KR101877003B1

KR101877003B1 - 마그네슘 이온 검출용 bapta 유도체 및 이의 용도

Info

Publication number: KR101877003B1
Application number: KR1020160142241A
Authority: KR
Inventors: 박진우; 김기원; 최재호; 이재성
Original assignee: (주)바이오액츠
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2018-07-12
Also published as: KR20180046717A

Abstract

본 발명은 마그네슘 이온 선택적으로 검출할 수 있는 BAPTA 유도체 및 이를 이용한 마그네슘 정량화 방법에 관한 것이다.

Description

마그네슘 이온 검출용 BAPTA 유도체 및 이의 용도{BAPTA derivatives for detecting divalent magnesium ions and use thereof}

최근 바이오 진단 분야에서는 고가의 장비 없이 현장검사를 신속하게 실시 할 수 있는 진단 체계인 현장현시검사(Point of care Test, POCT) 시장이 빠르게 성장하고 있으며 기존 유전자 검사와 분자진단 키트들이 이러한 시장경쟁력을 갖추고자 새로운 플랫폼에 적용된 컨텐츠가 많이 개발되고 있다.

현재 주로 사용되는 진단 방식의 경우는, 세균 배양 동정법, PCR 및 염기서열 분석법 그리고 세균을 직접 측정하는 POCT가 있지만 검출에 따라 진단 Lab 중심으로 고도의 장비와 많은 인력이 요구된다. 세균을 직접 측정하는 POCT법의 경우, 고비용적 측면과 검사 결과의 민감도 및 정확도를 신뢰할 수 있는 수준에 도달하지 못한 문제가 있으며, 최근에는 이러한 단점을 보완하고자 고리매개 등온증폭법(loop-mediated isothermal gene amplification, LAMP)을 활용한 병원균 검출에 적합한 기술이 제안되었다. 등온증폭을 통한 진단방법의 경우, 매우 적은 소량의 DNA도 짧은 시간 내 일반 PCR 보다 합성 효율이 뛰어나 DNA를 직접 검출하거나, DNA 증폭 후 부산물들을 검출하여 진단 Kit로 활용할 수 있는 장점이 있다.

한편, DNA 증폭 후 부산물 중 하나인 마그네슘 이온(Mg² ⁺)은 생체 내 효소 반응 또는 DNA 합성을 위한 중요 인자로 작용하는 것으로 알려져 있으며, 이러한 기능적 측면을 활용한 Cell imaging 및 여러 분자 반응을 확인할 수 있는 다양한 기술들이 연구되고 있다.

DNA 증폭 후 부산물 중 하나이기도 한 마그네슘 이온(Mg² ⁺)은 세포 내에 가장 풍부한 양으로 존재하는 2가 금속 이온으로서, 수 백여 가지의 효소 활성 조절에 관여할 뿐만 아니라, DNA 합성을 위한 중요 인자로 작용하는 것으로 알려져 있으며, 세포 증식 및 사멸과 같은 많은 세포 과정에 있어서 핵심적인 역할을 수행한다. 이러한 세포 내 마그네슘 이온을 검출하기 위해서, 다양한 세포-투과성 형광 체와 일광자 또는 이광자 형광 탐침을 구비한 공초점 현미경을 이용하여 검출하는 방법이 제한되었다. 상기와 같은 방법들은 고가의 장비를 이용하여서만 검출이 가능하다는 문제점이 있다. 이에, 간단한 장비로 마그네슘 이온의 정량화가 가능한 고감도 Magnesium ion indicator의 개발이 요구되고 있다.

한국등록특허 제10-0858560호

비특허문헌 1. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16353-16360 비특허문헌 2. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 344-350 비특허문헌 3. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 1369-1377

본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 마그네슘 이온 검출용 화합물을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기 마그네슘 이온 검출용 화합물을 이용한 마그네슘 이온 정량화 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 세 번째 과제는 상기 마그네슘 이온 검출용 화합물을 포함하는 DNA 증폭 확인용 진단키트를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 하기 [화학식 1]로 표시되는 마그네슘 이온 검출용 BAPTA 유도체를 제공한다.

[화학식 1]

상기 [화학식 1]에서,

X는 하기 [화학식 2] 내지 [화학식 4] 중에서 선택되며,

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

상기 [화학식 2] 내지 [화학식 4]에서

R₁은 수소 또는 C₁ _- ₃알킬이며,

R₂ 및 R₃은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C₁ _- ₆알킬이고,

p는 1 내지 3의 정수이며,

q, n 및 m은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.

본 발명에 의하면, 상기 [화학식 1]의 화합물은 마그네슘 이온과 반응하여 마그네슘 이온 농도의존적으로 흡광 강도를 증가 또는 감소시키는 것일 수 있다.

구체적으로, 상기 [화학식 2]의 화합물은 마그네슘 이온과 반응하여 마그네슘 이온 농도 의존적으로 흡광 강도를 증가시키며, 상기 [화학식 3] 또는 [화학식 4]의 화합물은 마그네슘 이온 농도 의존적으로 흡광 강도를 감소시킨다.

본 발명에 따른 상기 [화학식 2]의 구조에서 -OR₁은 화합물의 용해도에 영향을 미친다. 상기 치환기가 -OH 또는 -OC₁ _- ₃알킬인 경우에는 물 또는 DMSO와 같은 용매에 우수하게 용해되는 특징이 있으나, 아민기와 같은 화합물로 치환되는 경우에는 용해도가 매우 열악하여 마그네슘 이온을 검출하는데 이용하는 것이 가능하지 않다.

본 발명에 따른 상기 [화학식 3] 또는 [화학식 4]의 구조에서 두 개의 벤조인돌기 또는 두 개의 인돌기 짝이중결합(conjugate doule bond)이 형성된다.

본 발명에 따른 상기 [화학식 3]의 구조에서 두 개의 벤조인돌기는 짝이중결합으로 연결되는데, 이중결합 개수는 2개 내지 6개일 수 있다. 본 발명에서는 짝이중결합의 이중결합 개수가 3 내지 5개인 경우에 마그네슘 이온과 반응하여 흡광 광도를 효과적으로 낮출 수 있는 것을 확인하였다. 본 발명에 의하면, 상기 [화학식 3]의 구조에서 벤조인돌기에 치환된 알킬체인의 카본 수는 5개 내지 9개일 수 있으며, 바람직하게는 6개 내지 8개, 가장 바람직하게는 7개일 수 있다. 본 발명에 의하면, 상기 알킬체인의 카본수가 7개이면서 짝이중결합의 이중결합 개수가 3 내지 4인 것이 마그네슘 이온과 반응하여 흡광 강도를 현저하게 낮추었다.

본 발명에 따른 상기 [화학식 4]의 구조에서 두 개의 인돌기 사이에 형성된 짝이중결합의 이중결합 개수는 4개 이상일 수 있다. 본 발명에 의하면 이중결합의 수가 1 내지 3인 경우에는 마그네슘 이온에 반응하여 의해 흡광 강도를 저감하는 효율이 없거나 매우 낮을 수 있다. 본 발명에서는 상기 두 개의 인돌기 사이에 4개 이상, 바람직하게는 4-6개의 이중결합을 가지는 경우에 마그네슘 이온에 반응하여 흡광 강도가 낮아지는 것을 확인하였다.

본 발명에 따른 바람직한 [화학식 1]로 표시되는 화합물은 하기 <화합물 1> 내지 <화합물 8>으로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

<화합물 1>

<화합물 2>

<화합물 3>

<화합물 4>

<화합물 5>

<화합물 6>

<화합물 7>

<화합물 8>

본 발명에 의하면, 상기 <화합물 1>, <화합물 2> 및 <화합물 8>이 특히 흡광 강도 증가 또는 감소에 우수한 변화를 보였다.

본 발명에 따른 [화학식 1]의 화합물은 1 mM 내지 200 mM의 마그네슘 이온 존재하에서 형강 강도의 증가 또는 감소 변화를 나타낼 수 있다.

본 발명은 상기 [화학식 1]의 BAPTA 유도체를 포함하는 마그네슘 이온 검출 키트를 제공한다. 본 발명에 따르면 상기 마그네슘 이온 검출 키트는 PCR(polymerase chain reaction)의 DNA 증폭 확인용 검사 키트일 수 있다. DNA 증폭여부는 확인이 용이하지 않은 문제가 있다. 그러나 본 발명에 따른 [화학식 1]의 화합물을 이용하면 DNA 증폭 후 부산물 중 하나인 마그네슘 이온(Mg² ⁺)과 반응하여 흡광 강도를 크게 변화시킬 수 있기 때문에 증폭 여부를 손쉽게 확인할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 [화학식 1]의 화합물을 이용하여 마그네슘 이온을 정량화 하는 방법은 다음과 같을 수 있다.

먼저, 대조군으로 상기 [화학식 1]의 화합물을 3차 증류수에 희석하여 측정샘플을 제조한 뒤, 흡광도를 측정하여 대조군 데이터를 얻는다. 다음으로 [화학식 1]의 화합물 및 검출시료를 3차 증류수에 희석하여 실험군 샘플을 제조하고, 흡광도를 측정하여 실험군 데이터를 얻는다. 이때, 실험샘플에 함유된 [화학식 1]의 화합물 최종 농도는 상기 대조군의 측정샘플과 동일하다.

상기 대조군과 실험군의 흡광 강도 변화를 평가하여 흡광 강도 변화량으로 부터 마그네슘 농도 함유량을 정량화한다.

상기 흡광 강도 변화량 확인을 용이하기 위해서, 상기 키트에는 포함된 마그네슘 이온 검출용 BAPTA 유도체의 마그네슘 이온 농도 별 흡광 강도 변화량 데이트 시트가 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 BAPTA 유도체는 마그네슘 이온의 존재하에서 흡광 강도를 증가 또는 감소시킴으로써 마그네슘 이온을 검출 및 정량화할 수 있다. 또한, DNA 증폭(PCR 반응) 과정에서 발생하는 미량의 마그네슘 이온과 반응하여 흡광 강도 변화를 나타낼 수 있으므로 DNA 증폭을 확인 및 정량화 할 수 있는 진단 키트로 적용이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따라 디자인된 마그네슘 이온 검출용 후보 화합물의 마그네슘 검출 특성을 흡광광도법으로 확인한 결과이다.
도 2는 본 발명에 따라 선별된 마그네슘 이온 검출용 화합물의 마그네슘 농도에 따른 흡수 스펙트럼 강도 변화 결과이다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명하기로 하되, 하기 실시예는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니며, 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 서술된 것이다.

제조예 1

1 단계

BEPTA 테트라에틸 에스터 1.087 g(1.85 mmol)을 아르곤 기류하에서 아세트산 4.6 mL가하여 완용한다. 70% 질산 0.13 mL(2.03 mmol)을 천천히 세류하여 10 ℃를 유지하며 교반시킨다. 20분 동안 반응시킨 후, 포화 탄산수소나트륨 용액 100 mL 에 천천히 투입한다. 에틸 아세테이트를 사용하여 추출한 후, 증류수로 수차례 세척하였다. 유기층을 감압건조한 뒤, 농축액은 실리카겔 컬럼크로마토그래피 법으로 정제하여 목적하는 화합물 2-1을 얻었다(0.65 g, 60%).

2 단계

화합물 2-1(1.369 g, 1.7 mmol)과 BEPTA 테트라에틸 에스터를 4:1 비율로 혼합한 후, 에탄올 70 mL에 완용시킨다. 완용액에 Pd/C(10 wt%, 200 mg, 15 wt%)을 투입한 후, 수소 가스를 공급하면서 16시간 동안 상온에서 반응 시킨다. 반응 완료 후, 셀라이트를 이용하여 여과한 후, 에틸아세테이트로 여러번 세척한다. 여과액은 감압건조한 뒤, 농축액은 실리카겔 컬럼크로마토그래피 법으로 정제하여 목적하는 화합물 2-2 를 얻는다. (567 mg, 20%)

R_f = 0.1 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:2 v/v)

LC/MS, 계산치 C₃₀H₄₁N₃O₁₀ 603.66, 측정치

합성예 1. 화합물 1-1의 합성

Flamma 456 Carboxylic acid(BioActs, 24 mg, 63.2 umol)을 DMF 10 mL에 완용시킨 뒤, 디숙신이미딜 카보네이트(Aldrich, 49 mg, 189.6 umol)을 투입한 후, 40 ℃에서 10분간 교반한다. N,N-디이소프로필에틸아민 110 ㎕(632 umol)을 투입한 후, 온도를 유지하며 4시간 반응 진행한다. 반응 완료 후, 디에틸에테르를 가하여 침전을 형성한 후, 여과 및 건조하였다. 얻어진 고체화합물을 디메틸포름아미드(DMF) 10 mL에 용해시키고, 화합물 2-2(30 mg, 50.6 umol)를 첨가하여 교반한다. 상기 반응 혼합물에 N,N-디이소프로필에틸아민 110 ㎕(632 umol)을 첨가한 후, 상온에서 일야교반한다. 반응 완료 후, 실리카겔 컬럼크로마토그래피 법으로 정제하여 목적하는 1-1 을 얻는다. (12 mg, 19.7 %)

R_f = 0.5 (Silicagel, MC/MeOH 10:1 v/v)

LC/MS, 계산치 C₅₁H₅₂N₃O₁₆ 962.97, 측정치 965.2

합성예 2. 화합물 1-2의 합성

Flamma 456 Carboxylic acid 대신에 Flamma 553 Carboxylic acid(BioActs, 25 mg, 56.8 umol) 을 사용한 것을 제외하고는 합성예 1의 방법으로 화합물 1-2를 합성하였다. (15 mg, 26.0 %)

R_f = 0.7 (Silicagel, MC/MeOH 3:1 v/v)

MALDI-TOF/MS, 계산치 C₅₁H₆₂N₅O₁₄ 1017.11, 측정치 1016.5

합성예 3. 화합물 1-3의 합성

Flamma 456 Carboxylic acid 대신에 Flamma 552 Carboxylic acid(BioActs, 50 mg , 74.3 umol)를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1의 방법으로 화합물 1-3을 합성하였다.

(13 mg, 13.9 %)

R_f = 0.3 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₄H₈₃N₅O₁₇S₂ 1258.5, 측정치 1256.3

합성예 4. 화합물 1-4의 합성

(13 mg, 11.8 %)

R_f = 0.3 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₅H₈₃N₅O₁₇S₂ 1270.51, 측정치 1268.3

합성예 5. 화합물 1-5의 합성

(12 mg, 14.0 %)

R_f = 0.4 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₇₃H₈₉N₅O₂₃S₄ 1532.77, 측정치 1528.6

합성예 6. 화합물 1-6의 합성

(8 mg, 10.5 %)

R_f = 0.3 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₇H₈₅N₅O₁₇S₂ 1296.55, 측정치 1293.4

합성예 7. 화합물 1-7의 합성

(10 mg, 12.8 %)

R_f = 0.4 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₇₂H₈₃N₅O₂₃S₄ 1514.71, 측정치 1511.6

합성예 8. 화합물 1-8의 합성

(8 mg, 10.2 %)

R_f = 0.4 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₅H₇₃N₅O₂₀S₂ 1308.43, 측정치 1305.4

합성예 9. 화합물 1-9의 합성

(13 mg, 15.5 %)

R_f = 0.2 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₇₅H₈₉N₅O₁₄S 1316.6, 측정치 1316.9

합성예 10. 화합물 1-10의 합성

(10 mg, 12.8 %)

R_f = 0.3 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₁H₇₇N₅O₁₇S₂ 1216.42, 측정치 1214.4

합성예 11. 화합물 1-11의 합성

(14 mg, 16.5 %)

R_f = 0.3 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₀H₇₅N₅O₁₇S₂ 1202.39, 측정치 1200.3

합성예 12. 화합물 1-12의 합성

(13 mg, 14.0 %)

R_f = 0.3 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₃H₈₁N₅O₁₇S₂ 1244.47, 측정치 1242.3

합성예 13. 화합물 1-13의 합성

(10 mg, 14.0 %)

R_f = 0.3 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₅H₈₃N₅O₁₇S₂ 1270.51, 측정치 1268.4

합성예 14. 화합물 1-14의 합성

(10 mg, 14.0 %)

R_f = 0.3 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₃H₇₉N₅O₁₇S₂ 1242.45, 측정치 1241.1

합성예 15. 화합물 1-15의 합성

(13 mg, 15.1 %)

R_f = 0.3 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₂H₇₇N₅O₁₇S₂ 1228.43, 측정치 1226.3

합성예 16. 화합물 1-16의 합성

(9 mg, 9.8 %)

R_f = 0.4 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₆H₈₃N₅O₁₇S₂ 1282.52, 측정치 1280.3

합성예 17. 화합물 1-17의 합성

(12 mg, 13.3 %)

R_f = 0.4 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₈H₈₇N₅O₁₇S₂ 1310.57, 측정치 1308.1

합성예 18. 화합물 1-18의 합성

(11 mg, 12.2 %)

R_f = 0.4 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₇₁H₈₃N₅O₂₃S₄ 1502.7, 측정치 1499.2

합성예 19. 화합물 1-19의 합성

(8 mg, 11.5 %)

R_f = 0.3 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₅H₈₁N₅O₁₇S₂ 1268.49, 측정치 1266.8

합성예 20. 화합물 1-20의 합성

(9 mg, 10.0 %)

R_f = 0.4 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₆H₈₅N₅O₂₃S₄ 1444.66, 측정치 1442.8

합성예 21. 화합물 1-21의 합성

(12 mg, 9.5 %)

R_f = 0.4 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₉H₈₁N₅O₂₃S₄ 1476.66, 측정치 1473.2

합성예 22. 화합물 1-22의 합성

(9 mg, 13.0 %)

R_f = 0.3 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)

LC/MS, 계산치 C₆₉H₉₁N₅O₂₄S₄ 1586.82, 측정치 1586.8

시험예 1. 염료화합물의 선별

1) 후보물집 합성

BAPTA(1,2-bis(2-aminophenoxy)ethane-N,N,N',N'-tetraacetic acid)을 모핵으로 가지며, 마그네슘 이온에 의한 발색이 기대되는 후보물질 22종을 합성하였다.

2) 용해도 test

합성된 후보화합물의 가용성을 확인하기 위하여 소량의 DMSO에 용해시켜 용해 여부를 확인하였다. 테스트 결과, 1-2 및 1-20은 용해성이 좋지않아 제외하였다.

3) 샘플 제조

선별된 20 종의 후보물질 1-1, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7, 1-8, 1-9, 1-10, 1-11, 1-12, 1-13, 1-14, 1-15, 1-16, 1-17, 1-18, 1-19, 1-21 및 1-22를 10 mg/mL (Solvent: DMSO)로 테스트 시료를 제조한 뒤 흡/형광 실험에 사용하였다.

시험예 2. 마그네슘 검출특성 테스트

상기 시험예 1에서 제조한 테스트 시료(10 mg/mL) 10 μL와 3차 증류수 1.0 ml을 흡광 큐벳에 첨가하여 피펫팅(pipetting) 한 후, UV/Vis spectrometer (Agilent technologies, Cary8454)로 흡광도를 측정하였다. 다음으로, 각 시료들의 마그네슘 검출특성을 확인하기 위하여 각 시료를 2개씩 준비하여 하나에는 3차 증류수를 첨가하여 대조군으로 설정하고, 다른 하나에는 50 mM 염화마그네슘을 첨가하여 여기(Excitation) 파장 변화를 측정하여 하기 도 1에 나타내었다. 도 1에서 파란색 선은 대조군(증류수)이며, 주황색 선은 염화마그네슘 50 mM이 함유된 샘플의 흡광도이다. 총 20종의 화합물 가운데 3종(1-1, 1-5, 1-19)이 흡광 변화가 뚜렷하였으며, 8종(1-4, 1-6, 1-7, 1-13, 1-14, 1-16, 1-17, 1-21)이 약한 흡광 변화를 나타내었다. 상기 3종의 최고 흡광 파장 값을 각각 확인하여 형광 측정시 여기 파장 값으로 설정하였다.

시험예 3. 마그네슘 이온 검출 특성 테스트

상기 시험예 2에서 선정된 3종 화합물에 대하여 각각 최대 흡광값을 가지는 파장을 여기 파장으로 사용하고, 다양한 농도의 마그네슘 이온 농도에 대한 형광 세기를 Fluorescence spectrometer(Perkin elmer, LS55)으로 측정하였다. 형광 큐벳에 3차 증류수 3 mL 및 실험예 1의 시료 10 uL를 넣었으며, 마그네슘 이온은 각각 0, 0.4, 1.5, 35 및 100 mM의 농도로 첨가되었다. 각 화합물의 최대 흡광값은 496 nm(1-1), 751 nm(1-5) 및 756 nm(1-19)이다.

하기 도 2a에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물 1-1은 마그네슘 이온의 농도에 비례하여 형광이 크게 향상된 것을 확인하였다. 한편 하기 도 2b를 참고로 하면 본 발명에 따른 화합물 1-5 및 1-9는 마그네슘 이온의 농도에 비례하여 형광 강도가 감소되는 것을 확인하였다. 상기와 같은 결과를 통해 본 발명에 따른 상기 [화학식 1]의 화합물이 마그네슘의 농도를 정량화하는데 이용이 가능하다.

제조예 1. 마그네슘 이온 검출 키트의 제조

화합물 1-1, 1-5 또는 1-19를 포함하여 마그네슘 함량을 정량화할 수 있는 키트를 제조하였다.

상기 키트는 DNA 증폭 및 증폭량의 확인을 위한 진단키트로 이용될 수 있다.

Claims

하기 [화학식 1]로 표시되는 마그네슘 이온 검출용 BAPTA 유도체:
[화학식 1]

상기 [화학식 1]에서,
X는 하기 [화학식 3] 및 [화학식 4] 중에서 선택되며,
[화학식 3]

[화학식 4]

상기 [화학식 3] 및 [화학식 4]에서
R₂ 및 R₃은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C_1-6알킬이고,
p는 1 내지 3의 정수이며,
q, n 및 m은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
제1항에 있어서,
상기 [화학식 1]의 화합물은 하기 <화합물 1-3> 내지 <화합물 1-19>, <화합물 1-21> 및 <화합물 1-22>로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 마그네슘 이온 검출용 BAPTA 유도체:
<화합물 1-3>

<화합물 1-4>

<화합물 1-5>

<화합물 1-6>

<화합물 1-7>

<화합물 1-8>

<화합물 1-9>

<화합물 1-10>

<화합물 1-11>

<화합물 1-12>

<화합물 1-13>

<화합물 1-14>

<화합물 1-15>

<화합물 1-16>

<화합물 1-17>

<화합물 1-18>

<화합물 1-19>

<화합물 1-21>

<화합물 1-22>
제1항에 있어서,
마그네슘 이온과 반응하여 마그네슘 이온 농도의존적으로 흡광 강도를 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 마그네슘 이온 검출용 BAPTA 유도체.
제1항에 있어서,
1 mM 내지 200 mM의 마그네슘 이온 존재하에서 형광 강도의 증가 또는 감소 변화를 나타내는 것을 특징으로 하는 마그네슘 이온 검출용 BAPTA 유도체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 마그네슘 이온 검출용 BAPTA 유도체를 포함하는 마그네슘 이온 검출 키트.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 마그네슘 이온 검출용 BAPTA 유도체을 포함하는 PCR(polymerase chain reaction)의 DNA 증폭 확인용 검사 키트.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 마그네슘 이온 검출용 BAPTA 유도체을 3차 증류수에 희석하여 흡광도를 측정하는 단계;
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 마그네슘 이온 검출용 BAPTA 유도체 및 검출시료를 3차 증류수에 희석하여 흡광도를 측정하는 단계; 및
흡광 강도 변화를 평가하는 단계;를 포함하는 마그네슘 이온 정량화 방법.