KR102486779B1 - 링커 그룹을 갖는 중합체성 탠덤 염료 - Google Patents

링커 그룹을 갖는 중합체성 탠덤 염료 Download PDF

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Abstract

형광성 또는 유색 염료로서 유용한 화합물이 개시된다. 일부 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 이의 입체 이성질체, 토토머 또는 염은 화학식 I의 구조를 갖는다.
[화학식 I]
Figure 112021138621985-pct00132

상기 화학식 I에서, R1, R2, R3, R4, R5, L1, L2, L3, L4, M1, M2, m 및 n은 본원에 정의된 바와 같다.
이러한 화합물의 제조 및 사용과 관련된 방법도 제공된다.

Description

링커 그룹을 갖는 중합체성 탠덤 염료
본 발명은 일반적으로, 스페이싱 그룹을 갖는 이량체성 및 중합체성 발색단 화합물(예를 들면, 형광성 염료 모이어티(moiety)를 포함하는 중합체 화합물) 및 이들의 제조방법 및 다양한 분석 방법에서의 이들의 사용 방법에 관한 것이다.
형광성 및/또는 유색 염료는 매우 민감한 검출 시약이 바람직한 응용 분야에 대하여 특히 적합한 것으로 알려져 있다. 샘플의 특정 성분 또는 요소를 우선적으로 표지할 수 있는 염료는, 연구원이 특정 성분 또는 요소의 존재, 양 및/또는 위치를 측정할 수 있게 한다. 또한, 특정 시스템은 다양한 환경에서의 이들의 공간적 분포 및 시간적 분포와 관련하여 모니터링할 수 있다.
형광법 및 비색법은 화학 및 생물학에서 매우 널리 받아들여지고 있다. 이러한 방법은 생체 분자의 존재, 구조, 거리, 배향, 착물화 및/또는 위치에 대한 유용한 정보를 제공한다. 또한, 시간 분해 방법이 역학 및 동역학 계측에 점점 더 많이 사용되고 있다. 그 결과, 핵산 및 단백질과 같은 생체 분자의 형광성 또는 유색 표지를 위한 많은 전략이 개발되어 왔다. 생체 분자의 분석은 일반적으로 수성 환경에서 이루어지기 때문에, 원하는 공간 정보 및 생체 분자 상호 작용을 설명할 수 있는 수성 시스템과 호환되는 염료의 개발과 사용에 초점을 맞춰왔다.
따라서, 이러한 구조 정보를 밝히기 위해 공명 에너지 전달을 포함하는 기술이 개발되어 있다. 특히, 푀르스트 공명 에너지 전달("Foerster resonance energy transfer: FRET" - 종종 형광 공명 에너지 전달과 상호 교환적으로 사용됨) 기술은 생체 분자 거리 및 상호 작용의 변화를 안정적으로 계측하는 정보를 생성한다. 공명 에너지 전달 기술은 상대적으로 저렴하고 측정값을 빠르게 얻을 수 있지만, FRET는, 유리 형광단 및 바람직하지 않은 pH 감도로 인해, 발색단의 배향 및 배치 및 에너지 전달 마스킹과 관련된 몇 가지 제한 사항이 있다. 또한, 공지된 FRET 시약(예를 들면, 개질된 피코에리스린 또는 Brilliant Violet™)은 광 안정성의 부족을 겪으며, 바람직하지 않은 물리적 성질(예를 들면, 크기, 세포 투과성)이 있으며, 배취간 변동이 높아 기기 재보정을 필요로 한다.
증가된 몰 명도(molar brightness) 및/또는 증가된 FRET 발광 신호를 갖는, 수용성 염료, 특히 공명 에너지 전달 염료에 대한 당업계의 요구가 존재한다. 이상적으로는, 이러한 염료 및 바이오마커는 강하게 착색되거나 형광성이어야 하며, 다양한 색상들 및 형광 파장들로 사용 가능해야 한다. 본 발명은, 이러한 요구를 충족시키고 추가의 관련된 이점을 제공한다.
요약하면, 본 발명의 양태들은 일반적으로, 생체 분자와 같은 분석물 분자를 육안으로 검출할 수 있는, 수용성의 형광성 및/또는 유색 염료 및/또는 프로브(probe)로서 유용한 화합물 및 이의 제조를 위한 물질(reagent)에 관한 것이다. 특히, 일부 양태에서, 본 발명의 화합물들은 상기와 관련된 FRET 형광 방출을 가능하게 하기 때문에 유용하다. 상기 염료를 사용하여 분석물 분자를 육안으로 검출하는 방법도 개시된다.
본 발명에 개시된 염료의 양태들은 링커(linker)(예를 들면, "L4")에 의해 공유 결합에 의해 링크된 2개 이상의 형광성 및/또는 착색된 모이어티를 포함한다. 단백질 기반의 이량체성 및/또는 중합체성 염료에 대한 이전의 보고들과는 대조적으로, 본 발명의 염료는 현저히 더 밝고, 분자내 상호 작용의 결과로서 FRET 흡광 및 발광을 가능하게 하며, 당업계에 공지된 쉬운 방법(즉, 자동화된 DNA 합성 방법)을 사용하여 강력하게 재현할 수 있다.
본 발명의 양태들의 수용성의 형광성 또는 유색 염료는, FRET 과정(예를 들면, 흡광, 발광, 스토크 이동(Stokes shift))을 가능하게 하는 강하게 착색되고/되거나 형광성이며, 육안 검사 또는 다른 수단에 의해 용이하게 관찰될 수 있다. 일부 양태에서, 본 발명의 화합물들은 사전 조명(illumination) 또는 화학적 활성화 또는 효소적 활성화없이 관찰될 수 있다. 본원에 개시된 바와 같이, 염료의 적절한 선택에 의해, 다양한 색상의 육안 검출 가능한 분석물 분자 및 표적 분자에 대한 귀중한 공간 정보가 얻어질 수 있다.
일 양태에서, 화학식 I의 구조를 갖는 화합물 또는 이의 입체 이성질체, 토토머 또는 염이 제공된다.
[화학식 I]
Figure 112021138621985-pct00001
상기 화학식 I에서, R1, R2, R3, R4, R5, L1, L2, L3, L4, M1, M2, m 및 n은 본원에 정의된 바와 같다.
또 다른 양태는 화학식 II의 구조를 갖는 화합물 또는 이의 입체 이성질체, 염 또는 토토머를 제공한다.
[화학식 II]
Figure 112021138621985-pct00002
상기 화학식 II에서, R1, R2, R3, R4, R5, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7a, L7b, M1, M3, q, w, m 및 n은 본원에 정의된 바와 같다.
또 다른 양태는 화학식 III의 구조를 갖는 화합물 또는 이의 입체 이성질체, 염 또는 토토머를 제공한다.
[화학식 III]
Figure 112021138621985-pct00003
상기 화학식 III에서, R1, R2, R3, R4, R5, L1, L2, L3, L4, L8, M1, M2, m 및 n은 본원에 정의된 바와 같다.
하나의 양태는 화학식 IV의 구조를 갖는 화합물 또는 이의 입체 이성질체, 염 또는 토토머를 제공한다.
[화학식 IV]
Figure 112021138621985-pct00004
상기 화학식 IV에서, R1, R2, R3, R4, R5, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7a, L7b, L8, M1, M2, m 및 n은 본원에 정의된 바와 같다.
또 다른 양태는, 수용체 전이 쌍극자 모멘트를 갖고 중합체 주쇄(backbone)에 대해 공유 결합에 의해 링크된 수용체 발색단, 및 공여체 전이 쌍극자 모멘트를 갖고 중합체 주쇄에 대해 공유 결합에 의해 링크된 공여체 발색단을 포함하는 중합체 화합물로서, 상기 수용체 발색단 및 공여체 발색단은 J-값이 약 1×1010 초과이고, 상기 중합체 화합물은 생리학적 조건의 용액 중에서의 확인을 채택하며, 상기 수용체 발색단과 상기 공여체 발색단 사이의 유효 거리는 약 50.0nm 미만이고, 상기 수용체 전이 쌍극자 및 상기 공여체 전이 쌍극자는 실질적으로 평행하거나 실질적으로 반평행한(antiparallel) 화합물을 제공한다.
상기 양태들은 다양한 분석 방법에서 FRET, 형광성 및/또는 유색 염료로서의 사용을 포함하여 다수의 응용 분야에서 유용성을 발견하는 화합물을 개시한다.
따라서, 또 다른 양태는, 샘플의 염색 방법으로서, 상기 화합물을, 상기 샘플이 적절한 파장으로 조명시 광학 응답을 생성하기에 충분한 양으로 상기 샘플에 첨가하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은, 분석물 분자를 육안으로 검출하는 방법으로서,
(a) 상기 화합물들(예를 들면, 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물) 중 하나를 제공하는 단계;
(b) 상기 화합물을 이의 가시적 성질에 의해 검출하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
다른 개시된 방법은, 생체 분자를 육안으로 검출하는 방법으로서,
(a) 상기 화합물들(예를 들면, 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물) 중 하나를 하나 이상의 생체 분자와 혼합하는 단계;
(b) 상기 화합물을 이의 가시적 성질에 의해 검출하는 단계를 포함하는 방법을 포함한다.
다른 양태들은, 상기 화합물들(예를 들면, 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물) 중 적어도 하나 및 하나 이상의 생체 분자를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 하나 이상의 분석물(예를 들면, 생체 분자)을 검출하기 위한 분석 방법에서의 상기 조성물의 용도도 제공된다.
본 발명의 상기 측면 및 다른 측면은 다음의 상세한 설명을 참조하면 명백해질 것이다.
도면에서, 동일한 참조 번호는 유사한 요소를 나타낸다. 도면에서 요소들의 크기 및 상대 위치는 반드시 일정한 비율로 그려지는 것은 아니며, 이들 요소들 중 일부는 임의로 확대되어 배치되어 도면의 가독성을 향상시킨다. 또한, 그려진 요소의 특정 형상은 상기 특정 요소의 실제 형상에 관한 어떠한 정보도 전달하고자 하는 것이 아니며, 도면에서 용이하게 인식하기 위해 선택되었을 뿐이다.
도 1은 예시적인 공여체 발광 스펙트럼 및 수용체 여기(또는 흡광) 스펙트럼 및 J-값을 측정하기 위해 사용된 이들의 중첩을 도시한다.
도 2는 Cy3을 공여체 발색단으로서 사용하고 AF680을 수용체로서 사용하는 화합물 I-1의 형광 방출 스펙트럼을 도시한다. 488nm에서 여기.
도 3은 AF555를 공여체 발색단으로서 사용하고 AF680을 수용체로서 사용하는 화합물 I-2의 형광 방출 스펙트럼을 도시한다. 488nm에서 여기.
도 4는 Cy3을 공여체 발색단으로서 사용하고 AF647을 수용체로서 사용하는 화합물 I-3의 형광 방출 스펙트럼을 도시한다. 488nm에서 여기.
도 5는 AF555를 공여체 발색단으로서 사용하고 AF647을 수용체로서 사용하는 화합물 I-4의 형광 방출 스펙트럼을 도시한다. 488nm에서 여기.
도 6은 Cy3을 공여체 발색단으로서 사용하고 AF594를 수용체로서 사용하는 화합물 I-5의 형광 방출 스펙트럼을 도시한다. 488nm에서 여기.
도 7은 AF555를 공여체 발색단으로서 사용하고 AF594를 수용체로서 사용하는 화합물 I-6의 형광 방출 스펙트럼을 도시한다. 488nm에서 여기.
도 8은 Cy3을 공여체 발색단으로서 사용하고 AF700을 수용체로서 사용하는 화합물 I-7의 형광 방출 스펙트럼을 도시한다. 488nm에서 여기.
도 9는 AF555를 공여체 발색단으로서 사용하고 AF700을 수용체로서 사용하는 화합물 I-8의 형광 방출 스펙트럼을 도시한다. 488nm에서 여기.
도 10은 화합물 I-1, I-3, I-5 및 I-7에 대한 형광 방출 스펙트럼의 위치 중첩을 도시한다.
도 11은 350nm에서 여기된 이중 플루오레세인 모이어티를 함유하는 화합물들의 발광 스펙트럼 중첩을 도시한다. 화합물 I-10은 FRET를 통한 공여체 AF350 모이어티로부터 여기의 결과로서 (화합물 A에 비해) 증가된 형광을 보여준다.
다음 설명에서, 본 발명의 다양한 양태들의 완전한 이해를 제공하기 위해 특정한 구체적인 세부 사항들이 설명된다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 세부 사항 없이 실시될 수 있음을 이해할 것이다.
문맥이 달리 요구하지 않는 한, 본원 명세서 및 청구범위에 걸쳐 용어 "포함하다(comprise)" 및 이의 변형, 예를 들면 "포함하다(comprises)" 및 "포함하는(comprising)"은 개방적이고 포괄적인 의미로, 즉, "포함하지만, 이들로 제한되지 않는"으로 간주되어야 한다.
본원 명세서에 걸쳐 "일 양태" 또는 "양태"에 대한 언급은, 상기 양태와 관련하여 설명된 특정한 특징적인 구성, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 양태에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본원 명세서에 걸쳐 다양한 곳에서의 어구 "일 양태에서" 또는 "양태에서"의 등장은, 반드시 동일한 양태를 나타내는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징적인 구성, 구조 또는 특성은 하나 이상의 양태에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
용어 "약"은 언급된 수치 또는 범위와 함께 사용되는 경우, 당업자에 의해 합리적으로 부여되는 의미를 가지며, 즉, 언급된 값 또는 범위보다 명시된 값의 ±20% 범위; 명시된 값의 ±19%; 명시된 값의 ±18%; 명시된 값의 ±17%; 명시된 값의 ±16%; 명시된 값의 ±15%; 명시된 값의 ±14%; 명시된 값의 ±13%; 명시된 값의 ±12%; 명시된 값의 ±11%; 명시된 값의 ±10%; 명시된 값의 ±9%; 명시된 값의 ±8%; 명시된 값의 ±7%; 명시된 값의 ±6%; 명시된 값의 ±5%; 명시된 값의 ±4%; 명시된 값의 ±3%; 명시된 값의 ±2%; 또는 명시된 값의 ±1% 내의 약간 더 크거나 약간 더 작은 것을 나타낸다.
"아미노"는 -NH2 그룹을 나타낸다.
"카복시"는 -CO2H 그룹을 나타낸다.
"시아노"는 -CN 그룹을 나타낸다.
"포르밀"은 -C(=O)H 그룹을 나타낸다.
"하이드록시" 또는 "하이드록실"은 -OH 그룹을 나타낸다.
"이미노"는 =NH 그룹을 나타낸다.
"니트로"는 -NO2 그룹을 나타낸다.
"옥소"는 =O 그룹을 나타낸다.
"설프하이드릴", "티올" 또는 "티오"는 -SH 그룹을 나타낸다.
"티옥소"는 =S 그룹을 나타낸다.
"알킬"은, 탄소 및 수소 원자만으로 구성되고, 불포화를 함유하지 않고, 탄소수 1 내지 12(C1-C12 알킬), 탄소수 1 내지 8(C1-C8 알킬) 또는 탄소수 1 내지 6(C1-C6 알킬)이고, 단일 결합에 의해 분자의 나머지 부분에 부착되는 선형 또는 분지형 탄화수소 쇄 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 1-메틸에틸(이소-프로필), n-부틸, n-펜틸, 1,1-디메틸에틸(t-부틸), 3-메틸헥실, 2-메틸헥실 등을 나타낸다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 알킬 그룹은 임의로 치환된다.
"알킬렌" 또는 "알킬렌 쇄"는, 분자의 나머지 부분을 라디칼 그룹에 링크시키고, 탄소 및 수소만으로 구성되고, 불포화를 함유하지 않는 탄소수 1 내지 12의 선형 또는 분지형 2가 탄화수소 쇄, 예를 들면, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, n-부틸렌, 에테닐렌, 프로페닐렌, n-부테닐렌, 프로피닐렌, n-부티닐렌 등을 나타낸다. 알킬렌 쇄는 단일 결합을 통해 분자의 나머지 부분에, 그리고 단일 결합을 통해 라디칼 그룹에 부착된다. 분자의 나머지 부분에 대한 그리고 라디칼 그룹에 대한 알킬렌 쇄의 부착점은, 상기 쇄 내의 1개의 탄소 또는 임의로 2개의 탄소를 통할 수 있다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 알킬렌은 임의로 치환된다.
"알케닐렌" 또는 "알케닐렌 쇄"는, 분자의 나머지 부분을 라디칼 그룹에 링크시키고, 탄소 및 수소만으로 구성되고, 적어도 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 탄소수 1 내지 12의 선형 또는 분지형 2가 탄화수소 쇄, 예를 들면, 에테닐렌, 프로페닐렌, n-부테닐렌 등을 나타낸다. 알케닐렌 쇄는 단일 결합을 통해 분자의 나머지 부분에 그리고 이중 결합 또는 단일 결합을 통해 라디칼 그룹에 부착된다. 분자의 나머지 부분 및 라디칼 그룹에 대한 알킬렌 쇄의 부착점은, 상기 쇄 내의 1개의 탄소 또는 임의로 2개의 탄소를 통할 수 있다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 알케닐렌은 임의로 치환된다.
"알키닐렌" 또는 "알키닐렌 쇄"는, 분자의 나머지 부분을 라디칼 그룹에 링크시키고, 탄소 및 수소만으로 구성되고, 적어도 1개의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 탄소수 2 내지 12의 선형 또는 분지형 2가 탄화수소 쇄, 예를 들면, 에테닐렌, 프로페닐렌, n-부테닐렌 등을 나타낸다. 알키닐렌 쇄는 단일 결합을 통해 분자의 나머지 부분에, 그리고 이중 결합 또는 단일 결합을 통해 라디칼 그룹에 부착된다. 분자의 나머지 부분 및 라디칼 그룹에 대한 알키닐렌 쇄의 부착점은, 상기 쇄 내의 1개의 탄소 또는 임의로 2개의 탄소를 통할 수 있다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 알키닐렌은 임의로 치환된다.
"알킬에테르"는, 적어도 1개의 탄소-탄소 결합이 탄소-산소 결합으로 치환된, 상기 정의된 바와 같은 임의의 알킬 그룹을 나타낸다. 탄소-산소 결합은 (알콕시 그룹에서와 같이) 말단 상에 있을 수 있거나, 또는 탄소-산소 결합이 내부에 존재할 수 있다(즉, C-O-C). 알킬에테르는 적어도 1개의 탄소-산소 결합을 포함하지만, 1개 이상의 탄소-산소 결합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜(PEG)은 알킬에테르의 의미 내에 포함된다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 알킬에테르 그룹은 임의로 치환된다. 예를 들면, 일부 양태에서, 알킬에테르는 알콜 또는 -OP(=Ra)(Rb)Rc로 치환되며, 여기서, Ra, Rb 및 Rc 각각은 화학식 I의 구조의 화합물에 대하여 정의된 바와 같다.
"알콕시"는, Ra가 탄소수 1 내지 12의 상기 정의된 바와 같은 알킬 그룹인 화학식 -ORa의 그룹을 나타낸다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 알콕시 그룹은 임의로 치환된다.
"헤테로알킬렌"은 상기 정의된 바와 같이 알킬렌 쇄 내에 또는 상기 알킬렌 쇄의 말단에 적어도 1개의 헤테로원자(예를 들면, Si, N, O, P 또는 S)를 포함하는 알킬렌 그룹을 나타낸다. 일부 양태에서, 헤테로원자는 알킬렌 쇄 내에 존재한다(즉, 헤테로알킬렌은 적어도 1개의 탄소-[헤테로원자]-탄소 결합을 포함하며, 여기서 x는 1, 2 또는 3이다). 다른 양태에서, 헤테로원자는 알킬렌의 말단에 존재하며, 따라서 분자의 나머지 부분에 상기 알킬렌을 연결하는 역할을 한다(예를 들면, Ma-H-A-Mb, 여기서, Ma 및 Mb는 각각 분자의 일부분이고, H는 헤테로원자이고, A는 알킬렌이다). 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 헤테로알킬렌 그룹은 임의로 치환된다. 예시적인 헤테로알킬렌 그룹은 에틸렌 옥사이드(예를 들면, 폴리에틸렌 옥사이드), 및 다음에 예시되는 "C 링커", "HEG 링커" 및 "PEG 1K 링커" 링킹 그룹을 포함한다:
Figure 112021138621985-pct00005
상기 C 링커, HEG 링커 및/또는 PEG 1K 링커의 다량체는 헤테로알킬렌 링커의 다양한 양태에 포함된다. PEG 1K 링커의 일부 양태에서, n은 19 내지 25의 범위이고, 예를 들면, n은 19, 20, 21, 22, 23, 24 또는 25이다. 다량체는 예를 들면 다음 화학식의 구조를 포함할 수 있다:
Figure 112021138621985-pct00006
상기 화학식에서,
x는 0 이상의 정수이며, 예를 들면, x는 0 내지 100(예를 들면, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10)의 범위이다.
"헤테로알케닐렌"은 상기 정의된 바와 같이 적어도 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 헤테로알킬렌이다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 헤테로알케닐렌 그룹은 임의로 치환된다.
"헤테로알키닐렌"은 적어도 1개의 탄소-탄소 삼중 결합을 포함하는 헤테로알킬렌이다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 헤테로알키닐렌 그룹은 임의로 치환된다.
"헤테로원자성 링커"에 대해 나타내는 "헤테로원자성"은 1개 이상의 헤테로원자로 구성되는 링커 그룹을 나타낸다. 예시적인 헤테로원자성 링커는 O, N, P 및 S로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 단일 원자, 및 다수의 헤테로원자, 예를 들면 화학식 -P(O-)(=O)O- 또는 -OP(O-)(=O)O-를 갖는 링커 및 이들의 다량체 및 조합을 포함한다.
"포스페이트"는 -OP(=O)(Ra)Rb 그룹(여기서, Ra는 OH, O- 또는 ORc이고; Rb는 OH, O-, ORc, 티오포스페이트 그룹 또는 추가의 포스페이트 그룹이고; Rc는 짝이온(예를 들면, Na+ 등)이다)을 나타낸다.
"포스포알킬"은 -OP(=O)(Ra)Rb 그룹(여기서, Ra는 OH, O- 또는 ORc이고; Rb는 -O알킬이고; Rc는 짝이온(예를 들면, Na+ 등)이다)을 나타낸다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 포스포알킬 그룹은 임의로 치환된다. 예를 들면, 특정 양태에서, 포스포알킬 그룹의 -O알킬 모이어티는, 하이드록실, 아미노, 설프하이드릴, 포스페이트, 티오포스페이트, 포스포알킬, 티오포스포알킬, 포스포알킬에테르 또는 티오포스포알킬에테르 중 하나 이상으로 임의로 치환된다.
"포스포알킬에테르"는 -OP(=O)(Ra)Rb 그룹(여기서, Ra는 OH, O- 또는 ORc이고; Rb는 -O알킬에테르이고; Rc는 짝이온(예를 들면, Na+ 등)이다)을 나타낸다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 포스포알킬에테르 그룹은 임의로 치환된다. 예를 들면, 특정 양태에서, 포스포알킬에테르 그룹의 -O알킬에테르 모이어티는, 하이드록실, 아미노, 설프하이드릴, 포스페이트, 티오포스페이트, 포스포알킬, 티오포스포알킬, 포스포알킬에테르 또는 티오포스포알킬에테르 중 하나 이상으로 임의로 치환된다.
"티오포스페이트"는 -OP(=Ra)(Rb)Rc 그룹(여기서, Ra는 O 또는 S이고; Rb는 OH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고; Rc는 OH, SH, O-, S-, ORd, SRd, 포스페이트 그룹 또는 추가의 티오포스페이트 그룹이고; Rd는 짝이온(예를 들면, Na+ 등)이다)을 나타내며, 단, i) Ra는 S이고; ii) Rb는 S- 또는 SRd이고; iii) Rc는 SH, S- 또는 SRd이고; 또는 iv) i), ii) 및/또는 iii)의 조합이다.
"티오포스포알킬"은 -OP(=Ra)(Rb)Rc 그룹(여기서, Ra는 O 또는 S이고; Rb는 OH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고; Rc는 -O알킬이고; Rd는 짝이온(예를 들면, Na+ 등)이다)을 나타내며, 단, i) Ra는 S이고; ii) Rb는 S- 또는 SRd이고; 또는 iii) Ra는 S이고, Rb는 S- 또는 SRd이다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 티오포스포알킬 그룹은 임의로 치환된다. 예를 들면, 특정 양태에서, 티오포스포알킬 그룹의 -O알킬 모이어티는, 하이드록실, 아미노, 설프하이드릴, 포스페이트, 티오포스페이트, 포스포알킬, 티오포스포알킬, 포스포알킬에테르 또는 티오포스포알킬에테르 중 하나 이상으로 임의로 치환된다.
"티오포스포알킬에테르"는 -OP(=Ra)(Rb)Rc 그룹(여기서, Ra는 O 또는 S이고; Rb는 OH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고; Rc는 -O알킬에테르이고; Rd는 짝이온(예를 들면, Na+ 등)이다)을 나타내며, 단, i) Ra는 S이고; ii) Rb는 S- 또는 SRd이고; 또는 iii) Ra는 S이고, Rb는 S- 또는 SRd이다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 티오포스포알킬에테르 그룹은 임의로 치환된다. 예를 들면, 특정 양태에서, 티오포스포알킬 그룹의 -O알킬에테르 모이어티는, 하이드록실, 아미노, 설프하이드릴, 포스페이트, 티오포스페이트, 포스포알킬, 티오포스포알킬, 포스포알킬에테르 또는 티오포스포알킬에테르 중 하나 이상으로 임의로 치환된다.
"카보사이클릭"은 탄소수 3 내지 18의 안정한 3원 내지 18원의 방향족 또는 비방향족 환을 나타낸다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 카보사이클릭 환은 모노사이클릭, 바이사이클릭, 트리사이클릭 또는 테트라사이클릭 환 시스템일 수 있으며, 이는 융합되거나 브릿징된 환 시스템을 포함할 수 있으며, 부분적으로 또는 완전히 포화될 수 있다. 비방향족 카보사이클릴 라디칼은 사이클로알킬을 포함하는 반면, 방향족 카보사이클릴 라디칼은 아릴을 포함한다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 카보사이클릭 그룹은 임의로 치환된다.
"사이클로알킬"은 탄소수 3 내지 15, 바람직하게는 탄소수 3 내지 10의 안정한 비방향족 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 카보사이클릭 환을 나타내며, 이는 융합되거나 브릿징된 환 시스템을 포함할 수 있고, 포화되거나 불포화되고, 단일 결합에 의해 분자의 나머지 부분에 부착된다. 모노사이클릭 사이클로알킬은 예를 들면, 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 및 사이클로옥틸을 포함한다. 폴리사이클릭 사이클로알킬은 예를 들면, 아다만틸, 노르보르닐, 데칼리닐, 7,7-디메틸-바이사이클로-[2.2.1]헵타닐 등을 포함한다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 사이클로알킬 그룹은 임의로 치환된다.
"아릴"은 적어도 1개의 카보사이클릭 방향족 환을 포함하는 환 시스템을 나타낸다. 일부 양태에서, 아릴은 탄소수 6 내지 18이다. 아릴 환은 모노사이클릭, 바이사이클릭, 트리사이클릭 또는 테트라사이클릭 환 시스템일 수 있고, 이는 융합되거나 브릿징된 환 시스템을 포함할 수 있다. 아릴은, 아세안트릴렌, 아세나프틸렌, 아세페난트릴렌, 안트라센, 아줄렌, 벤젠, 크리센, 플루오란텐, 플루오렌, as-인다센, s-인다센, 인단, 인덴, 나프탈렌, 페날렌, 페난트렌, 플레이아덴, 피렌 및 트리페닐렌으로부터 유도된 아릴을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 아릴 그룹은 임의로 치환된다.
"헤테로사이클릭"은, 탄소수 1 내지 12이고 질소, 산소 및 황으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1 내지 6개의 헤테로원자를 포함하는 안정한 3 내지 18원 방향족 또는 비방향족 환을 나타낸다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 헤테로사이클릭 환은 모노사이클릭, 바이사이클릭, 트리사이클릭 또는 테트라사이클릭 환 시스템일 수 있으며, 이는 융합되거나 브릿징된 환 시스템을 포함할 수 있고; 상기 헤테로사이클릭 환의 질소, 탄소 또는 황 원자는 임의로 산화될 수 있고; 상기 질소 원자는 임의로 4급화될 수 있고; 상기 헤테로사이클릭 환은 부분적으로 또는 완전히 포화될 수 있다. 방향족 헤테로사이클릭 환의 예는 이하의 헤테로아릴의 정의에 기재된다(즉, 헤테로아릴은 헤테로사이클릭의 서브세트임). 비방향족 헤테로사이클릭 환의 예는, 디옥솔라닐, 티에닐[1,3]디티아닐, 데카하이드로이소퀴놀릴, 이미다졸리닐, 이미다졸리디닐, 이소티아졸리디닐, 이속사졸리디닐, 모르폴리닐, 옥타하이드로인돌릴, 옥타하이드로이소인돌릴, 2-옥소피페라지닐, 2-옥소피페리디닐, 2-옥소피롤리디닐, 옥사졸리디닐, 피페리디닐, 피페라지닐, 4-피페리도닐, 피롤리디닐, 피라졸리디닐, 피라졸로피리미디닐, 퀴누클리디닐, 티아졸리디닐, 테트라하이드로푸릴, 트리옥사닐, 트리티아닐, 트리아지나닐, 테트라하이드로피라닐, 티오모르폴리닐, 티아모르폴리닐, 1-옥소-티오모르폴리닐 및 1,1-디옥소-티오모르폴리닐을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 헤테로사이클릭 그룹은 임의로 치환된다.
"헤테로아릴"은, 탄소수 1 내지 13이고, 질소, 산소 및 황으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1 내지 6개의 헤테로원자 및 적어도 1개의 방향족 환을 포함하는 5원 내지 14원 환 시스템을 나타낸다. 본 발명의 특정 양태를 목적으로 하여, 헤테로아릴 라디칼은 모노사이클릭, 바이사이클릭, 트리사이클릭 또는 테트라사이클릭 환 시스템일 수 있으며, 이는 융합되거나 브릿징된 환 시스템을 포함할 수 있고; 상기 헤테로아릴 라디칼의 질소, 탄소 또는 황 원자는 임의로 산화될 수 있고; 상기 질소 원자는 임의로 4급화될 수 있다. 예는, 아제피닐, 아크리디닐, 벤즈이미다졸릴, 벤즈티아졸릴, 벤즈인돌릴, 벤조디옥솔릴, 벤조푸라닐, 벤조옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조티아디아졸릴, 벤조[b][1,4]디옥세피닐, 1,4-벤조디옥사닐, 벤조나프토푸라닐, 벤조옥사졸릴, 벤조디옥솔릴, 벤조디옥시닐, 벤조피라닐, 벤조피라노닐, 벤조푸라닐, 벤조푸라노닐, 벤조티에닐(벤조티오페닐), 벤조트리아졸릴, 벤조[4,6]이미다조[1,2-a]피리디닐, 벤조옥사졸리노닐, 벤즈이미다졸티오닐, 카바졸릴, 신놀리닐, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 푸라닐, 푸라노닐, 이소티아졸릴, 이미다졸릴, 인다졸릴, 인돌릴, 인다졸릴, 이소인돌릴, 인돌리닐, 이소인돌리닐, 이소퀴놀릴, 인돌리지닐, 이속사졸릴, 나프티리디닐, 옥사디아졸릴, 2-옥소아제피닐, 옥사졸릴, 옥시라닐, 1-옥시도피리디닐, 1-옥시도피리미디닐, 1-옥시도피라지닐, 1-옥시도피리다지닐, 1-페닐-1H-피롤릴, 페나지닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 프탈라지닐, 프테리디닐, 프테리디노닐, 퓨리닐, 피롤릴, 피라졸릴, 피리디닐, 피리디노닐, 피라지닐, 피리미디닐, 프리리미디노닐, 피리다지닐, 피롤릴, 피리도[2,3-d]피리미디노닐, 퀴나졸리닐, 퀴나졸리노닐, 퀴녹살리닐, 퀴녹살리노닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 테트라하이드로퀴놀리닐, 티아졸릴, 티아디아졸릴, 티에노[3,2-d]피리미딘-4-오닐, 티에노[2,3-d]피리미딘-4-오닐, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 트리아지닐 및 티오페닐(즉, 티에닐)를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 본원 명세서에서 달리 특별히 언급하지 않는 한, 헤테로아릴 그룹은 임의로 치환된다.
접미사 "-엔(ene)"은, 단일 결합을 통해 분자의 나머지 부분에 부착되고 단일 결합을 통해 라디칼 그룹에 부착되는 특정한 구조적 피처(feature)(예를 들면, 알킬, 아릴, 헤테로알킬)를 나타낸다. 즉, 접미사 "-엔"은 분자와 라디칼 그룹 사이의 링커인 본원에 제공된 설명을 갖는 특정한 구조적 피처를 나타낸다. 분자의 나머지 부분에 대한 그리고 라디칼 그룹에 대한 "-엔" 쇄의 부착점은 쇄 내의 1개의 원자 또는 임의로 2개의 원자를 통할 수 있다. 예를 들면, 알킬렌헤테로알킬렌은 알킬렌 부분 및 헤테로알킬렌 부분을 포함하는 링커를 나타낸다.
"융합된"은, 2개의 환이 적어도 1개의 공통 환 원자, 예를 들면 2개의 공통 환 원자를 공유하는 적어도 2개의 환을 포함하는 환 시스템을 나타낸다. 융합된 환은 헤테로사이클릴 환 또는 헤테로아릴 환이고, 공통 환 원자(들)는 탄소 또는 질소일 수 있다. 융합된 환은 바이사이클릭, 트리사이클릭, 테트라사이클릭 등을 포함한다.
"공액(conjugation)"은 하나의 p-오비탈과, 개재하는 시그마 결합을 가로지르는 또 다른 p-오비탈과의 중첩을 나타낸다. 공액은 사이클릭 또는 비사이클릭(acyclic) 화합물에서 발생할 수 있다. "공액도(degree of conjugation)"는 적어도 1개의 p-오비탈과, 개재하는 시그마 결합을 가로지르는 또 다른 p-오비탈의 중첩을 나타낸다. 예를 들면, 1,3-부타디엔은 1의 공액도를 갖는 반면, 벤젠 및 다른 방향족 화합물은 일반적으로 복수의 공액도를 갖는다. 형광성 및 착색된 화합물은 일반적으로 공액도가 적어도 1이다.
"형광"은 특정 주파수의 광을 흡수하여 상이한 주파수의 광을 방출할 수 있는 분자를 나타낸다. 형광 물질은 당업자에게 널리 공지되어 있다.
"유색 또는 착색된(colored)"은 유색 스펙트럼(즉, 적색, 황색, 청색 등) 내의 광을 흡수하는 분자를 나타낸다.
"FRET"는 푀르스터 공명 에너지 전달을 나타내며, 하나의 모이어티(예를 들면, 제1 발색단 또는 "공여체")의 여기로부터의 에너지가 인접한 모이어티(예를 들면, 제2 발색단 또는 "수용체")로 전달되는 물리적 상호 작용을 나타낸다. "FRET"는 종종 형광 공명 에너지 전달(즉, 각각의 발색단이 형광성 모이어티인 경우)과 상호 교환적으로도 사용된다. 일반적으로 FRET는 (1) 수용체 발색단의 여기 또는 흡수 스펙트럼이 공여체 발색단의 발광 스펙트럼과 중첩될 것; (2) 수용체 발색단 및 공여체 발색단의 전이 쌍극자 모멘트는 실질적으로 평행할 것(즉, 약 0° 또는 180°임); (3) 수용체 발색단과 공여체 발색단이 공간적 근접성을 공유할 것(즉, 서로 가까움)을 필요로 한다. 공여체로부터 수용체로의 에너지 전달은 비-복사 쌍극자-쌍극자 커플링을 통해 발생하며, 공여체 발색단과 수용체 발색단들 사이의 거리는 일반적으로 광의 파장(들)보다 훨씬 짧다.
"공여체" 또는 "공여체 발색단"은 여기된 전자 상태로 유도되었거나 유도될 수 있는 발색단(예를 들면, 형광단)을 나타내며, 이의 여기 에너지 또는 흡광 에너지를 쌍극자-쌍극자 상호 작용을 통해 비-복사 방식으로 근처의 수용체 발색단에 전달할 수 있다. 이론에 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 각각의 발색단의 진동 쌍극자들이 유사한 공명 주파수를 갖기 때문에 에너지 전달이 발생하는 것으로 생각된다. 이러한 유사한 공명 주파수를 갖는 공여체 및 수용체는 "공여체-수용체 쌍(들)"으로 나타내며, 이는 "FRET 모이어티", "FRET 쌍", "FRET 염료" 또는 이와 유사한 것들과 상호 교환적으로 사용된다.
"수용체" 또는 "수용체 발색단"은 공여체 발색단으로부터의 여기 에너지 또는 흡광 에너지가 장거리 쌍극자-쌍극자 상호 작용을 통해 비-복사 전달을 통해 전달되는 발색단(예를 들면, 형광단)을 나타낸다.
"스토크 이동"은 전자 전이의 여기 스펙트럼 또는 흡광 스펙트럼의 밴드 최대값의 위치(예를 들면, 파장)와 발광 스펙트럼의 밴드 최대값의 위치(예를 들면, 여기 상태로부터 비-여기 상태로 또는 그 반대로) 사이의 차이를 나타낸다. 일부 양태에서, 화합물은 스토크 이동이 25nm 초과, 30nm 초과, 35nm 초과, 40nm 초과, 45nm 초과, 50nm 초과, 55nm 초과, 60nm 초과, 65nm 초과, 70nm 초과, 75nm 초과, 80nm 초과, 85nm 초과, 90nm 초과, 95nm 초과, 100nm 초과, 110nm 초과, 120nm 초과, 130nm 초과, 140nm 초과, 150nm 초과, 160nm 초과, 170nm 초과, 180nm 초과, 190nm 초과 또는 200nm 초과이다.
"J-값"은 공여체 발색단의 발광 스펙트럼과 수용체 발색단의 여기 또는 흡광 스펙트럼 사이의 스펙트럼 중첩의 적분값으로서 계산된다. 공여체 발색단의 발광 스펙트럼은, 바람직한 여기 파장 또는 흡광 파장으로 공여체 발색단이 여기될 때 발생되는 스펙트럼이다. 공여체 발색단에 대한 바람직한 여기 파장 또는 흡광 파장은 당업자에게 널리 공지된 각각의 여기 최대값 또는 흡광 최대값이거나 그 근방이다(예를 들면, Pacific Blue는 약 401nm의 여기 또는 흡광 최대값을 가지며, FITC는 약 495nm의 여기 또는 흡광 최대값을 가짐). 본원에 사용되는 "J-값"의 예시적인 예가 도 1에 도시된다.
"링커"는 적어도 하나의 원소, 예를 들면 탄소, 산소, 질소, 황, 인 및 이들의 조합을 포함하는 인접 쇄(contiguous chain)로서, 분자의 일부를 동일 분자의 다른 부분과 또는 상이한 분자, 모이어티 또는 고체 지지체(예를 들면, 미세 입자)와 연결시키는 인접 쇄를 나타낸다. 링커는 공유 결합 또는 다른 수단, 예를 들면 이온 결합 상호 작용 또는 수소 결합 상호 작용을 통해 분자를 연결할 수 있다.
"생리학적 조건"은 약 20 내지 40℃의 범위의 온도, 약 1atm(101kPa 또는 14.7psi)의 대기압, 약 6 내지 8의 pH, 약 1 내지 20mM의 글루코스 농도, 대기 산소 농도 및/또는 지구 중력을 갖는 용액 또는 매질을 나타낸다. "생리학적 조건"은 이러한 성질들의 서브세트(예를 들면, 온도가 20 내지 40℃이고, pH가 약 6 내지 8임)를 갖는 용액 또는 매질을 포함한다. 이러한 조건은 포스페이트, 비카보네이트, 헤모글로빈 및/또는 단백질을 포함하지만 이에 제한되지 않는 완충 성분 또는 시스템을 포함할 수도 있다.
용어 "생체 분자"는 핵산, 탄수화물, 아미노산, 폴리펩타이드, 당단백질, 호르몬, 앱타머 및 이들의 혼합물을 포함하는 임의의 다양한 생물학적 물질을 나타낸다. 보다 구체적으로는, 상기 용어는 RNA, DNA, 올리고뉴클레오타이드, 개질되거나 유도체화된 뉴클레오타이드, 효소, 수용체, 프리온, 수용체 리간드(호르몬 포함), 항체, 항원 및 독소, 및 박테리아, 바이러스, 혈액 세포 및 조직 세포를 비제한적으로 포함하고자 한다. 본 발명의 육안으로 검출 가능한 생체 분자(예를 들면, 링크된 생체 분자를 갖는 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조를 갖는 화합물)는, 본원에 추가로 개시되는 바와 같이, 임의의 사용 가능한 원자 또는 관능 그룹, 예를 들면 생체 분자 상의 아미노, 하이드록시, 카복실 또는 설프하이드릴 그룹을 통해, 생체 분자를, 상기 생체 분자를 화합물에 부착시킬 수 있는 반응성 그룹을 갖는 화합물과 접촉시킴으로써 제조한다.
"반응성 그룹"은, 예를 들면, 치환, 산화, 환원, 부가 또는 부가환화 반응에 의해 제2 반응성 그룹(예를 들면, "상보적인 반응성 그룹")과 반응하여, 하나 이상의 공유 결합을 형성할 수 있는 모이어티이다. 예시적인 반응성 그룹은 표 1에 제공되며, 예를 들면, 친핵체, 친전자체, 디엔, 친디엔체(dienophile), 알데하이드, 옥심, 하이드라존, 알킨, 아민, 아지드, 아실아지드, 아실할라이드, 니트릴, 니트론, 설프하이드릴, 디설파이드, 설포닐 할라이드, 이소티오시아네이트, 이미도에스테르, 활성화된 에스테르, 케톤, α,β-불포화 카보닐, 알켄, 말레이미드, α-할로이미드, 에폭사이드, 아지리딘, 테트라진, 테트라졸, 포스핀, 비오틴, 티이란 등을 포함한다.
"생체 접합(bio-conjugation)" 또는 "생체 접합체" 및 관련된 변형 용어는 2개의 분자 사이에 안정적인 공유 결합을 형성하기 위한 화학적 반응 전략을 나타낸다. 용어 "생체 접합"은 일반적으로 분자들 중 하나가 생체 분자(예를 들면, 항체)인 경우에 사용되지만, 비-생체 분자(예를 들면, 중합체 수지)와 공유 결합을 형성하는 것을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 반응 전략으로부터 생성된 생성물 또는 화합물은 "접합체", "생체 접합체" 또는 문법적 동등어이다.
용어 "가시적인" 및 "육안으로 검출 가능한"은, 사전 조명 또는 화학적 또는 효소적 활성화없이 육안 검사에 의해 관찰 가능한 물질을 나타내기 위해 본원에서 사용된다. 이러한 육안으로 검출 가능한 물질은 약 300 내지 약 900nm의 범위의 스펙트럼 영역에서 광을 흡수 및 방출한다. 바람직하게는, 이러한 물질은 바람직하게는 적어도 약 40,000M-1cm-1, 보다 바람직하게는 적어도 약 50,000M-1cm-1, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 60,000M-1cm-1, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 70,000M-1cm-1, 가장 바람직하게는 적어도 약 80,000M-1cm-1의 몰 흡광 계수로 강하게 착색된다. 본 발명의 화합물은 육안으로 관찰하여, 또는 흡광 분광 광도계, 투과 광 현미경, 디지털 카메라 및 스캐너를 비제한적으로 포함하는 광학 기반 검출 디바이스의 도움으로 검출될 수 있다. 육안으로 검출 가능한 물질은 가시광 스펙트럼에서 광을 방출하고/방출하거나 흡수하는 물질로 제한되지 않는다. 자외선(UV) 영역(약 10 내지 약 400nm), 적외선(IR) 영역(약 700nm 내지 약 1mm)의 광을 방출하고/방출하거나 흡수하는 물질, 및 전자기 스펙트럼의 다른 영역에서 방출하고/방출하거나 흡수하는 물질도 "육안으로 검출 가능한" 물질의 범위에 포함된다.
본 발명의 양태들의 목적을 위해, 용어 "광안정성 가시 염료(photostable visible dye)"는, 상기 본원에 정의된 바와 같이 육안으로 검출 가능하고, 광에 노출시 상당히 변경되지 않거나 분해되지 않는 화학적 모이어티를 나타낸다. 바람직하게는, 광안정성 가시 염료는 적어도 1시간 동안 광에 노출된 후, 상당한 표백 또는 분해를 나타내지 않는다. 보다 바람직하게는, 상기 가시 염료는 적어도 12시간, 보다 더 바람직하게는 적어도 24시간, 더욱 더 바람직하게는 적어도 1주, 가장 바람직하게는 적어도 1개월 동안 광에 노출된 후에도 안정하다. 본 발명의 화합물 및 방법에 사용하기에 적합한 광안정성 가시 염료의 비제한적 예는, 아조 염료, 티오인디고 염료, 퀴나크리돈 안료, 디옥사진, 프탈로시아닌, 페리논, 디케토피롤로피롤, 퀴노프탈론 및 트리아릴카보늄을 포함한다.
본원에 사용되는 용어 "페릴렌 유도체"는 육안으로 검출 가능한 임의의 치환된 페릴렌을 포함하고자 한다. 그러나, 상기 용어는 페릴렌 자체를 포함하지는 않고자 한다. 용어 "안트라센 유도체", "나프탈렌 유도체" 및 "피렌 유도체"는 유사하게 사용된다. 일부 바람직한 양태에서, 유도체(예를 들면, 페릴렌, 피렌, 안트라센 또는 나프탈렌 유도체)는 페릴렌, 안트라센, 나프탈렌 또는 피렌의 이미드, 비스이미드 또는 하이드라자미미드 유도체이다.
본 발명의 다양한 양태들의 중합체 화합물은, 특정 분석물(예를 들면, 생체 분자)의 존재, 위치, 공간 상호 작용 또는 양을 측정할 필요가 있는 생화학적 및 생의학적 응용 분야와 같은 폭넓게 다양한 분석 응용 분야에서 유용하다. 따라서, 또 다른 측면에서, 본 발명은 (a) 생체 분자에 링크된 본원에 기재된 양태들의 화합물(예를 들면, 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조를 갖는 화합물)을 포함하는, 육안으로 검출 가능한 생체 분자를 포함하는 생물학적 시스템을 제공하는 단계, 및 (b) 상기 생체 분자를 이의 가시적인 성질에 의해 검출하는 단계를 포함하는, 생체 분자를 육안으로 검출하는 방법을 제공한다. 본 발명의 목적을 위해, 어구 "생체 분자를 이의 가시적인 성질에 의해 검출함"은, 상기 생체 분자가, 조명 또는 화학적 또는 효소적 활성화 없이도 육안으로, 또는 흡광 분광 광도계, 투과 광 현미경, 디지털 카메라 및 스캐너를 비제한적으로 포함하는 광학 기반 검출 디바이스의 도움으로 관찰됨을 의미한다. 농도계(densitometer)는 존재하는 육안으로 검출 가능한 생체 분자의 양을 정량화하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 2개 샘플 중의 생체 분자들의 상대적 양은 상대 광학 밀도를 계측하여 측정될 수 있다. 생체 분자당 염료 분자의 화학양론이 공지되어 있고, 염료 분자의 흡광 계수가 공지되어 있는 경우라면, 생체 분자의 절대 농도도 광학 밀도 계측으로부터 측정할 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "생물학적 시스템"은 육안으로 검출 가능한 생체 분자 이외에 하나 이상의 생체 분자를 포함하는 임의의 용액 또는 혼합물을 나타내기 위해 사용된다. 이러한 생물학적 시스템의 비제한적 예는 세포, 세포 추출물, 조직 샘플, 전기 영동 겔, 검정용 혼합물 및 하이브리드화 반응 혼합물을 포함한다.
"고체 지지체"는 분자의 고체상 지지체에 대해 당업계에 공지된 임의의 고체 기질을 나타내며, 예를 들면 "미세 입자"는, 유리 비드, 자성 비드, 중합체성 비드, 비-중합체성 비드 등을 포함하지만 이들로 제한되지 않는, 본 발명의 화합물에 부착하기에 유용한 다수의 소형 입자들 중 임의의 것을 나타낸다. 특정 양태에서, 미세 입자는 폴리스티렌 비드를 포함한다.
"염기쌍 형성 모이어티"는, 수소 결합을 통해 상보적인 헤테로사이클릭 모이어티와 하이브리드화(예를 들면, 왓슨-크릭 염기쌍 형성)될 수 있는 헤테로사이클릭 모이어티를 나타낸다. 염기쌍 형성 모이어티는 천연 및 비천연 염기를 포함한다. 염기쌍 형성 모이어티의 비제한적인 예는 RNA 및 DNA 염기, 예를 들면, 아데노신, 구아노신, 티미딘, 시토신 및 우리딘 및 이들의 유사체이다.
본 발명의 양태들은, 상이한 원자 질량 또는 질량수를 갖는 원자로 치환되는 하나 이상의 원자를 가짐으로써 동위 원소 표지된 화학식 I 또는 II의 구조의 모든 화합물도 포함하고자 한다. 개시된 화합물에 혼입될 수 있는 동위 원소의 예는 수소, 탄소, 질소, 산소, 인, 불소, 염소, 및 요오드의 동위 원소, 예를 들면, 2H, 3H, 11C, 13C, 14C, 13N, 15N, 15O, 17O, 18O, 31P, 32P, 35S, 18F, 36Cl, 123I 및 125I 각각을 포함한다.
화학식 I 또는 II의 구조의 동위 원소 표지된 화합물은 일반적으로, 당업자에게 공지된 통상적인 기술에 의해 또는 이하에 기재된 것들과 유사한 방법에 의해, 그리고 이전에 사용된 비-표지된 시약 대신 적절한 동위 원소 표지된 시약을 사용하는 하기 실시예에서 제조될 수 있다.
"안정한 화합물" 및 "안정한 구조"는 반응 혼합물로부터 유용한 순도로의 단리를 그리고 효과적인 치료제로의 제형화를 존속시키기에 충분히 견고한 화합물을 나타내고자 한다.
"임의의" 또는 "임의로"는, 후속적으로 개시되는 사건 또는 상황이 일어나거나 일어나지 않을 수 있으며, 이러한 기재는 상기 사건 또는 상황이 일어나는 경우를 그리고 상기 사건 또는 상황이 일어나지 않는 경우를 포함함을 의미한다. 예를 들면, "임의로 치환되는 알킬"은 상기 알킬 그룹이 치환될 수 있거나 치환되지 않을 수 있고, 상기 기재는 치환된 알킬 그룹 및 치환되지 않은 알킬 그룹 둘 다를 포함함을 의미한다.
"염"은 산 부가 염 및 염기 부가 염 둘 다를 포함한다.
"산 부가 염"은, 무기 산, 예를 들면, 염산, 브롬화수소산, 황산, 질산, 인산 등이지만 이들로 제한되지 않는 무기 산; 및 유기 산, 예를 들면, 아세트산, 2,2-디클로로아세트산, 아디프산, 알긴산, 아스코르브산, 아스파르트산, 벤젠설폰산, 벤조산, 4-아세트아미도벤조산, 캄포르산, 캄포르-10-설폰산, 카프르산, 카프로산, 카프릴산, 탄소산, 신남산, 시트르산, 사이클람산, 도데실황산, 에탄-1,2-디설폰산, 에탄설폰산, 2-하이드록시에탄설폰산, 포름산, 푸마르산, 갈락타르산, 겐티스산, 글루코헵톤산, 글루콘산, 글루쿠론산, 글루탐산, 글루타르산, 2-옥소-글루타르산, 글리세로인산, 글리콜산, 히푸르산, 이소부티르산, 락트산, 락토비온산, 라우르산, 말레산, 말산, 말론산, 만델산, 메탄설폰산, 무크산, 나프탈렌-1,5-디설폰산, 나프탈렌-2-설폰산, 1-하이드록시-2-나프토산, 니코틴산, 올레산, 오로트산, 옥살산, 팔미트산, 파모산, 프로피온산, 피로글루탐산, 피루브산, 살리실산, 4-아미노살리실산, 세박산, 스테아르산, 석신산, 타르타르산, 티오시안산, p-톨루엔설폰산, 트리플루오로아세트산, 운데실렌산 등이지만 이들로 제한되지 않는 유기 산으로 형성되는 염을 나타낸다.
"염기 부가 염"은 유리 산에 무기 염기 또는 유기 염기를 부가하여 제조되는 염을 나타낸다. 무기 염기로부터 유래된 염은, 나트륨 염, 칼륨 염, 리튬 염, 암모늄 염, 칼슘 염, 마그네슘 염, 철 염, 아연 염, 구리 염, 망간 염, 알루미늄 염 등을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 유기 염기로부터 유래된 염은, 1급, 2급 및 3급 아민, 자연 발생 치환된 아민을 포함하는 치환된 아민, 사이클릭 아민 및 염기성 이온 교환 수지, 예를 들면, 암모니아, 이소프로필아민, 트리메틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 디에탄올아민, 에탄올아민, 데아놀, 2-디메틸아미노에탄올, 2-디에틸아미노에탄올, 디사이클로헥실아민, 리신, 아르기닌, 히스티딘, 카페인, 프로카인, 하이드라바민, 콜린, 베타인, 베네타민, 벤자틴, 에틸렌디아민, 글루코사민, 메틸글루카민, 테오브로민, 트리에탄올아민, 트로메타민, 퓨린, 피페라진, 피페리딘, N-에틸피페리딘, 폴리아민 수지 등을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 특히 바람직한 유기 염기는 이소프로필아민, 디에틸아민, 에탄올아민, 트리메틸아민, 디사이클로헥실아민, 콜린 및 카페인이다.
결정화는 본원에 기재된 화합물들의 용매화물을 생성시킬 수 있다. 본 발명의 양태들은 기재되는 화합물들의 모든 용매화물을 포함한다. 본원에서 사용되는 용어 "용매화물"은, 본 발명의 화합물의 하나 이상의 분자를 하나 이상의 용매 분자와 포함하는 집합체를 나타낸다. 용매는 물일 수 있으며, 이 경우, 용매화물은 수화물일 수 있다. 다르게는, 용매는 유기 용매일 수 있다. 따라서, 본 발명의 화합물은 1수화물, 2수화물, 반수화물(hemihydrate), 세스퀴수화물(sesquihydrate), 3수화물, 4수화물 등을 포함하는 수화물, 및 이에 상응하는 용매화된 형태로서 존재할 수 있다. 본 발명의 화합물은 진정한 용매화물일 수 있는 한편, 다른 경우에는 본 발명의 화합물은 외래성 물(adventitious water) 또는 또 다른 용매만을 보유할 수 있거나, 또는 물과 일부 외래성 용매의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 화합물(예를 들면, 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조를 갖는 화합물) 또는 이의 염, 토토머 또는 용매화물의 양태는, 하나 이상의 비대칭 중심을 함유할 수 있으며, 따라서 절대 입체 화학 측면에서 (R)- 또는 (S)-로서, 또는 아미노산의 경우에는 (D)- 또는 (L)-로서 정의될 수 있는 거울상 이성질체, 부분 입체 이성질체 및 다른 입체 이성질체를 야기할 수 있다. 본 발명의 양태들은 모든 이러한 가능한 이성질체, 및 이의 라세미 형태 및 광학적으로 순수한 형태를 포함하고자 한다. 광학 활성 (+) 및 (-), (R)- 및 (S)-, 또는 (D)- 및 (L)-이성질체는 키랄 신톤(chiral synthon) 또는 키랄 시약을 사용하여 제조될 수 있거나, 통상적인 기술, 예를 들면, 크로마토그래피 및 분별 결정화를 사용하여 분할될 수 있다. 개별 거울상 이성질체들의 제조/단리를 위한 통상적인 기술은, 적합한 광학적으로 순수한 전구체로부터의 키랄 합성, 또는 예를 들면, 키랄 고압 액체 크로마토그래피(HPLC)를 사용하는 라세미체(또는 염 또는 유도체의 라세미체)의 분해를 포함한다. 본원에 기재된 화합물이 올레핀성 이중 결합 또는 기하학적 비대칭의 다른 중심을 함유하는 경우, 그리고 달리 구체화되지 않는 한, 상기 화합물은 E 및 Z 기하 이성질체 둘 다를 포함하고자 한다. 마찬가지로, 모든 토토머 형태도 포함하고자 한다.
"입체 이성질체"는 동일한 결합에 의해 결합된 동일한 원자들로 이루어지지만 호환 가능하지 않은 상이한 3차원 구조를 갖는 화합물을 나타낸다. 본 발명은 다양한 입체 이성질체 및 이들의 혼합물을 고려하며, 분자들이 서로 겹쳐질 수 없는 거울상인 2개의 입체 이성질체를 나타내는 "거울상 이성질체"를 포함한다.
"토토머"는 분자의 하나의 원자로부터 동일한 분자의 또 다른 원자로의 양성자 이동을 나타낸다. 본 발명은 임의의 상기 화합물의 토토머를 포함한다. 화합물의 다양한 토토머 형태는 당업자에 의해 용이하게 유도 가능하다.
본원에 사용되는 화학 명명 프로토콜 및 구조 다이어그램은 ACD/Name 버전 9.07 소프트웨어 프로그램 및/또는 ChemDraw Ultra 버전 11.0 소프트웨어 명명 프로그램(CambridgeSoft)을 사용하는, I.U.P.A.C. 명명법 시스템의 변형 형태이다. 당업자에게 친숙한 일반명 또한 사용된다.
상기 주목된 바와 같이, 본 발명의 일 양태에서, 다양한 분석 방법에서 FRET, 형광성 및/또는 유색 염료로서 유용한 화합물이 제공된다. 다른 양태에서, FRET, 형광성 및/또는 유색 염료로서 유용한 화합물을 제조하기 위한 합성 중간체로서 유용한 화합물이 제공된다. 일반적으로, 본 발명의 양태는 FRET, 형광성 및/또는 착색된 모이어티의 이량체, 삼량체 및 보다 고도의 중합체에 관한 것이다. FRET, 형광성 및/또는 착색된 모이어티는 링킹 모이어티에 의해 링크된다. 이론에 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 링커는 분자내 켄칭이 감소되거나 제거되도록 공여체-수용체쌍(들) 사이의 충분한 공간 거리/근접성을 유지하는 한편, 에너지의 비-복사 전달을 용이하게 하는 충분한 근접성을 유지하는 데 도움이 되는 것으로 생각된다.
따라서, 일부 양태에서, 본 발명의 화합물은 화학식 A의 구조를 갖는다.
[화학식 A]
Figure 112021138621985-pct00007
상기 화학식 A에서,
L은 하나 이상의(예를 들면, 각각의) M 그룹들 사이의 공간 분리를 유지하여, 분자내 켄칭이 감소되거나 제거되기에 충분한 링커이고;
R1, R2, R3, L1, L2, L3 및 n은 화학식 I, II, III 또는 IV에 대하여 정의된 바와 같다.
다른 양태에서, 화학식 I의 구조를 갖는 화합물 또는 이의 입체 이성질체, 염 또는 토토머가 제공된다:
[화학식 I]
Figure 112021138621985-pct00008
상기 화학식 I에서,
M1 및 M2는 각각의 발생시, 독립적으로, 발색단이고, 단, M1 및 M2 중 적어도 하나는 FRET 공여체이고, M1 및 M2 중 다른 하나는 대응되는 FRET 수용체이고;
L1은 각각의 발생시, 임의의 링커이고, 단, L1의 적어도 하나의 발생이 존재하고, L1은 산소를 포함하고;
L2 및 L3은 각각의 발생시, 독립적으로, 임의의 알킬렌, 알케닐렌, 알키닐렌, 헤테로알킬렌, 헤테로알케닐렌, 헤테로알키닐렌 또는 헤테로원자성 링커이고;
L4는 각각의 발생시, 독립적으로, 알킬렌 또는 헤테로알킬렌 링커이고;
R1은 각각의 발생시, 독립적으로, H, 알킬 또는 알콕시이고;
R2 및 R3은 각각 독립적으로, H, OH, SH, 알킬, 알콕시, 알킬에테르, 헤테로알킬, -OP(=Ra)(Rb)Rc, Q 또는 이들의 보호된 형태이거나, 또는 L'이고;
R4는 각각의 발생시, 독립적으로, OH, SH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고;
R5는 각각의 발생시, 독립적으로, 옥소 또는 티옥소이거나, 또는 부재하고;
Ra는 O 또는 S이고;
Rb는 OH, SH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고;
Rc는 OH, SH, O-, S-, ORd, OL', SRd, 알킬, 알콕시, 헤테로알킬, 헤테로알콕시, 알킬에테르, 알콕시알킬에테르, 포스페이트, 티오포스페이트, 포스포알킬, 티오포스포알킬, 포스포알킬에테르 또는 티오포스포알킬에테르이고;
Rd는 짝이온이고;
Q는 각각의 발생시, 독립적으로, 반응성 그룹을 포함하는 모이어티 또는 이의 보호된 형태이고, 상기 반응성 그룹은 분석물 분자, 표적화 모이어티, 고체 지지체 또는 상보적인 반응성 그룹 Q'와 공유 결합을 형성할 수 있고;
L'는 각각의 발생시, 독립적으로, Q에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 표적화 모이어티에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 분석물 분자에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 고체 지지체에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 고체 지지체 잔기에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 뉴클레오사이드에 대한 공유 결합을 포함하는 링커 또는 화학식 I의 구조의 추가의 화합물에 대한 공유 결합을 포함하는 링커이고;
m은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 이상의 정수이고;
n은 1 이상의 정수이다.
보다 구체적인 양태에서, M1 및 M2가 플루오레세인, 피렌 및 페릴렌으로부터 선택되는 경우, L4는 이의 적어도 하나의 발생에 대해 헤테로알킬렌이다.
일부 다른 양태는 화학식 II의 구조를 갖는 화합물 또는 이의 입체 이성질체, 염 또는 토토머를 제공한다.
[화학식 II]
Figure 112021138621985-pct00009
상기 화학식 II에서,
M1 및 M3은 각각의 발생시, 독립적으로, 발색단이고, 단, M1 및 M3 중 적어도 하나는 FRET 공여체이고, M1 및 M3 중 다른 하나는 대응되는 FRET 수용체이고;
L1, L7a 및 L7b는 각각의 발생시, 독립적으로, 임의의 링커이고;
L2, L3, L5 및 L6은 각각의 발생시, 독립적으로, 임의의 알킬렌, 알케닐렌, 알키닐렌, 헤테로알킬렌, 헤테로알케닐렌, 헤테로알키닐렌 또는 헤테로원자성 링커이고;
L4는 각각의 발생시, 독립적으로, 알킬렌 또는 헤테로알킬렌 링커이고;
R1은 각각의 발생시, 독립적으로, H, 알킬 또는 알콕시이고;
R2 및 R3은 각각 독립적으로, H, OH, SH, 알킬, 알콕시, 알킬에테르, 헤테로알킬, -OP(=Ra)(Rb)Rc, Q 또는 이들의 보호된 형태이거나, 또는 L'이고;
R4는 각각의 발생시, 독립적으로, OH, SH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고;
R5는 각각의 발생시, 독립적으로, 옥소 또는 티옥소이거나, 또는 부재하고;
Ra는 O 또는 S이고;
Rb는 OH, SH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고;
Rc는 OH, SH, O-, S-, ORd, OL', SRd, 알킬, 알콕시, 헤테로알킬, 헤테로알콕시, 알킬에테르, 알콕시알킬에테르, 포스페이트, 티오포스페이트, 포스포알킬, 티오포스포알킬, 포스포알킬에테르 또는 티오포스포알킬에테르이고;
Rd는 짝이온이고;
Q는 각각의 발생시, 독립적으로, 반응성 그룹을 포함하는 모이어티 또는 이의 보호된 형태이고, 상기 반응성 그룹은 분석물 분자, 표적화 모이어티, 고체 지지체 또는 상보적인 반응성 그룹 Q'와 공유 결합을 형성할 수 있고;
L'는 각각의 발생시, 독립적으로, Q에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 표적화 모이어티에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 분석물 분자에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 고체 지지체에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 고체 지지체 잔기에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 뉴클레오사이드에 대한 공유 결합을 포함하는 링커 또는 화학식 II의 구조의 추가의 화합물에 대한 공유 결합을 포함하는 링커이고;
m은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 이상의 정수이고;
n은 1 이상의 정수이고;
q는 0 이상의 정수이고, 단, q는 이의 적어도 하나의 발생에 대해 1 이상의 정수이고;
w는 0 이상의 정수이고, 단, q는 이의 적어도 하나의 발생에 대해 1 이상의 정수이다.
일부 다른 양태는 화학식 III의 구조를 갖는 화합물 또는 이의 입체 이성질체, 염 또는 토토머를 제공한다.
[화학식 III]
Figure 112021138621985-pct00010
상기 화학식 III에서,
M1 및 M2는 각각의 발생시, 독립적으로, 발색단이고, 단, M1의 적어도 두 개의 발생은, 독립적으로, FRET 공여체이고, M2의 적어도 하나의 발생은 상기 M1의 적어도 두 개의 발생 중 각각과 FRET 쌍을 형성하는 FRET 수용체이고;
L1은 각각의 발생시, 임의의 링커이고, 단, L1의 적어도 하나의 발생이 존재하고, L1은 산소를 포함하고;
L2 및 L3은 각각의 발생시, 독립적으로, 임의의 알킬렌, 알케닐렌, 알키닐렌, 헤테로알킬렌, 헤테로알케닐렌, 헤테로알키닐렌 또는 헤테로원자성 링커이고;
L4는 각각의 발생시, 독립적으로, 알킬렌 또는 헤테로알킬렌 링커이고;
L8은 각각의 발생시, 독립적으로, 강성(rigid) 링커이고;
R1은 각각의 발생시, 독립적으로, H, 알킬 또는 알콕시이고;
R2 및 R3은 각각 독립적으로, H, OH, SH, 알킬, 알콕시, 알킬에테르, 헤테로알킬, -OP(=Ra)(Rb)Rc, Q 또는 이들의 보호된 형태이거나, 또는 L'이고;
R4는 각각의 발생시, 독립적으로, OH, SH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고;
R5는 각각의 발생시, 독립적으로, 옥소 또는 티옥소이거나, 또는 부재하고;
Ra는 O 또는 S이고;
Rb는 OH, SH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고;
Rc는 OH, SH, O-, S-, ORd, OL', SRd, 알킬, 알콕시, 헤테로알킬, 헤테로알콕시, 알킬에테르, 알콕시알킬에테르, 포스페이트, 티오포스페이트, 포스포알킬, 티오포스포알킬, 포스포알킬에테르 또는 티오포스포알킬에테르이고;
Rd는 짝이온이고;
Q는 각각의 발생시, 독립적으로, 반응성 그룹을 포함하는 모이어티 또는 이의 보호된 형태이고, 상기 반응성 그룹은 분석물 분자, 표적화 모이어티, 고체 지지체 또는 상보적인 반응성 그룹 Q'와 공유 결합을 형성할 수 있고;
L'는 각각의 발생시, 독립적으로, Q에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 표적화 모이어티에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 분석물 분자에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 고체 지지체에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 고체 지지체 잔기에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 뉴클레오사이드에 대한 공유 결합을 포함하는 링커 또는 화학식 III의 구조의 추가의 화합물에 대한 공유 결합을 포함하는 링커이고;
m은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 이상의 정수이고;
n은 1 이상의 정수이다.
보다 구체적인 양태에서, M1 및 M2가 플루오레세인, 피렌 및 페릴렌으로부터 선택되는 경우, L4는 이의 적어도 하나의 발생에 대해 헤테로알킬렌이다.
하나의 특정 양태는 화학식 IV의 구조를 갖는 화합물 또는 이의 입체 이성질체, 염 또는 토토머를 제공한다.
[화학식 IV]
Figure 112021138621985-pct00011
상기 화학식 IV에서,
M1 및 M3은 각각의 발생시, 독립적으로, 발색단이고, 단, M1의 적어도 두 개의 발생은, 독립적으로, FRET 공여체이고, M3의 적어도 하나의 발생은 상기 M1의 적어도 두 개의 발생 중 각각과 FRET 쌍을 형성하는 FRET 수용체이고;
L1, L7a 및 L7b는 각각의 발생시, 독립적으로, 임의의 링커이고;
L2, L3, L5 및 L6은 각각의 발생시, 독립적으로, 임의의 알킬렌, 알케닐렌, 알키닐렌, 헤테로알킬렌, 헤테로알케닐렌, 헤테로알키닐렌 또는 헤테로원자성 링커이고;
L4는 각각의 발생시, 독립적으로, 알킬렌 또는 헤테로알킬렌 링커이고;
L8은 각각의 발생시, 독립적으로, 강성 링커이고;
R1은 각각의 발생시, 독립적으로, H, 알킬 또는 알콕시이고;
R2 및 R3은 각각 독립적으로, H, OH, SH, 알킬, 알콕시, 알킬에테르, 헤테로알킬, -OP(=Ra)(Rb)Rc, Q 또는 이들의 보호된 형태이거나, 또는 L'이고;
R4는 각각의 발생시, 독립적으로, OH, SH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고;
R5는 각각의 발생시, 독립적으로, 옥소 또는 티옥소이거나, 또는 부재하고;
Ra는 O 또는 S이고;
Rb는 OH, SH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고;
Rc는 OH, SH, O-, S-, ORd, OL', SRd, 알킬, 알콕시, 헤테로알킬, 헤테로알콕시, 알킬에테르, 알콕시알킬에테르, 포스페이트, 티오포스페이트, 포스포알킬, 티오포스포알킬, 포스포알킬에테르 또는 티오포스포알킬에테르이고;
Rd는 짝이온이고;
Q는 각각의 발생시, 독립적으로, 반응성 그룹을 포함하는 모이어티 또는 이의 보호된 형태이고, 상기 반응성 그룹은 분석물 분자, 표적화 모이어티, 고체 지지체 또는 상보적인 반응성 그룹 Q'와 공유 결합을 형성할 수 있고;
L'는 각각의 발생시, 독립적으로, Q에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 표적화 모이어티에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 분석물 분자에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 고체 지지체에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 고체 지지체 잔기에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 뉴클레오사이드에 대한 공유 결합을 포함하는 링커 또는 화학식 IV의 구조의 추가의 화합물에 대한 공유 결합을 포함하는 링커이고;
m은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 이상의 정수이고;
n은 1 이상의 정수이다.
상기 양태들 중 일부에서, L4는 이의 적어도 하나의 발생에 대해 헤테로알킬렌이다. 일부 양태에서, L4는 이의 각각의 발생에 대해 헤테로알킬렌이다. 보다 구체적인 양태에서, 헤테로알킬렌은 알킬렌 옥사이드를 포함한다. 일부 관련된 양태에서, 헤테로알킬렌은 에틸렌 옥사이드를 포함한다.
양태들에서, L4는 이의 적어도 하나의 발생에 대해 알킬렌이다. 일부 보다 구체적인 양태에서, 적어도 하나의 알킬렌은 에틸렌이다. 일부 양태에서, 알킬렌은 각각의 발생시, 에틸렌이다.
일부 보다 구체적인 양태에서, 본 발명의 화합물은 화학식 IA의 구조를 갖는다.
[화학식 IA]
Figure 112021138621985-pct00012
상기 화학식 IA에서,
z는 각각의 발생시, 독립적으로, 1 내지 100의 정수이고;
m은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 내지 6의 정수이다.
다른 양태에서, 본 발명의 화합물은 화학식 IIA의 구조를 갖는다:
[화학식 IIA]
Figure 112021138621985-pct00013
상기 화학식 IIA에서,
z는 각각의 발생시, 독립적으로, 1 내지 100의 정수이고;
m은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 내지 6의 정수이다.
특정 양태에서, 본 발명의 화합물은 화학식 IIIA의 구조를 갖는다.
[화학식 IIIA]
Figure 112021138621985-pct00014
상기 화학식 IIIA에서,
L4는 -(OCH2CH2)z-이고;
z는 각각의 발생시, 독립적으로, 1 내지 100의 정수이고;
m은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 내지 6의 정수이다.
특정한 다른 양태에서, 본 발명의 화합물은 화학식 IVA의 구조를 갖는다.
[화학식 IVA]
Figure 112021138621985-pct00015
상기 화학식 IVA에서,
L4는 -(OCH2CH2)z-이고;
z는 각각의 발생시, 독립적으로, 1 내지 100의 정수이고;
m은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 내지 6의 정수이다.
일부 양태에서, z는 각각의 발생시, 독립적으로, 1 내지 30의 정수이다. 특정 양태에서, z는 각각의 발생시, 독립적으로, 3 또는 6이다. 다른 양태에서, m은 각각의 발생시, 독립적으로, 2 내지 4의 정수이다. 일부 양태에서, m은 각각의 발생시, 2이다.
일부 보다 구체적인 양태에서, 본 발명의 화합물은 화학식 IB의 구조를 갖는다.
[화학식 IB]
Figure 112021138621985-pct00016
상기 화학식 IB에서,
x1, x2, x3 및 x4는 각각의 발생시, 독립적으로, 0 내지 6의 정수이다.
특정 양태에서, 본 발명의 화합물은 화학식 IIB의 구조를 갖는다.
[화학식 IIB]
Figure 112021138621985-pct00017
상기 화학식 IIB에서,
x1, x2, x3 및 x4는 각각의 발생시, 독립적으로, 0 내지 6의 정수이다.
특정한 보다 구체적인 양태에서, 본 발명의 화합물은 화학식 IIIB의 구조를 갖는다.
[화학식 IIIB]
Figure 112021138621985-pct00018
상기 화학식 IIIB에서,
x1, x2, x3, x4, x5 및 x6은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 내지 6의 정수이다.
특정 양태에서, 본 발명의 화합물은 화학식 IVB의 구조를 갖는다.
[화학식 IVB]
Figure 112021138621985-pct00019
상기 화학식 IVB에서,
x1, x2, x3, x4, x5 및 x6은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 내지 6의 정수이다.
특정한 관련된 양태에서, z는 하나 이상의 발생시, 3 내지 6의 정수이다. 일부 구체적인 양태에서, x1 및 x3은 각각의 발생시, 둘 다 0이고, x2 및 x4는 각각의 발생시, 둘 다 1이다. 일부 양태에서, x1, x2, x3 및 x4는 각각의 발생시, 모두 1이다.
일부 양태에서, x1, x3 및 x5는 각각의 발생시, 모두 1이고, x2, x4 및 x6은 각각의 발생시, 모두 0이다. 특정 양태에서, x1, x2, x3, x4, x5 및 x6은 각각의 발생시, 모두 1이다.
하나의 특정 양태에서, L4는 다음 화학식의 구조를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00020
상기 화학식에서,
p는 각각의 발생시, 독립적으로, 0 내지 6의 정수이고;
y는 각각의 발생시, 독립적으로, 1에서 100까지의 정수이다.
일부 양태에서, R3은 다음 화학식의 구조를 포함한다:
Figure 112021138621985-pct00021
상기 화학식에서,
p는 각각의 발생시, 독립적으로, 0 내지 6의 정수이고;
y는 각각의 발생시, 독립적으로, 1에서 100까지의 정수이다.
화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물의 다양한 링커 및 치환체(예를 들면, M1, M2, M3, Q, R1, R2, R3, Rc, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7a, L7b, R8)는 하나 이상의 치환체로 임의로 치환된다. 예를 들면, 일부 양태에서, 임의의 치환체는 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물의 수용성 또는 다른 성질을 최적화하기 위해 선택된다. 특정 양태에서, 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물의 각각의 알킬, 알콕시, 알킬에테르, 알콕시알킬에테르, 포스포알킬, 티오포스포알킬, 포스포알킬에테르 및 티오포스포알킬에테르는, 하이드록실, 알콕시, 알킬에테르, 알콕시알킬에테르, 설프하이드릴, 아미노, 알킬아미노, 카복실, 포스페이트, 티오포스페이트, 포스포알킬, 티오포스포알킬, 포스포알킬에테르 및 티오포스포알킬에테르로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 치환체로 임의로 치환된다.
일부 양태에서, L1 또는 L7b는 각각의 발생시, 독립적으로, 임의의 알킬렌, 알케닐렌, 알키닐렌, 헤테로알킬렌, 헤테로알케닐렌, 헤테로알키닐렌 또는 헤테로원자성 링커이다. 일부 양태에서, L1 또는 L7b는 2개의 상보적인 반응성 그룹(예를 들면, 아지드 및 알킨)의 반응에 의해 형성될 수 있는 관능 그룹을 포함하는 링커이다. 일부 양태에서, L1 또는 L7b는 각각의 발생시, 독립적으로, 임의의 알킬렌, 알케닐렌, 알키닐렌, 헤테로알킬렌, 헤테로알케닐렌, 헤테로알키닐렌, 알킬렌헤테로아릴렌알킬렌, 알킬렌헤테로사이클릴렌알킬렌, 알킬렌카보사이클릴렌알킬렌, 헤테로알킬렌헤테로아릴렌알킬렌, 헤테로알킬렌헤테로사이클릴렌알킬렌, 헤테로알킬렌카보사이클릴렌알킬렌, 헤테로알킬렌헤테로아릴렌헤테로알킬렌, 헤테로알킬렌헤테로사이클릴렌헤테로알킬렌, 헤테로알킬렌카보사이클릴렌헤테로알킬렌, 알킬렌헤테로아릴렌헤테로알킬렌, 알킬렌헤테로사이클릴렌헤테로알킬렌, 알킬렌카보사이클릴렌헤테로알킬렌, 헤테로아릴렌, 헤테로사이클릴렌, 카보사이클릴렌, 알킬렌헤테로아릴렌, 알킬렌헤테로사이클릴렌, 헤테로아릴렌알킬렌, 알킬렌카보사이클릴렌, 카보사이클릴렌알킬렌, 헤테로알킬렌헤테로아릴렌, 헤테로알킬렌헤테로사이클릴렌, 헤테로아릴렌헤테로알킬렌, 헤테로알킬렌카보사이클릴렌, 카보사이클릴렌헤테로알킬렌 또는 헤테로방향족 링커이다. 일부 양태에서, L1 또는 L7b는 임의로 치환된다.
임의의 링커 L1 및 L7b는, 화합물의 나머지 부분에 대한 M1, M2 및 M3 모이어티의 부착점으로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 일부 양태에서, 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물에 대한 합성 전구체가 제조되고, M1, M2 및/또는 M3 모이어티는, 당업계에 공지된 임의의 수의 간편한 방법, 예를 들면 "클릭 화학(click chemistry)"으로 나타내는 방법을 사용하여 상기 합성 전구체에 부착된다. 이를 위해, 빠르고 실질적으로 비가역적인 반응을 사용하여 M1, M2 또는 M3 또는 이들 다를 합성 전구체에 부착하여 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물을 형성할 수 있다. 예시적인 반응은, 트리아졸을 형성하기 위한 아지드와 알킨의 구리 촉매 반응(후이스겐 1,3-쌍극성 부가환화), 디엔과 친디엔체의 반응(딜스-알더), 변형-촉진된 알킨-니트론 부가환화, 변형된 알켄과 아지드, 테트라진 또는 테트라졸의 반응, 알켄과 아지드의 [3+2] 부가환화, 알켄과 테트라진의 역수요 딜스-알더(inverse-demand Diels-Alder), 알켄과 테트라졸의 광 반응 및 다양한 치환 반응, 예를 들면, 친전자성 원자에 대한 친핵성 공격에 의한 이탈 그룹의 치환을 포함한다. 일부 양태에서, L1 또는 L7b를 형성하는 반응은 수성 환경에서 수행될 수 있다.
따라서, 일부 양태에서, L1 또는 L7b는 각각의 발생시, 2개의 상보적인 반응성 그룹, 예를 들면 상기 "클릭" 반응 중 하나의 생성물인 관능 그룹의 반응에 의해 형성될 수 있는 관능 그룹을 포함하는 링커이다. 다양한 양태에서, L1 또는 L7b의 적어도 한 가지 경우에 대해, 관능 그룹은 상보적인 반응성 그룹과, 알데하이드, 옥심, 하이드라존, 알킨, 아민, 아지드, 아실아지드, 아실할라이드, 니트릴, 니트론, 설프하이드릴, 디설파이드, 설포닐 할라이드, 이소티오시아네이트, 이미도에스테르, 활성화된 에스테르, 케톤, α,β-불포화 카보닐, 알켄, 말레이미드, α-할로이미드, 에폭사이드, 아지리딘, 테트라진, 테트라졸, 포스핀, 비오틴 또는 티이란 관능 그룹과의 반응에 의해 형성될 수 있다.
다른 양태에서, L1 또는 L7b의 적어도 하나의 발생에 대해, 관능 그룹은 알킨과 아지드의 반응에 의해 형성될 수 있다.
보다 더 많은 양태에서, L1 또는 L7b의 적어도 하나의 발생에 대해, 관능 그룹은 알켄, 에스테르, 아미드, 티오에스테르, 디설파이드, 카보사이클릭, 헤테로사이클릭 또는 헤테로아릴 그룹을 포함한다. 일부 보다 구체적인 양태에서, L1 또는 L7b의 적어도 하나의 발생에 대해, L1 또는 L7b는 트리아졸릴 관능 그룹을 포함하는 링커이다.
일부 양태에서, L7b-M3의 적어도 하나의 발생은 다음 화학식의 구조를 포함한다:
Figure 112021138621985-pct00022
상기 화학식에서,
La 및 Lb는 각각 독립적으로, 임의의 링커이다.
특정 양태에서, L1-M1 또는 L1-M2의 적어도 하나의 발생은 다음 화학식의 구조들 중 하나를 포함한다:
Figure 112021138621985-pct00023
상기 화학식들에서,
La 및 Lb는 각각 독립적으로, 임의의 링커이다.
일부 양태에서, L7b-M3의 적어도 하나의 발생은 다음 화학식의 구조를 포함한다:
Figure 112021138621985-pct00024
상기 화학식에서,
La 및 Lb는 각각 독립적으로, 임의의 링커이다.
특정 양태에서, La 또는 Lb 또는 이들 둘 다가 부재한다. 일부 양태에서, La 또는 Lb 또는 이들 둘 다가 존재한다. 일부 보다 구체적인 양태에서, La 및 Lb는 존재하는 경우 각각 독립적으로, 알킬렌 또는 헤테로알킬렌이다. 또 다른 양태에서, La 및 Lb는 독립적으로 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00025
.
또 다른 상이한 양태에서, L1 또는 L7b는 각각의 발생시, 독립적으로, 임의로 알킬렌 또는 헤테로알킬렌 링커이다.
일부 양태에서, L1의 적어도 하나의 발생은 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00026
상기 화학식들에서,
a, b 및 c는 각각 독립적으로, 1 내지 6 범위의 정수이다.
일부 양태에서, L1의 각각의 발생은 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00027
상기 화학식들에서,
a, b 및 c는 각각 독립적으로, 1 내지 6 범위의 정수이다.
일부 양태에서, L1의 적어도 하나의 발생은 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00028
일부 양태에서, L1의 각각의 발생은 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00029
일부 양태에서, L7a는 임의로 치환되는 5 내지 7원 헤테로아릴렌 링커를 포함한다. 특정 양태에서, L7a는 각각의 발생시, 독립적으로, 임의로 치환되는 5 내지 7원 헤테로아릴렌 링커이다. 일부 보다 구체적인 양태에서, L7a는 6원 헤테로아릴렌이다. 특정한 보다 구체적인 양태에서, L7a는 2개의 N 원자 및 2개의 O 원자를 포함한다. 일부 양태에서, L7a는 각각의 발생시, 치환된다. 특정 양태에서, L7a는 적어도 1개의 옥소로 치환된다. 일부 보다 구체적인 양태에서, L7a는 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00030
또 다른 양태에서, R4는 각각의 발생시, 독립적으로, OH, O- 또는 ORd이다. "ORd" 및 "SRd"는 양이온과 회합된 O- 및 S-를 나타고자 하는 것으로 이해된다. 예를 들면, 포스페이트 그룹의 이나트륨 염은 다음과 같이 존재할 수 있다:
Figure 112021138621985-pct00031
상기 화학식에서,
Rd는 나트륨(Na+)이다.
다른 양태에서, R5는 각각의 발생시, 옥소이다.
임의의 상기 화합물의 일부 상이한 양태에서, R1은 H이다.
다른 다양한 양태에서, R2 및 R3은 각각 독립적으로, OH 또는 -OP(=Ra)(Rb)Rc이다. 일부 상이한 양태에서, R2 또는 R3은 OH 또는 -OP(=Ra)(Rb)Rc이고, R2 또는 R3 중 다른 하나는 Q이거나 Q에 대한 공유 결합을 포함하는 링커이다. 일부 구체적인 양태에서, R2 및 R3은 각각 독립적으로, -OP(=Ra)(Rb)Rc이다. 이러한 양태들 중 일부에서, Rc는 OL'이다. 이러한 양태들 중 일부에서, L'는 Q에 대한 헤테로알킬렌 링커, 표적화 모이어티에 대한 헤테로알킬렌 링커, 분석물 분자에 대한 헤테로알킬렌 링커, 고체 지지체에 대한 헤테로알킬렌 링커, 고체 지지체 잔기에 대한 헤테로알킬렌 링커, 뉴클레오사이드에 대한 헤테로알킬렌 링커 또는 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 추가의 화합물에 대한 헤테로알킬렌 링커이다. 일부 양태에서, L'는 알킬렌 옥사이드 또는 포스포디에스테르 모이어티 또는 이들의 조합을 포함한다. 특정 양태에서, L'는 다음 화학식의 구조를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00032
상기 화학식에서,
m" 및 n"는 독립적으로, 1 내지 10의 정수이고;
Re는 H, 전자쌍 또는 짝이온이고;
L"는 Re이거나, 또는 Q에 대한 링키지(linkage), 표적화 모이어티에 대한 링키지, 분석물 분자에 대한 링키지, 고체 지지체에 대한 링키지, 고체 지지체 잔기에 대한 링키지, 뉴클레오사이드에 대한 링키지 또는 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 추가의 화합물에 대한 링키지이다.
또 다른 양태에서, Q는 각각의 발생시, 독립적으로, 분석물 분자 또는 고체 지지체(예를 들면, 제어된 공극 유리 또는 폴리스티렌 비드)와 공유 결합을 형성할 수 있는, 반응성 그룹을 포함하는 모이어티이다. 다른 양태에서, Q는 각각의 발생시, 독립적으로, 상보적인 반응성 그룹 Q'와 공유 결합을 형성할 수 있는, 반응성 그룹을 포함하는 모이어티이다. 예를 들면, 일부 양태에서, Q'는 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 추가의 화합물에 (예를 들면, R2 또는 R3 위치에) 존재하며, Q 및 Q'는 상보적인 반응성 그룹을 포함하여, 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물과 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 추가의 화합물의 반응이 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물의 공유 결합된 이량체를 생성한다. 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 다량체 화합물 및 이들의 조합도 유사한 방식으로 제조될 수 있으며, 이들은 본 발명의 양태의 범위 내에 포함된다.
Q 그룹의 유형 및 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물의 잔기에 대한 Q 그룹의 연결성은 제한되지 않으며, 단, Q는 바람직한 결합을 형성하기에 적합한 반응성을 갖는 모이어티를 포함한다.
특정 양태에서, Q는 수성 조건 하에 가수분해되기 쉽지 않은 모이어티이지만, 분석물 분자(예를 들면, 생체 분자) 또는 고체 지지체(예를 들면, 아민, 아지드 또는 알킨) 상의 상응하는 그룹과 결합을 형성하기에 충분히 반응성이다.
화학식 I, II, III 및/또는 IV의 구조의 화합물의 특정 양태는 생체 접합 분야에서 일반적으로 사용되는 Q 그룹을 포함한다. 예를 들면, 일부 양태에서, Q는 친핵성 반응성 그룹, 친전자성 반응성 그룹 또는 부가환화 반응성 그룹을 포함한다. 일부 보다 구체적인 양태에서, Q는 설프하이드릴, 디설파이드, 활성화된 에스테르, 이소티오시아네이트, 아지드, 알킨, 알켄, 디엔, 친디엔체, 산 할라이드, 설포닐 할라이드, 포스핀, α-할로아미드, 비오틴, 아미노 또는 말레이미드 관능 그룹을 포함한다. 일부 양태에서, 활성화된 에스테르는 N-석신이미드 에스테르, 이미도에스테르 또는 폴리플루오로페닐 에스테르이다. 다른 양태에서, 알킨은 알킬 아지드 또는 아실 아지드이다. 일부 양태에서, Q는 말레이미드 관능 그룹을 포함한다.
예시적인 Q 모이어티는 하기 표 I에 제공된다.
Figure 112021138621985-pct00033
Figure 112021138621985-pct00034
Figure 112021138621985-pct00035
Q는 SH인 일부 양태에서, SH 모이어티는 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 또 다른 화합물 상의 또 다른 설프하이드릴 그룹과 디설파이드 결합을 형성하는 경향이 있을 수 있는 것에 주목한다. 따라서, 일부 양태는 디설파이드 이량체 형태인 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물을 포함하며, 상기 디설파이드 결합은 SH Q 그룹으로부터 유도된다.
일부 다른 양태에서, R2 또는 R3 중 하나는 OH 또는 -OP(=Ra)(Rb)Rc이고, R2 또는 R3 중 다른 하나는 분석물 분자에 대한 공유 결합을 포함하는 링커 또는 고체 지지체에 대한 공유 결합을 포함하는 링커이다. 예를 들면, 일부 양태에서, 분석물 분자는 핵산 또는 이의 중합체, 또는 아미노산 또는 이의 중합체이다. 다른 양태에서, 분석물 분자는 효소, 수용체, 수용체 리간드, 항체, 당단백질, 앱타머 또는 프리온이다. 더욱 상이한 양태에서, 고체 지지체는 중합체성 비드 또는 비-중합체성 비드이다. 일부 양태에서, 표적화 모이어티는 항체 또는 세포 표면 수용체 길항제이다.
특정한 구체적인 양태에서, R2 또는 R3은 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00036
Figure 112021138621985-pct00037
Figure 112021138621985-pct00038
.
일부 양태에서, R2 또는 R3 중 하나는 OH 또는 -OP(=Ra)(Rb)Rc이고, R2 또는 R3 중 다른 하나는 다음 화학식의 구조를 포함한다:
Figure 112021138621985-pct00039
m 값은 발색단 사이의 원하는 거리, FRET 상호 작용, 형광성 및/또는 착색 강도를 기반으로 선택할 수 있는 또 다른 변수이다. 일부 양태에서, m은 각각의 발생시, 독립적으로, 1 내지 10의 정수이다. 다른 양태에서, m은 각각의 발생시, 독립적으로, 1 내지 5의 정수, 예를 들면 1, 2, 3, 4 또는 5이다.
형광 강도는 상이한 n 값을 선택하여 조정될 수도 있다. 특정 양태에서, n은 1 내지 100의 정수이다. 다른 양태에서, n은 1 내지 10의 정수이다.
M1, M2 및 M3은 원하는 광학 성질, 예를 들면 원하는 스토크 이동, 흡광도/방출 중첩, 특정 색상 및/또는 형광 방출 파장을 기반으로 선택된다. 일부 양태에서, M1, M2 또는 M3은 각각의 발생시, 동일하지만; 그러나 M1, M2 또는 M3의 각각의 발생이 각각 동일한 M1, M2 또는 M3일 필요는 없다는 점에 유의하는 것이 중요하다. 특정 양태는 M1, M2 또는 M3이 각각의 발생시, 동일하지 않은 화합물을 포함한다. 일부 양태는 각각의 M1, M2 또는 M3이 각각의 발생시, 동일한 화합물을 포함한다.
일부 양태에서 M1, M2 및 M3은 FRET 방법에서 사용하기 위한 흡광도 및/또는 방출 특성을 갖도록 선택된다. 예를 들면, 이러한 양태에서 상이한 M1, M2 및 M3 모이어티는, M1이, FRET 메커니즘에 의해 상이한 파장에서 M2 또는 M3에 의한 방사선 방출을 유도하는 하나의 파장에서 방사선의 흡광도를 갖도록 선택된다. 예시적인 M1, M2 및 M3 모이어티는 원하는 최종 용도에 따라 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
각각의 개별적인 M1, M2 및 M3은 M1, M2 또는 M3 상의 임의의 위치(즉, 원자)에서 분자의 나머지 부분에 부착될 수 있다. 당업자는 M1, M2 또는 M3을 분자의 나머지 부분에 부착하기 위한 수단을 인식할 것이다. 예시적인 방법은 본원에 기술된 "클릭" 반응을 포함한다.
일부 양태에서, M1, M2 또는 M3은 FRET, 형광성 또는 착색된 모이어티이다. FRET 공여체-수용체 쌍을 형성하기 위해 임의의 형광성 및/또는 착색된 모이어티가 사용될 수 있으며, 예를 들면 당업계에 공지되고 비색, UV 및/또는 형광 검정에서 일반적으로 사용되는 것이 사용될 수 있다. 일부 양태에서, M1, M2, M3 또는 이들 모두는 각각의 발생시, 독립적으로, 형광성이거나 착색된다. 본 발명의 다양한 양태에서 유용한 M1, M2 또는 M3 모이어티의 예는 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는다: 크산텐 유도체(예를 들면, 플루오레세인, 로다민, 오레곤 그린, 에오신 또는 텍사스 레드); 시아닌 유도체(예를 들면, 시아닌, 인도카보시아닌, 옥사카보시아닌, 티아카보시아닌 또는 메로시아닌); Seta, SeTau 및 Square 염료를 포함하는 Squaraine 유도체 및 환 치환된 squaraine; 나프탈렌 유도체(예를 들면, 단실 및 프로단 유도체); 쿠마린 유도체; 옥사디아졸 유도체(예를 들면, 피리딜옥사졸, 니트로벤즈옥사디아졸 또는 벤즈옥사디아졸); 안트라센 유도체(예를 들면, DRAQ5, DRAQ7 및 CyTRAK Orange를 포함하는 안트라퀴논); 피렌 유도체, 예를 들면, 캐스케이드 블루; 옥사진 유도체(예를 들면, 나일 레드, 나일 블루, 크레실 바이올렛, 옥사진 170); 아크리딘 유도체(예를 들면, 프로플라빈, 아크리딘 오렌지, 아크리딘 옐로우); 아릴메틴 유도체: 아우라민, 크리스탈 바이올렛, 말라카이트 그린; 및 테트라피롤 유도체(예를 들면, 포르핀, 프탈로시아닌 또는 빌리루빈). 다른 예시적인 M1, M2 또는 M3 모이어티는 다음을 포함한다: 시아닌 염료, 크산테이트 염료(예를 들면, Hex, Vic, Nedd, Joe 또는 Tet); 야키마 옐로우; 레드몬드 레드; 탐라; 텍사스 레드 및 Alexa fluor® 염료.
상기 중 임의의 것의 또 다른 양태에서, M1, M2 또는 M3 또는 이들 중 둘은 각각의 발생시, 독립적으로, 2개 이상의 아릴 환 또는 헤테로아릴 환 또는 이들의 조합, 예를 들면 3개 이상 또는 4개 이상의 아릴 환 또는 헤테로아릴 환 또는 이들의 조합을 포함하거나, 또는 심지어 5개 이상의 아릴 환 또는 헤테로아릴 환 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 양태에서, M1, M2, M3 또는 이들 모두는 각각의 발생시, 독립적으로, 6개의 아릴 환 또는 헤테로아릴 환 또는 이들의 조합을 포함한다. 추가의 양태에서, 환들은 융합된다. 예를 들면, 일부 양태에서, M1, M2 또는 M3 또는 이들 중 둘은 각각의 발생시, 독립적으로, 2개 이상의 융합된 환, 3개 이상의 융합된 환, 4개 이상의 융합된 환, 5개 이상의 융합된 환 또는 심지어 6개 이상의 융합된 환을 포함한다.
일부 양태에서, M1, M2, M3 또는 이들 모두는 사이클릭이다. 예를 들면, 일부 양태에서 M1, M2, M3 또는 이들 모두는 카보사이클릭이다. 다른 양태에서, M1, M2, M3 또는 이들 모두는 헤테로사이클릭이다. 상기 것의 또 다른 양태에서, M1, M2, M3 또는 이들 모두는 각각의 발생시, 독립적으로, 아릴 모이어티를 포함한다. 상기 양태들 중 일부에서, 아릴 모이어티는 멀티사이클릭이다. 다른 보다 구체적인 예에서, 아릴 모이어티는 예를 들면 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개 또는 심지어 4개 초과의 아릴 환을 포함할 수 있는 융합-멀티사이클릭 아릴 모이어티이다.
상기 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 임의의 화합물의 다른 양태에서, M1, M2, M3 또는 이들 모두는 각각의 발생시, 독립적으로, 적어도 하나의 헤테로원자를 포함한다. 예를 들면, 일부 양태에서, 헤테로원자는 질소, 산소 또는 황이다.
상기 중 임의의 것의 또 다른 양태에서, M1, M2, M3 또는 이들 모두는 각각의 발생시, 독립적으로, 적어도 하나의 치환체를 포함한다. 예를 들면, 일부 양태에서 치환체는 플루오로, 클로로, 브로모, 요오도, 아미노, 알킬아미노, 아릴아미노, 하이드록시, 설프하이드릴, 알콕시, 아릴옥시, 페닐, 아릴, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 이소프로필, t-부틸, 카복시, 설포네이트, 아미드 또는 포르밀 그룹이다.
일부 양태에서, 적어도 하나의 M1 및 M2의 조합 또는 적어도 하나의 M1 및 M3의 조합은, J-값이 약 1×1010 초과인 FRET 쌍이다.
본 발명의 화합물은 높은 양자 효율을 갖는 형광성 및/또는 유색 염료로서의 유용성을 확인한다. 이는 부분적으로는 공여체 모이어티(예를 들면, M1)의 발광 스펙트럼이 수용체 모이어티(예를 들면, M2 또는 M3)의 흡광도 또는 여기 스펙트럼과 중첩되기 때문이다. 따라서, 일부 양태는 J-값이 약 1×1011 초과인 FRET 쌍을 제공한다. 보다 구체적인 양태에서, FRET 쌍의 J-값은 약 1×1012 초과이다. 특정 양태에서, FRET 쌍의 J-값은 약 1.2×1012 초과이다. 일부 양태에서, FRET 쌍의 J-값은 약 1.5×1012 초과이다.
일부 보다 구체적인 양태에서, M1, M2 또는 M3은 각각의 발생시, 독립적으로, 적어도 2개의 융합된 환을 포함하는 융합-멀티사이클릭 아릴 모이어티를 포함한다.
특정 구체적인 양태에서, M1, M2 또는 M3은 각각의 발생시, 독립적으로, 디메틸아미노스틸벤, 퀴나크리돈, 플루오로페닐-디메틸-BODIPY, 히스-플루오로페닐-BODIPY, 아크리딘, 테릴렌, 섹시페닐, 포르피린, 벤조피렌으, (플루오로페닐-디메틸-디플루오로보라-디아자-인다센)페닐, (비스-플루오로페닐-디플루오로보라-디아자-인다센)페닐, 쿼터페닐, 바이-벤조티아졸, ter-벤조티아졸, 비-나프틸, 비-안트라실, 스쿠아레인, 스쿠아릴륨, 9,10-에티닐안트라센 및 ter-나프틸 모이어티로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.
일부 양태에서, M1, M2 또는 M3은 각각의 발생시, 독립적으로, p-터페닐, 페릴렌, 아조벤젠, 페나진, 페난트롤린, 아크리딘, 티오크산트렌, 크리센, 루브렌, 코로넨, 시아닌, 페릴렌 이미드, 페릴렌 아미드 및 이들의 유도체로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다. 일부 양태에서, M1, M2 또는 M3은 각각의 발생시, 독립적으로, 쿠마린 염료, 레조루핀 염료, 디피로메텐보론 디플루오라이드 염료, 루테늄 바이피리딜 염료, 티아졸 오렌지 염료, 폴리메틴, 및 N-아릴-1,8-나프탈이미드 염료로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다. 특정 양태에서, M1, M2 또는 M3은 각각의 발생시, 독립적으로, 쿠마린 염료, 붕소-디피로메텐, 로다민, 시아닌, 피렌, 페릴렌, 페릴렌 모노이미드, 6-FAM, 5-FAM, 6-FITC, 5-FITC 및 이들의 유도체로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.
일부 양태에서, M1, M2 또는 M3은 각각의 발생시, 독립적으로, 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00040
일부 양태에서, M1, M2 또는 M3은 각각의 발생시, 독립적으로, 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00041
Figure 112021138621985-pct00042
Figure 112021138621985-pct00043
Figure 112021138621985-pct00044
일부 양태에서, L8의 각각의 발생은, 독립적으로, 하나 이상의 융합된 아릴 환 시스템 또는 헤테로아릴 환 시스템을 포함한다. 특정 양태에서, L8의 각각의 발생은, 독립적으로, 하나 이상의 융합된 바이사이클릭 또는 트리사이클릭 아릴 또는 헤테로아릴 환 시스템을 포함한다. 특정 양태에서, 하나 이상의 융합된 바이사이클릭 또는 트리사이클릭 아릴 또는 헤테로아릴 환 시스템은 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00045
상기 화학식들에서,
a1, a2 및 a3은 각각의 발생시, 독립적으로, 5원, 6원 또는 7원 카보사이클릭 또는 헤테로사이클릭 환이고;
L6은 직접 결합 또는 링커이다.
특정한 구체적인 양태에서, L8은 각각의 발생시, 독립적으로, 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00046
일부 양태에서, L8의 각각의 발생은, 독립적으로, 포스포디에스테르를 포함한다. 특정 양태에서, L8의 적어도 하나의 발생은 에틸렌 옥사이드를 포함한다. 보다 구체적인 양태에서, L8의 적어도 하나의 발생은 다음 화학식의 구조들 중 하나를 포함한다:
Figure 112021138621985-pct00047
상기 화학식들에서,
g는 1 내지 10의 범위의 정수이고;
z'는 1 내지 30의 범위의 정수이다.
상기 양태들 중 일부에서, z'는 3, 6 또는 11 내지 28이다. 일부 양태에서, g는 2 내지 5의 범위이다. 다른 보다 구체적인 양태에서, L8의 적어도 하나의 발생은 다음 화학식의 구조를 포함한다:
Figure 112021138621985-pct00048
특정 양태에서, L8의 각각의 발생은 다음 화학식의 구조를 포함한다:
Figure 112021138621985-pct00049
일부 특정 양태에서, 화합물은 표 2로부터 선택되는 화합물이다. 다른 특정 양태에서, 화합물은 표 3으로부터 선택되는 화합물이다. 표 2 및 3의 화합물은 실시예에 기재된 절차에 따라 제조되었으며, 이들의 종류(identity)는 질량 분석법에 의해 확인되었다.
Figure 112021138621985-pct00050
Figure 112021138621985-pct00051
Figure 112021138621985-pct00052
Figure 112021138621985-pct00053
Figure 112021138621985-pct00054
Figure 112021138621985-pct00055
Figure 112021138621985-pct00056
Figure 112021138621985-pct00057
Figure 112021138621985-pct00058
Figure 112021138621985-pct00059
Figure 112021138621985-pct00060
Figure 112021138621985-pct00061
Figure 112021138621985-pct00062
Figure 112021138621985-pct00063
Figure 112021138621985-pct00064
Figure 112021138621985-pct00065
Figure 112021138621985-pct00066
Figure 112021138621985-pct00067
Figure 112021138621985-pct00068
Figure 112021138621985-pct00069
상기 표 2 및 3 및 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 F 및 F'는 각각 다음 화학식의 구조를 갖는 플루오레세인 모이어티를 나타낸다:
Figure 112021138621985-pct00070
상기 표 2 및 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 Bs는 다음 화학식의 구조를 갖는 모이어티를 나타낸다:
Figure 112021138621985-pct00071
상기 표 2 및 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 FITC는 다음 화학식의 구조를 갖는 모이어티를 나타낸다:
Figure 112021138621985-pct00072
상기 표 2 및 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 AF555는 다음 화학식의 구조를 갖는 모이어티를 나타낸다:
Figure 112021138621985-pct00073
상기 표 2 및 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 Cy3은 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는 모이어티를 나타낸다:
Figure 112021138621985-pct00074
상기 표 2 및 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 AF700은 CAS 등록 번호가 1246956-22-8인 형광 염료 Alexa Fluor 700을 나타낸다.
상기 표 2 및 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 AF680은 다음 화학식의 구조를 갖는 모이어티를 나타낸다:
Figure 112021138621985-pct00075
상기 표 2 및 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 AF647은 다음 화학식의 구조를 갖는 모이어티를 나타낸다:
Figure 112021138621985-pct00076
상기 표 2 및 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 AF350은 다음 화학식의 구조를 갖는 모이어티를 나타낸다:
Figure 112021138621985-pct00077
상기 표 2 및 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 PB는 다음 화학식의 구조를 갖는 모이어티를 나타낸다:
Figure 112021138621985-pct00078
상기 표 2 및 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 AF594는 다음 화학식의 구조를 갖는 모이어티를 나타낸다:
Figure 112021138621985-pct00079
상기 표 2 및 본원 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 dT는 다음 화학식의 구조를 나타낸다:
Figure 112021138621985-pct00080
상기 화학식에서,
R은 H 또는 직접 결합이다.
다르게는, 본원에 개시된 염료 모이어티의 임의의 양태에 대해, 옥소 모이어티
Figure 112021138621985-pct00081
는 분자의 나머지 부분에 대한 직접 결합으로 치환될 수 있다. 상기 양태 중 일부에서, L1은 알킬렌, 예를 들면 메틸렌 또는 에틸렌이다.
본원에 개시된 염료 조합은 "조정 가능(tunable)"하며, 이는 임의의 상기 화합물의 변수의 적절한 선택에 의해 당업자가 원하는 그리고/또는 미리 결정된 FRET 성질(예를 들면, 형광 방출 신호, 스토크 이동)을 갖는 화합물에 도달할 수 있음을 의미한다. 화합물의 "조정 가능성"은, 사용자를 특정 검정에 사용하거나 관심 있는 특정 분석물을 식별하기 위해 원하는 스토크 이동, 형광 신호 및/또는 색상을 갖는 화합물에 쉽게 도달할 수 있게 한다. 모든 변수가 화합물의 FRET 성질에 대해 영향을 미칠 수 있지만, M1, M2, M3, L4, m 및 n의 적절한 선택은 화합물의 몰 형광에 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 따라서, 일 양태에서 원하는 FRET 형광 성질을 갖는 화합물을 얻는 방법이 제공되며, 상기 방법은 알려진 상호 작용 성질을 갖는 M1, M2 및 M3 모이어티를 선택하는 단계, M1, M2 및 M3 모이어티를 포함하는 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물을 제조하는 단계, 및 원하는 FRET 성질(예를 들면, 스토크 이동, 공여체 발광 신호의 감소)에 도달하기 위해 L4, m 및 n에 대한 적절한 변수를 선택하는 단계를 포함한다.
특정 양태에서의 FRET 형광 방출 신호는 모 형광단(들)(예를 들면, 단량체)의 FRET 형광 방출 신호에 대한 배수 증가 또는 감소의 관점으로 표현될 수 있다. 일부 양태에서, 본 발명의 화합물의 FRET 형광 방출 신호는 모 발색단(들)/형광단(들)에 비해 1.1×, 1.5×, 2×, 3×, 4×, 5×, 6×, 7×, 8×, 9×, 10× 또는 10× 초과이다. 다양한 양태는 L4, m 및 n의 적절한 선택에 의해, 모 형광단에 비한 형광의 원하는 배수 증가를 갖는 화합물을 제조하는 것을 포함한다.
설명의 편의를 위해, 인 모이어티(예를 들면, 포스페이트 등)를 포함하는 다양한 화합물이 음이온 상태(예를 들면, -OPO(OH)O-, -OPO3 2-)로 표시된다. 당업자는 전하가 pH에 의존하고, 비하전된(예를 들면, 양성자화되었거나 염, 예를 들면 나트륨 또는 기타 양이온) 형태도 본 발명의 양태의 범위에 포함된다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
임의의 상기 화합물 및 하나 이상의 분석물 분자(예를 들면, 생체 분자)를 포함하는 조성물이 다양한 다른 양태에서 제공된다. 일부 양태에서, 하나 이상의 분석물 분자를 검출하기 위한 분석 방법에서의 상기 조성물의 사용도 제공된다.
또 다른 양태에서, 본 발명의 화합물은 다양한 분석 방법에서 유용하다. 예를 들면, 특정 양태에서, 본 발명은 샘플을 염색하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 샘플에 임의의 상기 양태의 화합물(예를 들면, 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물)을, 상기 샘플이 적절한 파장에서 조명시 광학 응답을 생성하기에 충분한 양으로 첨가하는 단계를 포함한다.
상기 방법의 일부 양태에서, R2는 생체 분자와 같은 분석물 분자에 대한 공유 링키지를 포함하는 링커이다. 예를 들면, 핵산 또는 이의 중합체, 또는 아미노산 또는 이의 중합체(예를 들면, 폴리뉴클레오티드 또는 폴리펩타이드). 보다 추가의 양태에서, 생체 분자는 효소, 수용체, 수용체 리간드, 항체, 당단백질, 앱타머 또는 프리온이다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, R2는 마이크로 입자(예를 들면, 제어된 공극 유리 또는 폴리스티렌 비드)와 같은 고체 지지체에 대한 공유 링키지를 포함하는 링커이다. 예를 들면, 일부 양태에서, 마이크로 입자는 중합체성 비드 또는 비-중합체성 비드이다.
더 많은 실시예에서, 광학 응답은 형광 응답이다.
다른 양태에서, 상기 샘플은 세포를 포함하고, 일부 양태는 유동 세포 측정에 의해 상기 세포를 관찰하는 단계를 추가로 포함한다.
또 다른 양태에서, 상기 방법은 형광 응답을, 검출 가능하게 상이한 광학 성질을 갖는 제2 형광단의 형광 응답과 구별하는 단계를 추가로 포함한다.
다른 양태에서, 본 발명은 생체 분자와 같은 분석물 분자를 육안으로 검출하는 방법으로서,
(a) 상기 양태(예를 들면, 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조)에 따른 중합체 화합물을 제공하며, 상기 중합체 화합물은 분석물 분자에 대한 공유 결합을 포함하는(예를 들면, R2 또는 R3 중 하나는 상기 분석물 분자에 대한 공유 결합을 포함하는 링커이고, R2 또는 R3 중 다른 하나는 H, OH, 알킬, 알콕시, 알킬에테르 또는 -OP(=Ra)(Rb)Rc이다), 상기 화합물의 중합체 제공 단계;
(b) 상기 화합물을 이의 가시적 성질로 검출하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
일부 양태에서 분석물 분자는 핵산 또는 이의 중합체 또는 이의 아미노산 또는 중합체(예를 들면, 폴리뉴클레오티드 또는 폴리펩티드)이다. 더 많은 양태에서, 분석물 분자는 효소, 수용체, 수용체 리간드, 항체, 당단백질, 앱타머 또는 프리온이다.
다른 양태에서, 생체 분자와 같은 분석물 분자를 육안으로 검출하는 방법으로서,
(a) 임의의 상기 중합체 화합물을 분석물 분자와 혼합하는 단계로서, 상기 상기 화합물은 표 1에서 선택되는 Q에 대한 공유 결합을 포함하는, 상기 혼합 단계;
(b) 상기 중합체 화합물과 상기 분석물 분자의 생체 접합체를 형성하는 단계;
(c) 상기 생체 접합체를 이의 가시적 성질로 검출하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
일부 양태는 하나 이상의 분석물 분자를 검출하기 위한 분석 방법에서의 본 발명의 조성물의 용도를 제공한다.
상기 방법 이외에, 화학식 I, II, III 및 IV의 구조의 화합물의 양태는 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 분야 및 방법에서의 유용성을 확인한다: 암성 조직 및 기타 조직을 식별하기 위한 내시경 절차에서의 이미징; 단일 세포 및/또는 단일 분자의 분석 방법, 예를 들면 증폭이 거의 또는 전혀 없는 폴리뉴클레오티드의 검출; 예를 들면 화학식 I, II, III 및 IV의 구조의 화합물을, 항체 또는 당, 또는 암 세포에 우선적으로 결합하는 다른 모이어티에 접합시킴에 의한 암의 이미징; 수술 절차에서의 이미징; 다양한 질환을 식별하기 위한 히스톤 결합; 예를 들면 화학식 I, II, III 및 IV의 구조의 화합물의 M1, M2 및/또는 M3 모이어티를 활성 약물 모이어티로 치환함에 의한 약물 전달; 및/또는 예를 들면 화학식 I, II, III 및 IV의 구조의 화합물을 다양한 식물상 및/또는 유기체에 우선적으로 결합함에 의한 치과 작업 및 기타 절차에서의 조영제.
상기 기재된 바와 같은 화학식 I, II, III 및 IV의 구조의 화합물의 임의의 양태, 및 상기 기재된 바와 같은 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물에서의 R1, R2, R3, R4, R5, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7a, L7b, L8, M1, M2, M3, m 및/또는 n의 변수는, 화학식 I, II, III 및 IV의 구조의 화합물의 다른 양태 및/또는 변수와 독립적으로 조합되어, 상기 구체적으로 제시되지 않은 본 발명의 양태를 형성할 수 있는 것이 이해된다. 또한, 특정 양태 및/또는 청구범위에서 임의의 특정 R1, R2, R3, R4, R5, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7a, L7b, L8, M1, M2, M3, m 및/또는 n의 변수에 대한 선택 목록이 열거되는 경우, 각각의 개별 선택이 특정 양태 및/또는 청구범위에서 삭제될 수 있고, 나머지 선택 목록은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
본 발명에서, 도시되는 화학식의 치환체 및/또는 변수의 조합은 이러한 기여가 안정한 화합물을 생성하는 경우에만 허용되는 것으로 이해된다.
본원에 기재된 방법에서 중간 화합물의 관능 그룹이 적절한 보호 그룹에 의해 보호될 필요가 있을 수 있음을 당업자는 또한 인식할 것이다. 이러한 관능 그룹은 하이드록시, 아미노, 머캅토 및 카복실산을 포함한다. 하이드록시에 적합한 보호 그룹은 트리알킬실릴 또는 디아릴알킬실릴(예를 들면, t-부틸디메틸실릴, t-부틸디페닐실릴 또는 트리메틸실릴), 테트라하이드로피라닐, 벤질 등을 포함한다. 아미노, 아미디노 및 구아니디노에 대해 적합한 보호 그룹은 t-부톡시카보닐, 벤질옥시카보닐 등을 포함한다. 머캅토에 대해 적합한 보호 그룹은 -C(O)R"(여기서, R"는 알킬, 아릴 또는 아릴알킬임), p-메톡시벤질, 트리틸 등을 포함한다. 카복실산에 대해 적합한 보호 그룹은 알킬, 아릴 또는 아릴알킬 에스테르를 포함한다. 보호 그룹은 당업자에게 공지되고 본원에 기재된 바와 같은 표준 기술에 따라 추가될 수 있거나 제거될 수 있다. 보호 그룹의 사용은 문헌[Green, T.W. and P.G.M. Wutz, Protective Groups in Organic Synthesis (1999), 3rd Ed., Wiley]에 상세히 기재되어 있다. 당업자가 인식하는 바와 같이, 보호 그룹은 중합체 수지, 예를 들면, 왕(Wang) 수지, 링크(Rink) 수지 또는 2-클로로트리틸-클로라이드 수지일 수 있다.
또한, 유리 염기 또는 산 형태로 존재하는 본 발명의 모든 화합물은 당업자에게 공지된 방법에 의해 적절한 무기 또는 유기 염기 또는 산으로 처리함으로써 이들의 염으로 전환될 수 있다. 본 발명의 화합물의 염은 표준 기술에 의해 유리 염기 또는 산 형태로 전환될 수 있다.
하기 반응식은 본 발명의 화합물을 제조하는 예시적인 방법을 예시한다. 당업자는 유사한 방법에 의해 또는 당업자에게 공지된 다른 방법들을 조합함으로써 상기 화합물을 제조할 수 있을 것으로 이해된다. 또한, 당업자는 하기에 기술된 것과 유사한 방식으로, 적절한 출발 성분을 사용하고 필요에 따라 합성 파라미터를 수정하여 하기에 구체적으로 예시되지 않은 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 다른 화합물을 제조할 수 있을 것으로 이해된다. 일반적으로, 출발 성분은 Sigma Aldrich, Lancaster Synthesis, Inc., Maybridge, Matrix Scientific, TCI 및 Fluorochem USA 등과 같은 공급원으로부터 얻을 수 있거나, 당업자에게 공지된 공급원(예를 들면, 문헌[Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 5th edition (Wiley, December 2000] 참조)에 따라 합성될 수 있거나 본원에 기재된 바와 같이 제조된다.
특히, 본원에 개시된 화합물(예를 들면, 화학식 I, II, III 및 IV의 구조)의 양태의 제조방법은 예를 들면, PCT 공개공보 제WO 2015/027176호, 제WO 2016/138461호, 제WO 2016/183185호, 제WO 2017/173348호, 제WO 2017/173355호, 제WO 2017/177065호, 제WO 2017/196954호, 제WO 2017/214165호 및 제WO 2018/022925호에서 확인할 수 있으며, 상기 공개공보 각각은 이들의 전문이 인용에 의해 본원에 포함된다.
반응식 I
Figure 112021138621985-pct00082
반응식 I은 화학식 I, II, III 및 IV의 구조의 화합물의 제조에 유용한 중간체를 제조하는 예시적인 방법을 예시하며, 여기서 R1, L2 및 L3은 상기 정의한 바와 같고, R2 및 R3은 상기 정의된 바와 같거나 이들의 보호된 변이체이고, L은 임의의 링커이다. 반응식 1을 참조하면, 화학식 a의 구조의 화합물은 당업자에게 구입할 수 있거나 널리 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 당업계에 공지된 스즈키 커플링 조건 하에서 a와 M-X(여기서, X는 할로겐, 예를 들면, 브로모이다)의 반응은 화학식 b의 구조의 화합물을 생성한다. 화학식 b의 구조의 화합물은 이하에 기술되는 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조의 화합물의 제조에 사용될 수 있다.
반응식 II
Figure 112021138621985-pct00083
반응식 II는 화학식 I, II, III 및 IV의 구조의 화합물의 제조에 유용한 중간체를 제조하기 위한 대안적인 방법을 예시한다. 반응식 II를 참조하면, R1, L1, L2, L3 및 G는 상기 정의된 바와 같고, R2 및 R3은 상기 정의된 바와 같거나 이의 보호된 변이체이고, 구입할 수 있거나 널리 공지된 기술에 의해 제조할 수 있는 화학식 c의 구조의 화합물은 M-G'와 반응하여 화학식 d의 구조의 화합물이 수득된다. 여기서, G 및 G'는 상보적인 반응성을 갖는 관능 그룹(즉, 반응하여 공유 결합을 형성하는 관능 그룹)을 나타낸다. G'는 M에 대한 펜던트일 수 있거나, M의 화학식의 구조적 주쇄의 일부일 수 있다. G는 본원에 기재된 임의의 수의 관능 그룹, 예를 들면, 알킨 또는 아민일 수 있다.
화학식 I, II, III 및 IV의 구조의 화합물은, 널리 공지된 자동화 DNA 합성 조건 하에, 다음 화학식 e의 구조를 갖는 포스포라미다이트 화합물과의 반응에 의해 화학식 b 또는 d의 구조 중 하나로부터 제조될 수 있다.
[화학식 e]
Figure 112021138621985-pct00084
상기 화학식 e에서, 각각의 X는 독립적으로, 원하는 단량체 단위(예를 들면, 모이어티를 함유하는 염료, 링커 등)이다.
DNA 합성 방법은 당업계에 널리 공지되어 있다. 간단히 말해서, 2개의 알코올 그룹, 예를 들면 중간체 b 또는 d 중의 R2 및 R3은 각각, 디메톡시트리틸(DMT) 그룹 및 2-시아노에틸-N,N-디이소프로필아미노포스포라미다이트 그룹으로 관능화된다. 포스포라미다이트 그룹은 일반적으로 테트라졸과 같은 활성제의 존재하에, 알코올 그룹에 커플링된 후 인 원자를 요오드로 산화시킨다. 디메톡시트리틸 그룹은 산(예를 들면, 클로로아세트산)으로 제거되어 유리 알코올을 노출시킬 수 있으며, 상기 알코올은 포스포라미다이트 그룹과 반응할 수 있다. 2-시아노에틸 그룹은 수성 암모니아로의 처리에 의해 올리고머화된 후에 제거할 수 있다.
올리고머화 방법에 사용되는 포스포라미다이트의 제조도 당업계에 널리 공지되어 있다. 예를 들면, 1차 알코올(예를 들면, R3)은 DMT-Cl과의 반응에 의해 DMT 그룹으로 보호될 수 있다. 2차 알코올(예를 들면, R2)은 적절한 시약, 예를 들면, 2-시아노에틸 N,N-디이소프로필클로로포스포라미다이트와의 반응에 의해 포스포라미다이트로 관능화된다. 포스포라미다이트의 제조방법 및 이의 올리고머화는 당업계에 널리 공지되어 있으며, 실시예에서보다 상세하게 설명된다.
화학식 I, II, III 및 IV의 구조의 화합물은 상기 기재된 널리 공지된 포스포라미다이트 화학에 따라 중간체 b 또는 d 및 e의 올리고머화에 의해 제조된다. 원하는 수의 m 및 n 반복 단위는 원하는 횟수로 포스포라미다이트 커플링을 반복함으로써 분자 내에 포함된다.
다양한 다른 양태에서, 화학식 I, II, III 및 IV의 구조의 화합물의 제조에 유용한 화합물이 제공된다. 상기 화합물은 상기 기재된 바와 같이 단량체, 이량체 및/또는 올리고머 형태로 제조된 후, 임의의 수의 합성 방법론(예를 들면, 상기 기재된 "클릭" 반응)을 통해 M1, M2 및/또는 M3 모이어티가 상기 화합물에 공유 결합되어, 화학식 I, II, III 및 IV의 구조의 화합물이 형성될 수 있다.
FRET 과정의 효율성은 부분적으로는 발색단의 특성에 따른다. 특히, 고효율 FRET는 공여체 발색단의 흡광도 스펙트럼과 수용체 발색단의 발광 스펙트럼 사이의 큰 중첩(즉, J-값)이 필요하다. 또한, 발색단의 거리 및 방향이 중요한 역할을 한다. FRET 효율은 발색단들 사이의 거리의 6승에 반비례하며, 전이 쌍극자 모멘트의 각도는 실질적으로 평행 또는 반평행으로(즉, 0° 또는 180°에 가깝게) 정렬되어야 한다. 따라서, 특정 양태에서, 중합체 주쇄에 대한 제1 발색단 및 제2 발색단의 공유 부착은, 제1 발색단과 제2 발색단들 사이의 거리가 최소화되고 전이 쌍극자 모멘트가 실질적으로 정렬되도록 선택된다. FRET의 효율은 다음 방정식에 따라 표현할 수 있다.
Figure 112021138621985-pct00085
상기 방정식에서, EFRET는 FRET 효율이고, R은 발색단들 사이의 거리이고, Ro는 다음 방정식에 따라 표현된다.
Figure 112021138621985-pct00086
상기 방정식에서, J는 수용체의 흡광도 스펙트럼과 공여체의 발광 스펙트럼의 스펙트럼 중첩이고, Qo는 공여체 양자 효율이고, n-4는 공여체와 수용체 사이의 매질 지수(상수)이고, K2은 쌍극자 방향 일치이다.
따라서, 하나의 양태는, 수용체 전이 쌍극자 모멘트를 갖고 중합체 주쇄에 공유 결합에 의해 링크된 수용체 발색단, 및 공여체 전이 쌍극자 모멘트를 갖고 중합체 주쇄에 공유 결합에 의해 링크된 공여체 발색단을 포함하는 중합체 화합물을 제공하며, 상기 수용체 발색단 및 공여체 발색단의 J-값은 약 1×1010 초과이고, 상기 중합체 화합물은 생리학적 조건의 용액에서의 확인을 채택하고, 상기 수용체 발색단과 상기 공여체 발색단 사이의 유효 거리는 약 50.0nm 미만이고, 상기 수용체 전이 쌍극자와 상기 공여체 전이 쌍극자는 실질적으로 평행하거나 실질적으로 반 평행하다.
일부 양태에서, 수용체 발색단 및 공여체 발색단의 J-값은 약 1×1011 초과이다. 특정 양태에서, 수용체 발색단 및 공여체 발색단의 J-값은 약 1×1012 초과이다. 일부 보다 구체적인 양태에서, 수용체 발색단 및 공여체 발색단의 J-값은 약 1.2×1012 초과이다. 보다 특정한 구체적인 양태에서, 수용체 발색단 및 공여체 발색단의 J-값은 약 1.5×1012 초과이다.
일부 양태에서, 수용체 발색단과 공여체 발색단 사이의 유효 거리는 약 25.0nm 미만이다. 특정 양태에서, 수용체 발색단과 공여체 발색단 사이의 유효 거리는 약 10.0nm 미만이다.
일부 양태에서, 수용체 발색단은 형광성 염료 모이어티이다. 특정 양태에서, 수용체 발색단의 발광 최대값은 약 480 내지 약 740nm의 범위이다. 보다 구체적인 양태에서, 수용체 발색단의 발광 최대값은 약 488nm, 약 500nm, 약 506nm, 약 519nm, 약 522nm, 약 528nm, 약 564nm, 약 573, 약 591nm, 약 603nm, 약 616nm, 약 622nm, 약 640nm, 약 650nm, 약 666nm, 약 679nm, 714nm 또는 약 731nm이다.
일부 양태에서, 수용체 발색단은 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00087
Figure 112021138621985-pct00088
Figure 112021138621985-pct00089
일부 양태에서, 공여체 발색단은 형광성 염료 모이어티이다. 특정 양태에서, 공여체 발색단은 약 350nm, 약 405nm 또는 약 488nm에서 최대 흡광도를 갖는다. 일부 보다 구체적인 양태에서, 공여체 발색단은 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는다:
Figure 112021138621985-pct00090
일부 양태에서, 수용체 발색단 및 공여체 발색단은 둘 다 형광성 염료 모이어티이다.
특정 양태에서, 수용체 전이 쌍극자 모멘트와 공여체 전이 쌍극자 모멘트 사이의 각도는 120 내지 180°의 범위이다. 일부 보다 구체적인 양태에서, 수용체 전이 쌍극자 모멘트와 공여체 전이 쌍극자 모멘트 사이의 각도는 0 내지 60°의 범위이다. 보다 특정한 구체적인 양태에서, 중합체 화합물은 중합체 주쇄의 근위 말단에서 공유 결합에 의해 링크된 제1 수용체 발색단, 및 중합체 주쇄의 원위 말단에서 공유 결합에 의해 링크된 제2 수용체 발색단을 추가로 포함하고; 공여체 발색단은 중합체 주쇄의 근위 말단과 원위 말단 사이에 공유 결합에 의해 링크된다.
보다 구체적인 양태에서, 제1 수용체 발색단 및 제2 수용체 발색단은 동일하다. 일부 양태에서, 중합체 주쇄는 포스페이트 링커를 포함한다. 더 많은 양태에서, 중합체 주쇄는 알킬렌 옥사이드 링커를 포함한다. 일부 양태에서, 알킬렌 옥사이드는 에틸렌 옥사이드이다.
일부 양태에서, 중합체 화합물은 분자량이 20,000g/mol 미만이다. 일부 양태에서, 중합체 화합물은 분자량이 19,000g/mol 미만, 18,500g/mol 미만, 18,000g/mol 미만, 17,500g/mol 미만, 17,000g/mol 미만, 16,500g/mol 미만, 16,000g/mol 미만, 15,500g/mol 미만, 15,000g/mol 미만, 14,500g/mol 미만, 14,000g/mol 미만, 13,500g/mol 미만, 13,000g/mol 미만, 12,500g/mol 미만, 11,500g/mol 미만, 11,000g/mol 미만, 10,500g/mol 미만, 10,000g/mol 미만, 9,500g/mol 미만, 9,000g/mol 미만, 8,500g/mol 미만, 8,000g/mol 미만, 7,500g/mol 미만, 7,000g/mol 미만, 6,500g/mol 미만, 6,000g/mol 미만, 5,500g/mol 미만, 5,000g/mol 미만, 4,500g/mol 미만, 4,000g/mol 미만, 3,500g/mol 미만, 3,000g/mol 미만, 2,500g/mol 미만, 2,000g/mol 미만, 1,500g/mol 미만 또는 1,000g/mol 미만이다.
일부 양태에서, 중합체 화합물은 펩티드 또는 단백질이 아니다. 일부 다른 양태에서, 중합체 주쇄는 아미드 결합을 갖지 않는다.
다음 실시예는 제한이 아닌 설명의 목적으로 제공된다.
실시예
일반적인 방법
MassLynx 4.1 수집 소프트웨어를 사용하여 Waters/Micromass Quattro 마이크로 MS/MS 시스템(MS 전용 모드)에서 질량 스펙트럼 분석을 수행했다. 염료에서의 LC/MS에 사용된 이동상은 100mM 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올(HFIP), 8.6mM 트리에틸아민(TEA), pH 8이었다. 2.1mm×50mm Acquity BEH-C18 컬럼이 45℃에서 유지되고 아세토니트릴/물 이동상 구배를 사용하는 Waters Acquity UHPLC 시스템을 사용하여 포스포라미다이트 및 전구체 분자도 분석했다. 단량체 중간체에 대한 분자량은 Waters/Micromass Quattro 마이크로 MS/MS 시스템(MS 전용 모드)에서 트로필륨 양이온 주입 강화 이온화를 사용하여 얻었다. 여기 및 방출 프로파일 실험은 Cary Eclipse 스펙트럼 광도계에서 기록했다.
모든 반응은, 달리 명시되지 않는 한, 질소 분위기 하에서 오븐 건조 유리 제품에서 수행했다. 상업적으로 입수 가능한 DNA 합성 시약은 Glen Research(Sterling, VA)에서 구입했다. 무수 피리딘, 톨루엔, 디클로로메탄, 디이소프로필에틸 아민, 트리에틸아민, 아세트산, 피리딘 및 THF는 Aldrich에서 구입했다. 다른 모든 화학 물질은 Aldrich 또는 TCI에서 구입했으며, 추가의 정제 없이 그대로 사용했다.
실시예 1
중합체 주쇄의 합성 및 유도체화
대표적인 중합체 화합물의 합성
0.5 내지 1μmol 스케일의 Applied Biosystems 394 DNA/RNA 합성기를 사용하여 중합체를 합성한다. 중합체 화합물은 CPG 비드 또는 폴리스티렌 고체 지지체 상에 직접 합성된다. 합성은 표준 고체상 DNA 합성 방법론(즉, β-시아노에틸 포스포라미다이트 커플링 화학)을 사용하여 3'에서 5' 방향으로 수행한다. 단량체 시약(예를 들면, 플루오로사이드 포스포라미다이트, C2 알킬 포스포라미다이트, 헥사에틸렌 글리콜 포스포라미다이트, 아미노 포스포라미다이트 및 알킨 포스포라미다이트)를 아세토니트릴 및 디클로로메탄에 용해시켜 0.1M 스톡 용액을 만든다. 단량체 시약은 다음 합성 사이클을 사용하여 순차적으로 추가된다.
1) 디클로로메탄 또는 톨루엔 중 디클로로아세트산으로 5'-디메톡시트리틸 보호 그룹의 제거;
2) 다음의 포스포라미다이트 단량체 시약을 아세토니트릴 중 활성제 시약(0.2 M ETT)과 커플링시킴;
3) 포스페이트(III)를 산화시켜 요오드/피리딘/물과 함께 안정한 포스페이트(V)를 형성함;
4) 반응되지 않은 5'-하이드록실 그룹을 아세트산 무수물/1-메틸이미디졸/아세토니트릴로 캡핑함.
원하는 중합체 화합물(예를 들면, 표 2 또는 3의 화합물)이 어셈블링될 때까지 합성 사이클을 반복한다. 완료시, 디클로로메탄 또는 톨루엔 중 디클로로아세트산을 사용하여 말단 모노메톡시트리틸(MMT) 그룹 또는 디메톡시트리틸(DMT) 그룹을 제거한다. 합성 후, 아세토니트릴 중 20% 디에틸아민으로 15분 동안 지지체를 처리한다.
이후, 중합체를 55℃에서 2시간 동안 농축 수성 수산화암모늄을 사용하여 고체 지지체로부터 절단시킨다(cleaved). 구조물를 ESI-MS에 의해 특성 확인하여 질량 및 순도를 확인한다. 농도는 UV에 의해 측정한다.
아민/알킨 중합체 화합물에 대한 발색단의 커플링
대표적인 중합체 구성은 직교 반응성 그룹(예를 들면, 아민 및 알킨)을 갖도록 합성되어 별개의 염료 모이어티가 첨가될 수 있다. 예를 들면, 클릭 화학을 사용하여 제1 형광단을 중합체의 알킨에 부착하고, 이후의 합성 단계에서 제2 형광단을 중합체의 아민에 부착한다. 다르게는, 상기 설명된 단계 2 동안 포스포라미다이트를 함유하는 형광단을 포함시킴으로써 DNA 합성 단계 동안 형광단을 첨가할 수 있다.
합성 후 개질을 위해, 100mM 나트륨 아스코르베이트 용액 및 500mM 포스페이트 완충액 pH 7.6을 준비한다. 아지드 관능 그룹을 포함하는 제1 원하는 염료 모이어티를 100mM 농도의 디메틸 설폭사이드에 용해시킨다("염료 용액").
동일한 용적의 THTPA 및 황산구리를 첨가하고 혼합물을 5 내지 10분간 정치시킨 후 나트륨 아스코르베이트를 첨가하여 100mM 나트륨 아스코르베이트 용액(즉, 100mM 나트륨 아스코르베이트/100mM THTPA/50mM 황산구리의 2.5:1:1 혼합물)을 제조한다.
포스페이트 완충액, 염료 용액, 중합체 화합물 및 추가의 DMSO를 함께 혼합 한 다음 나트륨 아스코르베이트 용액을 혼합한다. 0.5mM의 최종 중합체 농도, 100mM의 포스페이트 완충액 농도, 50 내지 60%의 DMSO 및 5 내지 10배 과량의 염료를 갖는 반응물이 준비된다. 반응물을 회전기 또는 볼텍스(vortex) 상에서 밤새 어둠 속에 배치한다. 샘플을 물로 희석하고, G-25 Sephadex 수지를 사용하여 탈염한다. 샘플을 수집하고 ESI-MS로 특성 확인하여 질량 및 순도를 확인한다. 샘플 분석 후 중합체 화합물을 동결 건조시킨다.
NHS-에스테르/아민 커플링 화학을 사용하여 제2 원하는 염료 모이어티(예를 들면, 형광단 또는 기타 라벨)를 대표 중합체 화합물에 첨가한다. 사붕산나트륨 완충액 pH 9 스톡 용액("보레이트 완충액")을 초기에 제조한다. NHS-에스테르를 포함하는 제2 염료 모이어티를 DMSO 중 100 내지 200mM의 농도로 용해시킨다. 1 내지 2mM의 중합체 농도, 100mM의 보레이트 완충액 농도, 30 내지 75%의 DMSO 및 5 내지 10배 과량의 염료를 갖도록 반응물을 준비한다. 반응물을 회전기 또는 볼텍스 상에서 밤새 어둠 속에 배치한다. 샘플을 물로 희석하고, G-25 Sephadex 수지를 사용하여 탈염한다. 샘플을 수집하고 ESI-MS로 특성 확인하여 질량 및 순도를 확인한다. 또한, UV 및 형광 분광법에 의한 특성 확인을 FRET 성질을 측정하는 데 사용한다.
실시예 2
화합물 발광 특성
화학식 III의 구조(화합물 I-1, I-3, I-5 및 I-7) 및 화학식 IV의 구조(화합물 I-2, I-4, I-6 및 I-8)의 대표적인 중합체 화합물을 본원에 실시예 1에 기재된 방법에 따라 제조한다. 합성된 화학식 III의 구조의 화합물(여기서, 공여체 발색단인 M2 모이어티는 Cy3임). 합성된 화학식 IV의 구조의 화합물(여기서, 공여체 발색단인 M3 모이어티는 AF555임). Cy3 및 AF555가 단리된 종과 스펙트럼적으로 동등하다는 것은 당업계에 널리 공지되어 있으며, 이러한 연구는 보다 더 복잡한 환경에서의 분광학적 차이의 예비 평가를 허용한다. 각각의 화합물의 2개의 M1 모이어티 각각에 대한 발색단은 AF680, AF647, AF594 및 AF700으로부터 선택했으며, 이들은 각각의 화합물에서 동일했다.
시험 화합물을 1 내지 10μM의 농도 및 pH 7.0의 용액으로 제조했다. 샘플을 488nm의 여기 파장을 사용하여 시험했으며, 결과 스펙트럼은 도 2 내지 9에 도시되어 있다. 데이터가 나타내듯이, 수용체 발색단의 발광 신호는 실질적으로 유사하지만, 특정 양태는, 공여체로부터 수용체로의 보다 더 우수한 에너지 전달을 보여주며, 이는 공여체 형광단으로부터 상대적인 형광이 감소된 것으로 입증되며, 예를 들면 도 5의 등가 피크에 비해 더 작은 도 4의 발광 피크(보다 더 우수한 에너지 전달)를 참조.
도 10은 화학식 III의 구조의 화합물에 대한 발광 스펙트럼의 위치 중첩을 제공하고, 본 발명의 상이한 양태들에 대해 관찰된 스토크 이동의 범위를 보여준다. 여기 파장에 대한 발광 최대값으로부터 측정되는 바와 같이, 화합물 I-7, I-1, I-3 및 I-5에 대한 스토크 이동은 각각 243nm, 226nm, 191nm 및 134nm였다.
실시예 3
효율적인 FRET 발광의 입증
본 발명의 양태에 대해 FRET로 인한 고효율 발광을 입증하기 위해, 공여체 및 수용체 발색단을 포함하는 화합물 I-10의 발광 스펙트럼을, 공여체 발색단이 없지만 동일한 유형 및 수의 수용체 발색단을 함유하는 관련 화합물과 비교했다..
화합물 I-10을 본원 명세서에서 실시예 1에 기재된 방법에 따라 제조하고 공여체 발색단 AF350을 사용하여 합성했다. 분자의 양 말단에 존재하는 수용체 발색단은 플루오레세인 유도체 FITC였다.
공여체 발색단이 없는, 디플루오레세인 비교 화합물인 화합물 A는 다음과 같다:
Figure 112021138621985-pct00091
화합물 A
상기 화학식에서, F는 플루오레세인 모이어티이다:
Figure 112021138621985-pct00092
시험 화합물을 농도 350nM 및 pH 7.0의 용액에서 제조했다. 350nm의 여기 파장을 사용하여 샘플을 평가하고, 그 결과 중첩된 스펙트럼을 도 11에 도시한다. 화합물 I-10에 대해 520nm의 발광 최대값에 대해 관찰된 스토크 이동은 170nM이다.
화합물 I-10은 화합물 A에 비해 형광의 ~5.5배 증가를 보여주어, 공여체 발색단(AF350)으로부터 수용체, FITC 모이어티로의 여기 에너지의 효과적인 전달이 상기 관찰된 증가를 제공함을 입증했다.
2019년 9월 26일에 출원된 미국 특허출원 제62/906,591호를 포함하여 본원 명세서에 언급되고/되거나 출원 데이터 시트에 열거된 모든 미국 특허, 미국 특허출원 공개공보, 미국 특허출원, 외국 특허, 외국 특허출원 및 비-특허 공보물은, 본원 명세서와 일치하지 않는 범위까지의 이들의 전문이 인용에 의해 본원에 포함된다.
상기한 바로 부터, 본 발명의 특정 양태들이 예시의 목적으로 본원에 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 개질이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의한 경우를 제외하고는 제한되지 않는다.

Claims (131)

  1. 화학식 III의 구조를 갖는 화합물 또는 이의 입체 이성질체, 염 또는 토토머.
    [화학식 III]
    Figure 112022089952359-pct00145

    상기 화학식 III에서,
    M1 및 M2는, M1과 M2가 FRET(Foerster resonance energy transfer: 푀르스터 공명 에너지 전달) 쌍(pair)을 형성하도록 선택되는 상이한 발색단들이고;
    L1은 각각의 발생시, 임의의 링커(linker)이고, 단, L1의 적어도 하나의 발생이 존재하고, L1은 산소를 포함하고;
    L2 및 L3은 각각의 발생시, 독립적으로, 임의의 알킬렌, 알케닐렌, 알키닐렌, 헤테로알킬렌, 헤테로알케닐렌, 헤테로알키닐렌 또는 헤테로원자성 링커이고;
    L4는 각각의 발생시, 독립적으로, 알킬렌 또는 헤테로알킬렌 링커이고;
    L8은 부재하고;
    R1은 각각의 발생시, 독립적으로, H, 알킬 또는 알콕시이고;
    R2 및 R3은 각각 독립적으로, H, OH, SH, 알킬, 알콕시, 알킬에테르, 헤테로알킬, -OP(=Ra)(Rb)Rc, Q 또는 이들의 보호된 형태이거나, 또는 L'이고;
    R4는 각각의 발생시, 독립적으로, OH, SH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고;
    R5는 각각의 발생시, 독립적으로, 옥소 또는 티옥소이거나, 또는 부재하고;
    Ra는 O 또는 S이고;
    Rb는 OH, SH, O-, S-, ORd 또는 SRd이고;
    Rc는 OH, SH, O-, S-, ORd, OL', SRd, 알킬, 알콕시, 헤테로알킬, 헤테로알콕시, 알킬에테르, 알콕시알킬에테르, 포스페이트, 티오포스페이트, 포스포알킬, 티오포스포알킬, 포스포알킬에테르 또는 티오포스포알킬에테르이고;
    Rd는 짝이온이고;
    Q는 각각의 발생시, 독립적으로, 반응성 그룹을 포함하는 모이어티 또는 이의 보호된 형태이고, 상기 반응성 그룹은 분석물 분자, 표적화 모이어티, 고체 지지체 또는 상보적인 반응성 그룹 Q'와 공유 결합을 형성할 수 있고;
    L'는 각각의 발생시, 독립적으로, Q에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 표적화 모이어티에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 분석물 분자에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 고체 지지체에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 고체 지지체 잔기에 대한 공유 결합을 포함하는 링커, 뉴클레오사이드에 대한 공유 결합을 포함하는 링커 또는 화학식 III의 구조의 추가의 화합물에 대한 공유 결합을 포함하는 링커이고;
    m은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 이상의 정수이고;
    n은 1 이상의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 화학식 IIIA의 구조를 갖는, 화합물.
    [화학식 IIIA]
    Figure 112022089952359-pct00147

    상기 화학식 IIIA에서,
    L4는 -(OCH2CH2)z-이고;
    z는 각각의 발생시, 독립적으로, 1 내지 100의 정수이고;
    m은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 내지 6의 정수이다.
  3. 제2항에 있어서, z가 각각의 발생시, 독립적으로, 1 내지 30의 정수인, 화합물.
  4. 제2항에 있어서, m이 각각의 발생시, 독립적으로, 2 내지 4의 정수인, 화합물.
  5. 제2항에 있어서, 상기 화합물이 화학식 IIIB의 구조를 갖는, 화합물.
    [화학식 IIIB]
    Figure 112022089952359-pct00149

    상기 화학식 IIIB에서,
    x1, x2, x3, x4, x5 및 x6은 각각의 발생시, 독립적으로, 0 내지 6의 정수이다.
  6. 제1항에 있어서, L1이 다음 화학식의 구조들 중 하나를 포함하는, 화합물.
    Figure 112022089952359-pct00150
    .
    상기 화학식들에서,
    a, b 및 c는 각각 독립적으로, 1 내지 6 범위의 정수이다.
  7. 제1항에 있어서, R4가 각각의 발생시, 독립적으로, OH, O- 또는 ORd이고; R5가 각각의 발생시, 옥소이고; R1이 각각의 발생시, H인, 화합물.
  8. 제1항에 있어서, R2 또는 R3 중 하나가 OH 또는 -OP(=Ra)(Rb)Rc이고, R2 또는 R3 중 다른 하나는 Q이거나 또는 Q에 대한 공유 결합을 포함하는 링커인, 화합물.
  9. 제1항에 있어서, Q가 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는, 화합물.
    Figure 112022089952359-pct00151

    Figure 112022089952359-pct00152

    상기 화학식들에서,
    각각의 X는 독립적으로, 할로겐이다.
  10. 제1항에 있어서, R2 또는 R3 중 하나가 OH 또는 -OP(=Ra)(Rb)Rc이고, R2 또는 R3 중 다른 하나는 분석물 분자에 대한 공유 결합을 포함하는 링커 또는 고체 지지체에 대한 공유 결합을 포함하는 링커인, 화합물.
  11. 제1항에 있어서, R2 또는 R3이 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는, 화합물.
    Figure 112022089952359-pct00153

    Figure 112022089952359-pct00154
    .
  12. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 M1과 M2의 조합이, J-값이 약 1×1010 초과인 FRET 쌍인, 화합물.
  13. 제1항에 있어서, M1, M2 및 M3이 각각의 발생시, 독립적으로, 하기 i) 내지 iv)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 화합물:
    i) 디메틸아미노스틸벤, 퀴나크리돈, 플루오로페닐-디메틸-BODIPY, 히스-플루오로페닐-BODIPY, 아크리딘, 테릴렌, 섹시페닐, 포르피린, 벤조피렌, (플루오로페닐-디메틸-디플루오로보라-디아자-인다센)페닐, (비스-플루오로페닐-디플루오로보라-디아자-인다센)페닐, 쿼터페닐, 비-벤조티아졸, ter-벤조티아졸, 비-나프틸, 비-안트라실, 스쿠아레인, 스쿠아릴륨, 9,10-에티닐안트라센 및 ter-나프틸 모이어티;
    ii) p-터페닐, 페릴렌, 아조벤젠, 페나진, 페난트롤린, 아크리딘, 티오크산트렌, 크리센, 루브렌, 코로넨, 시아닌, 페릴렌 이미드, 페릴렌 아미드 및 이들의 유도체;
    iii) 쿠마린 염료, 레조루핀 염료, 디피로메텐보론 디플루오라이드 염료, 루테늄 바이피리딜 염료, 티아졸 오렌지 염료, 폴리메틴, 및 N-아릴-1,8-나프탈이미드 염료 또는
    iv) 쿠마린 염료, 붕소-디피로메텐, 로다민, 시아닌, 피렌, 페릴렌, 페릴렌 모노이미드, 6-FAM, 5-FAM, 6-FITC, 5-FITC 및 이들의 유도체.
  14. 제1항에 있어서, M1, M2 및 M3이 각각의 발생시, 독립적으로, 다음 화학식의 구조들 중 하나를 갖는, 화합물.
    Figure 112022089952359-pct00155

    Figure 112022089952359-pct00156

    Figure 112022089952359-pct00157

    Figure 112022089952359-pct00158

    Figure 112022089952359-pct00159
  15. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 다음 화학식들로부터 선택되는, 화합물.
    Figure 112022089952359-pct00160

    Figure 112022089952359-pct00161

    Figure 112022089952359-pct00162

    Figure 112022089952359-pct00163

    Figure 112022089952359-pct00164

    Figure 112022089952359-pct00165

    Figure 112022089952359-pct00166

    Figure 112022089952359-pct00167

    상기 화학식들에서,
    Bs는 다음 화학식의 구조:
    Figure 112022089952359-pct00168

    를 갖고;
    FITC는 다음 화학식의 구조:
    Figure 112022089952359-pct00169

    를 갖고;
    Cy3은 다음 화학식의 구조:
    Figure 112022089952359-pct00170

    를 갖고;
    AF700은 CAS 등록 번호가 1246956-22-8인 Alexa Fluor 700을 나타내고;
    AF680은 다음 화학식의 구조:
    Figure 112022089952359-pct00171

    를 갖고;
    AF647은 다음 화학식의 구조:
    Figure 112022089952359-pct00172

    를 갖고;
    AF350은 다음 화학식의 구조:
    Figure 112022089952359-pct00173

    를 갖고;
    AF594는 다음 화학식의 구조:
    Figure 112022089952359-pct00174

    를 갖고;
    dT는 다음 화학식의 구조:
    Figure 112022089952359-pct00175

    를 갖고;
    R은 H 또는 직접 결합이다.
  16. 제1항에 기재된 화합물 및 하나 이상의 분석물 분자를 포함하는, 조성물.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105377994B (zh) 2013-08-22 2018-03-02 索尼公司 水溶性荧光染料或有色染料及其使用方法
WO2016138461A1 (en) 2015-02-26 2016-09-01 Sony Corporation Water soluble fluorescent or colored dyes comprising conjugating groups
KR102646956B1 (ko) 2015-02-26 2024-03-14 소니그룹주식회사 페닐에티닐나프탈렌 염료 및 이의 사용 방법
BR112018070164B1 (pt) 2016-04-01 2022-09-27 Sony Corporation Of America Corantes diméricos ou poliméricos ultrabrilhantes
JP7145079B2 (ja) 2016-04-01 2022-09-30 ソニーグループ株式会社 剛性のスペーシング基を有する超明色ダイマーまたはポリマー染料
KR20230066645A (ko) * 2016-04-06 2023-05-16 소니그룹주식회사 스페이싱 링커 그룹을 포함하는 초고명도 이량체성 또는 중합체성 염료
WO2017197014A2 (en) 2016-05-10 2017-11-16 Sony Corporation Compositions comprising a polymeric dye and a cyclodextrin and uses thereof
JP7527537B2 (ja) 2016-05-10 2024-08-05 ソニーグループ株式会社 ペプチド骨格を有する超明色ポリマー染料
AU2017264861B2 (en) 2016-05-11 2021-09-23 Sony Group Corporation Ultra bright dimeric or polymeric dyes
WO2017214165A1 (en) 2016-06-06 2017-12-14 Sony Corporation Ionic polymers comprising fluorescent or colored reporter groups
WO2018022925A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Sony Corporation Ultra bright dimeric or polymeric dyes and methods for preparation of the same
JP7551056B2 (ja) 2017-10-05 2024-09-17 ソニーグループ株式会社 プログラマブルなポリマー薬物
EP3710062A1 (en) 2017-11-16 2020-09-23 Sony Corporation Programmable polymeric drugs
JP2021510696A (ja) 2018-01-12 2021-04-30 ソニー株式会社 生物学的に活性な化合物を含む剛性間隔基を有するポリマー
EP3769085B1 (en) 2018-03-19 2022-08-24 Sony Group Corporation Use of divalent metals for enhancement of fluorescent signals
KR20200133374A (ko) 2018-03-21 2020-11-27 소니 주식회사 링커 군을 갖는 중합체성 텐덤 염료
EP3814366A1 (en) 2018-06-27 2021-05-05 Sony Corporation Polymeric dyes with linker groups comprising deoxyribose
CN113383043A (zh) 2019-09-26 2021-09-10 索尼集团公司 具有连接体基团的聚合物串联染料
US20230295440A1 (en) * 2022-03-21 2023-09-21 Becton, Dickinson And Company Violet excitable tandem dyes, and methods for making and using the same
WO2023242662A2 (en) * 2022-06-15 2023-12-21 Sony Group Corporation Polymeric tandem dyes with spacing linker groups
WO2023242661A2 (en) * 2022-06-15 2023-12-21 Sony Group Corporation Polymeric tandem dyes with spacing linker groups

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016183185A1 (en) 2015-05-11 2016-11-17 Sony Corporation Ultra bright dimeric or polymeric dyes
US20170292957A1 (en) 2016-04-06 2017-10-12 Sony Corporation Of America Ultra bright dimeric or polymeric dyes with spacing linker groups

Family Cites Families (161)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4450305A (en) 1982-10-25 1984-05-22 American Cyanamid Company Poly(ethyleneoxy)-substituted-9,10-bis(phenylethynyl)anthracenes
US4476229A (en) 1982-11-08 1984-10-09 Abbott Laboratories Substituted carboxyfluoresceins
SU1121931A1 (ru) 1983-01-10 1988-04-15 Институт Биологической Химии Ан Бсср Конъюгаты тиреоидных гормонов с альбумином дл выработки антител к тиреоидным гормонам у животных
EP0355864A3 (en) 1984-03-15 1991-09-18 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Method of quantitatively measuring an oxidative substance by using triphenyl methane type leuco compounds as coloring matter
JPH0665677B2 (ja) 1985-03-09 1994-08-24 三菱化成株式会社 リン脂質類似構造を有するジオ−ルおよびその製造方法
US5268486A (en) 1986-04-18 1993-12-07 Carnegie-Mellon Unversity Method for labeling and detecting materials employing arylsulfonate cyanine dyes
US5053054A (en) 1988-09-12 1991-10-01 Ortho Pharmaceutical Corporation Methods and reagents for staining intracellular components
US5318894A (en) 1990-01-30 1994-06-07 Miles Inc. Composition, device and method of assaying for peroxidatively active substances
US6365730B1 (en) 1990-06-19 2002-04-02 Gene Shears Pty. Limited DNA-Armed ribozymes and minizymes
JPH04282391A (ja) 1991-03-08 1992-10-07 Fujisawa Pharmaceut Co Ltd エタノールアミン誘導体およびその製造法
WO1993006482A1 (en) 1991-09-16 1993-04-01 Molecular Probes, Inc. Dimers of unsymmetrical cyanine dyes
JP3509859B2 (ja) 1991-11-07 2004-03-22 ナノトロニクス，インコーポレイテッド 供与体−供与体エネルギー転移系を創製するための発色団および蛍光団でコンジュゲート化されたポリヌクレオチドのハイブリダイゼーション
CA2172999A1 (en) 1993-07-13 1995-01-26 Jeffrey Bruce Huff Fluorescent polymer labeled conjugates and intermediates
US6171859B1 (en) 1994-03-30 2001-01-09 Mitokor Method of targeting conjugate molecules to mitochondria
US5994143A (en) 1996-02-01 1999-11-30 Abbott Laboratories Polymeric fluorophores enhanced by moieties providing a hydrophobic and conformationally restrictive microenvironment
US6218108B1 (en) 1997-05-16 2001-04-17 Research Corporation Technologies, Inc. Nucleoside analogs with polycyclic aromatic groups attached, methods of synthesis and uses therefor
DE19633268A1 (de) 1996-08-19 1998-02-26 Hoechst Ag Polymere Gallensäure-Resorptionsinhibitoren mit gleichzeitiger Gallensäure-Adsorberwirkung
JP2001511128A (ja) 1997-01-28 2001-08-07 ファルマシア・アンド・アップジョン・カンパニー 水不溶性ポルフィリンの脂質錯体の凍結乾燥物
US6893868B2 (en) 1997-02-20 2005-05-17 Onco Immunin, Inc. Homo-doubly labeled compositions for the detection of enzyme activity in biological samples
US5986030A (en) 1997-04-15 1999-11-16 Nalco Chemical Company Fluorescent water soluble polymers
DE19717904A1 (de) 1997-04-23 1998-10-29 Diagnostikforschung Inst Säurelabile und enzymatisch spaltbare Farbstoffkonstrukte zur Diagnostik mit Nahinfrarotlicht und zur Therapie
JP3078793B2 (ja) 1998-04-30 2000-08-21 株式会社分子バイオホトニクス研究所 ロタキサン構造を有する色素、ラベル化剤、およびラベル化方法
US7060708B2 (en) 1999-03-10 2006-06-13 New River Pharmaceuticals Inc. Active agent delivery systems and methods for protecting and administering active agents
US6716452B1 (en) 2000-08-22 2004-04-06 New River Pharmaceuticals Inc. Active agent delivery systems and methods for protecting and administering active agents
US6627400B1 (en) 1999-04-30 2003-09-30 Aclara Biosciences, Inc. Multiplexed measurement of membrane protein populations
US6514700B1 (en) 1999-04-30 2003-02-04 Aclara Biosciences, Inc. Nucleic acid detection using degradation of a tagged sequence
AU5935300A (en) 1999-07-22 2001-02-13 Nalco Chemical Company Fluorescent water-soluble polymers
US6479650B1 (en) 1999-12-14 2002-11-12 Research Corporation Technologies, Inc. Fluorescent nucleoside analogs and combinatorial fluorophore arrays comprising same
US20020012947A1 (en) 2000-03-14 2002-01-31 Bevers Susan Ann Biomarkers for the labeling, visual detection and quantification of biomolecules
AU2001255203A1 (en) 2000-03-28 2001-10-08 Nanosphere Inc. Nanoparticles having oligonucleotides attached thereto and uses therefor
JP2003532878A (ja) 2000-05-08 2003-11-05 キューティエル・バイオシステムズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー バイオセンシングに対する蛍光ポリマー−ｑｔｌアプローチの改良
WO2001091725A2 (en) 2000-05-31 2001-12-06 Univ Johns Hopkins Biologically useful polyphosphates
US20020099013A1 (en) 2000-11-14 2002-07-25 Thomas Piccariello Active agent delivery systems and methods for protecting and administering active agents
AU8911101A (en) 2000-09-11 2002-03-26 Univ Columbia Combinatorial fluorescence energy transfer tags and uses thereof
ATE315066T1 (de) 2000-09-19 2006-02-15 Li Cor Inc Cyaninfarbstoffe
US6448407B1 (en) 2000-11-01 2002-09-10 Pe Corporation (Ny) Atropisomers of asymmetric xanthene fluorescent dyes and methods of DNA sequencing and fragment analysis
US8394813B2 (en) 2000-11-14 2013-03-12 Shire Llc Active agent delivery systems and methods for protecting and administering active agents
GB2372256A (en) 2001-02-14 2002-08-21 Kalibrant Ltd Detectable entity comprising a plurality of detectable units releasably connected together by stimulus-cleavable linkers for use in fluorescence detection
US6743905B2 (en) 2001-04-16 2004-06-01 Applera Corporation Mobility-modified nucleobase polymers and methods of using same
US8323903B2 (en) 2001-10-12 2012-12-04 Life Technologies Corporation Antibody complexes and methods for immunolabeling
JP3813890B2 (ja) 2002-03-22 2006-08-23 富士写真フイルム株式会社 ３層レジストプロセス用中間層材料組成物及びそれを用いたパターン形成方法
US20040086914A1 (en) 2002-07-12 2004-05-06 Affymetrix, Inc. Nucleic acid labeling methods
WO2004019002A2 (en) 2002-08-23 2004-03-04 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Fluorescent glycosides and methods for their use
KR20050055717A (ko) 2002-08-26 2005-06-13 더 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 집광 다발색단을 사용하여 폴리뉴클레오티드를 검출 및 분석하기 위한 방법 및 조성물
US20040138467A1 (en) 2002-11-26 2004-07-15 French Roger Harquail Aromatic and aromatic/heteroaromatic molecular structures with controllable electron conducting properties
US7759459B2 (en) 2003-01-10 2010-07-20 Albert Einstein College Of Medicine Of Yeshiva University Fluorescent assays for protein kinases
US7238792B2 (en) 2003-03-18 2007-07-03 Washington State University Research Foundation Foldable polymers as probes
US7172907B2 (en) 2003-03-21 2007-02-06 Ge Healthcare Bio-Sciences Corp. Cyanine dye labelling reagents with meso-substitution
CA2535670A1 (en) 2003-08-14 2005-02-24 Diatos Amino acid sequences facilitating penetration of a substance of interest into cells and/or cell nuclei
US7667024B2 (en) 2003-11-19 2010-02-23 Allelogic Biosciences Corp. Oligonucleotides labeled with a plurality of fluorophores
US20050123935A1 (en) 2003-12-09 2005-06-09 Richard Haugland Pyrenyloxysulfonic acid fluorescent agents
EP1768998A2 (en) 2004-04-27 2007-04-04 Alnylam Pharmaceuticals Inc. Single-stranded and double-stranded oligonucleotides comprising a 2-arylpropyl moiety
US20060035302A1 (en) 2004-06-21 2006-02-16 Applera Corporation Kinase substrates with multiple phosphorylation sites
US7671218B2 (en) 2004-08-13 2010-03-02 Elitech Holdings B.V. Phosphonate fluorescent dyes and conjugates
EP1789794A1 (en) 2004-09-14 2007-05-30 Applera Corporation, Applied Biosystems Group Multi-chromophoric quencher constructs for use in high sensitivity energy transfer probes
US8153706B2 (en) 2004-10-25 2012-04-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Polymeric colorants having pigment and dye components and corresponding ink compositions
ES2286559T3 (es) 2004-11-09 2007-12-01 Ipagsa Industrial, Sl. Polimeros en absorcion en infrarrojo termicamente reeactivos y su uso en una plancha de impresion litografica sensible al calor.
EP2502946B1 (en) 2005-01-10 2017-10-04 The Regents of The University of California Cationic conjugated polymers suitable for strand-specific polynucleiotide detection in homogeneous and solid state assays
CN101137735A (zh) 2005-03-09 2008-03-05 西菲伊德公司 极性染料
US8227621B2 (en) 2005-06-30 2012-07-24 Li-Cor, Inc. Cyanine dyes and methods of use
WO2007038659A1 (en) 2005-09-26 2007-04-05 Invitrogen Corporation Violet laser excitable dyes and their method of use
BRPI0618713B8 (pt) 2005-11-18 2021-07-27 The Government Of The United State Of America Representado Por The Secretary Of The Dept Of Health A cardiolipina modificada e seus usos
US8101776B2 (en) 2005-12-12 2012-01-24 Basf Se Organic semiconductors and their manufacture
US20070148094A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Uzgiris Egidijus E Polymeric imaging agents and medical imaging methods
JP5493117B2 (ja) 2006-02-15 2014-05-14 国立大学法人岐阜大学 オリゴヌクレオチド誘導体及びその利用
AU2007242572B2 (en) 2006-04-13 2011-11-24 Midatech Limited Nanoparticles containing three various ligands for providing immune responses against infectious agents
EP2054770A2 (en) 2006-08-12 2009-05-06 STX Aprilis, Inc. Sensitizer dyes for photoacid generating systems using short visible wavelengths
JP5368797B2 (ja) 2006-10-12 2013-12-18 出光興産株式会社 有機薄膜トランジスタ素子及び有機薄膜発光トランジスタ
EP2727965B1 (en) 2006-10-27 2019-03-06 Life Technologies Corporation FLUOROGENIC pH SENSITIVE DYES AND THEIR METHOD OF USE
US8053588B2 (en) 2007-03-07 2011-11-08 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Organosilane compound and organosilica obtained therefrom
ES2516827T3 (es) 2007-04-23 2014-10-31 Deliversir Ltd Un sistema para entregar agentes terapéuticos a células vivas y núcleos de células
US9156865B2 (en) 2007-04-23 2015-10-13 Deliversir Ltd System for delivering therapeutic agents into living cells and cells nuclei
US9556210B2 (en) 2007-04-23 2017-01-31 Sabag-Rfa Ltd. System for delivering therapeutic agents into living cells and cells nuclei
EP2155805A2 (en) 2007-05-11 2010-02-24 Basf Se Polymeric dyes
EP2014698A1 (en) 2007-07-12 2009-01-14 Crystax Pharmaceuticals S.L. Polymers and their use as fluorescent labels
TWI409280B (zh) 2007-07-31 2013-09-21 American Dye Source Inc 聚合物染料、塗覆層組合物及熱微影印刷板
GB2456298A (en) 2008-01-07 2009-07-15 Anthony Ian Newman Electroluminescent materials comprising oxidation resistant fluorenes
EP2272897B1 (en) 2008-03-10 2016-12-28 The University of Tokyo Copolymer including uncharged hydrophilic block and cationic polyamino acid block having lateral chain to which hydrophobic radical is partially introduced, and use of copolymer
JP5623384B2 (ja) 2008-04-21 2014-11-12 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 選択的高親和性リガンドおよびこれらを作製する方法
KR101041446B1 (ko) 2008-07-21 2011-06-14 부산대학교 산학협력단 공액고분자 2단계 ｆｒｅｔ 시스템 및 바이오센서
WO2010026957A1 (ja) 2008-09-03 2010-03-11 国立大学法人 富山大学 水溶性ロタキサン型蛍光色素および蛍光性有機分子
US8354515B2 (en) 2008-11-14 2013-01-15 Japan Science And Technology Agency Oligonucleotide derivative, labeling agent and use for labeling agent
US8852883B2 (en) 2008-11-20 2014-10-07 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Rapid FRET-based diagnosis of bacterial pathogens
AU2009324490A1 (en) 2008-12-12 2011-06-23 University Of Massachusetts Zwitterionic polymers with therapeutic moieties
CN102791827B (zh) 2009-11-09 2016-11-16 华盛顿大学商业化中心 官能化发色聚合物点及其生物共轭体
US9400273B1 (en) 2009-12-09 2016-07-26 Life Technologies Corporation 7-hydroxycoumarin-based cell-tracking reagents
WO2011088193A2 (en) 2010-01-13 2011-07-21 University Of Medicine And Dentistry Of New Jersey Fluorophore chelated lanthanide luminiscent probes with improved quantum efficiency
WO2011113020A1 (en) 2010-03-11 2011-09-15 Glumetrics, Inc. Measurement devices and methods for measuring analyte concentration incorporating temperature and ph correction
US8349308B2 (en) 2010-03-26 2013-01-08 Mersana Therapeutics, Inc. Modified polymers for delivery of polynucleotides, method of manufacture, and methods of use thereof
WO2011150079A1 (en) 2010-05-25 2011-12-01 Carnegie Mellon University Targeted probes of cellular physiology
JPWO2012005310A1 (ja) 2010-07-08 2013-09-05 旭硝子株式会社 含フッ素芳香族化合物、有機半導体材料および有機薄膜デバイス
EP2619238B1 (en) 2010-09-22 2017-03-08 The Board of Regents of the University of Texas System Novel block copolymer and micelle compositions and methods of use thereof
CA3065178C (en) 2010-12-13 2022-02-01 Quiapeg Pharmaceuticals Ab Functionalized polymers
WO2012086857A1 (ko) 2010-12-21 2012-06-28 (주)파낙스이엠 광역학 진단 또는 치료를 위한 결합체 및 이의 제조방법
CN102174078A (zh) 2011-01-10 2011-09-07 中国药科大学 肿瘤细胞选择性穿膜肽的应用
WO2013012687A2 (en) 2011-07-15 2013-01-24 Glumetrics, Inc. Combinations of fluorphores and pyridinium boronic acid quenchers for use in analyte sensors
KR20140067070A (ko) 2011-08-31 2014-06-03 말린크로트 엘엘씨 Ｈ-포스포네이트에 의한 나노입자 ｐｅｇ 개질
US20130059343A1 (en) 2011-09-06 2013-03-07 Li-Cor, Inc. Nucleotide derivatives
US9085761B1 (en) 2012-06-14 2015-07-21 Affymetrix, Inc. Methods and compositions for amplification of nucleic acids
CN104619844A (zh) 2012-09-12 2015-05-13 夸克制药公司 靶向p53的双链寡核苷酸分子及其使用方法
WO2014055253A1 (en) 2012-10-04 2014-04-10 The General Hospital Corporation Methods of synthesizing and using peg-like fluorochromes
AU2013336237A1 (en) 2012-10-22 2015-06-11 Sabag-Rfa Ltd A system for delivering therapeutic agents into living cells and cells nuclei
WO2014102803A1 (en) 2012-12-31 2014-07-03 Yeda Research And Development Co. Ltd. Molecular sensor and methods of use thereof
US9545447B2 (en) 2013-01-04 2017-01-17 The Texas A&M University System Polymer-drug systems
US9714946B2 (en) 2013-03-14 2017-07-25 Dana-Farber Cancer Institute, Inc. Bromodomain binding reagents and uses thereof
EP2970342B1 (en) 2013-03-15 2024-01-24 VisEn Medical, Inc. Substituted silaxanthenium red to near-infrared fluorochromes for in vitro and in vivo imaging and detection
WO2014147642A1 (en) 2013-03-19 2014-09-25 Council Of Scientific & Industrial Research Substituted fluoranthene-7-carbonitriles as fluorescent dyes for cell imaging applications
CN103319378B (zh) 2013-06-27 2015-06-10 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 两性离子有机小分子太阳能电池阴极界面材料及其制法和用途
KR101572901B1 (ko) 2013-07-12 2015-12-15 부산대학교 산학협력단 2-단계 fret를 이용한 공액고분자 전해질 및 압타머 프로브 기반 표적 물질의 검출 방법 및 형광 센서
CN105377994B (zh) 2013-08-22 2018-03-02 索尼公司 水溶性荧光染料或有色染料及其使用方法
US10406246B2 (en) 2013-10-17 2019-09-10 Deutsches Kresbsforschungszentrum Double-labeled probe for molecular imaging and use thereof
JP5802865B1 (ja) 2013-11-11 2015-11-04 オリンパス株式会社 処置システム
EP3077454A1 (en) 2013-12-06 2016-10-12 Monosol, LLC Fluorescent tracer for water-soluble films, related methods, and related articles
CN105917226B (zh) 2013-12-20 2018-06-01 豪夫迈·罗氏有限公司 包含两个或多个疏水结构域和一个含有peg部分的亲水结构域的化合物用于稳定细胞的用途
CN105874012B (zh) 2014-01-16 2018-06-15 索尼公司 水溶性荧光染料或有色染料
JP6374172B2 (ja) 2014-01-31 2018-08-15 富士フイルム株式会社 着色組成物、およびこれを用いた硬化膜、カラーフィルタ、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、画像表示装置ならびに染料多量体
CN104072727A (zh) 2014-06-23 2014-10-01 华南理工大学 一种含磷脂酰胆碱基的2,7-芴的共轭聚合物及其制备方法与应用
EP3204005A1 (en) 2014-10-10 2017-08-16 Pfizer Inc Synergistic auristatin combinations
US10709791B2 (en) 2014-11-12 2020-07-14 University Of Washington Stabilized polymeric carriers for therapeutic agent delivery
WO2016074093A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 Angiochem Inc. Conjugates including an antibody moiety, a polypeptide that traverses the blood-brain barrier, and a cytotoxin
DK178808B1 (en) 2014-12-12 2017-02-13 Envision Energy Denmark Aps Floating wind turbine structure with reduced tower height and method for optimising the weight thereof
WO2016138461A1 (en) 2015-02-26 2016-09-01 Sony Corporation Water soluble fluorescent or colored dyes comprising conjugating groups
KR102646956B1 (ko) 2015-02-26 2024-03-14 소니그룹주식회사 페닐에티닐나프탈렌 염료 및 이의 사용 방법
US9758625B2 (en) 2015-03-12 2017-09-12 Becton, Dickinson And Company Polymeric BODIPY dyes and methods for using the same
US9670318B2 (en) 2015-05-28 2017-06-06 Miltenyi Biotec Gmbh Bright fluorochromes based on multimerization of fluorescent dyes
JP6997455B2 (ja) 2015-06-02 2022-01-17 ユニバーシティ・オブ・ワシントン 自立非汚染性ポリマー、それらの組成物、および関連モノマー
US11510993B2 (en) 2015-10-06 2022-11-29 Merck Sharp & Dohme Llc Antibody drug conjugate for anti-inflammatory applications
KR20180079452A (ko) 2015-11-25 2018-07-10 주식회사 레고켐 바이오사이언스 자기-희생기를 포함하는 접합체 및 이의 제조방법
US11013756B2 (en) 2015-12-04 2021-05-25 Zenyaku Kogyo Co., Ltd. Anti-IL-17 aptamer having improved retention in blood
US9913992B2 (en) 2015-12-22 2018-03-13 Colgate-Palmolive Company Oral treatment device
JP2017124994A (ja) 2016-01-15 2017-07-20 靖彦 中村 癌治療及び癌再発防止のための装置並びにポルフィリン類含有製剤
JP7145079B2 (ja) 2016-04-01 2022-09-30 ソニーグループ株式会社 剛性のスペーシング基を有する超明色ダイマーまたはポリマー染料
BR112018070164B1 (pt) 2016-04-01 2022-09-27 Sony Corporation Of America Corantes diméricos ou poliméricos ultrabrilhantes
WO2017197014A2 (en) 2016-05-10 2017-11-16 Sony Corporation Compositions comprising a polymeric dye and a cyclodextrin and uses thereof
JP7527537B2 (ja) 2016-05-10 2024-08-05 ソニーグループ株式会社 ペプチド骨格を有する超明色ポリマー染料
AU2017264861B2 (en) 2016-05-11 2021-09-23 Sony Group Corporation Ultra bright dimeric or polymeric dyes
WO2017214165A1 (en) 2016-06-06 2017-12-14 Sony Corporation Ionic polymers comprising fluorescent or colored reporter groups
WO2018022925A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Sony Corporation Ultra bright dimeric or polymeric dyes and methods for preparation of the same
CN109844538A (zh) 2016-09-01 2019-06-04 生命科技股份有限公司 用于增强荧光的组合物和方法
GB2554666B (en) 2016-09-30 2019-12-18 Sumitomo Chemical Co Composite Particle
CN106589005B (zh) 2016-11-01 2019-08-06 北京擎科生物科技有限公司 一种荧光信号放大探针中间体、荧光探针及其制备方法
EP3586262B1 (en) 2017-02-27 2022-04-20 Ivanti, Inc. Systems and methods for role-based computer security configurations
US20180312468A1 (en) 2017-04-27 2018-11-01 The Procter & Gamble Company Odorless thiols for permanent waving, straightening and depilatory applications
EP3691689A1 (en) 2017-10-05 2020-08-12 Sony Corporation Programmable dendritic drugs
JP7551056B2 (ja) 2017-10-05 2024-09-17 ソニーグループ株式会社 プログラマブルなポリマー薬物
EP3710062A1 (en) 2017-11-16 2020-09-23 Sony Corporation Programmable polymeric drugs
EP3724200A1 (en) 2017-12-13 2020-10-21 Sony Corporation Ionic polymers comprising biologically active compounds
EP3727463A1 (en) 2017-12-21 2020-10-28 Mersana Therapeutics, Inc. Pyrrolobenzodiazepine antibody conjugates
JP2021510696A (ja) 2018-01-12 2021-04-30 ソニー株式会社 生物学的に活性な化合物を含む剛性間隔基を有するポリマー
JP2021510698A (ja) 2018-01-12 2021-04-30 ソニー株式会社 生物学的に活性な化合物を含むホスホアルキルリボースポリマー
US20200360526A1 (en) 2018-01-12 2020-11-19 Sony Corporation Phosphoalkyl polymers comprising biologically active compounds
EP3769085B1 (en) 2018-03-19 2022-08-24 Sony Group Corporation Use of divalent metals for enhancement of fluorescent signals
KR20200133374A (ko) * 2018-03-21 2020-11-27 소니 주식회사 링커 군을 갖는 중합체성 텐덤 염료
EP3814366A1 (en) 2018-06-27 2021-05-05 Sony Corporation Polymeric dyes with linker groups comprising deoxyribose
KR20210032434A (ko) 2018-07-13 2021-03-24 소니 주식회사 유기인산염 단위를 포함하는 백본을 갖는 중합체성 염료
KR20210152522A (ko) 2019-04-11 2021-12-15 소니그룹주식회사 프로그램 가능한 중합체성 약물
CN114430738A (zh) 2019-04-11 2022-05-03 索尼集团公司 可编程的聚合药物
CN113905766A (zh) 2019-04-11 2022-01-07 索尼集团公司 可编程的聚合药物
WO2020219959A1 (en) 2019-04-24 2020-10-29 Magenta Therapeutics, Inc. Anti-cd45 antibody drug conjugates and uses thereof
CN113383043A (zh) 2019-09-26 2021-09-10 索尼集团公司 具有连接体基团的聚合物串联染料
CN114981451A (zh) 2019-09-30 2022-08-30 索尼集团公司 核苷酸探针

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016183185A1 (en) 2015-05-11 2016-11-17 Sony Corporation Ultra bright dimeric or polymeric dyes
US20170292957A1 (en) 2016-04-06 2017-10-12 Sony Corporation Of America Ultra bright dimeric or polymeric dyes with spacing linker groups

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