JPH10338695A - インダセン誘導体 - Google Patents

インダセン誘導体

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JPH10338695A
JPH10338695A JP10151782A JP15178298A JPH10338695A JP H10338695 A JPH10338695 A JP H10338695A JP 10151782 A JP10151782 A JP 10151782A JP 15178298 A JP15178298 A JP 15178298A JP H10338695 A JPH10338695 A JP H10338695A
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diaza
cryptand
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ion
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JP10151782A
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Otto S Wolfbeis
エス ヴォルフバイス オットー
Joerg Daub
ダオプ イェールク
Thomas Gareis
ガライス トーマス
Matthias Kollmannsberger
コルマンスベルゲル マッティーアス
Stefan Heinl
ハインル シュテファン
Tobias Werner
ヴェルネル トビアス
Christian Huber
フベル クリスチアン
Andrei Boila-Goeckel
ボイラーゲーケル アンドレイ
Marco Jean Pierre Leiner
ジャン ピエール ライナー マルコ
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AVL Medical Instruments AG
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02—Boron compounds
    • C07F5/022—Boron compounds without C-boron linkages
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/22—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カチオン測定のための発光指示薬として有用
な化合物を提供する。 【解決手段】 下記一般式(I) を有するインダセン誘導
体。式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ6 及びＲ
7 のうち１つの基はイオン取り込み部分を表し、残りの
基はそれぞれ独立して水素、親油あるいは親水基、又は
ポリマーあるいは生体分子に結合する反応性基であり、
また、Ｒ2 はＲ3 と共に芳香環系を形成し、Ｒ5 はＲ6
と共に芳香環系を形成していてもよい。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液状媒体、特に水
性媒体中のカチオン、特にアルカリ（金属）イオン及び
Ｈ+ イオン（ｐＨ値）を測定するための発光指示薬とし
て有用なインダセン誘導体に関し、特に、４，４−ジフ
ルオロ−４−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセ
ン誘導体に関する。
【０００２】
【従来の技術】液状媒体、特に水性媒体中のカチオン、
特にアルカリ（金属）イオン及びＨ+イオンの測定を行
う際、測定する物質（即ち、分析物）を、発光体部分及
びイオン取り込み部分（ionophoric moiety)を有する発
光指示薬（即ち、発光体−イオノホア）と接触させる
と、イオン取り込み部分は試料中に存在する分析物と反
応する。このとき、発光体部分はその発光特性を変え
る。この後に発光を測定し、試験の読取値を用いて分析
物の濃度及び活量を推定する、即ちカチオン濃度を測定
する。
【０００３】このタイプの測定方法は、いわゆる「ＰＥ
Ｔ効果」に基づいている。この用語は、光子によって誘
導される、イオン取り込み部分又はイオノホアからそれ
ぞれ発光体部分又は発光体への電子の移動（光誘導電子
移動＝ＰＥＴ）を示しており、これによって発光体の
（相対）発光強度及び発光減衰時間が減少する。しか
し、この方法では、吸収波長及び発光波長は基本的に影
響を受けない（ラコウィッツ（J.R. Lakowicz)、"Topic
s in Fluorescence Spectroscopy", Volume 4: Probe D
esign and Chemical Sensing、プレナムプレス、ニュー
ヨーク＆ロンドン(1994)) 。
【０００４】イオンがイオノホアに取り込まれるとＰＥ
Ｔ効果は部分的又は完全に阻害され、そのため発光体部
分の発光が増加する。従って、発光特性、即ち発光強度
及び／又は発光減衰時間を測定することにより、求めた
いイオンの濃度又は活量を推定することができる。
【０００５】細胞内カルシウムを測定するための蛍光指
示薬が米国特許第５，５１６，９１１号から既知であ
り、これは光学指示薬として作用することができる蛍光
性置換基を有している。
【０００６】測定方法もまた、米国特許第５，４３９，
８２８号から既知である。この方法では、ジアザ−クリ
プタンドを発光体−イオノホアとして用いている。この
ジアザ−クリプタンドは蛍光性クマリンを有する蛍光発
光体として機能し、その構造に応じて、リチウムイオ
ン、ナトリウムイオン又はカリウムイオンに対して選択
性を示す。この特許では、これらの発光体−イオノホア
を中性ｐＨの試料媒体に使用することができ、しかもこ
のような系に使用するのが好適な選択であることを述べ
ている。
【０００７】しかし、生理的ｐＨ範囲では、蛍光シグナ
ルは試料のｐＨにかなり依存しており、ｐＨが減少する
と著しく増加し、ｐＨ７．４以下でも増加することが、
カステンホルツ等の研究でわかっている（カステンホル
ツ（Frank Kastenholz）、Inaugral Dissertation 、Un
iversity of Cologne 、1993年、図32、第54頁）。これ
は、生体試料に行う測定の正確度に影響を及ぼす。更
に、ここで使用している化合物は、用いたクマリンが約
３３６ｎｍの吸収波長を示し、市販の発光ダイオード
（ＬＥＤ）によって励起することができない、という不
利な点を有する。
【０００８】これらの不利な点は、米国特許第５，１６
２，５２５号に述べられる発光体−イオノホアにもあて
はまる。
【０００９】２個の窒素原子が各々の芳香環に結合して
いる、即ち、それぞれアリール窒素及びアニリンタイプ
の窒素を有しているジアザ−クリプタンドが、Tetrahed
ronLetters 、第31巻、第36号、第5193〜5196頁（199
0）から既知である。出願人が行った研究によると、カ
リウムイオンが生理的濃度範囲内であり、血液の生理的
ｐＨ値（７．０〜７．６）で存在する場合、これらのジ
アザ−クリプタンドはカリウムイオン測定に適していな
いことがわかっている。
【００１０】米国特許第４，７７４，３３９号、第５，
１８７，２８８号、第５，２７４，１１３号及び第５，
２４８，７８２号は、親物質としてのジピロメテンボロ
ンジフルオライドと、生体分子と共有結合するための反
応性置換基を有するその誘導体とを含む蛍光染料を開示
している。
【００１１】１−［イソインドリル］メチレン−イソイ
ンジオールを親物質として含む蛍光染料が、米国特許第
５，４３３，８９６号から既知である。
【００１２】反応性置換基の少なくとも１つが、特定の
結合相手、例えばヌクレオチド又はタンパク質に、染料
分子を共有結合させるジピロメテンボロンジフルオライ
ドの染料連結体が、米国特許第５，４５１，６６３号に
開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発光
特性が生理的ｐＨにおいて試料のｐＨ値にさほど依存せ
ず、生体試料での測定に好適に利用できる発光体−イオ
ノホアを提供することである。
【００１４】更に、本発明の化合物は、アルカリ（金
属）イオンの生理的濃度の存在下での測定に特に好適で
ある。即ち、本発明の化合物は、発光シグナルが、測定
されるアルカリ（金属）イオンの濃度に強く依存するこ
とを示すはずである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この目的は、下記一般式
(I) のインダセン誘導体を指示薬として用いることによ
って達成される。
【００１６】
【化４】
【００１７】式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ
6 及びＲ7 のうち１つの基はイオン取り込み部分を表
し、残りの基はそれぞれ独立して水素、親油あるいは親
水基、又はポリマーあるいは生体分子に結合する反応性
基であり、また、Ｒ2 はＲ3 と共に芳香環系を形成し、
Ｒ5 はＲ6 と共に芳香環系を形成していてもよい。
【００１８】好適な親油基は、例えば炭素原子数が２０
個までの置換又は未置換アルキル基ならびに置換又は未
置換のアルコキシ基である。
【００１９】好適な親水基は、炭素原子数が１〜１７個
で少なくとも１つのヒドロキシル基を有するアルキル
基、及び／又は測定溶液のｐＨにおいて解離状態で存在
する官能基、例えばカルボン酸、スルホン酸及びリン酸
等の基である。
【００２０】アミノセルロース及びアミノ化ポリアクリ
ルアミド類などの、例えばアミノ化したポリマーに結合
する反応性基は、例えば米国特許第４，７７４，３３９
号の表４に開示されている。
【００２１】Ｒ7 はイオン取り込み部分を表すのが好ま
しく、Ｒ3 及びＲ6 はそれぞれ独立して水素又はメチル
基であるのが好ましい。
【００２２】基Ｒ1 及びＲ4 はそれぞれ親油基、特にｔ
−ブチル基を表すのが好ましい。
【００２３】下記の置換パターンは、前記一般式(I) で
表される本発明の化合物に特に好適である。
【００２４】パターン１ Ｒ7 ： イオン取り込み部分 Ｒ1 、Ｒ4 ： 親油基、好ましくはｔ−ブチル基 Ｒ3 、Ｒ6 ： それぞれ独立して−ＣＨ3 又はＨ Ｒ2 又はＲ5 ： 固定化のための酸性基、好ましくはプ
ロピオン酸基（−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＯ2 Ｈ）
【００２５】パターン２ Ｒ7 ： イオン取り込み部分 Ｒ1 、Ｒ4 ： 親油基、好ましくはｔ−ブチル基 Ｒ3 ： −ＣＨ3 又はＨ Ｒ6 ： 固定化のための酸性基、好ましくはプ
ロピオン酸基（−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＯ2 Ｈ）
【００２６】パターン３ Ｒ7 ： イオン取り込み部分 Ｒ1 ： 親油基、好ましくはｔ−ブチル基 Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ6 ： それぞれ独立して−ＣＨ3 又はＨ Ｒ5 ： 固定化のための酸性基、好ましくはプ
ロピオン酸基（−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＯ2 Ｈ）
【００２７】本発明の前記一般式(I) の化合物におい
て、イオン取り込み部分は、下記一般式(II)で表される
ジアザ−クリプタンド、又は下記の（Ａ）〜（Ｅ）で表
される基のうちの１つであるのが好ましい。一般式(II)
中、ｏ及びｐはそれぞれ独立して０、１又は２である。
基（Ｄ）において、Ｒ8 は炭素原子数１〜２０個のアル
キルである。
【００２８】
【化５】
【００２９】
【化６】
【００３０】前記一般式(II)において、化学式中ベンゼ
ン環に引かれた水平の線は共有化学結合を表すものであ
り、イオン取り込み部分はこれを介して前記一般式(I)
の化合物と直接結合する。この結合は、窒素との結合位
に対してオルト位、２つのメタ位又はパラ位に存在しう
る。
【００３１】これらの新しい発光体−イオノホアは、生
理的ｐＨ及び生理的濃度におけるカチオン、特にアルカ
リイオン及びＨ+ イオン（ｐＨ）を測定するのに非常に
有用であることがわかった。
【００３２】また、前記一般式(II)で表される本発明の
ジアザ−クリプタンドは、０．３０〜２．１ｍｍｏｌ／
リットルの濃度範囲のリチウムイオン、及び１．５〜
８．０ｍｍｏｌ／リットルの濃度範囲のカリウムイオン
を測定するのに特に有用であることがわかった。
【００３３】好適な発光体部分は、前記一般式(I) で表
される骨格との組み合わせでＰＥＴ効果を達成すること
ができるもの総てである。イオノホアと共にＰＥＴ効果
を生じるか又は原理的にこの目的に適した多数のイオン
取り込み部分が、文献から既知である。これらの既知の
イオン取り込み部分を上記一般式(I) で表される骨格に
結合することにより、新しい化合物を得ることができ
る。当業者はこれらの新しい化合物を調べて、ＰＥＴ効
果を得ることができるか否かを知ることができる。
【００３４】ＰＥＴ効果を具体化するには、イオン取り
込み部分の電子供与体が発光体部分（前記一般式(I) の
骨格）の電子系から電子的に非共役（デカップリング）
であることが特に重要であることに、当業者は気がつく
であろう。例えば、発光体部分の吸収スペクトル波長及
び発光スペクトル波長に大幅な変化がみられないという
事実から、電子的非共役（デカップリング）を認識する
ことができる。
【００３５】リチウムイオンの測定の場合、前記一般式
(II)のジアザ−クリプタンド（式中、ｏ及びｐはそれぞ
れ０である）を用いるのが好ましい。
【００３６】ナトリウムイオンの測定の場合、前記一般
式(II)のジアザ−クリプタンド（式中、ｏ及びｐはそれ
ぞれ０及び１か又はそれぞれ１及び０である）を用いる
のが好ましい。
【００３７】カリウムイオンの測定の場合、前記一般式
(II)のジアザ−クリプタンド（式中、ｏ及びｐはそれぞ
れ１である）を用いるのが好ましい。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、詳細に説
明する。
【００３９】［１．本発明の化合物の前駆体の合成］ １．１．本発明のジアザ−クリプタンドからなるイオン
取り込み部分の合成 本発明のジアザ−クリプタンドからなるイオン取り込み
部分の合成経路を、以下に一般的に表す。
【００４０】
【化７】
【００４１】２−ニトロフェノール（Ａ１）を、ｎ−ブ
タノール及び水酸化ナトリウム中で２−クロロエタノー
ルと反応させて、２′−（２′−ヒドロキシエトキシ）
ニトロベンゼン（Ａ２）を生成した。この化合物をＳｎ
／ＳｎＣｌ2 ／ＨＣｌを用いて還元することによって２
−（２−ヒドロキシエトキシ）アニリン（Ａ３）を得、
これを、ジメチルホルムアミド中、トリエチルアミンの
存在下で２−クロロエタノール及び２−（２−クロロエ
トキシ）エタノールとそれぞれ反応させ、それぞれｐ＝
０、ｐ＝１であるＮ−アルキル化アニリン誘導体（Ａ
４）を得た。ｐ−トルエンスルホンアミド（Ａ５）をジ
メチルホルムアミド及び炭酸カリウム中で２−クロロエ
タノールと共に加温することによって、Ｎ，Ｎ−ビス
（２−ヒドロキシエチル）−ｐ−トルエンスルホンアミ
ド（Ａ６）を得た。次に、これをｐ−トルエンスルホン
酸クロライドと反応させて対応するジトシレート（Ａ
７）を得た。
【００４２】次に、ジトシレート（Ａ７）を、ｔ−ブタ
ノール／テトラヒドロフラン及び塩基であるカリウム−
ｔ−ブトキサイド中でそれぞれｐ＝０及びｐ＝１である
Ｎ−アルキル化アニリン誘導体（Ａ４）と反応させ、そ
れぞれｐ＝０及びｐ＝１である対応するジアザ−クラウ
ンエーテルトルエンスルホンアミド（Ａ８）を得た。シ
リカゲル上でのカラムクロマトグラフィーにより、純生
成物を得た。テトラヒドロフラン中、還流下でリチウム
アルミニウムハイドライドと反応させ、トシル基をはず
した。これにより、それぞれｐ＝０及びｐ＝１であるジ
アザ−クラウンエーテル（Ａ９）を得た。対応するジカ
ルボン酸をベンゼン中で二塩化オキサリルと反応させ
て、ｏ＝０である３−オキサペンタン−ジカルボン酸ジ
クロライド（Ａ１０）及びｏ＝１である３，６−ジオキ
サオクタンジカルボン酸ジクロライド（Ａ１０）を得
た。それぞれｐ＝０及びｐ＝１であるジアザ−クラウン
エーテル（Ａ９）を大量に希釈して、ｏ＝０である３−
オキサペンタンジカルボン酸ジクロライド（Ａ１０）と
テトラヒドロフラン中で反応させることにより、それぞ
れｏ＝０、ｐ＝０及びｏ＝０、ｐ＝１であるクリプタン
ド−ビス−アミド（Ａ１１）を調製した。同様に、それ
ぞれｐ＝０及びｐ＝１であるジアザ−クラウンエーテル
（Ａ９）と、ｏ＝１である３，６−ジアザオクタン−ジ
カルボン酸ジクロライド（Ａ１０）を反応させて、それ
ぞれｏ＝１、ｐ＝０及びｏ＝１、ｐ＝１であるクリプタ
ンド−ビス−アミド（Ａ１１）を得た。テトラヒドロフ
ラン中でアミド基をボラン−テトラヒドロフラン錯体を
用いて還元することにより、それぞれｏ＝０、ｐ＝０及
びｏ＝０、ｐ＝１、ならびにそれぞれｏ＝１、ｐ＝０及
びｏ＝１、ｐ＝１であるジアザ−クリプタンド（Ａ１
２）を得た。
【００４３】ジメチルホルムアミド中で三塩化ホスホリ
ルを用いて直接ホルミル化することによりアルデヒド官
能基を導入し、それぞれｏ＝０、ｐ＝０及びｏ＝０、ｐ
＝１、ならびにそれぞれｏ＝１、ｐ＝０及びｏ＝１、ｐ
＝１である、対応するジアザ−クリプタンド−アルデヒ
ド（Ａ１３）を得た。
【００４４】同様に、ｏ及びｐがそれぞれ独立して２で
ある化合物Ａ１３を得ることもできる。
【００４５】次に、前記合成プロセス中の各反応工程を
説明する。
【００４６】（２−（２−ヒドロキシエトキシ）ニトロ
ベンゼン（Ａ２）の合成）２−ニトロフェノール（Ａ
１）１０ｇ（７１．８８ｍｍｏｌ）及び水酸化ナトリウ
ム３．５９ｇ（８９．８６ｍｍｏｌ）を、ｎ−ブタノー
ル５５ｍｌ及び水５ｍｌに７０℃で溶解し、２−クロロ
エタノール６．２６ｍｌ（７．５２ｇ、９３．４４ｍｍ
ｏｌ）を少しずつゆっくりと滴下した。この後に、１０
０℃で３日間激しく攪拌した。冷却後、得られた反応混
合物をろ過し、析出物をクロロホルムで洗浄し、ろ液を
濃縮した。残渣をクロロホルムに溶解し、１０％水酸化
ナトリウム水溶液で３回洗浄した。次に、有機相を硫酸
ナトリウムで乾燥させ、真空下で濃縮した。明るい黄色
の結晶１０．８ｇを得た。収率は８２％であった。
【００４７】1H NMR (CDCl3), δ(ppm): 3.97(m, 3H),
4.22(t, 2H), 6.98-7.13(m, 2H), 7.52(m, 1H), 7.83
(m, 1H) 。
【００４８】（２−（２−ヒドロキシエトキシ）アニリ
ン（Ａ３）の合成）２−（２−ヒドロキシエトキシ）ニ
トロベンゼン（Ａ２）８．９ｇ（４８．５９ｍｍｏ
ｌ）、ＳｎＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏ １６．４４ｇ（７２．８
８ｍｍｏｌ）及びスズ１７．３ｇ（１４５．７７ｍｍｏ
ｌ）を、３０％ＨＣｌ水溶液３０．８４ｍｌ及び水２５
ｍｌ中で９０℃で８時間攪拌した。冷却後、この溶液を
５規定（５ｎ）水酸化ナトリウム水溶液で処理し、９０
℃で３時間攪拌した。続いてこの水溶液を傾斜法により
分離（デカント）し、冷却したところ、粗生成物が結晶
化し、これを吸引ろ過して溶媒を除去した。次にこの粗
生成物をメタノールに溶解し、加温し、懸濁液をろ過し
た。次に、ろ液を真空下で濃縮した。薄茶色の結晶６ｇ
を得た。収率は８０％であった。
【００４９】1H NMR (CDCl3), δ(ppm): 3.62(m, 3H),
3.97(t, 2H), 6.52-6.75(m, 4H) 。
【００５０】（Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）
エチル］−２−（２−ヒドロキシエトキシ）アニリン
（Ａ４)(ｐ＝１）の合成）２−（２−ヒドロキシエトキ
シ）アニリン（Ａ３）６ｇ（３９．１７ｍｍｏｌ）、２
−（２−クロロエトキシ）エタノール５ｍｌ（５．８５
ｇ、４７ｍｍｏｌ）及びトリエチルアミン８．１９ｍｌ
（５．９５ｇ、５８．７５ｍｍｏｌ）をジメチルホルム
アミド２０ｍｌに溶解し、９０℃で４日間攪拌した。冷
却後、この溶液をろ過し、析出物をジクロロメタンで洗
浄し、ろ液を真空下で濃縮した。残渣をクロロホルムに
溶解し、少量の水で２回洗浄した。次に、クロロホルム
溶液を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮した。粘稠な粗
生成物を、移動相としてトルエン／アセトン１：２混合
溶媒を用いてシリカゲル６０上でのカラムクロマトグラ
フィーによって精製した。茶色の粘稠なオイル５ｇが得
られた。収率は５３％であった。
【００５１】1H NMR (CDCl3), δ(ppm): 3.26(m, 2H),
3.52(m, 2H), 3.67(m, 4H), 3.83(m,2H), 4.00(m, 2H),
4.56(br s, 2H), 6.55-6.95(m, 4H)。
【００５２】（Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）
−ｐ−トルエンスルホンアミド（Ａ６）の合成）ｐ−ト
ルエンスルホンアミド（Ａ５）６．８４ｇ（４０ｍｍｏ
ｌ）、２−クロロエタノール７ｍｌ（８．３７ｇ、１０
４ｍｍｏｌ）及び炭酸カリウム２７．６４ｇ（２００ｍ
ｍｏｌ）をジメチルホルムアミド１００ｍｌに懸濁し、
１１０℃で３日間攪拌した。冷却後に反応混合物をろ過
し、析出物をクロロホルムで洗浄した。ろ液を濃縮し、
油状残渣をクロロホルムに溶解し、最後に１０％水酸化
ナトリウム溶液で洗浄した。有機溶液を濃縮し、純生成
物８．４ｇを薄黄色の結晶として得た。収率は８１％で
あった。
【００５３】1H NMR (CDCl3), δ(ppm): 2.39(s, 3H),
3.21(t, 4H), 3.82(t, 4H), 4.50(brs, 2H), 7.29(d, 2
H), 7.65(d, 2H)。
【００５４】（Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）
−ｐ−トルエンスルホンアミド−ビス−トルエンスルホ
ネート（Ａ７）の合成）Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシ
エチル）−ｐ−トルエンスルホンアミド（Ａ６）４．５
４ｇ（１７．５ｍｍｏｌ）をアセトン２０ｍｌに溶解
し、−５℃に冷却した。次に、ｐ−トルエンスルホン酸
クロライド８ｇ（４２ｍｍｏｌ）を添加し、１０分間攪
拌した。２５％水酸化ナトリウム水溶液を−２℃で少し
ずつゆっくりと滴下し、０℃で８時間攪拌を続けて、得
られた反応混合物を冷蔵庫に一晩置いた。この混合物を
氷水に注いだところ、この生成物は粘稠なオイルとして
沈殿した。水性相を慎重に傾斜法により分離（デカン
ト）し、この生成物をクロロホルムに溶解して水で洗浄
した。この溶媒を濃縮し、純生成物９．２ｇを薄黄色の
粘稠なオイルとして得たが、これは冷却によりゆっくり
と結晶化した。収率は９２％であった。
【００５５】1H NMR (CDCl3), δ(ppm): 2.41(s, 3H),
2.46(s, 3H), 3.36(t, 4H), 4.10(t,4H), 4.50(br s, 2
H), 7.29(d, 2H), 7.34(d, 4H), 7.62(d, 2H), 7.76(d,
4H)。
【００５６】（ジアザ−クラウンエーテルトルエンスル
ホンアミド（Ａ８)(ｐ＝１）の合成）アニリン誘導体
（Ａ４)(ｐ＝１）５ｇ（２０．７２ｍｍｏｌ）及びカリ
ウム−ｔ−ブトキサイド６．０５ｇ（５３．８８ｍｍｏ
ｌ）を窒素雰囲気中でｔ−ブタノール２８０ｍｌに溶解
し、６０℃で２時間攪拌した。次に、乾燥テトラヒドロ
フラン１４０ｍｌ中のトルエンスルホネート（Ａ７）１
１．７６ｇ（２０．７２ｍｍｏｌ）を、４０℃で２時間
かけて滴下した。次に、この反応混合物を６０℃で４８
時間攪拌した。冷却後、この溶液をろ過し、析出物をジ
クロロメタンで洗浄し、ろ液を真空下で濃縮した。残渣
をクロロホルムに溶解し、水で２回洗浄した。最後にこ
の有機溶液を濃縮し、濃い着色の油状残渣が生成した。
トルエン／アセトン１０：９混合溶媒を移動相として用
いたシリカゲル上でのカラムクロマトグラフィーによっ
て、この残渣から生成物、即ち黄色の粘稠なオイル１ｇ
を得た。収率は１０％であった。
【００５７】1H NMR (CDCl3), δ(ppm): 2.40(s, 3H),
3.20-4.50(m, 20H), 6.55-6.96(m, 4H), 7.27(d, 2H),
7.67(d, 2H) 。
【００５８】（ジアザ−クラウンエーテル（Ａ９)(ｐ＝
１）の合成）リチウムアルミニウムハイドライド０．４
１ｇ（１０．８ｍｍｏｌ）を窒素雰囲気中で乾燥テトラ
ヒドロフラン１０ｍｌに懸濁し、テトラヒドロフラン１
０ｍｌ中のジアザ−クラウンエーテルトルエンスルホン
アミド（Ａ８)(ｐ＝１）０．５ｇ（１．０８ｍｍｏｌ）
を少しずつゆっくりと滴下した。この反応混合物を３日
間還流しながら攪拌した。冷却後、余剰リチウムアルミ
ニウムハイドライドを、テトラヒドロフラン／水２：１
（ｖ／ｖ）混合溶媒を用いて分解し、ろ過して沈殿物を
ジクロロメタンで洗浄した。残留物をジクロロメタンに
溶解してろ過し、溶媒を真空下で除去した。薄茶色のオ
イル０．２５ｇを得た。収率は７５％であった。
【００５９】（クリプタンド−ビス−アミド（Ａ１１)
(ｏ＝１、ｐ＝１）の合成）この反応は、クロスリー
（R. Crossley)、グーラマリ（Z. Goolamali) 及びサム
ズ（P.G. Sammes)の方法（J. Chem. Soc. Perkin Tran
s. 2 、1994年、第1615-1622 頁）に従って行った。ジ
カルボン酸ジクロライド（Ａ１０)(ｏ＝０）は、ディー
トリッヒ（B. Dietrich)、レーン（J.M. Lehn)、ソーヴ
ェジ（J.P. Sauvage) 及びブランザット（J. Blanzat)
の方法（Tetrahedron 1973年、29、第1629-1645 頁）に
よって得た。
【００６０】ピリジン０．１３ｇ（１．６７ｍｍｏｌ）
を乾燥テトラヒドロフラン２４０ｍｌに溶解した溶液を
調製し、０℃に冷却した。続いて、乾燥テトラヒドロフ
ラン４０ｍｌに溶解したジアザ−クラウンエーテル（Ａ
９)(ｐ＝１）０．２５ｇ（０．８０５ｍｍｏｌ）及び乾
燥テトラヒドロフラン４０ｍｌに溶解した３，６−ジオ
キサオクタンジカルボン酸ジクロライド０．１７ｇ
（０．６０５ｍｍｏｌ）を４時間かけて同時に滴下し
た。次に、この反応混合物を０℃で更に４０時間攪拌し
た。この混合物をろ過し、テトラヒドロフランを除去し
た。油状で茶色の残渣をクロロホルムに溶解し、希塩酸
で洗浄し、次に水で洗浄した。このクロロホルム溶液を
硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮した。油状で薄茶色の
残渣を得た。収量は０．１２ｇ（３３％）であった。
【００６１】（ジアザ−クリプタンド（Ａ１２)(ｏ＝
１、ｐ＝１）の合成）クリプタンド−ビス−アミド（Ａ
１１)(ｏ＝１、ｐ＝１）０．１２ｇ（０．２７ｍｍｏ
ｌ）を、窒素供給部、セプタム、及び塩化カルシウム管
を付けた還流冷却器を備えた三つ口フラスコに入れた。
シリンジによって、テトラヒドロフラン２．５ｍｌをセ
プタムを介して添加し、この懸濁液を氷浴で冷却した。
次に、１モル濃度（１ｍ）のボラン−テトロヒドロフラ
ン−錯体溶液２．２ｍｌ（２．２ｍｍｏｌ）を、再びセ
プタムを介して慎重に添加した。１０分後に氷浴を取り
除き、この反応混合物を室温で３０分間攪拌し、続いて
還流下で２時間攪拌した。冷却後、この混合物を水１ｍ
ｌ及び６規定（６ｎ）ＨＣｌ水溶液１０ｍｌと慎重に混
合し、室温で１時間攪拌した。溶媒を真空下で除去し、
これによって生じた白い懸濁液のｐＨを水酸化リチウム
水溶液でｐＨ１０に調節した。クロロホルムを用いて水
相を抽出した。この溶液を真空下で濃縮したところ、薄
茶色のオイルを得た。収量は０．１ｇ（８８％）であっ
た。
【００６２】（ジアザ−クリプタンド−アルデヒド（Ａ
１３)(ｏ＝１、ｐ＝１）の合成）ジアザ−クリプタンド
（Ａ１２)(ｏ＝１、ｐ＝１）０．５ｇ（１．１８ｍｍｏ
ｌ）をジメチルホルムアミド１．５ｍｌに溶解した溶液
を調製し、−１０℃に冷却した。温度が０℃を越えない
ように、三塩化ホスホリル０．２２ｍｌ（０．３６ｇ、
２．３５ｍｍｏｌ）を慎重に少しずつ滴下した。この反
応混合物を−５℃で１５分間攪拌し、次に室温で一晩攪
拌し、最後に６０℃で１時間攪拌した。冷却後、この混
合物を水と混合し、水酸化リチウムの濃厚水溶液でｐＨ
９に調節し、３０分間攪拌した。この溶液を、各回クロ
ロホルム３０ｍｌを用いて３回抽出し、有機相を真空下
で濃縮した。黄色のオイル０．３２ｇを得た。収率は６
０％であった。
【００６３】１．２．本発明の化合物を合成するための
出発物質 本発明の化合物を合成するための出発物質を以下に表
す。
【００６４】
【化８】
【００６５】これらの出発物質は化合物Ｃ1 〜Ｃ5 であ
り、ここで基Ｒ8 は−（ＣＨ2 ) nＣＨ3 であり、ｎを
０〜２０の整数とすることができる。
【００６６】化合物Ｃ1 及びＣ2 は市販されている。化
合物Ｃ3 〜Ｃ5 の製造方法は既知である。（それぞれ、
アンジェラストロ（MC Angelastro)、ボー（LE Baugh)
及びチェン（TM Chen)、J. Med. Chem. 37、第4538-455
3 頁、1994年、ワン（H Wang) 及びウェラー（DD Welle
r)、Tetrahedron Lett. 32、第7385-7388 頁、1991年、
ならびにフォイ（Foye) 及びフェダー（Fedor)、J. Pha
rm. Assoc. 48 、第412 頁、1959年に記載されてい
る。）
【００６７】［２．本発明の化合物の合成］ ２．１．一般的な合成スキーム 一般的な合成スキームを以下に示す。
【００６８】
【化９】
【００６９】２．１．１．合成経路１（対称置換誘導体
Ｄ８の合成） アルデヒドＤ１（Ｙは前記一般式(II)のイオン取り込み
部分又は下記置換基（Ａ）、（Ｂ）のうちの１つを表
す、即ち化合物Ａ１３、Ｃ１又はＣ２である）及びピロ
ール誘導体Ｄ４を有機溶媒に溶解して酸と混合し、中間
生成物として化合物Ｄ６を生じた。ｐ−クロラニルを適
当な溶媒に溶かして添加することにより、Ｄ６を酸化し
て化合物Ｄ７を得た。ｐ−ヒドロキシベンズアルデヒド
誘導体の場合は、ジピロメテンＤ７を反応溶液から直接
得ることができ、更に単離することができる。
【００７０】
【化１０】
【００７１】あるいは、Ｄ１をヨウ素化合物Ｄ１２と反
応させることにより、ジピロメテンＤ７を調製すること
もできる。
【００７２】対称に置換された４，４−ジフルオロ−４
−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン誘導体Ｄ
８を得るためのＤ７の反応を、エチルジイソプロピルア
ミン及びＢＦ3 ・Ｅｔ2 Ｏを反応溶液に交互に添加する
ことによって行った。
【００７３】Ｄ８の反応溶液を水で洗浄し、硫酸マグネ
シウムで乾燥させ、真空下で濃縮した。シリカゲル上で
のカラムクロマトグラフィーを繰り返した後、適切な溶
媒（例えば、クロロホルム／ヘキサン）から再結晶化す
ることができ、本発明の化合物Ｄ８を得た。
【００７４】２．１．２．合成経路２（対称置換誘導体
Ｄ８の合成） 上記アルデヒドＤ１（Ｙは前記一般式(II)のイオン取り
込み部分を表す）を酸化してカルボン酸Ｄ２を得た。続
いてこれを対応する酸塩化物Ｄ３に変換した。同様に、
化合物Ｃ５を化合物Ｄ２として用い、これを酸塩化物Ｄ
３に変換することも可能であった。
【００７５】次に、上で得た酸塩化物Ｄ３ならびに酸塩
化物Ｃ３及びＣ４をそれぞれピロール誘導体Ｄ４と反応
させてケトンＤ５を得た。更にＤ４と反応させてＤ７を
得た。Ｄ７からＤ８への変換を、上記の方法で行った。
【００７６】Ｄ８の反応溶液を水で洗浄し、硫酸マグネ
シウムで乾燥させ、真空下で濃縮した。シリカゲル上で
のカラムクロマトグラフィーを繰り返した後、適切な溶
媒（例えば、クロロホルム／ヘキサン）から再結晶化す
ることができ、本発明の化合物Ｄ８を得た。
【００７７】２．１．３．合成経路３（非対称置換誘導
体Ｄ１１の合成） 上記の方法で得たケトンＤ５を、Ｄ４ではなくピロール
誘導体Ｄ９と反応させることによってもＤ１０に変換す
ることができた。エチルジイソプロピルアミン及びＢＦ
3 ・Ｅｔ2 Ｏを反応溶液に添加することにより、Ｄ１０
から非対称に置換された４，４−ジフルオロ−４−ボラ
−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン誘導体Ｄ１１を
得た。
【００７８】Ｄ１１の反応溶液を水で洗浄し、硫酸マグ
ネシウムで乾燥させ、真空下で濃縮した。シリカゲル上
でのカラムクロマトグラフィーを繰り返した後、適切な
溶媒（例えば、クロロホルム／ヘキサン）から再結晶化
することができ、本発明の化合物Ｄ１１を得た。
【００７９】
【実施例】以下に、本発明を実施例によってより詳しく
説明し、いくつかの好適な指示薬の合成及び特性を説明
する。本発明による他の指示薬も、当業者によって同様
に調製することができる。
【００８０】［具体的な化合物の合成］以下、具体的な
化合物の合成を説明する。
【００８１】（１，３，５，７−ヘキサメチル−８−
（４−ジメチルアミノ−フェニル）−４，４−ジフルオ
ロ−４−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン
（Ｄ８）の合成）ジメチルピロール（Ｄ４)(Ｒ1 、Ｒ2
＝−ＣＨ3 ）４ｍｍｏｌ（３８０ｍｇ）及びｐ−ジメチ
ルアミノベンズアルデヒド（Ｃ１）２ｍｍｏｌ（２９８
ｍｇ）を窒素雰囲気中で塩化メチレン（ａｂｓ）３００
ｍｌに溶解し、トリフルオロ酢酸４０μｌと混合した。
室温で３時間攪拌した後、ｐ−クロラニル２ｍｍｏｌ
（４９２ｍｇ）を塩化メチレン２００ｍｌに溶解した溶
液を添加し、更に３０分間攪拌した。次に、エチルジイ
ソプロピルアミン３ｍｌ及びＢＦ3 ・Ｅｔ2 Ｏ ３ｍｌ
を添加して１５分間攪拌した。この反応溶液を水で洗浄
し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を留去した。ク
ロロホルムを用いてシリカゲル上でのクロマトグラフィ
ーにより繰り返し精製した後、クロロホルム／ヘキサン
から再結晶化することにより赤色固体としてＤ８を得た
（収量：２７０ｍｇ；３７％）。融点は、２３３〜２３
６℃であった。
【００８２】計算／実測の元素分析（％): C: 68.66/6
8.40; H: 6.53/6.33; N: 11.44/11.32。
【００８３】1H NMR (250 MHz, CDCl3, TMS,δ(ppm)):
1.49(s, 6H, CH3), 2.55(s, 6H,CH3),3.02(s, 6H, N(CH
3)2), 5.96(s, 2H,ピロール), 6.77(2H, AA′BB′, フ
ェニル), 7.06(2H, AA′BB′, フェニル) 。
【００８４】MS(EI-MS, 70eV): 367(100%), M + 352(24
%), (-CH3), 347(34%), (-HF) 。
【００８５】この発光指示薬は、酸性範囲に好適なｐＨ
指示薬である。
【００８６】（１，３，５，７−テトラメチル−２，６
−ビス（エトキシカルボニル）−８−（４−ヒドロキシ
フェニル）−ジピロメテン（Ｄ７）の合成）２，４−ジ
メチル−３−エトキシカルボニル−５−ヨウ化ピロール
５００ｍｇ（１．７１ｍｍｏｌ）及び４−ヒドロキシベ
ンズアルデヒド１０４ｍｇ（０．８９ｍｍｏｌ）をエタ
ノール１５ｍｌに溶解し、濃塩酸（HCl conc.)１００μ
ｌ（μｍ）と混合し、還流しながら３０分間加熱したと
ころ、たった数分で鮮やかな赤色溶液を形成した。濃ア
ンモニア（conc. NH3)１５０ｍｌ及び水（Ｈ2 Ｏ）５０
ｍｌを４０℃で添加した。この後室温で１０分間攪拌
し、塩化メチレン２．０リットルを用いて抽出し、硫酸
ナトリウムで乾燥させて溶媒を除去した。この後に、ま
ずメタノールを用いてシリカ（ＳｉＯ2 ）上でクロマト
グラフィーを行ってメタノール／水（Ｈ2 Ｏ）からの再
結晶化を行い、エタノール：塩化メチレン＝２：１混合
溶媒を用いてシリカ上でクロマトグラフィーを行った。
次に、酢酸エチルを用いてシリカ上でクロマトグラフィ
ーを行い、油ポンプで真空にして乾燥させることによっ
て生成物を得ることができた（収量：光沢のある深緑色
の微結晶１２０ｍｇ；０．２８ｍｍｏｌ、理論量の３
２．３％；分解開始温度１７６℃）。
【００８７】IR(KBr, u[cm-1]: 3254, 2980, 2930, 285
9, 1704, 1676, 1602, 1563, 1496, 1440, 1371, 1325,
1258, 1163, 1092, 544。
【００８８】（１，３，５，７−テトラメチル−２，６
−ビス（エトキシカルボニルエチル）−８−（４−ヒド
ロキシフェニル）−４，４−ジフルオロ−４−ボラ−３
ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン（Ｄ８）の合成）フ
ェノールジピロメテン３１０ｍｇ（０．７１ｍｍｏｌ）
を塩化メチレン５００ｍｌに溶解し、ＴＬＣで更なる変
化がみられなくなるまでＮ，Ｎ−ジイソプロピル−Ｎ−
エチルアミン０．５ｍｌ及びＢＦ3 ・Ｅｔ2 Ｏ ０．５
ｍｌを混合した。この後に室温で１時間攪拌し、溶媒を
除去し、続いて酢酸エチルを用いてシリカ上でのクロマ
トグラフィーを行い、クロロホルム／エチルエーテルか
ら再結晶化した。エチルエーテル（ＥＥ）を用いて再び
シリカ上でのクロマトグラフィーを行い、油ポンプで真
空にして乾燥させた後に、生成物を純粋な状態で得るこ
とができた（収量：オレンジ色の微結晶１１０ｍｇ、
０．２３ｍｍｏｌ、理論量の２３．１％；融点２４８〜
２５０℃、分解あり）。
【００８９】1H NMR (250 MHz, CDCl3, TMS,δ(ppm)):
7.01(d, 2H, フェニル-H), 6.99(d, 2H,フェニル-H),
5.68(bs, 1H,OH), 4.29(q, 4H, OCH2CH3), 2.83(s, 6H,
CH3+CH 3), 1.72(s, 6H, CH3+CH3), 1.34(t, 6H, OCH2C
H3)。
【００９０】この発光指示薬は、アルカリ性範囲に好適
なｐＨ指示薬である。
【００９１】（８−ジアザ−クリプタンド−３，５−ビ
ス−（メトキシカルボニルエチル）−４，４−ジフルオ
ロ−４−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン
（Ｄ８)(ｏ＝１、ｐ＝１、Ｒ1 ＝Ｒ4 ＝−ＣＨ2 ＣＨ2
−ＣＯＯＣＨ3 、Ｒ2 ＝Ｒ3 ＝Ｒ 5 ＝Ｒ6 ＝Ｈ、Ｙ＝ジ
アザ−クリプタンド（ｏ＝１、ｐ＝１)(Ａ１２))の合
成）２−（２−ピロリル）−プロピオン酸メチルエステ
ル（Ｄ４）０．３１ｇ（２ｍｍｏｌ）及びｏ＝１、ｐ＝
１のジアザ−クリプタンドアルデヒド（Ａ１３）０．４
５ｇ（１ｍｍｏｌ）を窒素雰囲気中で乾燥ジクロロメタ
ン１００ｍｌに溶解し、１０分間攪拌してトリフルオロ
酢酸４０μｌと混合した。室温で１．５時間攪拌した
後、テトラクロロ−ｐ−ベンゾキノン０．４９ｇ（２ｍ
ｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２０ｍｌに溶解した溶液
を添加した。得られた濃い赤色溶液を、更に１５分間攪
拌した。続いて、ジイソプロピルエチルアミン１ｍｌ×
５及び三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体（ＢＦ3 ・
Ｅｔ2 Ｏ）１ｍｌ×５を交互に添加し、３０分間攪拌し
た。この溶液を水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥さ
せ、真空下で濃縮した。クロロホルム／酢酸エチル９：
１を移動相として用いたシリカゲル上でのカラムクロマ
トグラフィーによって残渣を精製し、オレンジ色の粉末
０．１６ｇ（収率：２０％）を得た。
【００９２】（ジエステル（Ｄ８）のジカルボン酸への
加水分解の一般的な説明）得られたジエステル（Ｄ８)
(Ｙ＝ジアザ−クリプタンド（ｏ＝１、ｐ＝１)(Ａ１
２))をテトラヒドロフランに溶解し、水で希釈して量を
２倍にした。この混合物を濃リン酸（conc. H3PO4)で酸
性にし、７０℃で４日間攪拌した。この溶液を真空下で
濃縮し、残渣をクロロホルムに溶解し、硫酸ナトリウム
で乾燥して溶媒を除去した。次に、クロロホルム／メタ
ノールを移動相として用いるシリカゲル上でのカラムク
ロマトグラフィーによって残渣を精製した。また、モノ
カルボン酸を副生物として得た。
【００９３】この発光指示薬は、ナトリウムイオンを生
理的濃度で測定するのに有用である。
【００９４】（モノエステルの調製：Ｒ1 ＝−ＣＨ2 −
ＣＨ2 −ＣＯＯ−ＣＨ3 、Ｒ4 ＝−ＣＨ2 −ＣＨ2 −Ｃ
ＯＯＨ、ジカルボン酸の調製：Ｒ1 ＝Ｒ4 −ＣＨ2 −Ｃ
Ｈ2 −ＣＯＯＨ）前述の２つの実施例で得たオレンジ色
の粉末をテトラヒドロフラン４ｍｌに溶解し、水６ｍｌ
で希釈した。次に８５％リン酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）０．３ｍ
ｌを添加し、７０℃で４日間加熱した。テトラヒドロフ
ランを留去し、クロロホルム５０ｍｌを用いて残渣を２
回抽出し、硫酸カリウム（Ｋ2 ＳＯ4 ）で乾燥させた。
溶媒を留去し、０．１７ｇのオイルを得た。シリカゲル
１００（溶離剤：クロロホルム／メタノール；３：１）
を充填したカラムを用いてこのオイルを精製し、モノエ
ステル０．０４ｇ及びジカルボン酸０．０２ｇを生じ
た。
【００９５】［特性評価］後述のように、溶液の特性の
測定にモノエステルを使用し、一方でジカルボン酸を後
述の方法に従ってアミノセルロース上に固定し、センサ
で測定した。
【００９６】（センサに使用するｐＨ感知層の作製）乾
燥した親水性ポリマーＤ５（ティンデールプレーンズ−
ハンター社（Tyndale Plains-Hunter LTD)、ニュージャ
ージー州リンゴーズ（Ringoes, NJ 08551))０．１ｇ及
び発光指示薬１．９２ｇを、エタノール１．８ｇ及び水
０．２３ｇに溶解した。この混合物を室温で一晩激しく
攪拌した。この溶液１００μｌを、幅２５ｍｍで無塵の
１２５ｍｍポリエステル支持体（グッドフェロー社（Go
odfellow) 、ケンブリッジ（Cambridge)、製品番号 LS
146585）に塗布した。エタノールを蒸発させ、ポリエス
テル支持体の上に厚さ１０μｍのｐＨ感知層を得た。こ
の支持体から、センサ用のディスクを切り取った。
【００９７】ポリマーの状態を整えるために、得られた
センサディスクを１００ｍｍｏｌ／リットルのＮａＣｌ
溶液に２時間浸漬した。
【００９８】（センサに使用するＮａ+ 、Ｋ+ 感知層の
作製）ジカルボン酸指示薬０．０３ｍｇ当量、Ｎ，Ｎ−
ジシクロヘキシル−１，３−カルボジイミド０．０６ｇ
（０．３ｍｍｏｌ）、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド
０．０４ｇ（０．３ｍｍｏｌ）及び（米国特許第１，０
２８，６７７号及びケミカルアブストラクト（ＣＡ）９
９：１７７７２３ｈに従って製造した）活性化セルロー
ス０．５ｇを、ジメチルホルムアミド２ｍｌに２０時間
懸濁した。次に、セルロースをろ過して除去し、ジメチ
ルホルムアミド５ｍｌ、水５ｍｌで５回、０．２規定
（ｎ）塩酸５ｍｌ、水５ｍｌで２回、０．２規定（ｎ）
ＮａＯＨ５ｍｌで２回、水５ｍｌで１０回、アセトン５
ｍｌで２回、及びエーテル５ｍｌで２回洗浄し、室温で
１６時間乾燥させた。続いて、セルロースを篩（２５μ
ｍ）にかけた。
【００９９】（センサディスクの作製）センサディスク
を下記の方法で作製した。
【０１００】指示薬を固定した、篩（２５μｍ）にかけ
たアミノセルロースファイバー０．２５ｇを、１０％ヒ
ドロゲル（Ｄ４)(ティンデールプレーンズ−ハンター
社）４．７５ｇ及び９０％エタノール−水に１６時間懸
濁した。得られた均質分散液を、最大乾燥密度１０μｍ
でポリエステル箔（グッドフェロー社、製品番号LS 146
585)に塗布した。この箔の上に、最大乾燥密度５μｍ
で、３％の活性炭を含む１０％Ｄ４ヒドロゲルを被覆
し、直径２．５ｃｍの小さなディスクを切り取った。こ
のディスクを少なくとも１６時間緩衝液中に放置し、活
性化した。
【０１０１】センサディスクの切断及び測定方法は、ラ
イナー（M.J.P. Leiner)及びハートマン（P. Hartmann)
の "Sensors and Actuators B"、11 (1993) 、第281-28
9 頁("Theory and Practice in optical pH sensing")
に記載されている。
【０１０２】［本発明のいくつかの化合物の発光特性］
図１〜図４はそれぞれ、本発明のいくつかの指示薬の発
光特性を、ｐＨ値及びアルカリイオンの所与の濃度の関
数として示している。示される図の縦軸は、相対的な発
光強度である。
【０１０３】１．図１：下記の４，４−ジフルオロ−４
−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン誘導体
（indacene derivative)（前記一般式(I) において、Ｒ
7 ＝４−ジメチルアミノ−フェニル（ｐＨ感知性イオン
取り込み部分として）；Ｒ1 、Ｒ 3 、Ｒ4 及びＲ6 ＝メ
チル；Ｒ2 及びＲ5 ＝Ｈ）を用いて、ｐＨ感知層を有す
るセンサディスクを作製し、ライナー及びハートマンの
前掲書に説明される装置でｐＨ依存発光強度を測定し
た。
【０１０４】
【化１１】
【０１０５】測定装置を図５に概略的に表す。Ｓはセン
サディスクの一部を示している。親水性イオン浸透性ポ
リマー（ヒドロゲル）に溶解した化合物をＩで示してい
る。層Ｍは、励起及び測定のための照射に対して透過性
を有する支持体Ｔによって保持されており、支持体Ｔは
透明箔である。
【０１０６】また、本発明に従って、化合物Ｉをイオン
透過性マトリックスと直接共有結合させたり、又は物理
的に溶解した状態でマトリックス中に存在させることが
できる。
【０１０７】測定のために、非透光性でありサーモスタ
ットを備えたスルーフローセル（through-flow cell)に
センサディスクを組み込み、ＮａＣｌを０．１ｍｏｌ／
リットル含有する様々なｐＨ値を示す試料Ｐと接触させ
た。標準ガラス電極を用いて、これらの試料のｐＨ値を
決定した。
【０１０８】光学測定システムは、光源Ｌとして青色Ｌ
ＥＤ、検出器Ｎとして光ダイオード、波長を選択する光
学フィルタＡ及びＦ、励起光をポリマー層Ｍに導くと共
に放出光を光検出器Ｎに導くファイバーオプティック構
成、及び電気信号処理装置（図示せず）から構成され
る。励起側には干渉フィルタ（ピーク発光４８０ｎｍ）
を用い、放出側には５２０ｎｍのカットオフフィルタを
用いた。
【０１０９】従って、図１に示す曲線はｐＨ滴定曲線を
表している。
【０１１０】２．図２：下記の４，４−ジフルオロ−４
−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン誘導体
（前記一般式(I) において、Ｒ7 ＝−（ＣＨ2 ）−モル
ホリノ（ｐＨ感知性イオン取り込み部分として）；
Ｒ1 、Ｒ3 、Ｒ4 及びＲ6 ＝メチル；Ｒ2 及びＲ5 ＝
Ｈ）を使用し、異なるｐＨ値で測定を行ったこと以外
は、図１に示した実施例を繰り返した。
【０１１１】
【化１２】
【０１１２】３．図３：下記の４，４−ジフルオロ−４
−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン誘導体
（前記一般式(I) において、Ｒ7 ＝４−ヒドロキシフェ
ニル（ｐＨ感知性イオン取り込み部分として）；Ｒ1 、
Ｒ3 、Ｒ4 及びＲ6 ＝メチル；Ｒ 2 及びＲ5 ＝−ＣＯＯ
−ＣＨ2 −ＣＨ2 −ＣＨ3 である）を使用し、異なるｐ
Ｈ値で測定を行ったこと以外は、図１に示した実施例を
繰り返した。
【０１１３】
【化１３】
【０１１４】４．図４：下記の４，４−ジフルオロ−４
−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン誘導体
（前記一般式(I) において、Ｒ7 ＝クリプタンド（Ｋ+
感知性イオン取り込み部分として）；Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ5
及びＲ6 ＝Ｈ；Ｒ1 及びＲ4 ＝−ＣＨ2 −ＣＨ2 −ＣＯ
Ｏ−ＮＨ−ポリマー）を用い、図２に類似する方法で図
４を得たが、Ｎａ+ 指示薬の代わりにＫ+ 指示薬を用
い、０．１４５ｍｏｌ／リットルのＮａＣｌの存在下に
おけるカリウムイオンの様々な濃度（横軸；対数目盛）
の関数として発光強度を測定した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の化合物の発光特性を示すグラフであ
る。
【図２】本発明の化合物の発光特性を示すグラフであ
る。
【図３】本発明の化合物の発光特性を示すグラフであ
る。
【図４】本発明の化合物の発光特性を示すグラフであ
る。
【図５】ｐＨ依存発光強度の測定装置の概略的構成図で
ある。
【符号の説明】
Ｓ センサディスク Ｉ 化合物 Ｍ ポリマー層 Ｔ 支持体 Ｌ 光源 Ｎ 光検出器 Ａ、Ｆ 光学フィルタ Ｐ 試料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598051749 Ｓｔｅｔｔｅｍｅｒｓｔｒａｓｓｅ 28 ＣＨ−8207 Ｓｃｈａｆｆｈａｕｓｅｎ Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ (72)発明者 イェールク ダオプ ドイツ連邦共和国 デー−93057 レゲン スブルク フラオエンツェルシュトラーセ 16 (72)発明者 トーマス ガライス ドイツ連邦共和国 デー−93049 レゲン スブルク ヴェルネルヴェルクシュトラー セ ３ アパルトメント 77 (72)発明者 マッティーアス コルマンスベルゲル ドイツ連邦共和国 デー−93047 レゲン スブルク ヴァインティンゲルガセ ６ (72)発明者 シュテファン ハインル ドイツ連邦共和国 デー−93073 ノイト ラオブリンク オデル−ナイセ−シュトラ ーセ 25 (72)発明者 トビアス ヴェルネル ドイツ連邦共和国 デー−93051 レゲン スブルク フリードリッヒ−エベルト−シ ュトラーセ 57 (72)発明者 クリスチアン フベル ドイツ連邦共和国 デー−93326 アベン スベルク アドレルシュトラーセ 82 (72)発明者 アンドレイ ボイラーゲーケル オーストリア国 アー−8010 グラツ フ ェリックス ダーン−プラーツ ７／４ ／10 (72)発明者 マルコ ジャン ピエール ライナー オーストリア国 アー−8045 グラツ ア ム アイヒェングルンド 10

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下記一般式(I) で表されるインダセン誘
    導体。 【化１】 （式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ6 及びＲ7
    のうち１つの基はイオン取り込み部分を表し、残りの基
    はそれぞれ独立して水素、親油あるいは親水基、又はポ
    リマーあるいは生体分子に結合する反応性基であり、ま
    た、Ｒ2 はＲ3 と共に芳香環系を形成し、Ｒ5 はＲ6 と
    共に芳香環系を形成していてもよい。）
  2. 【請求項２】 前記Ｒ7 がイオン取り込み部分を表し、
    Ｒ3 及びＲ6 がそれぞれ独立して水素又はメチル基を表
    す請求項１記載のインダセン誘導体。
  3. 【請求項３】 前記基Ｒ1 及びＲ4 が親油基、特にそれ
    ぞれｔ−ブチル基を表す請求項１又は２に記載のインダ
    セン誘導体。
  4. 【請求項４】 前記イオン取り込み部分が、下記一般式
    (II)で表されるジアザ−クリプタンド又は下記の基
    （Ａ）〜（Ｅ）のうちの１つである請求項１から３まで
    のいずれか１項記載のインダセン誘導体。 【化２】 （式中、ｏ及びｐはそれぞれ独立して０、１又は２であ
    る。） 【化３】 （基（Ｄ）において、Ｒ8 は炭素原子数が１〜２０個の
    アルキル基である。）
  5. 【請求項５】 前記一般式(II)で表されるジアザ−クリ
    プタンドが、式中のｏ及びｐがそれぞれ０であり、リチ
    ウムイオン選択性ジアザ−クリプタンドである請求項４
    記載のインダセン誘導体。
  6. 【請求項６】 前記一般式(II)で表されるジアザ−クリ
    プタンドが、式中のｏ及びｐがそれぞれ０及び１である
    か又は１及び０であり、ナトリウムイオン選択性ジアザ
    −クリプタンドである請求項４記載のインダセン誘導
    体。
  7. 【請求項７】 前記一般式(II)で表されるジアザ−クリ
    プタンドが、式中のｏ及びｐがそれぞれ１であり、カリ
    ウムイオン選択性ジアザ−クリプタンドである請求項４
    記載のインダセン誘導体。
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