学的に許容可能な塩であるが、患者への投与が意図されない中間体化合物の塩について要求されるものではない。一例として、本化合物の塩としては、化合物が無機または有機酸によってプロトン化されてカチオンが形成され、無機または有機酸の複合塩基を塩のアニオン成分として伴うものが挙げられる。
「溶媒和物」は、溶媒分子と溶質の分子またはイオンとが組み合わされることにより形成される複合体を指す。溶媒は、有機化合物、無機化合物または両方の混合物であることが可能である。溶媒のいくつかの例としては、これらに限定されないが、メタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシドおよび水が挙げられる。溶媒が水である場合、形成される溶媒和物は水和物である。
「立体異性体（ｓｔｅｒｅｏｉｓｏｍｅｒ）」および「立体異性体（ｓｔｅｒｅｏｉｓｏｍｅｒｓ）」は、連結している原子は同一であるが、空間中における原子配列が異なる化合物を指す。立体異性体としては、シス−トランス異性体、ＥおよびＺ異性体、エナンチオマー、ならびに、ジアステレオマーが挙げられる。
「互変異性体」は、エノール−ケトおよびイミン−エナミン互変異性体、または、ピラゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、トリアゾールおよびテトラゾールなどの−Ｎ＝Ｃ（Ｈ）−ＮＨ−環原子配列を含有するヘテロアリール基の互変異形態などの原子の電子結合および／またはプロトンの位置のみが異なる分子の交互形態を指す。当業者は、他の互変異環原子配列が可能であることを認識するであろう。
「または、その塩もしくは溶媒和物もしくは立体異性体」という用語は、対象の化合物の立体異性体の薬学的に許容可能な塩の溶媒和物などの、塩、溶媒和物および立体異性体のすべての並び替えを含むことが意図されることが認識されるであろう。
本明細書において用いられるところ、「バイオポリマー」という用語は、総称的に、各々は本明細書において広義に定義されているアミノ酸ポリマー、核酸ポリマー、炭水化物、多糖類および脂質を指すために用いられる。
「アミノ酸ポリマー」、「ポリペプチド」、「ペプチド」および「タンパク質」という用語は、いずれかの長さのアミノ酸のポリマー形態を指すために本明細書において同義的に用いられており、糖タンパク質などの翻訳時修飾または翻訳後修飾に供されたタンパク質が含まれる。アミノ酸ポリマーは、標準アミノ酸（すなわち、タンパク質新生アミノ酸とも呼ばれる、標準遺伝コードによってコードされた２０種類のアミノ酸の１種）および非標準アミノ酸の両方を含み得、例えば、ホスフェート、炭水化物またはＣ１〜Ｃ２５カルボン酸などによって誘導体化、保護または置換され得る。「ペプチド」、「ポリペプチド」および「タンパク質」といった用語は、本明細書において、ポリマーの長さに関係なく同義的に用いられるが、アミノ酸の短いポリマーは、典型的には、ペプチドまたはポリペプチドと呼ばれ、また、特に天然型のものおよび／または生物学的機能を有するものである、アミノ酸のより長いポリマーはタンパク質と称される。この用語は融合タンパク質を含み、特にこれらに限定されないが、非相同的アミノ酸配列を伴う融合タンパク質、非相同的および相同的リーダ配列を伴う融合、少なくとも１つのＮ−末端メチオニン残渣を含有するタンパク質（例えば、組み換え型細菌性宿主細胞の産生を促進するため）；免疫学的に標識したタンパク質等が挙げられる。
「天然アミノ酸配列」または「親アミノ酸配列」は、修飾アミノ酸残渣を含む修飾前のポリペプチドのアミノ酸配列を指すために本明細書において同義的に用いられている。
「アミノ酸類似体」、「非天然アミノ酸」等という用語は、天然タンパク質において通例見いだされる１種以上のアミノ酸に構造および／または全体形状が類似するアミノ酸様化合物と同義的に用いられ、かつ、これらを含み得る（例えば、ＡｌａまたはＡ、ＣｙｓまたはＣ、ＡｓｐまたはＤ、ＧｌｕまたはＥ、ＰｈｅまたはＦ、ＧｌｙまたはＧ、ＨｉｓまたはＨ、ＩｌｅまたはＩ、ＬｙｓまたはＫ、ＬｅｕまたはＬ、ＭｅｔまたはＭ、ＡｓｎまたはＮ、ＰｒｏまたはＰ、ＧｌｎまたはＱ、ＡｒｇまたはＲ、ＳｅｒまたはＳ、ＴｈｒまたはＴ、ＶａｌまたはＶ、ＴｒｐまたはＷ、ＴｙｒまたはＹ）。アミノ酸類似体はまた、修飾された側鎖または主鎖を有する天然アミノ酸も含む。アミノ酸はまた、Ｌ型の代わりにＤ型の天然アミノ酸を含む。いくつかの事例において、アミノ酸類似体は共通の主鎖構造、および／または、１種以上の天然アミノ酸の側鎖構造を有し、差異は、分子中の１個以上の修飾基である。このような修飾としては、特に限定されないが、関連する原子（Ｓなど）に対する原子（Ｎなど）の置換、基（メチルまたはヒドロキシル等など）もしくは原子（ＣｌまたはＢｒ等など）の付加、基の欠失、共有結合（二重結合等に対する単結合）の置換、または、これらの組み合わせが挙げられ得る。例えば、アミノ酸類似体としては、α−ヒドロキシ酸およびα−アミノ酸等が挙げられ得る。
本明細書において用いられるところ、「抗体」という用語は、標的特異的結合薬として有用である抗体または抗体遺伝子から誘導された、または、これらから誘導可能であるすべての産物を含む。「抗体」という用語は、広義に用いられ、モノクローナル抗体（全長モノクローナル抗体を含む）、ポリクローナル抗体および多重特異性抗体（例えば、二重特異性抗体）、遺伝子改変による抗体、ヒト化抗体、単鎖抗体、キメラ抗体、抗体フラグメント（例えば、Ｆａｂフラグメント）、抗体誘導体等が挙げられる。抗体は、標的抗原に結合可能である。（Ｊａｎｅｗａｙ，Ｃ．，Ｔｒａｖｅｒｓ，Ｐ．，Ｗａｌｐｏｒｔ，Ｍ．，Ｓｈｌｏｍｃｈｉｋ（２００１）Ｉｍｍｕｎｏ Ｂｉｏｌｏｇｙ，５ｔｈ Ｅｄ．，Ｇａｒｌａｎｄ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）。標的抗原は、抗体の様々な領域の１つ以上によって形成される相補性決定領域（ＣＤＲ）によって認識されるエピトープとも呼ばれる１つ以上の結合部位を有していることが可能である。
「天然抗体」という用語は、抗体の重鎖および軽鎖が形成されており、多細胞生物の免疫系によって対にされている抗体を指す。脾臓、リンパ節、骨髄および血清は、天然抗体を産生する組織の例である。例えば、抗原で免疫化された最初の動物から単離された抗体産生細胞によって産生された抗体は天然抗体である。
「ヒト化抗体」または「ヒト化免疫グロブリン」という用語は、ヒト抗体由来の対応して位置されたアミノ酸で置換された１種以上のアミノ酸（例えばフレームワーク領域、定常領域またはＣＤＲ）を含有する非ヒト（例えば、マウスまたはウサギ）抗体を指す。普通、ヒト化抗体は、同一の抗体非ヒト化版と比して、ヒト宿主において低い免疫応答をもたらす。抗体は、例えば、ＣＤＲグラフティング（欧州特許第２３９，４００号明細書；国際公開第９１／０９９６７号パンフレット；米国特許第５，２２５，５３９号明細書；同５，５３０，１０１号明細書；および、同５，５８５，０８９号明細書）、ベニアリング（ｖｅｎｅｅｒｉｎｇ）またはリサーフェシング（ｒｅｓｕｒｆａｃｉｎｇ）（欧州特許第５９２，１０６号明細書；欧州特許第５１９，５９６号明細書；Ｐａｄｌａｎ，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ ２８（４／５）：４８９−４９８（１９９１）；Ｓｔｕｄｎｉｃｋａ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ７（６）：８０５−８１４（１９９４）；Ｒｏｇｕｓｋａ．ｅｔ ａｌ．，ＰＮＡＳ ９１：９６９−９７３（１９９４））、および、チェーンシャフリング（ｃｈａｉｎ ｓｈｕｆｆｌｉｎｇ）（米国特許第５，５６５，３３２号明細書）を含む当技術分野において公知である多様な技術を用いてヒト化可能である。特定の実施形態において、フレームワーク置換は、ＣＤＲおよびフレームワーク残渣の相互作用のモデリングにより、抗原結合および配列比較に重要なフレームワーク残渣を同定し、特定の位置における異常なフレームワーク残渣を同定することにより同定される（例えば、米国特許第５，５８５，０８９号明細書；Ｒｉｅｃｈｍａｎｎ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ ３３２：３２３（１９８８）を参照のこと）。本発明における使用が予期される抗体をヒト化する追加の方法が、米国特許第５，７５０，０７８号明細書；同５，５０２，１６７号明細書；同５，７０５，１５４号明細書；同５，７７０，４０３号明細書；同５，６９８，４１７号明細書；同５，６９３，４９３号明細書；同５，５５８，８６４号明細書；同４，９３５，４９６号明細書；および、同４，８１６，５６７号明細書、ならびに、国際公開第９８／４５３３１号パンフレットおよび国際公開第９８／４５３３２号パンフレットに記載されている。特定の実施形態において、対象のウサギ抗体は、米国特許出願公開第２００４００８６９７９号明細書および米国特許出願公開第２００５００３３０３１号明細書に記載の方法に従ってヒト化され得る。従って、上記の抗体は、当技術分野において周知である方法を用いてヒト化され得る。
「キメラ抗体」という用語は、異なる種に属する抗体可変領域および定常領域遺伝子から典型的には遺伝子操作によって軽鎖および重鎖遺伝子構築されている抗体を指す。例えば、マウスモノクローナル抗体由来の遺伝子の可変セグメントは、γ１およびγ３などのヒト定常セグメントと結合され得る。治療用キメラ抗体の一例は、マウス抗体由来の可変または抗原−結合ドメインとヒト抗体由来の定常またはエフェクタードメインとから組成されるハイブリッドタンパク質であるが、他の哺乳類種由来のドメインも使用され得る。
本明細書において用いられるところ、「核酸ポリマー」、「核酸」および「オリゴヌクレオチド」という用語は、ポリデオキシリボヌクレオチド（２−デオキシ−Ｄ−リボースを含有する）、ポリリボヌクレオチド（Ｄ−リボースを含有する）、および、プリンもしくはピリミジン塩基、または、修飾プリンもしくはピリミジン塩基のＮグリコシドであるいずれかの他のタイプのポリヌクレオチドを指す。用語「核酸」と用語「オリゴヌクレオチド」との間に長さに係る区別は意図されておらず、これらの用語は同義的に用いられることとなる。これらの用語は分子の主な構造のみを指す。それ故、これらの用語は、二本鎖および単鎖ＤＮＡ、ならびに、二本鎖および単鎖ＲＮＡを含む。核酸ポリマーは、Ｎ−（２−アミノエチル）グリシンユニットなどのペプチド核酸を含むことが意図されている（Ｎｉｅｌｓｅｎ ｅｔ ａｌ．，米国特許第５，５３９，０８２号明細書を参照のこと）。
ポリペプチド、ペプチドまたはタンパク質のアミノ酸配列に対する言及において用いられる「遺伝的に−コード可能」は、アミノ酸配列が、アミノ酸配列をコードする核酸の転写および翻訳によって産生可能であるアミノ酸残渣から組成されていることを意味し、ここで、転写および／または翻訳は、細胞で、または、無細胞インビトロ転写／翻訳系で生じ得る。
「制御配列」という用語は、例えば哺乳類細胞、細菌細胞、無細胞合成等の特定の発現系における操作可能に連結されたコード配列の発現を促進させるＤＮＡ配列を指す。原核生物系に好適である制御配列は、例えば、プロモータを含み、任意選択により、オペレーター配列、および、リボソーム結合部位を含む。真核細胞系は、プロモータ、ポリアデニル化シグナルおよびエンハンサを利用し得る。
核酸は、他の核酸配列と機能的な関係に位置された場合に「操作可能に連結される」。例えば、プレ配列または分泌リーダ（ｓｅｃｒｅｔｏｒｙ ｌｅａｄｅｒ）に係るＤＮＡは、ポリペプチドの分泌に関与する先駆タンパク質として発現される場合、ポリペプチドに係るＤＮＡに操作可能に連結され；プロモータもしくはエンハンサは、配列の転写に作用する場合、コード配列に操作可能に連結され；または、リボソーム結合部位は、翻訳の開始を促進させるよう位置される場合、コード配列に操作可能に連結される。一般に、「操作可能に連結される」は、連結されるＤＮＡ配列が近接しており、かつ、分泌リーダの場合には、引接していると共に読み取り枠にあることを意味する。連結は、核酸連結により、または、増幅反応を介して達成される。合成オリゴヌクレオチドアダプタまたはリンカーが、従来の実践に従い配列の連結に用いられ得る。
本明細書において用いられるところ、「発現カセット」という用語は、核酸に挿入可能である通常はＤＮＡである核酸のセグメントを指す（例えば、着目される構築物への核酸連結に適合可能である制限部位の使用、または、着目される構築物もしくは宿主細胞ゲノムへの相同的組換えによる）。普通、核酸セグメントは、着目されるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含み、ならびに、カセットおよび制限部位は、転写および翻訳に係る適切な読み取り枠へのカセットの挿入を促進させるよう設計される。発現カセットはまた、宿主細胞において着目されるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの発現を促進させる要素を含むことが可能である。これらの要素としては、これらに限定されないが：プロモータ、最小プロモータ、エンハンサ、応答要素、ターミネータ配列、ポリアデニル化配列等が挙げられ得る。
本明細書において用いられるところ、「単離された」という用語は、天然の化合物が生じるものとは異なる環境における着目される化合物を記載することを意味する。「単離された」は、着目される化合物が実質的に富化されたサンプル中の化合物、および／または、着目される化合物が部分的にもしくは実質的に精製されたサンプル中の化合物を含むことを意味する。
本明細書において用いられるところ、「実質的に精製されている」という用語は、その天然の環境から取り出された化合物であって、天然においては付随することとなる他の成分を、少なくとも６０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、または、９８％超含まない化合物を指す。
「生理的条件」という用語は、例えば、生細胞に適合する温度、ｐＨ、塩分等の主に水性条件といった、生細胞に適合する条件を含むことを意味する。
「反応相手」は、他の反応相手と特異的に反応して反応生成物をもたらす分子または分子部分を意味する。例示的な反応相手としては、反応して、モチーフ中のシステインまたはセリンの代わりにホルミルグリシン（ｆＧｌｙ）を含有する転換アルデヒドタグの反応生成物を形成するスルファターゼモチーフおよびホルミルグリシン生成酵素（ＦＧＥ）のシステインまたはセリンが挙げられる。他の例示的な反応相手は、転換アルデヒドタグおよび「アルデヒド−反応性反応相手」のｆＧｌｙ残渣のアルデヒドを含み、これは、アルデヒド−反応性基および着目される部分を含み、ならびに、反応することにより、変性ｆＧｌｙ残渣を介して修飾ポリペプチドに複合化された、着目される部分を有する修飾アルデヒドタグ化ポリペプチドの反応生成物を形成する。
「Ｎ−末端」は遊離アミン基を有するポリペプチドの末端アミノ酸残渣を指し、非Ｎ−末端アミノ酸残渣中のこのアミン基が、通常、ポリペプチドの共有結合主鎖の一部を形成する。
「Ｃ−末端」は遊離カルボキシル基を有するポリペプチドの末端アミノ酸残渣を指し、非Ｃ−末端アミノ酸残渣中のこのカルボキシル基が、通常、ポリペプチドの共有結合主鎖の一部を形成する。
ポリペプチドまたはポリペプチドのアミノ酸配列に対する言及において用いられる「内部部位」は、Ｎ−末端またはＣ−末端ではないポリペプチドの領域を意味する。
本発明をさらに説明する前に、本発明は記載されている特定の実施形態に限定されず、これらは当然のように様々であり得ることが理解されるべきである。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることとなるため、本明細書において用いられている用語法は特定の実施形態を記載することのみを目的としており、限定的であることは意図されていないことも理解されるべきである。
値が範囲で提供されている場合、その範囲の上限と下限との間に存在する値の各々（文脈において明確に指定されている場合を除き、下限の１０分の１の単位まで）、かつ、規定されている範囲における、規定されているか間に存在する他の値のいずれかが、本発明に包含されることが理解される。これらのより狭い範囲の上限および下限は独立してこのより狭い範囲に包含され得、また、これらの上限および下限も、規定されている範囲においていずれかの特定的に排除される限界点を除き、本発明に包含される。規定されている範囲にこれらの限界点の一方もしくは両方が含まれる場合、これらの包含される限界点のいずれかもしくは両方が排除された範囲もまた本発明に包含される。
本明細書において数値を伴って提示される一定の範囲は、用語「約」の後に続く。「約」という用語は、本明細書において、その後に続く数字そのもの、ならびに、この用語に続く数字に近いまたは近似する数字に対する文字による根拠を提供するために用いられる。特定的に言及された数字に対してある数字が近いかまたは近似しているかどうかの判定において、近いまたは近似した言及されていない数字は、提示されている文脈において、特定的に言及された数字と実質的に同等である数字であり得る。
明確さのために個別の実施形態に係る文脈において記載されている本発明の一定の特性はまた、単一の実施形態において組み合わされて提供され得ることが認識される。反対に、簡潔さのために単一の実施形態に係る文脈において記載されている本発明の種々の特性もまた、個別に、または、いずれかの好適な副次的な組み合わせで提供され得る。本発明に関連する実施形態のすべての組み合わせは本発明により特定的に包含され、また、これらは、組み合わせの各々およびそのすべてが、このような組み合わせが例えば安定な化合物である化合物（すなわち、形成、単離、特徴付け、および、生物学的活性に対するテストを行うことが可能である化合物）である主題を包含するような程度に、別個および明示的に開示されているかのように本明細書に開示されている。加えて、種々の実施形態およびその要素（例えば、このような可変要素を記載する実施形態において列挙されている化学基の要素）の副次的な組み合わせのすべてもまた本発明により特定的に包含され、また、このような副次的な組み合わせの各々およびそのすべてが別個および明示的に本明細書に開示されているかのように、本明細書に開示されている。
別段の定めがある場合を除き、本明細書において用いられている技術用語および科学用語のすべては、本発明が属する技術分野において当業者により通例理解されるものと同一の意味を有する。本明細書に記載のものに類似または等しい方法および材料のいずれも本発明の実施またはテストにおいて用いられることが可能であるが、好ましい方法および材料がここに記載されている。
この明細書において引用されている刊行物および特許はすべて、個別の刊行物または特許の各々が特定的および個別に参照により援用されると明示されているかのように本明細書において参照により援用されており、また、引用されている刊行物と関連して方法および／または材料を開示し、説明するために本明細書において参照により援用されている。いずれかの刊行物の引用は出願日に先行する開示のためであり、先行発明のためにこのような刊行物に先行する資格が本発明にないことを認めるものとして解釈されるべきではない。さらに、提供されている刊行物の日付は実際の刊行日とは異なる場合があり、これらは独立して確認が必要であり得る。
本明細書において用いられるところ、および、添付の特許請求の範囲において、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈において明らかにそうではない場合を除き、複数の言及を含むことに注意されたい。特許請求の範囲は、任意選択的な要素のいずれもが排除されるよう草稿されてもよいことにさらに注目されたい。従って、この記載は、特許請求の範囲の要素の言及に関する「単に」、「のみ」等などの排他的な用語法の使用、または、「否定的な」限定の使用に対する先行詞とされることが意図される。
明確さのために個別の実施形態に係る文脈において記載されている本発明の一定の特性はまた、単一の実施形態において組み合わされて提供され得ることが認識される。反対に、簡潔さのために単一の実施形態に係る文脈において記載されている本発明の種々の特性もまた、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、個別に、または、いずれかの好適な副次的な組み合わせで提供され得る。言及されているいずれの方法も、言及されている順番で、または、論理的に可能であるいずれかの他の順番で実施されることが可能である。
本開示は、ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料、染料−複合体、ならびに、その形成方法およびその使用方法を提供する。各々の実施形態が以下の段落においてより詳細に記載されている。
いくつかの場合においては、シアニン染料にヒドロキサメートおよびアザインドリン環系を組み込むことにより、従来の染料で標識された複合体と比して、実質的により蛍光性であり、かつ、多様な向上した蛍光特性のいずれか１種を有する、染料−基質複合体（例えば、タンパク質、核酸および他のバイオポリマー複合体）がもたらされる。本願の染料の複合体では、消光、光安定性の欠如、低い量子効率、または、染料の蛍光特性におけるいずれかの望ましくない変化などのもたらされる望ましくない影響は低レベルであり得る。本発明の染料−生体分子複合体は蛍光強度が大きいことにより、アッセイ感度が高く、バイオポリマーへの複合化に際した吸収スペクトルにおけるアーチファクトが小さい。加えて、本願の染料はまた、光安定性が顕著に高いものであり得る。ヒドロキサメート置換基が付加されることで、本願の染料の光安定性が高められる。これらの改善により、Ｃｙ５、Ｃｙ５．５、Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ ７００およびＣｙ７などの同様の染料と一緒に用いられる既に市販されている既存のフィルタおよび機器を利用しながら、本願の染料およびその複合体が用いられるアッセイにおける感度が顕著に高められる。
さらに、いくつかの場合において、本願の染料は、一般的なカルボシアニン染料よりも長波長で吸光極大を示し、従って、これらの染料は、ＨｅＮｅレーザの主な輝線（６３３ｎｍ）または長波長レーザダイオードと適合するよう選択可能である。これらは、赤外波長を透過するサンプルについて有用である。いくつかの事例において、本発明の染料は、ＨｅＮｅレーザの主な輝線の３０ｎｍ以内（２０ｎｍ以内、１０ｎｍ以内または５ｎｍ以内など）に吸光極大を有する。
いくつかの事例において、染料は、５８０ｎｍ以上、５９０ｎｍ以上、６００ｎｍ以上、６１０ｎｍ以上、６２０ｎｍ以上、６３０ｎｍ以上、６４０ｎｍ以上、６５０ｎｍ以上、６６０ｎｍ以上、６８０ｎｍ以上、６９０ｎｍ以上、７００ｎｍ以上、７１０ｎｍ以上、７２０ｎｍ以上、７３０ｎｍ以上、７４０ｎｍ以上、７５０ｎｍ以上、または、それ以上などの、５５０ｎｍ以上である吸収極大を有する。
いくつかの事例において、染料は、６２０ｎｍ以上、６４０ｎｍ以上、６５０ｎｍ以上、６６０ｎｍ以上、６８０ｎｍ以上、７００ｎｍ以上、７２０ｎｍ以上、７４０ｎｍ以上、７５０ｎｍ以上、７６０ｎｍ以上、７８０ｎｍ以上、８００ｎｍ以上、または、それ以上などの、６００ｎｍ以上である発光極大を有する。
本願の染料およびその複合体は、生物学的検出に関する多様な有用な特性を有し得る。いくつかの実施形態において、染料化合物および／または複合体は、高い光安定性（例えば、光安定性（ｐｈｏｔｏｓｔａｂｌｅ）である）を有する。いくつかの実施形態において、染料化合物および／または複合体は、長波長で望ましい吸収および発光特徴を有し、これにより、血液、尿、脳脊髄液といったテスト下のサンプル中における多くのリガンド、レセプタおよび材料の自己蛍光または背景蛍光に由来するいずれかの干渉が低減される。いくつかの実施形態において、染料化合物は、高い収率で、染料の蛍光特性およびリガンドの結合特性をほとんどまたはまったく変化させることなく、生体分子（例えば、抗体）に容易に複合化される。いくつかの実施形態において、染料は高い量子効率を有する。いくつかの実施形態において、染料は大きい吸光係数を有する。
ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料化合物
ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料は、ポリメチン連接基を介して結合された第１の環系および第２の環系を有するシアニン系染料である。第１の環系は、いずれかの簡便な位置においてヒドロキサメート基で置換されているアザインドリン環系であり得る。第２の環系は、いずれかの簡便な環系であり得る。いくつかの実施形態において、第２の環系は５員複素環を含む。染料は、染料の基質への複合化のための１つ以上の反応性基部分をさらに含み得る。染料は、いずれかの簡便な位置で１個以上の水溶性基を含み得る。
アザインドリン環系は、いずれかの簡便な位置でポリメチン連接基に結合され得る。いくつかの場合において、アザインドリン環系は、２位でポリメチン連接基に結合されている。いくつかの場合において、アザインドリン環系は、インドリン環構造に組み込まれてアザインドリン環を形成するピリジウム部分を含む。本明細書において用いられるところ、「アザインドリン環系」、「アザインドリン」および「アザインドリン誘導体」という用語は、同義的に用いられ、単独でもしくは他の基の一部として、以下の縮合環構造の１種またはその誘導体を含有するいずれかの部分を意味する。
Figure 0006480336
本発明のアザインドリン部分は、１種または他の特定の電子応答構造で図示されていることが理解されるべきである。本願の染料に係る電荷は染料自体にわたって非局在化されるため、本発明のすべての態様は、他の可能な共鳴構造を伴って形式的に図示された染料に等しく適用される。
いくつかの実施形態において、アザインドリン環系は、４位でヒドロキサメート基で置換される。いくつかの実施形態において、アザインドリン環系は５位でヒドロキサメート基で置換される。いくつかの実施形態において、アザインドリン環系は、６位でヒドロキサメート基で置換される。本明細書において用いられるところ、「ヒドロキサメート」、「ヒドロキサム酸」、「ヒドロキサム酸エステル」、「ヒドロキサム酸（ｈｙｄｒｏｘａｍｉｃ）」、「ヒドロキサム酸誘導体」という用語は同義的に用いられ、単独でもしくは他の基の一部として、以下の構造またはその誘導体を含有する部分を指す。
Figure 0006480336
 式中、ＲおよびＲ”は、独立して、水素または置換基である。従って、本明細書において用いられるところ、ヒドロキサメートという用語は、ヒドロキサム酸基およびヒドロキサム酸エステルの両方を含む。ヒドロキサメート基が、ヒドロキサメートのいずれかの簡便な原子、Ｏ、Ｎまたはカルボニルを介して染料の環系に結合していてもよい。いくつかの場合において、ヒドロキサメート基はカルボニルを介してアザインドリン環系に結合している。いくつかの場合において、染料は５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料化合物であり、例えば、第１のアザインドリン環系は５位でヒドロキサメート基で置換されている。
いくつかの実施形態において、第２の環系は、環のいずれかの簡便な位置を介して染料のポリメチン連接基に結合されている５員複素環を含む。特定の実施形態において、５員複素環は、二価ポリメチン連接基に対する二重結合を形成する環中の炭素原子を含む。いくつかの事例において、５員複素環は、環中において１個以上の窒素原子を含む。いくつかの場合において、５員複素環の各原子は、独立して、Ｃ、ＣＨ、Ｃ（アルキル）、Ｃ（アリール）、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｎ（アリール）、Ｎ（アシル）およびＮ（アルキル）からなる群から選択される。一定の事例において、５員複素環は１個の窒素原子を含有する。いくつかの実施形態において、５員複素環は、不飽和芳香族環または環系に縮合した飽和５員複素環である。いくつかの事例において、５員複素環はピロリジン環である。いくつかの事例において、ピロリジン環は、任意選択により、４／５位でアリールまたはヘテロアリール環または環系に縮合している。いくつかの事例において、ピロリジン環は、２位で染料のポリメチン連接基により置換されている。
５員複素環は、任意選択により、いずれかの簡便な位置で、例えば上記の１つ以上のアリールまたはヘテロアリール環といった１つ以上の芳香族環と縮合して、染料化合物の第２の環系をもたらし得る。いずれかの簡便なアリールおよびヘテロアリール環は、第２の環系への包含のために選択され得る。いくつかの場合において、５員複素環に縮合された１つ以上のアリールまたはヘテロアリール環は、６員環のみを含む。染料化合物の第２の環系への包含に関して着目されるアリールおよびヘテロアリール環および環系としては、これらに限定されないが、ピリジニル、ピローリル、インドリルが挙げられる。一定の事例においては、式Ｉにおいて、Ｂは、任意選択により、１つのアリールまたはヘテロアリール環に縮合されている。いくつかの事例において、５員複素環は、任意選択により、２つのアリールおよび／またはヘテロアリール環に縮合されている。一定の事例において、５員複素環は、任意選択により、３つのアリールおよび／またはヘテロアリール環に縮合されている。いくつかの実施形態において、５員複素環は、ベンゾ環に縮合されている。いくつかの事例において、５員複素環は、ピリジル環に縮合されている。いくつかの実施形態において、第２の環系は、インドリンまたはアザインドリン環系である。特定の実施形態において、５員複素環は、多環式アリールに縮合されている。特定の実施形態において、５員複素環は、ナフタレンに縮合されている。特定の実施形態において、５員複素環は、アントラセンに縮合されている。５員複素環および０〜３芳香族環の各々は、任意選択により、１個以上の置換基で置換されている。
いくつかの事例において、ポリメチン連接基は、第１のアザインドリン環系と５員複素環を含む第２の環系との間に不飽和結合の複合化された系が形成されるよう選択される。二価ポリメチン連接基は１〜１５個の原子（例えば、１、３、５、７、９、１１、１３または１５個の原子）の主鎖を含み得、ここで、主鎖のすべての炭素原子は、任意選択により、独立して置換されていてもよい。本明細書において用いられるところ、二価ポリメチン連接基は、例えば、１個の炭素原子といった１個のメチン基を含む連接基を包含する。いくつかの実施形態において、ポリメチン連接基は、３個の炭素原子の主鎖を含む。特定の実施形態において、ポリメチン連接基は、５個の炭素原子の主鎖を含む。特定の実施形態において、ポリメチン連接基は、７個の炭素原子の主鎖を含む。いくつかの事例において、ポリメチン連接基はＲＧＭで置換されている。一定の事例において、ＲＧＭ基は主鎖の非末端炭素原子を介して結合している。
ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料は、いずれかの簡便な位置で１個以上の置換基によりさらに置換されていてもよい。いずれかの簡便な置換基が含まれ得る。いくつかの事例において、化合物は、反応性基部分（ＲＧＭ）を含む１個以上の置換基を含む。いくつかの場合において、化合物は、基質を含む１個以上の置換基を含む。一定の事例において、化合物は、水溶性基（例えば、スルホネート、カルボキシ、アンモニウムまたはリン酸基などの極性基または荷電された基）を含む１個以上の置換基（例えば、１個、２個、３個またはそれ以上の置換基）を含む。
１個以上のＲＧＭ基が、染料構造のいずれかの簡便な位置で直接的または間接的に含まれ得る。いくつかの事例において、５員複素環は１個のＮ原子を含み、Ｎ原子はリンカー−ＲＧＭで置換されている。一定の事例において、アザインドリン基の５−ヒドロキサメート置換基は、リンカー−ＲＧＭでさらに置換されている。いくつかの場合において、ポリメチン連接基は置換されてリンカー−ＲＧＭを含む。
本明細書において用いられるところ、「ＲＧＭ」と表記される「反応性基部分」は、異なる化合物の官能基と化学的に反応して共有結合（例えば、複合化）を形成可能である化合物の部分を指す。多様な反応性基部分（ＲＧＭ）および複合化化学が、以下においてより詳細に記載されているとおり、本願の染料化合物およびその複合体において利用され得る。着目されるＲＧＭとしては、これらに限定されないが、アクリルアミド、アミン、カルボン酸、カルボン酸の活性化エステル、アシルアジド、アシルニトリル、アルデヒド、ハロゲン化アルキル、無水物、ハロゲン化アリール、アジド、アジリジン、ボロネート、ジアゾアルカン、ハロアセトアミド、ハロトリアジン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、イミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、マレイミド、反応性白金錯体、ハロゲン化スルホニルまたはソレラン誘導体が挙げられる。一定の事例において、ＲＧＭはスクシンイミジルエステルまたはマレイミドである。いくつかの場合において、反応性基部分は、それぞれ適合する求核剤または求電子剤である基質の対応する官能基に対する露出を介して共有結合を形成可能である求電子剤または求核剤である。他の事例において、反応性基部分は光で活性化可能な基であり得、これは、適切な波長の光が照射された後においてのみ化学反応性となる。いくつかの事例においては、反応性染料と複合化される物質との複合化反応により、反応性基ＲＧＭの１個以上の原子が染料を複合化基質に結合する新しいリンケージＬに組み込まれる。反応性基およびリンケージのいくつかの例が表３に示されており、ここで、求電子性基および求核性基の反応では共有結合が得られる。
Ｌは、シアニン染料部分とＲＧＭとを結合し得るリンカーである。いくつかの場合において、シアニン染料化合物は、ＲＧＭもしくは基質に直接、または、代わりに、ＲＧＭもしくは基質にリンカーＬを介して間接的に複合化されることが可能である。表記に係る無駄を省くために、両方の選択肢が、任意選択的にリンカーを有する単一の構造により本明細書に記載されている。リンカーが存在していない任意選択的なリンカーＬを有する構造の一実施形態は、Ｌが「存在しない」または「不在」である構造として記載可能である。本明細書において用いられるところ、２つの部分間の「Ｌ」と表記される「リンカー」は、これらの２つの部分が相互に直接、または、中間部としてリンカーを介して結合可能である場合、「任意選択的である」と表記される。この語法は、差異がリンカーの存在または不在のみである代替的な構造の記載を簡略化するために用いられる。本発明において、例えば、シアニン染料分子は、バイオポリマーに対して直接、または、代わりに、バイオポリマーに対してリンカーＬを介して間接的に複合化されることが可能である。表記に係る無駄を省くために、両方の選択肢が、任意選択的にリンカーを有する単一の構造により本明細書に記載されている。リンカーが存在していない任意選択的にリンカーＬを有する構造の一実施形態は、Ｌが「存在しない」構造として記載可能である。いずれかの簡便なリンカー基が本願の染料において利用され得る。例えば、リンカー部分は、式−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）−または−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）−のエチレンオキシドなどの１つ以上のモノマーユニットを含み得る。このようなユニットの数は様々であることが可能であり、このようなユニットの数は２〜１０、２〜８、２〜６、２〜４であり、例えばいくつかの実施形態は２つのユニットを含む。さらに、リンカー基における最後のモノマーユニット（例えば、エチレンオキシド基）は、例えば、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、ヒドロキシル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミノ、置換アミノ、アシル、カルボキシル、カルボキシルエステル、アシルアミノ、アミノアシル、アルキルアミド、置換アルキルアミド、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリルまたは置換ヘテロシクリルなどの本明細書において定義されている１個以上の官能基によりさらに置換されていてもよい。いくつかの事例において、リンカー基における最後のモノマーユニット（例えば、最後のエチレンオキシド基）は、カルボキシル、または、パーフルオロフェニルで保護されたカルボキシル基などの保護されたカルボキシル基によってさらに置換されていてもよい。いくつかの場合において、Ｌは、存在せず、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、アミノ酸、スルホアミノ酸、ポリアミン、ポリエチレングリコール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルまたはヘテロアリールである。特定の実施形態において、連接基は、１０〜１５個の炭素原子および／または０〜６個のヘテロ原子を含む。追加して、リンカーは、例えば、ポリエチレングリコール、ポリアルコール、ポリプロピレン、プロピレングリコール、エチレンおよびプロピレングリコールの混合物、ポリアルキルアミン、スペルミジンなどのポリアミン、ポリ（エチルアクリレート）などのポリエステル、ポリホスホジエステル、ならびに、アルキレンなどの、修飾または未修飾ヌクレオチド、ヌクレオシド、ポリマー、糖質および他の炭水化物、ポリエーテルを含むことが可能である。特定の実施形態において、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。リンカーは、開裂可能であっても、開裂可能でなくてもよい。
いくつかの実施形態において、染料化合物は１個以上のＬ−ＲＧＭ置換基を含有し、ここで、ＲＧＭは、共有結合Ｌを介して染料に結合している反応性基部分である。特定の実施形態において、染料化合物は、１個のＲＧＭまたは複合化基質によってのみ置換されている。いくつかの実施形態において、染料化合物は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１４、１６、１８、２０、３０、４０、５０個、または、それ以上のＬ−ＲＧＭ基などの２個以上のＬ−ＲＧＭ基を含有し、ここで、ＲＧＭは、共有結合Ｌを介して染料に結合している反応性基である。特定の実施形態において、Ｌは染料をＲＧＭに結合する共有結合であり、スペーサとされる複数の介在原子を含有する。
染料化合物は、いずれかの簡便な位置に１個以上の水溶性置換基（例えば、極性または荷電された置換基）を含み得、これらが含まれていることにより、染料に高い水溶生が付与される。いくつかの事例においては、化合物に少なくとも１個の荷電基が組み込まれて水溶生が高められる。いずれかの簡便な荷電された基が組み込まれ得る。着目される荷電された基としては、これらに限定されないが、スルホネート、アンモニウム、カルボキシ、ホスフェート、アミノ、置換アミノ等が挙げられる。「スルホネート」という用語は、単独でもしくは他の基の一部として、スルホン酸、その塩、例えば、以下の構造を有する１つ以上の部分を含有するいずれかの化合物または置換基を指す。
Figure 0006480336
 式中、Ｒは、水素、または、金属イオンもしくはアンモニウムイオンなどの対イオンである。同様に、「カルボキシ」は、カルボン酸またはカルボン酸の塩を意味する。本明細書において用いられるところ、「ホスフェート」は、リン酸のエステル、および、ホスフェートの塩を含む。「ホスホネート」は、本明細書において用いられるところ、ホスホン酸を意味し、ホスホネートの塩を含む。本明細書において用いられるところ、別段の規定がある場合を除き、アルキル、アルコキシ、アリールアルキル、アリルアミノ、ジアルキルアミノ、トリアルキルアンモニウムまたはパーフルオロアルキルなどの置換基のアルキル部分は、任意選択により、飽和、不飽和、直鎖または分岐鎖であり、また、すべてのアルキル、アルコキシ、アルキルアミノおよびジアルキルアミノ置換基は、それら自体、任意選択により、カルボキシ、スルホネート、アミノまたはヒドロキシによりさらに置換される。いずれかの簡便な極性置換基が組み込まれ得る。着目される極性置換基としては、これらに限定されないが、ヒドロキシル含有置換基、炭水化物およびポリエチレングリコール基またはリンカーが挙げられる。
いくつかの実施形態において、染料は、二価ポリメチン連接基を介して５員ヘテロ環に結合している５−ヒドロキサメート−アザインドリン基を含むヒドロキサメート置換アザインドリンシアニン染料であり、ここで、５−ヒドロキサメート−アザインドリン基、二価ポリメチン連接基および５員ヘテロ環の１つ以上が、反応性基部分（ＲＧＭ）で置換されている。
いくつかの場合において、染料は式Ｉによって記載される。
Figure 0006480336
 式中、環Ｂは、窒素含有５員複素環の形成に必要とされる原子を表すと共に、０〜３つの縮合芳香族環をさらに含み；ここで、５員複素環および０〜３つの縮合芳香族環の各原子は、独立して、Ｃ、ＣＨ、Ｃ（アルキル）、Ｃ（アリール）、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｎ（アリール）、Ｎ（アシル）およびＮ（アルキル）からなる群から選択され、５員複素環および０〜３つの芳香族環は、任意選択により、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルおよびＬ−ＲＧＭからなる群から選択される１個以上の置換基で置換され；ｎは０〜３であり；Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；ＲＧＭは化学反応性基であり；ならびに、Ｌはリンカーである。
いくつかの事例においては、式Ｉにおいて、環Ｂは窒素含有５員複素環の形成に必要とされる原子を表すと共に、０〜３つの縮合芳香族環をさらに含み；ここで、５員複素環および０〜３つの縮合芳香族環の各原子は、独立して、Ｃ、ＣＨ、Ｃ（アルキル）、Ｃ（アリール）、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｎ（アリール）、Ｎ（アシル）およびＮ（アルキル）からなる群から選択される。一定の事例において、Ｂは、１個の窒素原子を含有する５員複素環である。いくつかの実施形態において、Ｂは、不飽和芳香族環に縮合した飽和５員複素環である。一定の事例において、Ｂ環の各原子は、独立して、Ｃ、ＣＨ、Ｃ（アルキル）、Ｃ（アリール）、Ｎ、Ｎ（アリール）、Ｎ（アシル）およびＮ（アルキル）からなる群から選択される。いくつかの事例において、Ｂはピロリジン環である。いくつかの事例において、Ｂは、任意選択により、４／５位で、アリールまたはヘテロアリール環または環系に縮合したピロリジン環である。いくつかの事例において、環Ｂは、２位でポリメチン基で置換されたピロリジン環である。
環Ｂは、任意選択により、例えば、上記のとおり１つ以上のアリールまたはヘテロアリール環といった１つ以上の芳香族環に縮合されて、染料化合物の第２の環系をもたらしてもよい。いずれかの簡便なアリールおよびヘテロアリール環は、第２の環系への包含のために選択され得る。いくつかの場合においては、１つ以上のアリールまたはヘテロアリール環がＢに縮合されて、６員環のみを含むこととされる。染料化合物の第２の環系への包含に関して着目されるアリールおよびヘテロアリール環および環系としては、これらに限定されないが、ピリジニル、ピローリル、インドリルが挙げられる。一定の事例においては、式Ｉにおいて、Ｂは、任意選択により、１つのアリールまたはヘテロアリール環に縮合される。いくつかの事例においては、式Ｉにおいて、Ｂは、任意選択により、２つのアリールおよび／またはヘテロアリール環に縮合される。一定の事例においては、式Ｉにおいて、Ｂは、任意選択により、３つのアリールおよび／またはヘテロアリール環に縮合される。いくつかの実施形態において、環Ｂはベンゾ環に縮合される。いくつかの事例において、Ｂはピリジル環に縮合される。いくつかの実施形態において、第２の環系は、インドリンまたはアザインドリン環系である。特定の実施形態において、環Ｂは多環式アリールに縮合される。特定の実施形態において、環Ｂはナフタレンに縮合される。特定の実施形態において、環Ｂはアントラセンに縮合される。
５員複素環および０〜３つの芳香族環は、任意選択により、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルおよびＬ−ＲＧＭからなる群から独立して選択される１個以上の置換基で置換される。
いくつかの実施形態においては、式Ｉにおいて、ｎは０である。いくつかの実施形態においては、式Ｉにおいて、ｎは１である。いくつかの実施形態においては、式Ｉにおいて、ｎは２である。いくつかの実施形態においては、式Ｉにおいて、ｎは３である。
いくつかの場合においては、式Ｉにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。一定の事例において、Ｒ１〜Ｒ３は、各々水素である。一定の事例においては、式Ｉにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の２つは、環状に結合されて６員炭素環または複素環を形成する。特定の実施形態においては、式Ｉにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の１つは、アルコキシ、アリールオキシまたはＬ−ＲＧＭである。
いくつかの場合においては、式Ｉにおいて、Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
いくつかの場合においては、式Ｉにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルから選択され、ここで、アルキルは、ＲＧＭ、スルホネート、ホスフェート、アミノ、置換アミノ、アンモニウム、カルボキシおよびヒドロキシルから選択される１個以上の置換基で置換されていてもよい。特定の実施形態において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚから選択され、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される。
一定の事例においては、式Ｉにおいて、Ｒ６およびＲ７は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式Ｉにおいて、Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルである。一定の事例においては、式Ｉにおいて、Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例においては、式Ｉにおいて、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。いくつかの実施形態において、Ｒ６は、低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ７はＬ−ＲＧＭである。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される）。
いくつかの事例においては、式Ｉにおいて、Ｒ８およびＲ９は、独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、ヒドロキシ、アミノ、チオール、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式Ｉにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式Ｉにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素またはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式Ｉにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ９は、アザインドリン環の隣接するＮに環状に結合して、例えば６員環を形成する。
いくつかの実施形態においては、式Ｉにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。特定の実施形態においては、式Ｉにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリールまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式Ｉにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル等）などのアルキルである。一定の事例においては、式Ｉにおいて、Ｒ１０はＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式Ｉにおいて、Ｒ１１はＬ−ＲＧＭである。
いくつかの場合において、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
特定の実施形態において、ＲＧＭはスクシンイミジルエステルまたはマレイミドである。
特定の実施形態においては、式Ｉにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１の少なくとも１つはＬ−ＲＧＭを含む。一定の事例においては、式Ｉにおいて、ＢはＬ−ＲＧＭを含む。特定の実施形態においては、式Ｉにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１の２つはＬ−ＲＧＭを含む。他の事例においては、式Ｉにおいて、−ＲＧＭは任意選択的である。
いくつかの実施形態において、染料化合物は式ＩＩによって記載される。
Figure 0006480336
 式中、ｎは０〜３であり；Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、アリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；ＲＧＭは化学反応性基であり；Ｌはリンカーであり；ならびに、任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２０、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
いくつかの事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオアルキル、チオールアリール、アリールオキシまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ハロゲン、スルホネートまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、ハロゲン、スルホネートまたはＬ−ＲＧＭであり；ならびに、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
いくつかの場合においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７、Ｒ１９およびＲ２０は各々水素であり；Ｒ１８はスルホネートであり；ならびに、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｌは、存在しないか、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、アミノ酸、スルホアミノ酸、ポリアミン、ポリエチレングリコール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルまたはヘテロアリールである。いくつかの実施形態においては、式ＩＩにおいて、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
いくつかの実施形態においては、式ＩＩにおいて、ｎは０である。いくつかの実施形態においては、式ＩＩにおいて、ｎは１である。いくつかの実施形態においては、式ＩＩにおいて、ｎは２である。いくつかの実施形態においては、式ＩＩにおいて、ｎは３である。
一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。一定の事例において、Ｒ１〜Ｒ３は、各々水素である。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の２つは、環状に結合されて６員炭素環または複素環を形成する。特定の実施形態においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の１つは、アルコキシ、アリールオキシまたはＬ−ＲＧＭである。
いくつかの場合においては、式ＩＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの場合においては、式ＩＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルから選択され、ここで、アルキルは、ＲＧＭ、スルホネート、ホスフェート、アミノ、置換アミノ、アンモニウム、カルボキシおよびヒドロキシルから選択される１個以上の置換基で置換されていてもよい。特定の実施形態において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚから選択され、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される。
いくつかの実施形態においては、式ＩＩにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルである。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１５およびＲ１６は各々メチルである。いくつかの実施形態において、Ｒ６は、低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ７はＬ−ＲＧＭである。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される）。いくつかの実施形態において、Ｒ１５は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ１６はＬ−ＲＧＭである。いくつかの実施形態において、Ｒ１６はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される）。
いくつかの事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、独立して、水素またはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々水素である。いくつかの事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１７〜Ｒ２０は、各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ９は、アザインドリン環の隣接するＮに環状に結合して、例えば６員環を形成する。
いくつかの場合においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。特定の実施形態においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリールまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル等）などのアルキルである。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１０はＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１１はＬ−ＲＧＭである。
Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２０、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環（例えば、５員、６員、７員または８員環などの５〜１２員環）を形成し得る。
いくつかの場合において、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
特定の実施形態において、ＲＧＭはスクシンイミジルエステルまたはマレイミドである。
特定の実施形態においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２０の少なくとも１つはＬ−ＲＧＭを含む。特定の実施形態においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２０の２つはＬ−ＲＧＭを含む。他の事例においては、式ＩＩにおいて、−ＲＧＭは任意選択的である。
いくつかの実施形態において、染料化合物は式ＩＩＩによって記載される。
Figure 0006480336
 式中、ｎは０〜３であり；Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ１０およびＲ１１は、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；ＲＧＭは化学反応性基であり；Ｌはリンカーであり；ならびに、任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２２、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
いくつかの実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、ｎは０である。いくつかの実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、ｎは１である。いくつかの実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、ｎは２である。いくつかの実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、ｎは３である。
一定の事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、各々水素である。一定の事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の２つは、環状に結合されて６員炭素環または複素環を形成する。特定の実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の１つは、アルコキシ、アリールオキシまたはＬ−ＲＧＭである。
いくつかの実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。特定の実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの場合においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルから選択され、ここで、アルキルは、ＲＧＭ、スルホネート、ホスフェート、アミノ、置換アミノ、アンモニウム、カルボキシおよびヒドロキシルから選択される１個以上の置換基で置換されていてもよい。特定の実施形態において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚから選択され、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される。
いくつかの実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルである。一定の事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。一定の事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１５およびＲ１６は各々メチルである。いくつかの実施形態において、Ｒ６は、低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ７はＬ−ＲＧＭである。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される）。いくつかの実施形態において、Ｒ１５は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ１６はＬ−ＲＧＭである。いくつかの実施形態において、Ｒ１６はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される）。
いくつかの実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、独立して、水素またはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々水素である。いくつかの事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１７〜Ｒ２２は、各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ９は、アザインドリン環の隣接するＮに環状に結合して、例えば６員環を形成する。
いくつかの実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。特定の実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリールまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル等）などのアルキルである。一定の事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１０はＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１１はＬ−ＲＧＭである。
いくつかの実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２２、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環（例えば、５員、６員、７員または８員環などの５〜１２員環）を形成し得る。
いくつかの場合において、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
特定の実施形態において、ＲＧＭはスクシンイミジルエステルまたはマレイミドである。
いくつかの事例においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２の少なくとも１つはＬ−ＲＧＭを含む。特定の実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２の２つはＬ−ＲＧＭを含む。他の事例においては、式ＩＩＩにおいて、−ＲＧＭは任意選択的である。
いくつかの事例において、染料化合物は、式ＩＶによって記載される。
Figure 0006480336
 式中、Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキル、またはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成し得る。
いくつかの実施形態においては、式ＩＶにおいて、ｎは０である。いくつかの実施形態においては、式ＩＶにおいて、ｎは１である。いくつかの実施形態においては、式ＩＶにおいて、ｎは２である。いくつかの実施形態においては、式ＩＶにおいて、ｎは３である。
一定の事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、各々水素である。一定の事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の２つは、環状に結合されて６員炭素環または複素環を形成する。特定の実施形態においては、式ＩＶにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の１つは、アルコキシ、アリールオキシまたはＬ−ＲＧＭである。
いくつかの実施形態においては、式ＩＶにおいて、Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。特定の実施形態においては、式ＩＶにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの場合においては、式ＩＶにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルから選択され、ここで、アルキルは、ＲＧＭ、スルホネート、ホスフェート、アミノ、置換アミノ、アンモニウム、カルボキシおよびヒドロキシルから選択される１個以上の置換基で置換されていてもよい。特定の実施形態において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚから選択され、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される。
いくつかの実施形態においては、式ＩＶにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルである。一定の事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。一定の事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ１５およびＲ１６は各々メチルである。いくつかの実施形態において、Ｒ６は、低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ７はＬ−ＲＧＭである。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される）。いくつかの実施形態において、Ｒ１５は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ１６はＬ−ＲＧＭである。いくつかの実施形態において、Ｒ１６はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される）。
いくつかの実施形態においては、式ＩＶにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、独立して、水素またはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々水素である。いくつかの事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ１７〜Ｒ２２は、各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ９は、アザインドリン環の隣接するＮに環状に結合して、例えば６員環を形成する。
いくつかの実施形態においては、式ＩＶにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。特定の実施形態においては、式ＩＶにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリールまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル等）などのアルキルである。一定の事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ１０はＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１１はＬ−ＲＧＭである。
いくつかの実施形態においては、式ＩＶにおいて、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２２、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環（例えば、５員、６員、７員または８員環などの５〜１２員環）を形成し得る。
いくつかの場合において、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
特定の実施形態において、ＲＧＭはスクシンイミジルエステルまたはマレイミドである。
いくつかの事例においては、式ＩＶにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２の少なくとも１つはＬ−ＲＧＭを含む。特定の実施形態においては、式ＩＶにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２の２つはＬ−ＲＧＭを含む。他の事例においては、式ＩＶにおいて、−ＲＧＭは任意選択的である。
いくつかの実施形態において、染料化合物は、式Ｖによって記載される。
Figure 0006480336
 式中、ｎは０〜３であり；Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキル、ホスホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；ＲＧＭは化学反応性基であり；Ｌはリンカーであり；ならびに、任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
一定の事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素またはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、スルホネートまたはＬ−ＲＧＭであり；ならびに、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
いくつかの実施形態においては、式Ｖにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素またはスルホネートであり；ならびに、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
いくつかの場合において、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
特定の実施形態において、ＲＧＭはスクシンイミジルエステルまたはマレイミドである。
いくつかの実施形態においては、式Ｖにおいて、ｎは０である。いくつかの実施形態においては、式Ｖにおいて、ｎは１である。いくつかの実施形態においては、式Ｖにおいて、ｎは２である。いくつかの実施形態においては、式Ｖにおいて、ｎは３である。
一定の事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、各々水素である。一定の事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の２つは、環状に結合されて６員炭素環または複素環を形成する。特定の実施形態においては、式Ｖにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の１つは、アルコキシ、アリールオキシまたはＬ−ＲＧＭである。
いくつかの実施形態においては、式Ｖにおいて、Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。特定の実施形態においては、式Ｖにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの場合においては、式Ｖにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルから選択され、ここで、アルキルは、ＲＧＭ、スルホネート、ホスフェート、アミノ、置換アミノ、アンモニウム、カルボキシおよびヒドロキシルから選択される１個以上の置換基で置換されていてもよい。特定の実施形態において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚから選択され、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される。
いくつかの実施形態においては、式Ｖにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルである。一定の事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。一定の事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ１５およびＲ１６は各々メチルである。いくつかの実施形態において、Ｒ６は、低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ７はＬ−ＲＧＭである。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される）。いくつかの実施形態において、Ｒ１５は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ１６はＬ−ＲＧＭである。いくつかの実施形態において、Ｒ１６はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される）。
いくつかの実施形態においては、式Ｖにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、独立して、水素またはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々水素である。いくつかの事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ１７〜Ｒ２２は、各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ９は、アザインドリン環の隣接するＮに環状に結合して、例えば６員環を形成する。
いくつかの実施形態においては、式Ｖにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。特定の実施形態においては、式Ｖにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリールまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル等）などのアルキルである。一定の事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ１０はＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１１はＬ−ＲＧＭである。
いくつかの実施形態においては、式Ｖにおいて、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２２、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環（例えば、５員、６員、７員または８員環などの５〜１２員環）を形成し得る。
いくつかの事例においては、式Ｖにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２の少なくとも１つはＬ−ＲＧＭを含む。特定の実施形態においては、式Ｖにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２の２つはＬ−ＲＧＭを含む。他の事例においては、式Ｖにおいて、−ＲＧＭは任意選択的である。
一定の事例において、染料化合物は、式ＶＩによって記載される。
Figure 0006480336
 式中、ｎは、０、１、２または３であり；Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキル、またはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ２０およびＲ２１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；ＲＧＭは化学反応性基であり；Ｌはリンカーであり；ならびに、任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
一定の事例において、Ｒ１〜Ｒ３は各々水素である。一定の事例においては、式ＶＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の２つは、環状に結合されて６員炭素環または複素環を形成する。特定の実施形態においては、式ＶＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の１つは、アルコキシ、アリールオキシまたはＬ−ＲＧＭである。
いくつかの場合においては、式ＶＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルから選択され、ここで、アルキルは、ＲＧＭ、スルホネート、ホスフェート、アミノ、置換アミノ、アンモニウム、カルボキシおよびヒドロキシルから選択される１個以上の置換基で置換されていてもよい。特定の実施形態において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚから選択され、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される。
一定の事例においては、式ＶＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルである。一定の事例においては、式ＶＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例においては、式ＶＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。いくつかの実施形態において、Ｒ６は、低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ７はＬ−ＲＧＭである。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される）。
いくつかの事例においては、式ＶＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式ＶＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素またはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＶＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ９は、アザインドリン環の隣接するＮに環状に結合して、例えば６員環を形成する。
いくつかの事例においては、式ＶＩにおいて、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式ＶＩにおいて、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素またはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＶＩにおいて、Ｒ１７およびＲ１８は各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ１８は、アザインドリン環の隣接するＮ−Ｒ４に環状に結合して、例えば、６員環を形成する。
いくつかの事例においては、式ＶＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素またはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；ならびに、Ｒ１０およびＲ１１は各々独立して、アルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
一定の事例においては、式ＶＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素またはスルホネートであり；ならびに、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
一定の事例においては、式ＶＩにおいて、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
特定の実施形態においては、式ＶＩにおいて、ＲＧＭはスクシンイミジルエステルまたはマレイミドである。
いくつかの場合においては、式ＶＩにおいて、ｎは０である。いくつかの事例においては、式ＶＩにおいて、ｎは１である。一定の事例においては、式ＶＩにおいて、ｎは２である。いくつかの場合においては、式ＶＩにおいて、ｎは３である。
特定の実施形態においては、式ＶＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１の少なくとも１つ、Ｒ１５〜Ｒ１８およびＲ１７〜Ｒ２１はＬ−ＲＧＭを含む。特定の実施形態においては、式ＶＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１、Ｒ１５〜Ｒ１８およびＲ１７〜Ｒ２１の２つはＬ−ＲＧＭを含む。
特定の実施形態においては、式Ｉ〜ＶＩにおいて、Ｒ１１はＬ−ＲＧＭを含む。特定の実施形態においては、式Ｉ〜ＶＩにおいて、Ｒ４はＬ−ＲＧＭを含む。一定の事例においては、式Ｉ〜ＶＩにおいて、Ｒ１５およびＲ１６の少なくとも一方はＬ−ＲＧＭを含む。
一定の事例においては、式Ｉ〜ＶＩにおいて、Ｒ６およびＲ７はメチルである。一定の事例においては、式Ｉ〜ＶＩにおいて、Ｒ１５およびＲ１６はメチルである。
いくつかの実施形態においては、式Ｉ〜ＶＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｑ−Ｚであり、ここで、Ｚは水溶性基であり、ｑは１〜１２の整数である。特定の実施形態において、ＺはＳＯ３Ｈであり、ｎは３である。
いくつかの実施形態においては、式ＩＩ〜ＶＩにおいて、Ｒ１５は低級アルキルであり、Ｒ１６は−（ＣＨ２）ｍ−Ｙ−ＲＧＭであり、ここで、Ｙは、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、複素環またはアリールであり、ｍは０または１〜６の整数である。いくつかの事例において、Ｙは、フェニル、ピリジル、シクロヘキシルまたはピペリジニルである。特定の実施形態において、Ｒ１５はメチルである。一定の事例において、ＲＧＭは活性エステルである。いくつかの場合において、Ｙはフェニルである。特定の実施形態において、Ｒ１６は−（ＣＨ２）ｍ−Ｐｈ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨＳであり、ここで、ｍは０または１であり、ＮＨＳはＮ−ヒドロキシスクシンイミジルジイルである。
一定の事例においては、式Ｉ〜ＶＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例において、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。
特定の実施形態において、染料化合物は、ＰＥＧ含有置換基を含まない。特定の実施形態において、染料化合物は、ＭＷ３００〜５０００の水溶性ポリアルキレンオキシドポリマーを含まない。
特定の実施形態において、染料化合物は開裂性リンカーを含まない。特定の実施形態において、染料化合物は、易動性−Ｃ＝Ｎ−基を含むリンカーを含まない。いくつかの事例において、染料化合物は、以下の構造の１つによって記載される。
Figure 0006480336
Ｌ−ＲＧＭを有する染料は、好適な反応性を有する官能基を含有するか、または、好適な反応性を有する官能基を含有するよう修飾された広く多様な有機または無機物質を標識して、複合化物質の化学結合をもたらす。本開示の反応性染料のいくつかの実施形態が以下の表１に記載されている。表１中の反応性染料の番号は、実施例に記載されている化合物の番号に対応する。
Figure 0006480336
Figure 0006480336
Figure 0006480336
Figure 0006480336
Figure 0006480336
Figure 0006480336
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本発明の化合物および複合体の実施形態の多くは、全体として電荷を有するものである。このような電荷が存在していると示されている場合、これらは、明示的に特定されていても特定されていなくてもよい適切な対イオンの存在によってバランスがとられていることが理解されるべきである。いくつかの用途について好ましい生物学的に適合可能な対イオンは、生物学的用途において有毒ではなく、また、生体分子に対して実質的に有害な影響を有さない。本発明の化合物は正電荷を有する場合、対イオンは、典型的には、特にこれらに限定されないが、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硫化物イオン、アルカンスルホネートイオン、アリールスルホネートイオン、ホスフェートイオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロボレートイオン、テトラアリールホウ化物イオン、硝酸塩イオン、および、芳香族または脂肪族カルボン酸のアニオンから選択される。本発明の化合物が負電荷を有する場合、対イオンは、典型的には、特にこれらに限定されないが、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、遷移金属イオン、アンモニウムもしくは置換アンモニウムまたはピリジニウムイオンから選択される。好ましくは、いずれかの必要な対イオンは、生物学的に適合可能であり、使用において無毒であり、生体分子に対して実質的に有害な影響を有さない。対イオンは、イオン交換クロマトグラフィまたは選択的な析出などの当技術分野において周知である方法によって容易に変更される。
本発明の染料は、１種または他の特定の電子応答構造で図示されていることが理解されるべきである。本願の染料に係る電荷は染料自体にわたって非局在化されるため、本発明のすべての態様は、他の可能な共鳴構造を伴って形式的に図示された染料に等しく適用される。
反応性染料の合成
本開示の染料化合物の合成に係る通例公知である化学合成スキームおよび有用な条件を提供する多くの一般文献が入手可能である（例えば、Ｓｍｉｔｈ ａｎｄ Ｍａｒｃｈ，Ｍａｒｃｈ’ｓ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ，Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｆｉｆｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，２００１；または、Ｖｏｇｅｌ，Ａ Ｔｅｘｔｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｆｏｕｒｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｌｏｎｇｍａｎ，１９７８を参照のこと）。ヌクレオシド類似体の調製方法を提供する一般文献が入手可能である（例えば、“Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｉｎ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”Ｅｄｓ．Ｚｏｒｂａｃｈ ａｎｄ Ｔｉｐｓｏｎ，Ｗｉｌｅｙ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９７３，Ｖｏｌ．１ ａｎｄ ２のレビューを参照のこと）。
本明細書に記載の染料化合物は、ＨＰＬＣ、分取薄層クロマトグラフィ、フラッシュカラムクロマトグラフィおよびイオン交換クロマトグラフィなどのクロマトグラフィを含む当技術分野において公知であるいずれかの精製プロトコルにより精製可能である。順相および逆相、ならびに、イオン性樹脂を含むいずれかの好適な固定相を用いることが可能である。特定の実施形態において、開示の化合物は、シリカゲルおよび／またはアルミナクロマトグラフィを介して精製される。例えば、Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ Ｍｏｄｅｒｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，ｅｄ．Ｌ．Ｒ．Ｓｎｙｄｅｒ ａｎｄ Ｊ．Ｊ．Ｋｉｒｋｌａｎｄ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ，１９７９；および、Ｔｈｉｎ Ｌａｙｅｒ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，ｅｄ Ｅ．Ｓｔａｈｌ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９６９を参照のこと。
本願の染料化合物の調製に係るプロセスのいずれかの最中に、関連する分子のいずれかにおける感受性または反応性の基を保護することが必要および／または望ましい場合がある。これは、Ｊ．Ｆ．Ｗ．ＭｃＯｍｉｅ，“Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”，Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ，Ｌｏｎｄｏｎ ａｎｄ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １９７３、Ｔ．Ｗ．Ｇｒｅｅｎｅ ａｎｄ Ｐ．Ｇ．Ｍ．Ｗｕｔｓ，“Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ”，Ｔｈｉｒｄ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｗｉｌｅｙ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １９９９、“Ｔｈｅ Ｐｅｐｔｉｄｅｓ”；Ｖｏｌｕｍｅ ３（ｅｄｉｔｏｒｓ：Ｅ．Ｇｒｏｓｓ ａｎｄ Ｊ．Ｍｅｉｅｎｈｏｆｅｒ），Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｌｏｎｄｏｎ ａｎｄ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １９８１、“Ｍｅｔｈｏｄｅｎ ｄｅｒ ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ”，Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ，４ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．１５／ｌ，Ｇｅｏｒｇ Ｔｈｉｅｍｅ Ｖｅｒｌａｇ，Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ １９７４、Ｈ．−Ｄ．Ｊａｋｕｂｋｅ ａｎｄ Ｈ．Ｊｅｓｃｈｅｉｔ，“Ａｍｉｎｏｓａｕｒｅｎ，Ｐｅｐｔｉｄｅ，Ｐｒｏｔｅｉｎｅ”，Ｖｅｒｌａｇ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｗｅｉｎｈｅｉｍ，Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ Ｂｅａｃｈ，ａｎｄ Ｂａｓｅｌ １９８２、および／または、Ｊｏｃｈｅｎ Ｌｅｈｍａｎｎ，“Ｃｈｅｍｉｅ ｄｅｒ Ｋｏｈｌｅｎｈｙｄｒａｔｅ：Ｍｏｎｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ａｎｄ Ｄｅｒｉｖａｔｅ”，Ｇｅｏｒｇ Ｔｈｉｅｍｅ Ｖｅｒｌａｇ，Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ １９７４などの標準的な研究に記載されているとおり、従来の保護基により達成され得る。これらの保護基は、簡便なその後のステージにおいて、当技術分野で公知の方法を用いて除去され得る。
本願の染料化合物は、市販されている出発材料、および／または、いずれかの簡便な合成方法により調製された出発材料を用いて、多様な異なる合成経路を介して合成可能である。本明細書に開示の化合物の合成に適応可能である方法の例が以下に記載されている。当業者はまた、本明細書に記載の特定の化合物のいずれかの合成に係るこれらの方法を容易に適応させることが可能であろう。
有機および複素環化学のいずれかの簡便な方法が、本願の染料化合物の調製に利用され得る。本願の染料化合物の合成は、一定の中間体の最初の調製を介して達成され得る。着目されるいくつかの中間体は以下の一般構造を有する（簡潔とするために、このような構造の可能な置換基の一部を除くすべてが水素として示されている）。
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これらの構造は、任意選択により、合成の最中またはその後にさらに置換されて上記に定義されている対応する染料置換基をもたらし得る。カルボシアニンに関して、インドリン中間体は、スキーム２に示されているとおり、フィッシャーのインドール合成と同様の反応により容易に合成され得る（Ｓｕｎｄｂｅｒｇ ＲＪ，ＴＨＥ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＯＦ ＩＮＤＯＬＥＳ，Ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｍｏｎｏｇｒａｐｈｓ，１９７０，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓを参照のこと）。いくつかの場合において、異なる置換カルボシアニンの合成は、図５〜７に図示されているスキームを用いて達成される。
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ＲＧＭ基がアザインドリン環、インドリウム環またはポリメチンリンカーで結合している本発明のシアニン染料の合成は、対応するインドリン中間体の最初の調製を介して、または、一般的な官能基変換を介したカルボシアニンの後修飾（Ｌａｒｏｃｋ，“Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ”，１９９９，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ）を介して達成され得る。インドリンは以下のいずれかの簡便な方法で所望されるカルボシアニンに容易に転換可能である。例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルホルムアミジン、トリエチルオルトホルメート、メロンアルデヒドビス（フェニルイミン）ヒドロクロリド、１，１，３−トリメトキシプロパン、１，１，３，３−テトラメトキシプロパンおよびグルタコンアルデヒドダイアニルモノクロリドが、カルボシアニンの合成に用いられる簡便な中間体である。複合化二重結合を有する例示的なカルボシアニンが、米国特許第５，８３１，０９８号明細書，Ｏｌｌｍａｎｎ，Ｊｒ（１９９８）；米国特許第６，０８６，７３７号明細書，Ｐａｔｏｎａｙ，ｅｔ ａｌ．（２０００）；米国特許第６，０４８，９８２号明細書，Ｗａｇｇｏｎｅｒ（２０００）；および、米国特許第５，４５３，５０５号明細書，Ｌｅｅ，ｅｔ ａｌ．（１９９５）；米国特許第５，６３９，８７４号明細書，Ｍｉｄｄｅｎｄｏｒｆ，ｅｔ ａｌ．（１９９７）；米国特許第３，８６４，６４４号明細書，Ｌｉｎｃｏｌｎ，ｅｔ ａｌ．（１９７５）；米国特許第４，０１１，０８６号明細書，Ｓｉｍｓｏｎ（１９７７）に記載されている。
カルボシアニンの合成のため、置換ピリジンヒドラジンであり得る置換アリールヒドラジン（簡潔とするために、可能な置換基の一部を除くすべてが水素として示されている）が置換メチルケトンと反応されて、３，３−二置換２−メチルインドール誘導体が得られる（スキーム２を参照のこと）。スルホン化ピリジンヒドラジン誘導体またはスルホン化キノリンヒドラジン誘導体を利用して最終的な染料の溶解度を高めることが可能である。次いで、３，３−二置換−２−メチルアザインドリンは、ヨウ化エチルなどのハロゲン化アルキル、メチルｐ−トルエンスルホネートなどのアルキルスルホネート、または、プロパンスルトンもしくはブタンスルトンなどの環式スルホネートであり得るアルキル化剤によって窒素原子上でピリジウム誘導体に四級化される。いくつかの場合において、重要なアザインドリンまたはベンゾアザインドリン中間体は四級化の前もしくは後に１回以上スルホン化され、その後、インドリウム部分およびポリメチン部分と縮合されて本願の染料が形成される。染料前駆体のポリメチン架橋またはインドリウムもしくはアザインドリン部分に置換をもたらすこれらの方法に対する変形が用いられ得る。例えば、Ｌｅｕｎｇ Ｗ，ｅｔ ａｌ．，国際公開第０２／２６８９１号パンフレット；Ｂｒｏｏｋｅｒ，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．ＡＭ．ＣＨＥＭ．ＳＯＣ．，６４，１９９（１９４２）；Ｃｈｕ−Ｍｏｙｅｒ，ｅｔ ａｌ．Ｊ．ＯＲＧ．ＣＨＥＭ．，６０，５７２１（１９９５）；Ｔｕｒｎｅｒ，Ｊ．ＯＲＧ．ＣＨＥＭ．，４８，３４０１（１９８３）；Ｃｏｕｔｕｒｅ，ｅｔ ａｌ．Ｊ．ＨＥＴＥＲＯＣＹＣＬＩＣ ＣＨＥＭ．，２４，１７６５（１９８７）；Ｐｅｔｒｉｃ，ｅｔ ａｌ．Ｊ．ＨＥＴＥＲＯＣＹＣＬＩＣ ＣＨＥＭ．，１４，１０４５，（１９７７）；Ｂａｒｌｉｎ，ｅｔ ａｌ．ＡＵＳＴ．Ｊ．ＣＨＥＭ．，３７，１７２９（１９８４）；Ｓａｉｋａｃｈｉ ｅｔ ａｌ．ＣＨＥＭ．＆ ＰＨＡＲＭ．ＢＵＬＬ．，９，９４１（１９６１）；Ｂａｒｌｉｎ，ＡＵＳＴ．Ｊ．ＣＨＥＭ．，３６，９８３（１９８３）；Ｆｏｙｅ，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．ＰＨＡＲＭ．ＳＣＩ．，６４，１３７１（１９７５）；Ｋｈａｎｎａ，ｅｔ ａｌ．Ｊ．ＯＲＧ．ＣＨＥＭ．，６０，９６０（１９９５））；英国特許第８７０，７５３号明細書，Ｆｉｃｋｅｎ，ｅｔ ａｌ．（１９６１）を参照のこと。
いくつかの場合において、本願の染料の合成には３種の前駆体が関与する：適切なベンズアゾリウムまたはアザベンズアゾリウム塩、および、ポリメチンスペーサの供給源。典型的には、各成分は、所望の化学置換基、または、適切な置換基に転換可能である官能基（例えばＲＧＭ）が組み込まれるよう選択される。本願の染料化合物のいずれかが得られるよう、多様な化学および材料を用いてこれらの前駆体が調製および組み合わされ得る。
等しい結果をもたらし得る多くの可能性のある変形が存在することが認識されている。アザベンズアゾリウム部分の芳香族炭素における置換基が、アルキル化剤による四級化に先行して、親アザ−またはポリアザベンザゾール分子に組み込まれ得る。しかしながら、このような置換基はまた、アザベンザゾール部分の合成の最中に組み込まれ得る。芳香族炭素におけるアルキル、アルコキシ、カルボキシルおよびハロゲン置換基は、ベンザゾールもしくはアザベンザゾール前駆体、または、いずれかの簡便な方法を用いてこのような前駆体に容易に転換される化合物において、置換基としてすでに存在していてもよい。スルホン酸基は、シアニン染料の縮合に先行して前駆体に導入され得る［例えば、米国特許第５，７６７，２８７号明細書，Ｂｏｂｒｏｗ，ｅｔ ａｌ．（１９９８）を参照のこと］。アミノアルキル基は、最初に導入される場合、例えば、ベンザゾールまたはアザベンザゾール前駆体への置換により保護基を含有していてもよい。次いで、保護基はシアニン染料の縮合後に除去され得る。芳香族アミノ基は、ベンザゾール前駆体のニトロ化によって調製されるニトロ置換ベンズアゾリウム前駆体の還元を介して調製され得る。
いずれかの簡便な方法が、表３に記載のものなどの多様な反応性基を含有する染料の合成に用いられ得る。いくつかの場合において、カルボン酸の「活性化エステル」などのアミン−反応性染料は、カルボン酸を比較的酸性の「脱離基」にカップリングすることにより合成され得る。着目される他のアミン−反応性基としては、これらに限定されないが、スルホン酸からＰＣｌ５またはＰＯＣｌ３などのハロゲン化剤を用いて調製され得るハロゲン化スルホニル；ハロゲン化シアヌルとアミンとの反応により調製され得るハロトリアジン；ならびに、それぞれアミンおよびホスゲンまたはチオホスゲンから調製され得るイソシアネートまたはイソチオシアネートが挙げられる。
アミンおよびヒドラジドを含有する染料は、カルボン酸、アルデヒドおよびケトンへの複合化に有用である。いくつかの事例において、これらは、カルボン酸の活性化エステルまたはハロゲン化スルホニルと、ガダベリンなどのジアミンまたはヒドラジンとの反応により合成される。あるいは、芳香族アミンは、芳香族ニトロ化合物の化学的還元により合成され得る。アミンおよびヒドラジンは、いずれかの簡便な方法によるチオール−反応性ハロアセタミドまたはマレイミドの合成に係る有用な前駆体である。
本発明の染料で標識されたヌクレオシドおよびヌクレオチドは、核酸標識化のいくつかの用途に有用である。いくつかの場合において、カルボシアニン−アミダイトは、米国特許第５，９８６，０８６号明細書，Ｂｒｕｓｈ，ｅｔ ａｌ．（１９９９）；米国特許第５，８０８，０４４号明細書，Ｂｒｕｓｈ，ｅｔ ａｌ．（１９９８）；および、米国特許第５，５５６，９５９号明細書，Ｂｒｕｓｈ，ｅｔ ａｌ．（１９９６）に記載のものと同様の方法を用いる、ヌクレオチドおよびヌクレオシドの標識に用いられる。
染料複合体
本開示は複合体を提供する。「複合体」とは、第２の部分と安定的に付随する第１の部分を意味する。「安定的に付随する」とは、ある部分が他の部分または構造に標準状態で結合していることを意味する。特定の実施形態において、第１および第２の部分は、１つ以上の共有結合を介して相互に結合している。いくつかの場合において、本発明の染料は、１個以上の化学反応性基（ＲＧＭ）を介して基質にカップリングされて染料複合体をもたらす。本発明の反応性染料は、好適な反応性を有する官能基を含有するか、または、好適な反応性を有する官能基を修飾されることで含有することとなる広く多様な基質と反応して、染料と物質との複合化をもたらすことが可能である。
いずれかの簡便な物質（例えば、有機または無機物質）が、本願の染料複合体に係る基質として利用され得る。いくつかの場合において、基質はバイオポリマーである。着目される基質としては、以下においてさらに詳細に記載されているとおり、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、チラミン、多糖類、イオン錯化部分、ヌクレオシド、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、核酸、抗体または抗体フラグメントまたは誘導体、ハプテン、ソレラン、薬物、ホルモン、脂質、脂質集合体、ポリマー、ポリマーミクロ粒子、生体細胞またはウイルスが挙げられる。有用な染料−複合体としてはまた、これらに限定されないが、基質が、アミノ酸、ヌクレオチド、バイオポリマー（例えば、アミノ酸ポリマー、核酸ポリマー、多糖類、炭水化物または脂質）、抗原、ステロイド、ビタミン、薬物、ハプテン、代謝生成物、毒素、環境汚染物質、イオン錯化部分である複合体、または、ガラス、プラスチックもしくは他の非バイオポリマーが挙げられる。いくつかの実施形態において、基質は、細胞、細胞系、細胞断片もしくは構成要素、または、細胞内粒子（例えば、ウイルス粒子、細菌粒子またはこれらの構成要素）、ウイルス粒子、細菌粒子、ウイルス構成要素、生体細胞（動物細胞、植物細胞、バクテリア、イースト菌または原生生物など）、または、細胞構成要素である。反応性染料はまた、細胞表面で、細胞膜、小器官または原形質中で官能基を標識するために用いられ得る。
一定の事例において、複合体は、励起状態エネルギーレセプタまたはドナーとされる、Ｒ−フィコエリトリンおよびアロフィコシアニンと本発明の選択された染料との複合体である。これらの複合体において、励起状態エネルギー移動は、比較的短い波長で励起された場合に長波長の蛍光発光をもたらす。
いくつかの実施形態において、染料複合体はヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料複合体であり、ここで、この複合体は、二価ポリメチン連接基を介して５員ヘテロ環に結合された５−ヒドロキサメート−アザインドリン基を含み、ここで、５−ヒドロキサメート−アザインドリン基、二価ポリメチン連接基および５員ヘテロ環の１つ以上が基質に複合化している。
いくつかの事例において、染料複合体は、式Ｉ〜ＶＩの１つの染料（例えば、上記のとおり）を含み、ここで、ＲＧＭは着目される基質に複合化されて複合体をもたらす。特定の実施形態において、染料バイオ複合体は、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、ＶまたはＶＩの１つの染料化合物と抗体とをカップリングさせることにより調製される。
いくつかの場合において、染料複合体は式ＶＩＩにより記載される。
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 式中、Ｂ、ｎおよびＲ１〜Ｒ１１は、ＲＧＭが基質であり、ｍが１〜５０であることを除き、式Ｉについて上記されているとおりである。
一定の事例においては、式ＶＩＩにおいて、環Ｂは窒素含有５員複素環の形成に必要とされる原子を表すと共に、０〜３つの縮合芳香族環をさらに含み；ここで、５員複素環および０〜３つの縮合芳香族環の各原子は、独立して、Ｃ、ＣＨ、Ｃ（アルキル）、Ｃ（アリール）、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｎ（アリール）、Ｎ（アシル）およびＮ（アルキル）からなる群から選択され、５員複素環および０〜３つの芳香族環は、任意選択により、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートおよびＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥからなる群から独立して選択される１個以上の置換基で置換されている。
特定の実施形態においては、式ＶＩＩにおいて、ｍは、３〜３５、６〜３５、１０〜３５または１５〜２０などの１〜５０である。いくつかの事例においては、１つのＳＵＢＳＴＲＡＴＥ当たり、約３〜約３５の染料分子、約６〜約３５の染料分子、約１０〜約３５の染料分子または約１５〜約２０の染料分子などの１〜約５０の染料分子がＳＵＢＳＴＲＡＴＥと複合化される。いくつかの実施形態においては、約３５もの多くの染料分子が顕著な自己消光を伴うことなくＳＵＢＳＴＲＡＴＥに複合化可能である。一定の事例において、ｍは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である。一定の事例において、ｍは、約５、約１０、約１５、約２０、約２５、約３０、約３５、約４０、約４５または約５０である。
いくつかの実施形態においては、式ＶＩＩにおいて、ｎは０である。いくつかの実施形態においては、式ＶＩＩにおいて、ｎは１である。いくつかの実施形態においては、式ＶＩＩにおいて、ｎは２である。いくつかの実施形態においては、式ＶＩＩにおいて、ｎは３である。
いくつかの場合においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。一定の事例において、Ｒ１〜Ｒ３は各々水素である。一定の事例においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の２つは、環状に結合されて６員炭素環または複素環を形成する。特定の実施形態においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の１つは、アルコキシ、アリールオキシまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
いくつかの場合においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
いくつかの場合においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルから選択され、ここで、アルキルは、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ、スルホネート、ホスフェート、アミノ、置換アミノ、アンモニウム、カルボキシおよびヒドロキシルから選択される１個以上の置換基で置換され得る。特定の実施形態において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚから選択され、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される。
一定の事例においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。一定の事例においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルである。一定の事例においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。いくつかの実施形態において、Ｒ６は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ７はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、式中、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される）。
いくつかの事例においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、ヒドロキシ、アミノ、チオール、ホスホニルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素またはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ９は、アザインドリン環の隣接するＮに環状に結合して、例えば６員環を形成する。
いくつかの実施形態においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。特定の実施形態においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル等）などのアルキルである。一定の事例においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ１０はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。一定の事例においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ１１はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
いくつかの場合において、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。一定の事例において、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは、小分子生理活性リガンドまたはバイオポリマーのいずれかである生体分子である。
特定の実施形態においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１の１つ以上でＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥが含まれる。特定の実施形態においては、式ＶＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１の２つでＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥが含まれる。一定の事例においては、式ＶＩＩにおいて、ＢがＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥを含む。
いくつかの実施形態において、染料複合体は式ＶＩＩＩによって記載される。
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 式中、ｎおよびＲ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２０は、ＲＧＭが基質であり、ｍが１〜５０であることを除き、式ＩＩについて上記されているとおりである。
特定の実施形態においては、式ＶＩＩＩにおいて、ｍは、３〜３５、６〜３５、１０〜３５または１５〜２０などの１〜５０である。いくつかの事例においては、１つのＳＵＢＳＴＲＡＴＥ当たり、約３〜約３５の染料分子、約６〜約３５の染料分子、約１０〜約３５の染料分子または約１５〜約２０の染料分子などの１〜約５０の染料分子がＳＵＢＳＴＲＡＴＥと複合化される。いくつかの実施形態においては、約３５もの多くの染料分子が顕著な自己消光を伴うことなくＳＵＢＳＴＲＡＴＥに複合化可能である。一定の事例において、ｍは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である。一定の事例において、ｍは、約５、約１０、約１５、約２０、約２５、約３０、約３５、約４０、約４５または約５０である。
いくつかの事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオアルキル、チオールアリール、アリールオキシまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ハロゲン、スルホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
一定の事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、ハロゲン、スルホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；ならびに、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
いくつかの場合においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７、Ｒ１９およびＲ２０は各々水素であり；Ｒ１８はスルホネートであり；ならびに、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
一定の事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｌは、存在しないか、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、アミノ酸、スルホアミノ酸、ポリアミン、ポリエチレングリコール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルまたはヘテロアリールである。いくつかの実施形態においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
いくつかの実施形態においては、式ＶＩＩＩにおいて、ｎは０である。いくつかの実施形態においては、式ＶＩＩＩにおいて、ｎは１である。いくつかの実施形態においては、式ＶＩＩＩにおいて、ｎは２である。いくつかの実施形態においては、式ＶＩＩＩにおいて、ｎは３である。
一定の事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。一定の事例において、Ｒ１〜Ｒ３は各々水素である。一定の事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の２つは、環状に結合されて６員炭素環または複素環を形成する。特定の実施形態においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の１つは、アルコキシ、アリールオキシまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
いくつかの場合においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの場合においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルから選択され、ここで、アルキルは、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ、スルホネート、ホスフェート、アミノ、置換アミノ、アンモニウム、カルボキシおよびヒドロキシルから選択される１個以上の置換基で置換され得る。特定の実施形態において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚから選択され、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される。
いくつかの実施形態においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。一定の事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルである。一定の事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。一定の事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１５およびＲ１６は各々メチルである。いくつかの実施形態において、Ｒ６は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ７はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、式中、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される）。いくつかの実施形態において、Ｒ１５は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ１６はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの実施形態において、Ｒ１６はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、式中、ｍは１〜１２であり、Ｚは−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される）。
いくつかの事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、独立して、水素またはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々水素である。いくつかの事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１７〜Ｒ２０は、各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ９は、アザインドリン環の隣接するＮに環状に結合して、例えば６員環を形成する。
いくつかの場合においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。特定の実施形態においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル等）などのアルキルである。一定の事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１０はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。一定の事例においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１１はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２０、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環（例えば、５員、６員、７員または８員環などの５〜１２員環）を形成し得る。
いくつかの場合において、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。一定の事例において、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは、小分子生理活性リガンドまたはバイオポリマーのいずれかである生体分子である。
特定の実施形態においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２０の１つ以上がＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥを含む。特定の実施形態においては、式ＶＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２０の２つがＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥを含む。
いくつかの実施形態において、染料複合体は式ＩＸによって記載される。
Figure 0006480336
 式中、ｎおよびＲ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２は、ＲＧＭが基質であり、ｍが１〜５０であることを除き、式ＩＩＩについて上記されているとおりである。
特定の実施形態においては、式Ｘにおいて、ｍは、３〜３５、６〜３５、１０〜３５または１５〜２０などの１〜５０である。いくつかの事例においては、１つのＳＵＢＳＴＲＡＴＥ当たり、約３〜約３５の染料分子、約６〜約３５の染料分子、約１０〜約３５の染料分子または約１５〜約２０の染料分子などの１〜約５０の染料分子がＳＵＢＳＴＲＡＴＥと複合化される。いくつかの実施形態においては、約３５もの多くの染料分子が顕著な自己消光を伴うことなくＳＵＢＳＴＲＡＴＥに複合化可能である。一定の事例において、ｍは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である。一定の事例において、ｍは、約５、約１０、約１５、約２０、約２５、約３０、約３５、約４０、約４５または約５０である。
いくつかの実施形態においては、式ＩＸにおいて、ｎは０である。いくつかの実施形態においては、式ＩＸにおいて、ｎは１である。いくつかの実施形態においては、式ＩＸにおいて、ｎは２である。いくつかの実施形態においては、式ＩＸにおいて、ｎは３である。
一定の事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、各々水素である。一定の事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の２つは、環状に結合されて６員炭素環または複素環を形成する。特定の実施形態においては、式ＩＸにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の１つは、アルコキシ、アリールオキシまたはＬ−ＲＧＭである。
いくつかの実施形態においては、式ＩＸにおいて、Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。特定の実施形態においては、式ＩＸにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの場合においては、式ＩＸにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルから選択され、ここで、アルキルは、ＲＧＭ、スルホネート、ホスフェート、アミノ、置換アミノ、アンモニウム、カルボキシおよびヒドロキシルから選択される１個以上の置換基で置換されていてもよい。特定の実施形態において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚから選択され、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される。
いくつかの実施形態においては、式ＩＸにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルである。一定の事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。一定の事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ１５およびＲ１６は各々メチルである。いくつかの実施形態において、Ｒ６は、低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ７はＬ−ＲＧＭである。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される）。いくつかの実施形態において、Ｒ１５は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ１６はＬ−ＲＧＭである。いくつかの実施形態において、Ｒ１６はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＲＧＭから選択される）。
いくつかの実施形態においては、式ＩＸにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、独立して、水素またはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々水素である。いくつかの事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ１７〜Ｒ２２は、各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ９は、アザインドリン環の隣接するＮに環状に結合して、例えば６員環を形成する。
いくつかの実施形態においては、式ＩＸにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。特定の実施形態においては、式ＩＸにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリールまたはＬ−ＲＧＭである。いくつかの事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル等）などのアルキルである。一定の事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ１０はＬ−ＲＧＭである。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１１はＬ−ＲＧＭである。
いくつかの実施形態においては、式ＩＸにおいて、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２２、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環（例えば、５員、６員、７員または８員環などの５〜１２員環）を形成し得る。
いくつかの場合において、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。一定の事例において、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは、小分子生理活性リガンドまたはバイオポリマーのいずれかである生体分子である。
いくつかの事例においては、式ＩＸにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２０の少なくとも１つがＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥを含む。特定の実施形態においては、式ＩＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２の２つがＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥを含む。
いくつかの事例において、染料複合体は式Ｘによって記載される。
Figure 0006480336
 式中、ｎおよびＲ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２は、ＲＧＭが基質であり、ｍが１〜５０であることを除き、式ＩＶについて上記されているとおりである。
特定の実施形態においては、式Ｘにおいて、ｍは、３〜３５、６〜３５、１０〜３５または１５〜２０などの１〜５０である。いくつかの事例においては、１つのＳＵＢＳＴＲＡＴＥ当たり、約３〜約３５の染料分子、約６〜約３５の染料分子、約１０〜約３５の染料分子または約１５〜約２０の染料分子などの１〜約５０の染料分子がＳＵＢＳＴＲＡＴＥと複合化される。いくつかの実施形態においては、約３５もの多くの染料分子が顕著な自己消光を伴うことなくＳＵＢＳＴＲＡＴＥに複合化可能である。一定の事例において、ｍは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である。一定の事例において、ｍは、約５、約１０、約１５、約２０、約２５、約３０、約３５、約４０、約４５または約５０である。
いくつかの実施形態においては、式Ｘにおいて、ｎは０である。いくつかの実施形態においては、式Ｘにおいて、ｎは１である。いくつかの実施形態においては、式Ｘにおいて、ｎは２である。いくつかの実施形態においては、式Ｘにおいて、ｎは３である。
一定の事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。一定の事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、各々水素である。一定の事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の２つは、環状に結合されて６員炭素環または複素環を形成する。特定の実施形態においては、式Ｘにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の１つは、アルコキシ、アリールオキシまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
いくつかの実施形態においては、式Ｘにおいて、Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。特定の実施形態においては、式Ｘにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの場合においては、式Ｘにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルから選択され、ここで、アルキルは、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ、スルホネート、ホスフェート、アミノ、置換アミノ、アンモニウム、カルボキシおよびヒドロキシルから選択される１個以上の置換基で置換され得る。特定の実施形態において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚから選択され、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される。
いくつかの実施形態においては、式Ｘにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。一定の事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルである。一定の事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。一定の事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ１５およびＲ１６は各々メチルである。いくつかの実施形態において、Ｒ６は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ７はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、式中、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される）。いくつかの実施形態において、Ｒ１５は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ１６はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの実施形態において、Ｒ１６はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、式中、ｍは１〜１２であり、Ｚは−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される）。
いくつかの実施形態においては、式Ｘにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、独立して、水素またはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々水素である。いくつかの事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ１７〜Ｒ２２は、各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ９は、アザインドリン環の隣接するＮに環状に結合して、例えば６員環を形成する。
いくつかの実施形態においては、式Ｘにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。特定の実施形態においては、式Ｘにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル等）などのアルキルである。一定の事例においては、式Ｘにおいて、Ｒ１０はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１１はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
いくつかの実施形態においては、式Ｘにおいて、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２２、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環（例えば、５員、６員、７員または８員環などの５〜１２員環）を形成し得る。
いくつかの場合において、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。一定の事例において、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは、小分子生理活性リガンドまたはバイオポリマーのいずれかである生体分子である。特定の実施形態においては、式Ｘにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２の少なくとも１つがＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥを含む。特定の実施形態においては、式Ｘにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２の２つがＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥを含む。
いくつかの実施形態において、複合体は式ＸＩの化合物である。
Figure 0006480336
 式中、ｎおよびＲ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２は、ＲＧＭが基質であり、ｍが１〜５０であることを除き、式Ｖについて上記されているとおりである。
特定の実施形態においては、式ＸＩにおいて、ｍは、３〜３５、６〜３５、１０〜３５または１５〜２０などの１〜５０である。いくつかの事例においては、１つのＳＵＢＳＴＲＡＴＥ当たり、約３〜約３５の染料分子、約６〜約３５の染料分子、約１０〜約３５の染料分子または約１５〜約２０の染料分子などの１〜約５０の染料分子がＳＵＢＳＴＲＡＴＥと複合化される。いくつかの実施形態においては、約３５もの多くの染料分子が顕著な自己消光を伴うことなくＳＵＢＳＴＲＡＴＥに複合化可能である。一定の事例において、ｍは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である。一定の事例において、ｍは、約５、約１０、約１５、約２０、約２５、約３０、約３５、約４０、約４５または約５０である。
一定の事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素またはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、スルホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；ならびに、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
いくつかの実施形態においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素またはスルホネートであり；ならびに、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
いくつかの場合において、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。一定の事例において、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは、小分子生理活性リガンドまたはバイオポリマーのいずれかである生体分子である。
いくつかの実施形態においては、式ＸＩにおいて、ｎは０である。いくつかの実施形態においては、式ＸＩにおいて、ｎは１である。いくつかの実施形態においては、式ＸＩにおいて、ｎは２である。いくつかの実施形態においては、式ＸＩにおいて、ｎは３である。
一定の事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。一定の事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、各々水素である。一定の事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の２つは、環状に結合されて６員炭素環または複素環を形成する。特定の実施形態においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の１つは、アルコキシ、アリールオキシまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
いくつかの実施形態においては、式ＸＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。特定の実施形態においては、式ＸＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの場合においては、式ＸＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルから選択され、ここで、アルキルは、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ、スルホネート、ホスフェート、アミノ、置換アミノ、アンモニウム、カルボキシおよびヒドロキシルから選択される１個以上の置換基で置換され得る。特定の実施形態において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚから選択され、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される。
いくつかの実施形態においては、式ＸＩにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。一定の事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルである。一定の事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。一定の事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１５およびＲ１６は各々メチルである。いくつかの実施形態において、Ｒ６は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ７はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、式中、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される）。いくつかの実施形態において、Ｒ１５は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ１６はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの実施形態において、Ｒ１６はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、式中、ｍは１〜１２であり、Ｚは−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される）。
いくつかの実施形態においては、式ＸＩにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、独立して、水素またはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々水素である。いくつかの事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１７〜Ｒ２２は、各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ９は、アザインドリン環の隣接するＮに環状に結合して、例えば６員環を形成する。
いくつかの実施形態においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。特定の実施形態においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル等）などのアルキルである。一定の事例においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１０はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。一定の事例においては、式ＩＩにおいて、Ｒ１１はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
いくつかの実施形態においては、式ＸＩにおいて、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２２、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環（例えば、５員、６員、７員または８員環などの５〜１２員環）を形成し得る。
特定の実施形態においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２の少なくとも１つがＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥを含む。特定の実施形態においては、式ＸＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１およびＲ１５〜Ｒ２２の２つがＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥを含む。
一定の事例において、複合体は式ＸＩＩの化合物である。
Figure 0006480336
 式中、ｎおよびＲ１〜Ｒ１１、Ｒ１５〜Ｒ１８、Ｒ２０およびＲ２１は、ＲＧＭが基質であり、ｍが１〜５０であることを除き、式ＶＩについて上記されているとおりである。
いくつかの場合においては、式ＸＩＩにおいて、ｍは、３〜３５、６〜３５、１０〜３５または１５〜２０などの１〜５０である。いくつかの事例においては、１つのＳＵＢＳＴＲＡＴＥ当たり、約３〜約３５の染料分子、約６〜約３５の染料分子、約１０〜約３５の染料分子または約１５〜約２０の染料分子などの１〜約５０の染料分子がＳＵＢＳＴＲＡＴＥと複合化される。いくつかの実施形態においては、約３５もの多くの染料分子が顕著な自己消光を伴うことなくＳＵＢＳＴＲＡＴＥに複合化可能である。一定の事例において、ｍは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である。一定の事例において、ｍは、約５、約１０、約１５、約２０、約２５、約３０、約３５、約４０、約４５または約５０である。
いくつかの事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７およびＲ１８は、独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ２０およびＲ２１は、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは、小分子生理活性リガンドまたはバイオポリマーのいずれかである生体分子であり；Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成し得る。
一定の事例において、Ｒ１〜Ｒ３は各々水素である。一定の事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の２つは、環状に結合されて６員炭素環または複素環を形成する。特定の実施形態においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３の１つは、アルコキシ、アリールオキシまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
いくつかの場合においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルから選択され、ここで、アルキルは、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ、スルホネート、ホスフェート、アミノ、置換アミノ、アンモニウム、カルボキシおよびヒドロキシルから選択される１個以上の置換基で置換され得る。特定の実施形態において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚから選択され、ここで、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される。
一定の事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキルである。一定の事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。いくつかの実施形態において、Ｒ６は低級アルキル（例えば、メチルまたはエチル）であり、Ｒ７はＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＬ−Ｚである（例えば、−（ＣＨ２）ｍ−Ｚであり、式中、ｍは１〜１２であり、Ｚは、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＮＨ２、−ＳＯ３ −、−ＰＯ３ＨおよびＳＵＢＳＴＲＡＴＥから選択される）。
いくつかの事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素またはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ８およびＲ９は、各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ９は、アザインドリン環の隣接するＮに環状に結合して、例えば６員環を形成する。
いくつかの事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素または１〜２０個の炭素を有するアルキルである。いくつかの事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素またはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。いくつかの事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ１７およびＲ１８は各々水素である。特定の実施形態において、Ｒ１８は、アザインドリン環の隣接するＮ−Ｒ４に環状に結合して、例えば、６員環を形成する。
いくつかの事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素またはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；ならびに、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
一定の事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素またはスルホネートであり；ならびに、Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
一定の事例においては、式ＸＩＩにおいて、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。一定の事例において、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは、小分子生理活性リガンドまたはバイオポリマーのいずれかなどの生体分子である。
いくつかの場合においては、式ＸＩＩにおいて、ｎは０である。いくつかの事例においては、式ＸＩＩにおいて、ｎは１である。一定の事例においては、式ＸＩＩにおいて、ｎは２である。いくつかの場合においては、式ＸＩＩにおいて、ｎは３である。
特定の実施形態においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１、Ｒ１５〜Ｒ１８およびＲ２０〜Ｒ２１の１つ以上がＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥを含む。特定の実施形態においては、式ＸＩＩにおいて、Ｒ１〜Ｒ１１、Ｒ１５〜Ｒ１８およびＲ２０〜Ｒ２１の２つがＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥを含む。
いくつかの実施形態において、染料複合体は、表１の反応性染料のいずれかの１種と着目される基質の適合可能な官能基と（例えば本明細書に記載のとおり）の複合化により誘導される。
いくつかの実施形態においては、染料複合体において、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して−（ＣＨ２）ｑ−Ｚであり、ここで、Ｚは水溶性基であり、ｑは１〜１２の整数である。特定の実施形態において、ＺはＳＯ３Ｈであり、ｎは３である。
いくつかの実施形態においては、染料複合体において、Ｒ１５は低級アルキルであり、Ｒ１６は−（ＣＨ２）ｍ−Ｙ−ＲＧＭであり、ここで、Ｙは、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、複素環またはアリールであり、ｍは０または１〜６の整数である。いくつかの事例において、Ｙは、フェニル、ピリジル、シクロヘキシルまたはピペリジニルである。特定の実施形態において、Ｒ１５はメチルである。一定の事例において、ＲＧＭは活性エステルである。いくつかの場合において、Ｙはフェニルである。特定の実施形態において、Ｒ１６は−（ＣＨ２）ｍ−Ｐｈ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨＳであり、ここで、ｍは０または１であり、ＮＨＳはＮ−ヒドロキシスクシンイミジルジイルである。
一定の事例においては、染料複合体において、Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、低級アルキルである。一定の事例において、Ｒ６およびＲ７は各々メチルである。
特定の実施形態において、染料複合体は、ＰＥＧ含有置換基を含まない。特定の実施形態において、染料複合体は、ＭＷ３００〜５０００の水溶性ポリアルキレンオキシドポリマーを含まない。
特定の実施形態において、染料複合体は開裂性リンカーを含まない。特定の実施形態において、染料複合体は、易動性−Ｃ＝Ｎ−基を含むリンカーを含まない。
特定の実施形態において、複合体は、染料化合物に複合化されたポリペプチド（例えば上記のとおり）を含むポリペプチド複合体である。着目される染料は、ポリペプチドのいずれかの所望される部位でポリペプチドに複合化されることが可能である。それ故、本開示は、例えば、ポリペプチドＣ−末端の部位またはこれに近い部位で染料が複合化された修飾ポリペプチドを提供する。他の例としては、ポリペプチドのＮ−末端位置またはその近くで染料が複合化された修飾ポリペプチドが挙げられる。例としてはまた、ポリペプチドのＣ−末端とＮ−末端との間の位置で（例えば、ポリペプチドの内部部位で）染料が複合化された修飾ポリペプチドが挙げられる。上記の組み合わせもまた可能であり、ここで、修飾ポリペプチドは２種以上の染料に複合化される。
本開示の実施形態は、ポリペプチドが、２種の染料、３種の染料、４種の染料、５種の染料、６種の染料、７種の染料、８種の染料、９種の染料、または、１０種以上の染料などの１種以上の染料に複合化された複合体を含む。これらの染料は、ポリペプチドにおける１つ以上の部位でポリペプチドに複合化し得る。例えば、１種以上の染料が、ポリペプチドの単一のアミノ酸残渣に複合化していてもよい。いくつかの場合においては、１種の染料がポリペプチドのアミノ酸残渣に複合化している。他の実施形態においては、２種の染料が、ポリペプチドの同一のアミノ酸残渣に複合化し得る。他の実施形態においては、第１の染料がポリペプチドなどの第１のアミノ酸残渣に複合化し、および、第２の染料がポリペプチドの第２のアミノ酸残渣に複合化する。上記の組み合わせもまた可能であり、例えば、ポリペプチドは、第１のアミノ酸残渣で第１の染料に複合化されると共に、第２のアミノ酸残渣で他の２種の染料に複合化される。特にこれらに限定されないが、第１のアミノ酸残渣で第１および第２の染料に複合化され、また、第２のアミノ酸残渣等で第３および第４の部分に複合化されたポリペプチドなど、他の組み合わせもまた可能である。いくつかの事例において、ポリペプチドは抗体である。
いくつかの実施形態において、染料複合体は、基質がアミノ酸ポリマー、核酸ポリマー、炭水化物または多糖類などの、アミノ酸、ヌクレオチドまたはバイオポリマーのいずれかであり得るバイオアッセイにおいて用途が見いだされる。染料−ポリマー複合体は、基質に複合化された複数の染料分子を組み込んで、染料複合体からの蛍光シグナルを増強するために調製可能である。
いくつかの実施形態において、基質は、ペプチドまたはタンパク質などのアミノ酸またはアミノ酸ポリマーである。着目されるアミノ酸ポリマーとしては、これらに限定されないが、抗体（例えば、上記に定義されているとおり）、ＩｇＧ−結合タンパク質（例えば、タンパク質Ａ、タンパク質Ｇ、タンパク質Ａ／Ｇ等）、酵素、レクチン、糖タンパク質、ヒストン、アルブミン、リポタンパク質、アビジン、ストレプトアビジン、タンパク質Ａ、タンパク質Ｇ、フィコビリタンパク質および他の蛍光タンパク質、ホルモン、毒素、ケモカイン、成長因子、神経ペプチド、サイトカイン、毒素、プロテアーゼ基質およびタンパク質キナーゼ基質が挙げられる。特定の実施形態において、バイオポリマー基質はモノクローナル抗体である。
特定の実施形態において、基質は、核酸塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチドまたは核酸ポリマーである。着目される核酸ポリマーとしては、これらに限定されないが、アルキニルリンケージ（例えば、米国特許第５，０４７，５１９号明細書を参照のこと）、アミノアリルリンケージ（例えば、米国特許第４，７１１，９５５号明細書を参照のこと）、ヘテロ原子−置換リンカー（例えば、米国特許第５，６８４，１４２号明細書を参照のこと）または他のリンケージなどの、本発明の染料の結合に係る追加のリンカーまたはスペーサを有するよう修飾されたものが挙げられる。いくつかの実施形態において、複合化物質は、プリンまたはピリミジン塩基を非環式スペーサを介してホスフェートまたはポリホスフェート部分に結合するヌクレオシドまたはヌクレオチド類似体である。特定の実施形態において、染料は、例えば水酸基を介して、または、チオールもしくはアミノ基を介してヌクレオチドまたはヌクレオシドの炭水化物部分に複合化される（例えば、米国特許第５，６５９，０２５号明細書；同５，６６８，２６８号明細書；同５，６７９，７８５号明細書に記載のとおり）。いくつかの事例において、複合化ヌクレオチドは、ヌクレオシド三リン酸またはデオキシヌクレオシド三リン酸またはジデオキシヌクレオシド三リン酸である。メチレン部分または窒素もしくは硫黄ヘテロ原子のホスフェートまたはポリホスフェート部分への組み込みもまた有用である。７−デアザプリンなどの非プリン型および非ピリミジン型塩基（例えば、米国特許第６，１５０，５１０号明細書を参照のこと）、ならびに、このような塩基を含有する核酸もまた本願の染料化合物にカップリング可能である。脱プリン化核酸とアミン、ヒドラジドまたはヒドロキシルアミン誘導体との反応により調製される核酸付加物は、核酸を標識および検出する追加の手段を提供するものであり、例えば“Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａｂａｓｉｃ ｓｉｔｅｓ ｉｎ ｌｉｖｉｎｇ ｃｅｌｌｓ：ａｇｅ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｂａｓｅ ｅｘｃｉｓｉｏｎ ｒｅｐａｉｒ．”Ａｔａｍｎａ ｅｔ ａｌ．，２０００，Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ ９７：６８６−６９１を参照のこと。
着目される核酸ポリマー複合体としては、これらに限定されないが、標識された、単鎖もしくは多鎖である天然もしくは合成ＤＮＡもしくはＲＮＡ、ＤＮＡもしくはＲＮＡオリゴヌクレオチド、または、ＤＮＡ／ＲＮＡハイブリッド、または、モルホリン誘導体化ホスフェートなどの異常リンカーが組み込まれた核酸、または、Ｎ−（２−アミノエチル）グリシンユニットなどのペプチド核酸が挙げられる。核酸が合成オリゴヌクレオチドである場合、これは、例えば、２５未満のヌクレオチドといった５０未満のヌクレオチドを含有し得る。ペプチド核酸（ＰＮＡ）の複合体（例えば、Ｎｉｅｌｓｅｎ ｅｔ ａｌ米国特許第５，５３９，０８２号明細書を参照のこと）が、一般にハイブリダイゼーション速度が速いためにいくつかの用途に用いられ得る。
いくつかの実施形態において、基質は、デキストラン、ヘパリン、グリコーゲン、アミロペクチン、マンナン、イヌリン、デンプン、アガロースまたはセルロースなどの多糖類である炭水化物である。あるいは、炭水化物は、リポ多糖類である多糖類である。着目される多糖類複合体としては、これらに限定されないが、デキストランおよびリポ多糖類複合体が挙げられる。
特定の実施形態において、基質は、糖脂質、リン脂質、スフィンゴ脂質およびステロイドを含む脂質（例えば、６〜６０個の炭素を有する）である。あるいは、複合化物質は、リポソームなどの脂質集合体である。例えば米国特許第５，２０８，１４８号明細書に記載されているとおり、親油性部分を用いて複合化物質を細胞中に保持し得る。本発明の一定の極性染料は脂質集合体中にも捕捉され得る。
基質がイオン錯化部分である複合体は、カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、亜鉛、カリウムまたは他の生物学的に重要な金属イオンに対する指示薬となり得る。着目されるイオン錯化部分としては、これらに限定されないが、クラウンエーテル（例えば、米国特許第５，４０５，９７５号明細書を参照のこと）；１，２−ビス−（２−アミノフェノキシエタン）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ酢酸の誘導体（ＢＡＰＴＡキレート剤；例えば、米国特許第５，４５３，５１７号明細書、同５，５１６，９１１号明細書および同５，０４９，６７３号明細書を参照のこと）；２−カルボキシメトキシアニリン−Ｎ，Ｎ−ジ−酢酸の誘導体（例えば、ＡＰＴＲＡ ｃｈｅｌａｔｏｒｓ；Ａｍ．Ｊ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．２５６，Ｃ５４０（１９８９）を参照のこと）；ピリジン−およびフェナントロリン−系金属イオンキレート剤（例えば、米国特許第５，６４８，２７０号明細書を参照のこと）；ならびに、ニトリロ三酢酸の誘導体（例えば“Ｓｉｎｇｌｅ−ｓｔｅｐ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｏｔｉｎｙｌａｔｅｄ ｎｉｔｒｉｌｏｔｒｉａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ，ａ ｕｎｉｑｕｅ ｒｅａｇｅｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ−ｔａｇｇｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ｏｎ ｎｉｔｒｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ”，ＭｃＭａｈａｎ ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ａｎａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍ ２３６：１０１−１０６を参照のこと）が挙げられる。イオン錯化部分は、クラウンエーテルキレート剤、ＢＡＰＴＡキレート剤、ＡＰＴＲＡキレート剤またはニトリロ三酢酸の誘導体であり得る。
着目される他の複合体としては、特にこれらに限定されないが、有機もしくは無機ポリマー、ポリマーフィルム、ポリマーウェーハ、ポリマーメンブラン、ポリマー粒子またはポリマー微小粒子の染料−複合体を含む非生物学的材料が挙げられ；磁性および非磁性小球体；鉄、金または銀粒子；導電性および非導電性金属および非金属；ならびに、ガラスおよびプラスチック表面および粒子が挙げられる。複合体は、任意選択により、ポリマーを調製しながら適切な官能基を含有する染料を共重合することにより、または、好適な化学反応性を有する官能基を含有するポリマーの化学的修飾により、調製される。ポリマーの染料−複合体の調製に有用である他の反応タイプとしては、アルケンの触媒重合または共重合、および、ジエンとジエノフィルの反応、エステル交換反応またはアミノ交換反応が挙げられる。
いくつかの実施形態において、染料−複合体には、任意選択により、本発明の追加の染料である、少なくとも１種の第２の染料がさらに標識される。特定の実施形態において、第１および第２の染料は、例えば、蛍光エネルギー移動対（ＦＲＥＴ）といったエネルギー移動対を形成する。いくつかの本発明の態様において、標識化複合体は酵素基質として機能し、酵素加水分解がエネルギー移動を分断させる。
いくつかの事例において、特に基質がバイオポリマーである蛍光染料−複合体は、基質分子当たり複数種の染料を組み込んで蛍光シグナルを増強することが可能である。いくつかの場合においては、３種以上の染料分子が染料−バイオポリマー複合体に組み込まれる。バイオポリマーが抗体であるいくつかの実施形態においては、４種以上、５種以上または６種以上などの３種以上の染料分子が抗体に複合化される。いくつかの事例においては、抗体当たり、約３〜約３５の染料分子、約６〜約３５の染料分子、約１０〜約３５の染料分子または約１５〜約２０の染料分子などの１〜約５０の染料分子が抗体に複合化される。いくつかの実施形態においては、約３５もの多くの染料分子が顕著な自己消光を伴うことなく抗体に複合化可能である。染料／複合体基質の規定の範囲の各々は、その範囲内のすべての値を記載することが意図されていることが当業者によって理解される。それ故、例えば、意図される蛍光性バイオポリマーが６〜１５の染料分子を含有すると規定されている場合、６、７、８、・・・または１５の染料分子を含有するバイオポリマーもまた本発明の一部である。本明細書に記載の染料／複合体の規定の範囲および値は平均値であり得ることが理解される。
基質および本願の染料化合物（例えば上記のとおり）は、カップリング部分を介して相互に複合化され得る。いくつかの場合において、基質および本願の染料化合物は各々、カップリング部分に結合（例えば、共有結合的に結合）され、これにより、間接的に基質および染料化合物を一緒に結合し得る。いくつかの場合において、カップリング部分は、染料化合物のＲＧＭと基質の適合可能な官能基との複合化反応による生成物を含む。基質はこのような官能基を含有し得るか、または、このような好適な反応性を有する官能基を修飾により含有し得、染料の物質に対する化学結合をもたらす。いくつかの場合において、反応性染料と基質上の官能基との複合化反応により、反応性基ＲＧＭの原子１個以上が、染料を基質に結合する新たなリンケージ（例えばカップリング部分）中に組み込まれる。
いくつかの場合において、基質は、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、チラミン、多糖類、イオン錯化部分、ヌクレオシド、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、核酸、ハプテン、ソレラン、薬物、ホルモン、脂質、脂質集合体、ポリマー、ポリマーミクロ粒子、生体細胞またはウイルスである。いくつかの事例において、基質は、ペプチド、タンパク質、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチドまたは核酸である。本発明の染料をこのようなバイオポリマーに複合化する場合、さらなる染料を１分子に組み込むことで蛍光シグナルを増強することが可能である。一定の事例において、蛍光の総量を損失させることなく、抗体に１分子当たり３つ以上のこのような染料の分子を組み込むことが可能であり、一方で、スペクトル的に比較可能であるＣｙ５（ここで、ｎ＝２の）の蛍光は、抗体当たりおよそ２つを超えるＣｙ５染料が組み込まれると大きく消光されてしまう。いくつかの事例において、本発明の標識化複合体は、同一の抗体濃度では、Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）７００などのスペクトル的に類似のシアニン染料の複合体よりも蛍光性である。
いくつかの実施形態において、基質は、アミノ酸（ホスホン酸塩、炭水化物またはＣ１〜Ｃ２５カルボン酸により保護または置換されているアミノ酸など）、または、ペプチドもしくはタンパク質などのアミノ酸のポリマーである。特定の実施形態において、ペプチドの複合体は、５〜３６種のアミノ酸などの少なくとも５種のアミノ酸を含有する。着目されるペプチドとしては、これらに限定されないが、神経ペプチド、サイトカイン、毒素、プロテアーゼ基質およびタンパク質キナーゼ基質が挙げられる。着目されるタンパク質複合体としては、酵素、抗体、レクチン、糖タンパク質、ヒストン、アルブミン、リポタンパク質、アビジン、ストレプトアビジン、タンパク質Ａ、タンパク質Ｇ、フィコビリタンパク質および他の蛍光タンパク質、ホルモン、毒素、ケモカインおよび成長因子が挙げられる。
いくつかの事例において、複合化タンパク質は、アロフィコシアニン、フィコシアニン、フィコエリトリン、アロフィコシアニンＢ、Ｂ−フィコエリトリンおよびフィコエリトロシアニンなどのフィコビリタンパク質である（例えば、米国特許第５，７１４，３８６号明細書，Ｒｏｅｄｅｒｅｒ（１９９８）を参照のこと）。一定の事例において、複合体は、励起状態エネルギーレセプタまたはドナーとされる、Ｒ−フィコエリトリンおよびアロフィコシアニン（ＡＰＣ）と本発明の選択された染料との複合体である。これらの複合体において、励起状態エネルギー移動は、比較的短い波長で励起された場合に長波長の蛍光発光をもたらす。
いくつかの実施形態において、染料複合体は、第２の基質を伴うタンデム複合体の一部である。タンデム複合体は蛍光色素に複合化された染料（例えば、フィコビリタンパク質などの蛍光タンパク質）を含み得、ここで、染料−蛍光色素複合体は、着目される基質にさらに複合化される。いくつかの実施形態において、染料−蛍光色素複合体は染料−ＡＰＣ複合体である。特定の実施形態において、染料−ＡＰＣ複合体は、例えば、表２に記載されているとおり、特異的結合対の構成要素に複合化される。いくつかの事例において、タンデム複合体は、染料−ＡＰＣ−抗体複合体である。特定の実施形態において、染料−ＡＰＣ複合体は、着目される基質への複合化のための反応性基部分を１つ以上含む。従って、いくつかの場合において、染料−ＡＰＣ複合体は、反応性染料と称され得る（例えば、本明細書に記載のとおり）。いずれかの簡便な方法は、本願のタンデム複合体の調製において用いられ得る。
本発明の一態様において、基質は、抗体（無処置の抗体、抗体フラグメントおよび抗体血清等を含む）、アミノ酸、アンジオスタチンまたはエンドスタチン、アビジンまたはストレプトアビジン、ビオチン（例えばアミドビオチン、ビオシチン、デスチオビオチン等）、血液成分タンパク質（例えばアルブミン、フィブリノゲン、プラスミノーゲン等）、デキストラン、酵素、酵素抑制剤、ＩｇＧ−結合タンパク質（例えばタンパク質Ａ、タンパク質Ｇ、タンパク質Ａ／Ｇ等）、蛍光タンパク質（例えばフィコビリタンパク質、エクオリン、緑色蛍光タンパク質等）、成長因子、ホルモン、レクチン（例えば小麦胚細胞凝集素、コンコナバリンＡ等）、リポ多糖類、金属−結合タンパク質（例えばカルモジュリン等）、微生物またはその一部（例えばバクテリア、ウイルス、イースト菌等）、ニューロペプチドおよび他の生物学的に活性な要因（例えばデルモルフィン、デルトロピン、エンドモルフィン、エンドルフィン、腫瘍壊死因子等）、非生物学的ミクロ粒子（例えば強磁性流体、金、ポリスチレン等のもの）、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ペプチド毒素（例えばアパミン、ブンガロトキシン、ファロイジン等）、リン脂質−結合タンパク質（例えばアネキシン等）、微小分子薬（例えばメトトレキセート等）、構造タンパク質（例えばアクチン、フィブロネクチン、ラミニン、微小管関連タンパク質、チューブリン等）、または、チラミドである複合化物質である。
染料−複合体の調製
本発明の染料−複合体は、基質と対象の染料（例えば、本明細書に記載のもの）との反応の生成物として合成され得る。多様な化学反応性基（ＲＧＭ）および適合可能な基質、ならびに、バイオ複合化化学物質が、本願の染料複合体の調製において利用され得る（例えば、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，Ｇｒｅｇ Ｔ．Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，３ｒｄ Ｅｄ．，２０１３を参照のこと）。反応性染料を用いる染料複合体の調製はいずれかの簡便な方法を用いて達成され得、例えば、Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ，ｉｂｉｄ；Ｈａｕｇｌａｎｄ，１９９５，Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４５：２０５−２１；ならびに、Ｂｒｉｎｋｌｅｙ，１９９２，Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ３：２を参照のこと。複合体は、適切な反応性染料と複合化される基質とをこれらの両方が可溶性である好適な溶媒中で混合することにより得られ得る。本明細書に記載の反応性染料の溶液は形成が容易であり、いずれかの簡便な基質を伴う複合化反応が促進される。光活性化されるこれらの反応性染料について、複合化は、反応性染料を活性化させるための反応混合物に対する照射を介して達成され得る。
染料複合体は、バイオポリマーと反応性染料との反応の生成物として合成され得、ここで、反応条件により、バイオポリマーの各々に対する複数の染料分子の複合化がもたらされる。いくつかの場合において、染料バイオポリマー複合体はサブユニット分子の重合反応として合成可能であり、ここでは、バイオポリマーの重合に先行して、１つ以上のサブユニット分子が反応性染料に複合化される。後者の方法の一例は標準的なホスホラミダイト化学を利用したオリゴヌクレオチドの合成であり、ここでは、少なくとも１種のホスホラミダイトが染料−標識される。
いくつかの場合において、化学反応性基は、それぞれ求核剤または求電子剤である対応する官能基に対する露出を介して共有結合を形成することが可能である求電子剤または求核剤である。求電子性および求核性基の反応対のいくつかの例が、これらの反応により形成される共有結合と共に以下の表３に示されている。
Figure 0006480336
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染料を複合化される基質に結合するために用いられる反応性基の選択は、複合化される物質における官能基および所望される共有結合のタイプまたは長さに応じ得る。有機または無機基質に存在し得る官能基のタイプとしては、これらに限定されないが、アミン、アミド、チオール、アルコール、フェノール、アルデヒド、ケトン、ホスフェート、イミダゾール、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、二置換アミン、ハロゲン化物、エポキシド、カルボン酸エステル、スルホン酸エステル、プリン、ピリミジン、カルボン酸、オレフィン結合、または、これらの基の組み合わせが挙げられる。単一のタイプの反応性部位が基質において利用可能であってもよく（例えば、多糖類について存在し得るとおり）、または、例えばタンパク質について存在し得るとおり、多様な部位が存在していてもよい（例えばアミン、チオール、アルコール、フェノール）。複合化基質は、同一であっても異なっていてもよく、２種以上の染料に、または、いずれかの簡便な部分により（例えば、ビオチンなどのハプテンにより）追加的に修飾されている基質に複合化されていてもよい。いくつかの場合において、反応条件を注意深く制御することにより選択性を達成することが可能である。いくつかの場合において、標識の選択性は、簡便な反応性染料を選択することにより達成され得る。
いくつかの事例において、反応性基ＲＧＭは、アミン、チオール、アルコール、アルデヒドまたはケトンと反応する。一定の事例において、ＲＧＭは、アミンまたはチオール官能基と反応する。特定の実施形態において、ＲＧＭは、アクリルアミド、反応性アミン（ガダベリンまたはエチレンジアミンを含む）、カルボン酸の活性化エステル（例えば、カルボン酸のスクシンイミジルエステル）、アシルアジド、アシルニトリル、アルデヒド、ハロゲン化アルキル、無水物、アニリン、ハロゲン化アリール、アジド、アジリジン、ボロネート、カルボン酸、ジアゾアルカン、ハロアセトアミド、ハロトリアジン、ヒドラジン（ヒドラジドを含む）、イミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、マレイミド、ホスホラミダイト、反応性白金錯体、ハロゲン化スルホニルまたはチオール基である。「反応性白金錯体」とは、米国特許第５，５８０，９９０号明細書；同５，７１４，３２７号明細書；同５，９８５，５６６号明細書において記載されているものなどの化学反応性の白金錯体を特に意味する。
ＲＧＭがカルボン酸の活性化エステルである場合、反応性染料は、タンパク質、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチドまたはハプテンの染料−複合体の調製に有用であり得る。ＲＧＭがマレイミドまたはハロアセトアミドである場合、反応性染料は、チオール含有物質への複合化に有用であり得る。ＲＧＭがヒドラジドである場合、反応性染料は、過ヨウ素酸−酸化炭水化物および糖タンパク質への複合化に有用であり得、加えて、細胞マイクロインジェクションに係るアルデヒド固定極性トレーサであり得る。いくつかの事例において、ＲＧＭは、カルボン酸、カルボン酸のスクシンイミジルエステル、ハロアセトアミド、ヒドラジン、イソチオシアネート、マレイミド基、脂肪族アミン、パーフルオロベンズアミド、アジドパーフルオロベンズアミド基またはソレランである。一定の事例において、ＲＧＭは、カルボン酸のスクシンイミジルエステル、マレイミド、ヨードアセタミドまたは反応性白金錯体である。
あるいは、反応性基ＲＧＭは光で活性化可能な基であり、この場合、染料は、適切な波長を有する光の照射後においてのみ化学反応性となる。いくつかの事例において、反応性基は、アジド、ジアジリニル、アジドアリールまたはソレラン誘導体などの光で活性化可能な基であり、染料は、適切な波長の光が照射された後においてのみ化学反応性となる。
特定の実施形態において、生体分子基質複合化方法は、生体分子に好適な反応条件と適合可能である。例えば、反応条件は水を含む反応混合物を含み得る。いくつかの場合において、反応混合物は、特にこれらに限定されないが、ｐＨ４〜１１またはｐＨ５〜１０またはｐＨ６〜９またはｐＨ６〜８などのポリペプチドに適合可能なｐＨを有し得る。一定の事例において、反応混合物はｐＨ７を有する。いくつかの実施形態において、反応条件は、ポリペプチドに適合可能な温度で実施される。例えば、反応条件は、２５℃〜４０℃または３０℃〜４０℃または３５℃〜４０℃などの２０℃〜４５℃の温度であり得る。いくつかの場合において、反応条件は室温（例えば２５℃）である。いくつかの事例において、反応条件は３７℃の温度である。通常の当業者は、ｐＨおよび立体障害（すなわち、着目される反応相手との反応に対する修飾アミノ酸残渣の近づきやすさ）などの要因が重要であることを認識するであろう。反応条件を変更して複合化条件を最適とすることは十分に当業者の技量の範囲内であり、また、当技術分野において日常的である。複合化が生体細胞中もしくは生体細胞上に存在するポリペプチドを伴って実施される場合、条件は、生理学的に適合可能であるよう選択される。例えば、反応を発生させるのに十分である時間であるが、細胞によって許容される時間（例えば約３０分間〜１時間）、一時的にｐＨを下げることが可能である。細胞表面上のポリペプチドの修飾を実施するための生理的条件は、細胞−表面アジドを有する細胞の修飾におけるケトン−アジド反応において用いられるものと同様であることが可能である（例えば米国特許第６，５７０，０４０号明細書を参照のこと）。
特定の実施形態において、本開示はポリペプチド複合体を提供し、ここで、ポリペプチドは抗体である。従って、実施形態は着目される部分に複合化された抗体を含み、ここで、着目される部分に複合化された抗体は「抗体複合体」と称される。Ｉｇポリペプチドは、一般に、少なくともＩｇ重鎖定常領域またはＩｇ軽鎖定常領域を含み、Ｉｇ可変領域（例えば、ＶＬ領域および／またはＶＨ領域）をさらに含むことが可能である。Ｉｇ重鎖定常領域は、いずれかの重鎖アイソタイプのＩｇ定常領域、非天然Ｉｇ重鎖定常領域（コンセンサスＩｇ重鎖定常領域を含む）を含む。Ｉｇ定常領域は修飾されて着目される部分に複合化されることが可能であり、ここで、着目される部分は、Ｉｇ定常領域の溶媒接触可能ループ領域中またはこれに隣接して存在する。
上記の特性に基づいて、本発明の反応性染料が、有利な特性により広く多様な用途に有用である所望の染料−複合体の調製のために選択される。
方法
本開示の態様は、サンプル中の分析物の検出方法を含む。サンプルを検出薬と接触させることにより、分析物が標識され、蛍光により分析物が検出され得る。いくつかの事例において、分析物は検出薬との複合化を介して標識される。一定の事例において、分析物は、検出薬との複合化を介して標識される。
いくつかの実施形態において、本方法は、サンプルと染料複合体（例えば、本明細書に記載のもの）を含む検出薬とを、検出薬が分析物と複合体を形成する条件下で接触させるステップを含む。特定の実施形態において、接触させるステップは、検出薬の分析物に対する特異的な結合のために十分な条件下で行われる。
いくつかの場合において、検出薬は、分析物に特異的に結合する特異的結合部分を含む。いくつかの実施形態において、方法は、サンプルと反応性染料を含む検出薬（例えば、本明細書に記載のとおり）とを、検出薬が分析物と複合化する条件下で接触させるステップを含む。
本明細書において用いられるところ、「分析物」および「標的」という用語は同義的に用いられ、分析され、検出され、計測され、または、標識されるいずれかの物質を指す。着目される分析物としては、これらに限定されないが、タンパク質、ペプチド、ホルモン、ハプテン、抗原、抗体、レセプタ、酵素、核酸、多糖類、薬品、ポリマー、病原体、毒素、有機薬物、無機薬物、細胞、組織、微生物、ウイルス、バクテリア、真菌、藻類、寄生虫、アレルゲン、汚染物およびこれらの組み合わせが挙げられる。所与の細胞タイプの細胞が検出される従来においては、細胞構成分子または細胞自体が分析物として記載可能である。
本明細書において用いられるところ、「検出薬」という用語は、分析物の光学的検出を促進させるために用いられるいずれかの分子を指す。
いくつかの事例において、検出薬は、着目される分析物に対して複合化可能である反応性染料（例えば本明細書に記載のもの）を含む。
いくつかの場合において、検出薬は、複合体の基質成分それ自体が分析物−特異的試薬である染料複合体を含む。いくつかの場合において、検出薬は、蛍光染料化合物（例えば本明細書に記載のもの）に複合化される分析物−特異的試薬を含む。いくつかの実施形態において、検出薬は、蛍光タンパク質の染料複合体（例えば、タンデム複合体）に複合化される分析物−特異的試薬を含む。一定の事例において、検出薬は、蛍光標識として機能する染料複合体と複合体に結合した分析物特異的試薬とを含む。このような事例において、染料複合体および分析物特異的試薬は、いずれかの簡便な方法を介して相互に共有結合的に、または、非共有結合的に結合され得る。
本明細書において用いられるところ、「分析物−特異的試薬」および「標的特異的試薬」という用語は、同義的に用いられて、サンプル中に潜在的に存在する他の分析物と比して、着目される分析物または標的に優先的に結合するいずれかの試薬を指す。標的（分析物）および標的特異的（分析物−特異的）試薬は、特異的結合対の構成要素（例えば、特異的結合部分）であり得、対の構成要素のいずれかが対の他の構成要素に特異的に結合するために標的特異的試薬として用いられることが可能である。着目される標的および標的特異的試薬対としては、これらに限定されないが、以下の表２に記載されている試薬対が挙げられる。いくつかの事例において、標的特異的試薬は、抗原に特異的に結合（免疫反応する）する抗原結合部位を含む抗体である。
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サンプルを染料化合物または染料複合体と接触させるためのいずれかの簡便なプロトコルが利用され得る。利用される特定のプロトコルは、例えば、サンプルがインビトロまたはインビボであるか、および、染料化合物または染料複合体が用いられるかどうかなどに応じて様々であり得る。インビトロプロトコルのためには、サンプルと染料化合物または染料複合体との接触は、いずれかの簡便なプロトコルを用いて達成され得る。いくつかの事例において、サンプルは好適な培地中に維持されている細胞を含み、染料化合物または染料複合体が培地に導入される。インビボプロトコルのためには、いずれかの簡便な投与プロトコルが利用され得る。標的に応じて、所望される応答、例えばｉ．ｖ．、ｓ．ｃ．、ｉ．ｐ．経口等の投与様式、半減期、存在する細胞数、種々のプロトコルが利用され得る。「サンプル」という用語は、本明細書において用いられるところ、典型的には、着目される１種以上の構成成分（例えば分析物）を含有し、必須ではないが流体形態である、材料、または、材料の混合物に関する。
いくつかの実施形態において、本願の方法は、サンプルからの標識分析物（例えば、分析物−検出薬複合体または染料標識分析物）の単離または精製をさらに含む。いずれかの簡便な方法がこのような単離または精製ステップにおいて利用され得、特にこれらに限定されないが、フローサイトメトリ、走査型サイトメトリ、ゲル電気泳動、毛管電気泳動、イオン交換クロマトグラフィ、サイズ排除クロマトグラフィ、疎水性相互作用クロマトグラフィ、ろ過、抽出、ＥＬＩＳＡ法等が挙げられる。
着目される１種以上の分析物が分析物−特異的検出薬を用いて標識され、その後、光学的に分析されるアッセイは当技術分野において周知であり、また、本蛍光染料−複合体は、一般に、このようなアッセイにおいて検出薬として有用である。例えば、サンプル中のタンパク質は、分析物であるタンパク質に特異的に結合する、典型的には抗体である標識タンパク質からなる検出薬を用いて標識可能である。得られる標識分析物であるタンパク質の検出は、多数の周知のアッセイ形式および機器を用いて実施可能であり、フローサイトメトリ、走査型サイトメトリ、画像化およびゲル分析の使用が含まれる。フローサイトメトリは、例えば、Ｌａｎｄｙ ｅｔ ａｌ．（ｅｄｓ．），Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｆｌｏｗ Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ，Ａｎｎａｌｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｖｏｌｕｍｅ ６７７（１９９３）；Ｂａｕｅｒ ｅｔ ａｌ．（ｅｄｓ），Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｆｌｏｗ Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ（１９９３）；Ｏｒｍｅｒｏｄ（ｅｄ．），Ｆｌｏｗ Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ：Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ，Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖ．Ｐｒｅｓｓ（１９９７）；Ｊａｒｏｓｚｅｓｋｉ ｅｔ ａｌ．（ｅｄｓ．），Ｆｌｏｗ Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｎｏ．９１，Ｈｕｍａｎａ Ｐｒｅｓｓ（１９９７）；ならびに、Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｓｈａｐｉｒｏ，Ｆｌｏｗ Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ，４ｔｈ ｅｄ．，Ｗｉｌｅｙ−Ｌｉｓｓ（２００３）を含むこの分野における広範な文献に詳細に記載されている。蛍光画像化顕微鏡が、例えばＰａｗｌｅｙ（ｅｄ），Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｏｎｆｏｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ（１９８９）に記載されている。
本発明の蛍光ポリマーの励起に有用な照射源としては、これらに限定されないが、携帯型紫外線ランプ、水銀灯、キセノンランプ、レーザおよびレーザダイオードが挙げられる。これらの照射源は、任意選択により、レーザスキャナ、蛍光マイクロプレートリーダ、標準的なもしくは小型−蛍光計、または、クロマトグラフィ検出器に組み込まれる。いくつかの事例において、本発明の蛍光ポリマーは６３３ｎｍまたはその近くで励起可能であり、比較的安価な赤色レーザ励起源を用いて励起されることが可能である。
本発明の態様は、例えば本明細書に記載のとおり、染料または染料複合体を含むサンプルを含有する機器を備える分析流体システムを含む。本発明の方法における使用に好適であるいずれかの簡便な機器または装置はサンプルと一緒にロードされ得る。着目される機器としては、これらに限定されないがフローサイトメータ、走査型サイトメータ、画像装置およびゲル分析機器が挙げられる。いずれかの簡便なサンプルは、例えば、本明細書に記載のとおり、いずれかの簡便な方法を用いて本願の機器にロードされ得る。サンプルは、着目される分析物、染料、または、染料−タンパク質複合体で被覆された小球体、染料−抗体もしくは染料−オリゴヌクレオチドなどの染料複合体などの１種以上の構成要素を含み得る。いくつかの事例において、機器は、着目される分析物および染料複合体を含むサンプルがロードされているフローサイトメータである。
実用性
例えば、上記に記載されている本発明の染料化合物、その複合体および方法は、多様な用途において使用が見いだされる。着目される用途としては、これらに限定されないが、組織学、細胞学および免疫学を含む多様な分野におけるリサーチ用途および診断用途が挙げられる。本発明の方法は、着目される分析物の蛍光による検出および／または定量化に関心が持たれているいずれかの簡便な用途を含む多様に異なる用途において使用が見いだされる。
本願の染料化合物、複合体および方法は、多様な診断およびリサーチ用途において使用が見いだされる。着目される診断用途としては、これらに限定されないが、フローサイトメトリにより細胞混合物における細胞の亜集団が同定および分別される診断アッセイ、蛍光活性化細胞選別および蛍光顕微鏡を利用する診断アッセイ、結合部分の濃度の判定（例えば、抗原−抗体結合）を含む診断アッセイ等が挙げられる。このような診断アッセイは、血液、尿および脳脊髄液などのサンプル中における分析物の検出を含み得る。
本願の染料化合物、複合体および方法は多様なリサーチ用途において使用が見いだされる。着目されるリサーチ用途としては、これらに限定されないが、ＣＤ３、ＣＤ４、ＣＤ８、ＣＤ１４、ＣＤ１９、ＣＤ２０、ＣＤ４５などの細胞表面マーカーの検出等が挙げられる。
本発明の一態様において、反応性染料は、サンプルを同定または定量化することが可能であるよう、サンプルまたはサンプルの構成要素の直接標識に用いられる。化学反応性染料化合物は、広く多様な材料における対応する官能基に共有結合的に結合して、上記の染料複合体を形成する。
いくつかの実施形態において、反応性染料化合物は、生物学的構成要素を含むサンプルを直接染色または標識するために用いられる。サンプルは、構成要素の不均質混合物（無傷細胞、細胞抽出物、バクテリア、ウイルス、小器官およびこれらの混合物を含む）、または、単一の構成要素もしくは構成要素の均質な群（例えば天然もしくは合成アミノ酸、核酸もしくは炭水化物ポリマー、または、脂質膜複合体）を含み得る。これらの染料は、一般に、使用濃度においては生体細胞および他の生物学的構成要素に対して無毒である。
直接標識に関して、染料化合物は、何らかの方法でサンプルに結合して、染料化合物と着目されるサンプル構成要素との間の接触を促進させる。いくつかの事例において、染料化合物または染料化合物を含有する溶液は、単にサンプルに加えられる。１つ以上のスルホン酸部分で置換されたものなどの本発明の一定の染料は、生体細胞の膜に対して不透過性である傾向にあり、生存細胞中に一度入ると、典型的には良好に保持される。エレクトロポレーション、衝撃処理または高細胞外ＡＴＰなどのプラズマ膜を透過処理する処理を用いて、選択された染料化合物を細胞に導入することが可能である。あるいは、選択された染料化合物を、例えば圧力マイクロインジェクション、スクレープローディング（ｓｃｒａｐｅ ｌｏａｄｉｎｇ）、パッチクランプ法または食作用によって細胞に物理的に挿入することが可能である。
脂肪族アミンまたはヒドラジン残渣が組み込まれた染料を細胞にマイクロインジェクションすることが可能であり、ここで、これらは、ホルムアルデヒドまたはグルタルアルデヒドなどのアルデヒド固定液によって一定の位置に固定可能である。この固定性により、このような染料は、ニューロントレーシングなどの細胞内用途に有用である。
リン脂質などの親油性置換基を有する染料化合物は、脂質集合体に、例えば、膜構造のプローブとしての使用のために；または、リポソーム、リポタンパク質、フィルム、プラスチック、親油性小球体もしくは同様の材料への組み込みのために；または、トレーシングのために非共有結合的に取り込まれることとなる。親油性染料は、膜構造の蛍光プローブとして有用である。
生物学的用途における分析物の直接染色に関して、本発明の染料化合物は、当技術分野において一般に公知である方法に従って調製された水性、ほとんど水性または水和性の溶液中で用いられ得る。染料化合物の正確な濃度は実験条件および所望の結果に応じるが、約１ナノモル〜１ミリモル、または、それ以上の範囲であり得る。最適な濃度は、背景蛍光が最低限である良好な結果が達成されるまで系統的に変化させることにより判定される。
本発明の他の態様において、本発明の蛍光染料−複合体は、分析物−特異的検出薬などの検出薬として、または、その一部として有用であり、分析物の光学検出および分析を促進させる。一実施形態においては、染料複合体の基質自体が分析物−特異的試薬であり、蛍光染料複合体が着目される分析物を標識する検出薬として用いられる。代替的な実施形態において、蛍光染料複合体は分析物−特異的試薬に結合し、組み合わされたものが、着目される分析物を標識する検出薬として用いられる。この代替的な実施形態において、染料複合体は、分析物−特異的試薬に結合した蛍光標識として作用する。
染料および複合体のアッセイおよびテストキット
本発明の態様はキットをさらに含み、ここで、キットは、本発明の方法において利用される１つ以上の構成要素を含む。本明細書に記載の構成要素のいずれかは、キットで提供され得、例えば本明細書に記載されている、染料化合物、染料複合体、基質（例えば、抗体、バイオポリマー、ポリヌクレオチド）、分析物、細胞、担体（例えば、膜、ビーズ、粒子、フィルム、小球体）、特異的結合部分（例えば、表２に記載のとおり）、緩衝剤、試薬、複合化試薬、光源が例である。複合体の形成および使用における使用に好適な多様な構成要素が含まれ得る。キットはまた、チューブ、緩衝剤等および使用説明書をも含み得る。キットの種々の試薬構成要素は、個別の容器に入れられていてもよく、または、これらのいくつかもしくはすべてが、所望に応じて、１つの容器の中で試薬混合物に予め組み合わされていてもよい。キットは、任意選択により、典型的には水溶液として存在する１種以上の緩衝材をさらに含む。本発明のキットは、任意選択により、追加の検出薬、得られる標識物質を精製するための精製媒体、蛍光標準、酵素、酵素抑制剤、有機溶媒、または、本発明のアッセイを実施するための説明書をさらに含む。
本発明の一態様は、上記の本発明の染料のいずれかを用いる種々のアッセイの実施を促進するキットの組み合わせである。本発明のキットは、染料−複合体の調製に有用な化学反応性標識として存在するか、または、染料複合体として存在する本発明の蛍光染料を含み得、ここで、複合化物質は、特異的結合対構成要素、または、ヌクレオシド、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、核酸ポリマー、ペプチドもしくはタンパク質である。いくつかの場合において、染料は、タンデム複合体（例えば本明細書に記載のもの）として存在する。
いくつかの実施形態において、キットは、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、式ＩＶ、式Ｖまたは式ＶＩの構造（例えば上記のとおり）；ならびに、染料複合体、基質、分析物、細胞、担体、特異的結合部分、緩衝剤、試薬、光源および反応性染料化合物の使用説明書から選択される１種または複数種の構成要素を有する反応性染料化合物を含む。
特定の実施形態において、キットは、式ＶＩＩ、式ＶＩＩＩ、式ＩＸ、式Ｘ、式ＸＩまたは式ＸＩＩの構造（例えば上記のとおり）；ならびに、染料化合物、基質、分析物、細胞、担体、特異的結合部分、緩衝剤、試薬、光源および染料複合体の使用説明書から選択される１種または複数種の構成要素を有する染料複合体を含む。一定の事例において、染料複合体は染料−ＡＰＣ複合体を含む。
一定の事例において、本願のキットは、本願の方法を実施するための説明書をさらに含んでいてもよい。これらの説明書は、本願のキット中に多様な形態で存在し得、１つ以上の形態でキット中に存在していてもよい。これらの説明書が存在し得る一形態は、キットのパッケージング、包装材挿入物等における好適な媒体または基材に印刷された情報（例えば、情報が印刷された一枚または複数枚の紙）である。これらの説明書のさらに他の形態は、情報が記録された、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、ハードドライブ等のコンピュータ可読媒体である。存在し得るこれらの説明書のさらに他の形態は、インターネットを介して遠隔サイトの情報にアクセスするために用いられ得るウェブサイトのアドレスである。
以下の実施例は、当業者に対して、本発明をどのようにして形成および使用するかを完全に開示および説明するために記載されており、本発明者らによって発明としてみなされる範囲を限定もしくは定義することは意図されておらず、以下の実験が、行われた実験のすべてであること、または、それら以外の実験は行われていないことを表すことも意図されていない。使用されている数字（例えば量、温度等）に関しては正確性が保証されるよう期されているが、いくらかの実験上の誤差および偏差が考慮されるべきである。別に明記されている場合を除き、部は重量部であり、分子量は重量平均分子量であり、温度は摂氏温度であり、および、圧力は大気圧または大気圧に近似するものである。
着目される染料に係るいくつかの合成ストラテジー、ならびに、これらの特徴付け、合成前駆体、複合体および使用方法が、以下の実施例において提供されている。さらなる変更および入れ替えは当業者に明らかであろう。
実施例１．化合物２の調製
Figure 0006480336
２，５−ジブロモピリジン（１０ｇ、４２ｍｍｏｌ）の１−ブタノール（５０ｍＬ）中の溶液に、ヒドラジン水和物（８０％、１３ｍＬ、２１１ｍｍｏｌ）を室温で添加する。１１５℃で６時間後、混合物を約１５ｍＬに濃縮する。白色の固体が形成され、これをろ過により回収し、３０ｍＬの冷水により洗浄する。空気中で一晩乾燥させた後、化合物２（８．０ｇ）がオフホワイトの固体として得られる。
実施例２．化合物３の調製
Figure 0006480336
化合物２（２０ｇ、１０６ｍｍｏｌ）のベンゼン（１００ｍＬ）中の溶液に、３−メチル−２−ブタノン（２２．９ｍＬ、２１２ｍｍｏｌ）を室温で添加する。混合物を、ディーンスタークトラップ（Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ ｔｒａｐ）を備える凝縮器を用いて一晩還流する。混合物を濃縮し、残渣をポリリン酸（１２５ｇ）中に、１４０℃で４５分間加熱する。混合物を氷水（５００Ｍ）に攪拌しながら注ぎ入れる。ＮａＯＨ（５Ｎ）を加えて溶液をｐＨ＝８．０に中和し、ＥｔＯＡｃ（５００ｍＬ）で抽出する。Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた後、残渣をシリカカラムで精製して、化合物３（７．６ｇ）が黄色の固体として得られる。
実施例３．化合物４の調製
Figure 0006480336
化合物３（２ｇ、８．３６ｍｍｏｌ）の乾燥ＴＨＦ（４０ｍＬ）中の溶液に、−７８℃で、ヘキサン中のｎ−ＢｕＬｉ（２．５Ｍ、７．４ｍＬ、１８．４ｍｍｏｌ）を滴下する。−７８℃で１時間後、ＣＯ２ガスを反応混合物に通気させ、−７８℃で１時間通気し続ける。ＨＣｌ溶液（１Ｎ、５０ｍＬ）を添加して反応を失活させ、粗材料をＨＰＬＣにより精製して、化合物４（１ｇ）が明るい茶色の固体として得られる。
実施例４．化合物５の調製
Figure 0006480336
化合物４（０．５ｇ、２．５ｍｍｏｌ）のＭｅＯＨ（１０ｍＬ）中の溶液に濃Ｈ２ＳＯ４（数滴）を添加し、混合物を還流下に７２時間維持した。ＮａＯＡｃ（１ｇ）を添加し、３０分間撹拌する。濃縮物および残渣をＥｔＯＡｃ（５０ｍＬ）に溶解し、Ｈ２Ｏ（５０ｍＬ）、塩水（５０ｍＬ）で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、濃縮した。茶色の固体５（０．６１ｇ）をさらに精製することなく次のステップにおいて用いる。
実施例５．化合物６の調製
Figure 0006480336
化合物５（０．６１ｇ、２．８ｍｍｏｌ）および１，３−プロパンスルトン（２ｇ、１６．８ｍｍｏｌ）の１，２−ジクロロベンゼン（６ｍＬ）中の混合物を６５℃で３時間加熱する。混合物をエーテル（５０ｍＬ）に添加し、沈殿物をろ過により回収して、化合物６（０．８ｇ）が茶色の固体として得られる。茶色の固体化合物６をさらに精製することなく次のステップにおいて用いる。
実施例６．化合物７の調製
Figure 0006480336
化合物６（０．８ｇ、２．４ｍｍｏｌ）のＭｅＯＨ（１５ｍＬ）中の溶液に、１Ｎ ＮａＯＨ溶液（５ｍＬ）を室温で滴下する。室温で１時間後、１Ｎ ＨＣｌ（６ｍＬ）を添加してｐＨ＝２．０とする。混合物をＨＰＬＣにより精製して、化合物７（０．５２ｇ）が明るい茶色の固体として得られる。
実施例７．化合物８の調製
Figure 0006480336
０℃で、化合物７（１．２１ｇ、２．７５ｍｍｏｌ）のＤＭＦ（８ｍＬ）およびピリジン（４ｍＬ）中の溶液に、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（０．６３３ｇ、３．３ｍｍｏｌ）を添加する。０℃で１５分間後、Ｎ，Ｏ−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩（０．３２ｇ、３．３ｍｍｏｌ）を添加する。室温で２時間後、混合物をジエチルエーテル（５０ｍＬ）に添加し、沈殿物をろ過により回収する。粗材料をＨＰＬＣにより精製して、化合物８（１．１２ｇ）が明るい茶色の固体として得られる。
実施例８．化合物１０の調製
Figure 0006480336
化合物９（１．３８ｇ、２．３２ｍｍｏｌ、Ｓｈａａｎｘｉ Ｚｈｅｎｄｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ）の無水酢酸（１０ｍＬ）および酢酸（５ｍＬ）中の溶液に、メロンアルデヒドジアニリドヒドロクロリド（０．６９ｇ、２．６６ｍｍｏｌ）を添加する。１１５℃で３０分間後、混合物をＥｔＯＡｃ（５０ｍＬ）に添加し、沈殿物をろ過により回収し、ＥｔＯＡｃ（５０ｍＬ）により洗浄する。赤色の固体化合物１０（１．５１ｇ）をさらに精製することなく次のステップにおいて用いる。
実施例９．化合物１１の調製
Figure 0006480336
化合物１０（１．５１ｇ、２．３２ｍｍｏｌ）および化合物８（１．１２ｇ、２．３２ｍｍｏｌ）のＤＭＦ（１２ｍＬ）中の混合物に、無水酢酸（１．０５ｍＬ、１１．１ｍｍｏｌ）を添加し、続いて、トリエチルアミン（２．５８ｍＬ、１８．６ｍｍｏｌ）を添加する。室温で１２時間後、粗化合物１１をジエチルエーテル（２００ｍｌ）中で析出し、ろ過し、乾燥させる。残渣をＨ２Ｏ（５０ｍＬ）中に溶解させ、室温で６時間撹拌する。混合物をＨＰＬＣにより精製して、化合物１１（０．９５ｇ）が濃い赤色の固体として得られる。
実施例１０．化合物１２の調製
Figure 0006480336
化合物１１（１００ｍｇ、０．１ｍｍｏｌ）のＤＭＦ（４ｍＬ）中の溶液に、Ｏ−（Ｎ−スクシンイミジルジイル）−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（３５ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）を添加し、続いて、トリエチルアミン（０．３ｍＬ）を添加する。混合物を室温で１時間撹拌する。溶液をＥｔＯＡｃ（１５ｍＬ）に注ぎ入れる。固体を遠心分離し、ＥｔＯＡｃ（３×１０ｍＬ）、エーテル（１×１０ｍＬ）で洗浄し、減圧下で乾燥させて、化合物１２が明るい青色の粉末（１１０ｍｇ）として得られる。
実施例１１．化合物１４の調製
所望のインドリウム１４を、１，１，２−トリメチルベンズインドールエニウム−６，８−ジスルホン酸のカリウム塩（５．０ｇ、０．０１１ｍｏｌ）および６−ブロモヘキサン酸（５．３ｇ、０．０２７ｍｏｌ）のジクロロベンゼン中における１２０℃での一晩の反応、これに続く、ＢＩＯＣＯＮＪＵＧＡＴＥ ＣＨＥＭ．，１０５−１１１（１９９３）および３５６−３６２（１９９６）に記載のワークアップ法から調製する。
Figure 0006480336
実施例１２．化合物１５の調製
Figure 0006480336
化合物１５は、４−スルホフェニルヒドラジンの７−メチル−８−オキソ−ノナン酸を伴うフィッシャー反応、これに続く、米国特許第７，４６５，８１０号明細書に記載の手法を利用する１，３−プロパンスルトンによる四級化により同様に合成される。
実施例１３．化合物１６の調製
Figure 0006480336
化合物１６は、６−ヒドラジノナフタレン１，３−二スルホン酸塩と７−メチル−８−オキソ−ノナン酸との反応、これに続く、米国特許第７，４６５，８１０号明細書に記載の手法を利用する１，３−プロパンスルトンによる四級化により同様に合成される。
実施例１４．化合物１７の調製
Figure 0006480336
化合物１７は、化合物８の手法に従って、化合物６とＯ−カルボキシメチルヒドロキシルアミンとの反応により同様に合成される。
実施例１５．化合物１８の調製
Figure 0006480336
所望のイミン１８は、化合物１０の手法に従って、化合物１３とメロンアルデヒドジアニリドヒドロクロリドとの反応により同様に調製される。
実施例１６．化合物１９の調製
Figure 0006480336
所望のインドリウム１９は、ＢＩＯＣＯＮＪＵＧＡＴＥ ＣＨＥＭ．１０５−１１１（１９９３）および３５６−３６２（１９９６）に記載されているとおり、１，１，２−トリメチルインドールニウム−５−スルホン酸のカリウム塩と１，３−プロパンスルトンとの反応により調製される。
実施例１７．化合物２０の調製
Figure 0006480336
所望のイミン２０は、化合物１０の手法に従って、化合物１９とメロンアルデヒドジアニリドヒドロクロリドとの反応により同様に調製される。
実施例１８．化合物２１の調製
Figure 0006480336
シアニン２１は、化合物１１の手法に従って、化合物２０の化合物１７による縮合により同様に調製される。
実施例１９．化合物２２の調製
Figure 0006480336
 シアニン２２は、化合物１２の手法に従って、化合物２１から調製される。
実施例２０．化合物２３の調製
Figure 0006480336
 シアニン２３は、化合物１１の手法に従って、化合物１８の化合物８による縮合により同様に調製される。
実施例２１．化合物２４の調製
Figure 0006480336
 シアニン２４は、化合物１２の手法に従って、化合物２３から同様に調製される。
実施例２２．化合物２５の調製
Figure 0006480336
化合物１７（１００ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）およびメロンアルデヒドビス（フェニルイミン）モノヒドロクロリド（２７ｍｇ、０．１ｍｍｏｌ）の酢酸（０．５ｍＬ）および無水酢酸（０．５ｍＬ）中の溶液を１２０℃で１時間加熱し、続いて、ＮａＯＡｃ（５０ｍｇ）を添加する。反応の完了は、メタノール中における吸収スペクトルにより監視する。反応混合物を、アニル中間体が消失するまで加熱する（吸収スペクトルにより監視）。反応混合物を冷却し、酢酸エチル（５０ｍＬ）に注ぎ入れる。粗生成物を遠心分離により回収し、酢酸エチルで２回洗浄する。分取ＨＰＬＣ精製により、化合物２５が明るい青色の粉末（９０ｍｇ）として得られる。
実施例２３．化合物２６の調製
Figure 0006480336
 シアニン２６は、化合物１２の手法に従って、化合物２５から同様に調製される。
実施例２４．化合物２７の調製
Figure 0006480336
化合物８（３７０ｍｇ、１ｍｍｏｌ）および２−クロロ−１−ホルミル−３−（ヒドロキシメチレン）シクロヘキサ−１−エン（７０ｍｇ、０．４ｍｍｏｌ）の１−ブタノール（４８ｍＬ）およびベンゼン（１２ｍＬ）中の溶液を還流で２時間加熱する。この反応混合物に、１−ブタノール（７ｍＬ）およびベンゼン（３ｍＬ）を添加する。混合物を、ディーンスターク凝縮器により水を取り除きながら１０時間還流し続ける。溶媒を除去した後、残渣を分取ＨＰＬＣにより精製して、化合物２７が得られる。
実施例２５．化合物２８の調製
Figure 0006480336
化合物２７（９０ｍｇ）を、Ｎ．ＮａｒａｙａｎａｎおよびＧ．Ｐａｔｏｎａｒｙ（Ｊ．ＯＲＧ．ＣＨＥＭ．，６０，２３９１（１９９５））の手法に従って、ＤＭＦ中の４−ヒドロキシベノイン酸（ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｏｉｃ ａｃｉｄ）および水素化ナトリウムにより化合物２８に転換する。分取ＨＰＬＣ精製で純粋な化合物２８（８０ｍｇ）が得られる。
実施例２６．化合物２９の調製
Figure 0006480336
 シアニン２９を、化合物１２の手法に従って、化合物２８から同様に調製する。
実施例２７．化合物３１の調製
Figure 0006480336
 イミン３１を、化合物１０の手法に従って、化合物３０（Ｓｈａａｎｘｉ Ｚｈｅｎｄｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ）から同様に調製する。
実施例２８．化合物３２の調製
Figure 0006480336
 シアニン３２を、化合物１１の手法に従って、化合物３１（Ｓｈａａｎｘｉ Ｚｈｅｎｄｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ）と化合物８の反応により同様に調製する。
実施例２９．化合物３３の調製
Figure 0006480336
 シアニン３２を、化合物１２の手法に従って、その活性エステル３３に同様に転換する。
実施例３０．化合物３４の調製
Figure 0006480336
ＤＭＦ（０．２ｍｌ）中の化合物３３（１０ｍｇ）に、室温で、４当量のトリエチルアミンおよび１．２当量のＮ−（２−アミノエチル）マレイミド、トリフルオロ酢酸塩（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）を添加する。混合物を周囲温度で６０分間撹拌する。ＤＭＦ溶液をエーテルに注ぎ入れ、得られる懸濁液を遠心分離して、固体を回収し、これを空気乾燥する。粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィでさらに精製して、所望の化合物３４が得られる。
実施例３１．化合物３５の調製
Figure 0006480336
ヒドラジン（１００ｍｇ、１ｍｌの水中）に、ＤＭＦ（０．２ｍｌ）中の化合物３３（５０ｍｇ）を室温で添加する。混合物を周囲温度で６０分間撹拌する。ＤＭＦ溶液を水に注ぎ入れ、得られる懸濁液を遠心分離して、固体を回収し、これを空気乾燥する。粗生成物をＨＰＬＣによりさらに精製して、所望の化合物３５が得られる。
実施例３２．タンパク質−染料複合体の調製
タンパク質−染料複合体を、例えば、Ｈａｕｇｌａｎｄ ｅｔ ａｌ．１９９５，Ｍｅｔｈ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４５：２０５；Ｈａｕｇｌａｎｄ，１９９５，Ｍｅｔｈ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４５：２２３；Ｈａｕｇｌａｎｄ，１９９５，Ｍｅｔｈ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４５：２３５；Ｈａｕｇｌａｎｄ，２０００，Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ １６．５．１−１６．５．２２に記載のものなどのいずれかの簡便な方法を用いて調製することが可能である。例えば、タンパク質−染料複合体を、以下のとおり対象のスクシンイミジルエステルを用いて調製することが可能である。
約１０ｍｇ／ｍＬで、０．１Ｍ重炭酸ナトリウム中にタンパク質の溶液を調製する。標識化試薬を、水またはＤＭＦもしくはＤＭＳＯなどの好適な溶媒中に約１０ｍｇ／ｍＬで溶解させる。所定の量の標識化試薬をこのタンパク質溶液に攪拌しながら添加する。反応混合物を、室温で１時間、または、氷上で数時間インキュベートする。典型的には、染料−タンパク質複合体は、リン酸−緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）で平衡化されたＡｍｅｒｓｈａｍ ＰＤ−１０樹脂（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｂｉｏ−Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｃｏｒｐ．， Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）におけるものなどのサイズ排除クロマトグラフィによって、未反応の遊離試薬から分離される。最初のタンパク質を含有する色つきのバンドを回収し、置換度を、各蛍光団の吸光極大で吸光度から、遊離蛍光団の吸光係数を用いて判定する。このようにして得られる染料−タンパク質複合体を任意選択により細分画して、ＤＯＳが高い、低い、または、より均一である複合体が得られる。
染料−標識抗体を得るなどの多くの用途について、１０〜５０当量の染料対１当量のタンパク質のモル比が用いられる。最適な反応条件および反応体濃度は経験的に判定され得ることが理解されるであろう。染料−タンパク質複合化の最適化は当技術分野において周知であり、例えば、本明細書において引用されている文献に記載されている。
実施例３３．抗体−染料複合体の調製
ＩｇＧ抗体の染料−複合体。化合物１２、２２、２６、２９、４０、４８、４９および５０の染料−複合体を、以下に記載されているとおりわずかな変更を伴う一般的なプロトコルを用いて調製した。
ステップ１．タンパク質溶液の調製：
５０μＬの１Ｍ ＮａＨＣＯ３を４５０μＬのＩｇＧタンパク質溶液（４ｍｇ／ｍＬ）と混合して、０．５ｍＬタンパク質サンプル溶液（溶液Ａ）を得る。得られる溶液はｐＨ８．５±０．５を有するべきである。
ステップ２．染料溶液の調製：
５０μＬのＤＭＳＯに１ｍｇの染料化合物を添加し、化合物が完全に溶解するまで撹拌して、染料溶液（溶液Ｂ）を得る。
ステップ３．複合化反応の実施：
タンパク質溶液（Ａ）を染料溶液（Ｂ）に攪拌または振盪しながら添加し、反応混合物を１〜３時間の間撹拌または振盪し続けて、タンパク質−染料複合体を得る。
ステップ４．複合体の精製：
ａ）ＰＤ−１０カラム（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）にタンパク質−染料複合体反応混合物（ステップ３より、必要に応じてろ過する）または上澄を、予め充填したカラム中の液体が最上面の直下に下がった直後に仕込む；
ｂ）サンプルが脂の最上面の直下に下がった直後に１ｍＬの１× ＰＢＳ溶出緩衝剤を加え；この「サンプル洗浄」プロセスを２回反復し；１×溶出緩衝剤溶液をさらに加えて所望のサンプルを溶出する；
ｃ）通常所望される標識タンパク質である速く流過するバンドを回収する。通常は遊離したまたは加水分解された染料である流過の遅いバンドを所望の生成物が同定されるまで保持する。
ステップ５．所望の染料−タンパク質複合体の特徴付け：
ａ）２８０ｎｍであるタンパク質の吸収極大波長、および、染料の吸収極大波長でＯＤ（吸光度）を計測する。ほとんどの分光光度計では、サンプル（カラム画分由来）は、ＯＤ値が０．１〜０．９の範囲内であるよう、脱イオン化水で希釈する必要がある。化合物１２アミドの吸収極大波長は約６８３ｎｍである。他の染料化合物を伴う使用については、染料の吸収極大波長を複合化の前に計測しておくべきである。
ｂ）以下の式を用いて、化合物１２について置換度（ＤＯＳ）を算出する：
ＤＯＳ＝［染料］／［タンパク質］＝Ａ６８３×εｐ／２５００００（Ａ２８０−０．０３５Ａ６８３）
式中、［染料］は染料濃度であり、［タンパク質］はタンパク質濃度である。染料濃度はランベルト・ベールの法則：Ａ＝ε染料Ｃ×Ｌから容易に算出可能であり、ここで、式中、Ａは吸光度であり、ε染料はモル吸光係数であり、Ｃは濃度であり、Ｌは溶液中の光路長である。タンパク質濃度は、複合化効率が十分に高い（好ましくは＞７０％）場合には重量（反応に加えられた）により、または、より正確には、ランベルト・ベールの法則：Ａ＝εタンパク質Ｃ×Ｌにより算出することにより推定可能である。例えば、ＩｇＧは、２０３，０００ｃｍ−１Ｍ−１のε値を有する。ＤＯＳを正確に得るために、複合体は非複合化染料を含んでいるべきではないことに留意すべきである。
標識を効果的に行うためには、置換度は、ほとんどの抗体については、抗体１モルに対して３〜２０モルの化合物１２であるべきである。最適な標識が達成されるＤＯＳは抗体に応じることとなり、いくつかの場合においては、ＤＯＳが高いことにより標識化が向上され得る。最適な標識化は、一連のＤＯＳにわたる染料−複合体を調製し、計測された蛍光強度を比較することにより経験的に判定される。例が図面に示されている。
実施例３４．過ヨウ素酸−酸化糖タンパク質の染料−複合体の調製
１ｍＬの０．１Ｍ酢酸ナトリウム、０．１３５Ｍ ＮａＣｌ、ｐＨ５．５中の５ｍｇのヤギＩｇＧ抗体（タンパク質に結合した多糖類鎖を有する）のサンプルを、２．１ｍｇのメタ過ヨウ素酸ナトリウムで氷上において、実験的に十分であると判定される一定の時間処理して、所望の量のアルデヒド基を糖タンパク質上に得、次いで、これを化合物３５と反応させる。３０μＬのエチレングリコールを添加することにより反応を停止させる。抗体を、ＰＢＳをｐＨ７．２で充填したセファデックスＧ２５カラムで精製する。１０分の１の体積の１Ｍ重炭酸ナトリウムを添加してｐＨを高め、化合物３５を５０：１の染料対タンパク質モル比で添加する。反応を室温で、実験的に十分であると判定される一定の時間撹拌して、所望の染料／タンパク質比を達成する。シアノ水素化ホウ素ナトリウムを１０ｍＭの最終濃度で添加し、反応を室温で４時間撹拌する。抗体複合体を、本明細書に記載のとおり、透析およびセファデックスＧ２５カラムにより精製する。ゲルおよびブロットにおける過ヨウ素酸−酸化糖タンパク質もまた、その開示が本明細書において参照により援用されているＥｓｔｅｐ ａｎｄ Ｍｉｌｌｅｒ，１９８６，Ａｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．１５７：１００−１０５に記載されている方法を適応させることにより、標識可能である。
実施例３５．チオール−反応性染料を用いるタンパク質−染料複合体の調製
遊離チオール基に富むタンパク質であるβ−ガラクトシダーゼの溶液を、ＰＢＳ（４００μＬ中に２．０ｍｇ）中で調製する。次いで、タンパク質溶液を、ＤＭＦ中のマレイミド誘導体化合物３４の１０ｍｇ／Ｌ溶液で処理する。未反応の染料をスピンカラムで取り除く。染料による置換度は、実施例３３に記載されているとおり、遊離染料の吸光係数を用いて推定される。タンパク質濃度は、同波長での化合物３４の吸光度について補正された２８０ｎｍでの吸光度から推定される。
実施例３６．アミノデキストラン−染料複合体の調製
アミノデキストラン−染料複合体は、一例として、平均して１３個のアミノ基で誘導体化された７０，０００ＭＷアミノデキストラン（５０ｍｇ）を用いて、以下に記載されているとおり調製される。アミノデキストラン（５０ｍｇ）は、１０ｍｇ／ｍＬで０．１Ｍ ＮａＨＣＯ３中に溶解されている。化合物１２、２２、２６、２９、４０、４８、４９または５０を、約１０〜１５の染料／デキストラン比が達成されるよう添加する。６〜１２時間後、得られる複合体をセファデックスＧ−５０で精製し、水で溶出する。いくつかの場合において、６〜１０モルの染料を７０，０００ＭＷデキストランに複合化する。
実施例３７．染料−標識小球体の調製
小球体は、いずれかの簡便なプロトコルを用いて対象の染料で標識可能である。化学的に修飾されてアミノ、カルボキシルまたはアルデヒドなどの官能基を表面上に有する小球体は、表面基を表１に列挙されている対応する反応性染料で共有結合的に複合化することにより表面−標識が可能である。例えば、アミン−修飾小球体は、化合物１２、２２、２６、２９、４０、４８、４９または５０などのスクシンイミジルエステルを介して本発明の染料に容易に複合化される。
上記のとおり調製される染料−標識タンパク質は、エチル３−（ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（ＥＤＡＣ）を用いて、そのアミン残渣を介して小球体上のカルボキシレート基に共有結合的にカップリング可能である。あるいは、染料−標識タンパク質は、受動的に小球体上に吸着されることが可能である。例えば、カルボキシレート−修飾小球体を染料−標識タンパク質の溶液中に懸濁させ、タンパク質を小球体上に受動的に吸着させ、過剰量のタンパク質を遠心分離および洗浄により除去する。遠心分離が可能ではないサイズの微小粒子は、高ＭＷにカットオフを有する半透過性膜を介した透析により、または、ゲルろ過クロマトグラフィにより過剰量のタンパク質から分離される。ビオチン化小球体は、上記のとおり対象の染料に複合化されたストレプトアビジン、アビジンまたは抗ビオチンで処理することが可能である。
実施例３８．ヌクレオチド−染料複合体の調製
本願の染料と複合化されたヌクレオチドは、その開示が本明細書において参照により援用されている、Ｍ．Ｎｉｍｍａｋａｙａｌｕ ｅｔ ａｌ．，２０００，Ｂｉｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ２８，５１８−５２２；Ｍｕｈｌｅｇｇｅｒ ｅｔ ａｌ．，１９９０，Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ Ｈｏｐｐｅ Ｓｅｙｌｅｒ ３７１，９５３−９６５；ならびに、Ｇｉａｉｄ ｅｔ ａｌ．，１９８９，Ｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ９３，１９１−１９６に記載のものなどのいずれかの簡便な手法を用いて容易に調製されることが可能である。特定の複合化の例が以下に記載されている。
１００μｌの水中の２ｍｇの５−（３−アミノアリル）−２’−デオキシウリジン５’−トリホスフェート（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）に、１００μＬのＤＭＦおよび５μＬのトリエチルアミン中の化合物１２、２２、２６、２９、４０、４８、４９または５０を添加する。３時間後、溶液を蒸発させ、残渣をＨＰＬＣにより精製する。生成物画分を凍結乾燥して、蛍光性ヌクレオチド複合体が得られる。
あるいは、デオキシウリジン５’−トリホスフェートの蛍光染料−複合体は、５−（３−アミノ−１−プロピニル）−２’−デオキシウリジン５’−トリホスフェートから、または、チオール化ヌクレオチドもしくはチオホスフェートヌクレオチドを本発明のチオール−反応性染料（マレイミド化合物３４など）で処理することにより、調製される。
あるいは、２’−（または３’）−２−アミノエチルアミノカルボニルアデノシン５’−トリホスフェートをわずかに過剰量の化合物１２、２２、２６、２９、４０、４８、４９または５０と反応させ、エタノールで析出させた後、リボース−修飾生成物を分取ＨＰＬＣにより精製する。
実施例３９．オリゴヌクレオチド−染料複合体の調製
５’−アミン−修飾、１８−塩基Ｍ１３プライマー配列（約１００μｇ）を４μｌの水に溶解する。これに、ｐＨ８．５の１００μｌの０．１Ｍホウ酸ナトリウム中の２５０μｇの化合物１２、２２、２６、２９、４０、４８、４９または５０を添加する。１６時間後、１０μｌの５Ｍ ＮａＣｌおよび３体積量の低温のエタノールを添加する。混合物を−２０℃に冷却し、遠心分離し、上澄を傾瀉し、ペレットをエタノールですすぎ、次いで、ペレットを１００μＬの水中に溶解させる。標識オリゴヌクレオチドをＨＰＬＣにより精製する。所望のピークを回収し、蒸発させて蛍光性オリゴヌクレオチド−染料複合体を得る。
実施例４０．染料−抗体複合体を用いたフローサイトメトリによる細胞分析
対象の染料化合物と複合化した分析物に特異的な抗体（すなわち、標識抗体）は、フローサイトメトリによる血液細胞（例えば、全血サンプル中の）の分析に有用である。標識化−抗体は、細胞タンパク質の標識（染色）に用いられる得、この標識細胞が、フローサイトメータを用いて検出され得る。
全血のサンプル（１００μＬ）（ＥＤＴＡ中に採取されていることが好ましい）を、暗中にて３０〜６０分間かけて、血液０．１ｍｌ当たり１μｇ以下の染料複合体濃度で、抗体−染料複合体を用いて染色する。染色後、２ｍＬの１× ＦＡＣＳ（商標）Ｌｙｓｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ（ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ）をサンプルに加え、このサンプルをボルテックス（Ｖｏｒｔｅｘ）ミキサにて中速で混合し、次いで、室温で１０分間インキュベートする。サンプルを２００〜５００ｇ（好ましくは２００〜３００）で５分間遠心分離にかけ、上澄を傾瀉する。サンプルを２回洗浄し（２ｍＬの０．５％ＢＳＡ／ＰＢＳ洗浄緩衝剤中に再懸濁させ、混合し、遠心分離する）、０．５ｍＬの洗浄緩衝剤または１５０μｌの固定安定化緩衝剤中に再懸濁させ、フローサイトメトリ分析まで４℃で保持する。
染色した細胞の分析は、赤色（約６４０ｎｍ）レーザを備えるＢＤ Ｃａｎｔｏ ＩＩフローサイトメータ（ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ）を用いて行う。化合物１２および４８などの染料化合物がＡＰＣに組み込まれている蛍光性バイオポリマーは６４０ｎｍ近くでの赤色レーザの発光に対応する最大励起を示し、バイオポリマーからの発光は、７１０／２０ｎｍ検出チャネルで計測される。フローサイトメータは、製造業者の説明書説明書に従って設定する。染色された細胞サンプルのフローサイトメトリ分析は製造業者のプロトコルに従って実施され、データは、着目される細胞集団に係る蛍光強度の中央値を入手する技術分野において周知である標準的な技術を用いて分析される。
用いられる特定の抗体複合体、および、特異的反応成分、および、用いられる特定の反応条件は、得られる結果に影響を及ぼすことが可能であることが理解されるであろう。緩衝剤または溶解溶液などの好ましい反応成分、ならびに、染色時間および温度を含む反応条件を判定するために、日常的な実験を実施可能である。アッセイ条件のこのような日常的な最適化は、免疫染色に基づくアッセイの技術分野では標準的に行われる。
実施例４１．抗ＣＤ８、ＣＤ１９およびＣＤ２０抗体の染料−複合体
染料−複合体を、個別の調製において、一連の染料−タンパク質比で化合物１２および４８に各々が複合化されたＣＤ８およびＣＤ２０（ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ）に特異的な抗体を用いて調製した。細胞染色を、基本的に上記の実施例４０において記載されているとおり準備した。ＣＤ８、ＣＤ１９およびＣＤ２０抗体の抗体−複合体を用いて、基本的に上記の実施例４０において記載されているとおり全血サンプル中のリンパ球を分析した。
データは、各抗体−染料対に係る最適な染料−タンパク質比を示した。各抗体について、３種の染料の各々に係る最適な染料−タンパク質比は同様の比であった。同一の染料に複合化した異なる抗体を比較した場合、最適な染料−タンパク質比は顕著に異なっていた。各染料化合物を用いて得られた最大蛍光染色を比較した場合、化合物１２および４８では、図８（ＣＤ８）に見られるとおり、スペクトル的に類似のＡｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）７００よりも良好な蛍光染色が得られた。
図８．化合物１２および４８で標識したＣＤ８の染料−抗体複合体は、スペクトル的に等しいＡｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）７００により得られる標識よりも優れている、フローサイトメトリ免疫蛍光アッセイにおける使用に適切なリンパ球集団の標識化をもたらすことが観察されている。
これらの結果は、本発明の染料−複合体はすべて、フローサイトメトリにより分析される免疫蛍光アッセイのための抗原−特異的検出薬の調製において有用であることを示す。普通、最適な染料−タンパク質比は、標識される各抗体について経験的に判定される。
図９．化合物１２で標識したＣＤ２０の染料−抗体複合体は、スペクトル的に等しいＡＰＣ−Ｈ７により得られる標識よりも優れている、フローサイトメトリ免疫蛍光アッセイにおける使用に適切なリンパ球集団の標識化をもたらすことが観察されている。
実施例４２．抗ＣＤ８および抗ＣＤ１９抗体の染料タンデム−複合体
染料−ＡＰＣタンデム−複合体を、基本的に文献（米国特許第５，０５５，５５６号明細書，Ｓｔｒｙｅｒ ｅｔ ａｌ．；および、Ｃｌｉｎ．Ｃｈｅｍ ２００４，５０：１９２１−１９２９）において記載されているとおり、ＣＤ８（ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ製のｃｌｏｎｅ ＳＫ１）に特異的な抗体を化合物１２に対して用いることにより調製した。基本的に上記の実施例４０において記載されているとおり、ＣＤ８抗体の抗体複合体を用いて全血サンプル中のリンパ球を分析した。各染料複合体を用いて達成される最大蛍光染色を比較したところ、ＡＰＣ−化合物１２タンデム複合体は、図１０（ＣＤ８）および図１１（ＣＤ１９）において見られるとおり、スペクトル的に類似するＡｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）７００よりも良好な蛍光染色をもたらした。
ＡＰＣ−化合物１２で標識したＣＤ８のタンデム染料−抗体複合体は、スペクトル的に等しいＡＰＣ−Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）７００およびＡＰＣ−Ｃｙ５．５により得られる標識よりも優れている（図１０を参照のこと）、フローサイトメトリ免疫蛍光アッセイにおける使用に適切なリンパ球集団の標識化をもたらすことが観察されている。
化合物１２でタンデム標識したＣＤ１９の染料−抗体複合体は、Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）７００で標識されたＣＤ１９抗体（図１１を参照のこと）により得られる標識よりも優れている、フローサイトメトリ免疫蛍光アッセイにおける使用に適切なリンパ球集団の標識化をもたらすことが観察されている。
実施例４３．光安定性テスト
化合物１２、４８および５５、ならびに、市販されているＡｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ ７００の退色実験を１μＭ濃度で行う。両方の化合物にＰＢＳ（ｐＨ７．０）中においてＡ１００Ｗ水銀ランプを照射するが、ここで、染料はすべて、光度計計測による測定で照射量は同じである。図３に示されているとおり、本発明の化合物１２、４８および５５は、Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ ７００よりも高い光安定性（退色速度が遅い）を示す。これらのＡＰＣタンデム（米国特許第５，０５５，５５６号明細書，Ｓｔｒｙｅｒ ｅｔ ａｌ．；ならびに、Ｃｌｉｎ．Ｃｈｅｍ ２００４，５０：１９２１−１９２９に記載のとおり調製した）もまた光安定性についてテストする。図４に示されているとおり、本発明の化合物１２、４８、５０、５３および５４のＡＰＣタンデムは、スペクトル的に類似のＡｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ ７００よりも高い光安定性（退色速度が遅い）を示す。
付記された項目に関わらず、本明細書に記載されている本開示はまた、以下の項目によっても定義される。
１．二価ポリメチン連接基を介して５員ヘテロ環に結合する５−ヒドロキサメート−アザインドリン基を含む５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料化合物であって、ここで、５−ヒドロキサメート−アザインドリン基、二価ポリメチン連接基および５員ヘテロ環の１つ以上は反応性基部分（ＲＧＭ）で置換されている。
２．項目１に記載の化合物であって、ここで、化合物は６００ｎｍ以上である吸光極大を有する。
３．項目１に記載の化合物であって、ここで、化合物は７００ｎｍ以上である発光極大を有する。
４．項目１に記載の化合物であって、ここで、化合物は安定性である。
５．項目１に記載の化合物であって、ここで、化合物は、式Ｉによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
環Ｂは窒素含有５員複素環の形成に必要とされる原子を表すと共に、０〜３つの縮合芳香族環をさらに含み；ここで、５員複素環および０〜３つの縮合芳香族環の各原子は、Ｃ、ＣＨ、Ｃ（アルキル）、Ｃ（アリール）、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｎ（アリール）およびＮ（アルキル）、ならびに、５員複素環からなる群から独立して選択され、０〜３つの芳香族環は、任意選択により、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルおよびＬ−ＲＧＭからなる群から選択される１個以上の置換基で置換され；
ｎは０〜３であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
ＲＧＭは化学反応性基であり；ならびに
Ｌはリンカーである。
６．項目５に記載の化合物であって、ここで、化合物は、式ＩＩによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、アリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
ＲＧＭは化学反応性基であり；
Ｌはリンカーであり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２０、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
７．項目６に記載の化合物であって、ここで：
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオアルキル、チオールアリール、アリールオキシまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ハロゲン、スルホネートまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
８．項目６に記載の化合物であって、ここで：
Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、ハロゲン、スルホネートまたはＬ−ＲＧＭであり；ならびに
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
９．項目６に記載の化合物であって、ここで：
Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７、Ｒ１９およびＲ２０は各々水素であり；
Ｒ１８はスルホネートであり；ならびに
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
１０．項目６に記載の化合物であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、アミノ酸、スルホアミノ酸、ポリアミン、ポリエチレングリコール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルまたはヘテロアリールである。
１１．項目６に記載の化合物であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
１２．項目６に記載の化合物であって、ここで、ＲＧＭは、アクリルアミド、アミン、カルボン酸、カルボン酸の活性化エステル、アシルアジド、アシルニトリル、アルデヒド、ハロゲン化アルキル、無水物、ハロゲン化アリール、アジド、アジリジン、ボロネート、ジアゾアルカン、ハロアセトアミド、ハロトリアジン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、イミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、マレイミド、反応性白金錯体、ハロゲン化スルホニルまたはソレラン誘導体である。
１３．項目６に記載の化合物であって、ここで、ＲＧＭはスクシンイミジルエステルまたはマレイミドである。
１４．項目５に記載の化合物であって、ここで、化合物は、式ＩＩＩによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ１０およびＲ１１は、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
ＲＧＭは化学反応性基であり；
Ｌはリンカーであり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２２、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
１５．項目５に記載の化合物であって、ここで、化合物は、式ＩＶによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキル、ホスホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；Ｒ１０およびＲ１１は、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
ＲＧＭは化学反応性基であり；
Ｌはリンカーであり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
１６．項目５に記載の化合物であって、ここで、化合物は、式Ｖによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、ホスホニルアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、ホスホニルアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキル、ホスホニルアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
ＲＧＭは化学反応性基であり；
Ｌはリンカーであり；ならびに
任意選択により、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、またはＲ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
１７．項目１６に記載の化合物であって、ここで：
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素またはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、スルホネートまたはＬ−ＲＧＭであり；ならびに
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
１８．項目１６に記載の化合物であって、ここで：
Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；
Ｒ４およびＲ５は、独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素またはスルホネートであり；ならびに
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
１９．項目１６に記載の化合物であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキル、ポリエチレングリコール、アルコキシ、チオアルキル、アミノ酸、スルホアミノ酸、ポリアミン、ポリエチレングリコール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルまたはヘテロアリールである。
２０．項目１６に記載の化合物であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
２１．項目１６に記載の化合物であって、ここで、ＲＧＭは、アクリルアミド、アミン、カルボン酸、カルボン酸の活性化エステル、アシルアジド、アシルニトリル、アルデヒド、ハロゲン化アルキル、無水物、ハロゲン化アリール、アジド、アジリジン、ボロネート、ジアゾアルカン、ハロアセトアミド、ハロトリアジン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、イミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、マレイミド、反応性白金錯体、ハロゲン化スルホニルまたはソレラン誘導体である。
２２．項目１６に記載の化合物であって、ここで、ＲＧＭはスクシンイミジルエステルまたはマレイミドである。
２３．項目５に記載の化合物であって、ここで、化合物は、式ＶＩによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキル、またはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ２０およびＲ２１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
ＲＧＭは化学反応性基であり；
Ｌはリンカーであり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
２４．項目２３に記載の化合物であって、ここで：
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素またはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、スルホネート、ホスホニルまたはＬ−ＲＧＭであり；ならびに
Ｒ１０およびＲ１１は各々独立して、アルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
２５．項目２３に記載の化合物であって、ここで：
Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素またはスルホネートであり；ならびに
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＲＧＭである。
２６．項目２３に記載の化合物であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキル、ポリエチレングリコール、アルコキシ、チオアルキル、アミノ酸、スルホアミノ酸、ポリアミン、ポリエチレングリコール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルまたはヘテロアリールである。
２７．項目２３に記載の化合物であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
２８．項目２３に記載の化合物であって、ここで、ＲＧＭは、アクリルアミド、アミン、カルボン酸、カルボン酸の活性化エステル、アシルアジド、アシルニトリル、アルデヒド、ハロゲン化アルキル、無水物、ハロゲン化アリール、アジド、アジリジン、ボロネート、ジアゾアルカン、ハロアセトアミド、ハロトリアジン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、イミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、マレイミド、反応性白金錯体、ハロゲン化スルホニルまたはソレラン誘導体である。
２９．項目２３に記載の化合物であって、ここで、ＲＧＭはスクシンイミジルエステルまたはマレイミドである。
３０．項目５に記載の化合物であって、ここで、化合物は、以下の構造の１つによって記載される。
Figure 0006480336
３１．二価ポリメチン連接基を介して５員ヘテロ環に結合する５−ヒドロキサメート−アザインドリン基を含む５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料複合体であって、ここで、５−ヒドロキサメート−アザインドリン基、二価ポリメチン連接基および５員ヘテロ環の１つ以上は基質に複合化されている。
３２．項目３１に記載の染料複合体であって、ここで、染料複合体は式ＶＩＩによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
環Ｂは窒素含有５員複素環の形成に必要とされる原子を表すと共に、０〜３つの縮合芳香族環をさらに含み；ここで、５員複素環および０〜３つの縮合芳香族環の各原子は、独立して、Ｃ、ＣＨ、Ｃ（アルキル）、Ｃ（アリール）、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｎ（アリール）およびＮ（アルキル）、ならびに、５員複素環からなる群から選択され、０〜３つの芳香族環は、任意選択により、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートおよびＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥからなる群から選択される１個以上の置換基で置換され；
ｎは０〜３であり；
ｍは１〜５０であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホニルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；ならびに
ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子である。
３３．項目３２に記載の染料複合体であって、ここで、染料複合体は式ＶＩＩＩによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
ｍは１〜５０であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ１０およびＲ１１は、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは、小分子生理活性リガンドまたはバイオポリマーのいずれかである生体分子であり；ならびに
任意選択により、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２０、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、またはＲ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
３４．項目３３に記載の染料複合体であって、ここで：
Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７、Ｒ１９およびＲ２０は各々水素であり；
Ｒ１８はスルホであり；ならびに
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
３５．項目３３に記載の染料複合体であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、アミノ酸、スルホアミノ酸、ポリアミン、ポリエチレングリコール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルまたはヘテロアリールである。
３６．項目３３に記載の染料複合体であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
３７．項目３３に記載の染料複合体であって、ここで、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは抗体である。
３８．項目３２に記載の染料複合体であって、ここで、染料複合体は式ＩＸによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
ｍは１〜５０であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２２、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
３９．項目３２に記載の染料複合体であって、ここで、染料複合体は式Ｘによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
ｍは１〜５０であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
４０．項目３２に記載の染料複合体であって、ここで、染料複合体は式ＸＩによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
ｍは１〜５０であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
４１．項目４０に記載の染料複合体であって、ここで：
Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホニルアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素またはスルフェートであり；ならびに
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
４２．項目４０に記載の染料複合体であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
４３．項目４０に記載の染料複合体であって、ここで、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは抗体である。
４４．項目３２に記載の染料複合体であって、ここで、染料複合体は式ＸＩＩによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
ｍは１〜５０であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ２０およびＲ２１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
４５．項目４４に記載の染料複合体であって、ここで：
Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７およびＲ１８は、水素またはスルホネートであり；Ｒ１０およびＲ１１は、アルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
４６．項目４４に記載の染料複合体であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキル、ポリエチレングリコール、アルコキシ、チオアルキル、アミノ酸、スルホアミノ酸、ポリアミン、ポリエチレングリコール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルまたはヘテロアリールである。
４７．項目４４に記載の染料複合体であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
４８．項目４４に記載の染料複合体であって、ここで、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは抗体である。
４９．サンプル中の分析物の検出方法であって、この方法は：
ａ）サンプルと式ＶＩＩに記載の染料複合体を含む検出薬とを、検出薬が分析物と複合体を形成する条件下で接触させるステップと；
Figure 0006480336
（式中：
環Ｂは窒素含有５員複素環の形成に必要とされる原子を表すと共に、０〜３つの縮合芳香族環をさらに含み；ここで、５員複素環および０〜３つの縮合芳香族環の各原子は、Ｃ、ＣＨ、Ｃ（アルキル）、Ｃ（アリール）、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｎ（アリール）およびＮ（アルキル）および５員複素環からなる群から選択され、０〜３つ芳香族環は、任意選択により、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホニルおよびＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥからなる群から選択される１個以上の置換基で置換され；
ｎは０〜３であり；
ｍは１〜５０であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーである）
ｂ）蛍光により複合体を検出するステップと
を含む。
５０．項目４９に記載の方法であって、ここで、染料複合体は式ＶＩＩＩによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
ｍは１〜５０であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２０、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
５１．項目５０に記載の方法であって、ここで：
Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７、Ｒ１９およびＲ２０は各々水素であり；
Ｒ１８はスルホネートであり；ならびに
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
５２．項目５０に記載の方法であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、アミノ酸、スルホアミノ酸、ポリアミン、ポリエチレングリコール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルまたはヘテロアリールである。
５３．項目５０に記載の方法であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
５４．項目５０に記載の方法であって、ここで、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは抗体である。
５５．項目４９に記載の方法であって、ここで、染料複合体は式ＩＸによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
ｍは１〜５０であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２２、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
５６．項目４９に記載の方法であって、ここで、染料複合体は式Ｘによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
ｍは１〜５０であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ１０およびＲ１１は各々、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
５７．項目４９に記載の方法であって、ここで、染料複合体は式ＸＩによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
ｍは１〜５０であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ１０およびＲ１１は、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
５８．項目５７に記載の方法であって、ここで
Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホニルアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素またはスルホネートであり；ならびに
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
５９．項目５７に記載の方法であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
６０．項目５７に記載の方法であって、ここで、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは抗体である。
６１．項目４９に記載の方法であって、ここで、染料複合体は式ＸＩＩによって記載される。
Figure 0006480336
式中：
ｎは０〜３であり；
ｍは１〜５０であり；
Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ２０およびＲ２１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する。
６２．項目６１に記載の方法であって、ここで：
Ｒ１〜Ｒ３は各々水素であり；
Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素またはスルホネートであり；ならびに
Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、アルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥである。
６３．項目６１に記載の方法であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、アミノ酸、スルホアミノ酸、ポリアミン、ポリエチレングリコール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルまたはヘテロアリールである。
６４．項目６１に記載の方法であって、ここで、Ｌは、存在しないか、アルキルまたはポリエチレングリコールである。
６５．項目６１に記載の方法であって、ここで、ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは抗体である。
６６．項目４９に記載の方法であって、ここで、検出薬はタンデム複合体を含む。
６７．サンプル中の分析物の検出方法であって、この方法は：
サンプルと項目１の５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料化合物とを、染料を分析物に複合化させて、標識分析物複合体を得るのに十分な条件下で接触させるステップ；ならびに
蛍光により標識分析物を検出するステップ
を含む。
６８．標識分析物をサンプルから単離するステップをさらに含む項目６７に記載の方法。
６９．キットであって：
項目１に記載の５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料化合物；ならびに
染料複合体、基質、分析物、細胞、担体、特異的結合部分、緩衝剤、試薬、光源および反応性染料化合物の使用説明書から選択される１種または複数種の構成要素
を含むキット。
７０．キットであって：
項目３１に記載の５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料複合体；ならびに
染料化合物、基質、分析物、細胞、担体、特異的結合部分、緩衝剤、試薬、光源および染料複合体の使用説明書から選択される１種または複数種の構成要素
を含むキット。
７１．項目７０に記載のキットであって、ここで、染料複合体は染料ＡＰＣ複合体を含む。
７２．分析用流体機器を備え、サンプルを含む分析流体システムであって、ここで、サンプルは、５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料を含む。
７３．項目７２に記載の分析流体システムであって、ここで、サンプルは、項目１に記載の５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料を含む。
７４．項目７２に記載の分析流体システムであって、ここで、サンプルは、項目３１に記載の５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料複合体を含む。
７５．項目７２に記載の分析流体システムであって、ここで、分析用流体機器は、フローサイトメータを備える。
理解を明確にする目的のために図示および例により前述の発明をいくらか詳細に記載してきたが、本発明の教示に鑑み、添付の特許請求の範囲の趣旨または範囲から逸脱することなく一定の変形および変更を成し得ることが当業者には明白である。
従って、上記は本発明の原理を単に例示するものである。当業者は、本明細書においては明示的に記載または示されていないが、本発明の原理を具体化する種々の構成を考案することが可能であり、これらは、趣旨および範囲に包含されることが認識されるであろう。さらに、本明細書において言及されているすべての例および条件を示す文言は、主に、読者による、本発明の原理および本発明者らによりもたらされた当技術分野を進展させるコンセプトの理解を助けることが意図されており、また、このような特定的に言及された例および条件に限定されることはないと解釈されるべきである。しかも、本発明の原理、態様および実施形態、ならびに、その特定の例に言及する本明細書におけるすべての記載は、その構造的および機能的均等物の両方が包含されていることが意図される。追加して、このような均等物は、現在公知である均等物および将来開発される均等物の両方、すなわち、構造に関わらず同一の機能を実施するいずれかの開発される要素を含むことが意図されている。本発明の範囲は、従って、本明細書に示され、記載されている例示的な実施形態に限定されることは意図されていない。実際には、本発明の範囲および趣旨は、添付の特許請求の範囲によって具体化されている。

Claims (19)

  1. ５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料であって、
    式Ｉ
    Figure 0006480336
     （式中：
    環Ｂはベンゾ環、ナフタレン環またはピリジル環に４／５位で縮合しているピロリジン環であり、前記ピロリジン環および縮合された環はそれぞれ、任意選択により、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、カルボニル、アミノ、チオール、スルホネートおよびＬ−ＲＧＭからなる群から選択される１個以上の置換基で置換され；
    ｎは１〜３であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、スルホネートまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    ＲＧＭは、異なる化合物の適合する官能基と化学的に反応して共有結合を形成可能である化学反応性基であり；ならびに
    Ｌはリンカーである）によって記載される５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料。
  2. 請求項１に記載の染料であって、式ＩＩ
    Figure 0006480336
     （式中：
    ｎは１〜３であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキルまたはアリールであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、アリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、スルホネートまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    ＲＧＭは化学反応性基であり；ならびに
    Ｌはリンカーである）によって記載される染料。
  3. 請求項１に記載の染料であって、式ＩＩＩ
    Figure 0006480336
     （式中：
    ｎは１〜３であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキルまたはアリールであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、スルホ
    ネートまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    ＲＧＭは化学反応性基であり；ならびに
    Ｌはリンカーである）によって記載される染料。
  4. 請求項１に記載の染料であって、式ＩＶ
    Figure 0006480336
     （式中：
    ｎは１〜３であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキルまたはアリールであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、スルホネートまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    ＲＧＭは化学反応性基であり；ならびに
    Ｌはリンカーである）によって記載される染料。
  5. 請求項１に記載の染料であって、式Ｖ
    Figure 0006480336
     （式中：
    ｎは１〜３であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキルまたはアリールであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、スルホネートまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    ＲＧＭは化学反応性基であり；ならびに
    Ｌはリンカーである）によって記載される染料。
  6. 請求項１に記載の染料であって、式ＶＩ
    Figure 0006480336
     （式中：
    ｎは１〜３であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキルまたはアリールであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキル、またはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリール、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、スルホネートまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ２０およびＲ２１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、スルホアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    ＲＧＭは化学反応性基であり；ならびに
    Ｌはリンカーである）によって記載される染料。
  7. Ｌは、存在しないか、または、アルキル、ポリエチレングリコール、アルコキシ、チオアルキル、アミノ酸、スルホアミノ酸、ポリアミン、ポリエチレングリコール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルおよびヘテロアリールから選択され、
    ＲＧＭは、アクリルアミド、アミン、カルボン酸、カルボン酸の活性化エステル、アシルアジド、アシルニトリル、アルデヒド、ハロゲン化アルキル、無水物、ハロゲン化アリール、アジド、アジリジン、ボロネート、ジアゾアルカン、ハロアセトアミド、ハロトリアジン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、イミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、マレイミド、反応性白金錯体、ハロゲン化スルホニルおよびソレラン誘導体から選択される請求項１から６の何れか一項に記載の染料。
  8. Ｌは、存在しないか、または、アルキル、ポリエチレングリコール、アリールおよびアリールアルキルから選択され、
    ＲＧＭは、カルボン酸、カルボン酸の活性化エステルまたはマレイミドである請求項７に記載の染料。
  9. 化合物であって、以下の構造
    Figure 0006480336
     の１つによって記載される化合物。
  10. ５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料複合体であって、
    式ＶＩＩ
    Figure 0006480336
     （式中：
    環Ｂは窒素含有５員複素環の形成に必要とされる原子を表すと共に、０〜３つの縮合芳香族環をさらに含み；ここで、前記５員複素環および前記０〜３つの縮合芳香族環の各原子は、独立して、Ｃ、ＣＨ、Ｃ（アルキル）、Ｃ（アリール）、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｎ（アリール）およびＮ（アルキル）、ならびに、前記５員複素環からなる群から選択され、前記０〜３つの芳香族環は、任意選択により、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートおよびＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥからなる群から選択される１個以上の置換基で置換され；
    ｎは０〜３であり；
    ｍは１〜５０であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホニルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；ならびに
    ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子である）によって記載される５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料複合体。
  11. 請求項１０に記載の染料複合体であって、式ＶＩＩＩ
    Figure 0006480336
     （式中：
    ｎは０〜３であり；
    ｍは１〜５０であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２０は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；Ｒ１０およびＲ１１は、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
    ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは、小分子生理活性リガンドまたはバイオポリマーのいずれかである生体分子であり；ならびに
    任意選択により、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２０、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、またはＲ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する）によって記載される染料複合体。
  12. 請求項１０に記載の染料複合体であって、式ＩＸ
    Figure 0006480336
     （式中：
    ｎは０〜３であり；
    ｍは１〜５０であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
    ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
    任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ２２、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する）によって記載される染料複合体。
  13. 請求項１０に記載の染料複合体であって、式Ｘ
    Figure 0006480336
     （式中：
    ｎは０〜３であり；
    ｍは１〜５０であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＲＧＭであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
    ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
    任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する）によって記載される染料複合体。
  14. 請求項１０に記載の染料複合体であって、式ＸＩ
    Figure 0006480336
     （式中：
    ｎは０〜３であり；
    ｍは１〜５０であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ８、Ｒ９およびＲ１７〜Ｒ２２は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
    ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
    任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する）によって記載される染料複合体。
  15. 請求項１０に記載の染料複合体であって、式ＸＩＩ
    Figure 0006480336
     （式中：
    ｎは０〜３であり；
    ｍは１〜５０であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１５およびＲ１６は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシルアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１７およびＲ１８は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ２０およびＲ２１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーであり；
    ＳＵＢＳＴＲＡＴＥは生体分子であり；ならびに
    任意選択により、Ｒ４およびＲ５、Ｒ６およびＲ７、Ｒ５およびＲ９、Ｒ１５およびＲ１６、Ｒ４およびＲ１８、Ｒ４およびＲ６／Ｒ７、または、Ｒ６／Ｒ７およびＲ１５／Ｒ１６の１つ以上は、組み合わされて５〜５０員環を形成する）によって記載される染料複合体。
  16. サンプル中の分析物の検出方法であって、
    ａ）前記サンプルと式ＶＩＩに記載の染料複合体を含む検出薬とを、前記検出薬が前記分析物と複合体を形成する条件下で接触させるステップと；
    Figure 0006480336
     （式中：
    環Ｂは窒素含有５員複素環の形成に必要とされる原子を表すと共に、０〜３つの縮合芳香族環をさらに含み；ここで、前記５員複素環および前記０〜３つの縮合芳香族環の各原子は、Ｃ、ＣＨ、Ｃ（アルキル）、Ｃ（アリール）、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｎ（アリール）およびＮ（アルキル）および前記５員複素環からなる群から選択され、前記０〜３つ芳香族環は、任意選択により、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホニルおよびＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥからなる群から選択される１個以上の置換基で置換され；
    ｎは０〜３であり；
    ｍは１〜５０であり；
    Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立して、水素、ハロゲン、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、チオール、アルキルチオール、アリールチオール、ヘテロアリールチオール、ポリエチレングリコール、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ６およびＲ７は、各々独立して、１〜２０個の炭素を有するアルキル、３〜２０個の炭素を有するシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキル、カルボキシアリールまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ８およびＲ９は、各々独立して、水素、１〜２０個の炭素を有するアルキル、ヒドロキシ、１〜２０個の炭素を有するアルコキシ、トリフルオロメチル、ハロゲン、メチルチオ、スルホネート、カルボニル、アミノ、チオール、ホスホネートまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    Ｒ１０およびＲ１１は、各々独立して、水素、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、カルボキシアルキルまたはＬ−ＳＵＢＳＴＲＡＴＥであり；
    ＬはＳＵＢＳＴＲＡＴＥと染料との間のリンカーである。）
    ｂ）蛍光により前記複合体を検出するステップと
    を含む方法。
  17. サンプル中の分析物の検出方法であって、
    前記サンプルと請求項１から７の何れか一項に記載の５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料とを、前記染料を前記分析物に複合化して、標識分析物複合体を生成するのに十分な条件下で接触させるステップ；および
    蛍光により前記分析物を検出するステップ
    を含む方法。
  18. 請求項１から８の何れか一項に記載の５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料；ならびに
    染料複合体、基質、分析物、細胞、担体、特異的結合部分、緩衝剤、試薬、光源および反応性染料化合物から選択される１種または複数種の構成要素
    を含むキット。
  19. 分析用流体機器を備え、サンプルを含む分析流体システムであって、前記サンプルは請求項１０から１５の何れか一項に記載の５−ヒドロキサメート置換アザインドリン−シアニン染料複合体を含む分析流体システム。
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