KR20230159629A - 수용성 중합체 염료 - Google Patents

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KR20230159629A
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aryl
heteroaryl
monomer
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KR1020237038640A
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글렌 피. 바톨로뮤
용차오 리앙
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벡톤 디킨슨 앤드 컴퍼니
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Abstract

수용성 중합체 염료 및 중합체 탠덤 염료가 제공된다. 상기 중합체 염료는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)를 포함하는 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체의 접합된 분절을 갖는 물 용매화된 광수확 다중발색단을 포함한다. 일부 경우에, 본 개시내용의 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 다중발색단에 대한 50 mg/mL 초과의 물에서의 용해도를 부과할 수 있다. 중합체 탠덤 염료는 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 추가로 포함한다. 또한 본 발명의 수용성 중합체 염료을 포함하는 응집-저항성 표지된 특이적 결합 구성원을 제공한다. 표적 피분석물의 존재에 대해 샘플을 평가하는 방법 및 본 발명의 중합체 염료가 사용되는 표적 분자를 표지하는 방법도 제공된다. 본 방법을 실시하기 위한 시스템 및 키트도 제공된다.

Description

수용성 중합체 염료{WATER-SOLUBLE POLYMERIC DYES}
관련 출원에 대한 교차 참조
35 U.S.C. § 119 (e)에 따라, 본원은 2016년 12월 12일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 62/433,091의 우선권을 주장하며, 문헌의 개시내용은 본 명세서에 참고문헌으로 편입된다.
형광 염료는 이것이 흡수되는 파장의 빛으로 조사될 때 (일반적으로) 상이한 파장의 빛을 방출하는 화합물이다. 형광 염료는 생화학, 생물학 및 의약, 예를 들어 진단 키트, 현미경검사 또는 약물 스크리닝의 다양한 응용 분야에 사용된다. 형광 염료는 사용자가 원하는 목적에 따라 적합한 염료를 선택하도록 수많은 파라미터에 의해 특징 지워진다. 관심 파라미터는 여기 파장 최대, 방출 파장 최대, 스톡스 이동, 소광 계수, 형광 양자 수율 및 형광 수명을 포함한다. 염료는 배경 형광을 최소화하고/하거나 높은 신호-대-잡음 비를 달성하기 위해, 예를 들어, 여기된 방사선을 생물학적 샘플에 침투하기 위하여 관심대상의 응용 분야에 따라 선택될 수 있다.
분자 인식은 두 분자의 특이적 결합을 수반한다. 표적 생체분자에 대한 결합 특이성을 갖는 분자는 다양한 연구 및 진단 적용, 예컨대 피분석물의 표지 및 분리, 유세포측정, 원위치 하이브리드화, 효소-결합 면역흡착 검정 (ELISA), 웨스턴 블랏 분석, 자기 세포 분리 및 크로마토그래피에 사용된다. 표적 생체분자는 형광 염료로 표지함으로써 검출될 수 있다.
수용성 중합체 염료 및 중합체 탠덤 염료가 제공된다. 상기 중합체 염료는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)를 포함하는 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체의 접합된 분절을 갖는 물 용매화된 광수확 다중발색단을 포함한다. 일부 경우에, 본 개시내용의 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 다중발색단에 대한 50 mg/mL 초과의 물에서의 용해도를 부과할 수 있다. 중합체 탠덤 염료는 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 추가로 포함한다. 또한 본 발명의 수용성 중합체 염료을 포함하는 응집-저항성 표지된 특이적 결합 구성원을 제공한다. 표적 피분석물의 존재에 대해 샘플을 평가하는 방법 및 본 발명의 중합체 염료가 사용되는 표적 분자를 표지하는 방법도 제공된다. 본 방법을 실시하기 위한 시스템 및 키트도 제공된다.
하기 기재된 도면은 단지 설명하기 위한 것임을 이해한다. 도면은 어떤 식으로든 본 교시의 범위를 제한하지 않는다.
도 1은 예시적인 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)를 포함하는 본 개시내용의 몇 개의 예시적인 공-단량체를 나타낸다.
도 2는 예시적인 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)를 갖는 플루오렌 공-단량체를 포함하는 본 개시내용의 예시적인 탠덤 중합체 염료의 구조식을 나타낸다.
도 3은 예시적인 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)를 갖는 아릴 공-단량체를 포함하는 본 개시내용의 예시적인 탠덤 중합체 염료의 구조식을 나타내며, 여기서 x, y 및 z는 중합체 염료 중 공-단량체의 몰% 값을 나타낸다.
정의
예시적인 구현예를 더 상세히 설명하기 전에, 하기 정의는 설명에서 사용된 용어들의 의미 및 범위를 설명하고 정의하기 위해 제시된다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어들은 본 발명에 속한 기술 분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 같은 동일한 의미를 갖는다. 그럼에도 불구하고, 특정 용어들은 명확성 및 참고 용이성을 위해 아래 정의된다.
본 명세서 및 첨부된 청구항에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥에서 달리 명확히 명시되지 않는 한 복수의 지시대상을 포함한다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 용어 "프라이머"는 1개 이상의 프라이머, 즉, 단일 프라이머 및 다중 프라이머를 지칭한다. 임의의 선택적인 요소를 제외하기 위해 작성할 수 있음을 알 수 있다. 이와 같이, 이 서술은 청구항 구성요소의 인용, 또는 "부정적인" 제한의 사용과 관련하여 "단독으로," "단독" 및 기타 동종의 것과 같은 배타적인 용어의 사용을 위한 선행 기준으로서의 역할을 하기 위한 것이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "샘플"은 1개 이상의 관심 피분석물을 함유하는 액체 형태의 일부 경우에 물질 또는 물질의 혼합물에 관한 것이다. 일부 구현예에서, 그것의 가장 넓은 의미로 사용되는 용어는 세포 또는 생산 세포 대사물, 예컨대, 예를 들어, (비제한적으로 혈장, 혈청, 뇌척수액, 림프액, 눈물, 타액 및 조직 절편을 포함하는) 개체 또는 시험관 내 세포 배양 성분으로부터 분리된 조직 또는 유체, 뿐만 아니라 환경 샘플을 함유하는 임의의 식물, 동물 또는 박테리아 물질을 지칭한다. 용어 "샘플"은 또한 "생물학적 샘플"을 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "생물학적 샘플"은 전체 유기체 또는 그것의 조직, 세포 또는 성분 부분의 서브셋 (예를 들어 비제한적으로, 혈액, 점액, 림프 유체, 활막 유체, 뇌척수액, 타액, 양수, 양막 제대혈, 소변, 질액 및 정액을 포함하는 체액)을 지칭한다. "생물학적 샘플"은 또한 비제한적으로, 혈장, 혈청, 척수액, 림프액, 피부의 외부 부분, 호흡, 장내, 및 비뇨생식관, 눈물, 타액, 밀크, 혈구, 종양 및 기관을 포함하여, 전체의 유기체 또는 그것의 조직, 세포 또는 성분 부분, 또는 그의 분획 또는 부분의 서브셋으로부터 제조된 균질물, 용해물 또는 추출물을 지칭할 수 있다. 특정 구현예에서, 상기 샘플은 동물 또는 식물로부터 제거되었다. 생물학적 샘플은 세포를 포함할 수 있다. 용어 "세포"는 적어도 진핵 및 원핵 모두 핵 및 세포막을 갖는 생물 유기체의 기본 구조 단위를 지칭하는 기존의 의미로 사용된다. 특정 구현예에서, 세포는 원핵 세포, 예컨대 박테리아를 포함한다. 다른 구현예에서, 세포는 진핵 세포, 예컨대 동물, 식물 또는 진균으로부터 생물학적 샘플로부터 수득된 세포를 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "지지체에 결합된" 및 "지지체에 연결된"은 상호교환적으로 사용되고 관심있는 지지체에 공유적으로 또는 비-공유적으로 연결된 모이어티(예를 들어, 특이적 결합 구성원)를 지칭한다. 공유 결합은 두개의 양립가능한 작용기 (예를 들어, 두개의 화학선택적 작용기, 친전자체 및 친핵체, 등)의 화학적 반응을 포함하여 관심대상의 두개의 모이어티(예를 들어 지지체 및 특이적 결합 구성원) 사이의 공유 결합을 형성할 수 있다. 일부 경우에, 비-공유 결합은 관심대상의 두개의 모이어티 (예를 들어, 두개의 친화성 모이어티 예컨대 합텐 및 항체 또는 바이오틴 모이어티 및 스트렙타비딘, 등) 사이의 특이적 결합을 포함할 수 있다. 특정 경우에, 비-공유 결합은 기질에 대한 흡수를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "폴리펩타이드"는 2-50 개 아미노산 길이의 펩타이드 및 50 개 초과 아미노산 길이의 폴리펩타이드를 포함하는 임의의 길이의 아미노산의 중합체 형태를 지칭한다. 용어들 "폴리펩타이드" 및 "단백질"은 본원에서 상호교환적으로 사용된다. 용어 "폴리펩타이드"는 코딩된 및 코딩되지 않은 아미노산, 화학적으로 또는 생화학적으로 변형되거나 유도된 아미노산의 폴리머, 및 종래의 백본이 비-자연 발생 또는 합성 백본과 대체된 변형된 펩타이드 백본을 갖는 폴리펩타이드를 포함한다. 폴리펩타이드는 임의의 편리한 길이, 예를 들어, 2 이상 아미노산, 예컨대 4 이상 아미노산, 10 이상 아미노산, 20 이상 아미노산, 50 이상 아미노산, 100 이상 아미노산, 300 이상 아미노산, 예컨대 최대 500 또는 1000 이상 아미노산일 수 있다. "펩타이드"는 2 이상 아미노산, 예컨대 4 이상 아미노산, 10 이상 아미노산, 20 이상 아미노산, 예컨대 최대 50 아미노산일 수 있다. 일부 구현예에서, 펩타이드는 5 및 30 개 길이 사이의 아미노산이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 "단리된"은 정제 이전에 모이어티가 결합된 다른 성분으로부터 적어도 60% 유리, 적어도 75% 유리, 적어도 90% 유리, 적어도 95% 유리, 적어도 98% 유리, 및 심지어 적어도 99% 유리되는 관심 모이어티를 지칭한다.
"복수"는 적어도 2개의 구성원을 함유한다. 특정 경우에, 복수는 10 이상, 예컨대 100 이상, 1000 이상, 10,000 이상, 100,000 이상, 106 이상, 107 이상, 108 이상 또는 109 이상 구성원을 가질 수 있다.
수치 범위는 범위를 정의하는 숫자를 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "특이적 결합"은 예를 들어, 상이한 피분석물의 균질한 혼합물에 존재하는 특정 피분석물 (또는 특이적 결합 쌍의 제2 구성원)과 우선적으로 결합되는 포획제 (또는 특이적 결합 쌍의 제1 구성원)의 능력을 지칭한다. 일부 사례에서, 특이적 결합 상호작용은 바람직하지 않은 피분석물, 예컨대 100-배 이상, 또는 1000-배 이상에 비해 바람직한 피분석물에 대해 10-배 이상의 특이성을 갖는 샘플에서 바람직한 피분석물과 바람직하지 않은 피분석물을 구별할 것이다. 일부 경우에, 포획제 및 피분석물이 포획제/피분석물 착물에서 구체적으로 결합될 경우 포획제 및 피분석물의 친화성은 적어도 10-8 M, 적어도 10-9 M, 예컨대 최대 10-10 M이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "친화성" 및 "결합능"은 동일한 의미를 가지고 본원에서 상호 교환가능하게 사용될 수 있다. "친화성"은 결합 강도를 지칭하고, 증가된 결합 친화도는 더 낮은 Kd와 상관 관계가 있다.
본 명세서에서 기재된 방법은 다중 단계를 포함한다. 각각의 단계는 원하는 대로 단계들 사이에 사전 결정된 시간의 양이 경과된 후에 수행될 수 있다. 이와 같이, 각각의 단계를 수행하는 사이의 시간은 1 초 이상, 10 초 이상, 30 초 이상, 60 초 이상, 5 분 이상, 10 분 이상, 60 분 이상 및 5 시간 이상을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 각각의 후속적인 단계는 이전 단계의 완료 후에 즉시 수행된다. 다른 구현예에서, 단계는 이전의 단계의 완료 후 인큐베이션 또는 대기 시간, 예를 들어, 몇 분 내지 밤새 대기 시간 후에 수행될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "평가하는(evaluating)", "결정하는(determining)", "측정하는(measuring)", 및 "평가하는(assessing)" 및 "분석하는(assaying)"은 상호교환적으로 사용되고 정량적 및 정성적 결정 들 다를 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "분리"는 두 요소 (예를 들어, 크기 또는 친화성, 등)의 물리적 분리뿐만 아니라 하나의 요소의 분해로 다른 하나를 온전한 채로 남겨두는 것을 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "링커" 또는 "연결"은 두 개의 기를 연결하고 100개의 원자 이하의 길이의 백본을 갖는 결합 모이어티를 지칭한다. 링커 또는 연결은 2개의 기 또는 1 내지 100개의 원자 길이의 사슬, 예를 들어 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 개 이상의 탄소 원자 길이의 사슬을 연결하는 공유결합일 수 있으며, 링커는 선형, 분지형, 환형 또는 단일 원자일 수 있다. 일부 경우에, 링커는 3개 이상의 기를 연결하는 연결 모이어티를 지칭하는 분지 링커이다. 특정 경우에, 링커 백본의 1, 2, 3, 4 또는 5개 이상의 탄소 원자는 황, 질소 또는 산소 헤테로원자로 선택적으로 치환될 수 있다. 일부 경우에, 링커 백본은 결합 작용기, 예컨대 에테르, 티오에테르, 아미노, 아미드, 설폰아미드, 카바메이트, 티오카바메이트, 우레아, 티오우레아, 에스테르, 티오에스테르 또는 이민을 포함한다. 백본 원자 사이의 결합은 포화 또는 불포화될 수 있고 일부 경우에 1, 2, 또는 3개 이하의 불포화된 결합이 링커 백본에 존재한다. 링커는 1개 이상의 치환체 기, 예를 들어 알킬, 아릴 또는 알케닐 기를 포함할 수 있다. 링커는 비제한적으로, 폴리에틸렌 글리콜; 에테르, 티오에테르, 3차 아민, 알킬을 포함할 수 있으며, 이는 직쇄 또는 분지쇄, 예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 1-메틸에틸 (이소-프로필), n­부틸, n-펜틸, 1,1-디메틸에틸 (t-부틸), 및 기타 동종의 것일 수 있다. 링커 백본은 환형 기, 예를 들어, 아릴, 복소환 또는 사이클로알킬 기를 포함할 수 있으며, 여기서 환형기의 2개 이상의 원자, 예를 들어, 2, 3 또는 4개의 원자가 백본에 포함된다. 링커는 절단가능 또는 비-절단가능할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "폴리에틸렌 옥사이드", "PEO", "폴리에틸렌 글리콜" 및 "PEG"는 상호교환적으로 사용되고 식 --(CH2--CH2--O--)n- 또는 그의 유도체에 의해 기재된 사슬을 포함하는 중합체기를 지칭한다. 일부 구현예에서, "n"은 5000 이하, 예컨대 1000 이하, 500 이하, 200 이하, 100 이하, 50 이하, 40 이하, 30 이하, 20 이하, 15 이하, 예컨대 3 내지 15, 또는 10 내지 15이다. PEG 중합체 기는 임의의 편리한 길이일 수 있고 다양한 종단 기(terminal group) 및/또는 비제한적으로, 알킬, 아릴, 하이드록실, 아미노, 아실, 아실옥시, 및 아미도 말단 및/또는 치환체 기를 포함하여 추가의 치환체 기를 포함할 수 있음이 이해된다. 상기 대상체의 다중발색단에 사용하기에 적합할 수 있는 PEG 기는 하기에 기재된 PEG를 포함한다: 문헌 [Zalipsky "Functionalized poly(ethylene glycol) for preparation of biologically relevant conjugates", Bioconjugate Chemistry 1995, 6 (2), 150-165 및 Zhu 등 "이미지형성, 진단, 및 요법용 수용성 접합된 폴리머", ChemRev., 2012, 112 (8), pp 4687-4735].
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "알킬"은 그 자체 또는 또 다른 치환체의 일부로서 모체 알칸의 단일 탄소 원자로부터 하나의 수소 원자를 제거함으로써 유래된 포화된 분지쇄 또는 직쇄-사슬 1가 탄화수소 라디칼을 지칭한다. 관심대상의 알킬기는 비제한적으로, 메틸; 에틸, 프로필 예컨대 프로판-1-일 또는 프로판-2-일; 및 부틸 예컨대 부탄-1-일, 부탄-2-일, 2-메틸-프로판-1-일 또는 2-메틸-프로판-2-일을 포함한다. 일부 구현예에서, 알킬기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함한다. 일부 구현예에서, 알킬기는 1 내지 10 탄소 원자를 포함한다. 특정 구현예에서, 알킬기는 1 내지 6개의 탄소 원자, 예컨대 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함한다. 이 용어는 예로써, 선형 및 분지형 하이드로카르빌 기 예컨대 메틸 (CH3-), 에틸 (CH3CH2-), n-프로필 (CH3CH2CH2-), 이소프로필 ((CH3)2CH-), n-부틸 (CH3CH2CH2CH2-), 이소부틸 ((CH3)2CHCH2-), sec-부틸 ((CH3)(CH3CH2)CH-), t-부틸 ((CH3)3C-), n-펜틸 (CH3CH2CH2CH2CH2-), 및 네오펜틸 ((CH3)3CCH2-)을 포함한다.
용어 "치환된 알킬"은 본 명세서에서 정의된 바와 같이 알킬기를 지칭하며, 여기서 알킬 사슬의 하나 이상의 탄소 원자가 헤테로원자 예컨대 -O-, -N-, -S-, -S(O)n- (여기서 n은 0 내지 2임), -NR- (여기서 R은 수소 또는 알킬임)로 선택적으로 대체되고, 알콕시, 치환된 알콕시, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 사이클로알케닐, 치환된 사이클로알케닐, 아실, 아실아미노, 아실옥시, 아미노, 아미노아실, 아미노아실옥시, 옥시아미노아실, 아지도, 시아노, 할로겐, 하이드록실, 옥소, 티오케토, 카복실, 카복실알킬, 티오아릴옥시, 티오헤테로아릴옥시, 티오헤테로사이클로옥시, 티올, 티오알콕시, 치환된 티오알콕시, 아릴, 아릴옥시, 헤테로아릴, 헤테로아릴옥시, 헤테로사이클릴, 헤테로사이클로옥시, 하이드록시아미노, 알콕시아미노, 니트로, -SO-알킬, -SO-아릴, -SO-헤테로아릴, -SO2-알킬, -SO2-아릴, -SO2-헤테로아릴, 및 -NRaRb로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 5 치환체를 가지며, 여기서 R' 및 R"은 동일 또는 상이할 수 있고 수소, 선택적으로 치환된 알킬, 사이클로알킬, 알케닐, 사이클로알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴 및 복소환형으로부터 선택된다.
"알콕시"는 -O-알킬 기를 지칭하며, 여기서 알킬은 본 명세서에서 정의된 바와 같다. 알콕시는 예로써, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, t-부톡시, sec-부톡시, n-펜톡시, 및 기타 동종의 것을 포함한다. 용어 "알콕시"는 또한 알케닐-O-, 사이클로알킬-O-, 사이클로알케닐-O-, 및 알키닐-O- 기를 지칭하며, 여기서 알케닐, 사이클로알킬, 사이클로알케닐, 및 알키닐은 본 명세서에서 정의된 바와 같다.
용어 "치환된 알콕시"는 치환된 알킬-O-, 치환된 알케닐-O-, 치환된 사이클로알킬-O-, 치환된 사이클로알케닐-O-, 및 치환된 알키닐-O-기를 지칭하며, 여기서 치환된 알킬, 치환된 알케닐, 치환된 사이클로알킬, 치환된 사이클로알케닐 및 치환된 알키닐은 본 명세서에서 정의된 바와 같다.
"아미노"는 -NH2기를 지칭한다.
용어 "치환된 아미노"는 -NRR기를 지칭하며, 여기서 각각의 R은 수소, 알킬, 치환된 알킬, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 알케닐, 치환된 알케닐, 사이클로알케닐, 치환된 사이클로알케닐, 알키닐, 치환된 알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 및 헤테로사이클릴로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되며 단, 적어도 하나의 R은 수소가 아니다.
"아릴"은 그 자체 또는 또 다른 치환체의 일부로서 방향족 고리계의 단일 탄소 원자로부터 한 개의 수소 원자의 제거에 의해 유래된 1가 방향족 탄화수소 라디칼을 지칭한다. 관심대상의 아릴기는 비제한적으로, 아세안트릴렌, 아세나프틸렌, 아세펜안트릴렌e, 안트라센, 아줄렌, 벤젠, 크리센, 코로넨, 플루오르안텐, 플루오렌, 헥사센, 헥사펜, 헥살렌, as-인다센, s-인다센, 인단, 인덴, 나프탈렌, 옥타센, 옥타펜, 옥탈렌, 오발렌, 펜타-2,4-디엔, 펜타센, 펜탈렌, 펜타펜, 페릴렌, 페날렌, 펜안트렌, 피센, 플레이아덴, 피렌, 피란트렌, 루바이센, 트리페닐렌, 트리나프탈렌 및 기타 동종의 것으로부터 유래된 기를 포함한다. 특정 구현예에서, 아릴기는 6 내지 20개의 탄소 원자를 포함한다. 특정 구현예에서, 아릴기는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함한다. 아릴기의 예로는 페닐 및 나프틸이다.
"헤테로아릴"은 그 자체로 또는 또 다른 치환체의 일부로서, 헤테로방향족 고리계의 단일 원자로부터 한 개의 수소 원자의 제거에 의해 유래된 1가 헤테로방향족 라디칼을 지칭한다. 관심대상의 헤테로아릴기는 비제한적으로, 아크리딘, 아르신돌, 카바졸, β-카보린, 크로만, 크로멘, 시놀린, 푸란, 이미다졸, 인다졸, 인돌, 인돌린, 인돌리진, 이소벤조푸란, 이소크로멘, 이소인돌, 이소인돌린, 이소퀴놀린, 이소티아졸, 이속사졸, 나프티리딘, 옥사디아졸, 옥사졸, 페리미딘, 펜안트리딘, 펜안트롤린, 펜아진, 프탈라진, 프테리딘, 퓨린, 피란, 피라진, 피라졸, 피리다진, 피리딘, 피리미딘, 피롤, 피롤리진, 퀴나졸린, 퀴놀린, 퀴놀리진, 퀴녹살린, 테트라졸, 티아디아졸, 티아졸, 트리아졸, 벤조트리아졸, 티오펜, 트리아졸, 크산텐, 벤조디옥솔 및 기타 동종의 것으로부터 유래된 기를 포함한다. 특정 구현예에서, 헤테로아릴기는 5-20 원 헤테로아릴이다. 특정 구현예에서, 헤테로아릴기는 5-10 원 헤테로아릴이다. 특정 구현예에서, 헤테로아릴기는 티오펜, 피롤, 벤조티오펜, 벤조푸란, 인돌, 피리딘, 퀴놀린, 이미다졸, 옥사졸 및 피라진으로부터 유래된 것이다.
"복소환", "복소환형", "헤테로사이클로알킬", 및 "헤테로사이클릴"은 융합된 브릿지 및 스피로 고리계를 포함하여 단일 고리 또는 다중 축합 고리를 갖고, 1 내지 10개의 헤테로 원자를 포함하여 3 내지 20개의 고리 원자를 갖는 포화 또는 불포화된기를 지칭한다. 이들 고리 원자는 질소, 황, 또는 산소로 구성된 군으로부터 선택되며, 여기서, 융합 고리계에서, 고리 중 하나 이상은 사이클로알킬, 아릴, 또는 헤테로아릴일 수 있으며, 단, 부착점은 비-방향족 고리를 통한다. 특정 구현예에서, 복소환형기의 질소 및/또는 황 원자(들)는 선택적으로 산화되어 N-산화물, -S(O)-, 또는 -SO2- 모이어티를 제공한다.
헤테로사이클 및 헤테로아릴의 예로는 비제한적으로, 아제티딘, 피롤, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 피리다진, 인돌리진, 이소인돌, 인돌, 디하이드로인돌, 인다졸, 퓨린, 퀴놀리진, 이소퀴놀린, 퀴놀린, 프탈라진, 나프틸피리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 시놀린, 프테리딘, 카바졸, 카보린, 펜안트리딘, 아크리딘, 펜안트롤린, 이소티아졸, 펜아진, 이속사졸, 펜옥사진, 페노티아진, 이미다졸리딘, 이미다졸린, 피페리딘, 피페라진, 인돌린, 프탈이미드, 1,2,3,4-테트라하이드로이소퀴놀린, 4,5,6,7-테트라하이드로벤조[b]티오펜, 티아졸, 티오졸리딘, 티오펜, 벤조[b]티오펜, 모폴리닐, 티오모폴리닐 (또한 일명 티아모폴리닐), 1,1-디옥소티오모폴리닐, 피페리디닐, 피롤리딘, 테트라하이드로푸라닐, 및 기타 동종의 것을 포함한다.
헤테로사이클릭 치환체에 대해 정의에 의해 달리 제한되지 않는 한, 이러한 헤테로사이클릭 그룹은 알콕시, 치환된 알콕시, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 사이클로알케닐, 치환된 사이클로알케닐, 아실, 아실아미노, 아실옥시, 아미노, 치환된 아미노, 아미노아실, 아미노아실옥시, 옥시아미노아실, 아지도, 시아노, 할로겐, 하이드록실, 옥소, 티오케토, 카복실, 카복실알킬, 티오아릴옥시, 티오헤테로아릴옥시, 티오헤테로사이클로옥시, 티올, 티오알콕시, 치환된 티오알콕시, 아릴, 아릴옥시, 헤테로아릴, 헤테로아릴옥시, 헤테로사이클릴, 헤테로사이클로옥시, 하이드록시아미노, 알콕시아미노, 니트로, -SO-알킬, -SO-치환된 알킬, -SO-아릴, -SO-헤테로아릴, -SO2-알킬, -SO2-치환된 알킬, -SO2-아릴, -SO2-헤테로아릴, 및 융합 헤테로사이클로부터 선택되는, 1 내지 5개, 또는 1 내지 3개 치환체로 임의로 치환될 수 있다.
용어 "알크아릴" 또는 "아르알킬"은 -알킬렌-아릴 및 치환된 알킬렌-아릴 기를 지칭하며, 여기서 알킬렌, 치환된 알킬렌 및 아릴은 본원에서 정의된다.
"알킬렌"은 바람직하게는 직쇄형 또는 분지형인 1 내지 6개 및 더 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 2가 지방족 하이드로카르빌기를 지칭하고, -O-, -NR10-, -NR10C(O)-, -C(O)NR10- 및 기타 동종의 것으로부터 선택되는 1개 이상의 기로 선택적으로 차단된다. 이 용어는 예로써, 메틸렌 (-CH2-), 에틸렌 (-CH2CH2-), n-프로필렌 (-CH2CH2CH2-), 이소-프로필렌 (-CH2CH(CH3)-), (-C(CH3)2CH2CH2-), (-C(CH3)2CH2C(O)-), (-C(CH3)2CH2C(O)NH-), (-CH(CH3)CH2-), 및 기타 동종의 것을 포함한다. "치환된 알킬렌"은 하기의 "치환된"의 정의에서 탄소에 대해 기재된 치환체로 대체된 1 내지 3 수소를 갖는 알킬렌기를 지칭한다.
"치환된"은 1개 이상의 수소 원자가 동일 또는 상이한 치환체(들)와 독립적으로 대체된 기를 지칭한다. 관심대상의 치환체는 비제한적으로, 알킬렌디옥시 (예컨대 메틸렌디옥시), -M, -R60, -O-, =O, -OR60, -SR60, -S-, =S, -NR60R61, =NR60, -CF3, -CN, -OCN, -SCN, -NO, -NO2, =N2, -N3, -S(O)2O-, -S(O)2OH, -S(O)2R60, -OS(O)2O-, -OS(O)2R60, -P(O)(O-)2, -P(O)(OR60)(O-), -OP(O)(OR60)(OR61), -C(O)R60, -C(S)R60, -C(O)OR60, -C(O)NR60R61,-C(O)O-, -C(S)OR60, -NR62C(O)NR60R61, -NR62C(S)NR60R61, -NR62C(NR63)NR60R61 및 -C(NR62)NR60R61를 포함하며, 여기서 M은 할로겐이고; R60, R61, R62, R63은 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 알콕시, 치환된 알콕시, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 사이클로헤테로알킬, 치환된 사이클로헤테로알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이거나 선택적으로 R60 및 R61은 이들이 결합된 질소 원자와 함께 사이클로헤테로알킬 또는 치환된 사이클로헤테로알킬 고리를 형성하고; R64 및 R65은 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 사이클로헤테로알킬, 치환된 사이클로헤테로알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이거나, 선택적으로 R64 및 R65은 이들이 결합된 질소 원자와 함께 사이클로헤테로알킬 또는 치환된 사이클로헤테로알킬 고리를 형성한다. 특정 구현예에서, 치환체는 -M, -R60, =O, -OR60, -SR60, -S-, =S, -NR60R61, =NR60, -CF3, -CN, -OCN, -SCN, -NO, -NO2, =N2, -N3, -S(O)2R60, -OS(O)2O-, -OS(O)2R60, -P(O)(O-)2, -P(O)(OR60)(O-), -OP(O)(OR60)(OR61), -C(O)R60, -C(S)R60, -C(O)OR60, -C(O)NR60R61,-C(O)O-, -NR62C(O)NR60R61를 포함한다. 특정 구현예에서, 치환체는 -M, -R60, =O, -OR60, -SR60, -NR60R61, -CF3, -CN, -NO2, -S(O)2R60, -P(O)(OR60)(O-), -OP(O)(OR60)(OR61), -C(O)R60, -C(O)OR60, -C(O)NR60R61,-C(O)O-를 포함한다. 특정 구현예에서, 치환체는 -M, -R60, =O, -OR60, -SR60, -NR60R61, -CF3, -CN, -NO2, -S(O)2R60, -OP(O)(OR60)(OR61), -C(O)R60, -C(O)OR60,-C(O)O-를 포함하며, 여기서 R60, R61 및 R62는 상기에 정의된 바와 같다. 예를 들어, 치환된 기는 메틸렌디옥시 치환체 또는 1, 2, 또는 3 치환체 선택된 할로겐 원자, (1-4C)알킬기 및 (1-4C)알콕시기로부터 선택된 메틸렌디옥시 치환체 또는 1, 2, 또는 3 치환체를 가질 수 있다. 치환되는 기가 아릴 또는 헤테로아릴기인 경우, (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 치환체(들)는 "아릴 치환체(들)"로 지칭될 수 있다.
용어들의 다른 정의는 명세서 전체를 나타낼 수 있다.
상세한 설명
상기 요약된 바와 같이, 수용성 중합체 염료 및 중합체 탠덤 염료가 제공된다. 상기 중합체 염료는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)를 포함하는 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체의 접합된 분절을 갖는 물 용매화된 광수확 다중발색단을 포함한다. 일부 경우에, 본 개시내용의 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 다중발색단에 대한 50 mg/mL 초과의 물에서의 용해도를 부과할 수 있다. 중합체 탠덤 염료는 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 추가로 포함한다. 또한 본 발명의 수용성 중합체 염료을 포함하는 응집-저항성 표지된 특이적 결합 구성원을 제공한다. 표적 피분석물의 존재에 대해 샘플을 평가하는 방법 및 본 발명의 중합체 염료가 사용되는 표적 분자를 표지하는 방법도 제공된다. 본 방법을 실시하기 위한 시스템 및 키트도 제공된다.
다양한 구현예가 더 상세히 기재기 전에, 본 개시내용의 교시가 비제한적으로 특정한 구현예를 기재하고, 당연히 변경될 수 있는 것으로 이해해야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 제한되므로, 본원에서 사용된 용어는 단지 특정 구현예를 설명하기 위한 목적이고, 제한하려는 의도가 아니라는 것을 이해해야 한다.
본원에서 사용된 부문 제목은 조직상의 목적만을 위한 것이고 어떤 식으로든 기재된 요지를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 교시가 다양한 구현예와 관련하여 기재되었지만, 본 교시가 이러한 구현예로 한정하려는 의도는 아니다. 반대로, 본 교시는 당해 분야의 숙련가에 의해 인정되는 바와 같이 다양한 대안, 변형, 및 등가물을 포함한다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어들은 본 발명에 속한 기술 분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 같은 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에서 기재된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 물질은 또한 본 교시의 실시 또는 테스트에 사용될 수 있지만, 일부 예시적인 방법 및 물질이 이제 기재된다.
임의의 공보의 인용은 출원일 이전에 그것의 개시내용을 공개한 것으로서, 본 청구범위가 선행 발명으로 인해 그러한 공보보다 더 선행할 자격이 없다는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 제공된 공보의 날짜는 독립적으로 확인될 수 있는 실제 공개일과 상이할 수 있다.
본 개시내용을 판독할 때 당해 분야의 숙련가에게 명백한 바와 같이, 본원에 기재되고 설명된 각각의 개별 구현예는 본 교시의 범위 또는 사항을 벗어나지 않고 다른 몇 개의 구현예의 임의의 특징으로부터 쉽게 분리되거나 그 특징과 조합시킬 수 있는 별개의 성분 및 특징을 갖는다. 임의의 인용된 방법은 인용된 사건의 순서로 또는 논리적으로 가능한 임의의 다른 순서로 수행될 수 있다.
특허 및 간행물에 개시된 모든 서열을 포함하여 본원에 언급된 모든 특허 및 간행물은 명시적으로 참고로 편입된다.
본 발명을 추가로 설명함에 있어서, 광수확 다중발색단 및 신호전달 발색단을 추가로 포함하는 관련된 중합체 탠덤 염료를 포함하는 수용성 중합체 염료가 보다 상세히 먼저 기재된다. 다음으로, 본 발명의 중합체 염료를 포함하는 표지된 특이적 결합 구성원이 기재된다. 그 다음, 본 발명의 중합체 염료가 사용되는 관심대상의 방법이 검토된다. 본 개시내용의 방법을 실시하는데 사용될 수 있는 시스템 및 키트가 또한 기재된다.
중합체 염료
상기 요약된 바와 같이, 본 개시내용은 수용성 중합체 염료를 제공한다. 본 발명의 수용성 중합체 염료는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)를 포함하는 아릴 및/또는 헤테로아릴 공-단량체의 접합된 분절을 갖는 광수확 다중발색단을 포함한다. 분지형 비-이온성 수용성 기는 임의의 편리한 위치에 공-단량체를 부착되어 수성 환경에서 높은 용매화를 제공하기 위해 접합된 폴리머의 백본으로부터 멀리 돌출되는 측쇄 기를 제공할 수 있다. 일부 경우에, 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 각각 6-100, 예컨대 6-50, 6-40 또는 6-30 단량체 단위를 갖는 2종 이상의 수용성 폴리머를 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "수용성기", "수용성 기" 및 WSG는 상호교환적으로 사용되고 예를 들어, 생리적 조건하에서 수성 환경에서 잘 용매화된 기 또는 치환체를 지칭하고 그것이 부착된 분자에 향상된 수용성을 부여한다. 일부 구현예에서, WSG는 WSG가 없는 대조 다중발색단과 비교하여 우세한 수용액에서의 다중발색단의 용해도를 증가시킨다. 수용성기는 수성 환경에서 잘 용매화된 임의의 편리한 친수성 기일 수 있다.
본 개시내용의 수용성 중합체 염료는 수성 조건하에서 용해도를 가지므로 다양한 생물학적 검정에 적용하기에 특히 적합하다. 본 발명의 수용성 폴리머, 및 이의 콘주게이트는 다양한 생물학적 검정에서 유리한 형광 및 분광 특성을 제공하는 바람직하지 않은 응집에 내성을 가질 수 있다. 염료의 응집은 예를 들어, 염료 형광의 응집-야기된 켄칭을 통해 감소된 형광 신호를 유도할 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 수용성 접합된 폴리머 염료는 다양한 바이오센서의 형광 리포터로 사용될 수 있고 예컨대 유세포측정, 및 이미지형성과 같은 응용 분야에서 여기 및 방출 파장에 대한 다양한 옵션을 통해 예외적인 휘도의 신호를 제공한다.
특정 사례에서, 수용성 중합체 염료는 물 또는 완충액에서 1mg/mL 이상, 예컨대 3mg/mL 이상, 10mg/mL 이상, 20mg/mL 이상, 30mg/mL 이상, 40mg/mL 이상, 50mg/mL 이상, 60mg/mL 이상, 70mg/mL 이상, 80mg/mL 이상, 90mg/mL 이상, 100mg/mL 이상, 또는 그 이상의 용해도를 갖는다. 수용성 중합체 염료가 특정 조건 하에서, 수성계에서 분리된 물 용매화된 나노입자를 형성할 수 있음을 이해한다. 특정 경우에, 물 용매화된 나노입자는 응집에 내성을 가지고 다양한 생물학적 검정법에서 사용된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "광수확 다중발색단", "중합체 염료" 및 "접합된 폴리머"는 상호교환적으로 사용되고 특정 흡수 최대 파장을 갖는 광을 수확하여 더 긴 방출 최대 파장에서 방출된 광으로 변환시킬 수 있는 구조를 가지는 접합된 폴리머를 지칭한다. 일부 경우에, 광수확 다중발색단은 자체 형광성이다. 접합된 폴리머 (CP)는 비국소화된 전자 구조를 특징으로 하고, 백본이 다수의 접합된 분절을 근접하게 함유할 수 있기 때문에 폴리머 사슬의 길이 보다 실질적으로 짧은 효과적인 콘주게이션 길이를 가질 수 있다. 일부 경우에, 접합된 폴리머는 광수확에 대해 효율적이고 수용체에 대한 포스터(Forster) 에너지 전달을 통한 광학 증폭을 제공한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 "단위"는 폴리머의 구조적 서브유닛을 지칭한다. 용어 단위는 단량체, 공-단량체, 공-블록, 접합된 분절, 반복 단위, 및 기타 동종의 것을 포함하는 것을 의미한다. "반복 단위"는 유닛이 단량체로 간주되기 위해 필요한 최소한의 구별되는 구조적 특징에 의해 정의된 폴리머의 서브유닛이며, 상기 단위가 n번 반복될 경우, 수득한 구조는 폴리머 또는 그의 블록을 설명한다. 일부 경우에, 폴리머는 두개 이상 상이한 반복 단위를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 폴리머가 다중블록 중합체 또는 단위의 랜덤 배열인 경우, 각각의 블록은 구별되는 반복 단위, 예를 들어, n-블록 및 m-블록을 정의할 수 있다. n개 및/또는 m개의 반복 단위 또는 블록의 다양한 배열이 가능하고 본원에 기재된 본 발명의 다중발색단의 도시된 화학식에서, 다양한 길이의 n개의 공-블록 및 m개의 공-블록의 임의의 편리한 선형 배열이 전체적인 폴리머의 구조 내에 포함되는 것으로 이해한다. 폴리머는 또한, 폴리머 내의 각 단위의 몰% 값에 관한 식에 의해 나타낼 수 있고 이러한 식은 반복 단위의 다양한 배열, 예컨대 무작위 또는 다중블록 중합체를 나타낼 수 있는 것으로 이해한다. 일부 경우에, 폴리머의 반복 단위는 단일 단량체 기를 포함한다. 특정 사례에서, 폴리머의 반복 단위는 두개 이상 단량체 기, 즉, 공-단량체 기, 예컨대 2, 3, 4개 이상 공-단량체 기를 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "공-단량체" 또는 "공-단량체 기"는 그 자체가 폴리머의 반복 단위의 일부일 수 있는 폴리머의 구조 단위를 지칭한다. 일부 구현예에서, 접합된 폴리머는 중합된 단량체의 블록으로 구성된 블록 공중합체를 포함한다. 그와 같은 경우에, 블록 공중합체는 별개의 폴리머의 공블록에 각각 상응하는 별개의 반복 단위를 갖는 것으로 기재될 수 있다. 일부 경우에, 폴리머는 2개의 상이한 공-블록을 함유하는 디블록 공중합체이다. 그와 같은 경우에, 폴리머는 공-블록을 포함하는 것으로 기재될 수 있으며, 여기서 각각의 공-블록은 공-단량체, 예컨대 1, 2, 3개 이상의 공-단량체로 이루어질 수 있다 .
다중발색단은 임의의 편리한 길이를 가질 수 있다. 일부 경우에, 단량체성 반복 단위 또는 다중발색단의 분절의 특정 수는 2 내지 500,000, 예컨대 2 내지 100,000, 2 내지 30,000, 2 내지 10,000, 2 내지 3,000 또는 2 내지 1,000 단위 또는 분절, 또는 예컨대 5 내지 100,000, 10 내지 100,000, 100 내지 100,000, 200 내지 100,000, 또는 500 내지 50,000 단위 또는 분절의 범위 내에 있을 수 있다. 일부 사례에서, 단량체성 반복 단위 또는 다중발색단의 분절의 특정 수는 2 내지 1,000, 예컨대 2 내지 500, 2 내지 100, 3 내지 100, 4 내지 100, 5 내지 100, 6 내지 100, 7 내지 100, 8 내지 100, 9 내지 100 또는 10 내지 100개의 단위 또는 분절의 범위 내에 있을 수 있다.
다중발색단은 임의의 편리한 분자량 (MW)일 수 있다. 일부 경우에, 다중발색단의 MW는 평균 분자량으로서 표현될 수 있다. 일부 사례에서, 중합체 염료는 500 내지 500,000, 예컨대 1,000 내지 100,000, 2,000 내지 100,000, 10,000 내지 100,000의 범위의 평균 분자량 또는 심지어 50,000 내지 100,000의 범위의 평균 분자량을 갖는다.
일부 구현예에서, 다중발색단은 다중발색단의 몰농도(예를 들어, 5 몰%)가 5% 이상, 예컨대 다중발색단의 몰농도가 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 또는 그 이상을 구성하는 특정 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체를 포함한다. 그와 같은 경우에, 다중발색단은 5 이상 반복 단위, 예컨대 10 이상, 20 이상, 30 이상, 40 이상, 50 이상, 60 이상, 70 이상, 80 이상, 90 이상, 100 이상, 200 이상, 500 이상, 1000 이상, 10,000 이상, 또는 그 이상의 반복 단위를 포함할 수 있다. 그와 같은 경우에, 다중발색단은 5 이상 공-단량체 단위, 예컨대 10 이상, 20 이상, 30 이상, 40 이상, 50 이상, 60 이상, 70 이상, 80 이상, 90 이상, 100 이상, 200 이상, 500 이상, 1000 이상, 10,000 이상, 또는 그 이상의 공-단량체 단위를 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 관심대상의 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 다중발색단의 몰농도가 25% 이상, 예컨대 다중발색단의 몰농도가 30% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 또는 그 이상을 구성하고, 5 이상 반복 단위, 예컨대 10 이상, 20 이상, 30 이상, 40 이상, 50 이상, 60 이상, 70 이상, 80 이상, 90 이상, 100 이상 반복 단위를 포함한다.
일부 구현예에서, 다중발색단은 접합된 시스템을 형성하고, 제1 광학 활성 단위가 여기 상태를 형성하기 위해 광을 흡수하는 흡수 파장(예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같음)을 갖는 복수의 제1 광학 활성 단위를 포함한다. 특정 사례에서, 다중발색단은 밴드갭-저하 n-접합된 반복 단위를 포함하는 올리고머성 구조 또는 접합된 폴리머 분절을 포함한다.
본 발명의 다중발색단은 1개 이상의 바람직한 분광 특성, 예컨대 특정 흡수 최대 파장, 특정 방출 최대 파장, 소광 계수, 양자 수율, 및 기타 동종의 것을 가질 수 있다. 본 발명의 중합체 염료 및 중합체 탠덤 염료는 다양한 인자 예컨대 선택된 공-단량체, 연결 기, 치환체 및 폴리머가 구성되는 선택적인 연결된 신호전달 발색단에 의존하는 다양한 흡수 및 방출 프로파일을 제공한다. 일부 경우에, 중합체 염료 흡수 최대 파장은 300 내지 600nm, 예컨대 350nm 내지 560nm 또는 400nm 내지 560nm의 범위이다. 특정 구현예에서, 다중발색단은 600 nm 이하, 예컨대 575 nm 이하, 550 nm 이하, 525 nm 이하, 500 nm 이하, 475 nm 이하, 450 nm 이하, 440 nm 이하, 430 nm 이하, 420 nm 이하, 410 nm 이하, 400 nm 이하, 또는 그 이하의 흡수 최대 파장을 갖는다. 특정 구현예에서, 다중발색단은 단지 UV 광만 흡수한다. 특정 사례에서, 다중발색단은 300nm 내지 400 nm의 범위의 흡수 최대 파장을 갖는다. 특정 사례에서, 다중발색단은 300nm 내지 350 nm의 범위의 흡수 최대 파장을 갖는다. 특정 사례에서, 다중발색단은 350nm 내지 400 nm의 범위의 흡수 최대 파장을 갖는다. 특정 사례에서, 다중발색단은 400nm 내지 600 nm, 예컨대 400nm 내지 560nm의 범위의 흡수 최대 파장을 갖는다. 특정 사례에서, 다중발색단은 400nm 내지 450 nm의 범위의 흡수 최대 파장을 갖는다. 특정 사례에서, 다중발색단은 450nm 내지 500 nm의 범위의 흡수 최대 파장을 갖는다. 특정 사례에서, 다중발색단은 500nm 내지 550 nm의 범위의 흡수 최대 파장을 갖는다. 특정 사례에서, 다중발색단은 550nm 내지 600 nm의 범위의 흡수 최대 파장을 갖는다.
일부 구현예에서, 다중발색단은 300 내지 900 nm, 예컨대 350 내지 850 nm, 350 내지 600 nm, 360 내지 500 nm, 370 내지 500 nm, 380 내지 500 nm, 390 내지 500 nm 또는 400 내지 500 nm의 범위의 방출 최대 파장을 가지며, 여기서 관심대상의 방출 최대치의 특정 예는 비제한적으로 하기를 포함한다: 395 nm ± 5nm, 460nm ± 5nm, 490nm ± 5nm, 550nm ± 5nm, 560nm ± 5nm, 605nm ± 5nm, 650nm ± 5nm, 680nm ± 5nm, 700nm ± 5nm, 805nm ± 5nm. 특정 사례에서, 다중발색단은 395 nm, 460nm, 490nm, 550nm, 560nm, 605nm, 650nm, 680nm, 700nm 및 805nm으로 이루어진 군으로부터 선택된 방출 최대 파장을 갖는다. 특정 사례에서, 다중발색단은 395 nm ± 5nm의 방출 최대 파장을 갖는다. 일부 사례에서, 다중발색단 자체는 375 내지 900 nm (예컨대 380nm 내지 900nm, 390nm 내지 900 nm, 또는 400nm 내지 900nm의 범위 내)의 범위의 방출 최대 파장을 갖는다.
일부 사례에서, 다중발색단은 5 x 105 cm-1M-1 이상, 예컨대 6 x 105 cm-1M-1 이상, 7 x 105 cm-1M-1 이상, 8 x 105 cm-1M-1 이상, 9 x 105 cm-1M-1 이상, 예컨대 1 x 106 cm-1M-1 이상, 1.5 x 106 cm-1M-1 이상, 2 x 106 cm-1M-1 이상, 2.5 x 106 cm-1M-1 이상, 3 x 106 cm-1M-1 이상, 4 x 106 cm-1M-1 이상, 5 x 106 cm-1M-1 이상, 6 x 106 cm-1M-1 이상, 7 x 106 cm-1M-1 이상, 또는 8 x 106 cm-1M-1 이상의 소광 계수를 갖는다. 그와 같은 경우에, 다중발색단은 5 이상 반복 단위, 예컨대 6 이상, 7 이상, 8 이상, 9 이상, 10 이상, 또는 그 이상 반복 단위를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 다중발색단은 5 x 105 M-1cm-1 이상의 몰 소광 계수를 갖는다. 특정 구현예에서, 다중발색단은 1 x 106 M-1cm-1 이상의 몰 소광 계수를 갖는다.
일부 사례에서, 다중발색단은 반복 단위 당 40,000 cm-1M-1 per 이상, 예컨대 반복 단위 당 45,000 cm-1M-1 이상, 반복 단위 당 50,000 cm-1M-1 이상, 반복 단위 당 55,000 cm-1M-1 이상, 반복 단위 당 60,000 cm-1M-1 이상, 반복 단위 당 70,000 cm-1M-1 이상, 반복 단위 당 80,000 cm-1M-1 이상, 반복 단위 당 90,000 cm-1M-1 이상, 반복 단위 당 100,000 cm-1M-1 이상, 또는 그 이상의 소광 계수를 갖는다. 일부 사례에서, 본원에 기재된 반복 단위 당 40,000 cm-1M-1 이상은 평균 소광 계수이다. 특정 사례에서, 다중발색단의 반복 단위는 단일 단량체, 두개의 공-단량체, 또는 세개 이상 공-단량체를 포함할 수 있다. 일부 사례에서, 다중발색단는 공-단량체 당 40,000 cm-1M-1 이상, 예컨대 공-단량체 당 45,000 cm-1M-1 이상, 공-단량체 당 50,000 cm-1M-1 이상, 공-단량체 당 55,000 cm-1M-1 이상, 공-단량체 당 60,000 cm-1M-1 이상, 공-단량체 당 70,000 cm-1M-1 이상, 공-단량체 당 80,000 cm-1M-1 이상, 공-단량체 당 90,000 cm-1M-1 이상, 공-단량체 당 100,000 cm-1M-1 이상, 또는 그 이상의 소광 계수를 갖는다. 일부 사례에서, 공-단량체 당 40,000 cm-1M-1 이상은 평균 소광 계수이다.
일부 경우에 본 발명의 다중발색단은 공-블록 (예를 들어, n개 및 m개의 공-블록) 또는 n개 및 m개의 반복 단위의 랜덤 배열을 포함할 수 있음을 이해한다. 본 발명의 다중발색단은 전체적인 폴리머의 구조 내에 다양한 길이의 n개 및 m개의 공-블록의 임의의 편리한 선형 배열을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 본원의 구조에서 도시된 공-단량체의 선형 배열은 랜덤하다. 또한, 다중발색단은 이러한 n개 및/또는 m개의 공-블록 내에 공-단량체의 임의의 편리한 배열을 포함할 수 있다. 상반되게 나타내지 않는 한, 공-단량체의 모든 가능한 배열은 본원에 기재된 중합체 염료에 포함되는 것을 의미한다. 다양한 폴리머 합성 방법은 본 발명의 다중발색단의 제조에서 관심있는 공-단량체 및 공-블록을 제조하는데 이용될 수 있다. 일부 경우에, 중합 방법은 모집단의 각각의 접합된 폴리머에 존재하는 특정한 길이 및/또는 종단 기 (즉, 말단 기(end group))에 대해 일부 변형을 포함하는 접합된 폴리머의 모집단을 포함하는 조성물을 생성할 수 있음을 이해한다. 본원에 기재된 화학식은 단일 화합물 또는 중합체 화합물의 모집단 또는 하위-모집단을 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, *는 접합된 폴리머의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타낸다. 본 발명의 폴리머의 본원에 도시된 화학식은 구조의 하나의 표현이고 다른 표현, 예컨대 접합된 폴리머 분절에서 특정 공-단량체의 몰% 비를 나타내는 표현도 또한 사용될 수 있음을 이해한다.
일부 사례에서, 다중발색단은 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함한다:
식 중:
F1은 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6개 이상 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상의 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된다. 일부 경우에, 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 다중발색단에 대해 10mg/mL 이상 (예를 들어 10 mg/mL 초과, 20 mg/mL 초과, 30 mg/mL 초과, 40 mg/mL 초과, 또는 50 mg/mL 초과)의 물에서의 다중발색단 용해도를 부여할 수 있다. 식 (I)의 일부 구현예에서, M1은 6개 이상 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상의 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환되고, F1은 6개 이상 단량체 단위를 갖는 선형 수용성 폴리머를 포함하는 1개 이상의 (예를 들어, 2개) 선형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된다. 식 (I)의 특정 구현예에서, F1은 융합된 삼환형 공-단량체이다.
식 (I)의 일부 사례에서, 다중발색단은 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함한다:
식 중:
F1은 6개 이상 단량체 단위를 각각 갖는 2개 이상의 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
여기서 상기 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 다중발색단에 대해 10mg/mL 이상 (예를 들어 10 mg/mL의 초과)의 물에서의 용해도를 부여할 수 있다.
하기 식 (I)의 일부 사례에서, 상기 둘 이상의 수용성 폴리머는 7 이상 단량체 단위, 예컨대 8 이상, 9 이상, 10 이상, 11 이상, 12 이상, 13 이상, 14 이상, 15 이상, 또는 그 이상의 단량체 단위를 가지고, 일부 경우에, 최대 100 단위, 예컨대 최대 50 단량체 단위, 최대 40, 또는 최대 30 단량체 단위를 갖는다. 하기 식 (I)의 일부 사례에서, 상기 둘 이상의 수용성 폴리머 각각은 독립적으로 6-100 단량체 단위, 예컨대 6-50, 6-40, 6-30, 10-30, 10-20 단위, 12-20 또는 12-16 단량체 단위를 갖는다. 하기 식 (I)의 일부 경우에, F1은 치환된 플루오렌 공-단량체이다.
특정 경우에, 상기 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 다중발색단에 대한 (예를 들어, 수성 완충액) 20 mg/mL 이상, 예컨대 30 mg/mL 이상, 40 mg/mL 이상, 50 mg/mL 이상, 60 mg/mL 이상, 70 mg/mL 이상, 80 mg/mL 이상, 90 mg/mL 이상, 100 mg/mL 이상, 또는 그 이상의 물에서의 용해도를 부여할 수 있다. 특정 경우에, 상기 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 다중발색단에 대한 (예를 들어, 수성 완충액) 20 mg/mL의 초과, 예컨대 30 mg/mL의 초과, 40 mg/mL의 초과, 50 mg/mL의 초과, 60 mg/mL의 초과, 70 mg/mL의 초과, 80 mg/mL의 초과, 90 mg/mL의 초과 또는 100 mg/mL의 초과의 물에서의 용해도를 부여할 수 있다.
관심있는 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 비제한적으로, 융합된 삼환형 공-단량체, 예컨대 플루오렌 공-단량체, 카바졸 공-단량체, 시롤(silole) 공-단량체 또는 브릿징된 바이페닐 공-단량체를 포함한다. 융합된 삼환형 공-단량체는 배치형태에 3개의 융합 고리를 갖는 삼환형 방향족기를 포함하는 공-단량체이며, 여기서 두개의 아릴 또는 헤테로아릴 6-원 고리는 중심의 5 또는 6-원 탄소환형 또는 복소환형 고리에 융합된다. 일부 경우에, 상기 융합된 삼환형 공-단량체는 중심 5 또는 6 원 탄소환형 또는 복소환형 고리에 융합된 두개의 벤조 또는 피리도 고리를 포함한다. 상기 융합된 삼환형 공-단량체는 상기 융합 고리의 임의의 편리한 고리 원자를 통해 폴리머 백본의 공-단량체에 인접한 pi-접합될 수 있다. 상기 중심 5- 또는 6-원 고리는 방향족 또는 부분적으로 포화된 카보사이클 또는 복소환일 수 있고, 측쇄 치환체, 예를 들어, WSG 및/또는 화학선택적 태그에 대한 링커를 추가로 포함할 수 있다. 브릿징된 바이페닐 공-단량체는 바이페닐 기를 갖는 융합된 삼환형 공-단량체이고 여기서 두개의 페닐 고리는 중심 6 원 고리를 통해 서로 추가로 연결된다. 특정 사례에서, 상기 융합된 삼환형 공-단량체는 하기 구조에 의해 기재된다:
식 중:
Y는 C(R3)2, -C(R3)2C(R3)2-, -C(R3)2Si(R3)2-, NR3, Si(R3)2 또는 Se이고;
각각의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고;
각각의 R3은 독립적으로 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 알콕시, 치환된 알콕시, 아미도, 치환된 아미도, 아르알킬, 치환된 아르알킬, PEG 모이어티, -L11-Z1로부터 선택되고, 여기서 L11은 링커이고 및 Z1은 화학선택적 태그(예를 들어, 화학선택적 작용기를 포함하는 태그) 및 WSG이고; 그리고
각각의 R은 독립적으로 H 또는 1개 이상의 아릴 또는 헤테로아릴 치환체이고 여기서 임의의 두개의 편리한 R 기는 선택적으로 주기적으로 연결된다. 일부 경우에, 각각의 R는 할로겐, 설포네이트, 알콕시, 치환된 알콕시, 알킬 및 치환된 알킬로부터 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 고리 치환체를 지칭하고 여기서 임의의 두개의 편리한 R 기는 선택적으로 주기적으로 연결된다. 특정 사례에서, 각각의 고리 내 적어도 2종의 Z는 CH 또는 CR이다. 특정 사례에서, 각각의 고리 내 Z 중 하나 그리고 하나만이 N이다.
특정 사례에서, 융합된 삼환형 공-단량체는 하기 구조 중 하나에 의해 기재된다:
식 중:
Y는 C(R3)2, -C(R3)2C(R3)2-, -C(R3)2Si(R3)2-, NR3, Si(R3)2 또는 Se이고;
각각의 R3은 독립적으로 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 알콕시, 치환된 알콕시, 아미도, 치환된 아미도, 아르알킬, 치환된 아르알킬, PEG 모이어티, -L11-Z1로부터 선택되고, 여기서 L11은 링커이고 및 Z1은 화학선택적 태그 (예를 들어, 화학선택적 작용기를 포함하는 태그) 및 WSG이고; 그리고
각각의 R은 독립적으로 H, R3 또는 1개 이상의 아릴 또는 헤테로아릴 치환체이고 여기서 임의의 두개의 편리한 R 기는 선택적으로 주기적으로 연결된다. 일부 경우에, 각각의 R는 할로겐, 설포네이트, 알콕시, 치환된 알콕시, 알킬 및 치환된 알킬로부터 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 고리 치환체를 지칭하고 여기서 임의의 두개의 편리한 R 기는 선택적으로 주기적으로 연결된다. 기호 "*"는 π 접합된 분절, 종단 기, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원과 같은 접합된 폴리머의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타낸다. 2,7-pi-접합된 융합된 삼환형 공-단량체를 포함하는 본원에 기재된 임의의 화학식에 대해, 유사한 3,6-pi-접합된 공-단량체를 포함하는 유사한 화학식이 또한 나타낼 수 있는 것으로 이해한다. 특정 경우에, 융합된 삼환형 공-단량체는 플루오렌 공-단량체이며, 여기서 Y는 C(R3)2이다. 일부 경우에, 융합된 삼환형 공-단량체는 카바졸 공-단량체이며 여기서 Y는 NR3이다. 일부 경우에, 융합된 삼환형 공-단량체는 시롤 공-단량체이며 여기서 Y는 Si(R3)2이다. 일부 경우에, 융합된 삼환형 공-단량체는 브릿징된 바이페닐 공-단량체이며 여기서 Y는 -C(R3)2C(R3)2-이다. 일부 경우에, 융합된 삼환형 공-단량체는 브릿징된 바이페닐 공-단량체이며 여기서 Y는 -CHR3CHR3-이다. 본원에 기재된 임의의 융합된 삼환형 공-단량체의 특정 사례에서, 각각의 R은 H, 할로겐, 알콕시, 치환된 알콕시, 알킬 및 치환된 알킬로부터 독립적으로 선택된다. 특정 경우에, 각각의 R은 H, 플루오로, 클로로, 메톡시, 치환된 알콕시, 알킬 및 치환된 알킬로부터 독립적으로 선택된다.
융합된 삼환형 공-단량체의 특정 구현예에서, 상기 공-단량체는 선택적으로 추가로 치환된 탄소환형 또는 복소환형 고리 A를 제공하도록 주기적으로 연결된 2개의 R 치환체 기를 포함한다:
여기서 Y는 C(R3)2, -C(R3)2C(R3)2-, -C(R3)2Si(R3)2-, NR3, Si(R3)2 또는 Se이고; 각각의 R3은 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 알콕시, 치환된 알콕시, 아미도, 치환된 아미도, 아르알킬, 치환된 아르알킬, PEG 모이어티, -L11-Z1로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 L11은 링커이고 및 Z1는 화학선택적 태그 (예를 들어, 화학선택적 작용기를 포함하는 태그) 및 WSG이다. 특정 경우에, 융합된 삼환형 공-단량체은 하기 구조를 갖는다:
여기서 각각의 R8-R9은 독립적으로 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 알콕시, 치환된 알콕시, 아미도, 치환된 아미도, 아르알킬, 치환된 아르알킬, PEG 모이어티, -L11-Z1로부터 선택되고, 여기서 L11은 링커이고 및 Z1는 화학선택적 태그 (예를 들어, 화학선택적 작용기를 포함하는 태그) 및 WSG이다. 공-단량체의 일부 경우에, Y는 C(R3)2이다.
특정 사례에서, 융합된 삼환형 공-단량체는 하기 구조 중 하나에 의해 기재된다:
식 중,
각각의 R3은 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 알콕시, 치환된 알콕시, 아미도, 치환된 아미도, 아르알킬, 치환된 아르알킬, PEG 모이어티, -L11-Z1로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 L11은 링커이고 및 Z1는 화학선택적 태그 (예를 들어, 화학선택적 작용기를 포함하는 태그) 및 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이)WSG이고; 그리고
각각의 R는 독립적으로 H, R3 또는 1개 이상의 아릴 또는 헤테로아릴 치환체이다. 일부 경우에, 각각의 R은 할로겐, 설포네이트, 알콕시, 치환된 알콕시, 알킬 및 치환된 알킬로부터 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 고리 치환체를 지칭한다. 일부 경우에, 각각의 R은 플루오로 또는 메톡시이다. 일부 경우에, 적어도 하나의 R3은 WSG이다. 일부 경우에, 적어도 하나의 R3은 -L11-Z1이다.
특정 사례에서, 융합된 삼환형 공-단량체는 하기 구조에 의해 기재된다:
여기서 각각의 WSG는 분지형 또는 선형 수용성 기이고 각각의 R3은 H, 알킬, 치환된 알킬이다. 특정 경우에, 각각의 WSG는 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 선형 WSG 이다. 특정 사례에서, 융합된 삼환형 공-단량체는 하기 구조에 의해 기재된다:
여기서 T5는 선택적인 링커이고; 각각의 s는 독립적으로 6 내지 100(예를 들어, 6 내지 50)의 정수이고; 그리고 각각의 R 및 R11은 독립적으로 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이다.
융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체는 배치형태 6-5-6에서 3개의 융합 고리, 즉 중심 5 원 고리에 융합된 2개의 벤조 고리를 갖는 삼환형 방향족기를 포함하는 공-단량체이다. 상기 5-원 고리는 카보사이클 또는 복소환일 수 있고, 벤조 고리에 융합되지 않는 고리 원자에서 측쇄 치환체를 추가로 포함할 수 있다. 특정 사례에서, 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체는 하기 구조에 의해 기재된다:
식 중: Z는 -C(R1)2-, Si(R1)2- 또는 -N(R1)-이고; 각각의 R은 독립적으로 H 또는 1개 이상의 아릴 치환체이고; 그리고 각각의 R1은 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG), 알킬, 치환된 알킬, 아르알킬, 치환된 아르알킬, PEG 모이어티 및 -L11-Z1로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 L11은 링커이고 및 Z1은 화학선택적 태그 (예를 들어, 화학선택적 작용기를 포함하는 태그) 또는 WSG이다. 본원에 기재된 임의의 화학식에서 사용된 바와 같이, *는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타낸다. 일부 구현예에서, Z가 -N(R1)-인 경우, 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체는 카바졸 공-단량체이다. 임의의 편리한 카바졸 공-단량체는 본 발명의 다중발색단에서 이용될 수 있다. 일부 구현예에서, Z가 -C(R1)2-인 경우, 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체는 플루오렌 공-단량체이다. 임의의 편리한 플루오렌 공-단량체는 본 발명의 다중발색단에서 이용될 수 있다. 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체의 특정 사례에서, 각각의 R1은 하나, 둘 이상의 PEG 모이어티로 치환된 벤질기 또는 둘 이상의 PEG 모이어티로 치환된 알킬기로부터 선택된다. 일부 구현예에서, Z는 -Si(R1)2-이다. 본원에 기재된 또한 본 개시내용에 포함된 임의의 플루오렌 공-단량체가 상응하는 공-단량체이며 여기서 Z의 C 원자는 Si로 대체되는 것으로 이해된다.
플루오렌 공-단량체는 임의의 편리한 측쇄 치환체(들)로 9 위치에서 치환된 9H-플루오렌 코어 구조를 갖는 방향족기를 포함하는 공-단량체이다. 일부 경우에, 플루오렌 공-단량체는 9,9-이치환된 플루오렌이다. 플루오렌 공-단량체는 플루오렌 코어 구조의 임의의 편리한 위치, 예컨대 위치 1-8의 임의의 2개의 위치를 통해 중합체 백본 기에 접합된다(하기의 넘버링 체계를 참조). 일부 구현예에서, 플루오렌 코어 구조는 2 및 7 위치를 통해 인접한 폴리머 백본 기에 연결된다. 특정 구현예에서, 플루오렌 공-단량체는 하기 구조에 의해 기재된다:
식 중: 각각의 R1은 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG) 알킬, 치환된 알킬, 아르알킬, 치환된 아르알킬, PEG 모이어티 및 -L11-Z1로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 L11은 링커이고 및 Z1은 화학선택적 태그 (예를 들어, 화학선택적 작용기를 포함하는 태그) 또는 WSG이다. 플루오렌 공-단량체의 특정 사례에서, 각각의 R1은 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)이다. 플루오렌 공-단량체의 특정 사례에서, 각각의 R1은 하나, 둘 이상의 PEG 모이어티로 치환된 벤질 기 또는 둘 이상 PEG 모이어티러 치환된 알킬기로부터 선택된다. Z1 작용기는 다중발색단을 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 수용체 발색단에 공유 결합시키는데 사용될 수 있다. 특정 사례에서, Z1은 수용체 발색단에 공유 결합하기 위한 아미노기를 포함한다. 특정 사례에서, Z1은 수용체 발색단에 공유 결합되기 위한 카복실산 기, 또는 이의 유도체를 포함한다. 특정 구현예에서, L11은 둘 이상 Z1 기 (예를 들어, WSG)에 연결된 분지형 링커이다. 특정 사례에서, 플루오렌 공-단량체는 1, 3, 4, 5, 6 및 8 위치로부터 선택된 하나, 둘 이상의 위치에 정해진 R5 및/또는 R6 치환체로 추가로 치환되며, 여기서 R5 및 R6은 수용성기 (WSG) 및 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 아릴 치환체로부터 독립적으로 선택된다.
특정 사례에서, 플루오렌 공-단량체는 하기 구조에 의해 기재된다:
식 중: 각각의 R1은 상기에 정의된 바와 같고; R5 및 R6은 H, 수용성기, 또는 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 아릴 치환체로부터 독립적으로 선택된다.
일부 사례에서, 플루오렌 공-단량체 하기 구조에 의해 기재된다:
여기서 각각의 R2는 수용성기(예를 들어, PEG-이치환된 벤질 또는 PEG 치환된 알킬)로 치환된 알킬 또는 둘 이상 수용성기에 연결된 분지형 링커이다. 플루오렌 공-단량체의 특정 사례에서, 각각의 R2는 1, 2 또는 3 PEG 모이어티로 치환된 벤질기 이다(예를 들어, -O(CH2CH2O)nR' 여기서 R'는 H 또는 알킬이고 n은 1-20, 예를 들어, 3-16이고 예컨대 n은 8-16임). 플루오렌 공-단량체의 특정 사례에서, 각각의 R2는 (예를 들어, 2, 3 또는 4 위치에서) 하나의 -O(CH2CH2O)nR' 기로 치환된 벤질기이며, 여기서 R'는 H 또는 알킬이고 n은 1-20, 예를 들어, 3-16이고 예컨대 n은 8-16이다. 플루오렌 공-단량체의 특정 사례에서, 각각의 R2는 (예를 들어, 2,4-, 3,4- 또는 3,5-위치에서) 두개의 -O(CH2CH2O)nR' 기로 치환된 벤질기이며, 여기서 각각의 R'는 독립적으로 H 또는 알킬이고 각각의 n은 독립적으로 1-20, 예를 들어, 3-16이고 예컨대 n은 8-16이다. 플루오렌 공-단량체의 특정 사례에서, 각각의 R2은 (예를 들어, 상기 2,4,6-, 2,4,5- 또는 3,4,5-위치에서) 세 개의 -O(CH2CH2O)nR' 기로 치환된 벤질기이며, 여기서 각각의 R은 독립적으로 H 또는 알킬이고 각각의 n은 독립적으로 1-20, 예를 들어, 3-16이고 예컨대 n은 8-16이다. 플루오렌 공-단량체의 특정 사례에서, 각각의 R2는 두개의 PEG 모이어티 (예를 들어, -CO-NR''2 또는 -O(CH2R'')2 3가 분지화 기로 각각 치환된 3가 분지화 기로 치환된 저급 알킬기이며, 여기서 각각의 R''는 독립적으로 PEG 모이어티(예를 들어, -O(CH2CH2O)nR'이며 여기서 R'는 H 또는 알킬이고 n은 1-20, 예를 들어, 3-16이고 예컨대 n은 8-16임)이다. 플루오렌 공-단량체의 특정 사례에서, 각각의 R2는 예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)이다.
특정 구현예에서, 플루오렌 공-단량체는 하기 구조에 의해 기재된다:
여기서 R3은 수용성기 (예를 들어, PEG 치환된 알킬) 또는 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이)분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된 알킬이고, R4는 L2-Z2이며, 여기서 L2은 링커이고 및 Z2는 (예를 들어, 수용체 발색단에 접합을 위해) 화학선택적 태그이다. 일부 사례에서, 플루오렌 공-단량체 하기 구조에 의해 기재된다:
식 중, R3은 수용성기 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 또는 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)를 포함하는 치환체이고; R4는 L2-Z2이며 여기서 L2은 링커이고 및 Z2는 화학선택적 태그이고(예를 들어, 수용체 발색단에 대한 접합); 및 R5 및 R6은 H, 수용성기 및 아릴 치환체(예를 들어, 알킬, 치환된 알킬, 알콕시, 치환된 알콕시, 할로겐 또는 니트로)로부터 독립적으로 선택된다. 플루오렌 공-단량체의 특정 사례에서, R3은 두개의 PEG 모이어티 (예를 들어, -CO-NR''2 또는 -O(CH2R'')2 3가 분지화 기로 각각 치환된 3가 분지화 기로 치환된 저급 알킬기이며, 여기서 각각의 R''는 PEG 모이어티 (예를 들어, -O(CH2CH2O)nR' 여기서 R'는 H 또는 알킬이고 n은 6-20, 예를 들어, 8-16이고 예컨대 n은 12-16임)이다. 플루오렌 공-단량체의 특정 사례에서, R3은 예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)이다.
본원에 기재된 임의의 플루오렌 공-단량체는 본 발명의 다중발색단, 예를 들어, 식 (I)-(IV)의 다중발색단에 이용될 수 있다. 일부 경우에, 다중발색단은 중합체 백본의 일부로서, 하기 구조 중 하나를 포함한다:
여기서 각각의 R3은 독립적으로 선택적인 링커, 또는 선택적으로 치환된 알킬, 아르알킬 또는 아릴기를 통해 연결된 수용성기이고; Ar은 선택적으로 치환된 아릴 또는 헤테로아릴기이고; n은 1 내지 100,000의 정수이고; 말단은 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유 결합을 위한 부위이다. 특정 구현예에서, 각각의 R3은 독립적으로 치환된 알킬기이다. 특정 구현예에서, 각각의 R3은 독립적으로 치환된 아르알킬기이다. 일부 경우에, 각각의 R3 및 각각의 Ar은 수용성기, 수용체 발색단, 화학선택적 작용기 또는 특이적 결합 모이어티로 (선택적인 링커를 통해) 독립적으로 치환된다.
식 (I)의 특정 사례에서, F1은 하기 구조를 갖는다:
식 중: Z는 -C(R1)(R2)-, -Si(R1)(R2)- 또는 -N(R1)-이고; R1 및 R2는 독립적으로 비-이온성 WSG, 예를 들어, 선형 또는 분지형 비-이온성 WSG이다.
식 (I)의 특정 사례에서, F1은 하기 구조를 갖는다:
식 중: Z는 -C(R1)(R2)-, -Si(R1)(R2)- 또는 -N(R1)-이고; R1 및 R2는 독립적으로 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는, 예를 들어, 각각이 6-30개의 단량체 단위를 갖는 분지형 비-이온성 WSG이다.
분지형 비-이온성 수용성 기
분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 부착된 공-단량체에 연결된 분지화 기를 포함하고 2개, 3개 이상의 비-이온성 수용성 폴리머에 추가 연결을 제공한다. 일부 사례에서, WSG에사 이용되는 둘 이상의 수용성 폴리머는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 기 또는 변형된 PEG 기이다. 임의의 편리한 분지화 기는 3개 이상(예를 들어, 4개 이상)의 부착점, 예컨대 접합된 폴리머 백본의 공-단량체에 한 개의 부착점 및 비-이온성 수용성 폴리머에 둘 이상의 부착점(예를 들어, 2, 3, 4 이상)을 제공하는데 이용될 수 있다. 분지화 기는 임의의 편리한 연결 작용기 및 연결 화학을 이용하여 선택적인 링커를 통해 공-단량체 및 비-이온성 수용성 폴리머에 부착될 수 있다. 특정 사례에서, 분지화 기는 비-방향족이다. 특정 사례에서, 분지화 기는 시클릭이다. 일부 경우에, 분지화 기는 치환된 아릴 또는 헤테로아릴 고리, 예를 들어, 3치환된 또는 4치환된 아릴 고리, 예컨대 3치환된 또는 4치환된 페닐 고리, 또는 3치환된 또는 4치환된 헤테로아릴 고리, 예컨대 3치환된 또는 4치환된 피리딜 고리이다. 특정 사례에서, 분지화 기는 비환형이다. 일부 사례에서, 분지화 기는 원자, 예를 들어, C, Si, N이다. 특정 사례에서, 분지화 기는 연결 작용기 예컨대 아미도 기 또는 설폰아미드 기이다. 특정 사례에서, 분지화 기는 아미노산 잔기 또는 분지형 링커, 예컨대 글리세롤 또는 아미노-글리세롤이다.
관심있는 수용성 폴리머는, 비제한적으로, 폴리알킬렌 옥사이드계 중합체, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜 "PEG" (참고. 예를 들어, "폴리(에틸렌 글리콜) 화학을 포함한다:"생명공학 및 생물의학 응용", J. M.Harris, Ed., Plenum Press, New York, N.Y. (1992); 및 "폴리(에틸렌 글리콜) 화학 및 생물학적 적용", J. M.Harris 및 S.Zalipsky, Eds., ACS (1997); 및 국제 특허 출원:WO 90/13540, WO 92/00748, WO 92/16555, WO 94/04193,WO 94/14758, WO 94/17039, WO 94/18247, WO 94/28937, WO 95/11924, WO 96/00080, WO 96/23794, WO 98/07713, WO 98/41562, WO 98/48837, WO 99/30727, WO 99/32134, WO 99/33483, WO 99/53951, WO 01/26692, WO 95/13312, WO 96/21469, WO 97/03106, WO 99/45964, 및 미국특허번호 4,179,337; 5,075,046; 5,089,261; 5,100,992; 5,134,192; 5,166,309; 5,171,264; 5,213,891; 5,219,564; 5,275,838; 5,281,698; 5,298,643; 5,312,808; 5,321,095; 5,324,844; 5,349,001; 5,352,756; 5,405,877; 5,455,027; 5,446,090; 5,470,829; 5,478,805; 5,567,422; 5,605,976; 5,612,460; 5,614,549; 5,618,528; 5,672,662; 5,637,749; 5,643,575; 5,650,388; 5,681,567; 5,686,110; 5,730,990; 5,739,208; 5,756,593; 5,808,096; 5,824,778; 5,824,784; 5,840,900; 5,874,500; 5,880,131; 5,900,461; 5,902,588; 5,919,442; 5,919,455; 5,932,462; 5,965,119; 5,965,566; 5,985,263; 5,990,237; 6,011,042; 6,013,283; 6,077,939; 6,113,906; 6,127,355; 6,177,087; 6,180,095; 6,194,580; 6,214,966).
관심있는 수용성 폴리머의 예는, 비제한적으로, 화학식 -(CH2-CH2-O)-의 에틸렌 옥사이드 반복 단위를 포함하는 폴리알킬렌 옥사이드 및 폴리아미드 알킬렌 옥사이드를 포함하는, 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리아미드 알킬렌 옥사이드, 또는 이의 유도체를 함유하는 것을 포함한다. 관심있는 폴리머의 추가의 예는 화학식 -[C(O)-X-C(O)-NH-Y-NH]n- 또는 -[NH-Y-NH-C(O)-X-C(O)]n-의 1,000 달톤 초과의 분자량을 갖는 폴리아미드를 포함하며, 여기서 X 및 Y는 동일 또는 상이할 수 있고 분지형 또는 선형일 수 있는 2가 라디칼이고, n은 2 내지 100, 예컨대 2 내지 50의 별개의 정수이고, 여기서 X 및 Y의 둘 중 하나 또는 모두는 선형 또는 분지형일 수 있는 생체적합성, 실질적으로 비-항원성 수용성 반복 단위를 포함한다. 수용성 반복 단위의 추가의 예는 화학식 -(CH2-CH2-O)- 또는 -(O-CH2-CH2)-의 에틸렌 옥사이드를 포함한다. 이러한 수용성 반복 단위의 수는 2 내지 500, 2 내지 400, 2 내지 300, 2 내지 200, 2 내지 100, 6-100, 예를 들어 2 내지 50 또는 6 내지 50인 단위의 수로 상당히 다양할 수 있다. 구현예의 예는 X 및 Y 중 하나 또는 둘 모두가 하기로부터 선택된다:-((CH2) n1-(CH2-CH2-O)n2-(CH2)- 또는 -((CH2)n1-(O-CH2-CH2)n2-(CH2) n-1-), 여기서 n1은 1 내지 6, 1 내지 5, 1 내지 4, 또는 1 내지 3이고, 여기서 n2는 2 내지 50, 2 내지 25, 2 내지 15, 2 내지 10, 2 내지 8, 또는 2 내지 5이다. 구현예의 추가의 예는 X가 -(CH2-CH2)-이고, 여기서 Y가 -(CH2-(CH2-CH2-O)3-CH2-CH2-CH2)- 또는 -(CH2-CH2-CH2-(O-CH2-CH2)3-CH2)-인 것이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 변형된 폴리머, 예컨대 변형된 PEG는 둘 중 하나 또는 둘 모두의 말단에서 변형되거나 유도된 수용성 폴리머를 지칭하며, 예를 들어, 말단 치환체 (예를 들어, 말단 알킬, 치환된 알킬, 알콕시 또는 치환된 알콕시, 등) 및/또는 (예를 들어, 분지화 기를 통해) 폴리머의 다중발색단에의 부착에 적합한 말단 연결 작용기 (예를 들어, 아미드 결합 형성을 통한 부착에 적합한 아미노 고르 카복실산 기)를 포함한다. 본 발명의 수용성 폴리머는 임의의 편리한 연결 기를 포함하도록 채택될 수 있다.
일부 경우에, 수용성 폴리머는 중합체 개시 물질의 제조 및/또는 정제 방법에 따라, 폴리머 길이에 대해 일부 분산도를 포함할 수 있음이 이해된다. 일부 사례에서, 본 발명의 수용성 폴리머는 단분산이다. 일부 사례에서, 본 발명의 수용성 폴리머는 실질적으로 단분산이고, 예를 들어, 20 wt% 이하, 예컨대 15 wt% 이하, 10 wt% 이하, 5 wt% 이하, 2 wt% 이하 또는 1 wt% 이하의 비-표적 종을 포함한다.
수용성 폴리머는 1개 이상의 스페이서 또는 링커를 포함할 수 있다. 스페이서 또는 링커의 예는 수용성 폴리머, 디아미노 및 또는 이산 단위, 천연 또는 비천연 아미노산 또는 이의 유도체, 뿐만 아니라 알킬, 아릴, 헤테로알킬, 헤테로아릴, 알콕시, 및 동종의 것을 포함하는 지방족 모이어티에 이용되는 1개 이상의 반복 단위를 포함하는 선형 또는 분지형 모이어티를 포함하며, 이는 예를 들어, 최대 18 탄소 원자 또는 심지어 추가의 폴리머 사슬을 함유할 수 있다.
수용성 폴리머 모이어티, 또는 존재하는경우 폴리머 모이어티의 스페이서 또는 링커 중 하나 이상은, 생체안정성 또는 생분해성인 폴리머 사슬 또는 단위를 포함할 수 있다. 예를 들어, 반복 연결기를 갖는 폴리머는 결합 유연성에 따라 생리적 조건하에서 다양한 정도의 안정성을 갖는다. 이러한 결합을 갖는 폴리머는 저분자량 유사체의 공지된 가수분해 속도, 예를 들어, 덜 안정한 것부터 더 안정한 것, 예를 들어, 폴리우레탄 (-NH-C(O)-O-) > 폴리오르토에스테르 (-O-C((OR)(R'))-O-) > 폴리아미드 (-C(O)-NH-)에 기초한 생리적 조건하에서 가수분해의 상대 속도에 의해 분류될 수 있다. 유사하게, 수용성 폴리머를 표적 분자에 부착시키는 연결 시스템은 생체안정성 또는 생분해성, 예를 들어, 덜 안정한 것부터 더 안정한 것: 카보네이트 (-O-C(O)-O-) > 에스테르 (-C(O)-O-) > 우레탄 (-NH-C(O)-O-) > 오르토에스테르 (-O-C((OR)(R'))-O-) > 아미드 (-C(O)-NH-)일 수 있다. 일반적으로, 설페이트 기의 불안정성에 따라 황산화된 다당류의 사용을 피하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 폴리카보네이트 및 폴리에스테르를 사용하는 것이 덜 바람직할 수 있다. 이들 결합은 예로서 제공되고, 본원에 개시된 변형된 알데하이드 태깅된 폴리펩타이드에 유용한 수용성 폴리머의 폴리머 사슬 또는 연결 시스템에서 사용가능한 결합 유형을 제한하고자 하는 것은 아니다.
일부 사례에서, 분지형 비-이온성 WSG는 하기로부터 독립적으로 선택된다:-Y1-(CH2CH2O)r-R'; -Y1-O-CH[(CH2)q-O-(CH2CH2O)r-R']2; 및 -Y1-CH2-Ph(Y1-(CH2CH2O)r-R')s; 여기서 Y1는 공유결합, -O-, -CONH-, -NHCO-, NHSO2-, -SO2-NH-, -CONR-, -NRCO-, NRSO2-, -SO2-NR- (예를 들어, 여기서 R은 알킬 또는 치환된 알킬임), -(CH2)q-SO2-NH-, -(CH2)q-CONH- 및 -(CH2)q-O-로부터 선택되고, q 및 r 각각은 독립적으로 1 내지 50의 정수이고, s는 1, 2 또는 3이고 각각의 R'는 독립적으로 H, 알킬 (예를 들어, 메틸) 또는 치환된 알킬이다.
일부 사례에서, 분지형 비-이온성 WSG는 하기 식 중 하나를 갖는다:
또는
식 중:
각각의 B1 및 B2는 독립적으로 분지화 기이고;
각각의 W1은 독립적으로 예를 들어, 6개 이상의 단량체 단위를 포함하는 비-이온성 수용성 폴리머이고;
T3은 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체에 대한 선택적인 링커이고; 그리고
각각의 p 및 q는 독립적으로 0 또는 1이고, 여기서 존재한다면, 각각의 T1 및 각각의 T2은 독립적으로 링커이다. 특정 사례에서, 각각의 W1은 독립적으로 PEG 또는 변형된 PEG 폴리머이다. 특정 사례에서, 각각의 W1은 독립적으로 치환된 알킬, PEG 또는 변형된 PEG 기 및 WSG로부터 선택된다. 특정 사례에서, 각각의 W1은 독립적으로 6-30 단량체 단위, 예컨대 6-24 또는 10-30, 10-24 또는 10-20, 12-24, 12-20, 12-16 또는 16-20 단량체 단위의 PEG 또는 변형된 PEG 폴리머이다.
일부 사례에서, 분지형 비-이온성 WSG 는 하기 식을 갖는다:
식 중:
각각의 B1은 분지화 기이고;
각각의 W1은 독립적으로 예를 들어, 6개 이상의 단량체 단위를 포함하는 비-이온성 수용성 폴리머이고;
T3은 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체에 대한 선택적인 링커이고; 그리고
각각의 p는 독립적으로 0 또는 1이며, 여기서 존재한다면, 각각의 T1은 독립적으로 링커이다. 특정 사례에서, 각각의 W1은 독립적으로 PEG 또는 변형된 PEG 폴리머이다. 특정 사례에서, 각각의 W1은 독립적으로 치환된 알킬, PEG 또는 변형된 PEG 기 및 WSG로부터 선택된다. 특정 사례에서, 각각의 W1은 독립적으로 6-30 단량체 단위, 예컨대 6-24 또는 10-30, 10-24 또는 10-20, 12-24, 12-20, 12-16 또는 16-20 단량체 단위의 PEG 또는 변형된 PEG 폴리머이다. 분지형 비-이온성 WSG의 일부 구현예에서, B1은 테트라-치환된 아릴기 (예를 들어, 1,3,4,5-페닐)이다.
분지형 비-이온성 WSG의 일부 구현예에서(예를 들어, 상기 식에 기재된 바와 같이), B1은 CH, N, C(=O)N, SO2N, 3-치환된 아릴기 (예를 들어, 1,3,5-페닐), 테트라-치환된 아릴기, 및 3-치환된 헤테로아릴기로부터 선택된다. 분지형 비-이온성 WSG의 일부 구현예에서, 각각의 p는 0이다. 분지형 비-이온성 WSG의 일부 구현예에서, p는 1이고, 각각의 T1은 -(CH2)n-O-, -O-(CH2)n-, -(CH2)n- 및 -O-으로부터 선택되고, 여기서 n은 1 내지 12, 예를 들어, 1 내지 6이다. 분지형 비-이온성 WSG의 일부 구현예에서, 각각의 T2 및/또는 T3은 독립적으로 C1-C12-알킬 링커, 예를 들어, C1-C6-알킬 링커이고, 여기서 1개 이상의 백본 원자는 헤테로원자로 선택적으로 치환된다.
일부 구현예에서, 분지형 비-이온성 WSG는 하기 구조 중 하나로부터 선택된다:
식 중:
T5는 공-단량체 (예를 들어, 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체)에 대한 선택적인 링커이고;
T6은 링커이고;
각각의 s는 독립적으로 6 내지 100의 정수이고 (예를 들어, 6 내지 50); 그리고
각각의 R11은 독립적으로 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이다.
특정 사례에서, 각각의 s는 독립적으로 6 내지 30, 예컨대 6 내지 24, 6 내지 20, 11 내지 20, 12 내지 20, 12 내지 18 또는 12 내지 16이다. 특정 사례에서, 각각의 s는 독립적으로 6 내지 30, 예컨대 6 내지 24, 8 내지 24, 10 내지 24, 12 내지 24, 13 내지 24, 14 내지 24, 15 내지 22 또는 16 내지 20이다. 일부 경우에, 각각의 s는 독립적으로 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 또는 24이다. 일부 구현예에서, 각각의 s는 독립적으로 7 이상, 예컨대 8, 9 이상, 10 이상, 11 이상, 12 이상, 13 이상, 14 이상, 15 이상, 또는 그 이상이고, 및 일부 경우에, 최대 50 단량체 단위, 예컨대 최대 40, 최대 30 또는 최대 24 단량체 단위를 갖는다. 일부 사례에서, 각각의 s는 독립적으로 6-30 단량체 단위, 예컨대 6-24 또는 10-30, 10-24 또는 10-20, 12-24, 12-20, 12-16 또는 16-20 단량체 단위.일부 경우에, 각각의 s는 동일하다. 분지형 비-이온성 WSG의 일부 구현예에서, T5 및/또는 T6은 C1-C12-알킬 링커, 예를 들어, C1-C6-알킬 링커이고, 여기서 1개 이상의 백본 원자는 헤테로원자 (예를 들어, -O-)로 선택적으로 치환된다. 분지형 비-이온성 WSG의 일부 구현예에서, 각각의 R11은 H이다. 분지형 비-이온성 WSG의 일부 구현예에서, 각각의 R11은 메틸이다.
식 (I)의 일부 구현예에서, F1은 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) (예를 들어, 9 위치에서 이치환되는) 2개의 분지형 비-이온성 WSG 기로 치환된 플루오렌 공-단량체이다. 식 (I)의 일부 구현예에서, F1은 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) (예를 들어, 상기 9 위치에서 이치환된) 2개의 선형 비-이온성 WSG 기로 치환된 플루오렌 공-단량체이다.
식 (I)의 일부 구현예에서, F1는 하기 구조의 것이다:
여기서 s는 6 내지 60이고;
T는 0 내지 10 (예를 들어, 0 내지 6 예컨대 0, 1, 2, 또는 3)이고;
R11은 H, 알킬 또는 치환된 알킬이다. 특정 경우에, 각각의 R11은 메틸이다.
식 (I)의 일부 구현예에서, F1은 하기 공-단량체 중 하나로부터 선택된다:
임의의 편리한 수용성기 (WSG 기)는 본원에 기재된 다중발색단(예를 들어, 식 (I)-(IV)의 다중발색단)에 포함되어 증가된 수-용해도를 제공할 수 있다. 용해도의 증가는 다양할 수 있지만, 일부 사례에서 (WSG(들)가 없는 화합물과 비교된 것처럼) 증가는 2 배 이상, 예를 들어, 5 배, 10 배, 25 배, 50 배, 100 배 이상이다. 일부 경우에, 친수성 수용성기는 충전된, 예를 들어, 양성으로 또는 음으로 하전된다. 특정 경우에, 친수성 수용성기는 중성 친수성 기이다. 일부 구현예에서, WSG는 분지형 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이)이다. 특정 사례에서, WSG는 선형이다. 일부 구현예에서, WSG는 친수성 폴리머, 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜, 변형된 PEG, 펩타이드 서열, 펩토이드, 탄수화물, 옥사졸린, 폴리올, 덴드론, 수지상 폴리글리세롤, 셀룰로스, 키토산, 또는 그의 유도체이다. 관심대상의 수용성기는 비제한적으로, 폴리에테르, -COOM′, -SO3M′', -PO3M′', -NR3 +, Y′, (CH2CH2O)pR 및 이들의 혼합물을 포함하여, 카복실레이트, 포스포네이트, 포스페이트, 설포네이트, 설페이트, 설피네이트, 설포늄, 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 및 변형된 PEG, 하이드록실, 아민, 아미노산, 암모늄, 구아니디늄, 피리디늄, 폴리아민 및 설포늄, 폴리알코올, 직쇄 또는 환형 당류, 일차, 이차, 3차, 또는 4차 아민 및 폴리아민, 포스포네이트 기, 포스피네이트 기, 아스코르베이트 기, 글리콜을 포함하며, 여기서 Y′는 임의의 할로겐, 설페이트, 설포네이트, 또는 음이온을 함유하는 산소일 수 있으며, p는 1 내지 500일 수 있으며, 각각의 R은 독립적으로 H 또는 알킬 (예컨대 메틸)일 수 있고 M′는 양이온성 반대이온 또는 수소, --(CH2CH2O)yyCH2CH2XRyy, --(CH2CH2O)yyCH2CH2X--, --X(CH2CH2O)yyCH2CH2--, 글리콜, 및 폴리에틸렌 글리콜일 수 있으며, 여기서 yy는 1 내지 1000으로부터 선택되고, X는 O, S, 및 NRZZ으로부터 선택되고, RZZ 및 RYY는 H 및 C1-3 알킬로부터 독립적으로 선택된다. 일부 경우에, WSG는 (CH2)x(OCH2CH2)yOCH3이며 여기서 각각의 x는 독립적으로 0-20의 정수이며, 각각의 y는 독립적으로 0 내지 50의 정수이다. 일부 경우에, 수용성기는 말단에서 이온성 기 (예를 들어, 설포네이트)로 치환된 비-이온성 폴리머 (예를 들어, PEG 폴리머)를 포함한다.
식의 일부 구현예에서, 공-단량체는 (CH2)x(OCH2CH2)yOCH3로부터 선택된 치환체를 포함하며, 여기서 각각의 x는 독립적으로 0-20의 정수이고, 각각의 y는 독립적으로 0 내지 50의 정수이고; 1개 이상의 할로겐, 하이드록실, C1-C12 알콕시, 또는 (OCH2CH2)zOCH3로 선택적으로 치환된 벤질, 여기서 각각의 z는 독립적으로 0 내지 50의 정수이다. 일부 사례에서, 상기 치환체는 (CH2)3(OCH2CH2)11OCH3이다. 일부 구현예에서, 1개 이상의 치환체는 (CH2)x(OCH2CH2)yOCH3로부터 선택된 적어도 하나의 WSG 기 (예를 들어, 1 또는 2개의 WSG 기)로 치환된 벤질이며, 여기서 각각의 x는 독립적으로 0 내지 20의 정수이고 각각의 y은 독립적으로 정수 0 내지 50의 정수이다.
다중 WSG는 분지화 링커를 통해 본 발명의 다중발색단의 단일 위치에 포함될 수 있다. 특정 구현예에서, 분지화 링커는 아르알킬 치환체이고, 수용성 기로 추가로 이치환된다. 이와 같이, 일부 경우에, 분지화 링커 기는 다중발색단을 둘 이상 수용성 기에 연결하는 다중발색단의 치환체이다. 특정 구현예에서, 분지화 링커는 아미노산, 예를 들어, 아미노 기 및 카복실산 기를 통해 세개의 기를 연결된 라이신 아미노산이다. 일부 경우에, 분지화 링커를 통한 다중 WSG의 혼입은 다중발색단에 바람직한 용해도를 부여한다. 일부 사례에서, WSG는 50 mg/mL를 초과하는 물에서의 용해도를 부여할 수 있는 비-이온성 측쇄 기이다. 일부 사례에서, WSG는 100 mg/mL를 초과하는 물에서의 용해도를 부여할 수 있는 비-이온성 측쇄 기이다. 일부 구현예에서, 다중발색단은 알킬, 아르알킬 및 복소환형 기로부터 선택된 치환체(들)를 포함하며, 각각의 기는 수용성기 친수성 폴리머 기, 예컨대 폴리에틸글리콜 (PEG) (예를 들어, 2 내지 20 단위의 PEG 기)로 더 치환된다.
본원에 기재된 화학식 중 임의의 하나의 특정 사례에서, 하나 이상의 공-단량체는 WSG 및/또는 연결된 신호전달 발색단으로 치환된다. 임의의 편리한 WSG는 본 발명의 중합체 염료의 공-단량체에 포함시키기에 적합할 수 있다. 본원에 기재된 화학식 중 임의의 하나의 특정 사례에서, 공-단량체 중 1개 이상은 하기 구조 중 하나로부터 독립적으로 선택된 WSG로 치환된다:
식 중: 각각의 R11은 H, 알킬 (예를 들어, 메틸) 또는 치환된 알킬이고; T5는 선택적인 링커이고; T6은 링커이고; 그리고 각각의 s는 독립적으로 정수 1 내지 100 (예를 들어, 1 내지 50, 또는 6 내지 50). 특정 사례에서, 각각의 s는 독립적으로 1 내지 50, 예컨대 3 내지 40, 3 내지 30, 3 내지 20, 3 내지 15, 3 내지 12, 또는 6 내지 12이다. 특정 경우에, 각각의 s는 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20이다. 일부 경우에, 각각의 s는 3이다. 일부 경우에, 각각의 s는 4이다. 일부 경우에, 각각의 s는 5이다. 일부 경우에, 각각의 s는 6이다. 일부 경우에, 각각의 s는 7이다. 일부 경우에, 각각의 s는 8이다. 일부 경우에, 각각의 s는 9이다. 일부 경우에, 각각의 s는 10이다. 일부 경우에, 각각의 s는 11이다. 일부 경우에, 각각의 s는 12이다. 일부 경우에, 각각의 s는 14이다. 일부 경우에, 각각의 s는 16이다. 일부 구현예에서, T5은 알킬 링커, 예컨대 C1-C12 또는 C1-C6 알킬 링커이다. 일부 구현예에서, T5은 치환된 알킬 링커이다. 일부 구현예에서, T5은 알콕시 링커 (예를 들어, -O-알킬-)이다. 일부 구현예에서, T5은 치환된 알콕시이다. 메톡시-종결된 PEG 사슬 대신에 하이드록시-종결된 PEG 사슬이 본원에 기재된 임의의 WSG 기에서 사용될 수 있는 것으로 이해된다. 일부 구현예에서, 각각의 R11은 H이다. 일부 구현예에서, 각각의 R11은 메틸이다.
본원에 기재된 화학식 중 임의의 하나의 특정 사례에서, 공-단량체 중 1개 이상은 하기 구조 중 하나로부터 독립적으로 선택된 WSG로 치환되고:
식 중: T5는 선택적인 링커이고; 각각의 s는 1 내지 50의 정수이다. WSG의 특정 사례에서, T5는 부재한다. 특정 사례에서, WSG의 각각의 s는 독립적으로 1 내지 20, 예컨대 3 내지 20, 3 내지 15, 3 내지 12, 또는 6 내지 12이다. 특정 경우에, WSG의 각각의 s는 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12이다. 일부 경우에, WSG의 각각의 s는 3이다. 일부 경우에, WSG의 각각의 s는 4이다. 일부 경우에, WSG의 각각의 s는 5이다. 일부 경우에, 각각의 s는 6이다. 일부 경우에, WSG의 각각의 s는 7이다. 일부 경우에, WSG의 각각의 s는 8이다. 일부 경우에, WSG의 각각의 s는 9이다. 일부 경우에, WSG의 각각의 s는 10이다. 일부 경우에, WSG의 각각의 s는 11이다. 일부 경우에, WSG의 각각의 s는 12이다. 일부 경우에, WSG의 각각의 s는 14이다. 일부 경우에, WSG의 각각의 s는 16이다. 일부 구현예에서, T5은 알킬 링커, 예컨대 C1-C12 또는 C1-C6 알킬 링커이다. 일부 구현예에서, T5은 치환된 알킬 링커이다. 일부 구현예에서, T5은 알콕시 링커 (예를 들어, -O-알킬-)이다. 일부 구현예에서, T5은 치환된 알콕시이다. 메톡시-종결된 PEG 사슬 대신에 하이드록시-종결된 PEG 사슬이 상기 기재된 임의의 WSG 기에서 사용될 수 있는 것으로 이해된다. 본원에 기재된 화학식 중 임의의 하나의 특정 사례에서, 하나 이상의 공-단량체는 하기 구조 중 하나로부터 선택된 덴드론인 WSG로 치환된다:
본원에 기재된 화학식 중 임의의 하나의 특정 사례에서, 하나 이상의 공-단량체는 하기 구조 중 하나로부터 선택된 폴리올인 WSG로 치환된다:
본원에 기재된 화학식 중 임의의 하나의 특정 사례에서, 하나 이상의 공-단량체는 하기 구조의 옥사졸린인 WSG로 치환된다:
본원에 기재된 화학식 중 임의의 하나의 특정 사례에서, 하나 이상의 공-단량체는 하기 구조 중 하나로부터 선택된 펩토이드인 WSG로 치환된다:
식 (I)의 일부 구현예에서, n은 5 이상, 예컨대 10 이상, 30 이상, 100 이상, 300 이상, 1000 이상, 3000 이상, 또는 그 이상이다. 접합된 폴리머의 모집단은 특정한 길이에 대해 일부 변형을 포함하는 본 발명의 화학식에 의해 표시될 수 있는 것으로 이해된다. 일부 경우에, 접합된 분절은 25 몰% 이상, 예컨대 30 몰% 이상, 40 몰% 이상, 50 몰% 이상, 60 몰% 이상, 70 몰% 이상, 80 몰% 이상, 또는 90 몰% 이상의 다중발색단을 구성할 수 있다.
식 (I)의 일부 구현예에서, 다중발색단은 하기 화학식 (II)의 구조를 갖는다:
식 중:
M1, M2 및 L1은 독립적으로 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
Z1은 연결된 화학선택적 작용기 또는 연결된 수용체 발색단이고;
x 및 y는 다중발색단의 단위의 % 몰농도를 나타내고; 그리고
G1 및 G2 각각은 종단 기, π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원로부터 독립적으로 선택된다. 식 (II)의 일부 사례에서, x는 다중발색단의 몰농도가 5% 이상(예를 들어, 5 몰%), 예컨대 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 또는 그 이상이며, 여기서 x+y는 100%이다. 식 (II)의 일부 사례에서, y는 다중발색단의 몰농도가 5% 이상(예를 들어, 5 몰%), 예컨대 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 또는 그 이상이다.
식 (I)의 일부 구현예에서-(II), 중합체 염료는 하기 화학식 (IIa)의 구조를 갖는다:
여기서 F1은 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고; M1, M2 및 L1은 독립적으로 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고; Z1은 연결된 화학선택적 작용기 또는 연결된 수용체 발색단이고; G1 및 G2 각각은 종단 기, π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원로부터 독립적으로 선택되고; w, x, y 및 z는 다중발색단의 단위의 % 몰농도를 나타낸다. 화학식 (IIa)의 일부 사례에서, w는 다중발색단의 몰농도가 5% 이상(예를 들어, 5 몰%), 예컨대 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 또는 그 이상이며, 여기서 w+x+y+z는 100%이다. 화학식 (IIa)의 일부 사례에서, x는 다중발색단의 몰농도가 5% 이상(예를 들어, 5 몰%), 예컨대 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 또는 그 이상이며, 여기서 w+x+y+z는 100%이다. 화학식 (IIa)의 일부 사례에서, y는 다중발색단의 몰농도가 5% 이상(예를 들어, 5 몰%), 예컨대 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 또는 그 이상이다. 화학식 (IIa)의 일부 사례에서, z는 다중발색단의 몰농도가 5% 이상(예를 들어, 5 몰%), 예컨대 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 또는 그 이상이며, 여기서 w+x+y+z는 100%이다.
일부 구현예에서, 중합체 염료는 하기 화학식 (IIb)의 구조를 갖는다:
여기서 u, v, w, x, y 및 z는 다중발색단 내의 각각의 공-단량체에 대한 몰% 값을 나타내고; Y1-3 각각은 예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이 독립적으로 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체의 Z기이고; M1, M2 및 M3 각각은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고; G1 및 G2 각각은 종단 기, π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원로부터 독립적으로 선택된다. 본원에 기재된 임의의 중합체 염료는 화학식 (IIb)로 표시될 수 있는 것으로 이해된다. 화학식 (IIb)의 일부 사례에서, u+w+y는 다중발색단의 몰농도에 의해 5% 이상(예를 들어, 5 몰%), 예컨대 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 또는 그 이상으로 구성된다. 특정 사례에서, z는 0이다. 화학식 (IIb)의 일부 사례에서, v+x+z는 다중발색단의 몰농도에 의해 80% 이하(예를 들어, 80 몰%), 예컨대 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 또는 그 이하로 구성된다.
화학식 (IIb)의 일부 사례에서, u는 5% 이상, 예컨대 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 또는 그 이상이다. 화학식 (IIb)의 일부 사례에서, w는 5% 이상, 예컨대 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 또는 그 이상이다. 화학식 (IIb)의 일부 사례에서, y는 1% 이상, 예컨대 2% 이상, 5% 이상, 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 또는 그 이상이다. 화학식 (IIb)의 일부 사례에서, v는 80% 이하, 예컨대 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 또는 그 이하이다. 화학식 (IIb)의 일부 사례에서, x는 80% 이하, 예컨대 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 또는 그 이하이다. 화학식 (IIb)의 일부 사례에서, z는 80% 이하, 예컨대 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 또는 그 이하이다.
식 (I)의 일부 구현예에서, 다중발색단은 하기 화학식 (III)의 구조를 갖는다:
식 중:
F1은 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체이고;
M1, M2 및 L1은 독립적으로 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
Z1은 연결된 화학선택적 작용기 또는 연결된 수용체 발색단이고;
각각의 n은 독립적으로 1 내지 10,000의 정수이고;
각각의 m은 0 또는 독립적으로 1 내지 10,000의 정수이고;
p는 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
G1 및 G2 각각은 종단 기, π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원로부터 독립적으로 선택된다.
화학식 (III)의 특정 구현예에서, 상기 다중발색단은 하기 식 (IV)의 구조를 갖는다:
(IV).
화학식 (II)-(IV)의 일부 사례에서, L1은 Z1 및 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG) (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이)로 치환된 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체이다. 화학식 (II)-(IV)의 특정 사례에서, L1은 하기 구조를 갖는다:
식 중: R3은 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG) (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이)이고; R4은 L2-Z2이며 여기서 L2은 링커이고 Z2는 상기 화학선택적 작용기 또는 수용체 발색단이다. L1의 특정 구현예에서, R3은 하기 구조 중 하나로부터 선택된다:
L1의 일부 경우에, T5은 C1-C6 링커이다. 특정 경우에, 각각의 s는 6 내지 30, 예컨대 6 내지 20, 11 내지 20, 12 내지 20, 또는 12 내지 16이다. 특정 경우에, 각각의 s는 독립적으로 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20이다. 일부 경우에, 각각의 s는 11이다. 일부 경우에, 각각의 s는 12이다. 일부 경우에, 각각의 s는 13이다. 일부 경우에, 각각의 s는 14이다. 일부 경우에, 각각의 s는 15이다. 일부 경우에, 각각의 s는 16이다. 일부 경우에, 각각의 s는 17이다. 일부 경우에, 각각의 s는 18이다. 일부 경우에, 각각의 s는 19이다. 일부 경우에, 각각의 s는 20이다. L1의 특정 구현예에서, R4는 L2-Z2이며 여기서 L2은 링커의 백본에 하나 이상의 헤테로원자 또는 연결 작용기 (예를 들어, -CONH- 또는 SO2NH-)를 선택적으로 포함하는 링커 (예를 들어, C1-C20 링커)이고; Z2은 화학선택적 작용기 (예를 들어, 아미노 또는 보호된 아미노, 또는 카복실산 또는 그의 활성 에스테르, 또는 보호된 카복실산)이다. 일부 경우에, L1은 하기 구조 중 하나를 갖는다:
식 (I)-(IV)의 일부 구현예에서, 중합체 염료는 하기 화학식 (V) 또는 (VI)의 구조를 갖는다:
여기서 각각의 WSG는 독립적으로 분지형 또는 선형 WSG (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이)이고; Z1은 연결된 화학선택적 작용기 또는 연결된 수용체 발색단이고; G1 및 G2 각각은 종단 기, π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원로부터 독립적으로 선택되고; 및 x, y 및 z는 다중발색단의 단위의 % 몰농도를 나타낸다. 식 (V)의 일부 경우에.
식 (I)-(VI)의 일부 구현예에서, 중합체 염료는 하기 화학식 (VII) 또는 (VIII)의 구조를 갖는다:
여기서 각각의 s는 독립적으로 6 내지 50, 예컨대 6-30, 6 내지 20, 11 내지 20, 12 내지 20, 또는 12 내지 16의 정수이고; 각각의 R11은 독립적으로 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이고; 염료는 연결된 수용체 발색단 (예를 들어, 형광단)이고; r은 0-6 (예를 들어, 0, 1, 2, 3 또는 4)이고; q는 1-12, 예컨대 1-6 (예를 들어, 1, 2, 3 또는 4)이다.
임의의 편리한 공-단량체는 신호전달 발색단 또는 생체분자와 같은 관심대상의 모이어티에 중합체 염료의 접합을 제공하는 측쇄 치환체 기를 포함하도록 적응될 수 있다. 임의의 공-단량체는 중합체 염료에 증가된 수용성을 부여하는 치환체를 포함할 수 있다.
본원에 기재된 임의의 화학식의 일부 구현예에서, n, m 및 p는 다중발색단이 전체 중 2 내지 100,000개의 반복 단위 (즉, 단량체성 반복 단위)를 포함하도록 선택되며, 여기서 다중발색단은 다양한 별개의 단량체성 반복 단위를 포함할 수 있다. 일부 사례에서, m이 0인 경우, p는 1이고 n은 2 내지 100,000이다. 본원에 기재된 화학식의 접합된 폴리머는 또한 폴리머 내의 각각의 공-단량체에 대한 몰% 값을 제공하는 화학식으로 표시될 수 있는 것으로 이해된다. 일부 경우에, 중합 방법은 모집단의 각각의 접합된 폴리머에 존재하는 특정한 길이 및/또는 종단 기 (즉, 말단 기)에 대해 일부 변형을 포함하는 접합된 폴리머의 모집단을 포함하는 조성물을 생산할 수 있는 것으로 추가로 이해된다. 본원에 기재된 화학식은 단일 화합물 또는 중합체 화합물의 모집단 또는 하위-모집단을 지칭할 수 있다.
아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체
상기 요약된 바와 같이, 본 발명의 중합체 염료는 공유결합, 비닐렌 기 또는 에티닐렌 기를 통해 연결된 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체의 접합된 분절을 포함한다. 상기 예시적인 화학식에 기재된 공-단량체 이외에, 다양한 아릴 및 헤테로아릴 공-단량체가 본 발명의 중합체 염료에 사용된다. 임의의 편리한 아릴 및 헤테로아릴 공-단량체는 본 발명의 다중발색단에서 예를 들어, 밴드 갭 변형 단위에서 이용될 수 있고, 본 명세서에서 기재된 바와 같이 접합된 폴리머를 따라 균일하게 또는 무작위로 분포될 수 있다.
본원에 기재된 화학식의 일부 구현예에서, 예를 들어, 식 (I)-(IV), 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체, 예를 들어, L1, M1, M2 및 M3은 화학식 (XXIII)-(XXVI) 중 하나로부터 독립적으로 선택된다:
식 중,
Cy2-7은 2 내지 7개의 융합된 및/또는 비융합된 고리를 포함하는 아릴 또는 헤테로아릴기이고;
Y2, Y3 및 Y4은 -CR3-, NR3, N, O, S 및 -C(=O)-로부터 독립적으로 선택되고 5 또는 6 원 융합된 아릴 또는 헤테로아릴 고리를 함께 형성하고;
각각의 R3은 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 고리 치환체이고;
R1 및 R2은 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시로부터 독립적으로 선택되고 -T1-Z1, 또는 R1 및 R2은 선택적으로 치환될 수 있는 5- 또는 6-원 융합된 아릴, 헤테로아릴, 사이클로알킬 또는 복소환 고리를 함께 형성하고;
Y5은 N 또는 CR5이고 Y7은 N 또는 CR7이고;
R4-R7은 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택되고;
Z1은 화학선택적 작용기 또는 연결된 신호전달 발색단이고; 그리고
T1은 링커이다.
Cy2-7 은 함께 융합되어 하나의 융합 고리계를 형성할 수 있거나 비융합 (즉, 단일 공유결합을 통해 함께 연결됨) 될 수 있는 2, 3, 4, 5, 6 또는 7 고리를 포함할 수 있는 아릴 또는 헤테로아릴기이다. 일부 경우에, Cy2-7은 2 또는 3 비융합된 아릴 및/또는 헤테로아릴 고리를 포함한다. 특정 사례에서, Cy2-7은 5 및/또는 6 원 탄소환형 및/또는 복소환형 고리로 구성된다. 특정 경우에, Cy2-7은 이환형, 삼환형 또는 사환형 아릴 또는 헤테로아릴기, 예컨대 나프탈렌, 안트라센, 아크리딘, 또는 퀴놀린 등이다
화학식 (XXIII)-(XXVI)의 특정 구현예에서, 공-단량체 (예를 들어, M1, M2 및 M3)는 하기 구조 (a) 내지 (x) 중 하나로부터 독립적으로 선택된다:
식 중:
각각의 Y8은 독립적으로 C(R3)2, -C(R3)2C(R3)2-, -C(R3)2Si(R3)2-, NR3 또는 Si(R3)2이고;
X는 S 또는 O이고; 각각의 R3은 독립적으로 H, (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 수용성기, 아미노, 치환된 아미노, 할로겐, 시아노, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1이고;
R1 및 R2은 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택되거나, R1 및 R2은 선택적으로 (예를 들어, R3 기로) 치환될 수 있는 5- 또는 6-원 융합된 아릴, 헤테로아릴, 사이클로알킬 또는 복소환 고리를 함께 형성한다.
Z1은 화학선택적 작용기 또는 연결된 신호전달 발색단이고; 그리고
T1은 링커이다.
특정 사례에서, Y8은 C(R3)2이다. 특정 사례에서, Y8은 -C(R3)2C(R3)2-이다. 특정 사례에서, Y8은 NR3이다. 특정 사례에서, Y8은 Si(R3)2이다. 화학식 (a)-(x)의 특정 구현예에서, 공-단량체는 연결 공-단량체인 경우, R1-R7 중 적어도 하나는 -T1-Z1이다. 화학식 (a)-(x)의 특정 구현예에서, 공-단량체는 수용성 기 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이)를 포함한다. 식 (s)의 특정 구현예에서, R3은 H, 할로겐 (예를 들어, F) 또는 알콕시 (예를 들어, 메톡시)이다. 본원에 기재된 화학식 (a)-(x)의 임의의 구조에서, N 헤테로원자는 페닐 또는 융합된 벤조 고리를 피리딜 또는 융합된 피리도 고리로 전환시키기 위해 포함될 수 있는 것으로 이해된다. 화학식 (a)-(x)의 이러한 헤테로원자 치환된 버전은 본 개시내용에 포함되는 것을 의미한다. 화학식 (XXIII)-(XXVI)의 일부 사례에서, 하나 이상의 공-단량체는 화학식(들) 중 하나의 구조를 가지며, 여기서 벤조 고리는 피리도 고리로 대체된다:
여기서 Y8은 독립적으로 C(R4)2, -C(R4)2C(R4)2-, NR4 또는 Si(R4)2이다.
화학식 (XXIII)-(XXVI) 및 (a)-(x)의 일부 사례에서, 공-단량체(M2, M3 및 M4)은 하기 구조 (ba) 내지 (cd) 중 하나로부터 독립적으로 선택된다:
식 중:
Y9은 C(R4)2, -C(R4)2C(R4)2- 또는 Si(R4)2;
X는 S 또는 O이고;
각각의 R4은 독립적으로 H, (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 수용성기, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1이고; 그리고
R1 및 R2는 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택되거나, R1 및 R2는 선택적으로 치환될 수 있는 5- 또는 6-원 융합된 아릴 또는 헤테로아릴 고리를 함께 형성한다. 화학식 (ba)-(cd)의 특정 구현예에서, 공-단량체가 연결 공-단량체인 경우, 적어도 하나의 R4은 -T1-Z1이다. 화학식 (ba)-(cd)의 특정 구현예에서, R4는 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이)수용성 기를 포함한다.
본원에 기재된 아릴 및 헤테로아릴 공-단량체는 (예를 들어, 화학식 (I)-(IV), (a)-(x) 및 (ba)-(cd)의 공-단량체) (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 수용성기 WSG를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 아릴 및 헤테로아릴 공-단량체는 하기 구조 중 하나로부터 선택되는 분지형 비-이온성 WSG를 포함한다:
식 중: T5는 공-단량체에 대한 선택적인 링커이고; 각각의 s는 독립적으로 6 내지 50 또는 6 내지 30, 예컨대 6 내지 20, 11 내지 20, 12 내지 20, 또는 12 내지 16의 정수이고; 각각의 R11은 독립적으로 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이다. 특정 경우에, 각각의 s는 독립적으로 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20이다. 일부 경우에, 각각의 s는 11이다. 일부 경우에, 각각의 s는 12이다. 일부 경우에, 각각의 s는 13이다. 일부 경우에, 각각의 s는 14이다. 일부 경우에, 각각의 s는 15이다. 일부 경우에, 각각의 s는 16이다. 일부 경우에, 각각의 s는 17이다. 일부 경우에, 각각의 s는 18이다. 일부 경우에, 각각의 s는 19이다. 일부 경우에, 각각의 s는 20이다. 일부 구현예에서, T5은 알킬 링커, 예컨대 C1-C6 알킬 링커이다. 일부 구현예에서, T5은 치환된 알킬 링커이다. 일부 구현예에서, T5은 알콕시 링커 (예를 들어, -O-알킬-)이다. 일부 구현예에서, T5은 치환된 알콕시이다.
공-단량체의 특정 사례에서, 아릴 및 헤테로아릴 공-단량체는 하기 구조 중 하나로부터 선택된 WSG (예를 들어, R3 및/또는 R4)를 포함한다:
식 중: T5는 선택적인 링커이고; 각각의 s는 1 내지 50의 정수이다. 특정 사례에서, 각각의 s는 독립적으로 1 내지 20, 예컨대 3 내지 20, 3 내지 15, 3 내지 12, 또는 6 내지 20 또는 6 내지 12 또는 12 내지 16이다. 특정 경우에, 각각의 s는 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12이다. 일부 경우에, 각각의 s는 3이다. 일부 경우에, 각각의 s는 4이다. 일부 경우에, 각각의 s는 5이다. 일부 경우에, 각각의 s는 6이다. 일부 경우에, 각각의 s는 7이다. 일부 경우에, 각각의 s는 8이다. 일부 경우에, 각각의 s는 9이다. 일부 경우에, 각각의 s는 10이다. 일부 경우에, 각각의 s는 11이다. 일부 구현예에서, T5은 알킬 링커, 예컨대 C1-C6 알킬 링커이다. 일부 구현예에서, T5은 치환된 알킬 링커이다. 일부 구현예에서, T5은 알콕시 링커 (예를 들어, -O-알킬-)이다. 일부 구현예에서, T5은 치환된 알콕시이다.
본원에 기재된 화학식 예를 들어, 화학식 (I)-(IV)의 특정 구현예에서, 공-단량체 (예를 들어, M1, M2 및 M3)는 하기 구조 중 하나로부터 독립적으로 선택된다:
여기서 각각의 s는 독립적으로 1 내지 30, 예컨대 6 내지 30, 예컨대 6 내지 20, 11 내지 20, 12 내지 20, 또는 12 내지 16이다. 특정 경우에, 각각의 s는 독립적으로 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20이다. 일부 경우에, 각각의 s는 4이다. 일부 경우에, 각각의 s는 5이다. 일부 경우에, 각각의 s는 6이다. 일부 경우에, 각각의 s는 7이다. 일부 경우에, 각각의 s는 8이다. 일부 경우에, 각각의 s는 9이다. 일부 경우에, 각각의 s는 10이다. 일부 경우에, 각각의 s는 11이다. 일부 경우에, 각각의 s는 12이다. 일부 경우에, 각각의 s는 13이다. 일부 경우에, 각각의 s는 14이다. 일부 경우에, 각각의 s는 15이다. 일부 경우에, 각각의 s는 16이다. 일부 경우에, 각각의 s는 17이다. 일부 경우에, 각각의 s는 18이다. 일부 경우에, 각각의 s는 19이다. 일부 경우에, 각각의 s는 20이다.
일부 사례에서, 다중발색단 (예를 들어, 화학식 (I)-(IV))은 하기 구조 중 하나를 갖는 신호전달 발색단에 연결된 공-단량체 (예를 들어, L1)를 포함한다:
WSG는 선택적인 수용성 기이고; T2은 링커이고; 그리고 Dye는 신호전달 발색단이다.
특정 구현예에서, 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 2,1,3-벤조티아디아졸, 2,1,3-벤족사디아졸, 벤조시다졸, 벤조셀레나디아졸, 벤조텔루로디아졸, 나프토셀레나디아졸, 4,7-디(티엔-2-일)-2,1,3-벤조티아디아졸, 스쿠아레인 염료, 퀴녹살린, 페릴렌, 페릴렌 디이미드, 디케토피롤로피롤, 티에노피라진 낮은 밴드갭 상업적 염료, 올레핀, 및 시아노-치환된 올레핀 및 이의 이성질체로부터 선택된 임의로 치환된 공-단량체이다. 일부 사례에서, 본 발명의 다중발색단에 사용되는 아릴 및 헤테로아릴 공-단량체는 하기 구조를 갖는 a'- m'로부터 선택된다:
여기서 *는 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위이고 각각의 R은 독립적으로 H, 물에 용해도를 부여할 수 있는 비-이온성 측면 기 (예를 들어, WSG), 또는 -L2-Z2이며, 여기서 L2은 링커이고 Z2은 화학선택적 태그 또는 연결된 금속 착물이다. a'-m'의 특정 사례에서, 각각의 R은 H 또는 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 수용성기이다. 특정 경우에, 각각의 R은 1개 이상의 (CH2)x(OCH2CH2)yOCH3로 치환된 알킬 또는 벤질이며, 여기서 각각의 x는 독립적으로 0 내지 20의 정수이고, 각각의 y는 독립적으로 0 내지 50의 정수이다. a'-m'의 특정 사례에서, 각각의 R은 (CH2)3(OCH2CH2)11OCH3이다. a'-m'의 특정 사례에서, 각각의 R은 예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이 H 또는 비-이온성 분지형 WSG이다.
일부 구현예에서, 다중발색단은 하기 구조를 갖는 흡광도-변형시키는 공-단량체를 포함한다:
여기서 X는 O 또는 S, R41이고 R42은 각각 독립적으로, H, 할로겐, WSG, 알킬, 치환된 알킬, 알콕시 및 치환된 알콕시이다. 특정 사례에서, X는 O이다. 일부 사례에서, X는 S이다. 특정 구현예에서, X는 O 및 R41이고 R42는 각각 H이다. 특정 구현예에서, X는 S 및 R41이고 R42은 각각 H이다.
일부 사례에서, 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 치환된 또는 비치환된 페닐, 바이페닐 또는 피리딜 공-단량체이다. 특정 구현예에서, 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 치환된 또는 비치환된 1,4-페닐, 치환된 또는 비치환된 1,3-페닐, 치환된 또는 비치환된 4,4'-바이페닐, 치환된 또는 비치환된 2,5-피리딜, 및 치환된 또는 비치환된 2,6-피리딜로부터 선택된다. 특정 사례에서, 흡광도-변형시키는 공-단량체는 하기 구조 중 하나로부터 선택된임의로 치환된 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이다:
여기서 Z2-Z5 각각은 독립적으로 CR 또는 N이며, 여기서 적어도 하나의 Z2-Z5은 N이고; 각각의 R 및 각각의 R11-R16은 수소, 수용성기, 할로겐, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시, 알킬 및 치환된 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다. 특정 구현예에서, Z2-Z5 중 하나 및 단 하나는 N이다. 특정 구현예에서, Z2-Z5 중 두 개만이 N이다. 특정 사례에서, R11, R12 및 R14는 각각 H이다. 일부 사례에서, R12 및 R14는 각각 H이다. 일부 사례에서, R11 및 R13는 각각 H이다. 일부 경우에, R15 및 R16은 각각 H이다. 일부 사례에서, 상기 할로겐은 플루오로이다.
일부 경우에, 상기 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 하기 중 하나로부터 선택된다:
여기서 n은 1 내지 20이고 R'는 H 또는 저급 알킬이다. 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체 구조의 일부 구현예에서, n은 6 내지 20, 예컨대 12-20 또는 12-16 또는 16-20의 정수이다.
일부 구현예에서, 다중발색단은 하기 구조에 의해 기재된 치환된 아릴 공-단량체를 포함한다:
일부 구현예에서, 다중발색단은 하기 구조에 의해 기재된 치환된 아릴 공-단량체를 포함한다:
여기서 n은 1 내지 20이고 R'는 H 또는 저급 알킬이다. 특정 사례에서, n은 3 내지 12이다. 일부 구현예에서, 다중발색단은 하기 구조에 의해 기재된 치환된 아릴 공-단량체를 포함한다:
여기서 각각의 n은 독립적으로 1 내지 20이고 각각의 R'는 독립적으로 H 또는 저급 알킬이다. 상기에서 나타낸 치환된 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체 구조의 특정 구현예에서, n은 3이다. 일부 사례에서, n은 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20이다. 특정 사례에서, R'는 메틸이다. 특정 사례에서, R'는 수소이다. 일부 구현예에서, 다중발색단은 하기 구조에 의해 기재된 치환된 아릴 공-단량체를 포함한다:
일부 구현예에서, 다중발색단은 하기 구조에 의해 기재된 치환된 아릴 공-단량체를 포함한다:
본원에 기재된 임의의 화학식의 일부 구현예에서, 다중발색단은 하기 구조를 갖는 치환된 아릴 공-단량체 (M1)를 포함한다:
여기서 s는 6 내지 50 (예를 들어, 6 내지 40, 6 내지 30 또는 6 내지 20)이고; 각각의 R11은 독립적으로 H, 알킬 또는 치환된 알킬이다. 일부 구현예에서, 다중발색단은 하기 구조 중 하나에 의해 기재된 분지형 비-이온성 WSG를 포함하는 치환된 아릴 공-단량체를 포함한다:
상기에 기재된 임의의 흡광도-변형시키는 공-단량체는 본 발명의 다중발색단 예를 들어, 화학식 (I)-(IV)의 다중발색단에서 이용될 수 있다.
중합체 탠덤 염료
수용성 광수확 다중발색단은 그 자체 형광성이고 연결된 수용체 신호전달 발색단에 에너지를 전달시킬 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 중합체 탠덤 염료는 에너지-수용 친화적인 공여체 물 용매화된 광수확 다중발색단에 공유결합된 수용체 신호전달 발색단을 추가로 포함한다. 이와 같이, 다중발색단 공여체의 여기는 공유결합된 수용체 신호전달 발색단으로의 에너지 전달 및 공유결합된 수용체 신호전달 발색단으로부터의 에너지 방출을 유발시킨다. 공여체 물 용매화된 광수확 다중발색단에 연결된 신호전달 발색단 수용체 단위의 수는 다양할 수 있으며, 여기서 일부 사례에서 1 몰% 내지 50 몰%, 예컨대 5 몰% 내지 25 몰% 또는 10 몰% 내지 25 몰%의 수치 범위이다.
형광 물 용매화된 광수확 다중발색단 공여체로부터 연결된 수용체 신호전달 크로모프로로의 에너지 전달을 위한 기전은 예를 들어, 공명 에너지 전달 (예를 들어, Frster (또는 형광) 공명 에너지 전달, FRET), 양자 전이 교환 (Dexter 에너지 전달) 및 기타 동종의 것을 포함한다. 일부 사례에서, 이들 에너지 전달 기전은 상대적으로 짧은 범위이고; 즉, 수용체에 광수확 다중발색단 시스템의 근접성은 효율적인 에너지 전달을 제공한다. 일부 사례에서, 효율적인 에너지 전달을 위한 조건 하에서, 발광성 신호전달 발색단이 펌프 광에 의해 직접 여기될 때 보다 입사광("펌프 광")이 광수확 다중발색단에 의해 흡수된 파장일 때 발광성 신호전달 발색단으로부터 방출이 보다 강렬한 곳에서 수용체로부터 방출의 증폭이 일어난다.
"효율적인" 에너지 전달은, 공여체에 의해 수확된 에너지의 10% 이상, 예컨대 20% 이상 또는 30% 이상이 수용체에게 전달된다는 의미이다. "증폭"은 신호전달 발색단으로부터의 신호가 등가 강도의 입사광을 갖는 직접 여기와 비교하여 공여체 광수확 다중발색단으로부터 에너지 전달에 의해 여기될 때 1.5x 이상임을 의미한다. 상기 신호는 임의의 편리한 방법을 사용하여 측정될 수 있다. 일부 경우에, 상기 1.5x 이상 신호는 방출된 광의 강도를 지칭한다. 특정 경우에, 상기 1.5x 이상 신호는 증가된 신호 대 잡음비를 지칭한다. 중합체 탠덤 염료의 특정 구현예에서, 신호전달 발색단 방출은 입사광을 갖는 신호전달 발색단의 직접 여기와 비교하여 다중발색단에 의해 여기될 때, 1.5 배 이상, 예컨대 2-배 이상, 3-배 이상, 4-배 이상, 5-배 이상, 6-배 이상, 8-배 이상, 10-배 이상, 20-배 이상, 50-배 이상, 100-배 이상, 또는 입사광을 갖는 신호전달 발색단의 직접 여기와 비교하여 훨씬 더 크다.
중합체 탠덤 염료의 연결된 발광성 신호전달 발색단 방출은 0.03 이상, 예컨대 0.04 이상, 0.05 이상, 0.06 이상, 0.07 이상, 0.08 이상, 0.09 이상, 0.1 이상, 0.15 이상, 0.2 이상, 0.3 이상 또는 그 이상의 양자 수율을 가질 수 있다. 일부 사례에서, 중합체 탠덤 염료는 5 x 105 cm-1M-1 이상, 예컨대 6 x 105 cm-1M-1 이상, 7 x 105 cm-1M-1 이상, 8 x 105 cm-1M-1 이상, 9 x 105 cm-1M-1 이상, 예컨대 1 x 106 cm-1M-1 이상, 1.5 x 106 cm-1M-1 이상, 2 x 106 cm-1M-1 이상, 2.5 x 106 cm-1M-1 이상, 3 x 106 cm-1M-1 이상, 4 x 106 cm-1M-1 이상, 5 x 106 cm-1M-1 이상, 6 x 106 cm-1M-1 이상, 7 x 106 cm-1M-1 이상, 또는 8 x 106 cm-1M-1 이상의 소광 계수를 갖는다. 일부 구현예에서, 중합체 탠덤 염료는 5 x 105 M-1cm-1 이상의 몰 소광 계수를 갖는다. 특정 구현예에서, 중합체 탠덤 염료는 1 x 106 M-1cm-1 이상의 몰 소광 계수를 갖는다.
본 발명의 중합체 탠덤 염료는 별개로 이러한 발광 염료로부터 가능한 방출보다 더 밝은 발광성 신호전달 발색단 염료로부터 형광 방출을 위해 제공된다. 중합체 탠덤 염료의 연결된 발광성 신호전달 발색단 방출은 50 mM-1cm-1 이상, 예컨대 60 mM-1cm-1 이상, 70 mM-1cm-1 이상, 80 mM-1cm-1 이상, 90 mM-1cm-1 이상, 100 mM-1cm-1 이상, 150 mM-1cm-1 이상, 200 mM-1cm-1 이상, 250 mM-1cm-1 이상, 300 mM-1cm-1 이상, 또는 그 이상의 휘도를 가질 수 있다. 특정 사례에서, 중합체 탠덤 염료의 연결된 신호전달 발색단 방출은 직접 여기된 발광 염료의 휘도보다 적어도 5-배 초과, 예컨대 적어도 10-배 초과, 적어도 20-배 초과, 적어도 30-배 초과, 적어도 50-배 초과, 적어도 100-배 초과, 적어도 300-배 초과의 휘도, 또는 직접 여기된 발광 염료의 휘도보다 더 크다.
일부 구현예에서, 중합체 탠덤 염료는하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는 수용성 광수확 다중발색단 및 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 포함한다:
식 중:
F1은 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6개 이상 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된다.
일부 구현예에서, 중합체 탠덤 염료는 하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는 수용성 광수확 다중발색단 및 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 포함한다:
식 중:
F1은 6-30개의 단량체 단위 (예를 들어, 10-20 단위, 12-16 단위 등)를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타낸다. 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 중합체 탠덤 염료에 10 mg/mL의 초과, 예컨대 20 mg/mL의 초과, 30 mg/mL의 초과, 40 mg/mL의 초과, 50 mg/mL의 초과, 60 mg/mL의 초과, 70 mg/mL의 초과, 80 mg/mL의 초과, 90 mg/mL의 초과 또는 100 mg/mL 초과의 물에서의 용해도를 부여할 수 있다. 특정 경우에, 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 중합체 탠덤 염료에 20 mg/mL 이상, 예컨대 30 mg/mL 이상, 40 mg/mL 이상, 50 mg/mL 이상, 60 mg/mL 이상, 70 mg/mL 이상, 80 mg/mL 이상, 90 mg/mL 이상, 100 mg/mL 이상, 또는 그 이상의 물(예를 들어, 수성 완충액)에서의 용해도를 부여할 수 있다.
예를 들어, 식 (I)-(IV) 및 (a)-(w) 및 (ba)-(cb)와 같이 본원에서 기재된 화학식 또는 특정 구현예에서, 연결된 신호전달 발색단 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이)은 공-단량체의 치환체로서 포함된다. 임의의 편리한 신호전달 발색단은 양립가능한 화학선택적 작용기의 커플링을 통해 본원에 기재된 임의의 편리한 폴리머 염료에 부착될 수 있다. 신호전달 발색단은 바람직한 방출 스펙트럼 및 방출 최대 파장을 제공하도록 선택될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "화학선택적 작용기" 및 "화학선택적 태그"는 상호교환적으로 사용되고, 작용기 중 하나의 선택적인 활성화 후에 공유 결합을 형성하기 위해 또 다른 양립가능한 작용기와 선택적으로 반응할 수 있는 작용기를 지칭한다. 관심대상의 화학선택적 작용기는 비제한적으로, 티올 및 말레이미드 또는 아이오도아세트아미드, 아민 및 카복실산 또는 그의 활성 에스테르, 뿐만 아니라 클릭 화학적 작용을 통해 서로 반응할 수 있는 기, 예를 들어, 아자이드 및 알킨 기 (예를 들어, 사이클로옥틴 기), 뿐만 아니라 하이드록실, 히드라지도, 히드라지노, 알데하이드, 케톤, 아지도, 알킨, 포스핀, 에폭사이드, 및 기타 동종의 것을 포함한다.
임의의 편리한 연결 공-단량체는 관심대상의 임의의 편리한 모이어티에 부착될 수 있는 연결기를 제공하기 위해 본 발명의 다중발색단에 혼입될 수 있다(예를 들어, 연결된 신호전달 발색단). 관심대상의 연결 공-단량체는 비제한적으로, 본원에 기재된 화학식의 공-단량체 및 플루오렌 공-단량체, 페닐렌비닐렌 공-단량체, 페닐렌에티닐렌e 공-단량체, 카바졸 공-단량체, C2-C12 알킨 공-단량체, 아릴렌-에티닐렌e 공-단량체, 헤테로아릴렌-에티닐렌e 공-단량체, 아릴렌 공-단량체 및 헤테로아릴렌 공-단량체를 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체 및 아릴렌 또는 헤테로아릴렌 공-단량체는 상호교환적으로 사용된다. 특정 경우에, 연결 공-단량체는 치환된 아릴 공-단량체이다. 특정 경우에, 연결 공-단량체는 치환된 헤테로아릴 공-단량체이다. 특정 경우에, 연결 공-단량체는 치환된 또는 비치환된 1,4-페닐, 치환된 또는 비치환된 1,3-페닐, 치환된 또는 비치환된 4,4'-바이페닐, 치환된 또는 비치환된 2,5-피리딜, 및 치환된 또는 비치환된 2,6-피리딜이다.
본원에 기재된 임의의 화학식의 일부 사례에서, 신호전달 발색단은 1% 내지 50%의 다중발색단의 몰농도, 예컨대 1% 내지 20%, 1% 내지 10%, 또는 11 내지 20%의 몰농도를 포함하는 공-단량체에 연결된다. 특정 경우에, 다중발색단은 5 이상 반복 단위를 포함하는 접합된 폴리머이다.
임의의 편리한 화학선택적 작용기는 비제한적으로, 카복실산, 활성 에스테르 (예를 들어, NHS 또는 설포-NHS 에스테르), 아미노, 하이드록실, 티올, 말레이미드, 아이오도아세틸, 히드라지도, 히드라지노, 알데하이드, 케톤, 아지도, 알킨, 포스핀 및 에폭사이드를 포함하는, 본 발명의 다중발색단 (예를 들어, -Z1, -Z2에서 및/또는 G1 또는 G2 종단 기에서)에 포함될 수 있다. 본원에 기재된 중합체 탠덤 염료 구조에서, 일부 경우에, 기 Z1 및 Z2는 구조 내에 동일한 위치에 나타나며, 여기서 이들 기는 연결된 신호전달 발색단을 생성하기 위해 편리한 발색단 전구체에 후속으로 접합될 수 있는 연결된 신호전달 발색단 또는 화학선택적 작용기를 지칭하기 위해 상호 교환적으로 사용될 수 있는 것으로 이해된다.
일부 경우에, 상기 신호전달 발색단은 형광단이다. 특정 경우에, 상기 신호전달 발색단은 켄쳐(quencher)이다. 임의의 편리한 형광 염료는 수용체 발색단으로서 중합체 탠덤 염료에 사용될 수 있다. 용어들 "형광 염료" 및 "형광단"은 본원에서 상호교환적으로 사용된다. 신호전달 발색단 (Z1)은 로다민, 쿠마린, 크산텐, 시아닌, 폴리메틴, 피렌, 디파이로메텐 붕소디플루오라이드, 나프탈리미드, 파이코빌리단백질, 페리디늄 클로로필 단백질, 이들의 콘주게이트, 및 이들의 조합물로부터 선택된 염료 분자일 수 있다. 특정 구현예에서, 신호전달 발색단 (Z1)은 시아닌 염료, 크산텐 염료, 쿠마린 염료, 티아진 염료 및 아크리딘 염료이다. 일부 사례에서, 신호전달 발색단 (Z1)은 DY 431, DY 485XL, DY 500XL, DY 610, DY 640, DY 654, DY 682, DY 700, DY 701, DY 704, DY 730, DY 731, DY 732, DY 734, DY 752, DY 778, DY 782, DY 800, DY 831, 바이오티움 CF 555, Cy 3.5 및 디에틸아미노 쿠마린으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 수용체 발색단은 시아닌 염료, 크산텐 염료, 쿠마린 염료, 티아진 염료 또는 아크리딘 염료이다. 관심대상의 형광 염료는 비제한적으로, 플루오레세인, 6-FAM, 로다민, 텍사스 레드, 테트라메틸로다민, 카복시로다민, 카복시로다민 6G, 카복시로돌, 카복시로다민 110, 캐스케이드 청색, 캐스케이드 황색, 쿠마린, Cy2, Cy3, Cy3.5, Cy5, Cy5.5, Cy-크롬, 파이코에리트린, PerCP (페리디닌 클로로필-a 단백질), PerCP-Cy5.5, JOE (6-카복시-4',5'-디클로로-2',7'-디메톡시플루오레세인), NED, ROX (5-(및-6)-카복시-X-로다민), HEX, 루시퍼(Lucifer) 황색, 마리나 청색, 오레곤 그린 488, 오레곤 그린 500, 오레곤 그린 514, Alexa Fluor 350, Alexa Fluor 430, Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 532, Alexa Fluor 546, Alexa Fluor 568, Alexa Fluor 594, Alexa Fluor 633, Alexa Fluor 647, Alexa Fluor 660, Alexa Fluor 680, Alexa Fluor 700, 7-아미노-4-메틸쿠마린-3-아세트산, BODIPY FL, BODIPY FL-Br.sub.2, BODIPY 530/550, BODIPY 558/568, BODIPY 564/570, BODIPY 576/589, BODIPY 581/591, BODIPY 630/650, BODIPY 650/665, BODIPY R6G, BODIPY TMR, BODIPY TR, 이들의 콘주게이트, 및 이들의 조합을 포함한다. 관심대상의 란탄족 킬레이트는 비제한적으로, 유로퓸 킬레이트, 테르븀 킬레이트 및 사마륨 킬레이트를 포함한다. 일부 구현예에서, 중합체 탠덤 염료는 Cy3, Cy3.5, Cy5, Cy5.5, Cy7, Alexa488, Alexa 647 및 Alexa700로부터 선택된 수용체 형광단에 연결된 중합체 염료를 포함한다. 특정 구현예에서, 중합체 탠덤 염료는 다이오믹스(Dyomics) 염료 (예컨대 DY 431, DY 485XL, DY 500XL, DY 530, DY 610, DY 633, DY 640, DY 651, DY 654, DY 682, DY 700, DY 701, DY 704, DY 730, DY 731, DY 732, DY 734, DY 752, DY 754, DY 778, DY 782, DY 800 또는 DY 831), 바이오티움 CF 555, Cy 3.5, 및 디에틸아미노 쿠마린로부터 선택된 수용체 형광단에 연결된 중합체 염료를 포함한다.
일부 구현예에서, 선택된 신호전달 발색단은 300 내지 900 nm, 예컨대 350 내지 850 nm, 350 내지 600 nm, 360 내지 500 nm, 370 내지 500 nm, 380 내지 500 nm, 390 내지 500 nm 또는 400 내지 500 nm의 범위의 방출 최대 파장을 가지며, 여기서 관심대상의 신호전달 발색단의 방출 최대치의 특정 예는 비제한적으로 하기를 포함한다: 395 nm ± 5nm, 420nm ± 5nm, 430nm ± 5nm, 440nm ± 5nm, 450nm ± 5nm, 460nm ± 5nm, 470nm ± 5nm, 480nm ± 5nm, 490nm ± 5nm, 500nm ± 5nm, 510nm ± 5nm, 520nm ± 5nm, 530nm ± 5nm, 540nm ± 5nm, 550nm ± 5nm, 560nm ± 5nm, 570nm ± 5nm, 580nm ± 5nm, 590nm ± 5nm, 605nm ± 5nm, 650nm ± 5nm, 680nm ± 5nm, 700nm ± 5nm, 805nm ± 5nm.
말단 기
임의의 편리한 말단 기 (예를 들어, G1 및 G2)는 본 발명의 다중발색단의 말단에서 이용될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "말단 기" 및 "종단 기"는 예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 다중발색단의 중합체 구조의 말단에서 위치한 기를 지칭하도록 상호교환적으로 사용된다. 관심대상의 G1 및 G2 기는 비제한적으로 말단 캡핑 기, π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원을 포함한다. 일부 구현예에서, 말단 캡핑 기는 중합 후에 다중발색단의 백본에 접합된 1가 기이다. 특정 사례에서, 말단 캡핑 기는 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 알킬 또는 치환된 알킬이다. 일부 경우에, 말단 공-단량체는 화학선택적 태그 또는 링커에 연결되도록 지향된다. 특정 경우에, 말단 캡핑 기는 중합 방법에서 사용된 단량체, 예를 들어, 종단 기 예컨대 할로겐 (예를 들어, Br), 붕산 또는 붕산 에스테르로부터 유래되며, 이는 추가의 콘주게이션을 수행할 수 있다. 일부 사례에서, G1 및/또는 G2 는 π 접합된 분절이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, π 접합된 분절은 다중발색단이 접합될 수 있는, 즉, 인접한 단위를 가로질러 pi 전자의 비편재화를 허용하는 접합된 폴리머의 임의의 편리한 분절을 지칭한다. 특정 구현예에서, G1 및/또는 G2는 링커, 예컨대 특이적 결합 모이어티에 콘주게이션하기에 적합한 작용기를 포함하는 링커이다. 다중발색단의 G1 및/또는 G2 위치에 위치하는 링커는 다중발색단의 측쇄에 (예를 들어, Z2에) 존재할 수 있는 화학선택적 태그 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이)를 포함하는 임의의 다른 링커와 직교하도록 선택될 수 있는 것으로 이해된다. 특정 구현예에서, 아미노 작용 기 또는 이의 유도체는 G1 및/또는 G2에 포함되고 카복실산 작용기 또는 이의 유도체는 Z2에 포함된다. 특정 구현예에서, 카복실산 작용기 또는 이의 유도체는 G1 및/또는 G2에 포함되고 아미노 작용 기 또는 이의 유도체는 Z2에 포함된다.
본원에 기재된 화학식의 일부 구현예에서, G1 및 G2 중 적어도 하나는 -L3-Z4이며, 여기서 L3은 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 링커이고 Z4은 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 특이적 결합 구성원이다. 본원에 기재된 화학식의 일부 구현예에서, G1 및 G2 중 적어도 하나는 -L3-Z3이며, 여기서 L3은 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 링커이고 Z3은 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 화학선택적 태그이다. 임의의 편리한 화학선택적 태그 및 콘주게이션 화학물질은 본 발명의 다중발색단에 사용하기에 적합할 수 있다. 관심대상의 화학선택적 태그는 비제한적으로, 아민, 활성 에스테르, 말레이미드, 티올, 황(VI) 플루오라이드 교환 화학물질 (SuFEX), 설포닐 플루오라이드, Diers Alder 시클로부가 클릭 시약 및 클릭 화학, 테트라진, 트랜스 사이클로옥텐, 알데하이드, 알콕실아민, 알킨, 사이클로옥틴, 아자이드, 및 기타 동종의 것을 포함한다. 일부 사례에서, Z3은 카복실산, 활성 에스테르 (예를 들어, N-하이드록시 석신이미딜 에스테르 (NHS) 또는 설포-NHS), 아미노, 말레이미드, 아이오도아세틸 및 티올로 구성된 군으로부터 선택된다. 본원에 기재된 화학식의 특정 구현예에서, G1 및 G2 중 적어도 하나는 하기 구조에 의해 기재된다:
여기서 Ar은 π-접합된 아릴기이고, L은 링커이고 Z는 화학선택적 태그 또는 특이적 결합 구성원이다. 일부 경우에, L-Z 기는 말단 공-단량체에 지향되도록 연결될 수 있다. 본원에 기재된 화학식의 특정 구현예에서, G1 및 G2 중 적어도 하나는 하기 구조에 의해 기재된다:
식 중:
Q는 0이거나 1 내지 12의 정수이고;
L는 선택적인 링커이고; 그리고
Z는 화학선택적 태그 또는 특이적 결합 구성원이다.
특정 구현예에서, Z는 생체분자이다. 관심대상의 생체분자는 비제한적으로, 폴리펩타이드, 폴리뉴클레오타이드, 탄수화물, 지방산, 스테로이드, 퓨린, 피리미딘, 유도체, 구조적 그것의 유사체 및 이들의 조합을 포함한다. 특정 사례에서, Z는 항체이다. 일부 사례에서, Z는 항체 단편 또는 이의 결합 유도체이다. 일부 경우에, 항체 단편 또는 이의 결합 유도체는 Fab 단편, F(ab')2 단편, scFv, 디아바디 및 트리아바디로 구성된 군으로부터 선택된다.
본원에 기재된 임의의 구조 및 화학식에 있어서, 본 발명의 다중발색단의 일부 경우에 도시된 말단 기는 도시된 말단의 반대편 단부에 위치할 수 있으며, 예를 들어, 말단 기 G1 및 -Ph-L-Z는 스위칭될 수 있는 것으로 이해된다. 본원에 기재된 다중발색단(예를 들어, 식 (II) 내지 (VI))의 일부 구현예에서, G1 및 G2 중 적어도 하나는 하기 구조 1 내지 33 중 하나로부터 선택된다:
*= 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위;
여기서 R′는 독립적으로 H, 할로겐, C1-C12 알킬, (C1-C12 알킬)NH2, C2-C12 알켄, C2-C12 알킨, C3-C12사이클로알킬, C1-C12 할로알킬, C2-C18(헤테로)아릴, C2-C18(헤테로)아릴아미노, ―[CH2―CH2]r′―Z1, 또는 (C1-C12)알콕시-X1이고; 여기서 Z1은 ―OH 또는 ―COOH이고; X1은 ―NH2, ―NHCOOH, ―NHCOOC(CH3)3, ―NHCO(C3-C12)사이클로알킬(C1-C4)알킬-N-말레이미드; 또는 ―NHCO[CH2―CH2―O]s′(CH2)s′NH2이고; r′는 1 내지 20의 정수이고; 각각의 s'는 독립적으로 1 내지 20의 정수, (CH2)3(OCH2CH2)x″OCH3 이며, 여기서 x″는 독립적으로 0 내지 50의 정수, 또는 1개 이상의 할로겐로 선택적으로 치환된 벤질, 하이드록실, C1-C12 알콕시, 또는 (OCH2CH2)y″CH3 이며, 여기서 각각의 y″는 독립적으로 0 내지 50의 정수이고 R′는 R와 상이하고;
여기서 k는 2, 4, 8, 12 또는 24이고;
여기서 R15는 하기 구조를 갖는 l-u로 구성된 군으로부터 선택된다:
*= 백본에 공유결합을 위한 부위.
본원에 기재된 다중발색단(예를 들어, 식 (V)-(XVI)의 일부 구현예에서, 적어도 하나의 말단 기 (예를 들어, T2-Z2, G1, G2, -L-Z, -L3-Z3), 또는 측쇄 기는 하기 구조 중 하나로부터 선택된다:
여기서 r은 0 또는 1-50의 정수이고; k는 0 또는 1-50 (예를 들어, 1-20)의 정수이고; R1은 본원에 기재된 임의의 플루오렌 공-단량체에 대해 정의된 바와 같고; R16은 H, OH, NH2, -NH(CH2)r-NH2, 및 -NH(CH2)rCOOH로부터 선택된다. 특정 사례에서, r은 1 내지 20, 예컨대 3 내지 20, 3 내지 15, 3 내지 12, 또는 6 내지 12이다. 특정 경우에, r은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12이다. 일부 경우에, r은 3이다. 일부 경우에, r은 4이다. 일부 경우에, r은 5이다. 일부 경우에, r은 6이다. 일부 경우에, r은 7이다. 일부 경우에, r은 8이다. 일부 경우에, r은 9이다. 일부 경우에, r은 10이다. 일부 경우에, r은 11이다.
일부 구현예에서, 다중발색단은 예를 들어, 또 다른 분자상의 양립가능한 작용기와의 콘주게이션을 위한 말단 기 또는 측쇄 기로서, 하기 기 중 하나 이상을 포함한다:
표지된 특이적 결합 구성원
본 개시내용의 양태는 표지된 특이적 결합 구성원을 포함한다. 표지된 특이적 결합 구성원은 본 발명의 중합체 염료 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 및 특이적 결합 구성원의 콘주게이트이다. 본원에 기재된 임의의 중합체 염료 또는 중합체 탠덤 염료는 특이적 결합 구성원에 접합될 수 있다. 특이적 결합 구성원 및 중합체 염료는 선택적인 링커를 통해 두 분자의 임의의 편리한 위치에서 서로에 대해서 (예를 들어, 공유결합된) 접합될 수 있다.
일부 구현예에서, 표지된 특이적 결합 구성원은 응집 저항성이다. 본 명세서에서 사용된 "응집-저항성"은 관심대상의 수성 완충액에서 1mg/ml 이상의 농도에서 응집된 침전물 없이 균질한 수성 조성물을 형성할 수 있는 표지된 특이적 결합 구성원, 예컨대 2mg/ml 이상, 3mg/ml 이상, 4mg/ml 이상, 5mg/ml 이상, 6mg/ml 이상, 7mg/ml 이상, 8mg/ml 이상, 9mg/ml 이상, 10mg/mL 이상 또는 그 이상의 표지된 특이적 결합 구성원을 의미한다. 특정 구현예에서, 응집-저항성 표지된 특이적 결합 구성원은 하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는 수용성 광수확 다중발색단 및 상기 다중발색단에 공유결합된 특이적 결합 구성원을 포함한다:
식 중:
F1은 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6개 이상 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된다.
특정 구현예에서, 응집-저항성 표지된 특이적 결합 구성원은 하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는 수용성 광수확 다중발색단 및 상기 다중발색단에 공유 결합된 특이적 결합 구성원을 포함한다:
식 중:
F1은 6-30개의 단량체 단위 (예를 들어, 10-20 단위, 12-16 단위 등)를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타낸다.
분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 표지된 특이적 결합 구성원에 대해 1 mg/mL의 초과, 예컨대 2 mg/mL의 초과, 3 mg/mL의 초과, 4 mg/mL의 초과, 5 mg/mL의 초과, 6 mg/mL의 초과, 7 mg/mL의 초과, 8 mg/mL의 초과, 9 mg/mL의 초과 또는 10 mg/mL 초과의 물에서의 용해도를 부여할 수 있다. 특정 경우에, 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 중합체 염료에 대해 10 mg/mL 이상, 예컨대 20 mg/mL 이상, 30 mg/mL 이상, 40 mg/mL 이상, 50 mg/mL 이상, 60 mg/mL 이상, 70 mg/mL 이상, 80 mg/mL 이상, 90 mg/mL 이상, 100 mg/mL 이상, 또는 그 이상의 물(예를 들어, 수성 완충액)에서의 용해도를 부여할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "특이적 결합 구성원"은 서로에 대해 결합 특이성을 갖는 한 쌍의 분자 중 하나의 구성원을 지칭한다. 한 쌍의 분자 중 하나의 구성원은 그것의 표면 상에 영역, 또는 공동(cavity)을 가질 수 있으며, 이는 한 쌍의 분자 중 다른 구성원의 표면 상의 영역 또는 공동으로 특이적으로 결합된다. 따라서 한 쌍의 구성원은 결합 복합체를 생성하기 위해 서로 특이적으로 결합하는 특성을 갖는다. 일부 구현예에서, 결합 복합체 내의 특이적 결합 구성원 간의 친화성은 10-6 M 이하, 예컨대 10-7 M 이하, including 10-8 M 이하, 예를 들어, 10-9 M 이하, 10-10 M 이하, 10-11 M 이하, 10-12 M 이하, 10-13 M 이하, 10-14 M 이하, 10-15 M 이하 포함의 Kd (해리 상수)에 의해 특성화된다. 일부 구현예에서, 특이적 결합 구성원은 높은 결합능으로 특이적으로 결합한다. 높은 결합능은 결합 구성원이 10 x 10-9 M 이하, 예컨대 1x 10-9 M 이하, 3 x 10-10 M 이하, 1 x 10-10 M 이하, 3 x 10-11 M 이하, 1 x 10-11 M 이하, 3 x 10-12 M 이하 또는 1 x 10-12 M 이하의 겉보기(apparent) Kd에 의해 특징지어진 겉보기 친화성과 특이적으로 결합되는 것을 의미한다.
특이적 결합 구성원이 단백질성일 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "단백질성"은 아미노산 잔기로 구성되는 모이어티를 지칭한다. 단백질성 모이어티는 폴리펩타이드일 수 있다. 특정 경우에, 단백질성 특이적 결합 구성원은 항체이다. 특정 구현예에서, 단백질성 특이적 결합 구성원은 항체 단편, 예를 들어, 중합체 염료에 특이적으로 결합하는 항체의 결합 단편이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "항체" 및 "항체 분자"는 상호교환적으로 사용되고 인식된 면역글로불린 유전자의 전부 또는 일부에 의해 실질적으로 인코딩된 1개 이상의 폴리펩타이드로 구성된 단백질을 지칭한다. 예를 들어 인간에서, 인식된 면역글로불린 유전자는 카파 (k), 람다 (l), 및 중쇄 유전적 로우사이(Ioci)를 포함하고, 무수한 가변 영역 유전자, 및 불변 영역 유전자 뮤 (u), 델타 (d), 감마 (g), 시그마 (e), 및 IgM, IgD, IgG, IgE, 및 IgA 아이소타입을 각각 인코딩하는 알파 (a)를 함께 포함한다. 면역글로불린 경쇄 또는 중쇄 가변 영역은 또한 소위 "상보성 결정 영역" 또는 "CDR"이라고 불리는 3개의 초가변성 영역에 의해 차단된 "프레임워크" 영역 (FR)으로 구성된다. 프레임워크 영역 및 CDR의 범위는 정확하게 정의되었다(참고, " Sequences of Proteins of Immunological Interest", E.Kabat 등, U.S.보건복지부, (1991)). 본원에 논의된 모든 항체 아미노산 서열의 번호는 Kabat 시스템에 부합한다. 상이한 경쇄 또는 중쇄의 프레임워크 영역의 서열은 종(species) 내에 상대적으로 보존되어있다. 항체의 프레임워크 영역, 즉 구성성분 경쇄 및 중쇄의 조합된 프레임워크 영역은 CDR을 위치시키고 정렬시키는 역할을 한다. CDR은 주로 항원의 에피토프에 결합하는 역할을 한다. 용어 항체는 전장 항체를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 유기체로부터의 천연 항체, 조작된 항체, 또는 실험적, 치료적, 또는 하기에 추가로 정의된 다른 목적을 위해 재조합으로 생성된 항체를 지칭할 수 있다.
관심대상의 항체 단편은, 비제한적으로, Fab, Fab', F(ab')2, Fv, scFv, 또는 전체의 항체의 변형에 의해 생산되거나 재조합 DNA 기술을 사용하여 새롭게 합성된, 항체의 다른 항원-결합 하위서열을 포함한다. 항체는 단클론성 또는 다클론성일 수 있고 세포에 다른 특이적 활성(예를 들어, 길항제, 효능제, 중화하는, 억제성, 또는 자극 항체)을 가질 수 있다. 항체는 항원 결합 또는 다른 항체 기능에 실질적으로 영향을 미치지 않는 추가의 보존적 아미노산 치환을 가질 수 있는 것으로 이해된다.
특정 구현예에서, 특이적 결합 구성원은 Fab 단편, F(ab')2 단편, scFv, 디아바디 또는 트리아바디이다. 특정 구현예에서, 특이적 결합 구성원은 항체이다. 일부 경우에, 특이적 결합 구성원은 쥣과 항체 또는 이의 결합 단편이다. 특정 사례에서, 특이적 결합 구성원은 재조합 항체 또는 이의 결합 단편이다.
일부 구현예에서, 표지된 특이적 결합 구성원은 하기를 포함한다: (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 물 용매화된 광수확 다중발색단; 및 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단 ; 및 다중발색단에 공유결합된 특이적 결합 구성원. 표지된 특이적 결합 구성원의 일부 사례에서, 본원에 기재된 임의의 화학식(예를 들어, 식 (V) 및 (VII)-(VIII))의 다중발색단, 식중: G1 및 G2는 각각 종단 기 (예를 들어, 말단 기), π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되며, 여기서 G1 및 G2 중 적어도 하나는 연결된 특이적 결합 구성원이다.
방법
상기 요약된 바와 같이, 본 발명의 양태는 표적 피분석물의 존재에 대해 샘플을 평가하는 방법을 포함한다. 상기 방법의 양태는 표지 조성물 접촉된 샘플을 생성하기 위해 표적 피분석물에 특이적으로 결합하는 중합체 염료 콘주게이트로 샘플을 접촉시키는 단계를 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "중합체 염료 콘주게이트" 및 "표지된 특이적 결합 구성원"은 상호교환적으로 사용된다. 이와 같이, 중합체 염료 콘주게이트는 하기를 포함할 수 있다: (i) (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 물 용매화된 중합체 염료; 및 (ii) (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 특이적 결합 구성원. 일부 사례에서, 중합체 염료 콘주게이트는 에너지-수용 친화적인 중합체 염료의 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 추가로 포함한다.
임의의 편리한 방법을 이용하여 표지 조성물 접촉된 샘플을 생성하기 위해 표적 피분석물에 특이적으로 결합된 중합체 염료 콘주게이트로 샘플을 접촉시킬 수 있다. 일부 사례에서, 특이적 결합 구성원이 존재한다면, 특이적 결합 구성원이 상기 표적 피분석물에 특이적으로 결합하는 조건하에서 샘플을 중합체 염료 콘주게이트와 접촉시킨다. 콘주게이트의 특이적 결합 구성원과 상기 표적 피분석물의 특이적 결합을 위해, 샘플 및 특이적 결합 구성원의 성분의 생물학적 활성을 유지하는 적절한 용액을 사용할 수 있다. 상기 용액은 소태아 혈청, 인간 혈소판 용해물 또는 다른 인자가 5-25 mM과 같은 저농도에서 허용가능한 완충액과 함께 편리하게 보충된 평형 염류액, 예를 들어, 정상 식염수, PBS, 행크스(Hank's) 평형 염 용액 등일 수 있다. 편리한 완충액은 HEPES, 인산염 버퍼, 락테이트 완충액 등을 포함한다. 다양한 매질은 상업적으로 입수가능하고 소태아 혈청 또는 인간 혈소판 용해물로 보충된 일부 경우에 dMEM, HBSS, dPBS, RPMI, 이스코브스 배지 등을 포함하는 상기 표적 피분석물의 특성에 따라 사용될 수 있다. 용액의 최종 성분은 포함된 샘플의 성분에 따라 선택될 수 있다.
콘주게이트의 특이적 결합 구성원과 표적 피분석물의 특이적 결합이 일어나는 온도는 다양할 수 있고, 일부 사례에서 5℃ 내지 50℃, 예컨대 10℃ 내지 40℃, 15℃ 내지 40℃, 20℃ 내지 40℃, 예를 들어, 20 ℃, 25 ℃, 30 ℃, 35 ℃ 또는 37 ℃ (예를 들어, 상기에 기재된 바와 같이)의 범위일 수 있다. 일부 사례에서, 특이적 결합이 일어나는 온도는 특이적 결합 구성원 및/또는 상기 표적 피분석물의 생물학적 활성과 양립가능하도록 선택된다. 특정 사례에서, 상기 온도는 25℃, 30℃, 35℃ 또는 37℃이다. 특정 경우에, 특이적 결합 구성원은 항체 또는 이의 단편이고 특이적 결합이 일어나는 온도는 실온 (예를 들어, 25℃), 30℃, 35℃ 또는 37℃이다. 특이적 결합을 위한 임의의 편리한 인큐베이션 시간은 바람직한 양의 결합 복합체의 형성을 허용하도록 선택될 수 있고, 일부 사례에서, 1 분 (min) 이상, 예컨대 2 분 이상, 10 분 이상, 30 분 이상, 1 시간 이상, 2 시간 이상, 또는 심지어 6 시간 이상일 수 있다.
임의의 편리한 특이적 결합 구성원은 콘주게이트에서 이용될 수 있다. 관심대상의 특이적 결합 구성원은 비제한적으로, 줄기 세포, 예를 들어, 만능 줄기 세포, 조혈 줄기 세포, T 세포, T 조절인자 세포, 수지상 세포, B 세포, 예를 들어, 메모리 B 세포, 항원 특이적 B 세포, 과립구, 백혈병 세포, 림프종 세포, 바이러스 세포 (예를 들어, HIV 세포) NK 세포, 대식세포, 단핵구, 섬유모세포, 상피 세포, 내피 세포, 및 적혈구 세포를 포함하는 다양한 세포 유형의 세포 표면 단백질에 특이적으로 결합하는 제제들을 비제한적으로 포함한다. 관심대상의 표적 세포는 편리한 특이적 결합 구성원 콘주게이트에 의해 포착될 수 있는 편리한 세포 표면 마커 또는 항원을 갖는 세포를 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 표적 세포는 HIV 함유 세포, Treg 세포, 항원-특이적 T -세포 모집단, 전혈로부터의 종양 세포 또는 조혈 선조 세포 (CD34+), 골수 또는 제대혈로부터 선택된다. 임의의 편리한 세포 표면 단백질 또는 세포 마커는 본 방법에서 중합체 염료 콘주게이트에 대한 특이적 결합을 표적화할 수 있다. 일부 구현예에서, 표적 세포는 세포 수용체 및 세포 표면 항원로부터 선택된 세포 표면 마커를 포함한다. 일부 경우에, 표적 세포는 세포 표면 항원 예컨대 CD11b, CD123, CD14, CD15, CD16, CD19, CD193, CD2, CD25, CD27, CD3, CD335, CD36, CD4, CD43, CD45RO, CD56, CD61, CD7, CD8, CD34, CD1c, CD23, CD304, CD235a, T 세포 수용체 알파/베타, T 세포 수용체 감마/델타, CD253, CD95, CD20, CD105, CD117, CD120b, Notch4, Lgr5 (N-종단), SSEA-3, TRA-1-60 항원, 디시알로강글리오사이드 GD2 및 CD71를 포함할 수 있다.
임의의 편리한 표적은 본 방법을 사용하여 평가를 위해 선택될 수 있다. 관심대상의 표적은 비제한적으로, 핵산, 예컨대 RNA, DNA, PNA, CNA, HNA, LNA 또는 ANA 분자, 단백질, 예컨대 융합 단백질, 변형된 단백질, 예컨대 인산화된, 당화된, 유비퀴틴된, 수모일화된(SUMOylated), 또는 아세틸화된 단백질, 또는 항체, 펩타이드, 응집된 생체분자, 세포, 소분자, 비타민 및 약물 분자를 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "표적 단백질"은 상기 표적 계열의 모든 구성원, 및 이의 단편을 지칭한다. 표적 단백질은 비제한적으로: 호르몬, 성장 인자, 수용체, 효소, 사이토카인, 골유도성 인자, 집락 자극 인자 및 면역글로불린을 포함하는 치료 또는 진단 표적과 같은 관심대상의 임의의 단백질일 수 있다. 용어 "표적 단백질"은 재조합 및 합성 분자를 포함하는 것으로 의도되며, 이는 임의의 편리한 재조합 발현 방법을 사용하거나 임의의 편리한 합성 방법을 사용하여 제조되거나 상업적으로 구매될 수 있다. 일부 구현예에서, 중합체 염료 콘주게이트는 항체 또는 항체 단편을 포함한다. 관심대상의 항체 또는 항체 단편을 특이적으로 결합하는 임의의 편리한 표적 피분석물은 본 방법에서 표적화될 수 있다.
일부 구현예에서, 상기 표적 피분석물은 세포와 관련된다. 특정 사례에서, 상기 표적 피분석물은 상기 세포의 세포 표면 마커이다. 특정 경우에, 세포 표면 마커는 세포 수용체 및 세포 표면 항원으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 사례에서, 상기 표적 피분석물은 세포내 표적이고, 상기 방법은 세포를 용해시키는 것을 추가로 포함한다.
일부 구현예에서, 상기 샘플은 표적 세포가 단리되는 불균질 세포 모집단을 포함할 수 있다. 일부 사례에서, 상기 샘플은 주변 전혈, 세포 단리 전에 적혈구가 용해된 주변 전혈, 제대혈, 골수, 밀도 구배-정제된 말초 혈액 단핵 세포 또는 균질화된 조직을 포함한다. 일부 경우에, 상기 샘플은 전혈, 골수 또는 제대혈 내 조혈 선조 세포 (예를 들어, CD34+ 세포)이다. 특정 구현예에서, 상기 샘플은 말초 혈액 내 종양 세포를 포함한다. 특정 사례에서, 상기 샘플은 바이러스성 세포 (예를 들어, HIV)를 포함하는(또는 포함하는 것으로 의심되는) 샘플이다.
상기 표지된 특이적 결합 구성원은 예를 들어, 표적 세포, 입자, 표적 또는 피분석물을 중합체 염료 또는 중합체 탠덤 염료로 표지하기 위한 본 방법에서 사용된다. 예를 들어, 표지된 특이적 결합 구성원은 흐름 세포측정기에서 처리된(예를 들어, 검출된, 분석된, 및/또는 분류된) 세포를 라벨링하는데 사용된다. The 표지된 특이적 결합 구성원은 예를 들어, 다양한 세포 유형 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이)의 세포 표면 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 포함할 수 있다. The 표지된 특이적 결합 구성원은 다양한 생물학적 (예를 들어, 세포성) 특성 또는 과정 예컨대 세포 주기, 세포 증식, 세포 분화, DNA 회복, T 세포 신호전달, 세포자멸사, 세포 표면 단백질 발현 및/또는 제시 등을 조사하는데 사용될 수 있다. 표지된 특이적 결합 구성원은 세포, 입자 또는 피분석물의 항체-매개된 라벨링을 포함하는(또는 포함할 수 있는) 임의의 적용에서 사용될 수 있다.
방법의 일부 사례에서, 표지된 특이적 결합 구성원은 본 명세서에서 기재된 바와 같이 (예를 들어, 식 (I)-(IV) 중 임의의 하나에 따른) 다중발색단을 포함한다. 특정 경우에, G1 및 G2는 각각 종단 기, π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원로부터 독립적으로 선택되며, 여기서 G1 및 G2 중 적어도 하나는 연결된 특이적 결합 구성원이다.
상기 방법의 양태는 상기 표적 피분석물이 샘플에 존재하는 지를 평가하기 위해 중합체 염료 콘주게이트-표적 피분석물 결합 복합체의 존재에 대해 표지 조성물 접촉된 샘플을 검정하는 것을 포함한다. 일단 샘플이 중합체 염료 콘주게이트와 접촉되면, 임의의 편리한 방법이 중합체 염료 콘주게이트-표적 피분석물 결합 복합체의 존재를 위해 생산되는 표지 조성물 접촉된 샘플을 검정하는데 이용될 수 있다. 중합체 염료 콘주게이트-표적 피분석물 존재하는 경우, 상기 표적 피분석물에 대한 콘주게이트의 특이적 결합 구성원의 특이적 결합 시에 생산되는 결합 복합체이다. 표지 조성물 접촉된 샘플을 검정하는 것은 존재하는 경우, 결합 복합체로부터 형광 신호를 검출하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 상기 검정은 분리 단계를 포함하며, 여기서 상기 표적 피분석물은, 존재한다면, 샘플로부터 분리된다. 다양한 방법을 이용하여, 예를 들어 지지체상의 고정화를 통해 표적 피분석물을 샘플로부터 분리할 수 있다. 관심대상의 검정 방법은 비제한적으로, 임의의 편리한 방법 및 검정 포맷을 포함하며, 여기서 특이적 결합 구성원의 쌍 예컨대 아비딘- 바이오틴 또는 합텐-항-합텐 항체가 사용되는 것이 관심대상이다. 본 발명의 조성물과 함께 사용하기에 적합할 수 있는 관심대상의 방법 및 검정 포맷은 비제한적으로, 유세포측정 방법, 인-시튜 하이브리드화 방법, 효소-결합 면역흡착 검정 (ELISA), 웨스턴 블랏 분석, 자기 세포 분리 검정 및 형광색소 정제 크로마토그래피를 포함한다.
특정 구현예에서, 상기 방법은 샘플을, 상기 표적 피분석물을 특이적으로 결합하는 제2 특이적 결합 구성원과 접촉하는 단계를 추가로 포함한다. 특정 사례에서, 상기 제2 특이적 결합 구성원은 지지체 결합제이다. 임의의 편리한 지지체는 본 방법의 성분(예를 들어, 제2 특이적 결합 구성원)을 고정화시키는데 이용될 수 있다. 특정 사례에서, 상기 지지체는 입자, 예컨대 자기 입자이다. 일부 사례에서, 제2 특이적 결합 구성원 및 중합체 염료 콘주게이트는 임의의 편리한 방법을 사용하여 존재할 경우 단리되고 검출될 수 있는 샌드위치 복합체를 생산한다. 일부 구현예에서, 상기 방법은 중합체 염료 콘주게이트-표적 피분석물 결합 복합체, 즉, 형광 표지된 표적 피분석물을 유동 세포 계측법으로 분석하는 단계를 추가로 포함한다. 중합체 염료 콘주게이트-표적 피분석물 결합 복합체의 존재에 대한 검정은 상기 표적 피분석물이 샘플에 존재하는지 여부를 평가하는데 사용될 수 있는 검정 결과(예를 들어, 정성적 또는 정량적 검정 데이터)를 제공할 수 있다.
표지된 특이적 결합 구성원, 표적, 이차 특이적 결합 구성원 등과 같은 임의의 편리한 지지체가 본 방법에서 임의의 편리한 성분을 고정화시키는데 이용될 수 있다. 관심대상의 지지체로는 비제한적으로: 고체 기재를 포함하며, 여기서 상기 기재는 다양한 배치형태, 예를 들어, 시트, 비드, 또는 다른 구조, 예컨대 웰을 갖는 플레이트; 비드, 폴리머, 입자, 섬유질 메쉬, 하이드로겔, 다공성 매트릭스, 핀, 마이크로어레이 표면, 크로마토그래피 지지체, 및 기타 동종의 것을 가질 수 있다. 일부 사례에서, 상기 지지체는 입자, 평면 고체 기재, 섬유질 메쉬, 하이드로겔, 다공성 매트릭스, 핀, 마이크로어레이 표면 및 크로마토그래피 지지체로 구성된 군으로부터 선택된다. 상기 지지체는 임의의 편리한 방법, 예컨대 수작업으로-작동된 주사기, 원심분리기 또는 자동화 액체 취급 시스템에 의해 보조된 세포 단리를 제공하는 시스템에 통합될 수 있다. 일부 경우에, 상기 지지체는 흐름 세포측정기와 같은 세포의 높은 처리량 단리를 위한 자동화 액체 취급 시스템에서 사용을 찾는다.
상기 방법의 일부 구현예에서, 상기 분리 단계는 자기 입자를 고정하기 위해 외부 자기장을 인가하는 단계를 포함한다. 임의의 편리한 자석은 외부 자기장의 공급원(예를 들어, 자기장 구배)으로서 사용될 수 있다. 일부 경우에, 상기 외부 자기장은 자기 공급원, 예를 들어 영구적 자석 또는 전자석에 의해 발생될 수 있다. 일부 경우에, 자기 입자를 고정화한다는 것은 자기장 구배 공급원, 즉 자석에 가장 가까운 표면 근처에 축적된다는 것을 의미한다.
상기 분리 단계는 상기 지지체로부터 샘플의 미결합된 물질을 제거하는 1개 이상의 선택적인 세척 단계를 포함할 수 있다. 임의의 편리한 세척 방법은 예를 들어 중합체 염료 및 특이적 결합 구성원의 특이적 결합 상호작용을 보존하는 생체적합성 완충액으로 고정된 지지체를 세척하는 것이 사용될 수 있다. 지지체로부터 샘플의 미결합된 물질의 분리 및 선택적인 세척은 원하지 않는 세포 및 물질이 제거될 수 있는 표적 세포의 강화된 모집단을 제공한다.
특정 구현예에서, 상기 방법은 표지된 표적을 검출하는 단계를 포함한다. 표지된 표적을 검출하는 단계는 1개 이상의 레이저로 다중발색단을 여기시키고 후속으로 1개 이상의 광검출기를 사용하여 중합체 탠덤 염료로부터 형광 방출을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 표지된 표적의 검출은 비제한적으로, 유세포측정, FACS 시스템, 형광 현미경검사; 플레이트 리더를 사용하여 형광, 발광, 자외선, 및/또는 가시광 검출; 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC); 및 질량 분광분석법을 포함하여 임의의 편리한 기기 및 방법을 사용하여 수행될 수 있다. 본 개시내용의 방법 및 조성물에 형광 표지된 성분을 사용하는 경우, 상이한 유형의 형광 검출 시스템을 사용하여 본 방법을 실시할 수 있음을 알 수 있다. 일부 경우에, 예를 들어, 96 웰 이상의 미세적정 플레이트를 사용하는 시스템과 같은 고처리량 스크리닝이 수행될 수 있다. 형광 물질의 검정을 수행하는 다양한 방법으로는 예컨대 하기에 기재된 방법들이 이용될 수 있다: 문헌[Lakowicz, J. R., Principles of Fluorescence Spectroscopy, New York:Plenum Press (1983); Herman, B., 공명 에너지 전달 현미경검사, :배양 중 살아 있는 세포의 형광 현미경검사, 일부 B, 세포 생물학 방법, vol. 30, ed. Taylor, D.L.& Wang, Y.-L., San Diego:Academic Press (1989), pp. 219-243; Turro, N.J., 현대 분자 광화학, Menlo Park:Benjamin/Cummings Publishing Col, Inc.(1978), pp. 296-361].
샘플 내 형광은 형광계를 사용하여 측정될 수 있다. 일부 경우에, 제1 파장을 갖는 여기 공급원으로부터 여기 방사선은 여기 광학을 통과한다. 여기 광학은 여기 방사선이 샘플을 여기시키는 원인이 된다. 반응 중, 샘플에서 형광 표지된 표적은 여기 파장과 상이한 파장을 갖는 방사선을 방출한다. 그 다음 집광(collection optics)이 샘플로부터 방출을 수집한다. 상기 디바이스는 스캐닝하는 동안 특이적 온도에서 샘플을 유지하는 온도 컨트롤러를 포함할 수 있다. 특정 사례에서, 다축 이동 태그는 노출될 상이한 웰을 위치시키기 위해 복수의 샘플을 보유하는 미세적정 플레이트를 이동시킨다. 다축 이동 태그, 온도 컨트롤러, 오토-초점조정 기능, 및 이미지형성 및 데이터 수집과 관련된 전자 장치는 적절하게 프로그래밍된 디지털 컴퓨터에 의해 관리될 수 있다. 상기 컴퓨터는 또한 검정 중에 수집된 데이터를 프리젠테이션을 위한 다른 형태로 변형할 수 있다.
일부 구현예에서, 표적 피분석물의 존재에 대한 샘플을 평가하는 방법은 흐름 세포측정기에서 형광을 검출하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 구현예에서, 표적 피분석물의 존재에 대한 샘플을 평가하는 방법은 형광 현미경검사를 사용하여 표지 조성물 접촉된 샘플을 이미지 형성하는 단계를 추가로 포함한다. 형광 현미경검사 이미지형성은 상기 표적 피분석물이 존재하는지 여부를 평가하기 위해 접촉된 샘플 중 중합체 염료 콘주게이트-표적 피분석물 결합 복합체를 확인하는데 사용될 수 있다. 본 발명에 사용되는 관심대상의 현미경검사 방법은 레이저 스캐닝 공초점 현미경검사를 포함한다.
또한 표적 분자를 표지하는 방법이 제공된다. 본 발명의 중합체 염료는 표지, 분리, 검출 및/또는 분석의 다양한 방법으로 사용된다. 일부 구현예에서, 상기 방법은 표적 분자를 중합체 염료 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이)와 접촉하여 표지된 표적 분자를 생성하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 중합체 염료는 표적 분자에 공유결합된 콘주게이션 태그를 포함한다. 일부 경우에, 상기 중합체 염료는 에너지-수용 친화적인 중합체 염료의 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 추가로 포함한다. 상기 방법의 일부 사례에서, 중합체 염료 구성원은 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 식 (I)-(IV)의 임의의 하나에 따른 다중발색단을 포함하며, 여기서 G1 및 G2 중 하나는 종단 기이고 G1 및 G2의 다른 하나는 콘주게이션 태그이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 상기 용어 "콘주게이션 태그"는 선택적인 활성화 및/또는 탈보호 후에 표적 분자의 양립가능한 작용기와 공유적으로 연결될 수 있는 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 화학선택적 작용기를 포함하는 기를 지칭한다. 임의의 편리한 콘주게이션 태그는 관심대상의 표적 분자에 염료를 컨주케이트하기 위해 본 발명의 중합체 염료에 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 콘주게이션 태그는 아미노, 카복실산 또는 이의 유도체, 티올, 하이드록실, 하이드라진, 하이드라자이드, 아자이드, 알킨 및 단백질 반응성 기 (예를 들어 아미노-반응성, 티올-반응성, 하이드록실-반응성, 이미다졸릴-반응성 또는 구아니디닐-반응성)로부터 선택되는 말단 작용기를 포함한다.
임의의 편리한 방법 및 시약은 표적 분자에 콘주게이션 태그를 공유 결합하기 위해 본 발명의 표지 방법에 사용하기에 적합할 수 있다. 표적을 표지하기 위한 관심대상의 방법은, 비제한적으로, 문헌 [Hermanson, Bioconjugate Techniques, Third edition, Academic Press, 2013]에 기재된 방법 및 시약을 포함한다. 접촉 단계는 수용액에서 수행될 수 있다. 일부 사례에서, 콘주게이션 태그는 아미노 작용기를 포함하고 표적 분자는 활성화된 에스테르 작용기, 예컨대 NHS 에스테르 또는 설포-NHS 에스테르, 또는 그 반대를 포함한다. 특정 사례에서, 콘주게이션 태그는 말레이미드 작용기를 포함하고 표적 분자는 티올 작용기, 또는 그 반대를 포함한다. 특정 사례에서, 콘주게이션 태그는 알킨 (예를 들어, 사이클로옥틴 기) 작용기를 포함하고 표적 분자는 클릭 화학을 통해 접합될 수 있는 아자이드 작용기, 또는 그 반대를 포함한다.
임의의 편리한 표적 분자는 본 방법을 이용하여 표지하기 위해 선택될 수 있다. 관심대상의 표적 분자는 비제한적으로, 핵산, 예컨대 RNA, DNA, PNA, CNA, HNA, LNA 또는 ANA 분자, 단백질, 예컨대 융합 단백질, 변형된 단백질, 예컨대 인산화된, 당화된, 유비퀴틴된, 수모일화된, 또는 아세틸화된 단백질, 또는 항체, 펩타이드, 응집된 생체분자, 세포, 소분자, 비타민 및 약물 분자를 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "표적 단백질"은 상기 표적 계열의 모든 구성원, 및 이의 단편을 지칭한다. 표적 단백질은 비제한적으로 호르몬, 성장 인자, 수용체, 효소, 사이토카인, 골유도성 인자, 집락 자극 인자 및 면역글로불린을 포함하는 치료 또는 진단 표적과 같은 관심대상의 임의의 단백질일 수 있다. 용어 "표적 단백질"은 재조합 및 합성 분자를 포함하는 것으로 의도되며, 이는 임의의 편리한 재조합 발현 방법을 사용하거나 임의의 편리한 합성 방법을 사용하여 제조되거나 상업적으로 구매될 수 있다. 일부 구현예에서, 표적 분자는 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 특이적 결합 구성원이다. 특정 사례에서, 특이적 결합 구성원은 항체이다. 일부 사례에서, 특이적 결합 구성원은 항체 단편 또는 이의 결합 유도체이다. 일부 경우에, 항체 단편 또는 이의 결합 유도체는 Fab 단편, F(ab')2 단편, scFv, 디아바디 및 트리아바디로 구성된 군으로부터 선택된다.
일부 경우에, 상기 방법은 분리 단계를 포함하며 여기서 상기 표지된 표적 분자는 반응 혼합물, 예를 들어, 과잉의 시약 또는 비표지된 표적으로부터 분리된다. 예를 들어, 지지체 상에 고정화, 침전, 크로마토그래피, 및 기타 동종의 것을 통해 샘플로부터 표적을 분리하기 위해 다양한 방법이 이용될 수 있다.
일부 사례에서, 상기 방법은 표지된 표적 분자를 검출하고/하거나 분석하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 사례에서, 상기 방법은 표지된 표적 분자를 형광으로 검출하는 단계를 추가로 포함한다. 본 방법 및 조성물과 함께 임의의 편리한 방법을 이용하여 표지된 표적 분자를 검출 및/또는 분석할 수 있다. 본 발명에 사용되는 관심대상의 표적 분석 방법은 비제한적으로, 유세포측정, 형광 현미경검사, 인-시튜 하이브리드화, 효소-결합 면역흡착 검정 (ELISA), 웨스턴 블랏 분석, 자기 세포 분리 검정 및 형광색소 정제 크로마토그래피를 포함한다. 관심대상의 검출 방법은 비제한적으로 형광 분광법, 형광 현미경검사, 핵산 서열분석, 형광 인-시튜 하이브리드화 (FISH), 단백질 질량 분광법, 유세포측정, 및 기타 동종의 것을 포함한다.
검출 방법은 중합체 염료 또는 중합체 탠덤 염료를 통해 직접적으로, 또는 이차 검출 시스템에 의해 간접적으로 달성될 수 있다. 후자는 비제한적으로, 항체로 표지된 항-종 항체 및 다른 형태의 면역학적 또는 비-면역학적 브릿징 및 신호 증폭 시스템 (예를 들어, 바이오틴-스트렙타비딘 기술, 단백질-A 및 단백질-G 매개된 기술, 또는 핵산 탐침/항-핵산 프로브, 및 기타 동종의 것)을 포함하여 몇 개의 상이한 원리의 임의의 하나 또는 조합을 기반으로 할 수 있다. 적합한 리포터 분자는 면역세포화학, 분자 생물학, 빛, 형광, 및 전자 현미경검사, 세포 면역 표현형검사, 세포 분류, 유세포측정, 세포 가시화, 검출, 열거, 및/또는 신호 출력 정량화의 분야에서 공지된 것일 수 있다. 특이적 및/또는 비-특이적 성질의 하나 이상의 항체가 표적 검출, 확인, 및/또는 분석을 향상시키기 위해 동시에 또는 순차적으로 표지되고 사용될 수 있다.
시스템
본 발명의 양태는 본 방법 및 조성물 실시하는데 사용하기 위한 시스템을 추가로 포함한다. 샘플 분석 시스템은 샘플 시야 또는 샘플 및 표지된 특이적 결합 구성원이 장입된 유동 채널을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서 상기 시스템은 하기를 포함하는 유세포측정 시스템이다: 유동 경로를 포함하는 흐름 세포 측정기; 유동 경로 내 조성물, 여기서 상기 조성물은 샘플; 및 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 표지된 특이적 결합 구성원을 포함한다.
일부 구현예에서, 샘플을 분석하기 위한 시스템은 샘플 시야를 포함하는 형광 현미경; 및 샘플 시야에 배치된 조성물을 포함하는 형광 현미경검사 시스템이고, 여기서 본 조성물은 샘플; 및 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 표지된 특이적 결합 구성원을 포함한다.
상기 시스템의 일부 사례에서, 표지된 특이적 결합 구성원은 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 물 용매화된 광수확 다중발색단 및 다중발색단에 공유결합된 표적 피분석물에 특이적으로 결합하는 특이적 결합 구성원을 포함한다. 일부 경우에, 표지된 특이적 결합 구성원은 에너지-수용 친화적인 중합체 염료의 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 추가로 포함한다. 본 발명의 시스템의 일부 사례에서, 표지된 특이적 결합 구성원, 다중발색단은 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 식 (I)-(IV) 중 임의의 하나에 의해 기재되며, 식 중:G1 및 G2는 각각 종단 기, π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원로부터 독립적으로 선택되며, 여기서 G1 및 G2 중 적어도 하나는 연결된 특이적 결합 구성원이다.
상기 시스템의 특정 구현예에서, 상기 조성물은 상기 표적 피분석물에 결합하고 특이적으로 결합하는 지지체인 제2 특이적 결합 구성원을 추가로 포함한다. 일부 경우에, 상기 지지체는 자기 입자를 포함한다. 이와 같이, 특정 사례에서, 상기 시스템은 또한, 유동 채널의 검정 영역에 적용하도록 구성된 통제가능 외부 상자성 장을 포함할 수 있다.
상기 샘플은 세포를 포함할 수 있다. 일부 사례에서, 상기 샘플은 세포-함유 생물학적 샘플이다. 일부 사례에서, 상기 샘플은 표적 세포에 특이적으로 결합된 표지된 특이적 결합 구성원을 포함한다. 특정 사례에서, 특이적 결합 구성원에 의해 특이적으로 결합되는 표적 피분석물은 세포의 세포 표면 마커이다. 특정 경우에, 세포 표면 마커는 세포 수용체 및 세포 표면 항원으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정 양태에서, 상기 시스템은 또한, 유동 채널 또는 샘플 시야의 검정 영역으로 빛이 향하도록 구성된 광원을 포함할 수 있다. 상기 시스템은 유동 채널 또는 샘플 시야의 검정 영역으로부터 신호를 수신하도록 구성된 검출기를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 신호는 형광 조성물에 의해 제공된다. 선택적으로 또한, 샘플 분석 시스템은 1개 이상의 추가의 검출기 및/또는 1개 이상의 추가의 신호를 검출하기 위한 광원을 포함할 수 있다.
특정 양태에서, 상기 시스템은 형광 신호의 존재를 검출하도록 구성된 컴퓨터-기반 시스템을 추가로 포함할 수 있다. "컴퓨터-기반 시스템"은 본 발명의 정보를 분석하기 위해 사용된 하드웨어 수단, 소프트웨어 수단, 및 데이터 저장 수단을 지칭한다. 본 발명의 컴퓨터-기반 시스템의 최소 하드웨어는 중심 처리 장치 (CPU), 입력 수단, 출력 수단, 및 데이터 저장 수단을 포함한다. 숙련가는 임의의 하나의 현재 이용가능한 컴퓨터-기반 시스템이 본 발명의 시스템에 사용하는데 적합하다는 것을 쉽게 알 수 있다. 데이터 저장 수단은 본 정보 상기에 기재된 바와 같이 본 정보의 기록을 포함하는 임의의 제조, 또는 그와 같은 제조를 액세스 할 수 있는 메모리 액세스 수단을 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독가능 매체 상에 데이터, 프로그래밍 또는 다른 정보를 "기록"하는 것은 당해 분야에서 공지된 바와 같이 임의의 그와 같은 방법을 사용하여 정보를 저장하는 프로세스를 지칭한다. 임의의 편리한 데이터 저장 구조는 저장된 정보를 엑세스하는데 사용되는 수단에 기반하여 선택될 수 있다. 워드 프로세싱 텍스트 파일, 데이터베이스 형식 등과 같은 다양한 데이터 프로세서 프로그램 및 포맷이 저장에 사용될 수 있다.
"프로세서"는 요구되는 기능을 수행할 임의의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 조합을 나타낸다. 예를 들어, 본원의 임의의 프로세서는 전자 컨트롤러, 메인프레임, 서버 또는 퍼스널 컴퓨터 (데스크탑 또는 휴대용)의 형태로 이용가능한 것과 프로그래밍가능한 디지털 마이크로프로세서일 수 있다. 여기서 상기 프로세서는 프로그래밍가능하고, 적합한 프로그래밍은 원격 위치에서 프로세서로 통신할 수 있거나, 컴퓨터 프로그램 제품 (예컨대 자기, 광학 또는 고체 장치 기반 휴대용 또는 고정된 컴퓨터 판독가능한 저장 매체)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 자기 매체 또는 광학 디스크는 프로그래밍을 운반할 수 있고, 그것의 상응하는 스테이션에서 각각의 프로세서와 통신하는 적합한 판독기에 의해 판독할 수 있다.
센서 디바이스 및 신호 처리 모듈 이외에, 예를 들어, 상기에 기재된 바와 같이, 본 발명이 시스템은 수많은 추가의 성분, 예컨대 데이터 출력 디바이스, 예를 들어, 모니터 및/또는 스피커, 데이터 입력 디바이스, 예를 들어, 계면 포트, 키보드 등, 유체 취급 성분, 전원 등을 포함할 수 있다.
특정 양태에서, 시스템은 흐름 세포측정기를 포함한다. 관심대상의 흐름 세포측정기는 비제한적으로, 하기에 기재된 디바이스를 포함한다: 미국특허 번호:4,704,891; 4,727,029; 4,745,285; 4,867,908; 5,342,790; 5,620,842; 5,627,037; 5,701,012; 5,895,922; 및 6,287,791; 그것의 개시내용은 본원에 참고로 편입된다.
다른 시스템은 본 방법을 실시하는데 사용될 수 있다. 특정 양태에서, 시스템은 본원에 논의된 임의의 구현예의 형광 조성물을 갖는 샘플이 장입된 형광계 또는 현미경일 수 있다. 형광계 또는 현미경은 유동 채널 또는 샘플 시야의 검정 영역으로 광이 향하도록 구성된 광원을 포함할 수 있다. 상기 형광계 또는 현미경은 또한, 유동 채널 또는 샘플 시야의 검정 영역으로 신호를 수신하도록 구성된 검출기를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 신호는 형광 조성물에 의해 제공된다.
키트
본 발명의 양태는 본 방법 및 조성물을 실시하는데 사용하기 위한 키트를 추가로포함한다. 본 발명의 조성물은 개시 물질로서 또는 예를 들어, 전술한 방법론에서 사용하기 위해 제공되는 키트에 시약으로서 포함될 수 있다.
키트는 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 물 용매화된 광수확 다중발색단 및 용기를 포함하는 중합체 염료를 포함할 수 있다. 다중-웰 스트립 내 튜브, 병, 또는 웰 또는 플레이트, 박스, 백, 절연된 용기, 및 기타 동종의 것과 같은 임의의 편리한 용기가 이용될 수 있다. 본 발명의 키트는 추가로, 중합체 탠덤 염료, 형광단, 특이적 결합 구성원, 특이적 결합 구성원 콘주게이트, 지지체 결합된 특이적 결합 구성원, 세포, 지지체, 생체적합성 수성 용출 완충액, 및 사용 지침으로부터 선택된 1개 이상의 성분을 포함할 수 있다. 키트의 일부 구현예에서, 다중발색단은 특이적 결합 구성원에 공유 결합된다. 일부 사례에서, 특이적 결합 구성원은 항체이다. 특정 사례에서, 특이적 결합 구성원은 항체 단편 또는 이의 결합 유도체이다. 특정 경우에, 항체 단편 또는 이의 결합 유도체는 Fab 단편, F(ab')2 단편, scFv, 디아바디 및 트리아바디로 구성된 군으로부터 선택된다.
특정 구현예에서, 키트는 표적 피분석물, 예컨대 세포내 표적의 존재에 대해 샘플을 평가하는데 사용한다. 이와 같이, 일부 사례에서, 키트는 세포를 용해시키는데 적합한 1개 이상의 성분을 포함한다. 본 키트의 1개 이상의 추가의 성분은 별개의 용기 (예를 들어, 다중-웰 스트립 또는 플레이트 내의 별개의 튜브, 병, 또는 웰)에 제공될 수 있다.
특정 양태에서, 키트는 유세포측정 검정을 수행하기 위한 시약을 추가로 포함한다. 관심대상의 시약은 비제한적으로, 재구성 및 희석용 완충액, 세포 샘플을 다중발색단과 접촉시키기 위한 완충액, 세정 완충액, 대조군 세포, 대조군 비드, 흐름 세포측정기 보정용 형광성 비드 및 이들의 조합을 포함한다. 키트는 또한, 파라포름알데하이드, 글루타르알데하이드, 메탄올, 아세톤, 포르말린, 또는 이들의 임의의 조합 또는 완충액과 같은 하나 이상의 세포 고정 시약을 포함할 수 있다. 또한, 본 키트는 세포 투과성 시약, 예컨대 메탄올, 아세톤 또는 세제 (예를 들어, 트리톤, NP-40, 사포닌, 트윈 20, 디기토닌, 레코펌, 또는 이들의 임의의 조합 또는 완충액을 포함할 수 있다. 숙련가에게 익숙한 다른 단백질 전달 억제제, 세포 고정 시약 및 세포 투과성 시약은 본 발명의 키트의 범위 내에 있다.
본 키트의 조성물은 액체 조성물, 예컨대 임의의 적합한 완충액로 제공될 수 있다. 대안적으로, 본 키트의 조성물은 건조 조성물 (예를 들어, 동결건조 될 수 있음)로 제공될 수 있고 본 키트는 건조 조성물을 재구성 하기 위한 1개 이상의 완충액을 선택적으로 포함할 수 있다. 특정 양태에서, 본 키트는 별개의 용기 (예를 들어, 다중-웰 스트립 또는 플레이트 내의 별개의 튜브, 병, 또는 웰)에 제공된 조성물의 분취액을 포함할 수 있다.
또한, 1개 이상의 성분은 단일 용기, 예를 들어, 유리 또는 플라스틱 바이알, 튜브 또는 병으로 조합될 수 있다. 특정 사례에서, 본 키트는 모든 성분(및 그것의 별개의 용기)이 존재하는 용기(예를 들어, 예컨대 박스, 백, 절연된 용기, 병, 튜브, 등)를 추가로 포함할 수 있다. 본 키트는 키트, 키트의 성분 및/또는 키트의 사용지침에 대한 정보가 인쇄된 키트 용기와 분리되거나 부착된 포장재를 추가로 포함할 수 있다.
상기 성분 이외에, 본 발명의 키트는 본 방법을 실시하기 위한 지침을 추가로 포함할 수 있다. 이들 지침은 다양한 형태로 본 키트에 존재할 수 있으며, 이 중 1개 이상은 키트 내에 존재할 수 있다. 이들 지침이 존재할 수 있는 한가지 형태는 키트의 포장재, 포장 삽입물 등에 적합한 매체 또는 기재, 예를 들어 정보가 인쇄된 조각 또는 종이 조각 상에 인쇄된 정보이다. 또 다른 수단은 정보가 기록된 컴퓨터 판독가능 매체, 예를 들어, 디스켓, CD, DVD, 휴대용 플래시 장치 등일 수 있다. 존재할 수 있는 또 다른 수단은 인터넷을 통해 제거된 사이트의 정보에 액세스할 수 있는 웹사이트 주소이다. 임의의 편리한 수단은 키트에 존재할 수 있다.
유용성
본 명세서에서 기재된 바와 같이 중합체 염료, 조성물, 방법 및 시스템은 관심 대상의 표적의 표지, 검출 및/또는 분석이 바람직한 진단 및 연구 적용을 포함하는 다양한 용도에 사용될 수 있다. 이러한 적용은 예컨대 세포측정법, 현미경검사, (예를 들어 경쟁적 또는 비-경쟁적) 면역검정법, 유리 피분석물의 평가, 수용체 결합된 리간드, 등의 평가 등과 같은 방법론을 포함한다. 본 명세서에서 기재된 조성물, 시스템 및 방법은 비제한적으로, 생체액, 세포 배양 샘플, 및 조직 샘플을 포함하는 임의의 수의 샘플의 분석에서 유용할 수 있다. 특정 양태에서, 본 명세서에서 기재된 조성물, 시스템 및 방법은 형광 활성화된 세포 분류 또는 분석, 면역검정법, 면역염색법, 및 기타 동종의 것과 같은 형광 표지를 사용하여 존재하는 경우 피분석물이 샘플에서 검출되는 방법에서 유용할 수 있다. 특정 사례에서, 조성물 및 방법은 표적 피분석물의 존재에 대한 샘플의 평가가 관심이 있는 적용 분야에 사용된다.
일부 경우에, 방법 및 조성물은 샘플로부터 표적의 검출 및/또는 분석이 관심있는 것인, 비제한적으로, 유세포측정, 형광 현미경검사, 인-시튜 하이브리드화, 효소-결합 면역흡착 검정 (ELISA), 웨스턴 블랏 분석, 자기 세포 분리 검정 및 형광색소 정제 크로마토그래피를 포함하는 임의의 검정 형식이 사용된다. 특정 사례에서, 방법 및 조성물은 표적 분자의 형광 표지는 관심 있는 것인 임의의 응용 분야에서 사용된다. 본 발명의 조성물은 바이오틴-스트렙타비딘 및 합텐-항-합텐 항체와 같은 특이적 결합 구성원의 쌍이 사용되는 임의의 편리한 적용에 사용하는데 적합할 수 있다.
실시예
실시예 1: 수용성 접합된 폴리머의 설계
공-단량체는 예외적인 수-용해도, 처리 및 이러한 염료에 대한 유세포측정법에서의 개선된 성능을 제공하는 수용성 접합된 폴리머 염료용으로 개발되었다.
수용성 측쇄의 양을 증가시키고 접합된 폴리머를 생산하는 중합 반응에서 이들 단량체의 고순도 및 높은 반응성을 제공하기 위해 소수성 기의 수를 감소시키기 위해 다수의 전략이 이용된다. 추가로, 일부 단량체에 대해, 최종 생성물의 순도를 개선하기 위해 합성 방법론이 이용된다.
본 발명의 수용성 접합된 폴리머 염료는 다양한 바이오센서를 위한 형광 리포터로 사용되고 유세포측정, 이미지형성, 및 기타 적용분야에서 뛰어난 밝기와 여기 및 방출 파장 옵션의 범위를 제공한다.
접합된 폴리머 염료는 매우 소수성이어서 평면형, 쌓을 수 있는 형태를 취하기 쉬울 수 있다. 바이오센스에서 염료로서 접합된 폴리머를 구현하는 핵심 단계는 이러한 구조를관심대상의 생물학적 표적에 적합한 수성 완충 용액으로 가져오는 것이다. 본 발명의 접합된 폴리머는 높은 물 용매화 및 개선된 수용성을 달성하기 위해 폴리머를 손상시키는 단량체를 화학적으로 개질시켜 수-용해도를 달성한다. 본 발명의 수용성 기는 폴리머 백본을 형성하는 공-단량체에 공유 결합된다. 수득한 폴리머는 폴리머에 혼입된 하나 이상의 공-단량체의 고도의 수-용해도로 인해 가용성이다. 이들 보다 높은 용해도 단량체는 수-용해도 모이어티의 길이 증가, 순수하고 고도로 반응성인 단량체를 생성하는 개선된 정제 기술, 및/또는 핵심 단량체가 고순도로 수득되도록하는 합성 전략으로 인해 가능하다.
바이오센싱을 위한 접합된 폴리머 염료의 수-용해도 요건은 완충 용액에서 높은 용해도 및 관심있는 검정 내에서의 낮은 비특이성 결합이다. 일반적으로, 중합체 염료 및 바이오센싱 기 (예를 들어, 항체)의 콘주게이트의 용해도는 염료 자체보다 낮다. 이것은 접합된 폴리머 또는 바이오센싱 생체분자에서 1 초과 결합 부위를 이용할 수 있는 경우에 발생할 수 있으며, 경우에 따라 의도된 합성 표적과 상이하지만 원하는 물질로부터 분리할 수 없는 보다 낮은 용해도 및 특이성을 갖는 가교결합된 더 높은 분자량 종을 얻는다.
염료-바이오센서 콘주게이트의 용해도가 한계에 왔을 때, 콘주게이트의 응집이 발생할 수 있다. 이러한 응집은 콘주게이션 반응 동안 침전물, 지속 시 생성물의 침전물로 나타날 수 있고, 궁극적으로 데이터 품질의 악화를 초래하는 원치않는 종이 생물검정에 존재할 수 있다. 중합체 종의 응집은 일단 시작하면 지속적인 문제가 될 수 있고 심지어 생성물로부터 이러한 침전의 정제로 인해 수득한 콘주게이트는 다운스트림 공정에 부적합할 수 있다. 본 발명의 공-단량체는 예를 들어, 도 1에 나타낸 바와 같이, 이러한 응집 문제를 피하는 중합체 염료 콘주게이트를 제공할 수 있다. 이들은 몇 개의 전략적 요소의 산물이다. 첫째, 수용성 올리고에틸렌 글리콜 사슬의 길이는 높은 용해도를 제공한다. 일부 경우에, 이 사슬 길이 사슬 당 12-16개 반복과 같은 11개의 반복 단위 이상이다. 둘째, 일부 구조에서, 높은 WSG 측쇄 분지화에 사용되는 소수성 페닐 기는 친수성 분지화 요소, 예컨대 아미드, 설폰아미드, 및 분지형 에틸렌 글리콜 연결기로 대체된다. 아미드 결합의 경우, 추가의 전략적 요소가 존재한다.
큰 수용성 기를 부착시키는 아미드 결합의 형성을 사용하여 이전의 합성 단계의 개선된 정제를 제공한다. 특히, (중합 중 사용된) 붕산 에스테르기의 형성은 생성물 혼합물을 적절하게 정제하는 것이 어렵게 할 수 있다. 큰 극성 수용성 기가 먼저 설치될 때 이것은 더욱더 어려워진다. 반응식의 말단에서 큰 수용성 기의 부착을 단순한 고수율 반응으로 이동시킴으로써, 붕산 에스테르 전구체가 간단한 방식으로 완전히 정제될 수 있다. 이것은 합성 초기에 에틸렌 글리콜 올리고머의 부착을 요구했던 이전의 단량체와 대조적이다. 수득한 물질은 보다 큰 용해도를 가지고 수용성 접합된 폴리머 염료를 생성시키는데 사용된 중합 반응에서 보다 반응성이다. 이들 더 높은 용해도 단량체가 접합된 폴리머에 혼입될 때, 수득한 항체 콘주게이트의 용액 특성이 개선된다.
이러한 디자인의 이점은 수득한 중합체 염료의 높은 용해도이다. 가용화 전략의 개선으로 인해, 중합체 염료는 현저히 보다 가용성이며 낮은 점도를 가지고 가공하기 쉽다. 콘주게이션 수율은 훨씬 높고 수득한 데이터도 개선된다. 수용성 측쇄의 양을 증가시키고 폴리머 백본의 일부가 되는 단량체의 부분의 연결 전략을 변화시킴으로써, 용해도 및 수득한 염료 특성의 현저한 개선이 얻어진다. 긴 올리고에틸렌 글리콜 측쇄를 포함하고 비-아릴 분지화 기 예컨대 알킬 에테르 연결기, 아미드 연결기 또는 설폰아미드 연결기를 포함하는 염료와 같은 본 발명의 중합체 염료의 항체 콘주게이트는 특히 응집 저항성이다.
실시예 2: C-H 결합 아릴화를 통한 접합된 폴리머의 합성
본 발명의 중합체 염료의 합성은 C-H 결합 아릴화 (반응식 1)라고 불리는 기술에 의해 달성될 수 있다. 다른 방법 예컨대 스즈키 커플링 방법 (반응식 2) 또는 스틸 커플링 방법 (반응식 3)이 또한 이용될 수 있다.
반응식 1:C-H 결합 아릴화 방법
반응식 2:스즈키 커플링 방법
반응식 3:스틸 커플링 방법
첨부된 청구항에도 불구하고, 본원에 제시된 개시내용은 또한 하기 절로 정의된다:
절 1. 수용성 광수확 다중발색단은 하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함한다:
식 중:
F1은 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6-50 (예를 들어, 6-40 또는 6-30) 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된다. 일부에서
절 2. 절 1에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서
F1은 6-30 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환되는 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
여기서 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)는 50 mg/mL를 초과하는 물에서의 용해도를 다중발색단에 부여할 수 있다.
절 3. 절 1 또는 2에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 상기 융합된 삼환형 공-단량체는 하기 구조에 의해 기재된다:
식 중:
Y는 C(R3)2, -C(R3)2C(R3)2-, -C(R3)2Si(R3)2-, NR3, Si(R3)2 또는 Se이고;
각각의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고, 여기서 각각의 고리 내 적어도 2종의 Z는 CH 또는 CR이고;
각각의 R3은 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 알콕시, 치환된 알콕시, 아미도, 치환된 아미도, 아르알킬, 치환된 아르알킬, PEG 모이어티, -L1-Z1로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 L1은 링커이고 Z1은 화학선택적 태그 (예를 들어, 화학선택적 작용기를 포함하는 태그) 및 WSG이고; 그리고
각각의 R은 독립적으로 H 또는 1개 이상의 아릴 또는 헤테로아릴 치환체 (예를 들어, WSG, 할로겐, 알콕시, 치환된 알콕시, 알킬 또는 치환된 알킬)이고 여기서 임의의 두개의 편리한 R 기는 선택적으로 주기적으로 연결된다.
절 4. 절 3에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 융합된 삼환형 공-단량체는 하기 구조 중 하나에 의해 기재된다:
식 중:
각각의 R3은 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 알콕시, 치환된 알콕시, 아미도, 치환된 아미도, 아르알킬, 치환된 아르알킬, PEG 모이어티, -L1-Z1로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 L1은 링커이고 Z1은 화학선택적 태그 (예를 들어, 화학선택적 작용기를 포함하는 태그) 및 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) WSG이다.
절 5. 절 4에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 적어도 하나의 R3은 WSG이다.
절 6. 절 4 또는 5에 따른 수용성 광수확 다중발색단, 여기서 적어도 하나의 R3은 -L1-Z1이고 여기서 L1은 링커이고 Z1은 화학선택적 태그이다.
절 7. 절 1 내지 6 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 F1은 하기 구조를 갖는다:
식 중:
Z는 -C(R1)(R2)-,-Si(R1)(R2)- 또는 -N(R1)-이고; 그리고
R1 및 R2는 독립적으로 6-30 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 WSG이다.
절 8. 절 1 내지 7 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 상기 분지형 비-이온성 WSG은 하기 식 중 하나를 갖는다:
또는
식 중:
각각의 B1 및 B2는 독립적으로 분지화 기이고;
각각의 W1은 독립적으로 6-24개의 단량체 단위를 포함하는 수용성 폴리머이고;
T3은 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체에 대한 선택적인 링커이고; 그리고
각각의 p 및 q는 독립적으로 0 또는 1이고, 여기서 존재한다면, 각각의 T1 및 각각의 T2은 독립적으로 링커이다.
절 9. 절 8에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 식 중:
B1은 CH, N, C(=O)N, SO2N, 3-치환된 아릴기, 테트라-치환된 아릴기, 및 3-치환된 헤테로아릴기로부터 선택되고;
각각의 p는 0 또는 1이고, 여기서 존재한다면, 각각의 T1은 -(CH2)n-O-, -(CH2)n- 및 -O-으로부터 선택되고, 여기서 n은 1 내지 6이고; 그리고
T2은 C1-C6-알킬 링커이고 여기서 1개 이상의 원자는 헤테로원자로 선택적으로 치환된다.
절 10. 절 1 내지 9 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 분지형 비-이온성 WSG는 하기 구조 중 하나로부터 선택된다:
식 중:
T5는 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체에 대한 선택적인 링커이고;
T6은 링커이고;
각각의 s는 6 내지 24의 정수이고; 그리고
각각의 R11은 독립적으로 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이다.
절 11. 절 1 내지 10 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 F1은 하기 공-단량체 중 하나로부터 선택된다:
절 12. 절 1 내지 11 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 다중발색단은 하기 식 (II)의 구조를 갖는다:
식 중,
M1, M2 및 L1은 독립적으로 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
Z1은 연결된 화학선택적 작용기 또는 연결된 수용체 발색단이고;
x 및 y는 다중발색단의 단위의 % 몰농도를 나타내고; 그리고
G1 및 G2는 각각 종단 기, π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원로부터 독립적으로 선택된다.
절 13. 절 1 내지 12 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 다중발색단은 하기 식 (III)의 구조를 갖는다:
식 중:
F1은 상기 융합된 삼환형 공-단량체이고;
M1, M2 및 L1은 독립적으로 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
Z1은 연결된 화학선택적 작용기 또는 연결된 수용체 발색단이고;
각각의 n은 독립적으로 1 내지 10,000의 정수이고;
각각의 m은 0 또는 독립적으로 1 내지 10,000의 정수이고;
p는 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
G1 및 G2는 각각 종단 기, π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원로부터 독립적으로 선택된다.
절 14. 절 13에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 상기 다중발색단은 하기 식 (IV)의 구조를 갖는다:
절 15. 절 12 내지 14 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 L1은 Z1 및 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이다.
절 16. 절 15에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 L1은 하기 구조를 갖는다:
식 중:
R3은 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)이고; 그리고
R4은 L2-Z2이고 여기서 L2은 링커이고 Z2은 상기 화학선택적 작용기 또는 수용체 발색단이다.
절 17. 절 15에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 L1은 하기 구조를 갖는다:
식 중:
R3은 비-이온성 수용성 기 (WSG)이고;
R4은 L2-Z2이고 여기서 L2은 링커이고 Z2은 상기 화학선택적 작용기 또는 수용체 발색단이고; 그리고
각각의 R은 선택적인 치환체 (예를 들어, 치환된 알킬)이고 여기서 두개의 R기는 탄소환형 또는 복소환형 고리 (예를 들어, 7 원 복소환형 고리)를 형성하기 위해 선택적으로 사이클릭하게 연결될 수 있다.
절 18. 절 16 또는 17에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 L1은 하기 구조 중 하나를 갖는다:
절 19. 절 1 내지 18 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 식 (XXIII)-(XXVI) 중 하나로부터 독립적으로 선택된다:
식 중,
Cy2-7은 2 내지 7개의 융합된 및/또는 비융합된 고리를 포함하는 아릴 또는 헤테로아릴기이고;
Y2, Y3 및 Y4는 -CR3-, NR3, N, O, S 및 -C(=O)-로부터 독립적으로 선택되고 5 또는 6 원 융합된 아릴 또는 헤테로아릴 고리를 함께 형성하고;
각각의 R3은 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 고리 치환체이고;
R1 및 R2은 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택되거나, R1 및 R2은 선택적으로 치환될 수 있는 5- 또는 6-원 융합된 아릴,헤테로아릴 고리, 사이클로알킬 또는 복소환을 함께 형성하고;
Y5은 N 또는 CR5이고 Y7은 N 또는 CR7이고;
R4-R7은 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택되고;
Z1은 화학선택적 작용기 또는 연결된 신호전달 발색단이고; 그리고
T1은 링커이다.
절 20. 절 19에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 상기 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체은 하기 구조 (a) 내지 (x) 중 하나로부터 독립적으로 선택된다:
또는
식 중,
Y8은 C(R3)2, -C(R3)2C(R3)2-, -C(R3)2Si(R3)2-, NR3 또는 Si(R3)2이고;
X는 S 또는 O이고; 각각의 R3은 독립적으로 H, 수용성기, 아미노, 치환된 아미노, 할로겐, 시아노, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1이고;
R1 및 R2은 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택되거나, R1 및 R2은 (예를 들어, R3 기로) 선택적으로 치환될 수 있는 5- 또는 6-원 융합된 아릴, 헤테로아릴, 사이클로알킬 또는 복소환 고리를 함께 형성한다.
Z1은 화학선택적 작용기 또는 연결된 신호전달 발색단이고; 그리고
T1은 링커이다.
절 21. 절 19 내지 20 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 상기 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체은 하기 구조 (ba) 내지 (cd) 중 하나로부터 독립적으로 선택된다:
식 중,
X는 S 또는 O이고;
각각의 R4는 독립적으로 H, 수용성기, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1이고; 그리고
R1 및 R2는 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택되거나, R1 및 R2는 선택적으로 치환될 수 있는 5- 또는 6-원 융합된 아릴 또는 헤테로아릴 고리를 함께 형성한다.
절 22. 절 19 내지 20 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 상기 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 치환된 또는 비치환된 1,4-페닐, 치환된 또는 비치환된 1,3-페닐, 치환된 또는 비치환된 4,4'-바이페닐, 치환된 또는 비치환된 2,5-피리딜, 및 치환된 또는 비치환된 2,6-피리딜로부터 독립적으로 선택된다.
절 23. 절 22에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 상기 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 하기 구조 중 하나로부터 선택된다:
여기서 Z2-Z5는 각각 독립적으로 CR 또는 N이고, 여기서 적어도 하나의 Z2-Z5는 N이고; 각각의 R 및 각각의 R11-R16은 수소, 수용성기, 할로겐, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시, 알킬 및 치환된 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다.
절 24. 절 19 내지 23 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 각각의 공-단량체 치환체 (예를 들어, R3 - R47, R 및 각각의 R11-R16)는 하기 구조 중 하나로부터 독립적으로 선택된다:
식 중,
T5는 선택적인 링커(예를 들어, 저급 알킬 링커)이고;
각각의 T6은 링커(예를 들어, 저급 알킬 링커)이고;
R11 및 R은 독립적으로 H, 알킬 또는 치환된 알킬이고; 그리고
각각의 s는 1 내지 50의 정수이다.
절 25. 절 19 내지 24 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 상기 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체은 하기 구조 중 하나로부터 독립적으로 선택된다:
절 26. 절 1 내지 25 중 임의의 하나에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 상기 다중발색단은 하기 구조 식 (V)을 갖는다:
여기서 각각의 WSG는 독립적으로 (예를 들어, 본 명세서에서 기재된 바와 같이) 분지형 또는 선형 WSG이고; Z1은 연결된 화학선택적 작용기 또는 연결된 수용체 발색단이고; G1 및 G2는 각각 종단 기, π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원로부터 독립적으로 선택되고; x, y 및 z는 다중발색단의 단위의 % 몰농도를 나타낸다.
절 27. 절 26에 따른 수용성 광수확 다중발색단에서, 여기서 상기 다중발색단은 하기 구조 식 (VI)을 갖는다:
여기서 각각의 s는 독립적으로 6 내지 50 (예컨대 6 내지 30), 6 내지 20, 11 내지 20, 12 내지 20, 또는 12 내지 16의 정수이고; 각각의 R11은 독립적으로 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이고; 염료는 상기 연결된 수용체 발색단 (예를 들어, 형광단)이고; r은 0 내지 6 (예를 들어, 0, 1, 2, 3 또는 4)이고; q는 1 내지 12, 예컨대 1 내지 6 (예를 들어, 1, 2, 3 또는 4)이다.
절 28. 중합체 탠덤 염료는 하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는 수용성 광수확 다중발색단 및 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 포함한다:
식 중:
F1은 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6-50 (예를 들어, 6-40 또는 6-30) 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된다.
절 29. 절 28에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 상기 다중발색단은 300nm 내지 400nm의 흡수 최대 파장을 갖는다.
절 30. 절 28에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 상기 신호전달 발색단 방출은 0.1 이상의 양자 수율을 갖는다.
절 31. 절 28에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 상기 신호전달 발색단 방출 50 mM-1cm-1 이상의 휘도를 갖는다.
절 32. 절 28 내지 31 중 임의의 하나에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 상기 신호전달 발색단은 형광단이다.
절 33. 절 28 내지 31 중 임의의 하나에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 상기 신호전달 발색단은 켄쳐이다.
절 34. 절 28 내지 33 중 임의의 하나에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 상기 신호전달 발색단은 로다민, 쿠마린, 크산텐, 시아닌, 폴리메틴, 피렌, 디파이로메텐 붕소디플루오라이드, 나프탈이미드, 파이코빌리단백질, 페리디늄 클로로필 단백질, 이들의 콘주게이트, 및 이들의 조합으로부터 선택된다.
절 35. 절 28 내지 34 중 임의의 하나에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 상기 신호전달 발색단은 플루오레세인, 6-FAM, 로다민, 텍사스 레드, 캘리포니아 레드, iFluor594, 테트라메틸로다민, 카복시로다민, 카복시로다민 6G, 카복시로돌, 카복시로다민 110, 캐스케이드 청색, 캐스케이드 황색, 쿠마린, Cy2®, Cy3®, Cy3.5®, Cy5®, Cy5.5®, Cy7®, Cy-크롬, DyLight 350, DyLight 405, DyLight 488, DyLight 549, DyLight 594, DyLight 633, DyLight 649, DyLight 680, DyLight 750, DyLight 800, 파이코에리트린, PerCP (페리디닌 클로로필-a 단백질), PerCP-Cy5.5, JOE (6-카복시-4',5'-디클로로-2',7'-디메톡시플루오레세인), NED, ROX (5-(및 -6)-카복시-X-로다민), HEX, 루시퍼(Lucifer) 황색, 마리나 청색, 오레곤 그린 488, 오레곤 그린 500, 오레곤 그린 514, Alexa Fluor® 350, Alexa Fluor® 430, Alexa Fluor® 488, Alexa Fluor® 532, Alexa Fluor® 546, Alexa Fluor® 568, Alexa Fluor® 594, Alexa Fluor® 633, Alexa Fluor® 647, Alexa Fluor® 660, Alexa Fluor® 680, 7-아미노-4-메틸쿠마린-3-아세트산, BODIPY® FL, BODIPY® FL-Br2, BODIPY® 530/550, BODIPY® 558/568, BODIPY® 564/570, BODIPY® 576/589, BODIPY® 581/591, BODIPY® 630/650, BODIPY® 650/665, BODIPY® R6G, BODIPY® TMR, BODIPY® TR, 이들의 콘주게이트 및 이들의 조합으로부터 선택된다.
절 36. 절 28 내지 35 중 임의의 하나에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서,
신호전달 발색단은 다중발색단의 5% 내지 50%의 몰농도를 포함하는 공-단량체에 연결되고; 그리고
다중발색단은 5 이상 반복 단위를 포함하는 접합된 폴리머이다.
절 37. 절 28 내지 36 중 임의의 하나에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 상기 다중발색단은 종단 기 -L3-Z를 포함하고, 여기서 L3은 링커이고 Z는 특이적 결합 구성원이다.
절 38. 절 37에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 상기 링커는 알킬, 치환된 알킬, 알킬-아미도, 알킬-아미도-알킬 및 PEG 모이어티로 구성된 군으로부터 선택된다.
절 39. 절 38에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 -L3-Z는 하기 구조로 기재된다:
식 중:
q는 0 또는 1-12의 정수이고; 그리고
Z는 특이적 결합 구성원이다.
절 40. 절 37 내지 39 중 임의의 하나에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 Z는 생체분자이다.
절 41. 절 37 내지 40 중 임의의 하나에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 Z는 항체이다.
절 42. 절 37 내지 41 중 임의의 하나에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 Z는 항체 단편 또는 이의 결합 유도체이다.
절 43. 절 42에 따른 중합체 탠덤 염료에 있어서, 여기서 상기 항체 단편 또는 이의 결합 유도체는 Fab 단편, F(ab')2 단편, scFv, 디아바디 및 트리아바디로 구성된 군으로부터 선택된다.
절 44. 응집-저항성 표지된 특이적 결합 구성원은 하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는 수용성 광수확 다중발색단 및 상기 다중발색단에 공유 결합된 특이적 결합 구성원을 포함한다:
식 중:
F1은 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6-50 (예를 들어, 6-40 또는 6-30) 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된다.
절 45. 절 44에 따른 표지된 특이적 결합 구성원에 있어서, 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 추가로 포함한다.
절 46. 절 44 또는 45에 따른 표지된 특이적 결합 구성원에 있어서, 여기서 특이적 결합 구성원은 항체이다.
절 47. 절 44 내지 46 중 임의의 하나에 따른 표지된 특이적 결합 구성원에 있어서, 여기서 특이적 결합 구성원은 항체 단편 또는 이의 결합 유도체이다.
절 48. 절 47에 따른 표지된 특이적 결합 구성원에 있어서, 여기서 상기 항체 단편 또는 이의 결합 유도체는 Fab 단편, F(ab')2 단편, scFv, 디아바디 및 트리아바디로 구성된 군으로부터 선택된다.
절 49. 절 45에 따른 표지된 특이적 결합 구성원에 있어서, 여기서 상기 신호전달 발색단은 로다민, 쿠마린, 크산텐, 시아닌, 폴리메틴, 피렌, 디파이로메텐 붕소디플루오라이드, 나프탈이미드, 파이코빌리단백질, 페리디늄 클로로필 단백질, 이들의 콘주게이트, 및 이들의 조합으로부터 선택된다.
절 50. 표적 피분석물의 존재에 대해 샘플을 평가하는 방법으로서, 상기 방법은 하기를 포함한다:
(a) 표지 조성물 접촉된 샘플을 생성하기 위해 표적 피분석물에 특이적으로 결합하는 응집-저항성 중합체 염료 콘주게이트로 샘플을 접촉시키는 단계로서, 여기서 상기 중합체 염료 콘주게이트는
(i) 하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는 수용성 광수확 다중발색단 및 (ii)특이적 결합 구성원을 포함한다:
(식 중:
F1은 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6-50 (예를 들어, 6-40 또는 6-30) 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된다)
(b) 상기 표적 피분석물이 샘플에 존재하는 지를 평가하기 위해 중합체 염료 콘주게이트-표적 피분석물 결합 복합체의 존재에 대해 표지 조성물 접촉된 샘플을 검정하는 단계.
절 51. 절 50에 따른 방법에 있어서, 여기서 상기 중합체 염료 콘주게이트는 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 추가로 포함한다.
절 52. 절 50 내지 51 중 임의의 하나에 따른 방법에 있어서, 상기 표적 피분석물에 결합되고 특이적으로 결합하는 지지체인 제2 특이적 결합 구성원과 상기 샘플을 접촉하는 단계를 추가로 포함한다.
절 53. 절 52에 따른 방법에 있어서, 여기서 상기 지지체는 자기 입자를 포함한다.
절 54. 절 50 내지 53 중 임의의 하나에 따른 방법에 있어서, 여기서 상기 표적 피분석물은 세포와 관련된다.
절 55. 절 54에 따른 방법에 있어서, 여기서 상기 표적 피분석물은 상기 세포의 세포 표면 마커이다.
절 56. 절 55에 따른 방법에 있어서, 여기서 상기 세포 표면 마커는 세포 수용체 및 세포 표면 항원으로 구성된 군으로부터 선택된다.
절 57. 절 56에 따른 방법에 있어서, 여기서 상기 표적 피분석물은 세포내 표적이고, 본 방법은 상기 세포를 용해시키는 것을 추가로 포함한다.
절 58. 절 50 내지 57 중 임의의 하나에 따른 방법에 있어서, 여기서 본 방법은 상기 형광으로 표지된 표적 피분석물을 유동 세포 계측법으로 분석하는 단계를 추가로 포함한다.
절 59. 표적 분자를 표지하는 방법으로서, 상기 방법은 하기를 포함한다:
표지된 표적 분자를 생성하기 위해 상기 표적 분자를 중합체 염료와 접촉하는 단계로서, 여기서 상기 중합체 염료는
하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는 수용성 광수확 다중발색단 및 상기 표적 분자를 공유 결합하는 콘주게이션 태그를 포함한다:
(식 중:
F1은 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6-50 (예를 들어, 6-40 또는 6-30) 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된다).
절 60. 절 59에 따른 방법에 있어서, 여기서 상기 중합체 염료는 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 추가로 포함한다.
절 61. 절 59 내지 60 중 임의의 하나에 따른 방법에 있어서, 상기 표지된 표적 분자를 형광으로 검출하는 단계를 추가로 포함한다.
절 62. 절 59 내지 61 중 임의의 하나에 따른 방법에 있어서, 여기서 상기 콘주게이션 태그는 아미노, 티올, 하이드록실, 하이드라진, 하이드라자이드, 아자이드, 알킨, 말레이미드, 아이오도아세틸, 아민, 활성 에스테르 및 단백질 반응성 기로부터 선택된 말단 작용기를 포함한다.
절 63. 절 59 내지 62 중 임의의 하나에 따른 방법에 있어서, 여기서 상기 표적 분자는 특이적 결합 구성원이다.
절 64. 절 63에 따른 방법에 있어서, 여기서 특이적 결합 구성원은 항체이다.
절 65. 절 63에 따른 방법에 있어서, 여기서 특이적 결합 구성원은 항체 단편 또는 이의 결합 유도체이다.
절 66. 절 65에 따른 방법에 있어서, 여기서 상기 항체 단편 또는 이의 결합 유도체는 Fab 단편, F(ab')2 단편, scFv, 디아바디 및 트리아바디로 구성된 군으로부터 선택된다.
절 67. 유세포측정 시스템으로서, 하기를 포함한다:
흐름 세포측정기는 유동 경로를 포함하고;
상기 유동 경로의 조성물로서, 여기서 본 조성물은 하기를 포함한다:
샘플; 및
하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는 수용성 광수확 다중발색단 및 표적 피분석물에 특이적으로 결합하고 상기 다중발색단에 공유 결합되는 특이적 결합 구성원을 포함하는 응집-저항성 표지된 특이적 결합 구성원:
(식 중:
F1은 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6-50 (예를 들어, 6-40 또는 6-30) 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된다).
절 68. 절 67에 따른 시스템에 있어서, 여기서 상기 표지된 특이적 결합 구성원은 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 추가로 포함한다.
절 69. 절 67 내지 68 중 임의의 하나에 따른 시스템에 있어서, 여기서 상기 조성물은 결합되고 상기 표적 피분석물을 특이적으로 결합하는 지지체인 제2 특이적 결합 구성원을 추가로 포함한다.
절 70. 절 69에 따른 시스템에 있어서, 여기서 상기 지지체는 자기 입자를 포함한다.
절 71. 절 67 내지 70 중 임의의 하나에 따른 시스템에 있어서, 여기서 상기 샘플은 세포를 포함한다.
절 72. 절 71에 따른 시스템에 있어서, 여기서 상기 표적 피분석물은 상기 세포의 세포 표면 마커이다.
절 73. 절 72에 따른 시스템에 있어서, 여기서 상기 세포 표면 마커는 세포 수용체 및 세포 표면 항원으로 구성된 군으로부터 선택된다.
절 74. 키트는 하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는 수용성 광수확 다중발색단 및 용기를 포함한다:
식 중:
F1은 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
*는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6-50 (예를 들어, 6-40 또는 6-30) 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환된다.
절 75. 절 74에 따른 키트에 있어서, 중합체 탠덤 염료, 형광단, 특이적 결합 구성원, 특이적 결합 구성원 콘주게이트, 세포, 지지체, 생체적합성 수성 용출 완충액 및 사용 지침으로 구성된 군으로부터 선택된 1개 이상의 성분을 추가로 포함한다.
절 76. 절 74 내지 75 중 임의의 하나에 따른 키트에 있어서, 여기서 상기 다중발색단은 절 1 내지 27의 임의의 하나에 의해 기재된다.
절 77. 절 74 내지 76 중 임의의 하나에 따른 키트에 있어서, 여기서 상기 다중발색단은 특이적 결합 구성원에 공유 결합된다.
절 78. 절 77에 따른 키트에 있어서, 여기서 특이적 결합 구성원은 항체이다.
절 79. 절 77에 따른 키트에 있어서, 여기서 특이적 결합 구성원은 항체 단편 또는 이의 결합 유도체이다.
절 80. 절 79에 따른 키트에 있어서, 여기서 상기 항체 단편 또는 이의 결합 유도체는 Fab 단편, F(ab')2 단편, scFv, 디아바디 및 트리아바디로 구성된 군으로부터 선택된다.
절 81. 절 74 내지 80 중 임의의 하나에 따른 키트에 있어서, 여기서 다중발색단은 에너지-수용 친화적인 상기 다중발색단에 공유 결합된 수용체 신호전달 발색단을 추가로 포함한다.
상기 전술한 발명이 이해를 명확하게 하기 위해 예시 및 실시예로서 일부 상세하게 기재하였지만, 본 발명의 교시에 비추어 당해 분야의 숙련가에게는 특정 변경 및 변형이 첨부된 청구항의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
따라서, 이전의 설명은 단지 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다. 당업자는 본원에 명시적으로 기술되거나 도시되지는 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 그 정신 및 범위 내에 포함되는 다양한 배열을 고안할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 여기에 인용된 모든 예 및 조건부 언어는 주로 독자가 본 발명의 원리 및 본 발명을 발전시키는 데에 본 발명자가 기여한 개념을 이해하도록 돕기 위한 것으로, 그러한 구체적으로 열거된 예 및 조건에 제한되지 않는 것으로 해석되어야한다. 또한, 본 발명의 원리, 양상 및 실시 예 및 그의 특정 예를 기재 한 본 명세서의 모든 설명은 그것의 구조적 및 기능적 등가물 모두를 포함하도록 의도된다. 또한, 이러한 균등물은 현재 알려진 균등물 및 미래에 개발되는 균등물, 즉 구조와 관계없이 동일한 기능을 수행하는 임의의 개발 요소를 모두 포함하는 것으로 의도된다. 따라서, 본 발명의 범위는 여기에 도시되고 설명된 예시적인 실시 예들에 한정되도록 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명의 범위 및 사상은 하기에 의해 구체화된다.

Claims (20)

  1. 하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는, 수용성 광수확 다중발색단:

    식 중,
    F1은 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
    M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
    n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
    *는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
    여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6 내지 50개 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상의 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기로 치환되고; 상기 분지형 비-이온성 수용성 기는 다중발색단에 대해 50 mg/mL 초과의 물에서의 용해도를 부여할 수 있다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 융합된 삼환형 공-단량체는 하기 구조에 의해 기재되는, 수용성 광수확 다중발색단:

    식 중,
    Y는 C(R3)2, -C(R3)2C(R3)2-, -C(R3)2Si(R3)2-, NR3, Si(R3)2 또는 Se이고;
    각각의 Z는 독립적으로 CH, CR 또는 N이고, 여기서 각각의 고리 내 적어도 2종의 Z는 CH 또는 CR이고;
    각각의 R3은 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 알콕시, 치환된 알콕시, 아미도, 치환된 아미도, 아르알킬, 치환된 아르알킬, PEG 모이어티, -L1-Z1로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 L1은 링커이고 Z1은 화학선택적 태그 및 WSG이고; 그리고
    각각의 R은 H, WSG, 할로겐, 알콕시, 치환된 알콕시, 알킬 및 치환된 알킬로부터 독립적으로 선택되거나 여기서 두 개의 R 기는 선택적으로 주기적으로 연결되어 탄소환형 또는 복소환형 고리를 제공한다.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 융합된 삼환형 공-단량체는 하기 구조 중 하나에 의해 기재되는, 수용성 광수확 다중발색단:

    식 중,
    각각의 R3은 H, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 알콕시, 치환된 알콕시, 아미도, 치환된 아미도, 아르알킬, 치환된 아르알킬, PEG 모이어티, -L1-Z1로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 L1은 링커이고 Z1은 화학선택적 태그 및 WSG이고; 그리고
    각각의 R은 H, WSG, 할로겐, 알콕시, 치환된 알콕시, 알킬 및 치환된 알킬로부터 독립적으로 선택되거나 여기서 두 개의 R 기는 선택적으로 주기적으로 연결되어 탄소환형 또는 복소환형 고리를 제공한다.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 분지형 비-이온성 WSG는 하기 식 중 하나를 갖는 수용성 광수확 다중발색단:

    식 중,
    각각의 B1 및 B2는 독립적으로 분지화 기이고;
    각각의 W1은 독립적으로 6 내지 24개의 단량체 단위를 포함하는 수용성 폴리머이고;
    T3은 상기 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체에 대한 선택적인 링커이고; 그리고
    각각의 p 및 q는 독립적으로 0 또는 1이고, 여기서 존재한다면, 각각의 T1 및 각각의 T2는 독립적으로 링커이다.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 분지형 비-이온성 WSG는 하기 구조 중 하나로부터 선택되는, 수용성 광수확 다중발색단:



    식 중,
    T5는 상기 융합된 6-5-6 삼환형 공-단량체에 대한 선택적인 링커이고;
    T6은 링커이고;
    각각의 s는 6 내지 24의 정수이고; 그리고
    각각의 R11은 독립적으로 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이다.
  6. 청구항 1에 있어서, F1은 하기 공-단량체 중 하나로부터 선택되는, 수용성 광수확 다중발색단:


    .
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 다중발색단은 하기 식 (III)의 구조를 갖는, 수용성 광수확 다중발색단:

    식 중,
    F1은 상기 융합된 삼환형 공-단량체이고;
    M1, M2 및 L1은 독립적으로 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
    Z1은 연결된 화학선택적 작용기 또는 연결된 수용체 발색단이고;
    각각의 n은 독립적으로 1 내지 10,000의 정수이고;
    각각의 m은 0 또는 독립적으로 1 내지 10,000의 정수이고;
    p는 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
    G1 및 G2는 각각 종단 기, π 접합된 분절, 링커 및 연결된 특이적 결합 구성원로부터 독립적으로 선택된다.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 다중발색단은 하기 식 (IV)의 구조를 갖는, 수용성 광수확 다중발색단:
  9. 청구항 8에 있어서, L1은 하기 구조를 갖는, 수용성 광수확 다중발색단:

    식 중,
    R3은 비-이온성 수용성 기 (WSG)이고;
    R4는 L2-Z2이고 여기서 L2는 링커이고 Z2는 상기 화학선택적 작용기 또는 수용체 발색단이고; 그리고
    각각의 R은 H, WSG, 할로겐, 알콕시, 치환된 알콕시, 알킬 및 치환된 알킬로부터 독립적으로 선택되거나 두 개의 R 기는 선택적으로 주기적으로 연결되어 탄소환형 또는 복소환형 고리를 제공한다.
  10. 청구항 9에 있어서, L1은 하기 구조 중 하나를 갖는, 수용성 광수확 다중발색단:

    .
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 식 (XXIII)-(XXVI) 중 하나로부터 독립적으로 선택되는, 수용성 광수확 다중발색단:


    식 중,
    Cy2-7은 2 내지 7개의 융합된 및/또는 비융합된 고리를 포함하는 아릴 또는 헤테로아릴기이고;
    Y2, Y3 및 Y4은 -CR3-, NR3, N, O, S 및 -C(=O)-로부터 독립적으로 선택되고 5 또는 6 원 융합된 아릴 또는 헤테로아릴 고리를 함께 형성하고;
    각각의 R3은 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 고리 치환체이고;
    R1 및 R2는 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택되거나, R1 및 R2은 선택적으로 치환될 수 있는 5- 또는 6-원 융합된 아릴, 헤테로아릴 고리, 사이클로알킬 또는 복소환을 함께 형성하고;
    Y5는 N 또는 CR5이고 Y7은 N 또는 CR7이고;
    R4-R7은 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택되고;
    Z1은 화학선택적 작용기 또는 연결된 신호전달 발색단이고; 그리고
    T1은 링커이다.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 하기 구조 (a) 내지 (x) 중 하나로부터 독립적으로 선택되는, 수용성 광수확 다중발색단:





    식 중,
    Y8은 C(R3)2, -C(R3)2C(R3)2-, -C(R3)2Si(R3)2-, NR3 또는 Si(R3)2이고;
    X는 S 또는 O이고;
    각각의 R3은 독립적으로 H, 수용성 기, 아미노, 치환된 아미노, 할로겐, 시아노, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1이고;
    R1 및 R2은 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1로부터 독립적으로 선택되거나, R1 및 R2은 선택적으로 치환될 수 있는 5- 또는 6-원 융합된 아릴, 헤테로아릴, 사이클로알킬 또는 복소환 고리를 함께 형성하고;
    Z1은 화학선택적 작용기 또는 연결된 신호전달 발색단이고; 그리고
    T1은 링커이다.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 하기 구조 (ba) 내지 (cd) 중 하나로부터 독립적으로 선택되는, 수용성 광수확 다중발색단:






    식 중,
    X는 S 또는 O이고;
    각각의 R4는 독립적으로 H, 수용성기, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시 및 -T1-Z1이고; 그리고
    R1 및 R2는 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 아실, 치환된 아실, 설폰산, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시, -T1-Z1로부터 독립적으로 선택되거나, R1 및 R2는 선택적으로 치환될 수 있는 5- 또는 6-원 융합된 아릴 또는 헤테로아릴 고리를 함께 형성한다.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 치환된 또는 비치환된 1,4-페닐, 치환된 또는 비치환된 1,3-페닐, 치환된 또는 비치환된 4,4'-바이페닐, 치환된 또는 비치환된 2,5-피리딜, 및 치환된 또는 비치환된 2,6-피리딜로부터 독립적으로 선택되는, 수용성 광수확 다중발색단.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체는 하기 구조 중 하나로부터 선택되는, 수용성 광수확 다중발색단:

    식 중, Z2-Z5는 각각 독립적으로 CR 또는 N이고, 적어도 하나의 Z2-Z5는 N이고; 각각의 R 및 각각의 R11-R16는 수소, 수용성기, 할로겐, 시아노, 알콕시, 치환된 알콕시, 알킬 및 치환된 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다.
  16. 청구항 1에 있어서, 각각의 공-단량체는 하기 구조 중 하나로부터 독립적으로 선택된 WSG로 치환되는, 수용성 광수확 다중발색단:



    식 중,
    T5는 선택적인 링커이고;
    각각의 T6은 링커이고;
    R11 및 R은 독립적으로 H, 알킬 또는 치환된 알킬이고; 그리고
    각각의 s는 1 내지 50의 정수이다.
  17. 청구항 1에 있어서, 상기 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체은 하기 구조 중 하나로부터 독립적으로 선택되는, 수용성 광수확 다중발색단:






    .
  18. 하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는 수용성 광수확 다중발색단 및 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유 결합된 신호전달 발색단을 포함하는, 중합체 탠덤 염료:

    (식 중,
    F1은 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
    M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
    n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
    *는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
    여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6 내지 50개 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상의 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기 (WSG)로 치환됨).
  19. 하기 식 (I)의 구조를 갖는 접합된 분절을 포함하는 수용성 광수확 다중발색단 및 상기 다중발색단에 공유 결합된 특이적 결합 구성원을 포함하는, 응집-저항성 표지된 특이적 결합 구성원:

    (식 중:
    F1은 수용성 기 (WSG)로 치환된 융합된 삼환형 공-단량체이고;
    M1은 아릴 또는 헤테로아릴 공-단량체이고;
    n은 1 내지 100,000의 정수이고; 그리고
    *는 접합된 폴리머 또는 말단 기의 불포화된 백본에 공유결합을 위한 부위를 나타내고;
    여기서 F1 및 M1 중 적어도 하나는 6-50개 단량체 단위를 각각 갖는 둘 이상의 수용성 폴리머를 포함하는 분지형 비-이온성 수용성 기(WSG)로 치환됨).
  20. 청구항 19에 있어서, 에너지-수용 친화적인 다중발색단에 공유결합된 신호전달 발색단을 추가로 포함하는, 표지된 특이적 결합 구성원.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022104147A1 (en) 2020-11-13 2022-05-19 Beckman Coulter, Inc. Additives for reducing non-specific interactions between fluorescent polymer conjugates and cells in a biological sample
WO2011091086A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 Sirigen Inc. Novel reagents for directed biomarker signal amplification
ES2936226T3 (es) 2016-04-15 2023-03-15 Beckman Coulter Inc Macromoléculas fotoactivas y usos de las mismas
WO2018009861A1 (en) 2016-07-08 2018-01-11 Biolegend Substituted polyfluorene compounds
WO2019023463A1 (en) 2017-07-28 2019-01-31 Biolegend CONJUGATED POLYMERS AND METHODS OF USE
WO2019133399A1 (en) 2017-12-26 2019-07-04 Becton, Dickinson And Company Deep ultraviolet-excitable water-solvated polymeric dyes
US20200048469A1 (en) * 2018-08-07 2020-02-13 Becton, Dickinson And Company Polymeric tandem dyes having pendant narrow emission acceptor
JP7469327B2 (ja) 2019-07-18 2024-04-16 エルジー エナジー ソリューション リミテッド リチウム－硫黄二次電池
WO2021127364A1 (en) 2019-12-20 2021-06-24 Becton, Dickinson And Company Methods for quantitating extra-cellular vesicle surface markers, and compositions for practicing the same
US20230287170A1 (en) * 2020-07-16 2023-09-14 Miltenyi Biotec B.V. & Co. KG Fluorescent dyes comprising m-conjugated 1,1 -binaphthyl-based polymers
CN117015711A (zh) 2021-02-05 2023-11-07 贝克曼库尔特有限公司 用于阻止聚合物染料-抗体缀合物之间的非特异性相互作用的组合物和方法
US20220348770A1 (en) * 2021-04-07 2022-11-03 Becton, Dickinson And Company Water-soluble yellow green absorbing dyes
JP2024517437A (ja) 2021-05-04 2024-04-22 ベックマン コールター， インコーポレイテッド Ｕｖ吸収性ポリマー、組成物およびその使用
WO2024044327A1 (en) * 2022-08-26 2024-02-29 Beckman Coulter, Inc. Dhnt monomers and polymer dyes with modified photophysical properties

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100424073B1 (ko) 2001-05-22 2004-03-22 한국과학기술연구원 관능기를 함유한 플로렌계 화합물, 그 중합체 및 이들을이용한 ｅｌ 소자
US7144950B2 (en) 2003-09-17 2006-12-05 The Regents Of The University Of California Conformationally flexible cationic conjugated polymers
EP1534857B1 (en) 2002-06-20 2010-08-04 The Regents of The University of California Methods and compositions for detection and analysis of polynucleotides using light harvesting multichromophores
US10001475B2 (en) 2002-06-20 2018-06-19 The Regents Of The University Of California Light harvesting multichromophore compositions and methods of using the same
US9371559B2 (en) 2002-06-20 2016-06-21 The Regents Of The University Of California Compositions for detection and analysis of polynucleotides using light harvesting multichromophores
WO2004007426A1 (en) 2002-07-17 2004-01-22 Chiang Long Y Fullerene compounds
DE10235573A1 (de) 2002-08-03 2004-02-12 Clariant Gmbh Pigmentzubereitungen auf Basis von Diketopyrrolopyrrolpigmenten zum verzugsfreien Pigmentieren von teilkristallinen Kunststoffen
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
JP3902993B2 (ja) 2002-08-27 2007-04-11 キヤノン株式会社 フルオレン化合物及びそれを用いた有機発光素子
JP4125076B2 (ja) 2002-08-30 2008-07-23 キヤノン株式会社 モノアミノフルオレン化合物およびそれを使用した有機発光素子
EP1599609B1 (en) 2003-02-13 2009-11-11 The Regents of The University of California Methods and compositions for detection and analysis of polynucleotide-binding protein interactions using light harvesting multichromophores
US7101595B2 (en) 2003-07-30 2006-09-05 Chisso Corporation Photo-curable fluorene derivative and composition containing the same
WO2006029231A1 (en) 2004-09-03 2006-03-16 The Regents Of The University Of California Soluble conjugated polymers
CA2594458C (en) 2005-01-10 2016-08-23 The Regents Of The University Of California Cationic conjugated polymers suitable for strand-specific polynucleotide detection in homogeneous and solid state assays
WO2006074482A2 (en) 2005-01-10 2006-07-13 The Regents Of The University Of California Methods and kits for strand-specific polynucleotide detection with cationic multichromophores
US7666594B2 (en) 2005-01-31 2010-02-23 The Regents Of The University Of California Methods for assaying a sample for an aggregant
GB2436766B (en) 2005-02-22 2012-02-08 Sumation Co Ltd High bandgap arylene polymers
JP5420414B2 (ja) 2006-10-06 2014-02-19 シリゲン グループ リミテッド 指向性バイオマーカシグナル増幅用の蛍光方法および材料
US20090230362A1 (en) 2008-01-25 2009-09-17 Bazan Guillermo C Conjugated oligoelectrolyte electron transporting layers
US20090214969A1 (en) 2008-02-26 2009-08-27 Xerox Corporation Protective overcoat of photoreceptor having a charge transport compound
AU2009319817B2 (en) 2008-11-26 2013-05-23 University Of Florida Research Foundation, Inc. Black soluble conjugated polymers with high charge carrier mobilities
US9077039B2 (en) 2009-05-18 2015-07-07 The Regents Of The University Of California Electronically conductive polymer binder for lithium-ion battery electrode
SG177355A1 (en) * 2009-06-26 2012-02-28 Sirigen Inc Signal amplified biological detection with conjugated polymers
WO2011091086A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 Sirigen Inc. Novel reagents for directed biomarker signal amplification
US9018344B2 (en) * 2011-03-28 2015-04-28 Hitachi Chemical Company, Ltd Polymers for thin film coatings
KR101298483B1 (ko) 2011-04-01 2013-08-21 덕산하이메탈(주) 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 전자장치
US10150841B2 (en) * 2011-12-30 2018-12-11 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Chromophoric polymer dots with narrow-band emission
US10087280B2 (en) 2014-11-03 2018-10-02 Life Technologies Corporation Dibenzosilole monomers and polymers and methods for their preparation and use
US9758625B2 (en) * 2015-03-12 2017-09-12 Becton, Dickinson And Company Polymeric BODIPY dyes and methods for using the same
WO2016144653A1 (en) * 2015-03-12 2016-09-15 Becton, Dickinson And Company Ultraviolet absorbing polymeric dyes and methods for using the same
US10472521B2 (en) * 2015-12-16 2019-11-12 Becton, Dickinson And Company Photostable fluorescent polymeric tandem dyes including luminescent metal complexes
ES2936226T3 (es) 2016-04-15 2023-03-15 Beckman Coulter Inc Macromoléculas fotoactivas y usos de las mismas
WO2017184629A1 (en) * 2016-04-22 2017-10-26 Becton, Dickinson And Company Multiplex polymeric dye devices and methods for using the same

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