JPH093343A - 新規なオキサジン染料およびその染料の蛍光マーカーとしての使用 - Google Patents
新規なオキサジン染料およびその染料の蛍光マーカーとしての使用Info
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- JPH093343A JPH093343A JP8147691A JP14769196A JPH093343A JP H093343 A JPH093343 A JP H093343A JP 8147691 A JP8147691 A JP 8147691A JP 14769196 A JP14769196 A JP 14769196A JP H093343 A JPH093343 A JP H093343A
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Abstract
高い収量を有し、645〜700 nmの範囲で吸収を示し、非
特異的結合は非常に低いので、イムノアッセイやDNA
分析における、蛍光マーカーとして有用である。
Description
である新規なオキサジン染料および複合体中における蛍
光マーカーとしてのそれらの使用に関する。
な反応の終了後に分析物の定量を可能とする免疫学的ア
ッセイやDNA分析を実施するために必要である。特
に、蛍光測定マーカーはそれらの高い感度のために、最
近重要性が増してきた。例えば、抗体またはヌクレオチ
ドを蛍光染料で標識することにより直接的な定量ができ
る。
C(フルオレセインイソシアネート)、FLUOS(フ
ルオレセインN-ヒドロキシスクシンイミドエステ
ル)、レゾルフィン(resorufin) およびローダミン標識
物があるが、それらを励起するにはアルゴンレーザーな
どの比較的複雑な光源を必要とする。小型化システムを
作るのに非常に優れていることに加えて、630〜780 nm
の発光範囲を有する安価なレーザーダイオードの急速な
発展により、これらの波長範囲で吸収する染料を得るこ
とが望ましい。
ダミン染料がEP-A-0 543 333に記載されている。それら
の吸光度は主に660 nmまでの範囲にある。WO 88/047 77
にはフタロシアニン染料が記載されているが、これら染
料は2以上の官能基を持つために、例えば抗体と結合す
るときに架橋が生じ、非常に精製に時間のかかる生成混
合物が得られる。
してUS-P-5,149,807に記載されている。しかし、それら
は官能基を持たないために、タンパク質、ハプテンおよ
び核酸などの生物学的分子に対する特異的なカップリン
グには適さず、そうした適用は言及されていない。アミ
ン置換基が非環形成アルキル基により置換されているだ
けのDojindo社の三環式活性化オキサジン化合物が知ら
れている。その対応する複合体は非常に収量が低い。
学的分子へのカップリングに適し、かつ収量が高く、64
5〜700 nmの吸収範囲で吸収し、そして生物学的化合物
または固相に対する非特異的結合が可能なかぎり低い染
料を提供することにある。
範囲により特徴付けられる本発明により達成される。本
発明は以下の一般式(I):
は水素、アルキル、アルコキシ、ヒドロキシ、ハロゲ
ン、カルボキシル、スルホニルまたはアミノを表し;R
2、R3は水素、アルキル、アルコキシ、ポリオキシヒド
ロカルビル単位、フェニル、フェニルアルキルを表し、
これらはヒドロキシ、ハロゲン、スルホニル、カルボキ
シ、アミノ、アルコキシカルボニルにより置換されても
よく; R2はR1とともにまたはR3はR4とともに飽和
または不飽和のC2またはC3架橋を形成していてもよ
く、またはR2はR3とともに飽和または不飽和のC4ま
たはC5架橋を形成していてもよく;R8、R9は水素、
アルキル、アルコキシ、ポリオキシヒドロカルビル単
位、フェニル、フェニルアルキルを表し、これらはヒド
ロキシ、ハロゲン、スルホニル、カルボキシ、アミノ、
アルコキシカルボニルにより置換されていてもよく;R
8はR7とともにまたはR9はR10とともに飽和または不
飽和のC2またはC3架橋を形成していてもよく、また
はR8はR9とともに飽和または不飽和のC4またはC5
架橋を形成していてもよく;R2、R3、R8、R9残基の
少なくとも1つは、カップリングの可能な活性化基また
はカップリングするように活性化可能な基により置換さ
れている非架橋形成残基を表し;そしてR2、R3、
R8、R9残基の少なくとも1つは、アルキルにより任意
に置換されてもよい架橋形成残基を表す。)で示される
カップリング可能な官能性オキサジン誘導体に関する。
とともに飽和または不飽和のC3架橋を形成する場合が
好ましい。R3がR4とともにおよび/またはR7がR8と
ともにC3架橋を形成すると同時に、R2および/また
はR9が非架橋形成置換基、好ましくはアルキルを表
し、そして少なくとも1つの非架橋形成置換基が、カッ
プリングの可能な活性化基または活性化の可能な基によ
り置換されている場合が特に好ましい。
語は、本発明の意義の範囲内においてはO架橋により結
合しているポリマーまたはオリゴマーの有機残基として
理解される。特に、この用語はポリエーテル、ポリオー
ル、可溶性炭水化物、それらの誘導体または水溶性ポリ
マーと理解される。全化合物の分子量が800〜1200、好
ましくは約1000となるような大きさのポリエチレンオキ
シ基が特に好ましい。前記ポリエチレンオキシ基はその
溶解度を向上させ、化合物のタンパク質に対する非特異
的結合を減少させ、二量体化を妨げる。
は1〜7炭素原子を有し、枝分れしていても直鎖でもよ
く、特に好ましくは1〜4炭素原子を有し、例えば特に
メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イ
ソブチルまたはtert- ブチルである。好ましくは1〜3
炭素原子をアルキル基に有するフェニルアルキル基は特
にフェネチル基またはベンジル基である。
素と理解され、好ましくは塩素と理解される。アルコキ
シカルボニル基中のアルコキシ基は1〜10炭素原子、
好ましくは1〜4炭素原子、特に好ましくは1または2
炭素原子を有する。式Iの本発明による化合物におい
て、R2、R3、R8、R9残基の少なくとも1つは、カッ
プリングの可能な活性化基またはカップリングのために
活性化可能な基により置換されている非架橋形成残基と
して存在するのが好ましい。そのような活性化基は特に
活性化可能なカルボン酸基またはスルホン酸基から得ら
れ、例えば酸エステル、酸無水物、酸ハロゲン化物、好
ましくは臭化物、特に塩化物またはN-ヒドロキシスク
シンイミドエステルである。DADOO等のリンカー化合物
を活性化基と非架橋形成残基との間に挿入してもよい。
ついて数例示す。さらに別のそうした基は複合体の合成
化学から当業者には公知である。
性のあるアニオンはいずれも対イオンとして用いること
ができる; 過塩素酸塩が好ましく用いられ、またはこ
の対イオンは残基の1つのカルボキシルまたはスルホン
基から得られる。残基の選択と組合せに加えて、適当な
対イオンの選択により、所望の親油性の程度を、意図す
る応用目的に応じて最適化することができる。
しい置換基の例には、水素、メチル、カルボキシメチ
ル、エチル、カルボキシエチル、3-スルホプロピル、
4-スルホブチル、3-カルボキシプロピル、4-カルボ
キシブチル、3-メトキシカルボニルプロピル、3-エト
キシカルボニルプロピル、メトキシエトキシエチル、ヒ
ドロキシエトキシエチル、ベンジルがある。
R3残基がR8 とR9とは異なり、例えば3-カルボキシ
プロピルまたは4-カルボキシブチル基(R2または/お
よびR3)および3-スルホプロピルまたは4-スルホブ
チル基(R8および/またはR 9)を示している非対称置
換生成物を用いるのが都合がよい。式Iの化合物の特に
好ましい残基は、R1、R4、R5、R6および/またはR
10が水素であり;R3はR4とともにおよび/またはR8
はR7とともに(CH2)3、
10とともに(CH2)3であり;R2、R3、R8、R9は−
CH2−CH3、−CH2−CH2−CH2−COOHであ
り; そしてR2はR3とともにまたはR8はR9とともに
(CH2)4である。
光染料がカップリングした生物学的に活性な物質(複合
体)にも関する。
は上記の意味を有し;R2’、R3’は水素、アルキル、
アルコキシ、ポリオキシヒドロカルビル単位、フェニ
ル、フェニルアルキルを表し、これらはヒドロキシ、ス
ルホニル、カルボキシ、アミノ、アルコキシカルボニル
により置換されていてもよく; R2’はR1とともにま
たはR3’はR4とともに飽和または不飽和のC4または
C5架橋を形成していてもよく;R8’、R9’は水素、
アルキル、アルコキシ、ポリオキシヒドロカルビル単
位、フェニル、フェニルアルキルを表し、これらはヒド
ロキシ、スルホニル、カルボキシ、アミノ、アルコキシ
カルボニルにより置換されていてもよく; R2 ’はR
1とともにまたはR3’はR4とともに飽和または不飽和
のC4またはC5架橋を形成していてもよく;R2’、
R3’、R8’またはR9’残基の少なくとも1つは、生
物学的活性物質にカップリングされた非架橋形成残基を
表し; R2’、R3’、R8 ’およびR 9’残基の少な
くとも1つは、アルキルにより任意に置換されていても
よい非架橋形成残基を表す。) 生物学的活性物質は、特にハプテン、抗原、抗体または
その断片、タンパク質またはモノヌクレオチドもしくは
ポリヌクレオチド(PNA、RNAまたはDNA分子)
であると理解される。
ノール類を式IVのニトロソアミノフェノール類と縮合さ
せることにより得ることができる。
よりカップリングの可能な基を形成し、これを生物学的
活性分子の反応性基にカップリングさせて式IIの複合体
を形成する。このプロセスにおいて、活性化基と生物学
的活性分子との間にリンカーを導入することもできる。
本発明による化合物は、それらの分光的性質(645〜700
nm範囲の吸収極大)により、カップリングの可能な吸
収染料、特にハプテン/および抗体−タンパク質複合体
での適用のため、ポリヌクレオチド標識のため、そして
ラテックス(蛍光ラテックス)の染色のための蛍光染料
に非常によく適する新規な化合物を提供する。その収量
は高く、エタノール溶液中で40〜70%である。
クレオチド複合体での適用のために、染料が易水溶性で
ある場合が有利である。この適用のために、R2、R3、
R8、R9ができるだけ親水性である一般式Iの化合物を
用いることが好ましい。これらの化合物は、例えばカル
ボキシル基ならびにスルホン酸基を含有する非対称置換
生成物であるのが好まい。複合体に対するカップリング
は、R2、R3、R8、またはR9残基のこれらの活性化置
換基の1つ、特にヒドロキシスクシンイミド基を介して
達成される。
フィリン、ジゴキシン、T3、T4)またはタンパク質
(例えば抗体)との複合体が、例えば診断システム、特
に蛍光イムノアッセイにおける使用に適する。本発明の
さらに別の主題は第一免疫学的結合性物質の測定方法で
あり、該方法は、本発明の化合物の複合体を、第一物質
と同一でも異なってもよい第二免疫学的結合性物質とと
もに用い、第一物質に特異的な免疫学的結合反応により
引き起された本発明の化合物の吸光度または蛍光もしく
は蛍光偏光の変化を、試料中に含まれる測定すべき物質
の量の尺度として測定することを特徴とする。
合体のイムノアッセイのための使用である。カップリン
グの可能な式Iの本発明の化合物はモノヌクレオチドも
しくはポリヌクレオチドまたはPNAとの複合体の製造
にも適する。したがって、本発明はこれらの複合体のD
NA分析のための使用にも関する。
テトラヒドロキノール-1-イル)酪酸エチルエステルと
0.5 g(2.4 mmol)のN-エチル-7-ヒドロキシ-6-ニ
トロソ-1,2,3,4-テトラヒドロキノリンを、2 mlの
2.5 M塩酸の添加後、12 mlエタノール中で還流しながら
2時間煮沸した。この溶液をロータリーエバポレーター
を用いて蒸発乾涸した。残留物をエタノールに吸収さ
せ、酸化アルミニウムによるクロマトグラフィーで前精
製した。このようにして得られた目的とする染料のエチ
ルエステルはエタノール中で653 nmに吸収極大を有して
いた。
0 mlの水および1 mlの2.5 M塩酸の混合物中で還流しな
がら30分間煮沸した。精製のために、この染料をシリカ
ゲルによるクロマトグラフィー(移動相:最初にアセト
ン/クロロホルム(3:1)、次にアセトン、最後にエ
タノール)にかけた。0.5 gのIが得られた。
イミドエステルと19 mgのジシクロへキシルカルボジイ
ミドとともに20 mlのアセトニトリルに溶解した。4時
間室温で撹拌し、生成混合物をロータリーエバポレータ
ーで処理した。その生成物を逆相シリカゲルにより精製
した。
−ジアミノジオキソオクタン複合物III(Dig-CME-DADO
O) ハプテン−蛍光複合体を、11 mgのIと17.5 mgのDig-DA
DOOとをアセトニトリル中、室温で18時間反応させるこ
とにより得た。この混合物をロータリーエバポレーター
で処理し、次にシリカゲル(溶離剤クロロホルム−メタ
ノール−酢酸 3: 1 : 0 : 1)で精製した。 収量: 4 mg 分析: MSが一致
水素ナトリウム緩衝液(pH 8)に溶解した。500 μl の
DMSOに溶解した10倍モル過剰のIIの溶液をこれに加え
た。その反応溶液を1時間室温で振盪した。その複合体
をセファデックスG50カラム(移動相=緩衝液)により
精製し、3回水に対して透析し、凍結乾燥した。
ソールおよび33 mmolの6-ニトロソ-3-アミノ-フェノ
ールを20 mlのエタノールと1 mlの2.5 N塩酸の混合物に
溶解し、加熱還流した。このプロセスで起こる染料形成
は分光測定によりモニターした(650〜700 nmの範囲の
λmax)。この反応は、染料濃度が増加しなくなったと
きに止めた。
体積まで留去し、次に200 mlの10% NaBF4水溶液に滴下
した。この染料テトラフルオロホウ酸エステルはこのプ
ロセスで完全に沈殿した。上清をデカントし、濾過した
後、残留物を100 mlのジクロロメタンに吸収させ、この
溶液を3回それぞれ100 mlの水で洗浄した。溶液をNa2S
O4で乾燥し、ロータリーエバポレーターで処理した。こ
のプロセスで染料は粘性のあるほぼ黒色のオイルとして
蓄積した。収率: 40〜60 %。
を30 mlのアセトン、15 mlの水および1 mlの2.5 N塩酸
の混合物に溶解し、加熱還流した。その加水分解は薄層
クロマトグラフィー(シリカゲル、MeOH/H2O 3 : 1)に
よりモニターした。ほとんど完全な反応後に反応溶液を
約30℃でロータリーエバポレーターで処理し、残留物を
クロマトグラフィーで精製した。
Claims (14)
- 【請求項1】 一般式(I): 【化1】 (式中、R1、R4、R5、R6、R7、R10は水素、アル
キル、ヒドロキシ、ハロゲン、カルボキシル、スルホニ
ルまたはアミノを表し;R2、R3は水素、アルキル、ア
ルコキシ、ポリオキシヒドロカルビル単位、フェニル、
フェニルアルキルを表し、これらはヒドロキシ、スルホ
ニル、カルボキシ、アミノ、アルコキシカルボニルによ
り置換されてもよく; R2はR1とともにまたはR3は
R4とともに飽和または不飽和のC2またはC3架橋を
形成していてもよく、またはR2はR3とともに飽和また
は不飽和のC4またはC5架橋を形成していてもよく;
R8、R9は水素、アルキル、アルコキシ、ポリオキシヒ
ドロカルビル単位、フェニル、フェニルアルキルを表
し、これらはヒドロキシ、スルホニル、カルボキシ、ア
ミノ、アルコキシカルボニルにより置換されていてもよ
く; R8はR7とともにまたはR9はR10とともに飽和
または不飽和のC2またはC3架橋を形成していてもよ
く、またはR8はR9とともに飽和または不飽和のC4ま
たはC5架橋を形成していてもよく;そしてR2、R3、
R8、R9残基の少なくとも1つは、カップリングの可能
な活性化基またはカップリングするように活性化の可能
な基によりさらに置換されている非架橋形成残基を表
し;そしてR2、R3、R8、R9残基の少なくとも1つ
は、アルキルにより任意に置換されていてもよい架橋形
成残基を表す。)で示されるオキサジン誘導体。 - 【請求項2】 R3はR4とともにおよび/またはR7は
R8とともに飽和または不飽和のC3架橋を形成してい
る請求項1に記載のオキサジン誘導体。 - 【請求項3】 R2および/またはR9は非架橋形成置換
基を表し、さらにそのうちの少なくとも1つは、カップ
リングの可能な活性化基またはカップリングするように
活性化の可能な基により置換されている請求項1または
2に記載のオキサジン誘導体。 - 【請求項4】 非架橋形成置換基が、活性化の可能な基
または活性化基により置換されているアルキル残基を表
す請求項3に記載のオキサジン誘導体。 - 【請求項5】 前記の活性化の可能な基がカルボン酸基
またはスルホン酸基を表すか、または前記の活性化基が
酸エステル、酸無水物、酸ハロゲン化物またはN-ヒド
ロキシスクシンイミドエステルを表す請求項3または4
に記載のオキサジン誘導体。 - 【請求項6】 一般式(II): 【化2】 (式中、R1、R4、R5、R6、R7およびR10は水素、
アルキル、ヒドロキシ、ハロゲン、カルボキシル、スル
ホニルまたはアミノを表し;R2’、R3’は水素、アル
キル、アルコキシ、ポリオキシヒドロカルビル単位、フ
ェニル、フェニルアルキルを表し、これらはヒドロキ
シ、スルホニル、カルボキシ、アミノ、アルコキシカル
ボニルにより置換されてもよく; R2’はR1とともに
またはR3 ’はR4とともに飽和または不飽和のC2ま
たはC3架橋を形成していてもよく、またはR2’は
R3’とともに飽和または不飽和のC4またはC5架橋
を形成していてもよく;R8’、R9’は水素、アルキ
ル、アルコキシ、ポリオキシヒドロカルビル単位、フェ
ニル、フェニルアルキルを表し、これらはヒドロキシ、
スルホニル、カルボキシ、アミノ、アルコキシカルボニ
ルにより置換されていてもよく; R8’はR7とともに
またはR9’はR10とともに飽和または不飽和のC3架
橋を形成していてもよく、またはR8’はR9’とともに
飽和または不飽和のC4またはC5架橋を形成していて
もよく;R2’、R3’、R8’またはR9’残基の少なく
とも1つは、生物学的活性基でさらに置換されている非
架橋形成残基を表し;そしてR2’、R3’、R8’、
R9’残基の少なくとも1つは、アルキルにより任意に
置換されていてもよい架橋形成残基を表す。)で示され
るオキサジン染料複合体。 - 【請求項7】 R3’はR4とともにおよび/またはR7
はR8’とともに飽和または不飽和のC3架橋を形成し
ている請求項6に記載のオキサジン複合体。 - 【請求項8】 R2’および/またはR9’は、少なくと
も1つの置換基が生物学的活性基により置換されている
非架橋形成置換基を表す請求項6または7に記載のオキ
サジン複合体。 - 【請求項9】 前記の生物学的活性基がハプテン、抗
原、抗体またはタンパク質である請求項6〜8のいずれ
か一項に記載のオキサジン複合体。 - 【請求項10】 前記の生物学的活性基がモノヌクレオ
チドまたはポリヌクレオチドである請求項6〜8のいず
れか一項に記載のオキサジン複合体。 - 【請求項11】 第一免疫学的結合性物質の測定方法で
あって、請求項9に記載の複合体を、その第一物質と同
一でも異なってもよい第二免疫学的結合性物質とともに
用い、第一物質に特異的な免疫学的結合反応により引き
起された本発明の化合物の吸光度または蛍光もしくは蛍
光偏光の変化を、試料中に含まれる測定すべき物質の量
の尺度として測定する前記測定方法。 - 【請求項12】 請求項9に記載の複合体のイムノアッ
セイのための使用。 - 【請求項13】 請求項10に記載の複合体のDNA分
析のための使用。 - 【請求項14】 一般式(III): 【化3】 で示される1,3-アミノフェノール類を、一般式(I
V): 【化4】 で示されるニトロソアミノフェノール類と縮合する、請
求項1に記載の一般式(I)で示されるオキサジン誘導
体の製造方法。
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EP (1) | EP0747447B1 (ja) |
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