JPH09124599A - Indocyanine compound - Google Patents

Indocyanine compound

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JPH09124599A
JPH09124599A JP8013792A JP1379296A JPH09124599A JP H09124599 A JPH09124599 A JP H09124599A JP 8013792 A JP8013792 A JP 8013792A JP 1379296 A JP1379296 A JP 1379296A JP H09124599 A JPH09124599 A JP H09124599A
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alkyl
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Susumu Ito
進 伊東
Tadanobu Shiga
匡宣 志賀
Kazumi Sasamoto
一美 佐々本
Kazuhiro Takesako
和浩 竹迫
Hiroshi Takeuchi
博 竹内
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Dojin Kagaku Kenkyusho Kk
DOUJIN KAGAKU KENKYUSHO KK
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Dojin Kagaku Kenkyusho Kk
DOUJIN KAGAKU KENKYUSHO KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject compound represented by a specific formula, capable of emitting fluorescence by exciting light of near-infrared rays or far- infrared rays, having high water-soluble property, capable of labeling a compound to be labeled selectively to functional group and useful as a fluorescent labeled reagent. SOLUTION: This compound is represented by formula I [A<1> and A<2> are each benzene ring or naphthalene ring; R<1> and R<2> are each H, an alkyl, an aryl, etc.; R<3> is an alkyl, an isolated or dissociated alkyl sulfonate, an aminoalkyl, etc.; (n) is 1-3; X<-> is an anion; Z is formula II, etc.; M<+> is an alkali metal ion; Y is a 1-10C alkylene, etc.], e.g. a compound of formula III. The compound is preferably obtained by introducing an alkyl group onto a nitrogen atom of 2, 3, 3-trimethylindonylene and reacting the resultant compound with trimethyl orthoformate, etc., to form a cyanine dye skeleton and then introducing a labeling group represented by Z thereto.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インドシアニン誘
導体に関する。本発明の化合物は、アミノ基、スルフヒ
ドリル基、及び/又はカルボニル基等を有する化合物を
高感度に検出するための蛍光標識用試薬として有用であ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an indocyanine derivative. The compound of the present invention is useful as a fluorescent labeling reagent for highly sensitively detecting a compound having an amino group, a sulfhydryl group, and / or a carbonyl group.

【0002】[0002]

【従来の技術】標識試薬は、目的化合物に特定の性質を
与えてそれを検出できるようにする試薬である。標識試
薬を用いた代表的な標識法として、例えば、蛍光標識
法、放射性同位元素を導入する方法、及び酵素を用いる
方法を挙げることができる。放射性同位元素を用いる方
法は高感度な測定を可能にするが、非密封の放射性同位
元素を使用するために作業者が被曝する危険性がある。
また、放射性同位元素を使用する設備が限られており、
放射性廃棄物の処理や放射性物質の管理上の問題がある
他、測定機器や施設管理にも甚大な投資が必要である。
酵素を用いる方法としてはエライザ(ELISA) 法が知られ
ているが、従来の比色法では充分な感度が得られないた
め、蛍光標識試薬を併用したより高感度の測定が試みら
れている。
2. Description of the Related Art A labeling reagent is a reagent that imparts a specific property to a target compound so that it can be detected. Representative labeling methods using a labeling reagent include, for example, a fluorescent labeling method, a method of introducing a radioisotope, and a method of using an enzyme. Although the method using a radioisotope enables a highly sensitive measurement, there is a risk of exposure to an operator due to the use of an unsealed radioisotope.
In addition, facilities that use radioisotopes are limited,
There are problems in the treatment of radioactive waste and the management of radioactive materials, and enormous investment is required for measuring equipment and facility management.
The ELISA method is known as a method using an enzyme, but a sufficient sensitivity cannot be obtained by the conventional colorimetric method, and therefore, higher sensitivity measurement is attempted using a fluorescent labeling reagent together.

【0003】以上のような理由から、蛍光標識試薬を用
いた標識方法が微量分析のための標識法の主流になって
いる。蛍光標識試薬は、被標識化合物中の特定の官能基
に蛍光体を結合させ、付加された蛍光特性を利用して被
標識化合物を検出するための試薬である。従来、種々の
蛍光標識試薬が提案されており、高速液体クロマトグラ
フィー(HPLC)を用いた検出では、検出感度が数フェムト
モル程度(サンプルのインジェクション量)程度まで高
められている。しかしながら、タンパクや核酸などの微
量な生体高分子の検出のためには未だ感度が十分である
とはいえず、また、蛍光顕微鏡等を用いた画像処理によ
り一分子計測が可能になっていることからも、さらに高
感度の蛍光標識試薬が求められている。
For the above reasons, labeling methods using fluorescent labeling reagents have become the mainstream of labeling methods for microanalysis. The fluorescent labeling reagent is a reagent for binding a fluorophore to a specific functional group in the labeled compound and detecting the labeled compound by utilizing the added fluorescent property. Conventionally, various fluorescent labeling reagents have been proposed, and in detection using high performance liquid chromatography (HPLC), detection sensitivity has been increased to about several femtomoles (injection amount of sample). However, it cannot be said that the sensitivity is still sufficient for the detection of minute amounts of biopolymers such as proteins and nucleic acids, and that single molecule measurement is possible by image processing using a fluorescence microscope or the like. Therefore, there is a demand for a highly sensitive fluorescent labeling reagent.

【0004】タンパクなどの生体高分子の標識に用いる
蛍光標識試薬には、高い蛍光強度を有することのほか
に、特定の官能基に選択的に結合すること、結合後に被
標識生体高分子の性質を変化させないことなどの諸性質
が要求される。また、分子内に複数の結合部位を有する
標識試薬は架橋形成によって被標識化合物の構造や性質
を変化させてしまう可能性があるので、標識試薬は分子
内に一個のみの標識基を有するものでなければならな
い。例えば、特開平2-191674号公報にはインドシアニン
型の高蛍光性化合物が開示されているが、化合物が複数
個の反応性基を有しており、標識に際して架橋反応が進
行する可能性がある。特開平5-40097 号公報に開示され
た蛍光標識用色素も同様に架橋反応を起こす可能性があ
る。また、その化合物自体では各種官能基と反応できな
いため、あらかじめ試薬の活性化が必要となるので操作
が煩雑であるという問題もある。
Fluorescent labeling reagents used for labeling biopolymers such as proteins have not only high fluorescence intensity but also selective binding to specific functional groups, and properties of the labeled biopolymer after binding. It is required to have various properties such as not changing. Further, a labeling reagent having a plurality of binding sites in the molecule may change the structure or property of the compound to be labeled by cross-linking formation, so the labeling reagent should have only one labeling group in the molecule. There must be. For example, JP-A-2-91674 discloses an indocyanine-type highly fluorescent compound, but the compound has a plurality of reactive groups, and the crosslinking reaction may proceed during labeling. is there. The fluorescent labeling dye disclosed in JP-A-5-40097 may also cause a crosslinking reaction. Further, since the compound itself cannot react with various functional groups, it is necessary to activate the reagent in advance, which causes a problem that the operation is complicated.

【0005】以上の要求に加えて、標識試薬には高い水
溶性も要求される。インドシアニン化合物の一種である
インドシアニングリーンは赤外線照射によって特異な吸
収を示して蛍光を発する物質であり、肝機能検査(イン
ドシアニングリーン負荷試験)などに用いられている。
従来、インドシアニングリーンの蛍光を利用してタンパ
クを蛍光標識する試みがなされており、インドシアニン
グリーンの母核を修飾したり、反応活性基を導入した誘
導体が種々提案されている。しかしながら、反応活性基
を導入した反応性インドシアニングリーン誘導体は水に
対して極めて難溶であり、標識試薬として用いる場合に
は、化合物をジメチルスルホキシドなどの有機溶媒に溶
解する必要がある。このため、反応系にタンパク水溶液
が添加されると、試薬が沈殿したり標識されたタンパク
が析出するという問題が生じていた。
In addition to the above requirements, the labeling reagent is also required to have high water solubility. Indocyanine green, which is a type of indocyanine compound, is a substance that exhibits specific absorption by infrared irradiation and emits fluorescence, and is used for liver function tests (indocyanine green load test) and the like.
Conventionally, attempts have been made to fluorescently label proteins using the fluorescence of indocyanine green, and various derivatives in which the mother nucleus of indocyanine green is modified or a reactive group is introduced have been proposed. However, the reactive indocyanine green derivative having a reactive group introduced therein is extremely insoluble in water, and when used as a labeling reagent, the compound needs to be dissolved in an organic solvent such as dimethyl sulfoxide. Therefore, when an aqueous protein solution is added to the reaction system, there arises a problem that the reagent is precipitated and the labeled protein is precipitated.

【0006】例えば、特願平6-222059号公報に開示され
た化合物は水溶性に劣り、化合物を有機溶媒に溶解して
用いる必要がある。特開平2-191674号公報に開示された
化合物は芳香環に直接スルホン酸基を導入することによ
って水溶性を改善した化合物ではあるが、この化合物と
いえどもタンパクの標識を純粋な水系で行うには十分な
水溶性を有するものではない。
For example, the compound disclosed in Japanese Patent Application No. 6-222059 has poor water solubility, and it is necessary to dissolve the compound in an organic solvent before use. The compound disclosed in JP-A-2-91674 is a compound having improved water solubility by directly introducing a sulfonic acid group into an aromatic ring, but even with this compound, protein labeling can be performed in a pure aqueous system. Does not have sufficient water solubility.

【0007】一方、インドシアニングリーン誘導体を用
いてタンパクを標識する場合、タンパク自体の有する生
理活性を阻害しないように標識する必要がある。従来報
告されたインドシアニングリーン誘導体は、標識後のタ
ンパクとインドシアニングリーン標識との間の距離がい
ずれも短いものであり、標識後のタンパクの生理活性の
一部が損なわれている可能性がある。例えば、パトニー
(Patoney) らによって開発されたインドシアニングリー
ン誘導体は、ベンゼン環に直接イソチオシアノ基が導入
されており、標識とタンパクとの間の距離が極めて短い
ものである。
On the other hand, when a protein is labeled with an indocyanine green derivative, it is necessary to label it so as not to inhibit the physiological activity of the protein itself. Previously reported indocyanine green derivatives have a short distance between the labeled protein and the indocyanine green label, which may impair some physiological activity of the labeled protein. is there. For example, Patney
The indocyanine green derivative developed by (Patoney) et al. Has an isothiocyano group directly introduced into the benzene ring, and the distance between the label and the protein is extremely short.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の問題点を軽減ないし解消した蛍光標識試薬を提供する
ことにある。より具体的にいうと、高い蛍光量子効果を
有する蛍光標識を簡便かつ官能基特異的に被標識化合物
に導入することができ、また、被標識化合物の性質を変
化させることのない蛍光標識試薬を提供することが本発
明の課題である。また、本発明の課題は、上記の特徴を
有し、かつ水溶性に優れた蛍光標識試薬を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fluorescent labeling reagent that alleviates or eliminates the above problems. More specifically, a fluorescent label having a high fluorescence quantum effect can be simply and functionally introduced into a labeled compound in a functional group-specific manner, and a fluorescent labeling reagent that does not change the properties of the labeled compound can be used. It is an object of the present invention to provide. Another object of the present invention is to provide a fluorescent labeling reagent having the above characteristics and excellent in water solubility.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決すべく鋭意努力し、インドシアニングリーンの誘
導体を種々合成することにより、近赤外線ないし遠赤外
線の励起光により蛍光を発し、高い水溶性を有するイン
ドシアニングリーン誘導体を製造することに成功した。
また、本発明者らは、上記のインドシアニングリーン誘
導体が抗体などの生体高分子の標識に有用であることを
証明した。さらに、分子内対イオン(ツビッターイオ
ン)を形成可能な上記化合物にヨウ化ナトリウムなどを
作用させると、分子のカチオン部分には塩のアニオンが
付加しアニオン部分には塩のカチオンが付加して分子内
対イオンの形成が阻害される結果、分子全体のイオン性
が保たれ水溶性が顕著に増大した化合物が得られること
を見い出した。本発明はこれらの知見を基にして完成さ
れたものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made diligent efforts to solve the above problems, and by synthesizing various derivatives of indocyanine green, fluorescence is generated by excitation light of near infrared rays or far infrared rays, We succeeded in producing an indocyanine green derivative with high water solubility.
The present inventors have also proved that the above indocyanine green derivative is useful for labeling biopolymers such as antibodies. Furthermore, when sodium iodide or the like is allowed to act on the above compound capable of forming an intramolecular counter ion (Zwitter ion), the anion of the salt is added to the cation part of the molecule and the cation of the salt is added to the anion part. It was found that as a result of the inhibition of the formation of the intramolecular counterion, the ionicity of the whole molecule is maintained and the water solubility is remarkably increased. The present invention has been completed based on these findings.

【0010】すなわち本発明は、下記の式:That is, the present invention provides the following formula:

【化3】 (式中、A1及びA2はそれぞれ独立にベンゼン環又はナフ
タレン環を示し、R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子、
アルキル基、アリール基、遊離若しくは解離したスルホ
ン酸基、又はアルコキシ基を示し、R3はアルキル基、遊
離若しくは解離したスルホン酸アルキル基、又はアミノ
アルキル基若しくはアンモニオアルキル基を示し、n は
1〜3 の整数を示し、X - は必要に応じてアニオン種を
示し、Z は以下の式:
Embedded image (In the formula, A 1 and A 2 each independently represent a benzene ring or a naphthalene ring, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom,
An alkyl group, an aryl group, a free or dissociated sulfonic acid group, or an alkoxy group, R 3 represents an alkyl group, a free or dissociated sulfonic acid alkyl group, or an aminoalkyl group or an ammonioalkyl group, and n is
Represents an integer of 1 to 3, X represents an anion species as necessary, and Z represents the following formula:

【化4】 からなる群から選ばれる基であり、M + はアルカリ金属
イオンであり、W 及びYはそれぞれ独立に炭素数が1 〜1
0のアルキレン基を示すか、あるいはW 及びY は酸素原
子、窒素原子、及び硫黄原子からなる群から選ばれる1
種以上の原子を含む炭素数が1 〜10のアルキレン基を示
す)で示される化合物を提供するものである。
Embedded image Is a group selected from the group consisting of, M + is an alkali metal ion, W and Y each independently have 1 to 1 carbon atoms.
Represents an alkylene group of 0, or W and Y are 1 selected from the group consisting of oxygen atom, nitrogen atom, and sulfur atom.
And an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms containing one or more atoms).

【0011】本発明の好ましい態様によれば、A1及びA2
がともにナフタレン環であり、R1及びR2がともに水素原
子であり、R3が解離した炭素数 2〜5 の直鎖スルホン酸
アルキル基であり、n が3 であり、Y が炭素数 2〜5 の
直鎖アルキレン基であり、Zがスクシンイミドオキシ基
又はアルカリ金属スルホスクシンイミドオキシ基である
上記化合物;及び、X - がヨウ素イオンであり、R3がナ
トリウムイオンと塩を形成した炭素数 2〜5 の直鎖スル
ホン酸アルキル基である上記化合物が提供される。
According to a preferred embodiment of the present invention, A 1 and A 2
Are both naphthalene rings, R 1 and R 2 are both hydrogen atoms, R 3 is a dissociated linear alkyl sulfonate group having 2 to 5 carbon atoms, n is 3 and Y is 2 carbon atoms. A linear alkylene group of -5, Z is a succinimidooxy group or an alkali metal sulfosuccinimidooxy group; and X - is an iodine ion, R 3 is a sodium ion having a salt number of 2 There is provided the above compound, which is ˜5 linear alkyl sulfonate groups.

【0012】また、本発明の別の態様によれば、上記化
合物からなる蛍光標識用試薬;アミノ基、水酸基、カル
ボニル基、及びスルフヒドリル基からなる群から選ばれ
る1個以上の官能基を含む化合物の蛍光標識に用いる上
記試薬;官能基を含む該化合物が生体高分子である上記
試薬;並びに、生体高分子がタンパク、糖タンパク、脂
質、リン脂質、多糖類、及び核酸からなる群から選ばれ
る上記試薬が提供される。
According to another aspect of the present invention, a fluorescent labeling reagent comprising the above compound; a compound comprising at least one functional group selected from the group consisting of an amino group, a hydroxyl group, a carbonyl group and a sulfhydryl group. The above-mentioned reagent used for fluorescent labeling of the above; the above-mentioned reagent in which the compound having a functional group is a biopolymer; and the biopolymer is selected from the group consisting of proteins, glycoproteins, lipids, phospholipids, polysaccharides, and nucleic acids. The above reagents are provided.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】上記一般式中、A1及びA2はそれぞ
れ独立にベンゼン環又はナフタレン環を示し、好ましく
はナフタレン環を用いることができる。A1及び/又はA2
がナフタレン環を示す場合、A1及び/又はA2が縮合する
ピロール環に対する該ナフタレン環の縮合位置は特に限
定されることはない。また、A1及び/又はA2がナフタレ
ン環を示す場合、R1及びR2はナフタレン環を構成する2
個のフェニル環のうちのいずれかの環の任意の位置に置
換することができる。A1及び/又はA2がフェニル環を示
す場合、R1及びR2はフェニル環の任意の位置に置換して
いてもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the above general formula, A 1 and A 2 each independently represent a benzene ring or a naphthalene ring, and preferably a naphthalene ring can be used. A 1 and / or A 2
Is a naphthalene ring, the condensation position of the naphthalene ring with respect to the pyrrole ring to which A 1 and / or A 2 is condensed is not particularly limited. When A 1 and / or A 2 represents a naphthalene ring, R 1 and R 2 form a naphthalene ring 2
It can be substituted at any position of any of the phenyl rings. When A 1 and / or A 2 represents a phenyl ring, R 1 and R 2 may be substituted at any position on the phenyl ring.

【0014】R1及びR2は、それぞれ独立に水素原子、ア
ルキル基、アリール基、遊離若しくは解離したスルホン
酸基、又はアルコキシ基を示す。アルキル基としては、
炭素数 1〜6 程度、好ましくは炭素数1 〜4 の直鎖又は
分枝鎖の低級アルキル基を用いることができる。例え
ば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n-ブチル
基、sec-ブチル基、tert- ブチル基などを好適に使用で
きる。アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフ
チル基、ピリジル基、イミダゾリル基、ピロリル基など
を挙げることができる。解離したスルホン酸基には対イ
オンとしてアルカリ金属イオンなど、例えば、ナトリウ
ムイオンあるいはカリウムイオンなどが存在していても
よい。アルコキシ基としては、炭素数 1〜6 程度、好ま
しくは炭素数1〜4 の直鎖又は分枝鎖の低級アルコキシ
基を用いることができ、より具体的には、メトキシ基、
エトキシ基、プロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキ
シ基、tert- ブトキシ基などを用いることが可能であ
る。
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a free or dissociated sulfonic acid group, or an alkoxy group. As the alkyl group,
A linear or branched lower alkyl group having about 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, can be used. For example, methyl group, ethyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group and the like can be preferably used. Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a pyridyl group, an imidazolyl group, a pyrrolyl group and the like. In the dissociated sulfonic acid group, an alkali metal ion or the like such as sodium ion or potassium ion may be present as a counter ion. As the alkoxy group, it is possible to use a linear or branched lower alkoxy group having about 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, and more specifically, a methoxy group,
It is possible to use an ethoxy group, a propoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group and the like.

【0015】R3はアルキル基、遊離若しくは解離したス
ルホン酸アルキル基、又はアミノ若しくはアンモニオア
ルキル基を示す。アルキル基としては炭素数 1〜6 程
度、好ましくは炭素数1 〜4 の直鎖又は分枝鎖の低級ア
ルキル基を用いることができる。スルホン酸アルキル基
のスルホン酸、又はアミノ若しくはアンモニオアルキル
基のアミノ基若しくはアンモニオ基はアルキル基の任意
の位置に置換することができるが、アルキル基の末端に
置換したものを用いるのが好適である。アミノ基若しく
はアンモニオ基は、1個又は2個(アンモニオ基の場合
には1ないし3個)の同一若しくは異なる低級アルキル
基(好ましくは炭素数 1〜6 程度のアルキル基)を有し
ていてもよい。
R 3 represents an alkyl group, a free or dissociated sulfonate alkyl group, or an amino or ammonioalkyl group. As the alkyl group, a linear or branched lower alkyl group having about 1 to 6 carbon atoms, preferably having 1 to 4 carbon atoms can be used. The sulfonic acid of the alkyl sulfonate group, or the amino group or the ammonio group of the amino or ammonioalkyl group can be substituted at any position of the alkyl group, but it is preferable to use one substituted at the terminal of the alkyl group. is there. The amino group or ammonio group may have one or two (1 to 3 in the case of ammonio group) the same or different lower alkyl groups (preferably alkyl groups having about 1 to 6 carbon atoms). Good.

【0016】例えば、R3として-(CH2)k -SO3- (k は3
〜5 の整数を示す)で示される基などが好適である。R3
が解離したスルホン酸アルキル基である場合には、スル
ホン酸イオンの対イオンとしてアルカリ金属イオン、例
えば、ナトリウムイオンあるいはカリウムイオンなどが
存在していてもよい。R3がアンモニオアルキル基である
場合、対イオンとしてハロゲンイオン、過塩素酸イオン
などの陰イオン、好ましくはハロゲンイオンが存在して
いてもよい。
For example, as R 3 ,-(CH 2 ) k -SO 3- (k is 3
Groups having an integer of from 5 to 5) are suitable. R 3
When is a dissociated alkyl sulfonate group, an alkali metal ion such as sodium ion or potassium ion may be present as a counter ion of the sulfonate ion. When R 3 is an ammonioalkyl group, an anion such as a halogen ion or a perchlorate ion, preferably a halogen ion may be present as a counter ion.

【0017】X - は必要に応じて存在していてもよいア
ニオン種、例えばハロゲンイオン、酢酸イオン、過塩素
酸イオン、炭酸イオン、またはチオシアン酸イオンを示
す。X - で示されるアニオン種は、母核内の窒素原子上
の陽電荷を打ち消して化合物を全体として中性に維持す
るために作用する。例えば、R1, R2, 及びR3のうちのい
ずれか一つに解離したスルホン酸部分が存在すると、そ
の解離したスルホン酸の陰電荷と母核内の窒素原子上の
陽電荷が打ち消しあうので、X - は存在しなくてもよ
い。一方、例えば、R1及びR2のうちのいずれか一方が解
離したスルホン酸基であり、R3がアンモニオアルキル基
である場合には、これらの基の電荷が釣り合うので、母
核内の窒素原子上の陽電荷を打ち消すためにX - が必要
になることがある。X - としては、好ましくは、塩素イ
オン、臭素イオン、ヨウ素イオンなどを用いることがで
きる。これらのうち、ヨウ素イオンが特に望ましい。n
は1〜3 の整数を示すが、n が3 であることが好まし
い。
X represents an anion species which may be optionally present, for example, halogen ion, acetate ion, perchlorate ion, carbonate ion, or thiocyanate ion. The anionic species represented by X acts to cancel the positive charge on the nitrogen atom in the mother nucleus and keep the compound as a whole neutral. For example, when a dissociated sulfonic acid moiety is present in any one of R 1 , R 2 , and R 3 , the negative charge of the dissociated sulfonic acid and the positive charge on the nitrogen atom in the nucleus cancel each other out. because, X - may not be present. On the other hand, for example, when one of R 1 and R 2 is a dissociated sulfonic acid group and R 3 is an ammonioalkyl group, the charges of these groups are balanced, and thus X - may be needed to counteract the positive charge on the nitrogen atom. As X , chlorine ion, bromine ion, iodine ion and the like can be preferably used. Of these, iodine ion is particularly desirable. n
Represents an integer of 1 to 3, but n is preferably 3.

【0018】Y は、炭素数1〜10の直鎖若しくは分枝鎖
のアルキレン基、好ましくは炭素数2〜5 の直鎖又は分
枝鎖のアルキレン基を好適に用いることができる。特に
好ましくは、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペン
タメチレン基を用いることができる。また、Y は、酸素
原子、窒素原子、及び硫黄原子からなる群から選ばれる
1以上の原子を含む炭素数 1〜10の直鎖若しくは分枝鎖
のアルキレン基を示す。
As Y, a linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkylene group having 2 to 5 carbon atoms can be suitably used. Particularly preferably, a trimethylene group, a tetramethylene group or a pentamethylene group can be used. Y represents a linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms and containing at least one atom selected from the group consisting of oxygen atom, nitrogen atom, and sulfur atom.

【0019】具体的には、-Y-CO-で示される基として、
例えば、-CH2-CO-; -(CH2)2-CO-; -(CH2)3-CO-; -(CH2)
4-CO-; -(CH2)5-CO-; -CH2-CO-NH-(CH2)5-CO-; -(CH2)2
-CO-NH-(CH2)5-CO-; -(CH2)3-CO-NH-(CH2)5-CO-; -(C
H2)4-CO-NH-(CH2)5-CO-; -CH2-CO-NH-(CH2)5-CO-NH-(CH
2)2-CO-; -(CH2)4-CO-(N,N'-piperadinyl)-(CH2)2-CO
(N,N'-piperadinylは、ピペラジンの1-位に-(CH2)4-CO-
基が置換されており、4-位に-(CH2)2-Z 基が置換され
ていることを示す。以下、同様である。); または-CH2
-CO-NH-(CH2)5-CO-(N,N'-piperadinyl)-(CH2)2-CO-など
を利用することができる。
Specifically, as a group represented by -Y-CO-,
For example, -CH 2 -CO-; - (CH 2) 2 -CO-; - (CH 2) 3 -CO-; - (CH 2)
4 -CO-;-(CH 2 ) 5 -CO-; -CH 2 -CO-NH- (CH 2 ) 5 -CO-;-(CH 2 ) 2
-CO-NH- (CH 2 ) 5 -CO-;-(CH 2 ) 3 -CO-NH- (CH 2 ) 5 -CO-;-(C
H 2 ) 4 -CO-NH- (CH 2 ) 5 -CO-; -CH 2 -CO-NH- (CH 2 ) 5 -CO-NH- (CH
2) 2 -CO-; - (CH 2) 4 -CO- (N, N'-piperadinyl) - (CH 2) 2 -CO
(N, N'-piperadinyl is-(CH 2 ) 4 -CO- in the 1-position of piperazine.
The group is substituted, and the 4- (CH 2 ) 2- Z group is substituted at the 4-position. Hereinafter, the same applies. ); Or-CH 2
-CO-NH- (CH 2) 5 -CO- (N, N'-piperadinyl) - (CH 2) 2 -CO- , etc. can be utilized.

【0020】Z で示される基において、W としては上記
Y-CO の例示中のY に相当する基を好適に用いることが
できる。また、N-スルホスクシンイミジルオキシ基のス
ルホン酸基の対イオンの M+ と X- の対イオンの M+
は、同一でも異なっていてもよいが、両者がナトリウム
イオンであることが好ましい。さらに、R1及び/又はR2
が解離したスルホン酸基を示し、及び/又はR3が解離し
たスルホン酸アルキル基を示す場合には、該スルホン酸
の対イオンは X- の対イオンの M+ 及び/又はN-スルホ
サクシイミジルオキシ基のスルホン酸基の対イオンの M
+ と同一でも異なっていてもよいが、いずれもナトリウ
ムイオンであることが好ましい。
In the group represented by Z, W is as described above.
A group corresponding to Y in the example of Y-CO 2 can be preferably used. Further, the counter ion of M + and X sulfonic acid groups of the N- sulfosuccinimidyl group - the M + of the counterion, may be the same or different, that both a sodium ion preferable. Furthermore, R 1 and / or R 2
Represents a dissociated sulfonic acid group, and / or R 3 represents a dissociated alkyl sulfonate group, the counter ion of the sulfonic acid is the M + and / or N-sulfosuccinimine of the X counter ion. M of the counter ion of the sulfonic acid group of the diloxy group
It may be the same as or different from + , but both are preferably sodium ions.

【0021】いかなる特定の理論に拘泥するわけではな
いが、例えばR3が解離したスルホン酸アルキル基の場合
には、そのスルホン酸基の陰電荷と窒素原子上の陽電荷
(式中 N+ で表す)とが打ち消し合い、いわゆる分子内
塩(ツビッター・イオン型化合物)が形成される。この
ような分子内塩型の化合物では、分子全体のイオン性が
低下して化合物の水溶性が損なわれることがある。一
方、このような化合物において、スルホン酸基の陰電荷
に対してアルカリ金属イオンが対イオンとして存在し、
かつ、窒素原子上の陽電荷に対して対イオンとしてX -
で表されるアニオン種が存在すると、スルホン酸基の陰
電荷と窒素原子上の陽電荷とによる分子内塩の生成が阻
害されるので水溶性が顕著に増大することがある。従っ
て、X - がヨウ素イオンなどのアニオンであり、かつ、
R3がナトリウムイオンと塩を形成したスルホン酸アルキ
ル基である化合物は、本発明の好ましい態様である。
Without wishing to be bound by any particular theory, for example, when R 3 is a dissociated alkyl sulfonate group, the negative charge of the sulfonate group and the positive charge on the nitrogen atom (wherein N + is Represents each other, and a so-called inner salt (Zwitter ionic compound) is formed. In such an intramolecular salt type compound, the ionicity of the entire molecule is lowered, and the water solubility of the compound may be impaired. On the other hand, in such a compound, an alkali metal ion exists as a counter ion against the negative charge of the sulfonic acid group,
And, X as counterions with respect to the positive charge on the nitrogen atom -
When the anionic species represented by the formula (3) is present, the production of an intramolecular salt due to the negative charge of the sulfonic acid group and the positive charge on the nitrogen atom is hindered, so that the water solubility may be significantly increased. Therefore, X is an anion such as iodine ion, and
A compound in which R 3 is an alkyl sulfonate group forming a salt with sodium ion is a preferred embodiment of the present invention.

【0022】なお、上記の一般式、並びに下記の好まし
い態様の化合物及び実施例中のスキームの化合物では、
便宜上、母核内の一の窒素原子上に陽電荷を固定して記
載したが、共役二重結合を介して陽電荷が母核内の他の
窒素原子に移動可能であることは当業者に容易に理解さ
れよう。従って、このような共役に基づく異性体はすべ
て本発明の範囲に包含されることはいうまでもない。
In the above general formula, the compounds of the following preferred embodiments and the compounds of the schemes in Examples,
For convenience, the positive charge is described as being fixed on one nitrogen atom in the nucleus, but it is understood by those skilled in the art that the positive charge can be transferred to another nitrogen atom in the nucleus through a conjugated double bond. Easy to understand. Therefore, it goes without saying that all such isomers based on conjugation are included in the scope of the present invention.

【0023】本発明の化合物は、2,3,3-トリメチルイン
ドレニン、2,3,3-トリメチルベンゾインドレニン又はそ
れらの誘導体を原料として合成することができる。これ
らの原料はフィッシャーの合成法(E. Fischer and O.
Hess: Berichte, 17, 559, 1883 など)に従って合成す
るか、又は市販品を入手することができる。例えば、原
料化合物の窒素原子上にアルキル基を導入した後、オル
トぎ酸トリエチルなどを反応させてシアニン色素骨格を
形成し、その後にZ で示される標識基を導入することに
より製造可能である。
The compound of the present invention can be synthesized using 2,3,3-trimethylindolenine, 2,3,3-trimethylbenzoindolenine or their derivatives as raw materials. These raw materials are used in the Fischer synthesis method (E. Fischer and O.
Hess: Berichte, 17, 559, 1883, etc.) or commercially available. For example, it can be produced by introducing an alkyl group onto the nitrogen atom of the starting compound, reacting triethyl orthoformate or the like to form a cyanine dye skeleton, and then introducing a labeling group represented by Z 1.

【0024】X - がヨウ素イオンなどのアニオンであ
り、かつ、R3がナトリウムイオンと塩を形成したスルホ
ン酸アルキル基である化合物などの分子内塩を形成しな
い化合物を製造するためには、まず、解離したスルホン
酸アルキル基の陰電荷と母核内の窒素原子上の陽電荷と
が打ち消しあって分子内塩を形成した化合物(X - の存
在しない化合物)を製造した後、この化合物を例えばジ
メチルホルムアミドやジメチルスルホキシドなどの有機
溶媒に高濃度で溶解し、その溶液にヨウ化ナトリウムな
どの塩を添加すればよい。もっとも、本発明の化合物の
製造方法はこれらの方法に限定されることはない。
In order to produce a compound which does not form an intramolecular salt, such as a compound in which X - is an anion such as iodide ion and R 3 is an alkyl sulfonate group which forms a salt with sodium ion, , compounds and positive charges formed a each other by intramolecular salt cancellation on the nitrogen atom of the dissociated anionic charge and the mother nucleus of the alkyl sulfonate group - after producing the (X nonexistent) of compound, the compound e.g. It may be dissolved at a high concentration in an organic solvent such as dimethylformamide or dimethylsulfoxide, and a salt such as sodium iodide may be added to the solution. However, the method for producing the compound of the present invention is not limited to these methods.

【0025】本発明の化合物の代表例として化合物(A)
〜(P) を以下に示す。
Compound (A) is a typical example of the compound of the present invention.
~ (P) is shown below.

【化5】 Embedded image

【0026】[0026]

【化6】 [Chemical 6]

【0027】[0027]

【化7】 Embedded image

【0028】[0028]

【化8】 Embedded image

【0029】[0029]

【化9】 Embedded image

【0030】本発明の化合物は、例えば、反応性のアミ
ノ基、水酸基、チオール基、カルボニル基、スルフヒド
リル基などを有する動植物由来の生体高分子の標識に用
いることができる。生体高分子としては、例えば、タン
パク、糖タンパクなどの複合タンパク、脂質、リン脂質
などの複合脂質、多糖類、核酸などを挙げることができ
る。例えば、ガンなどに特異性の高い抗体や酵素などは
本発明の化合物の好適な標識対象である。また、本発明
の化合物は、反応性のアミノ基、水酸基、チオール基、
カルボニル基、スルフヒドリル基などを有する低分子化
合物と容易に反応するので、例えば、ビオチン−アビジ
ンなどの増幅系に用いられる増幅系物質を標識すること
も可能である。
The compound of the present invention can be used, for example, for labeling biopolymers derived from animals and plants having a reactive amino group, hydroxyl group, thiol group, carbonyl group, sulfhydryl group and the like. Examples of biopolymers include complex proteins such as proteins and glycoproteins, complex lipids such as lipids and phospholipids, polysaccharides, and nucleic acids. For example, antibodies and enzymes having high specificity for cancer and the like are suitable targets for labeling the compound of the present invention. Further, the compound of the present invention is a reactive amino group, a hydroxyl group, a thiol group,
Since it easily reacts with a low molecular weight compound having a carbonyl group, a sulfhydryl group and the like, it is possible to label an amplification system substance such as biotin-avidin used in the amplification system.

【0031】例えば、Z としてN-サクシイミジルオキシ
基およびN-スルホサクシイミジルオキシ基を用いる場
合、これらの基はZ が結合するカルボニル基とともに反
応性の活性エステルを形成しており、例えば、被標識化
合物に含まれるアミノ基と反応してアミド結合を形成す
る。また、Z としてN-マレイミドアルキル基を用いる場
合には、例えば、被標識化合物に含まれるチオール基(H
S-R)が反応してチオエーテルが形成される。さらに、Z
が-NH-NH2 である場合には、被標識化合物に含まれる還
元糖末端のアルデヒド基(OHC-R) が反応して-Y-CO-NH-N
H-CO-Rが形成される。従って、本発明の化合物を適宜選
択して用いることにより、官能基特異的に被標識化合物
を標識することが可能である。もっとも、本発明の化合
物の用途は上記に例示したものに限定されることはな
い。
For example, when an N-succinimidyloxy group and an N-sulfosuccinimidyloxy group are used as Z, these groups, together with the carbonyl group to which Z is bonded, form a reactive active ester. Reacts with an amino group contained in the compound to be labeled to form an amide bond. When an N-maleimidoalkyl group is used as Z, for example, a thiol group (H
SR) reacts to form a thioether. Furthermore, Z
Is -NH-NH 2 , the aldehyde group (OHC-R) at the terminal of the reducing sugar contained in the compound to be reacted reacts with -Y-CO-NH-N.
H-CO-R is formed. Therefore, by appropriately selecting and using the compound of the present invention, it is possible to label the compound to be labeled with a functional group specific. However, the use of the compound of the present invention is not limited to those exemplified above.

【0032】本発明の化合物は、モル吸光係数及び蛍光
量子収率の高いインドシアニン化合物に活性部位を導入
した化合物であり、被標識化合物にインドシアニンの分
光学的性質を付加させることができる。本発明の化合物
により標識された被標識化合物は、励起波長500 〜800n
m 、蛍光波長550 〜850nm の蛍光特性を備えているの
で、高出力の半導体レーザーやHe・Neレーザーを励起光
源として用いることにより極めて高感度な検出が可能に
なる。
The compound of the present invention is a compound in which an active site is introduced into an indocyanine compound having a high molar extinction coefficient and fluorescence quantum yield, and can add the spectroscopic properties of indocyanine to the labeled compound. The labeled compound labeled with the compound of the present invention has an excitation wavelength of 500 to 800 n.
Since it has fluorescence characteristics of m 2 and a fluorescence wavelength of 550 to 850 nm, it is possible to detect with extremely high sensitivity by using a high-power semiconductor laser or He / Ne laser as an excitation light source.

【0033】[0033]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明の範囲は以下の実施例に限定される
ことはない。また、この実施例を参照した当業者には、
出発原料、試薬、反応条件などに適宜の修飾・改変を加
えることにより、本発明の範囲に包含される所望の化合
物が同様に容易に製造することが容易に理解されよう。
なお、実施例中の化合物番号はスキーム中の化合物番号
に対応しており、化合物(A) などは前記の好ましい化合
物として示された化合物の番号に対応している。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to the following examples. In addition, those skilled in the art who referred to this embodiment,
It will be easily understood that the desired compound within the scope of the present invention can be similarly easily produced by appropriately modifying or modifying the starting materials, reagents, reaction conditions and the like.
The compound numbers in the examples correspond to the compound numbers in the scheme, and the compound (A) and the like correspond to the numbers of the compounds shown as the above preferable compounds.

【0034】例1:化合物(A) 及び(B) の製造Example 1: Preparation of compounds (A) and (B)

【化10】 Embedded image

【0035】化合物1 (2,3,3-トリメチルインドレニ
ン) 5.0 g (31.4 ミリモル) をアセトニトリル100 mlに
溶解し、ヨードエタン 5.9 g (37.8ミリモル) を加えて
一夜加熱還流した。反応液を減圧下濃縮し、残渣にエー
テルを加えて化合物2の灰赤色結晶を濾取した(9.1 g,
92%)。別途、化合物1 (5.0 g, 31.4 ミリモル) をジメ
チルホルムアミド(DMF)100mlに溶かし、6-ブロモヘキサ
ン酸エチル 20.0 g (89.6 ミリモル) を加えて窒素雰囲
気下に80℃で一夜加熱した。反応液を減圧下濃縮し、得
られたオイルをエーテル 50 mlで洗浄した。次いで、得
られたオイルをメタノール100 mlに溶解し、水酸化ナト
リウム 11.5 g (287.5ミリモル) を水に溶解して加え、
室温で5時間攪拌して加水分解した。メタノールを減圧
下に留去した後、 1N 塩酸で中和した。クロロホルムで
洗浄して非水溶性のオイルを除いた後、減圧下で濃縮乾
固した。エタノールに溶解して濾過することにより無機
塩を除き、得られた濾液を減圧下に濃縮乾固し、さらに
減圧下で乾燥して化合物3の淡赤色粉末を得た(3.2 g,
37.3%)。
5.0 g (31.4 mmol) of compound 1 (2,3,3-trimethylindolenine) was dissolved in 100 ml of acetonitrile, 5.9 g (37.8 mmol) of iodoethane was added, and the mixture was heated under reflux overnight. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, ether was added to the residue, and gray red crystals of compound 2 were collected by filtration (9.1 g,
92%). Separately, Compound 1 (5.0 g, 31.4 mmol) was dissolved in 100 ml of dimethylformamide (DMF), 20.0 g (89.6 mmol) of ethyl 6-bromohexanoate was added, and the mixture was heated at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere overnight. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure, and the obtained oil was washed with 50 ml of ether. Next, the obtained oil was dissolved in 100 ml of methanol, and 11.5 g (287.5 mmol) of sodium hydroxide was dissolved in water and added,
It hydrolyzed by stirring at room temperature for 5 hours. After distilling off methanol under reduced pressure, the mixture was neutralized with 1N hydrochloric acid. After washing with chloroform to remove the water-insoluble oil, the mixture was concentrated to dryness under reduced pressure. The inorganic salt was removed by dissolving in ethanol and filtering, and the obtained filtrate was concentrated to dryness under reduced pressure and further dried under reduced pressure to obtain a pale red powder of Compound 3 (3.2 g,
37.3%).

【0036】化合物2 (3.2g, 10.2ミリモル) と化合物
3 (2.8 g, 10.2 ミリモル) をピリジン 60 mlに溶解し
て110 ℃に加熱した後、オルトギ酸トリエチル 2.5 ml
(15.0 ミリモル) を徐々に滴下して1時間加熱した。反
応液を減圧下濃縮し、クロロホルムに溶解して水洗し
た。クロロホルム溶液を減圧下で濃縮し、得られた残渣
をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:メタノ
ール/クロロホルム) に付して分離精製した。溶離液を
減圧下で濃縮乾固し、得られた固体を減圧乾燥して化合
物4の緑赤色金属光沢結晶を得た(1.6 g, 33%)。
Compound 2 (3.2 g, 10.2 mmol) and compound 3 (2.8 g, 10.2 mmol) were dissolved in 60 ml of pyridine and heated to 110 ° C., then 2.5 ml of triethyl orthoformate was added.
(15.0 mmol) was slowly added dropwise and the mixture was heated for 1 hour. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, dissolved in chloroform and washed with water. The chloroform solution was concentrated under reduced pressure, and the obtained residue was subjected to silica gel column chromatography (solvent: methanol / chloroform) for separation and purification. The eluent was concentrated to dryness under reduced pressure, and the obtained solid was dried under reduced pressure to obtain a green-red metallic luster crystal of compound 4 (1.6 g, 33%).

【0037】化合物4 (20 mg, 0.042ミリモル) とN-ヒ
ドロキシこはく酸イミド(NHS) 6.4mg (0.056 ミリモル)
を無水DMF 100 μl に溶解して 0℃に保ち、ジシクロ
ヘキシルカルボジイミド(DCC) 180 mg (0.874 ミリモ
ル) を無水DMF 50μl に溶解して加え、0 ℃で一夜反応
させた。反応液に塩化水素ガスを吹込み、エーテルを加
えて、目的物である化合物(A) を得た(18.0 mg, 70.1
%)。化合物(A) をpH 7.4のPBS (NaCl: 8.0g, KCl: 0.2
g, Na2HPO4: 11.5g, KH2PO4: 0.2g/水 1000 ml) に溶
かした溶液の吸収スペクトルを図1に示す。
Compound 4 (20 mg, 0.042 mmol) and N-hydroxysuccinimide (NHS) 6.4 mg (0.056 mmol)
Was dissolved in 100 μl of anhydrous DMF and kept at 0 ° C., 180 mg (0.874 mmol) of dicyclohexylcarbodiimide (DCC) was dissolved in 50 μl of anhydrous DMF, and the mixture was reacted at 0 ° C. overnight. Hydrogen chloride gas was blown into the reaction solution, and ether was added to obtain the target compound (A) (18.0 mg, 70.1
%). Compound (A) was added to PBS (pH 7.4) (NaCl: 8.0 g, KCl: 0.2
g, Na 2 HPO 4 : 11.5 g, KH 2 PO 4 : 0.2 g / water 1000 ml) shows the absorption spectrum of the solution.

【0038】化合物4 (300 mg, 0.64ミリモル) をDMF
20 ml に溶かし、ピペラジノエチルマレイミド二塩酸塩
一水和物(PEM) 242 mg (0.81ミリモル) 及びトリエチル
アミン 120μl (0.88 ミリモル) を加えて 0℃に冷却し
た。この溶液に DCC 680 mg(3.30 ミリモル) を加えて
0℃で一夜反応させた。反応液を濾過し、濾液を減圧下
に濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグ
ラフィー(溶媒:メタノール/クロロホルム) に付して
分離精製し、化合物(B) の緑赤色金属光沢結晶を得た
(350 mg, 78.6%)。
Compound 4 (300 mg, 0.64 mmol) was added to DMF.
It was dissolved in 20 ml, 242 mg (0.81 mmol) of piperazinoethylmaleimide dihydrochloride monohydrate (PEM) and 120 μl (0.88 mmol) of triethylamine were added, and the mixture was cooled to 0 ° C. To this solution was added 680 mg (3.30 mmol) DCC and
The reaction was carried out at 0 ° C overnight. The reaction solution was filtered, the filtrate was concentrated under reduced pressure, and the obtained residue was subjected to silica gel column chromatography (solvent: methanol / chloroform) for separation and purification to obtain a green-red metallic luster crystal of compound (B). Was
(350 mg, 78.6%).

【0039】例2:化合物(C) の製造Example 2: Preparation of compound (C)

【化11】 Embedded image

【0040】化合物1 (2.0 g, 6.3ミリモル) をDMF 10
0 mlに溶かし、6-ブロモヘキサン酸エチル 8.4 g (37.6
ミリモル) を加えて窒素雰囲気下に80℃で一夜加熱し
た。反応液を減圧下濃縮し、残渣をシリカゲルクロマト
グラフィー(溶媒:メタノール/クロロホルム) に付し
て分離精製し、化合物5の赤褐色オイルを得た (3.4g,4
0%)。化合物2 (2.0 g, 6.3ミリモル) と化合物5 (2.4
g, 6.3ミリモル) をピリジン 10 mlに溶解して110 ℃
に加熱した後、オルトぎ酸トリエチル 1.6 ml (10.0 ミ
リモル) を徐々に滴下し、1 時間加熱した。反応液を減
圧下濃縮し、残渣をクロロホルムに溶解して水洗した。
クロロホルム溶液を減圧下で濃縮し、得られた残渣をシ
リカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:メタノール
/クロロホルム) に付して分離精製した。溶離液を減圧
下で濃縮乾固し、得られた固体を減圧乾燥して化合物6
の緑赤色結晶を得た (960 mg, 26.1%)。
Compound 1 (2.0 g, 6.3 mmol) was added to DMF 10
Dissolve in 0 ml of ethyl 6-bromohexanoate 8.4 g (37.6
Was added and the mixture was heated at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere overnight. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was subjected to silica gel chromatography (solvent: methanol / chloroform) for separation and purification to obtain a reddish brown oil of compound 5 (3.4g, 4
0%). Compound 2 (2.0 g, 6.3 mmol) and Compound 5 (2.4
g, 6.3 mmol) in 10 ml of pyridine and 110 ℃
After heating, the mixture was slowly added dropwise with 1.6 ml (10.0 mmol) of triethyl orthoformate and heated for 1 hour. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, the residue was dissolved in chloroform and washed with water.
The chloroform solution was concentrated under reduced pressure, and the obtained residue was subjected to silica gel column chromatography (solvent: methanol / chloroform) for separation and purification. The eluent was concentrated to dryness under reduced pressure, and the obtained solid was dried under reduced pressure to give compound 6
To give a green-red crystal (960 mg, 26.1%).

【0041】化合物6 (200 mg, 0.35ミリモル) をアセ
トニトリル 10 mlに溶解し、ヒドラジン一水和物 10 ml
(205.7 ミリモル) を加えて室温で一夜攪拌した。1N塩
酸で反応液を弱酸性とし、減圧下で濃縮した後、残渣を
セファデックスLH20/メタノールで精製して化合物(C)
を得た (130 mg, 72.3%)。
Compound 6 (200 mg, 0.35 mmol) was dissolved in 10 ml of acetonitrile to give 10 ml of hydrazine monohydrate.
(205.7 mmol) was added and the mixture was stirred at room temperature overnight. The reaction mixture was made weakly acidic with 1N hydrochloric acid, concentrated under reduced pressure, and the residue was purified with Sephadex LH20 / methanol to give compound (C).
Was obtained (130 mg, 72.3%).

【0042】例3:化合物(H) の製造Example 3: Preparation of compound (H)

【化12】 Embedded image

【0043】化合物2 (3.2 g, 10.2 ミリモル) と化合
物3 (2.8 g, 10.2 ミリモル) をピリジン 60 mlに溶解
し、110 ℃に加熱した後、1,3,3-トリメトキシプロペン
2.0g (15.1 ミリモル) を加え、1 時間加熱した。反応
液を減圧下で濃縮し、得られた残渣をクロロホルムに溶
解して水洗した。クロロホルム溶液を減圧下で濃縮し、
得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
(溶媒:メタノール/クロロホルム) に付して分離精製
した。溶離液を減圧下で濃縮乾固し、得られた残渣を減
圧乾燥して化合物7の緑色金属光沢結晶を得た(1.2 g,
23.8%)。例1と同様にして化合物7 (200 mg, 0.40ミリ
モル) とNHS 60 mg(0.52ミリモル) とを反応させ、反応
物を単離精製して化合物(H) を得た(1.2 g, 23.8%)。
Compound 2 (3.2 g, 10.2 mmol) and compound 3 (2.8 g, 10.2 mmol) were dissolved in 60 ml of pyridine, heated to 110 ° C., and then 1,3,3-trimethoxypropene.
2.0 g (15.1 mmol) was added and heated for 1 hour. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and the obtained residue was dissolved in chloroform and washed with water. The chloroform solution was concentrated under reduced pressure,
The obtained residue was subjected to silica gel column chromatography (solvent: methanol / chloroform) for separation and purification. The eluent was concentrated to dryness under reduced pressure, and the obtained residue was dried under reduced pressure to obtain a green metallic luster crystal of compound 7 (1.2 g,
23.8%). Compound 7 (200 mg, 0.40 mmol) was reacted with NHS 60 mg (0.52 mmol) in the same manner as in Example 1, and the reaction product was isolated and purified to obtain compound (H) (1.2 g, 23.8%). .

【0044】例4:化合物(J) の製造Example 4: Preparation of compound (J)

【化13】 Embedded image

【0045】化合物8 (4.0 g, 19.1 ミリモル) をDMF
60 ml に溶解し、6-ブロモヘキサン酸エチル 13.0 g (5
8.3 ミリモル) を加え、窒素雰囲気下に80℃で一夜加熱
した。反応液を減圧下で濃縮し、残渣のオイルをエーテ
ル 50 mlで洗浄した。次いで、得られたオイルをメタノ
ール 100 ml に溶解し、水酸化ナトリウム 7.0 g (175
ミリモル) を水に溶解して加え、室温で5 時間攪拌して
加水分解した。メタノールを減圧下留去した後 1N 塩酸
で中和した。クロロホルムで洗浄して非水溶性のオイル
を除いた後、減圧下濃縮乾固した。残渣をエタノールに
溶解して濾過することにより無機塩を除き、その濾液を
減圧下濃縮乾固して減圧乾燥し化合物9の淡青色粉末を
得た(4.2 g, 67.9%)。
Compound 8 (4.0 g, 19.1 mmol) was added to DMF.
Dissolve in 60 ml, and add 13.0 g of ethyl 6-bromohexanoate (5
8.3 mmol) was added and the mixture was heated at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere overnight. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure, and the residual oil was washed with 50 ml of ether. Then, the obtained oil was dissolved in 100 ml of methanol and 7.0 g (175 g of sodium hydroxide) was added.
(Mmol) was dissolved in water and added, and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours for hydrolysis. Methanol was distilled off under reduced pressure and then neutralized with 1N hydrochloric acid. After washing with chloroform to remove the water-insoluble oil, the mixture was concentrated to dryness under reduced pressure. The residue was dissolved in ethanol and filtered to remove inorganic salts, and the filtrate was concentrated to dryness under reduced pressure and dried under reduced pressure to obtain a pale blue powder of compound 9 (4.2 g, 67.9%).

【0046】化合物8 (7.0 g, 19.1 ミリモル) をアセ
トニトリル 100 ml に溶解し、ヨードエタン 4.5 g (2
8.9ミリモル) を加え、一夜加熱還流した。反応液を減
圧下に濃縮し、残渣にエーテルを加えて化合物10の灰青
色結晶を得た(7.4 g, 84.8%)。グルタコンアルデヒドジ
アニル塩酸塩 6.0 g (24.2ミリモル) を無水酢酸 100 m
l に溶解し、撹袢下に化合物10 (7.4 g, 20.3 ミリモ
ル) を加えた。混合液を100 ℃に加熱して1時間反応さ
せた後、反応液を減圧下に濃縮し、残渣にエーテルを加
えて緑色結晶を得た。
Compound 8 (7.0 g, 19.1 mmol) was dissolved in 100 ml of acetonitrile to give 4.5 g (2 g of iodoethane).
8.9 mmol) was added and the mixture was heated under reflux overnight. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and ether was added to the residue to obtain gray-blue crystals of compound 10 (7.4 g, 84.8%). Glutaconaldehyde dianyl hydrochloride 6.0 g (24.2 mmol) was added to acetic anhydride 100 m.
Compound 10 (7.4 g, 20.3 mmol) was added under stirring. The mixture was heated to 100 ° C. and reacted for 1 hour, the reaction mixture was concentrated under reduced pressure, and ether was added to the residue to give green crystals.

【0047】上記の緑色結晶をピリジン 60 mlに溶解
し、化合物9 (5.6 g, 17.3 ミリモル) を加えて、60℃
で5 時間反応させた。反応液を減圧下に濃縮し、残渣を
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:メタノー
ル/クロロホルム) に付して分離精製した。溶離液を減
圧下で濃縮乾固し、得られた固体を減圧乾燥して化合物
12の緑色結晶を得た(3.8 g, 35.2%)。化合物12 (20 mg,
0.032ミリモル) とNHS4.9 mg (0.043 ミリモル) を無
水DMF 100 mlに溶解して 0℃に保ち、DCC 140 mg(0.68
ミリモル) を無水DMF 50 ml に溶解して加え、一夜反応
させた。反応液に塩化水素ガスを吹込み、エーテルを加
えて目的とする化合物(J) を得た(10.5 mg, 43.2%)。
The above green crystals were dissolved in 60 ml of pyridine, compound 9 (5.6 g, 17.3 mmol) was added, and the mixture was mixed at 60 ° C.
Reacted for 5 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was subjected to silica gel column chromatography (solvent: methanol / chloroform) for separation and purification. The eluent was concentrated to dryness under reduced pressure, and the obtained solid was dried under reduced pressure to give a compound.
12 green crystals were obtained (3.8 g, 35.2%). Compound 12 (20 mg,
0.032 mmol) and NHS 4.9 mg (0.043 mmol) were dissolved in 100 ml of anhydrous DMF and kept at 0 ° C.
(Mmol) was dissolved in 50 ml of anhydrous DMF and added, and the mixture was reacted overnight. Hydrogen chloride gas was blown into the reaction solution, and ether was added to obtain the target compound (J) (10.5 mg, 43.2%).

【0048】例5:化合物(K) 及び(L) の製造Example 5: Preparation of compounds (K) and (L)

【化14】 Embedded image

【0049】化合物8 (5 g, 23.9 mmol) /DMF 100 ml
に 6- ブロモヘキサン酸エチルエステル (6.32 ml, 35.
5 mmol) を加えて 80 ℃で 16 時間加熱した。反応液を
減圧下に濃縮し、残渣にエーテル 200 ml を加えて結晶
化した後、得られた結晶を濾過してエーテルで洗浄し、
減圧下で乾燥して化合物8´を得た。化合物8´に1M
水酸化ナトリウム水溶液/メタノール=1/1混合溶液
30 mlを加えて室温で2時間攪拌した。メタノールを減
圧留去し、水溶液を 4 M塩酸水溶液で中和したのち、ク
ロロホルムで3回洗浄した。水溶液を減圧下に濃縮し、
化合物9の赤色固体を得た。収量 5.75 g ( 収率 74.4
%)。
Compound 8 (5 g, 23.9 mmol) / DMF 100 ml
6-Bromohexanoic acid ethyl ester (6.32 ml, 35.
5 mmol) was added and the mixture was heated at 80 ° C. for 16 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure, 200 ml of ether was added to the residue for crystallization, and the obtained crystals were filtered and washed with ether,
Drying under reduced pressure gave compound 8 '. 1M for compound 8 '
Aqueous sodium hydroxide solution / methanol = 1/1 mixed solution
30 ml was added and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Methanol was distilled off under reduced pressure, the aqueous solution was neutralized with a 4 M aqueous hydrochloric acid solution, and then washed three times with chloroform. The aqueous solution was concentrated under reduced pressure,
A red solid of compound 9 was obtained. Yield 5.75 g (Yield 74.4
%).

【0050】化合物13 (5.0 g, 14.5 mmol) とグルタコ
ンアルデヒドジアニル塩酸塩 (4.23g, 14.5 mmol)を無
水酢酸 20 mlと酢酸 300 ml の混合溶液に懸濁し、還流
温度で5時間加熱した。赤色溶液を減圧濃縮し、得られ
た残渣に酢酸エチルと水の混合溶液 200 ml を加えて懸
濁させ、黒赤色固体を濾取した。水で洗浄した後、減圧
下に乾燥し、化合物14の黒赤色粉末を得た。収量 5.20
g ( 収率 66.1 %)。
Compound 13 (5.0 g, 14.5 mmol) and glutaconaldehyde dianyl hydrochloride (4.23 g, 14.5 mmol) were suspended in a mixed solution of 20 ml of acetic anhydride and 300 ml of acetic acid and heated at reflux temperature for 5 hours. . The red solution was concentrated under reduced pressure, 200 ml of a mixed solution of ethyl acetate and water was added to the obtained residue to suspend it, and a black red solid was collected by filtration. After washing with water, it was dried under reduced pressure to obtain a black-red powder of compound 14. Yield 5.20
g (yield 66.1%).

【0051】化合物14 (300 mg, 0.553 mmol) と化合物
9 (179 mg, 0.553 mmol) をピリジン 5 ml に溶解し、
50℃で1時間攪拌した。反応混合物を減圧下に濃縮し、
得られた残渣を水 10 mlに溶解して溶液の pH を3に合
わせた後、セファデックス LH20 カラム( 溶媒:メタノ
ール) で精製して、化合物15の黒緑色固体を得た。収量
105 mg ( 収率 25.9 %)。
Compound 14 (300 mg, 0.553 mmol) and compound 9 (179 mg, 0.553 mmol) were dissolved in 5 ml of pyridine,
The mixture was stirred at 50 ° C for 1 hour. The reaction mixture is concentrated under reduced pressure,
The obtained residue was dissolved in 10 ml of water to adjust the pH of the solution to 3, and then purified by a Sephadex LH20 column (solvent: methanol) to obtain Compound 15 as a black-green solid. yield
105 mg (yield 25.9%).

【0052】化合物15 (106 mg, 0.145 mmol)/50 v/v %
THF水溶液 3 ml に N- ヒドロキシ無水こはく酸スルホ
ン酸ナトリウム (65.2 mg, 0.287 mmol)と N,N'-ジシク
ロヘキシルカルボジイミド(129 mg, 0.596 mmol)を加え
て4℃で一晩反応させた後に濾過し、濾液を 20 ℃以下
で減圧下濃縮した。残渣に酢酸エチル 10 mlを加え、生
じた結晶を更にエーテルで3回洗浄し、化合物(K) の黒
緑色固体を得た(110 mg, 80.7%) 。MS (FAB) m/e =906
(M- ) ;蛍光スペクトル :λex=768 nm,λem=807 nm (H
2O)
Compound 15 (106 mg, 0.145 mmol) / 50 v / v%
Sodium N-hydroxysuccinate sulfonate (65.2 mg, 0.287 mmol) and N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (129 mg, 0.596 mmol) were added to 3 ml of an aqueous THF solution, and the mixture was reacted overnight at 4 ° C and then filtered. The filtrate was concentrated under reduced pressure at 20 ° C or lower. Ethyl acetate (10 ml) was added to the residue, and the generated crystals were washed with ether three times to give a black green solid of compound (K) (110 mg, 80.7%). MS (FAB) m / e = 906
(M -); fluorescence spectra: λ ex = 768 nm, λ em = 807 nm (H
2 O)

【0053】上記の化合物(K) 100 mg (0.11 mmol)をメ
タノール 2 ml に溶かし、ヨウ化ナトリウム 1 g (6.7
mmol) のメタノール 5 ml 溶液を加えた。メタノールを
1/2に減圧濃縮し 4℃で一夜冷却させた後、析出結晶を
濾取した。得られた緑色結晶を減圧デシケーターで乾燥
して化合物(L) 85 mg を得た( 収率 72%) 。ヨウ化ナト
リウムの塩形成前(分子内対イオン型) の化合物(K) 及
び塩形成後の化合物(L) の水溶性および赤外線吸収スペ
クトルデータ(IR)を測定した。また、ヨウ素含量をシェ
ーニガー法より求めた。
100 mg (0.11 mmol) of the above compound (K) was dissolved in 2 ml of methanol, and 1 g of sodium iodide (6.7
(5 mmol) methanol solution in 5 ml was added. Methanol
After concentrating to 1/2 under reduced pressure and cooling at 4 ° C. overnight, the precipitated crystals were collected by filtration. The obtained green crystals were dried with a vacuum desiccator to obtain 85 mg of compound (L) (yield 72%). The water solubility and infrared absorption spectrum data (IR) of the compound (K) before the salt formation of sodium iodide (intramolecular counter ion type) and the compound (L) after the salt formation were measured. Further, the iodine content was determined by the Schöniger method.

【0054】ヨウ化ナトリウムを塩として取り込んだ化
合物(L) と原料として用いた対イオン型の化合物(K) と
では赤外吸収スペクトルが変化しており、分子内対イオ
ン型化合物において観測された 2360 及び 1740 cm-1
吸収が化合物(L) では消失していた(図5参照: a) 化
合物(L):塩形成後、 b) は化合物(K):分子内対イオン
型、すなわち塩形成前のものを示す) 。これらの結果か
ら、分子内対イオンを形成している場合とヨウ化ナトリ
ウムの塩を形成した場合とでは、結晶構造が変化してい
ることが明らかである。
Infrared absorption spectra of the compound (L) incorporating sodium iodide as a salt and the counterion type compound (K) used as a raw material changed, which was observed in the intramolecular counterion type compound. Absorption at 2360 and 1740 cm -1 was abolished in compound (L) (see Fig. 5: a) compound (L): after salt formation, b) is compound (K): intramolecular counterion type, ie salt (Before formation). From these results, it is clear that the crystal structure is changed between the case where the intramolecular counterion is formed and the case where the salt of sodium iodide is formed.

【0055】例6:化合物(Q) 及び(R) の合成 例5の方法に準じてインドシアニングリーン-N- ブタン
酸スルホコハク酸イミドエステルを製造した。この化合
物 150 mg(0.17 mmol)をメタノール 3 ml に溶かし、ヨ
ウ化ナトリウム 1.5 g (10 mmol)のメタノール 8 ml 溶
液を加えた。メタノールを1/2 に減圧濃縮し 4℃で一夜
冷却させた後、析出結晶を濾取した。得られた緑色結晶
を減圧デシケーターで乾燥して化合物(Q) 117 mgを得た
(66%) 。ヨウ化ナトリウムの塩形成前後での水溶性デー
タおよび赤外線吸収スペクトルデータ(IR)を測定した。
また、ヨウ素含量をシェーニガー法より求めた。
Example 6: Synthesis of compounds (Q) and (R) According to the method of Example 5, indocyanine green-N-butanoic acid sulfosuccinimide ester was produced. 150 mg (0.17 mmol) of this compound was dissolved in 3 ml of methanol, and a solution of 1.5 g (10 mmol) of sodium iodide in 8 ml of methanol was added. Methanol was concentrated to 1/2 under reduced pressure, cooled at 4 ° C. overnight, and the precipitated crystals were collected by filtration. The obtained green crystals were dried with a vacuum desiccator to obtain 117 mg of compound (Q).
(66%). Water solubility data and infrared absorption spectrum data (IR) before and after sodium iodide salt formation were measured.
Further, the iodine content was determined by the Schöniger method.

【0056】同様に、インドシアニングリーン-N- ヘキ
サン酸スルホコハク酸イミドエステル 100 mg(0.11 mmo
l)をメタノール 2 ml に溶かし、過塩素酸ナトリウム
0.3 g(2.5 mmol) のメタノール 20 ml 溶液を加えた。
メタノールを1/4 に減圧濃縮し 4℃で一夜冷却させた
後、析出結晶を濾取した。得られた緑色結晶を減圧デシ
ケーターで乾燥して化合物(R) 23 mg を得た( 収率 21
%) 。過塩素酸ナトリウムの塩形成前後での水溶性デー
タおよび IR を測定した。
Similarly, indocyanine green-N-hexanoic acid sulfosuccinimide ester 100 mg (0.11 mmo
l) in 2 ml of methanol and add sodium perchlorate.
A solution of 0.3 g (2.5 mmol) in 20 ml of methanol was added.
Methanol was concentrated to 1/4 under reduced pressure, cooled at 4 ° C. overnight, and the precipitated crystals were collected by filtration. The obtained green crystals were dried with a vacuum desiccator to obtain 23 mg of compound (R) (yield 21
%). The water solubility data and IR before and after salt formation of sodium perchlorate were measured.

【0057】[0057]

【表1】 ─────────────────────── 実施例 No. 分子内対イオン型 複塩形成後 ─────────────────────── 例5 化合物(K) 化合物(L) 水溶性: 1 mg/10 ml 以上 1 mg/0.8 ml IR (cm-1): 2360, 1740 左記吸収が消失 I 含量: − 12.3% 例6 原料化合物 化合物(Q) 水溶性: 1 mg/10 ml 以上 1 mg/0.9 ml IR (cm-1): 2370, 1790 左記吸収が消失 I 含量: − 13.5% 例6 原料化合物 化合物(R) 水溶性: 1 mg/10 ml 以上 1 mg/5 ml IR (cm-1): 2520 左記吸収が消失 ───────────────────────[Table 1] ─────────────────────── Example No. Intramolecular counterion type After double salt formation ─────────── ───────────── Example 5 Compound (K) Compound (L) Water solubility: 1 mg / 10 ml or more 1 mg / 0.8 ml IR (cm -1 ): 2360, 1740 Disappearing I content: -12.3% Example 6 Raw material Compound (Q) Water solubility: 1 mg / 10 ml or more 1 mg / 0.9 ml IR (cm -1 ): 2370, 1790 Absorption disappeared I content: -13.5% Example 6 Raw material Compound (R) Water solubility: 1 mg / 10 ml or more 1 mg / 5 ml IR (cm -1 ): 2520 Absorption disappeared ────────────────── ──────

【0058】例7:化合物(I) の合成Example 7: Synthesis of compound (I)

【化15】 Embedded image

【0059】化合物16 (5.0 g, 15.1 mmol) とグルタコ
ンアルデヒドジアニル塩酸塩 (4.40g, 15.1 mmol)を無
水酢酸 20 mlと酢酸 300 ml の混合溶液に懸濁し、還流
温度で5時間加熱した。赤色溶液を減圧濃縮し、得られ
た残渣に酢酸エチルと水の混合溶液 200 ml を加えて懸
濁させ、黒赤色固体を濾取した。水で洗浄した後、減圧
下に乾燥し、化合物17の黒赤色粉末を得た。収量 5.33
g ( 収率 65.2 %)。
Compound 16 (5.0 g, 15.1 mmol) and glutaconaldehyde dianyl hydrochloride (4.40 g, 15.1 mmol) were suspended in a mixed solution of 20 ml of acetic anhydride and 300 ml of acetic acid and heated at reflux temperature for 5 hours. . The red solution was concentrated under reduced pressure, 200 ml of a mixed solution of ethyl acetate and water was added to the obtained residue to suspend it, and a black red solid was collected by filtration. After washing with water, it was dried under reduced pressure to obtain a black-red powder of compound 17. Yield 5.33
g (yield 65.2%).

【0060】化合物17 (167 mg, 0.308 mmol) と上記例
6で得た化合物9 (100 mg, 0.309mmol) をピリジン 3
ml に溶解し、50℃で1時間攪拌した。反応混合物を減
圧下に濃縮し、得られた残渣を水 10 mlに溶解して溶液
の pH を3に合わせた後、セファデックス LH20 カラム
( 溶媒:メタノール) で精製して、化合物18の黒緑色固
体を得た。収量 51 mg( 収率 23.1 %)。
Compound 17 (167 mg, 0.308 mmol) and compound 9 (100 mg, 0.309 mmol) obtained in Example 6 above were treated with pyridine 3
It was dissolved in ml and stirred at 50 ° C. for 1 hour. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure, the resulting residue was dissolved in 10 ml of water to adjust the pH of the solution to 3, and then the Sephadex LH20 column was used.
Purification with (solvent: methanol) gave a black-green solid of compound 18. Yield 51 mg (yield 23.1%).

【0061】化合物18(30 mg, 41.8μmol)/ 50 v/v %
THF 水溶液 1 ml に N- ヒドロキシ無水こはく酸スルホ
ン酸ナトリウム (16.8 mg, 77.4 μmol)と N,N'-ジシク
ロヘキシルカルボジイミド(25.8 mg, 0.125 mmol) を加
えて4℃で一晩反応させた後に濾過し、濾液を 20 ℃以
下で減圧下濃縮した。残渣に酢酸エチル 10 mlを加え、
生じた結晶を更にエーテルで3回洗浄し、化合物19の黒
緑色固体を得た。収量34 mg( 収率 88.8 %)。MS (FAB)
m/e = 892(M- ) ;蛍光スペクトル :λex=771nm,λem=8
22 nm ( 水)
Compound 18 (30 mg, 41.8 μmol) / 50 v / v%
Sodium N-hydroxysuccinate sulfonate (16.8 mg, 77.4 μmol) and N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (25.8 mg, 0.125 mmol) were added to 1 ml of an aqueous THF solution, and the mixture was reacted overnight at 4 ° C and then filtered. The filtrate was concentrated under reduced pressure at 20 ° C or lower. Add 10 ml of ethyl acetate to the residue,
The generated crystals were further washed with ether 3 times to obtain a black green solid of compound 19. Yield 34 mg (yield 88.8%). MS (FAB)
m / e = 892 (M - ); fluorescence spectra: λ ex = 771nm, λ em = 8
22 nm (water)

【0062】上記の化合物19を、例6の方法に従ってヨ
ウ化ナトリウムのメタノール溶液で処理して化合物(I)
を得た。化合物19の赤外線吸収スペクトルと化合物(I)
の赤外線吸収スペクトルを比較したところ、化合物19に
おいて観測された 2360 及び1740 cm-1の吸収が化合物
(I) においては観測されなかった。
Compound 19 above was treated with a solution of sodium iodide in methanol according to the method of Example 6 to give compound (I)
I got Infrared absorption spectrum of compound 19 and compound (I)
Comparing the infrared absorption spectra of the compounds, the absorptions at 2360 and 1740 cm -1 observed in compound 19 were
It was not observed in (I).

【0063】例8:化合物(A) を用いたタンパクの標識
及び蛍光検出 牛血清アルブミン(BSA) 3.0 mgをpH 8.5の 0.1 M炭酸緩
衝液 5.0 ml に溶かし、50ミリモルの化合物(A) の DMS
O 溶液 5 ml を加え、37℃で1時間放置した。HPLC(ゲ
ルカラム、蛍光検出:励起波長 550nm、検出波長 569n
m)を用いてこの溶液を測定したところ、化合物(A) の
ピーク以外に標識BSA のピークが認められた。図2は化
合物(A) をpH 7.4のPBS に溶かした溶液の蛍光スペクト
ルを示し、図3は化合物(A) を用いて標識されたBSA を
pH 7.4の PBSに溶かした溶液の蛍光スペクトルを示す。
さらに、BSA の量を変えて標識して同様の測定を行った
ところ、図4に示すように蛍光強度とBSA 量との間に良
好な比例関係が認められ、BSA にして約 0.1フェムトモ
ルの検出限界であることが分かった。このときのシグナ
ル/ノイズ比は3 であった。
Example 8: Labeling of protein with compound (A) and fluorescence detection 3.0 mg of bovine serum albumin (BSA) was dissolved in 5.0 ml of 0.1 M carbonate buffer of pH 8.5 to obtain 50 mM DMS of compound (A).
5 ml of O 2 solution was added and left at 37 ° C. for 1 hour. HPLC (gel column, fluorescence detection: excitation wavelength 550 nm, detection wavelength 569n
When this solution was measured using m), a peak of labeled BSA was observed in addition to the peak of compound (A). Fig. 2 shows the fluorescence spectrum of a solution prepared by dissolving the compound (A) in PBS at pH 7.4, and Fig. 3 shows the BSA labeled with the compound (A).
The fluorescence spectrum of the solution melt | dissolved in PBS of pH 7.4 is shown.
Furthermore, when the same measurement was carried out by labeling with different amounts of BSA, a good proportional relationship was observed between the fluorescence intensity and the amount of BSA as shown in Fig. 4, and detection of about 0.1 femtomolar was detected for BSA. Turned out to be the limit. The signal / noise ratio at this time was 3.

【0064】例9:本発明の化合物による抗体の標識 化合物(L) 1 mgを水 0.94 mlに溶解して 1 mM 溶液とし
た。ヒト IgG 1 mg をpH 8.5 の50 mM 炭酸ナトリウム
バッファー 1 ml に溶解し、この溶液に化合物(L) を含
む上記の溶液 0.2 ml を加えて 30 ℃で1時間反応させ
た。反応液をセファデックス G-25 カラムに付して標識
化されたヒトIgG を分離した。分離用のバッファーとし
ては 50 mMリン酸バッファー(pH 7.4)を用いた。未反応
の化合物(L) はセファデックス・ゲルの上端に残り、標
識化IgG との分離は良好であった。得られた標識化IgG
を凍結乾燥して-20 ℃で冷凍保存した。この標識化IgG
1mgをとり100 mlの50 mM リン酸バッファー(pH 7.4)に
溶解して蛍光スペクトルを測定した結果を図6に示す。
Example 9: Labeling of antibody with the compound of the present invention 1 mg of the compound (L) was dissolved in 0.94 ml of water to give a 1 mM solution. 1 mg of human IgG was dissolved in 1 ml of 50 mM sodium carbonate buffer having a pH of 8.5, 0.2 ml of the above solution containing the compound (L) was added to this solution, and the mixture was reacted at 30 ° C. for 1 hour. The reaction solution was applied to a Sephadex G-25 column to separate labeled human IgG. As a separation buffer, 50 mM phosphate buffer (pH 7.4) was used. The unreacted compound (L) remained on the upper end of the Sephadex gel, and the separation from the labeled IgG was good. Obtained labeled IgG
Was freeze-dried and stored frozen at -20 ° C. This labeled IgG
Fig. 6 shows the result of measuring 1 mg of the fluorescent substance by dissolving it in 100 ml of 50 mM phosphate buffer (pH 7.4).

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明の化合物は、高い蛍光量子収率を
有するので高蛍光性であり、水溶性が高いという特徴を
有している。また、本発明の化合物は官能基選択的に被
標識化合物を標識できるという特徴がある。さらに、分
子内に標識基を1個のみ有するので、被標識化合物を架
橋せず、標識後にも被標識化合物の特性をそのまま維持
できるという特徴がある。従って、本発明の化合物を用
いると、タンパクなどの生体高分子の立体構造や生理活
性を保持したまま蛍光標識することができ、標的分子に
インドシアニンの分光学的性質を付加させることができ
る。
Industrial Applicability The compound of the present invention has a high fluorescence quantum yield, and thus is highly fluorescent and highly water-soluble. Further, the compound of the present invention is characterized in that the compound to be labeled can be labeled with a functional group selectively. Furthermore, since it has only one labeling group in the molecule, it does not crosslink the compound to be labeled, and the characteristic of the compound to be labeled can be maintained as it is even after labeling. Therefore, when the compound of the present invention is used, fluorescent labeling can be carried out while retaining the three-dimensional structure and physiological activity of biopolymer such as protein, and the spectroscopic property of indocyanine can be added to the target molecule.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の化合物(A) をpH 7.4のPBS (NaCl:
8.0g, KCl: 0.2g, Na2HPO4: 11.5g, KH2PO4: 0.2g/水
1000 ml) に溶かした溶液の吸収スペクトルを示す図で
ある。
FIG. 1 was prepared by adding the compound (A) of the present invention to PBS (NaCl:
8.0g, KCl: 0.2g, Na 2 HPO 4 : 11.5g, KH 2 PO 4 : 0.2g / water
It is a figure which shows the absorption spectrum of the solution melt | dissolved in 1000 ml.

【図2】 本発明の化合物(A) をpH 7.4のPBS に溶かし
た溶液の蛍光スペクトルを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a fluorescence spectrum of a solution prepared by dissolving the compound (A) of the present invention in PBS having a pH of 7.4.

【図3】 本発明の化合物(A) を用いて標識されたBSA
をpH 7.4の PBSに溶かした溶液の蛍光スペクトルを示す
図である。
FIG. 3 BSA labeled with the compound (A) of the present invention
FIG. 3 is a diagram showing a fluorescence spectrum of a solution in which is dissolved in PBS of pH 7.4.

【図4】 本発明の化合物(A) を用いて標識した標識化
BSA の蛍光強度と反応に供したBSA 量との間の相関関係
を示す図である。
FIG. 4 Labeling using the compound (A) of the present invention
It is a figure which shows the correlation between the fluorescence intensity of BSA, and the amount of BSA used for reaction.

【図5】 ヨウ化ナトリウムを塩として取り込んだ化合
物(L) と分子内対イオン型の化合物(K) の赤外線吸収ス
ペクトルを示す図である。図中、 a) は化合物(L) の赤
外線吸収スペクトルを示し、b)は化合物(K) の赤外線吸
収スペクトルを示す。
FIG. 5 is a diagram showing infrared absorption spectra of a compound (L) incorporating sodium iodide as a salt and an intramolecular counterion type compound (K). In the figure, a) shows the infrared absorption spectrum of the compound (L), and b) shows the infrared absorption spectrum of the compound (K).

【図6】 本発明の化合物(L) を用いて標識されたヒト
IgGの蛍光スペクトルを示す図である。
FIG. 6 Human labeled with the compound (L) of the present invention
It is a figure which shows the fluorescence spectrum of IgG.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 21/78 G01N 21/78 C //(C07D 403/14 207:404 209:60) (C07D 403/14 207:444 209:60) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G01N 21/78 G01N 21/78 C // (C07D 403/14 207: 404 209: 60) (C07D 403/14 207: 444 209: 60)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の式: 【化1】 (式中、A1及びA2はそれぞれ独立にベンゼン環又はナフ
タレン環を示し、R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子、
アルキル基、アリール基、遊離若しくは解離したスルホ
ン酸基、又はアルコキシ基を示し、R3はアルキル基、遊
離若しくは解離したスルホン酸アルキル基、又はアミノ
アルキル基若しくはアンモニオアルキル基を示し、n は
1 〜3 の整数を示し、X - は必要に応じてアニオン種を
示し、Z は以下の式: 【化2】 からなる群から選ばれる基であり、M + はアルカリ金属
イオンであり、W 及びYはそれぞれ独立に炭素数が1 〜1
0のアルキレン基を示すか、あるいはW 及びY は酸素原
子、窒素原子、及び硫黄原子からなる群から選ばれる1
種以上の原子を含む炭素数が1 〜10のアルキレン基を示
す)で示される化合物。
1. The following formula: (In the formula, A 1 and A 2 each independently represent a benzene ring or a naphthalene ring, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom,
An alkyl group, an aryl group, a free or dissociated sulfonic acid group, or an alkoxy group, R 3 represents an alkyl group, a free or dissociated sulfonic acid alkyl group, or an aminoalkyl group or an ammonioalkyl group, and n is
Represents an integer of 1 to 3, X represents an anion species as necessary, and Z represents the following formula: Is a group selected from the group consisting of, M + is an alkali metal ion, W and Y each independently have 1 to 1 carbon atoms.
Represents an alkylene group of 0, or W and Y are 1 selected from the group consisting of oxygen atom, nitrogen atom, and sulfur atom.
A compound having 1 or more atoms and having 1 to 10 carbon atoms).
【請求項2】 A1及びA2がともにナフタレン環であり、
R1及びR2がともに水素原子であり、R3が解離した炭素数
2〜5 の直鎖スルホン酸アルキル基であり、n が3 であ
り、Y が炭素数 2〜5 の直鎖アルキレン基であり、Z が
スクシンイミドオキシ基又はアルカリ金属スルホスクシ
ンイミドオキシ基である請求項1に記載の化合物。
2. A 1 and A 2 are both naphthalene rings,
R 1 and R 2 are both hydrogen atoms, and R 3 is the number of carbon atoms dissociated
A linear alkyl sulfonate group of 2 to 5, n is 3, Y is a linear alkylene group of 2 to 5 carbon atoms, and Z is a succinimidooxy group or an alkali metal sulfosuccinimidooxy group. The compound according to 1.
【請求項3】 X - がヨウ素イオンであり、R3がナトリ
ウムイオンと塩を形成した炭素数 2〜5 の直鎖スルホン
酸アルキル基である請求項1又は2に記載の化合物。
3. The compound according to claim 1, wherein X is an iodine ion, and R 3 is a linear alkyl sulfonate group having 2 to 5 carbon atoms which forms a salt with a sodium ion.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
の化合物からなる蛍光標識用試薬。
4. A fluorescent labeling reagent comprising the compound according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 アミノ基、水酸基、カルボニル基、及
び、スルフヒドリル基からなる群から選ばれる1個以上
の官能基を含む化合物の蛍光標識に用いる請求項4に記
載の試薬。
5. The reagent according to claim 4, which is used for fluorescent labeling of a compound having one or more functional groups selected from the group consisting of an amino group, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a sulfhydryl group.
【請求項6】 官能基を含む該化合物が生体高分子であ
る請求項5に記載の試薬。
6. The reagent according to claim 5, wherein the compound having a functional group is a biopolymer.
【請求項7】 生体高分子がタンパク、糖タンパク、脂
質、リン脂質、多糖類、及び核酸からなる群から選ばれ
る請求項6に記載の試薬。
7. The reagent according to claim 6, wherein the biopolymer is selected from the group consisting of proteins, glycoproteins, lipids, phospholipids, polysaccharides, and nucleic acids.
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