RU2637310C1 - Fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates - Google Patents

Fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates Download PDF

Info

Publication number
RU2637310C1
RU2637310C1 RU2016122601A RU2016122601A RU2637310C1 RU 2637310 C1 RU2637310 C1 RU 2637310C1 RU 2016122601 A RU2016122601 A RU 2016122601A RU 2016122601 A RU2016122601 A RU 2016122601A RU 2637310 C1 RU2637310 C1 RU 2637310C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compound
dye
triphosphate
deoxyuridine
oxo
Prior art date
Application number
RU2016122601A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Чудинов
Виктория Евгеньевна Кузнецова
Валерий Евгеньевич Шершов
Максим Анатольевич Спицын
Теймур Октаевич Гусейнов
Сергей Анатольевич Лапа
Александр Сергеевич Заседателев
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран) filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран)
Priority to RU2016122601A priority Critical patent/RU2637310C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2637310C1 publication Critical patent/RU2637310C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • C07H19/06Pyrimidine radicals
    • C07H19/073Pyrimidine radicals with 2-deoxyribosyl as the saccharide radical
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B23/00Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes
    • C09B23/02Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups
    • C09B23/06Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups three >CH- groups, e.g. carbocyanines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/58Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: pharmacology.
SUBSTANCE: invention relates to fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates, which can be used as labels for DNA labeling during PCR. The compounds of the invention include 5-[4-aza-5-oxo-9-(3,3',3'-trimethyl-1-(4-sulfonatobutyl)-1'-ethylindodicarbocyanin-3-yl)-non-1-en-1-yl)]-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate, 5-[4-aza-5-oxo-9-(3,3',3'-trimethyl-1,1'-di-(4-sulfonatobutyl)indodicarbocyanin-3-yl)-non-1-en-1-yl)]-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate, 5-[4-aza-5-oxo-9-(3,3',3'-trimethyl-1'-(4-sulfonato-butyl)-1-ethylindodicarbocyanin-3-yl)-non-1-en-1-yl)]-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate, 5-[4-aza-5-oxo-9-(3,3',3'-trimethyl-5'-sulfo-1,1'-diethylindodicarbocyanin-3-yl)-non-1-en-1-yl)]-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate, 5-[4-aza-5-oxo-9-(3,3',3'-trimethyl-1,1'-diethyl-5-sulfo-indodicarbocyanin-3-yl)-non-1-en-1-yl)]-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate, 5-[4-aza-5-oxo-7-(1-(4 3-tetramethyl-1'-ethylindodicarbocyanin-5-yl)-hept-1-en-1-yl)]-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate, 5-[4-aza-5-oxo-7-(1'-(4-sulfonato-butyl)-3,3,3',3'-tetramethyl-1-ethylindodicarbocyanin-5-yl)-hept-1-en-1-yl)]-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate, 5-[4-aza-5-oxo-7-(3,3,3',3'-tetramethyl-5'-sulfo-1,1'-diethylindodicarbocyanin-5-yl)-hept-1-en-1-yl]-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate or their salts. New fluorescently-labeled nucleotides are proposed that are effective as fluorescent labels for DNA labeling during PCR, including application of the known test systems to identify mutations associated with drug resistance to M. tuberculosis and with a genetic predisposition to thrombosis.
EFFECT: increased efficiency and sustainability.
3 cl, 13 dwg, 4 tbl, 45 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области химии нуклеиновых кислот, а именно к новым модифицированным нуклеотидам - флуоресцентно-меченым дезоксиуридинтрифосфатам. Изобретение включает в себя синтез нуклеотидов, модифицированных по С5-положению пиримидинового цикла, а также их использование для анализа нуклеиновых кислот (ДНК).The invention relates to the field of nucleic acid chemistry, and in particular to new modified nucleotides - fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates. The invention includes the synthesis of nucleotides modified at the C5 position of the pyrimidine ring, as well as their use for the analysis of nucleic acids (DNA).

Уровень техникиState of the art

Анализ нуклеиновых кислот используется как для проведения широкого круга исследований в разных областях науки, так и для клинической диагностики, фармакологии, медицины, биотехнологии и др. Введение маркеров, визуализирующих синтезируемую ДНК, позволяет изучать процессы взаимодействия исследуемой ДНК с различными мишенями: ДНК, РНК, белками, низкомолекулярными соединениями. Флуоресцентное маркирование нуклеиновых кислот является одним из способов выявления результатов гибридизационного анализа, в частности, в технологии биологических микрочипов, в микроскопической цитометрии, в проточном цитометрическом сортинге и т.д. Во всех этих методах анализируемую ДНК первоначально выявляют с помощью комплементарной ей нуклеиновой кислоты. Затем количество образовавшихся дуплексов измеряют по интенсивности флуоресценции метки, связанной с одним из компонентов дуплекса.Nucleic acid analysis is used both for conducting a wide range of studies in various fields of science, as well as for clinical diagnostics, pharmacology, medicine, biotechnology, etc. The introduction of markers visualizing synthesized DNA allows us to study the interaction of the studied DNA with various targets: DNA, RNA, proteins, low molecular weight compounds. Fluorescence labeling of nucleic acids is one of the ways to identify the results of hybridization analysis, in particular, in the technology of biological microarrays, in microscopic cytometry, in flow cytometric sorting, etc. In all of these methods, the analyzed DNA is initially detected using a complementary nucleic acid. Then, the amount of duplexes formed is measured by the fluorescence intensity of the label associated with one of the duplex components.

Введение флуоресцентно-меченых нуклеотидов при помощи ДНК-полимераз нашло широкое применение для маркирования генов и ДНК. Пробы с высокой плотностью меток позволяют повысить чувствительность анализа. Полимеразная цепная реакция является удобным методом для маркирования и амплификации ДНК с высокой плотностью флуорофоров с образованием флуоресцентно-меченых нуклеотидов, являющихся субстратами для ДНК-полимераз в ходе ПЦР. Однако использование флуоресцентно-меченых нуклеотидов имеет некоторые ограничения, поскольку большинство ферментов плохо распознают модифицированные нуклеотиды. Эффективность маркирования также сильно зависит от типа красителя в модифицированных нуклеотидах.The introduction of fluorescently labeled nucleotides using DNA polymerases has been widely used for labeling genes and DNA. Samples with a high density of tags can increase the sensitivity of the analysis. Polymerase chain reaction is a convenient method for labeling and amplification of DNA with a high density of fluorophores with the formation of fluorescently labeled nucleotides, which are substrates for DNA polymerases during PCR. However, the use of fluorescently labeled nucleotides has some limitations, since most enzymes do not recognize modified nucleotides poorly. Labeling efficiency is also highly dependent on the type of dye in the modified nucleotides.

Известно, что С5-положение пиримидинового цикла лучше всего подходит для модификации нуклеотидов, поскольку ориентировано в широкую бороздку двунитевых ДНК и не ингибирует взаимодействие А-Т оснований. Функциональные маркеры, такие как флуорофоры, ферменты, лиганды, например биотин, присоединяют к С5-положению пиримидинового основания через линкер с аминогруппой (Tester J.К. et al., Synthesis and characterization of DNA oligomers and duplexes containing covalently attached molecular labels: comparison of biotin, fluorescein, and pyrene labels by thermodynamic and optical spectroscopic measurements, J. Am. Chem. Soc, 1989, vol. 111, pp. 6966-6976). Зачастую модифицированные ДНК получают, используя ДНК-синтезаторы (Ketomaki К. et al., Hybridization properties of support-bound oligonucleotides: the effect of the site of immobilization on the stability and selectivity of duplex formation, Bioconjugate Chem., 2003, vol. 14, pp. 811-816).It is known that the C5 position of the pyrimidine cycle is best suited for nucleotide modification, since it is oriented into a wide groove of double-stranded DNA and does not inhibit the interaction of AT bases. Functional markers such as fluorophores, enzymes, ligands, for example biotin, are attached to the C5 position of the pyrimidine base via an amino linker (Tester J.K. et al., Synthesis and characterization of DNA oligomers and duplexes containing covalently attached molecular labels: comparison of biotin, fluorescein, and pyrene labels by thermodynamic and optical spectroscopic measurements, J. Am. Chem. Soc., 1989, vol. 111, pp. 6966-6976). Often, modified DNAs are prepared using DNA synthesizers (Ketomaki K. et al., Hybridization properties of support-bound oligonucleotides: the effect of the site of immobilization on the stability and selectivity of duplex formation, Bioconjugate Chem., 2003, vol. 14 , pp. 811-816).

Однако если ДНК-полимеразы могут воспринять модифицированные нуклеотиды в качестве субстратов, то модифицированные ДНК получают энзиматически. Энзиматическое получение модифицированных ДНК, а именно меченых флуорофорами, представляет особый интерес. Сочетание полимеразной цепной реакции (ПЦР), позволяющей получить множество копий с исследуемой ДНК, с одновременным флуоресцентным маркированием представляется чрезвычайно важным.However, while DNA polymerases can accept modified nucleotides as substrates, modified DNAs are produced enzymatically. The enzymatic production of modified DNA, namely labeled with fluorophores, is of particular interest. The combination of polymerase chain reaction (PCR), which allows you to get many copies of the studied DNA, with simultaneous fluorescence labeling is extremely important.

Для проведения ПЦР используют смесь дезоксинуклеозидтрифосфатов, которая содержит dATP, dGTP, dCTP и dTTP, причем вместо dTTP может использоваться dUTP или смесь dTTP/dUTP в любой молярной пропорции. Любой из указанных дезоксинуклеозидтрифосфатов может нести флуоресцентную метку (патент США №6589737, Compositions and methods for labeling of nucleic acid molecules, 08.07.2003). Наиболее предпочтительно использование флуоресцентно-меченого дезоксиуридинтрифосфата, что, с одной стороны, обусловливает эффективное включение данного субстрата во вновь синтезированную цепь ДНК в процессе ПЦР, с другой - обеспечивает возможность предотвращать получение ложных результатов за счет перекрестной кросс-контаминации ампликонами путем использования на первой стадии фермента урацил-ДНК-гликозилазы.For PCR, a mixture of deoxynucleoside triphosphates is used, which contains dATP, dGTP, dCTP and dTTP, and dUTP or a mixture of dTTP / dUTP in any molar proportion can be used instead of dTTP. Any of these deoxynucleoside triphosphates may carry a fluorescent label (US Pat. No. 6,589,737, Compositions and methods for labeling of nucleic acid molecules, 07/08/2003). Most preferably, the use of fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphate, which, on the one hand, determines the effective incorporation of this substrate into the newly synthesized DNA chain during PCR, on the other hand, makes it possible to prevent false results due to cross-contamination with amplicons by using enzyme in the first stage uracil DNA glycosylase.

Эффективность включения в ДНК производных, несущих заместители в С5-положении пиримидинового цикла, зависит от нуклеотида, природы заместителя и вида ДНК-полимеразы (Kuwahara М. et al., Systematic characterization of 2'-deoxynucleoside-5'-triphosphate analogs as substrates for DNA polymerases by polymerase chain reaction and kinetic studies on enzymatic production of modified DNA, Nucleic Acids Res., 2006, vol. 34, №19, pp. 5383-5394).The efficiency of incorporation into DNA of derivatives bearing substituents at the C5 position of the pyrimidine cycle depends on the nucleotide, the nature of the substituent, and the type of DNA polymerase (Kuwahara M. et al., Systematic characterization of 2'-deoxynucleoside-5'-triphosphate analogs as substrates for DNA polymerases by polymerase chain reaction and kinetic studies on enzymatic production of modified DNA, Nucleic Acids Res., 2006, vol. 34, No. 19, pp. 5383-5394).

Производные 2'-дезоксиуридина с пропинильной группой в С5-положении хорошие субстраты для Vent- и Taq-ДНК полимераз (Giller G. et al., Incorporation of reporter molecule-labeled nucleotides by DNA polymerases. I. Chemical synthesis of various reporter group-labeled 2'-deoxyribonucleoside-5'-triphosphates, Nucleic Acids Res. 2003, vol. 31, №10, pp. 2630-2635). Производные с пропенильной группой хорошие субстраты для Taq-ДНК полимеразы, но плохие для Vent- и Pfu-ДНК полимераз, а с пропильной группой очень плохие субстраты для Taq-ДНК полимеразы (Godovikova T.S. et al., 5-[3-(E)-(4-azido-2,3,5,6-tetrafluorobenzamido)propenyl-1]-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate substitutes for thymidine-5'-triphosphate in the polymerase chain reaction, Bioconjugate Chem., 1999, vol. 10, pp. 529-537; Gourlain T. et al, Enhancing the catalytic repertoire of nucleic acids. II. Simultaneous incorporation of amino and imidazolyl functionalities by two modified triphosphates during PCR, Nucleic Acids Res., 2001, vol. 29, №9, pp. 1898-1905). Иными словами, для 2'-дезоксиуридина хорошими субстратами являются производные с жесткими линкерами, линкерами на основе этина (ацетилена) и Е-этена (этилена, трансизомеры), а плохими с гибкими линкерами, линкерами на основе этана и Z-этена (цис-изомеры). Для 2'-дезоксицитидина пропинильные С5-производные хорошие субстраты для Vent- и Taq-ДНК полимеразы.Derivatives of 2'-deoxyuridine with a propynyl group in the C5 position are good substrates for Vent and Taq DNA polymerases (Giller G. et al., Incorporation of reporter molecule-labeled nucleotides by DNA polymerases. I. Chemical synthesis of various reporter group- labeled 2'-deoxyribonucleoside-5'-triphosphates, Nucleic Acids Res. 2003, vol. 31, No. 10, pp. 2630-2635). Derivatives with a propenyl group are good substrates for Taq-DNA polymerase, but poor for Vent- and Pfu-DNA polymerases, and with a propyl group very poor substrates for Taq-DNA polymerase (Godovikova TS et al., 5- [3- (E) - (4-azido-2,3,5,6-tetrafluorobenzamido) propenyl-1] -2'-deoxyuridine-5'-triphosphate substitutes for thymidine-5'-triphosphate in the polymerase chain reaction, Bioconjugate Chem., 1999, vol. 10, pp. 529-537; Gourlain T. et al, Enhancing the catalytic repertoire of nucleic acids. II. Simultaneous incorporation of amino and imidazolyl functionalities by two modified triphosphates during PCR, Nucleic Acids Res., 2001, vol. 29 No. 9, pp. 1898-1905). In other words, for 2'-deoxyuridine, good substrates are derivatives with hard linkers, linkers based on ethine (acetylene) and E-ethene (ethylene, transisomers), and bad ones with flexible linkers, linkers based on ethane and Z-ethene (cis- isomers). For 2'-deoxycytidine, propynyl C5 derivatives are good substrates for Vent and Taq DNA polymerases.

Даже незначительная химическая модификация аминогруппы 5-аминоаллил-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата приводит к существенному различию включения ДНК-полимеразами в ПЦР продукт. Однако эффективность энзиматического включения зависит не только от заместителя, находящегося в непосредственной близости от Соположения пиримидинового цикла, но и от более отдаленного окружения. В публикации (Giller G. et al., Incorporation of reporter molecule-labeled nucleotides by DNA polymerases. I. Chemical synthesis of various reporter group-labeled 2'-deoxyribonucleoside-5'-triphosphates, Nucleic Acids Res. 2003, vol. 31, №10, pp. 2630-2635) показано, что эффективность включения флуоресцентно-меченых производных 5-аминоаллил-2'-дезоксиуридина-5'-трифосфата Vent(exo)-HHK полимеразой существенно зависит от природы флуорофора, присоединенного к аминогруппе линкера.Even a slight chemical modification of the amino group of 5-aminoallyl-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate leads to a significant difference in the incorporation of DNA polymerases into the PCR product. However, the effectiveness of enzymatic inclusion depends not only on the substituent located in the immediate vicinity of the pyrimidine ring position, but also on the more distant environment. In the publication (Giller G. et al., Incorporation of reporter molecule-labeled nucleotides by DNA polymerases. I. Chemical synthesis of various reporter group-labeled 2'-deoxyribonucleoside-5'-triphosphates, Nucleic Acids Res. 2003, vol. 31 , No. 10, pp. 2630-2635) showed that the incorporation efficiency of fluorescently-labeled derivatives of 5-aminoallyl-2'-deoxyuridine-5'-triphosphate Vent (exo) -HHK polymerase significantly depends on the nature of the fluorophore attached to the amino group of the linker.

В качестве флуоресцентной метки может быть использован любой флуоресцентный краситель, который можно химически ввести в молекулу дезоксинуклеозидтрифосфата таким образом, чтобы не препятствовать в существенной степени прохождению полимеразной цепной реакции. В случае флуоресцентно-меченого дезоксиуридинтрифосфата, например, флуоресцентный краситель может быть присоединен к 5'-концу аминопропаргильного производного dUTP (Ranasinghe R.T. et al, Fluorescence based strategies for genetic analysis, Chem. Commun, 2005, pp. 5487-5502). Используют красители флуоресцеинового (TAMRA®, ROX®, JOE®), родаминового (Texas Red®), индоцианинового (Cy3®, Cy5®, Cy5.5®, Cy7®) рядов. Наиболее предпочтительными являются красители, спектр возбуждения которых лежит в длинноволновой (красной) области спектра с меньшей фоновой флуоресценцией, области «диагностического окна биологической ткани», что позволяет увеличить чувствительность анализа.As the fluorescent label, any fluorescent dye can be used that can be chemically introduced into the deoxynucleoside triphosphate molecule in such a way as to not substantially interfere with the passage of the polymerase chain reaction. In the case of fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphate, for example, a fluorescent dye can be attached to the 5'-end of the aminopropargyl derivative dUTP (Ranasinghe RT et al, Fluorescence based strategies for genetic analysis, Chem. Commun, 2005, pp. 5487-5502). Dyes of fluorescein (TAMRA ® , ROX ® , JOE ® ), rhodamine (Texas Red ®), indocyanine (Cy3 ® , Cy5 ® , Cy5.5 ® , Cy7 ® ) series are used. The most preferred are dyes, the excitation spectrum of which lies in the long-wave (red) region of the spectrum with lower background fluorescence, the region of the “biological tissue diagnostic window”, which allows increasing the sensitivity of the analysis.

Индоцианиновые красители широко используются для получения флуоресцентно-меченых ДНК. Природа заместителей и места их связывания с флуорофорным ядром красителя влияют на яркость флуоресценции, растворимость, образование молекулярных агрегатов, как самого красителя, так и маркированных им нуклеиновых кислот. Ориентация флуорофорного ядра красителя относительно маркированного нуклеотида, длина и химическая природа линкера, отдаляющего флуорофор от маркированной ДНК, существенно сказываются на эффективности образования совершенных дуплексов с комплементарной ДНК, и в итоге сказываются на чувствительности биоанализа в целом. Индоцианины, содержащие различные заместители - алкильные-, сульфо-, сульфоалкильные, конденсированные арильные, известны давно. Каждый новый ряд индоцианиновых красителей служит основой для получения нового ряда флуоресцентно-меченных биологически-активных соединений и полупродуктов для их получения.Indocyanine dyes are widely used to obtain fluorescently-labeled DNA. The nature of the substituents and the sites of their binding to the fluorophore core of the dye affect the brightness of fluorescence, solubility, and the formation of molecular aggregates of both the dye itself and the nucleic acids labeled by it. The orientation of the fluorophore dye core relative to the marked nucleotide, the length and chemical nature of the linker that moves the fluorophore from the marked DNA significantly affect the efficiency of the formation of perfect duplexes with complementary DNA, and ultimately affect the sensitivity of bioanalysis in general. Indocyanines containing various substituents — alkyl, sulfo, sulfoalkyl, condensed aryl, have long been known. Each new series of indocyanine dyes serves as the basis for obtaining a new series of fluorescently-labeled biologically active compounds and intermediates for their preparation.

В публикации (Европейский патент №1152008, Fluorescent nucleotides containing а cyanine, merocyanine or styryl dye for the detection of nucleic acid, 07.11.2001) предложены флуоресцентно-меченые 5-аминоаллилдезоксиуридинтрифосфаты, содержащие в качестве маркеров индокарбо- и индодикарбоцианиновые красители с различными заместителями (сульфамид, хлор, гидроксил).In the publication (European Patent No. 1152008, Fluorescent nucleotides containing a cyanine, merocyanine or styryl dye for the detection of nucleic acid, 11/07/2001), fluorescently-labeled 5-aminoallyl deoxyurid triphosphates containing indocarbo and indodicarbocyanine dyes (various dyes sulfamide, chlorine, hydroxyl).

В публикации (Yu Н. et al., Cyanine dye dUTP analogs for enzymatic labeling of DNA probes, Nucleic Acids Res., 1994, vol. 22, №15, pp. 3226-3232) представлен синтез Cy5-dUTP и Cy3-dUTP, которые использовали для получения флуоресцентно-меченых фрагментов нуклеиновых кислот, используя методы ник-трансляции, «рандом-прайм» маркирование и ПЦР.The publication (Yu N. et al., Cyanine dye dUTP analogs for enzymatic labeling of DNA probes, Nucleic Acids Res., 1994, vol. 22, No. 15, pp. 3226-3232) presents a synthesis of Cy5-dUTP and Cy3-dUTP used to obtain fluorescently labeled nucleic acid fragments using nick translation methods, random prime labeling and PCR.

В публикации (Lacenere C.J. et al, Effects of a modified dye-labeled nucleotide spacer arm on incorporation by thermophilic DNA polymerases, Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids, 2006, vol. 25, pp. 9-15) выявлено влияние длины линкера, соединяющего флуорофор и AAdUTP, на эффективность роста цепи синтетических праймеров в зависимости от используемых ДНК-полимераз. Показано, что длинный линкер приводит к более эффективной элонгации, и образуются продукты длиннее исходного праймера на 30-52 пар оснований, тогда как короткий линкер способствует образованию продуктов длиннее на 5-10 пар оснований.The publication (Lacenere CJ et al, Effects of a modified dye-labeled nucleotide spacer arm on incorporation by thermophilic DNA polymerases, Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids, 2006, vol. 25, pp. 9-15) revealed the influence of the length of the linker connecting fluorophore and AAdUTP, on the growth efficiency of the chain of synthetic primers depending on the DNA polymerases used. It was shown that a long linker leads to a more efficient elongation, and products are formed longer than the initial primer by 30-52 base pairs, while a short linker promotes the formation of products longer by 5-10 base pairs.

В публикации (Европейский патент №1211294, Improved process and method for the preparation of asymmetric monofunctionalised indocyanine labelling reagents and obtained compounds, 05.06.2002) представлен синтез флуоресцентно-меченых сульфобензиндоцианиновыми красителями трифосфатов дезоксиуридина. В публикации (Европейский патент №1801165, Modified carbocyanine dyes and their conjugates, 27.06.2007) фирмой Molecular Probes предложены флуоресцентно-меченые 5-аминоаллил-и 5-аминопропаргилдезоксиуридинтрифосфаты, содержащие в качестве маркеров полисульфированные индоцианиновые красители с карбоксипентильным заместителем в положении 3 индоленинового фрагмента. Синтезированные соединения рекомендованы для ник-трансляции и метода in-vitro транскрипции.The publication (European Patent No. 1211294, Improved process and method for the preparation of asymmetric monofunctionalised indocyanine labelling reagents and obtained compounds, 06/05/2002) presents the synthesis of fluorescently-labeled sulfobenzindocyanine dyes of deoxyuridine triphosphates. In the publication (European Patent No. 1801165, Modified carbocyanine dyes and their conjugates, 06/27/2007), Molecular Probes proposed fluorescently labeled 5-aminoallyl and 5-aminopropargyldeoxyuridine triphosphates containing polysulfonated indocyanine dyes with a carboxypentine 3 position substituent . The synthesized compounds are recommended for nick translation and in-vitro transcription.

В публикации (Европейский патент №1491591, New fluorescence cyanine labels containing a sulfamido linker arm, 29.12.2004) предложена общая методика получения флуоресцентно-меченых 5-аминопропаргилдезоксиуридин- и дезоксицитидинтрифосфатов на основе гидроксисукцинимидных эфиров цианиновых красителей с карбоксильной группой, присоединенной через сульфамидоалкильную цепь в положении 5, с различным числом метиленовых звеньев от 1 до 6. Авторы утверждают, что такого рода красители имеют явное преимущество перед их аналогами - с карбоксиалкильной группой в положениях 1 и 5. Присоединение карбоксильной функции через сульфамидную связь привело к увеличению жесткости молекулы, а вследствие этого и к улучшению флуоресцентных характеристик красителя.In the publication (European Patent No. 1491591, New fluorescence cyanine labels containing a sulfamido linker arm, 12/29/2004) a general procedure is proposed for the preparation of fluorescently labeled 5-aminopropargyldeoxyuridine and deoxycytidine triphosphates based on hydroxysuccinimide esters of cyanine dyes with a carboxymethyl sulfonyl group, position 5, with a different number of methylene units from 1 to 6. The authors argue that such dyes have a distinct advantage over their analogues - with a carboxyalkyl group in positions 1 and 5. Priso union of the carboxyl function via a sulfamide bond led to increased stiffness of the molecule, and because of this, and to improve the characteristics of the fluorescent dye.

В публикации (патент США №2004186278, Cyanine dye labelling reagents with meso-substitution, 23.09.2004) для получения флуоресцентно-меченого дезоксиуридинтрифосфата использовали цианиновый краситель с нитрильным заместителем в мезо-положении полиметиновой цепи.In a publication (US Patent No. 2004186278, Cyanine dye labelling reagents with meso-substitution, September 23, 2004), a cyanine dye with a nitrile substituent in the meso position of the polymethine chain was used to obtain fluorescently labeled deoxyuridine triphosphate.

Подход оценки эффективности энзиматического включения флуоресцентно-меченых производных нуклеотидов с помощью олигонуклеотидных биочипов в литературе не описан и представляется очень эффективным. Возможность одновременного наблюдения нескольких десятков сигналов в условиях кинетического и термодинамического контроля позволяет получать одновременно большой объем количественной информации, с большей достоверностью. Наличие большого числа примеров флуоресцентно-меченых производных 2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата и количественная оценка на отработанных моделях биочипов позволят четко определить влияние различных структурных факторов на эффективность включения в ПЦР продукт.The approach to assessing the effectiveness of the enzymatic incorporation of fluorescently labeled nucleotide derivatives using oligonucleotide biochips has not been described in the literature and seems very effective. The ability to simultaneously observe several tens of signals under conditions of kinetic and thermodynamic control allows you to simultaneously receive a large amount of quantitative information, with greater reliability. The presence of a large number of examples of fluorescently labeled derivatives of 2'-deoxyuridine-5'-triphosphate and a quantitative assessment on the developed models of biochips will clearly determine the effect of various structural factors on the efficiency of incorporation into the PCR product.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Целью изобретения явился синтез производных нуклеотидов, содержащих цианиновый краситель в положении С5, а также их применение для маркирования ДНК в ходе ПЦР. Получаемая при этом модифицированная ДНК приобретает новые свойства, обусловленные введенными модификациями, но должна специфично взаимодействовать с ДНК и белками. Наш подход основывается на синтезе индоцианиновых красителей, содержащих две гетероциклические кольцевые системы, связанные полиметиновой линкерной связью и содержащие карбоксильную группу в положении 3 или 5 индоленинового гетероцикла, присоединенную через полиметиленовую цепочку. Такими соединениями, предлагаемыми в данном изобретении, являются соединения общей формулы (I).The aim of the invention was the synthesis of nucleotide derivatives containing a cyanine dye in position C5, as well as their use for DNA labeling during PCR. The resulting modified DNA acquires new properties due to the introduced modifications, but must specifically interact with DNA and proteins. Our approach is based on the synthesis of indocyanine dyes containing two heterocyclic ring systems linked by a polymethine linker linker and containing a carboxyl group at position 3 or 5 of the indolenine heterocycle attached via a polymethylene chain. Such compounds proposed in this invention are compounds of General formula (I).

Figure 00000001
Figure 00000001

где R1 представляет собой -CH3; -(CH2)4СООН;where R 1 represents-CH 3 ; - (CH 2 ) 4 COOH;

R2 представляет собой -(СН2)2СООН; -Н; -SO3 -;R 2 represents - (CH 2 ) 2 COOH; -H; -SO 3 - ;

R3 представляет собой -С2Н5; -(CH2)4SO3 -;R 3 represents —C 2 H 5 ; - (CH 2 ) 4 SO 3 - ;

R4 представляет собой -Н; -SO 3 -;R 4 represents —H; -SO 3 - ;

R5 представляет собой -С2Н5; -(CH2)4SO3 -.R 5 represents —C 2 H 5 ; - (CH 2 ) 4 SO 3 - .

В частности, соединения, условно отнесенные к соединениям группы ТА, соответствующие общей формуле (ТА)In particular, compounds conventionally assigned to compounds of the TA group corresponding to the general formula (TA)

Figure 00000002
Figure 00000002

где R1 представляет собой -Н; -SO3 -;where R 1 represents -H; -SO 3 - ;

R2 представляет собой -C2H5;-(CH2)4SO3 -;R 2 represents —C 2 H 5 ;-( CH 2 ) 4 SO 3 - ;

R3 представляет собой -Н; -SO3 -;R 3 represents —H; -SO 3 - ;

R4 представляет собой -С2Н5; -(CH2)4SO3 -.R 4 represents —C 2 H 5 ; - (CH 2 ) 4 SO 3 - .

а также соединения, условно отнесенные к соединениям группы ТВ, соответствующие общей формуле (ТВ)as well as compounds conventionally assigned to compounds of the TB group corresponding to the general formula (TB)

Figure 00000003
Figure 00000003

где R1 представляет собой -С2Н5; -(CH2)4SO3 -;where R 1 represents-C 2 H 5 ; - (CH 2 ) 4 SO 3 - ;

R2 представляет собой -Н; -SO3 -;R 2 represents —H; -SO 3 - ;

R3 представляет собой -С2Н5; -(CH2)4SO3 -.R 3 represents —C 2 H 5 ; - (CH 2 ) 4 SO 3 - .

Предлагаемые флуоресцентно-меченые трифосфаты общей формулы (ТА) характеризуются тем, что реактивная карбоксильная группа индоцианиновых красителей общей формулы (А), входящих в их состав, присоединена в 3 положении индоленинового фрагмента через тетраметиленовую цепочку атомов (где R1, R2, R3, R4 - алкильные-, сульфо- и сульфоалкильные заместители).The proposed fluorescently-labeled triphosphates of the general formula (TA) are characterized in that the reactive carboxyl group of the indocyanine dyes of the general formula (A) included in their composition is attached at the 3 position of the indolenin fragment through a tetramethylene chain of atoms (where R 1 , R 2 , R 3 , R 4 are alkyl, sulfo and sulfoalkyl substituents).

Figure 00000004
Figure 00000004

Предлагаемые флуоресцентно-меченые трифосфаты общей формулы (ТВ) характеризуются тем, что реактивная карбоксильная группа индоцианиновых красителей общей формулы (В), входящих в их состав, присоединена в 5 положении индоленинового фрагмента через диметиленовую цепочку атомов (где R1, R2, R3 - алкильные-, сульфо- и сульфоалкильные заместители).The proposed fluorescently-labeled triphosphates of the general formula (TB) are characterized by the fact that the reactive carboxyl group of the indocyanine dyes of the general formula (B) included in their composition is attached at the 5 position of the indolenin fragment through a dimethylene chain of atoms (where R 1 , R 2 , R 3 - alkyl, sulfo and sulfoalkyl substituents).

Figure 00000005
Figure 00000005

Указанные структурные отличия индоцианиновых красителей общих формул (А) и (В), входящих в состав нуклеозидтрифосфатов (ТА) и (ТВ), приводят к ряду отличительных свойств, а именно к повышенной светостойкости, повышенной химической устойчивости и термостойкости при использовании в качестве флуоресцентных меток.The indicated structural differences of the indocyanine dyes of the general formulas (A) and (B), which are part of the nucleoside triphosphates (TA) and (TB), lead to a number of distinctive properties, namely, increased light resistance, increased chemical stability, and heat resistance when used as fluorescent labels .

Показано, что при непрерывном облучении на флуоресцентном микроскопе на длине волны 655 нм время полураспада красителей формул (А) и (В) различается: для красителя (А2) время полураспада составляет 7 ч, для красителей (Al), (В1) - 5,3 ч, для красителя (A3), (В2) - 6 ч, для красителя (А4) - 6,9 ч, в то время как для красителя, входящего в состав трифосфата общей формулы (I) (R1=-CH3; R2=R4=-H; R3=-(СН2)5СООН, R5=-C2H5) составляет 5,5 ч (Фиг. 1 линия №4), для красителя формулы (I) (R1=-CH3; R2=R5=-H, R3=-(СН2)5СООН, R4=-(CH2)4SO3 -) составляет 1,5 ч (Фиг. 1 линия №6), для красителя формулы (I) (R1=-CH3; R2=-SO3 -, R3=-(СН2)5СООН, R4=-(CH2)4SO3 -) составляет 2,5 ч (Фиг. 1 линия №7).It was shown that during continuous irradiation with a fluorescence microscope at a wavelength of 655 nm, the half-life of dyes of formulas (A) and (B) differs: for dye (A2), the half-life is 7 hours, for dyes (Al), (B1) - 5, 3 hours, the dye (A3), (B2) - 6 hours for the dye (A4) - 6.9 hours, while the dye constituting the triphosphate of the general formula (I) (R 1 = -CH 3 ; R 2 = R 4 = -H; R 3 = - (CH 2 ) 5 COOH, R 5 = -C 2 H 5 ) is 5.5 hours (Fig. 1 line No. 4), for the dye of formula (I) (R 1 = —CH 3 ; R 2 = R 5 = —H, R 3 = - (CH 2 ) 5 COOH, R 4 = - (CH 2 ) 4 SO 3 - ) is 1.5 hours (Fig. 1 line No. 6), for the dye of formula (I) (R 1 = -CH 3 ; R 2 = -SO 3 - , R 3 = - (CH 2 ) 5 COOH, R 4 = - (CH 2 ) 4 SO 3 - ) is 2.5 hours (Fig. 1 line No. 7 )

Значения молярного коэффициента экстинкции красителей (А1) и (А2) превышают 240000, (В1) - около 200000 (таблица 1, Фиг. 2). Квантовый выход флуоресценции красителей (А1)-(А4) в метаноле превышает 25% (таблица 1, Фиг. 3).The values of the molar extinction coefficient of dyes (A1) and (A2) exceed 240,000, (B1) - about 200,000 (table 1, Fig. 2). The quantum yield of fluorescence of dyes (A1) - (A4) in methanol exceeds 25% (table 1, Fig. 3).

Была определена относительная эффективность флуоресценции красителей общей формулы (А) и (В), при этом наибольшее значение эффективности получено для красителя (А2) при возбуждении и регистрации в максимумах поглощения и флуоресценции и принято за единицу (таблица 1, Фиг. 4). Были получены следующие данные:The relative fluorescence efficiency of the dyes of the general formulas (A) and (B) was determined, while the highest efficiency value was obtained for the dye (A2) upon excitation and registration at the absorption and fluorescence maxima and was taken as unity (table 1, Fig. 4). The following data were obtained:

- при возбуждении и регистрации в максимумах поглощения и флуоресценции значение относительной эффективности флуоресценции превышает 0.6 для красителей (А1)-(А4) в метаноле и для красителя (А2) в PBS;- upon excitation and recording at the maxima of absorption and fluorescence, the relative fluorescence efficiency exceeds 0.6 for dyes (A1) - (A4) in methanol and for dye (A2) in PBS;

- при возбуждении на длине волны 655 нм и регистрации на 690 нм значение относительной эффективности флуоресценции превышает 0.2 для красителя (А2) в метаноле и больше 0.1 в PBS.- when excited at a wavelength of 655 nm and recorded at 690 nm, the relative fluorescence efficiency exceeds 0.2 for the dye (A2) in methanol and more than 0.1 in PBS.

Предлагаемые красители структур (А) и (В) в зависимости от заместителей в гетероциклическом фрагменте различаются спектральным диапазонам возбуждения и флуоресценции, суммарным электрическим зарядом и растворимостью в воде (таблица 1). Благодаря спектральным характеристикам в ближнем ИК-диапазоне, индодикарбоцианиновые красители формул (А) и (В) являются оптимальными для маркирования биомолекул, так как биоматериал в диапазоне длин волн между 600-800 нм имеет низкую собственную флуоресценцию. Введение меток в ДНК в виде флуоресцентно-меченых нуклеозидтрифосфатов общей формулы I на стадии наработки кДНК методом ПЦР позволяет добиться более высокой чувствительности, так как маркер вводится не в единственном числе, а в большем количестве вместе с нуклеотидами (Yu H. et al., Cyanine dye dUTP analogs for enzymatic labeling of DNA probes, Nucleic Acids Res., 1994, vol. 22, №15, pp. 3226-3232).The proposed dyes of structures (A) and (B), depending on the substituents in the heterocyclic fragment, differ in the spectral ranges of excitation and fluorescence, the total electric charge and solubility in water (table 1). Due to the spectral characteristics in the near infrared range, indodicarbocyanine dyes of formulas (A) and (B) are optimal for labeling biomolecules, since the biomaterial in the wavelength range between 600-800 nm has low intrinsic fluorescence. The introduction of labels into DNA in the form of fluorescently labeled nucleoside triphosphates of the general formula I at the stage of cDNA production by PCR allows for higher sensitivity, since the marker is introduced not in the singular, but in greater quantity together with nucleotides (Yu H. et al., Cyanine dye dUTP analogs for enzymatic labeling of DNA probes, Nucleic Acids Res., 1994, vol. 22, No. 15, pp. 3226-3232).

Далее представлены результаты использования красителей для получения флуоресцентно-меченых нуклеозидтрифосфатов с последующим их применением для маркирования ДНК в ходе ПЦР. Все красители общих формул (A1)-(А5) и (В1)-(B3) в виде их N-гидроксисукцинимидных эфиров (для (A) R1=-(CH2)4COOSu; для (В) R2=-(CH2)2COOSu) и пара-нитрофениловых эфиров (для (A) R1=-(CH2)4COOpNP; для (В) R2=-(CH2)2COOpNP) с хорошим выходом маркируют нуклеотиды, содержащие в С5-положении аминоаллильный заместитель.The following are the results of the use of dyes to obtain fluorescently labeled nucleoside triphosphates, followed by their use for DNA labeling during PCR. All dyes of the general formulas (A1) - (A5) and (B1) - (B3) as their N-hydroxysuccinimide esters (for (A) R 1 = - (CH 2 ) 4 COOSu; for (B) R 2 = - (CH 2) 2 COOSu) and p-nitrophenyl esters (for (a) R 1 = - (CH 2) 4 COOpNP; for (B) R 2 = - (CH 2) 2 COOpNP) in good yield labeled nucleotides, comprising in the C5 position, an aminoallyl substituent.

Спектральные свойства флуоресцентно-меченых нуклеотидов общей формулы I представлены в таблице 2. Модифицированные нуклеотиды характеризуются интенсивными полосами поглощения и флуоресценции (Фиг. 5) и значениями квантового выхода флуоресценции 15-20% в фосфатно-солевом буферном растворе (Фиг. 6). По сравнению с красителями (А) и (В) наблюдается батохромный сдвиг максимумов поглощения и флуоресценции на несколько нм, а также увеличение квантового на 1-7% в зависимости от структуры соединения. Максимумы поглощения и флуоресценции модифицированных нуклеотидов I располагаются в области 645 нм и 663 нм соответственно. Мы наблюдали батохромный сдвиг максимума поглощения уридин-5'-трифосфата с 262 нм до ~300 нм при его модификации посредством присоединения аминоалкильного заместителя, несущего флуоресцентную метку.The spectral properties of fluorescently labeled nucleotides of the general formula I are presented in Table 2. Modified nucleotides are characterized by intense absorption and fluorescence bands (Fig. 5) and fluorescence quantum yield values of 15-20% in phosphate-buffered saline (Fig. 6). Compared with dyes (A) and (B), a bathochromic shift of the absorption and fluorescence maxima by several nm is observed, as well as an increase in the quantum by 1-7%, depending on the structure of the compound. The absorption and fluorescence maxima of the modified nucleotides I are located at 645 nm and 663 nm, respectively. We observed a bathochromic shift in the maximum absorption of uridine-5'-triphosphate from 262 nm to ~ 300 nm when it was modified by the addition of an aminoalkyl substituent bearing a fluorescent label.

Установлено, что результаты полимеразной цепной реакции с использованием флуоресцентно-меченых нуклеозидтрифосфатов общей формулы I (ТА1)-(ТА5) и (ТВ1)-(TB3) зависят от структуры модифицированных нуклеотидов, используемых в качестве субстратов в ПЦР. Для сравнительной оценки степени встраивания модифицированных нуклеотидов вычисляют средний флуоресцентный сигнал совершенных дуплексов в ячейках биочипа и затем нормируют его на значение, полученное для коммерчески-доступного продукта производства фирмы Amersham (CY5-DUTP, Amersham РА55022). Установлено, что образование полноразмерного ПЦР продукта зависит не только от химической структуры заместителей, но также от расположения заместителя в молекуле флуорофора. Флуоресцентный сигнал выше для нуклеотидов (ТА1), (TA3)-(ТА5) и (ТВ1)-(TB3), содержащих цианиновый краситель с одной сульфогруппой (Фиг. 7, Фиг. 11). Флуоресцентные сигналы, полученные для нуклеотида (ТА2) и коммерчески-доступного Cy5-dUTP, оказались ниже и приблизительно равными. Было обнаружено, что расположение сульфогруппы в молекуле красителя влияет на эффективность встраивания модифицированных нуклеотидов в продукт ПЦР.It was found that the results of the polymerase chain reaction using fluorescently labeled nucleoside triphosphates of the general formula I (TA1) - (TA5) and (TB1) - (TB3) depend on the structure of the modified nucleotides used as substrates in PCR. For a comparative assessment of the degree of incorporation of modified nucleotides, the average fluorescence signal of perfect duplexes in the biochip cells is calculated and then normalized to the value obtained for a commercially available product manufactured by Amersham (CY5-DUTP, Amersham PA55022). It was found that the formation of a full-sized PCR product depends not only on the chemical structure of the substituents, but also on the location of the substituent in the fluorophore molecule. The fluorescent signal is higher for nucleotides (TA1), (TA3) - (TA5) and (TB1) - (TB3) containing a single sulfo group cyanine dye (Fig. 7, Fig. 11). The fluorescent signals obtained for nucleotide (TA2) and commercially available Cy5-dUTP, were lower and approximately equal. It was found that the location of the sulfo group in the dye molecule affects the efficiency of incorporation of modified nucleotides into the PCR product.

Установлено, что все красители формул (A1)-(А5) и (В1)-(B3) в составе конъюгатов с нуклеотидами не ингибируют полимеразную цепную реакцию (Фиг. 9, Фиг. 10, Фиг. 12). Модифицированные нуклеотиды общей формулы (I) не влияют на стабильность всех остальных компонентов анализа. Установлено, что все соединения формулы (I) (ТА1)-(ТА5) и (ТВ1)-(TB3) обладают стабильностью, достаточной для проведения полного цикла анализа без заметного разложения красителя. По совокупности всех свойств соединения формулы (I) (ТА1)-(ТА5) и (ТВ1)-(TB3) могут быть использованы в качестве флуоресцентных меток при разработке диагностических тест-систем, основанных на проведении ПЦР.It was found that all dyes of the formulas (A1) - (A5) and (B1) - (B3) in the conjugates with nucleotides do not inhibit the polymerase chain reaction (Fig. 9, Fig. 10, Fig. 12). Modified nucleotides of the general formula (I) do not affect the stability of all other components of the analysis. It was found that all compounds of formula (I) (TA1) - (TA5) and (TB1) - (TB3) are stable enough to conduct a complete analysis cycle without noticeable dye decomposition. By the combination of all the properties of the compounds of formula (I) (TA1) - (TA5) and (TB1) - (TB3) they can be used as fluorescent labels in the development of diagnostic test systems based on PCR.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг. 1. Зависимость интенсивности флуоресценции от времени при облучении красителей на биочипе полупроводниковым лазерным источником света (655 нм/690 нм, 40 мВт): 1 - краситель (А2); 2 - краситель (А4); 3 - красители (A3, В2); 4 - краситель формулы (I) (R1=-CH3; R2=R4=-H; R3=-(СН2)5СООН, R5=-C2H5); 5 - красители (A1, B1); 6 - краситель формулы (I) (R1=-CH3; R2=R5=-H, R3=-(СН2)5СООН, R4=-(CH2)4SO3 -); 7 - краситель формулы (I) (R1=-CH3; R2=-SO3 -, R3=-(СН2)5СООН, R4=-(CH2)4SO3 -).FIG. 1. The dependence of the fluorescence intensity on time when the dyes on the biochip are irradiated with a semiconductor laser light source (655 nm / 690 nm, 40 mW): 1 - dye (A2); 2 - dye (A4); 3 - dyes (A3, B2); 4 - a colorant of formula (I) (R 1 = —CH 3 ; R 2 = R 4 = —H; R 3 = - (CH 2 ) 5 COOH, R 5 = —C 2 H 5 ); 5 - dyes (A1, B1); 6 - dye of the formula (I) (R 1 = —CH 3 ; R 2 = R 5 = —H, R 3 = - (CH 2 ) 5 COOH, R 4 = - (CH 2 ) 4 SO 3 - ); 7 is a dye of formula (I) (R 1 = —CH 3 ; R 2 = —SO 3 - , R 3 = - (CH 2 ) 5 COOH, R 4 = - (CH 2 ) 4 SO 3 - ).

Фиг. 2. Коэффициенты молярной экстинкции красителей в метаноле и PBS.FIG. 2. Coefficients of molar extinction of dyes in methanol and PBS.

Фиг. 3. Квантовый выход флуоресценции красителей в метаноле и PBS.FIG. 3. Quantum yield of fluorescence of dyes in methanol and PBS.

Фиг. 4. Относительная эффективность флуоресценции красителей: возбуждение - в максимуме поглощения и на длине волны 655 нм, регистрация - в максимуме флуоресценции и на длине волны 690 нм соответственно.FIG. 4. Relative fluorescence efficiency of dyes: excitation - at the absorption maximum and at a wavelength of 655 nm, registration - at the fluorescence maximum and at a wavelength of 690 nm, respectively.

Фиг. 5. Нормированные спектры поглощения и флуоресценции флуоресцентно-меченного дезоксиуридинтрифосфата.FIG. 5. Normalized absorption and fluorescence spectra of fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphate.

Фиг. 6. Квантовый выход флуоресценции модифицированных дезоксиуридинтрифосфатов в PBS.FIG. 6. Quantum yield of fluorescence of modified deoxyuridine triphosphates in PBS.

Фиг. 7. Гибридизация ДНК образца дикого типа на ТБ-биочипе.FIG. 7. DNA hybridization of a wild-type sample on a TB biochip.

Фиг. 8. Электрофоретический анализ в 2% агарозном геле результатов мультиплексной амплификации генов rpoB, katG, inhA, ahpC и инсерционного элемента IS6110 с различными флуоресцентно-мечеными трифосфатами дезоксиуридина в реакционной смеси в концентрации 8 мкМ: (а) проявление этидийбромидом, (b) проявление в свете флуоресценции цианинового красителя. Полоса 1 - маркер молекулярного веса pUC19/MspI (67-501 bp); полоса 2 - положительный контроль, не содержит меченого нуклеозидтрифосфата; полоса 3 - нуклеотид ТА2; полоса 4 - нуклеотид ТА1; полоса 5 - нуклеотид TA3; полоса 6 - нуклеотид ТА4; полоса 7 - нуклеотид ТА5; полоса 8 - нуклеотид TBI; полоса 9 - нуклеотид ТВ2; полоса 10 - нуклеотид TB3; полоса 11 - отрицательный контроль амплификации.FIG. 8. Electrophoretic analysis in a 2% agarose gel of the results of multiplex amplification of the rpoB, katG, inhA, ahpC genes and the insertion element IS6110 with various fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates in the reaction mixture at a concentration of 8 μM: (a) manifestation of ethidium bromide, (b) manifestation light fluorescence of cyanine dye. Lane 1 - molecular weight marker pUC19 / MspI (67-501 bp); lane 2 - positive control, does not contain labeled nucleoside triphosphate; lane 3 - nucleotide TA2; lane 4 - nucleotide TA1; lane 5 - nucleotide TA3; lane 6 - nucleotide TA4; lane 7 - nucleotide TA5; lane 8 - nucleotide TBI; lane 9 - nucleotide TB2; lane 10 - nucleotide TB3; lane 11 - negative amplification control.

Фиг. 9. Зависимость нормированного сигнала флуоресценции от концентрации флуоресцентно-меченного нуклеозидтрифосфата ТА2 и ТА4.FIG. 9. The dependence of the normalized fluorescence signal on the concentration of fluorescently-labeled nucleoside triphosphate TA2 and TA4.

Фиг. 10. Нормированный сигнал флуоресценции для различных модифицированных нуклеотидов при использовании диагностической тест-системы «ТБ-биочип».FIG. 10. Normalized fluorescence signal for various modified nucleotides when using the TB-biochip diagnostic test system.

Фиг. 11. Гибридизация, нормированный сигнал и генотип маркированных фрагментов ДНК образцов на Тромбо-биочипе на примере флуоресцентно-меченного нуклеотида ТА1 (wt - дикий тип, mut - мутация).FIG. 11. Hybridization, normalized signal, and genotype of labeled DNA fragments of samples on a thrombo-biochip using the example of fluorescently labeled nucleotide TA1 (wt - wild type, mut - mutation).

Фиг. 12. Электрофоретический анализ в 2% агарозном геле результатов мультиплексной амплификации генов системы фибринолиза: (а) проявление этидийбромидом, (b) проявление в свете флуоресценции цианинового красителя. А - FGB ген, В - F7 ген, С -MTHFR ген, D - PAI-1 ген, Е - GPIIIa ген. Полоса 1 - нуклеотид ТА2; полоса 2 - нуклеотид ТА1; полоса 3 - нуклеотид TA3; полоса 4 - нуклеотид ТА4; полоса 5 - нуклеотид ТА5; полоса 6 - нуклеотид TBI; полоса 7 - нуклеотид ТВ2; полоса 8 - нуклеотид TB3; полоса 9 - положительный контроль, не содержит меченого нуклеозидтрифосфата; полоса 10 - отрицательный контроль амплификации; полоса 11 - маркер молекулярного веса pUC19/MspI (67-501 bp).FIG. 12. Electrophoretic analysis in a 2% agarose gel of the results of multiplex amplification of genes of the fibrinolysis system: (a) the manifestation of ethidium bromide, (b) the manifestation in light of the fluorescence of the cyanine dye. A - FGB gene, B - F7 gene, C-MTHFR gene, D - PAI-1 gene, E - GPIIIa gene. Lane 1 - nucleotide TA2; lane 2 - nucleotide TA1; lane 3 — TA3 nucleotide; lane 4 — TA4 nucleotide; lane 5 - nucleotide TA5; lane 6 - nucleotide TBI; lane 7 - nucleotide TB2; lane 8 — nucleotide TB3; lane 9 - positive control, does not contain labeled nucleoside triphosphate; lane 10 - negative amplification control; lane 11 — molecular weight marker pUC19 / MspI (67-501 bp).

Фиг. 13. Нормированный сигнал флуоресценции для различных модифицированных нуклеотидов при использовании диагностической тест-системы «ПФ-биочип Тромбо».FIG. 13. The normalized fluorescence signal for various modified nucleotides using the diagnostic test system "PF-biochip Trombo."

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Соединения по изобретению общих формул ТА и ТВ синтезировали согласно схеме 1.The compounds of the invention of the general formulas TA and TB were synthesized according to Scheme 1.

Схема 1Scheme 1

Figure 00000006
Figure 00000006

Синтез несимметричных индодикарбоцианиновых красителей формул (А, В), входящих в состав нуклеозидтрифосфатов ТА и ТВ, основан на реакции конденсации солей индолениния, содержащих активную метиленовую группу, и гидрохлорида дианила малонового диальдегида (схема 2, таблица 3, 4) (В.Е. Кузнецова и др. Изв. АН, Сер. хим., 2007, №11, с. 2186-2190; В.Е. Кузнецова и др. Изв. АН, Сер. хим., 2007, №12, с. 2355-2359; V.E. Kuznetsova et al., Mend. Comm, 2008, №3, pp. 138-140). Синтез промежуточных соединений, необходимых для получения красителей формул (А, В), представлен на схемах 3-9 (В.Е. Кузнецова и др. Изв. АН, Сер. хим. - 2008. - №3. - С. 595-598; В.Е. Кузнецова и др. Изв. АН, Сер. хим., 2007, №11, с. 2186-2190).The synthesis of asymmetric indodicarbocyanine dyes of formulas (A, B) that are part of TA and TB nucleoside triphosphates is based on the condensation reaction of indoleninium salts containing an active methylene group and malany dialdehyde dianyl hydrochloride (Scheme 2, Table 3, 4) (B.E. Kuznetsova et al. Izv. AN, Ser. Chem., 2007, No. 11, pp. 2186-2190; V.E. Kuznetsova et al. Izv. AN, Ser. Chem., 2007, No. 12, p. 2355- 2359; VE Kuznetsova et al., Mend. Comm, 2008, No. 3, pp. 138-140). The synthesis of intermediate compounds necessary for the preparation of dyes of the formulas (A, B) is presented in schemes 3–9 (V.E. Kuznetsova et al. Izv. AN, Ser. Chem. - 2008. - No. 3. - P. 595- 598; V.E. Kuznetsova et al. Izv. AN, Ser.chem., 2007, No. 11, pp. 2186-2190).

Схема 2Scheme 2

Figure 00000007
Figure 00000007

Схема 3Scheme 3

Figure 00000008
Figure 00000008

Схема 4Scheme 4

Figure 00000009
Figure 00000009

Схема 5Scheme 5

Figure 00000010
Figure 00000010

Схема 6Scheme 6

Figure 00000011
Figure 00000011

Схема 7Scheme 7

Figure 00000012
Figure 00000012

Схема 8Scheme 8

Figure 00000013
Figure 00000013

Схема 9Scheme 9

Figure 00000014
Figure 00000014

Исходным соединением для синтеза индоленинов (7) (схема 4) и (9) (схема 5), содержащих функциональную группу в положении 3, является 6-метил-7-оксооктановая кислота (6), синтез которой представлен на схеме 3. Ацетилирование циклогексанона проводили двумя способами: комплексом BF3⋅2AcOH и действием ацетилхлорида в хлороформе на морфолиновое производное циклогексена (2) в присутствии Et3N. 2-Ацетил-2-метилциклогексанон (4) получали действием метил иодида на раствор 2-ацетилциклогексанона (3) в метиловом спирте. Затем при помощи метилата лития синтезировали метиловый эфир кетокислоты (5). Гидролиз которого проводили разбавленной соляной кислотой, получая при этом кетокислоту (6). Конденсацией фенилгидразинов и 6-метил-7-оксо-октановой кислоты (6) (схема 3) получали соответствующие индолениновые основания (7, 9) (схема 4, 5).The starting compound for the synthesis of indolenins (7) (Scheme 4) and (9) (Scheme 5) containing a functional group at position 3 is 6-methyl-7-oxo-octanoic acid (6), the synthesis of which is shown in Scheme 3. Acetylation of cyclohexanone carried out in two ways: a complex of BF 3 and ⋅2AcOH action of acetyl chloride in chloroform at morpholino cyclohexene derivative (2) in the presence of Et 3 N. 2-Acetyl-2-methylcyclohexanone (4) was obtained in the action of methyl iodide in 2-atsetiltsiklogeksanona solution (3) methyl alcohol. Then, keto acid methyl ester was synthesized using lithium methylate (5). The hydrolysis of which was carried out with dilute hydrochloric acid, while obtaining keto acid (6). The condensation of phenylhydrazines and 6-methyl-7-oxo-octanoic acid (6) (Scheme 3) gave the corresponding indolenine bases (7, 9) (Scheme 4, 5).

Исходным соединением для синтеза индоленина (17), содержащего функциональную группу в положении 5, является гидрохлорид 4-(2-карбоксиэтил)фенилгидразина (16) (схема 6). Нитрил (12) получали из 4-нитроанилина действием раствора акрилонитрила в ацетоне на образующуюся в ходе реакции диазониевую соль. 3-(4-Нитрофенил)-акрилонитрил (13) получали кипячением водно-этанольного раствора 2-хлор-3-(4-нитрофенил)-пропионитрила (12) в присутствии ацетата натрия. 3-(4-Нитрофенил)-2-пропеновую кислоту (14) получали кислотным гидролизом нитрила (13). Дальнейшее восстановление кислоты (14) приводило к получению 3-(4-аминофенил)-пропионовой кислоты (15). Гидрохлорид 4-(2-карбоксиэтил)фенилгидразина (16) получали восстановлением в кислой среде диазониевой соли, которая образовывалась в ходе реакции. Карбоксиэтильное производное индоленина (17) синтезировали из гидразина (16) и метилизопропилкетона в ледяной уксусной кислоте в присутствии ацетата калия без выделения образующегося в ходе реакции гидразона.The starting compound for the synthesis of indolenin (17) containing a functional group at position 5 is 4- (2-carboxyethyl) phenylhydrazine hydrochloride (16) (Scheme 6). Nitrile (12) was obtained from 4-nitroaniline by the action of a solution of acrylonitrile in acetone on the diazonium salt formed during the reaction. 3- (4-Nitrophenyl) acrylonitrile (13) was obtained by boiling a water-ethanol solution of 2-chloro-3- (4-nitrophenyl) propionitrile (12) in the presence of sodium acetate. 3- (4-Nitrophenyl) -2-propenoic acid (14) was obtained by acid hydrolysis of nitrile (13). Further reduction of the acid (14) led to the production of 3- (4-aminophenyl) propionic acid (15). 4- (2-Carboxyethyl) phenylhydrazine hydrochloride (16) was obtained by reduction of the diazonium salt in the acidic medium, which was formed during the reaction. The carboxyethyl derivative of indolenin (17) was synthesized from hydrazine (16) and methyl isopropyl ketone in glacial acetic acid in the presence of potassium acetate without isolating the hydrazone formed during the reaction.

Конденсацией фенилгидразина (1) с метилизопропилкетоном получали соответствующий индоленин (20) (схема 7).The condensation of phenylhydrazine (1) with methylisopropyl ketone gave the corresponding indolenine (20) (Scheme 7).

N-Сульфоалкилирование всех индолениновых оснований проводили в 1,2-дихлорбензоле или бутиронитириле при действии 1,4-бутансультона (соединение (11) схема 5, соединение (19) схема 6, соединение (22) схема 8). N-Алкильные производные получали действием этилиодида или этилового эфира n-толуолсульфокислоты на раствор индоленина в ацетонириле или бутиронитриле (соединение (8) схема 4, соединение (10) схема 5, соединение (18) схема 6, соединение (21) схема 7, соединение (23) схема 8).N-sulfoalkylation of all indolenin bases was carried out in 1,2-dichlorobenzene or butyronitiril under the action of 1,4-butanesultone (compound (11) scheme 5, compound (19) scheme 6, compound (22) scheme 8). N-Alkyl derivatives were obtained by the action of n-toluenesulfonic acid ethyl iodide or ethyl ester on a solution of indolenine in acetoniryl or butyronitrile (compound (8) scheme 4, compound (10) scheme 5, compound (18) scheme 6, compound (21) scheme 7, compound (23) Scheme 8).

Полиметиновый мостик получали следующим образом (схема 9). Реакцией этилвинилового эфира и триэтилортоформиата в присутствии эфирата трехфтористого бора получали тетраэтилацеталь малонового альдегида (24). Далее при действии анилин гидрохлорида получен гидрохлорид дианила малонового диальдегида (25).Polymethine bridge was prepared as follows (Scheme 9). The reaction of ethyl vinyl ether and triethylorthoformate in the presence of boron trifluoride etherate gave malonic aldehyde tetraethyl acetal (24). Further, under the action of aniline hydrochloride, malonic dialdehyde dianyl hydrochloride was obtained (25).

Несимметричные индодикарбоцианиновые красители формул (А, В) синтезируют конденсацией солей индолениния и гидрохлорида дианила малонового диальдегида (схема 2, таблицы 3, 4). В ходе реакции кроме целевого соединения образуются еще два побочных симметричных продукта. На первой стадии в реакцию конденсации вводили один индоленин. Ход реакции контролировали спектрофотометрически, при этом происходило исчезновение пиков λmax 237 и 280 нм, характерных для индоленинов, и появление нового сигнала λmax 440 нм, характерного для промежуточного соединения. Для полного протекания реакции достаточно нагревания при 118°C в течение 1-3 ч. Вторую стадию получения индодикарбоцианинового красителя осуществляют при использовании диизопропилэтиламина или безводного ацетата калия в качестве конденсирующих агентов. Все синтезированные индодикарбоцианиновые красители выделяли обращенно-фазовой хроматографией в системе ацетонитрил-0.01М триэтиламмонийацетатный буферный раствор градиентным элюированием от 0 до 50% ацетонитрила. Далее получали их натриевые соли.Asymmetric indodicarbocyanine dyes of formulas (A, B) are synthesized by condensation of indoleninium salts and malany dialdehyde dianyl hydrochloride (Scheme 2, tables 3, 4). In the course of the reaction, in addition to the target compound, two more symmetrical by-products are formed. In the first stage, indolenine alone was introduced into the condensation reaction. The progress of the reaction was monitored spectrophotometrically, with the disappearance of the λ max 237 and 280 nm peaks characteristic of indolenins, and the appearance of a new λ max 440 nm signal characteristic of the intermediate. For the complete reaction to take place, heating at 118 ° C for 1-3 hours is sufficient. The second stage of obtaining the indodicarbocyanine dye is carried out using diisopropylethylamine or anhydrous potassium acetate as condensing agents. All synthesized indodicarbocyanine dyes were isolated by reverse phase chromatography in acetonitrile-0.01M triethylammonium acetate buffer solution by gradient elution from 0 to 50% acetonitrile. Next, their sodium salts were obtained.

p-Нитрофениловые эфиры красителей получали действием бис p-нитрофенил карбоната в ДМФ. Активные эфиры выделяли обращенно-фазовой хроматографией. Реакцией аминогруппы AAdUTP с 1.25 эквивалентом р-нитрофенилового эфира красителя общей формулы (А) или (В) в 0.1 М NaHCO3/Na2CO3 (рН 8.5) в ДМФ получали флуоресцентно-меченые нуклеозид трифосфаты общей формулы (I) с выходом примерно 40% в зависимости от структуры используемого красителя (схема 1). Флуоресцентно-меченые нуклеотиды очищали в 2 этапа - анионная ионообменная хроматография на сорбенте DEAE-целлюлоза и обращенно-фазовая (C18-RP) хроматография.dye p-nitrophenyl esters were obtained by the action of bis p-nitrophenyl carbonate in DMF. Active esters were isolated by reverse phase chromatography. The reaction of the AAdUTP amino group with 1.25 equivalent of p-nitrophenyl ether dye of the general formula (A) or (B) in 0.1 M NaHCO 3 / Na 2 CO 3 (pH 8.5) in DMF yields fluorescently-labeled nucleoside triphosphates of the general formula (I) with a yield of approximately 40% depending on the structure of the dye used (Scheme 1). Fluorescence-labeled nucleotides were purified in 2 stages — anionic ion exchange chromatography on a DEAE-cellulose sorbent and reverse phase (C18-RP) chromatography.

Еще одним объектом изобретения является применение соединений по изобретению общей формулы (I) для маркирования ДНК. Ферментативное введение соединений формул (ТА) и (ТВ) представлено на примере диагностической тест-системы «ТБ-биочип» для определения мутаций, ассоциированных с лекарственной устойчивостью М. Tuberculosis.Another object of the invention is the use of the compounds of the invention of general formula (I) for DNA labeling. Enzymatic administration of compounds of formulas (TA) and (TB) is presented using the TB-biochip diagnostic test system as an example to determine mutations associated with drug resistance of M. Tuberculosis.

Процедура молекулярной идентификации мутаций состоит из трех последовательных стадий: (1) мультиплексная ПЦР с амплификацией 5 ДНК фрагментов; (2) асимметричная мультиплексная ПЦР с образованием 5 флуоресцентно-меченых одно нитевых фрагментов ДНК; (3) гибридизация маркированных фрагментов с олигонуклеотидным микрочипом (биочип). Флуоресцентно-меченые нуклеозид трифосфаты общей формулы (I) добавляли в смесь природных dNTP, используемых в ПЦР. При проведении ПЦР получали ампликон, который содержал флуоресцентную метку. Флуоресцентно-меченный ампликон гибридизовали на биочипе.The procedure for molecular identification of mutations consists of three successive stages: (1) multiplex PCR with amplification of 5 DNA fragments; (2) asymmetric multiplex PCR with the formation of 5 fluorescently-labeled single-stranded DNA fragments; (3) hybridization of labeled fragments with an oligonucleotide microchip (biochip). Fluorescently-labeled nucleoside triphosphates of the general formula (I) were added to a mixture of natural dNTPs used in PCR. During PCR, an amplicon was obtained that contained a fluorescent label. The fluorescently-labeled amplicon was hybridized on a biochip.

Микрочип (Фиг. 7) представляет собой расположенные на подложке ячейки из гидрогеля с иммобилизованными внутри ячеек олигонуклеотидными зондами. Диаметр ячеек приблизительно 100 микрон. В разных ячейках находятся олигонуклеотидные зонды различного строения. В ячейках, в которых строение зонда соответствует строению ампликона, происходит связывание ампликона в прочный комплекс, дуплекс. В тех ячейках в которых строение зонда не соответствует строению ампликона не происходит связывания ампликона. Результаты анализа оценивают по интенсивности флуоресцентных сигналов в ячейках биочипа. В ячейках, в которых произошло связывание флуоресцентно-меченого ампликона с зондом, наблюдается интенсивный сигнал флуоресценции. Для регистрации сигналов используют флуоресцентный микроскоп, снабженный компьютером со специальным программным обеспечением.The microchip (Fig. 7) is a hydrogel cell located on a substrate with oligonucleotide probes immobilized inside the cells. The cell diameter is approximately 100 microns. In different cells are oligonucleotide probes of various structures. In cells in which the structure of the probe corresponds to the structure of the amplicon, the amplicon binds to a durable complex, duplex. In those cells in which the structure of the probe does not correspond to the structure of the amplicon, amplicon binding does not occur. The results of the analysis are evaluated by the intensity of the fluorescent signals in the cells of the biochip. In the cells in which the binding of the fluorescently-labeled amplicon to the probe occurred, an intense fluorescence signal is observed. To register signals using a fluorescence microscope equipped with a computer with special software.

Образование полноразмерных ПЦР продуктов подтверждено при помощи горизонтального электрофореза в агарозном геле в присутствии бромистого этидия и при помощи флуоресцентного анализатора (Фиг. 8). Электрофоретические полосы ПЦР продуктов (3-10), полученные обоими методами - идентичны. Все модифицированные нуклеотиды общей формулы (I) не ингибируют ПЦР для участка гена rpoB Mycobacterium tuberculosis и встраиваются в амплифицированные продукты.The formation of full-sized PCR products was confirmed by horizontal agarose gel electrophoresis in the presence of ethidium bromide and using a fluorescence analyzer (Fig. 8). The electrophoretic bands of PCR products (3-10) obtained by both methods are identical. All modified nucleotides of the general formula (I) do not inhibit PCR for the Mycobacterium tuberculosis rpoB gene region and integrate into amplified products.

Гибридизация дикого типа М. tuberculosis с биочипом представлена на Фиг. 7. Интенсивности гибридизационных сигналов на биологическом микрочипе для продуктов ПЦР, полученных с разными флуоресцентно-мечеными трифосфатами дезоксиуридина, различаются. На величину сигналов влияют различные факторы: эффективность встраивания ДНК-полимеразой модифицированных нуклеотидов в амплифицированный продукт, специфическое связывание с образованием совершенных дуплексов с олигонуклеотидными зондами, находящимися в ячейках биочипа, неспецифическое связывание с компонентами ячейки биочипа, яркость флуоресценции флуоресцентной метки, связанной с амплифицированнм продуктом.Hybridization of wild type M. tuberculosis with a biochip is shown in FIG. 7. The intensities of hybridization signals on a biological microchip for PCR products obtained with different fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates are different. Various factors influence the magnitude of the signals: the efficiency of incorporation of modified nucleotides by DNA polymerase into the amplified product, specific binding with the formation of perfect duplexes with oligonucleotide probes located in the biochip cells, non-specific binding to the components of the biochip cell, and the brightness of the fluorescence of the fluorescence tag associated with the amplification.

Определена оптимальная концентрация флуоресцентно-меченых трифосфатов дезоксиуридина для проведения ПЦР при использовании Taq ДНК-полимеразы (Фиг. 9), которая соответствует 8 мкМ. На Фиг. 10 представлены уровни флуоресцентных сигналов на чипе с различными флуоресцентно-мечеными трифосфатами дезоксиуридина в концентрации 8 мкМ. Был вычислен средний флуоресцентный сигнал совершенных дуплексов в ячейках биочипа и затем нормирован на значение, полученное для коммерчески-доступного Cy5-dUTP.The optimal concentration of fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates was determined for PCR using Taq DNA polymerase (Fig. 9), which corresponds to 8 μM. In FIG. 10 shows the levels of fluorescence signals on a chip with various fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates at a concentration of 8 μM. The average fluorescence signal of perfect duplexes in the biochip cells was calculated and then normalized to the value obtained for the commercially available Cy5-dUTP.

Образование полноразмерного ПЦР продукта зависит не только от химической структуры заместителей, но также от расположения заместителя в молекуле флуорофора. В ряду соединений общей формулы (ТА) наиболее эффективен препарат с сульфогруппой жестко связанной с индолениновым фрагментом красителя и наиболее удаленной от пиримидинового основания нуклеозида (ТА4) - 6.75, тогда как эффективность соединения (TA3) с сульфонатобутильным заместителем равна 5.25. При приближении сульфогруппы к пиримидиновому основанию трифосфата эффективность конъюгата общей формулы (ТА) снижается: (ТА1) - 4.25, (ТА5) - 3.9. Также было показано, что количество сульфогрупп в структуре красителя сильно влияет на эффективность конъюгата - вне зависимости от расположения карбоксильной группы. Флуоресцентные сигналы, полученные для нуклеотида (ТА2) и коммерчески-доступного Cy5-dUTP, оказались ниже и приблизительно равными. В ряду соединений общей формулы ТВ наиболее эффективны препараты с сульфонатобутильным заместителем: (TB1) - 7.42, (ТВ2) - 7.11, тогда как соединение (TB3) с сульфогруппой, жестко связанной с индолениновым фрагментом красителя и наиболее удаленной от пиримидинового основания нуклеозида, оказался менее эффективным - 5.17.The formation of a full-sized PCR product depends not only on the chemical structure of the substituents, but also on the location of the substituent in the fluorophore molecule. Among the compounds of the general formula (TA), the most effective is the preparation with a sulfo group tightly bound to the dye indolenine fragment and farthest from the pyrimidine base of the nucleoside (TA4) - 6.75, while the effectiveness of the compound (TA3) with the sulfonate-butyl substituent is 5.25. When the sulfo group approaches the pyrimidine base of the triphosphate, the efficiency of the conjugate of the general formula (TA) decreases: (TA1) - 4.25, (TA5) - 3.9. It was also shown that the number of sulfo groups in the structure of the dye strongly affects the efficiency of the conjugate - regardless of the location of the carboxyl group. The fluorescent signals obtained for nucleotide (TA2) and commercially available Cy5-dUTP, were lower and approximately equal. In the series of compounds of the general formula TB, the drugs with the sulfonate-butyl substituent are most effective: (TB1) - 7.42, (TB2) - 7.11, while the compound (TB3) with the sulfo group tightly bound to the indolenin fragment of the dye and the most distant from the pyrimidine base of the nucleoside was less effective - 5.17.

Также эффективность встраивания модифицированных нуклеотидов (ТА) и (ТВ) в условиях ПЦР представлена при использовании тест-системы «ПФ-биочип Тромбо» для определения генетической предрасположенности к тромбозам. С использованием флуоресцентно-меченых нуклеотидов (ТА) и (ТВ) проведен анализ полиморфизма генов системы фибринолиза (FGB, F7, GPIIIa, PAI-1, MTHFR) (Фиг. 11). Процедура включает амплификацию последовательности выбранных генов с последующей гибридизацией маркированных фрагментов с олигонуклеотидами, иммобилизованными в гелиевые ячейки биочипа.Also, the efficiency of incorporation of modified nucleotides (TA) and (TB) under PCR conditions is presented using the PF-biochip Trombo test system to determine the genetic predisposition to thrombosis. Using fluorescently labeled nucleotides (TA) and (TB), the analysis of gene polymorphism of the fibrinolysis system (FGB, F7, GPIII a , PAI-1, MTHFR) was performed (Fig. 11). The procedure involves amplification of the sequence of selected genes, followed by hybridization of the labeled fragments with oligonucleotides immobilized in helium cells of the biochip.

Степень ингибирования ферментативной активности определена проведением симметричной ПЦР при использовании стандартного протокола, в котором используемые праймеры применялись в равном количестве. Для определения образования и размера ПЦР продуктов генов FGB, F7, GPIIIa, PAI-1, MTHFR использован агарозный гель электрофорез. Как видно из Фиг. 12, продукты ПЦР FGB гена расположены между полосами 242 bp и 100 bp маркера pUC19/MspI. Амплификация при использовании только нативных нуклеотидов (полоса 9) и в присутствии модифицированных субстратов (полосы 1-8) привела к образованию полноразмерного продукта. Электрофореграммы ПЦР продуктов, проявленные при помощи этидий бромида и при регистрации сигнала флуоресценции красителя были одинаковыми для генов F7, GPIIIa, PAI-1 and MTHFR.The degree of inhibition of enzymatic activity was determined by performing symmetric PCR using a standard protocol in which the primers used were used in equal amounts. To determine the formation and size of the PCR products of the FGB, F7, GPIIIa, PAI-1, MTHFR genes, agarose gel electrophoresis was used. As can be seen from FIG. 12, FGB gene PCR products are located between the 242 bp and 100 bp bands of the pUC19 / MspI marker. Amplification using only native nucleotides (lane 9) and in the presence of modified substrates (lanes 1-8) led to the formation of a full-sized product. Electrophoregrams of the PCR products developed using ethidium bromide and upon recording the dye fluorescence signal were the same for the F7, GPIIIa, PAI-1 and MTHFR genes.

Гибридизация на биологическом микрочипе проведена после двух-раундной мультиплексной ПЦР с образованием одноцепочечных флуоресцентно-меченых фрагментов ДНК. Результаты гибридизации продемонстрированы на Фиг. 11.2 верхних ячейки (перфект матч) и две нижних (мисматч) продублированы. Флуоресцентный сигнал продублированных ячеек был усреднен и нормализован.Hybridization on a biological microchip was carried out after two-round multiplex PCR with the formation of single-stranded fluorescently-labeled DNA fragments. Hybridization results are shown in FIG. 11.2 upper cells (perfect match) and two lower ones (mismatch) are duplicated. The fluorescent signal of the duplicated cells was averaged and normalized.

Эффективность встраивания модифицированных нуклеотидов в ПЦР определена измерением флуоресценции перфектных дуплексов для каждой анализируемой олигонуклеотидной пробы. Полученные данные скорректированы относительно сигнала фона и нормированы на значение Cy5-dUTP (Фиг. 13). Обнаружено, что эффективность встраивания модифицированных нуклеотидов в ПЦР аналогична в обеих тест-системах («ТБ-биочип» и «ПФ-биочип Тромбо»). Флуоресцентный сигнал выше для нуклеотида (TA3), содержащего в своей структуре цианиновый краситель с сульфогруппой удаленной от пиримидинового основания. Однако в случае тест-системы «ПФ-биочип Тромбо» наиболее эффективными оказались соединения общей формулы (ТА) - по эффективности, примерно в 12 раз, превышающие сигнал, полученный для Cy5-dUTP.The efficiency of incorporation of modified nucleotides into PCR was determined by measuring the fluorescence of perfect duplexes for each analyzed oligonucleotide sample. The data obtained are corrected for the background signal and normalized to the value of Cy5-dUTP (Fig. 13). It was found that the efficiency of embedding modified nucleotides in PCR is similar in both test systems (“TB-biochip” and “PF-biochip Trombo”). The fluorescent signal is higher for the nucleotide (TA3), which contains in its structure a cyanine dye with a sulfo group remote from the pyrimidine base. However, in the case of the PF-Biochip Trombo test system, the most effective were the compounds of the general formula (TA), which were about 12 times more efficient than the signal obtained for Cy5-dUTP.

Использование флуоресцентно-меченых нуклеотидов общей формулы (I) в ПЦР позволяет получить флуоресцентный сигнал в 7 и 12 раз выше по сравнению с коммерчески-доступным продуктом Cy5-dUTP при определении мутаций Mycobacterium tuberculosis и для детекции генетической предрасположенности к тромбозам при использовании тест систем «ТБ-биочип» и «ПФ-биочип Тромбо». Исходя из вышеизложенного следует, что заявляемые флуоресцентно-меченые дезоксиуридинтрифосфаты общей формулы (I) (ТА1-ТА5, ТВ1-TB3) могут успешно использоваться для маркирования ДНК в ходе ПЦР.The use of fluorescently labeled nucleotides of the general formula (I) in PCR allows one to obtain a fluorescent signal 7 and 12 times higher than the commercially available product Cy5-dUTP in determining mutations of Mycobacterium tuberculosis and for detecting a genetic predisposition to thrombosis using the TB test systems -biochip ”and“ PF-biochip Trombo ”. Based on the foregoing, it follows that the inventive fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates of the general formula (I) (TA1-TA5, TB1-TB3) can be successfully used for DNA labeling during PCR.

Примеры соединений и их применениеExamples of compounds and their use

Пример 1. Получение фенилгидразин-n-сульфокислоты (соединение 1)Example 1. Obtaining phenylhydrazine-n-sulfonic acid (compound 1)

Figure 00000015
Figure 00000015

Сульфаниловую кислоту (52.0 г, 0.3 моль) и углекислый натрий (16.5 г, 0.06 моль) растворяют при нагревании в воде (200 мл). Полученный раствор отфильтровывают и к нему добавляют по каплям концентрированную серную кислоту (35.0 г, 19.1 мл, 0.36 моль), при этом выпадает белый осадок. К суспензии при охлаждении на льду и перемешивании добавляют раствор нитрита натрия (21.0 г, 0.3 моль) в воде (50 мл) с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы не поднималась выше 12°C. Дополнительное перемешивание продолжают еще в течение 15 мин. Выделившийся осадок диазосоединения собирают фильтрацией и промывают небольшим количеством ледяной воды.Sulfanilic acid (52.0 g, 0.3 mol) and sodium carbonate (16.5 g, 0.06 mol) are dissolved by heating in water (200 ml). The resulting solution was filtered and concentrated sulfuric acid (35.0 g, 19.1 ml, 0.36 mol) was added dropwise, with a white precipitate. To the suspension, while cooling on ice and stirring, a solution of sodium nitrite (21.0 g, 0.3 mol) in water (50 ml) is added so that the temperature of the reaction mixture does not rise above 12 ° C. Additional stirring was continued for another 15 minutes. The precipitated diazocompound precipitate was collected by filtration and washed with a small amount of ice water.

К раствору сульфита натрия (85 г, 0.67 моль) в воде (250 мл) при перемешивании и охлаждении на льду с солью добавляют влажное диазосоединение порциями с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы была ниже +5°C. Дополнительно перемешивают 1 ч. Затем смесь нагревают до кипения и добавляют по каплям концентрированную соляную кислоту (200 мл), при этом выпадает осадок. Для полного обесцвечивания смеси добавляют цинковую пыль (2.0 г). Реакционную массу выдерживают 12 ч при комнатной температуре. Осадок собирают фильтрацией, промывают холодной водой и сушат на воздухе. Получают фенилгидразин-n-сульфокислоту (соединение 1) с выходом 42 г (74%).To a solution of sodium sulfite (85 g, 0.67 mol) in water (250 ml) with stirring and cooling on ice with salt, wet diazocompound is added in portions at such a rate that the temperature of the reaction mass is below + 5 ° C. Stirred for an additional 1 hour. Then the mixture was heated to boiling and concentrated hydrochloric acid (200 ml) was added dropwise, and a precipitate formed. To completely discolor the mixture, zinc dust (2.0 g) is added. The reaction mass was incubated for 12 hours at room temperature. The precipitate was collected by filtration, washed with cold water and dried in air. Phenylhydrazine-n-sulfonic acid (compound 1) is obtained in a yield of 42 g (74%).

Получение 6-метил-7-оксооктановой кислотыPreparation of 6-methyl-7-oxo-octanoic acid

Пример 2. Получение 1-морфолиноциклогексена (соединение 2)Example 2. Obtaining 1-morpholinocyclohexene (compound 2)

Figure 00000016
Figure 00000016

Смесь морфолина (100.0 мл, 1.15 моль), циклогексанона (100.0 мл, 0.96 моль), толуола (190 мл) и n-толуолсульфокислоты (1.0 г) кипятят в круглодонной колбе, снабженной обратным холодильником и насадкой Дина-Старка до прекращения отделения воды (~6 ч). Затем толуол удаляют, а остаток фракционируют в вакууме, т.кип. 114°C (8 Торр). Получают 111 г (69%) 1-морфолиноциклогексена (соединение 2).A mixture of morpholine (100.0 ml, 1.15 mol), cyclohexanone (100.0 ml, 0.96 mol), toluene (190 ml) and n-toluenesulfonic acid (1.0 g) is boiled in a round bottom flask equipped with a reflux condenser and a Dean-Stark nozzle until the water separation ceases ( ~ 6 hours). Then the toluene is removed, and the residue is fractionated in vacuo, so Kip. 114 ° C (8 Torr). 111 g (69%) of 1-morpholinocyclohexene (compound 2) are obtained.

ЯМР 1H (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 1.55 [м, 2Н, СН2(4)], 1.67 [м, 2Н, СН 2(3)], 2.05 [м, 4Н, СН 2(5), СН 2(6)], 2.77 (т, 4Н, СН 2(2'), СН 2(6'), J=5), 3.72 (т, 4Н, СН 2(3'), СН2(5'), J=5), 4.66 (т, 1H, CH(2), J=4)1 H NMR (CDCl 3, δ, ppm, J / Hz): 1.55 [m, 2H, C H2 (4)], 1.67 [m, 2H, C H 2 (3)], 2.05 [m, 4H, C H 2 (5), C H 2 (6)], 2.77 (t, 4H, C H 2 (2 '), C H 2 (6'), J = 5), 3.72 (t, 4H, C H 2 (3 '), CH 2 (5'), J = 5), 4.66 (t, 1H, C H (2), J = 4)

Пример 3. Получение 2-ацетилциклогексанона (соединение 3)Example 3. Obtaining 2-acetylcyclohexanone (compound 3)

Figure 00000017
Figure 00000017

Метод А. В трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, механической мешалкой, термометром и капельной воронкой, помещают безводный хлороформ (475 мл), 1-морфолиноциклогексен (соединение 2) (63.0 г, 0.38 моль) и перегнанный над натрием триэтиламин (56.7 мл, 0.41 моль). К охлажденной до 0°C реакционной массе по каплям добавляют раствор ацетилхлорида (27.7 мл, 0.39 моль) в безводном хлороформе (140 мл) с такой скоростью, чтобы температура смеси не поднималась выше 0°C. Дополнительно перемешивают при охлаждении на льду 1 ч, затем реакционную массу выдерживают 12 ч при 20°C. Далее в реакционную массу добавляют раствор концентрированной соляной кислоты (50.4 мл) в воде (126 мл) и кипятят 5 ч при непрерывном перемешивании. После охлаждения хлороформный слой отделяют, промывают водой порциями по 200 мл (до рН 5-6), насыщенным раствором хлорида натрия и сушат сульфатом натрия. Хлороформ удаляют, а остаток фракционируют в вакууме, т.кип. 102-104°C (10 Торр). Получают 29.0 г (55%) 2-ацетилциклогексанон (соединение 3).Method A. Anhydrous chloroform (475 ml), 1-morpholinocyclohexene (compound 2) (63.0 g, 0.38 mol) and triethylamine (56.7 ml, distilled over sodium) are placed in a three-necked flask equipped with a reflux condenser, a mechanical stirrer, a thermometer and a dropping funnel. 0.41 mol). A solution of acetyl chloride (27.7 ml, 0.39 mol) in anhydrous chloroform (140 ml) was added dropwise to the reaction mixture cooled to 0 ° C so that the temperature of the mixture did not rise above 0 ° C. Additionally stirred under cooling on ice for 1 h, then the reaction mass is kept for 12 h at 20 ° C. Next, a solution of concentrated hydrochloric acid (50.4 ml) in water (126 ml) is added to the reaction mass and boiled for 5 hours with continuous stirring. After cooling, the chloroform layer is separated, washed with 200 ml portions of water (up to pH 5-6), saturated sodium chloride solution and dried with sodium sulfate. Chloroform is removed and the residue is fractionated in vacuo, boiling point. 102-104 ° C (10 Torr). 29.0 g (55%) of 2-acetylcyclohexanone (compound 3) are obtained.

ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 1.67 [м, 4Н, СН 2(4), СН 2(5)], 2.10 (с, 3H, COCH 3), 2.31 [м, 4Н, СН 2(3), СН 2(6)], 15.90 [с, 1H, СН(2)]NMR 1 H (CDCl 3 , δ, ppm): 1.67 [m, 4H, С Н 2 (4), С Н 2 (5)], 2.10 (s, 3H, COC H 3 ), 2.31 [m , 4H, C H 2 (3), C H 2 (6)], 15.90 [s, 1H, C H (2)]

Метод Б. К охлажденной до 0°C смеси циклогексанона (5.2 мл, 0.05 моль) и уксусного ангидрида (9.5 мл, 0.1 моль) в один прием вводили BF3⋅2AcOH комплекс (13.9 мл, 0.1 моль) и перемешивали сутки при ~20°C. Затем реакционную массу добавляли к раствору CH3COONa⋅3H2O (27.2 г, 0.2 моль) в воде (150 мл) и кипятили 3 ч при интенсивном перемешивании. После охлаждения экстрагировали Et2O (3*80 мл). Эфирные экстракты объединяли, промывали насыщенным раствором NaHCO3 до тех пор, пока не переставал выделяться газ, и сушили MgSO4. Эфир удаляли, а остаток фракционировали в вакууме в токе азота, т.кип. 105-108°C (17 Торр). Получали 3.8 г (55%) 2-ацетилциклогексанона (соединение 3).Method B. To a mixture of cyclohexanone (5.2 ml, 0.05 mol) and acetic anhydride (9.5 ml, 0.1 mol) cooled to 0 ° C, the BF 3 ⋅ 2AcOH complex (13.9 ml, 0.1 mol) was introduced in one step and stirred for 24 hours at ~ 20 ° C. Then the reaction mass was added to a solution of CH 3 COONa⋅3H 2 O (27.2 g, 0.2 mol) in water (150 ml) and boiled for 3 h with vigorous stirring. After cooling, it was extracted with Et 2 O (3 * 80 ml). The ether extracts were combined, washed with a saturated solution of NaHCO 3 until gas ceased to stand out, and dried with MgSO 4 . The ether was removed, and the residue was fractionated in vacuo under a stream of nitrogen, b.p. 105-108 ° C (17 Torr). 3.8 g (55%) of 2-acetylcyclohexanone (compound 3) was obtained.

ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 1.67 [м, 4Н, СН 2(4), СН 2(5)], 2.10 (с, 3H, COCH 3), 2.31 [м, 4Н, СН 2(3), СН 2(6)], 15.90 [с, 1H, СН(2)]NMR 1 H (CDCl 3 , δ, ppm): 1.67 [m, 4H, С Н 2 (4), С Н 2 (5)], 2.10 (s, 3H, COC H 3 ), 2.31 [m , 4H, C H 2 (3), C H 2 (6)], 15.90 [s, 1H, C H (2)]

Пример 4. Получение 2-ацетил-2-метилциклогексанона (соединение 4)Example 4. Obtaining 2-acetyl-2-methylcyclohexanone (compound 4)

Figure 00000018
Figure 00000018

В трехгорлую круглодонную колбу, снабженную обратным холодильником, механической мешалкой и термометром, при охлаждении на льду помещают метиловый спирт (83 мл), 2-ацетилциклогексанон (соединение 3) (29.0 г, 0.21 моль) и метил иодид (19.3 мл, 0.31 моль). К реакционной массе при перемешивании и охлаждении до 0°C добавляют по каплям раствор гидроксида натрия (8.3 г, 0.21 моль) в воде (41.4 мл). Смесь перемешивают 20 ч при 20°C, а затем кипятят дополнительно 2 ч. Далее к охлажденной реакционной массе добавляют воду (85 мл) и экстрагируют хлороформом (2*85 мл). Хлороформные экстракты объединяют, промывают 2М гидроксидом натрия (200 мл), насыщенным раствором хлорида натрия (100 мл) и сушат MgSO4. Растворитель удаляют, а остаток фракционируют в вакууме в токе азота, т.кип. 127-128°C (32 Торр). Получают 24 г (75%) 2-ацетил-2-метилциклогексанона (соединение 4).Methyl alcohol (83 ml), 2-acetylcyclohexanone (compound 3) (29.0 g, 0.21 mol) and methyl iodide (19.3 ml, 0.31 mol) are placed in a three-necked round bottom flask equipped with a reflux condenser, a mechanical stirrer and a thermometer while cooling on ice. . With stirring and cooling to 0 ° C, a solution of sodium hydroxide (8.3 g, 0.21 mol) in water (41.4 ml) is added dropwise to the reaction mass. The mixture is stirred for 20 hours at 20 ° C, and then boiled for an additional 2 hours. Next, water (85 ml) is added to the cooled reaction mass and extracted with chloroform (2 * 85 ml). The chloroform extracts are combined, washed with 2M sodium hydroxide (200 ml), saturated sodium chloride solution (100 ml) and dried with MgSO 4 . The solvent is removed, and the residue is fractionated in vacuo in a stream of nitrogen, so Kip. 127-128 ° C (32 Torr). 24 g (75%) of 2-acetyl-2-methylcyclohexanone (compound 4) are obtained.

ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 1.23 (с, 3H, С(2)СН 3), 1.41-1.48 [м, 1H, СН(4)], 1.61-1.69 [м, 3H, СН(4), СН 2(5)], 1.93-1.99 [м, 1Н, СН(3)], 2.09 (с, 3H, COCH 3), 2.25-2.34 [м, 1H, СН(3)], 2.42-2.48 [м, 2Н, СН 2(6)] 1 H NMR (CDCl 3 , δ, ppm): 1.23 (s, 3H, C (2) C H 3 ), 1.41-1.48 [m, 1H, C H (4)], 1.61-1.69 [m , 3H, С Н (4), С Н 2 (5)], 1.93-1.99 [m, 1Н, С Н (3)], 2.09 (s, 3H, COC H 3 ), 2.25-2.34 [m, 1H , C H (3)], 2.42-2.48 [m, 2H, C H 2 (6)]

Пример 5. Получение метилового эфира 6-метил-7-оксооктановой кислоты (соединение 5)Example 5. Obtaining methyl ester of 6-methyl-7-oxo-octanoic acid (compound 5)

Figure 00000019
Figure 00000019

Смесь безводного МеОН (52.4 мл), Li (0.5 г, 0.071 моль) и 2-ацетил-2-метилциклогексанона (соединение 4) (10.0 г, 0.065 моль) кипятили 1 ч при перемешивании, а затем 12 ч выдерживали при ~20°C. Далее реакционную массу подкисляли концентрированной H2SO4 до рН 4-5. К суспензии добавляли воду (55 мл) и экстрагировали Et2O до обесцвечивания водной фазы. Эфирные экстракты объединяли, промывали насыщенным раствором NaCl и сушили MgSO4. Растворитель удаляли, а остаток фракционировали в вакууме, т.кип. 139-143°C (20 Торр). Получали 6.2 г (52%) метилового эфира 6-метил-7-оксооктановой кислоты (соединение 5).A mixture of anhydrous MeOH (52.4 ml), Li (0.5 g, 0.071 mol) and 2-acetyl-2-methylcyclohexanone (compound 4) (10.0 g, 0.065 mol) was boiled for 1 h with stirring, and then kept at ~ 20 ° for 12 h C. Next, the reaction mass was acidified with concentrated H 2 SO 4 to pH 4-5. Water (55 ml) was added to the suspension and extracted with Et 2 O until the aqueous phase decolored. The ether extracts were combined, washed with saturated NaCl and dried with MgSO 4 . The solvent was removed, and the residue was fractionated in vacuo, boiling point. 139-143 ° C (20 Torr). Received 6.2 g (52%) of methyl ester of 6-methyl-7-oxo-octanoic acid (compound 5).

Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 1.06 (д, 3H, С(6)СН 3, J=7), 1.23-1.35 [м, 3H, СН 2(5), СН(4)], 1.56-1.69 [м, 3 Н, СН 2(3), СН(4)], 2.11 [с, 3H, CH 3(8)], 2.28 (т, 2 Н, СН 2(2), J=7.5), 2.49 [м, 1 Н, СН(6)], 3.63 (с, 3H, COOCH 3) 1 H NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 1.06 (d, 3H, C (6) C H 3 , J = 7), 1.23-1.35 [m, 3H, C H 2 (5), C H (4)], 1.56-1.69 [m, 3 H, C H 2 (3), C H (4)], 2.11 [s, 3H, C H 3 (8)], 2.28 ( t, 2 N, С Н 2 (2), J = 7.5), 2.49 [m, 1 Н, С Н (6)], 3.63 (s, 3H, COOC H 3 )

Пример 6. Получение 6-метил-7-оксооктановой кислоты (соединение 6)Example 6. Obtaining 6-methyl-7-oxo-octanoic acid (compound 6)

Figure 00000020
Figure 00000020

Смесь 12%-ной HCl (37 мл) и метилового эфира 6-метил-7-оксооктановой кислоты (соединение 5) (9.1 г, 0.049 моль) кипятили 6 ч при перемешивании. Реакционную массу экстрагировали эфиром (50 мл). Растворитель удаляли, а остаток фракционировали в вакууме, т.кип. 122°C (0.1-0.01 Торр). Получали 5.9 г (75%) соединения 6.A mixture of 12% HCl (37 ml) and 6-methyl-7-oxo-octanoic acid methyl ester (compound 5) (9.1 g, 0.049 mol) was boiled for 6 hours with stirring. The reaction mass was extracted with ether (50 ml). The solvent was removed, and the residue was fractionated in vacuo, boiling point. 122 ° C (0.1-0.01 Torr). Received 5.9 g (75%) of compound 6.

ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 1.06 (д, 3H, С(6)СН 3, J=7), 1.25-1.39 [м, 3H, СН 2(5), СН(4)], 1.58-1.69 [м, 3H, СН 2(3), СН(4)], 2.12 [с, 3H, СН 3(8)], 2.33 (т, 2Н, CH 2(2), J=7.5), 2.50 [м, 1H, СН(6)] 1 H NMR (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 1.06 (d, 3H, C (6) C H 3 , J = 7), 1.25-1.39 [m, 3H, C H 2 ( 5), С Н (4)], 1.58-1.69 [m, 3H, С Н 2 (3), С Н (4)], 2.12 [s, 3H, С Н 3 (8)], 2.33 (t, 2H, C H 2 (2), J = 7.5), 2.50 [m, 1H, C H (6)]

Гидрохлорид 4-(2-карбоксиэтил)фенилгидразина4- (2-carboxyethyl) phenylhydrazine hydrochloride

Пример 7. Получение 2-хлор-3-(4-нитрофенил)-пропионитрила (соединение 12)Example 7. Obtaining 2-chloro-3- (4-nitrophenyl) propionitrile (compound 12)

Figure 00000021
Figure 00000021

Смесь 4-нитроанилина (11.5 г, 0.083 моль), воды (60 мл) и концентрированной HCl (62 мл) нагревают до полного растворения выделяющегося гидрохлорида 4-нитроанилина. Затем реакционную массу охлаждают до начала кристаллизации, добавляют мелко колотый лед (50 г) и к полученной суспензии при сильном перемешивании вводят по каплям раствор NaNO2 (5.9 г, 0.083 моль) в воде (13.8 мл). Ход реакции контролируют по иодкрахмальной бумажке. К полученному раствору при перемешивании добавляют раствор акрилонитрила (4.4 г, 0.083 моль) в ацетоне (37.5 мл), кристаллический CuSO4⋅5H2O (2.5 г, 0.01 моль) и смесь выдерживают 24 ч при ~20°C. Затем выделившийся осадок отфильтровывают, промывают водой, переносят в колбу с водой (250 мл) и примеси удаляют перегонкой с водяным паром. После сбора 500 мл конденсата перегонку прекращают. Кубовый остаток охлаждают на льду и водный слой удаляют обратной фильтрацией. Твердый остаток растворяют в метаноле (100 мл), обрабатывают активированным углем (1 г), раствор фильтруют горячим и добавляют воду (300 мл). Выпавший осадок отфильтровывают и сушат при 80°C. Получают 14.3 г (82%) нитрила (соединение 12), т.пл. 110-111°C.A mixture of 4-nitroaniline (11.5 g, 0.083 mol), water (60 ml) and concentrated HCl (62 ml) is heated to completely dissolve the released 4-nitroaniline hydrochloride. Then the reaction mass is cooled until crystallization begins, finely crushed ice (50 g) is added, and a solution of NaNO 2 (5.9 g, 0.083 mol) in water (13.8 ml) is added dropwise to the resulting suspension with vigorous stirring. The progress of the reaction is monitored by iodine starch paper. To the resulting solution, with stirring, add a solution of acrylonitrile (4.4 g, 0.083 mol) in acetone (37.5 ml), crystalline CuSO 4 ⋅ 5H 2 O (2.5 g, 0.01 mol) and the mixture was incubated for 24 h at ~ 20 ° C. Then, the precipitate formed is filtered off, washed with water, transferred to a flask with water (250 ml) and the impurities are removed by steam distillation. After collecting 500 ml of condensate, distillation is stopped. The bottom residue is cooled on ice and the aqueous layer is removed by reverse filtration. The solid residue was dissolved in methanol (100 ml), treated with activated carbon (1 g), the solution was filtered hot and water (300 ml) was added. The precipitate formed is filtered off and dried at 80 ° C. Obtain 14.3 g (82%) of nitrile (compound 12), so pl. 110-111 ° C.

1Н (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 3.55 (м, 2Н, CH 2CH(Cl)CN), 5.64 (т, 1H, CH2CH(Cl)CN, J=7.0), 7.65-8.26 (д, 4Н, ArH, J=9.0) 1 N (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 3.55 (m, 2H, C H 2 CH (Cl) CN), 5.64 (t, 1H, CH 2 C H (Cl) CN , J = 7.0), 7.65-8.26 (d, 4H, ArH, J = 9.0)

Пример 8. Получение 3-(4-нитрофенил)-акрилонитрила (соединение 13)Example 8. Obtaining 3- (4-nitrophenyl) -acrylonitrile (compound 13)

Figure 00000022
Figure 00000022

Смесь 2-хлор-3-(4-нитрофенил)-пропионитрила (соединение 12) (10.5 г, 0.05 моль), ацетата натрия (15.0 г, 0.18 моль), воды (40 мл) и этилового спирта (90 мл) кипятят в течение 4 ч. Затем в реакционную массу добавляют воду (150 мл) и выдерживают при +5°C до полной кристаллизации. Полученный осадок собирают фильтрацией, растворяют в этаноле (200 мл), обрабатывают активированным углем (1.5 г), раствор фильтруют горячим. К фильтрату добавляют воду (400 мл), выдерживают 24 ч при +5°C и отфильтровывают выпавший осадок. Получают 8.2 г технического соединения 13. После дополнительной перекристаллизации из спирта (200 мл) получают 4.1 г (47%) 3-(4-нитрофенил)-акрилонитрила (соединение 13) в виде игл желтого цвета, т.пл. 201°C (из этанола).A mixture of 2-chloro-3- (4-nitrophenyl) propionitrile (compound 12) (10.5 g, 0.05 mol), sodium acetate (15.0 g, 0.18 mol), water (40 ml) and ethyl alcohol (90 ml) is boiled in for 4 hours. Then water (150 ml) was added to the reaction mass and kept at + 5 ° C until complete crystallization. The resulting precipitate was collected by filtration, dissolved in ethanol (200 ml), treated with activated carbon (1.5 g), the solution was filtered hot. Water (400 ml) was added to the filtrate, incubated for 24 hours at + 5 ° C and the precipitate formed was filtered off. Obtain 8.2 g of technical compound 13. After additional recrystallization from alcohol (200 ml), 4.1 g (47%) of 3- (4-nitrophenyl) acrylonitrile (compound 13) are obtained in the form of yellow needles, mp. 201 ° C (from ethanol).

ЯМР 1H (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 6.72 (д, 1Н, CHCHCN, J=16.5), 7.81 (д, 1H, CHCHCN, J=16.5), 7.79-8.29 (д, 4Н, ArH, J=9.0) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 6.72 (d, 1H, CHC H CN, J = 16.5), 7.81 (d, 1H, C H CHCN, J = 16.5) 7.79-8.29 (d, 4H, ArH, J = 9.0)

Пример 9. Получение 3-(4-нитрофенил)-2-пропеновой кислоты (соединение 14)Example 9. Obtaining 3- (4-nitrophenyl) -2-propenoic acid (compound 14)

Figure 00000023
Figure 00000023

Смесь 3-(4-нитрофенил)-акрилонитрила (соединение 13) (17.4 г, 0.1 моль) и концентрированной фосфорной кислоты (350 мл) нагревают 2 ч при 150°C. После охлаждения до 20°C смесь переносят в ледяную воду (4 л). Полученный осадок отфильтровывают. Получают 18.3 г неочищенного продукта, который растворяют в 1 л 0.12М раствора NaOH и обрабатывают углем (3.5 г). Полученный раствор отфильтровывают и к фильтрату добавляют по каплям концентрированную HCl до рН~2. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат при 90°C. Получают 17.7 г (92%) кислоты (соединение 14) в виде игл желтого цвета, т.пл. >250°C.A mixture of 3- (4-nitrophenyl) acrylonitrile (compound 13) (17.4 g, 0.1 mol) and concentrated phosphoric acid (350 ml) was heated for 2 hours at 150 ° C. After cooling to 20 ° C, the mixture was transferred to ice water (4 L). The resulting precipitate is filtered off. Obtain 18.3 g of the crude product, which is dissolved in 1 l of a 0.12M NaOH solution and treated with charcoal (3.5 g). The resulting solution was filtered off and concentrated HCl was added dropwise to the filtrate to a pH of ~ 2. The precipitate formed is filtered off, washed with water and dried at 90 ° C. Obtain 17.7 g (92%) of acid (compound 14) in the form of yellow needles, so pl. > 250 ° C.

ЯМР 1Н (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 6.74 (д, 1Н, CHCHCOOH, J=16.5), 7.69 (д, 1Н, CHCHCOOH, J=16.5), 7.96-8.25 (д, 4Н, ArH, J=9) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 6.74 (d, 1H, CHC H COOH, J = 16.5), 7.69 (d, 1H, C H CHCOOH, J = 16.5) 7.96-8.25 (d, 4H, ArH, J = 9)

Пример 10. Получение гидрохлорида 3-(4-аминофенил)-пропионовой кислоты (соединение 15)Example 10. Obtaining hydrochloride of 3- (4-aminophenyl) -propionic acid (compound 15)

Figure 00000024
Figure 00000024

Смесь катализатора 5% Pd/C (400 мг), уксусной кислоты (80 мл) и 3-(4-нитрофенил)-2-пропеновой кислоты (соединение 14) (3.9 г, 20 ммоль) гидрируют 2.5 ч при интенсивном перемешивании в токе водорода при ~1 атм и ~20°C. Реакционную массу отфильтровывают и фильтрат упаривают. Маслянистый остаток растворяют в смеси 5М раствора HCl (7 мл) и воды (30 мл), обрабатывают активированным углем при нагревании. Получают 3.9 г (96%) гидрохлорида (соединение 15), т.пл. 186-187°C.A mixture of 5% Pd / C catalyst (400 mg), acetic acid (80 ml) and 3- (4-nitrophenyl) -2-propenoic acid (compound 14) (3.9 g, 20 mmol) was hydrogenated for 2.5 h with vigorous stirring in a stream hydrogen at ~ 1 atm and ~ 20 ° C. The reaction mass is filtered off and the filtrate is evaporated. The oily residue is dissolved in a mixture of 5M HCl solution (7 ml) and water (30 ml), treated with activated charcoal when heated. Obtain 3.9 g (96%) of the hydrochloride (compound 15), so pl. 186-187 ° C.

ЯМР 1Н (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 2.53 (т, 2Н, СН2СН 2СООН, J=7.5), 2.83 (т, 2Н, СН 2СН2СООН, J=7.5), 7.28-7.35 (д, 4Н, ArH, J=8.5), 10.31 (с, 2Н, NH 2) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 2.53 (t, 2H, CH 2 C H 2 COOH, J = 7.5), 2.83 (t, 2H, C H 2 CH 2 COOH, J = 7.5), 7.28-7.35 (d, 4H, ArH, J = 8.5), 10.31 (s, 2H, N H 2 )

Пример 11. Получение гидрохлорида 4-(2-карбоксиэтил)фенилгидразина (соединение 16)Example 11. Obtaining 4- (2-carboxyethyl) phenylhydrazine hydrochloride (compound 16)

Figure 00000025
Figure 00000025

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой и термометром, помещают гидрохлорид 3-(4-аминофенил)пропионовой кислоты (соединение 15) (2.0 г, 10 ммоль), концентрированную соляную кислоту (35 мл) и при охлаждении добавляют по каплям под слой жидкости раствор нитрита натрия (0.69 г, 10 ммоль) в воде (0.9 мл) с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы не поднималась выше -5°C. Затем в течение 30 мин температуру повышают до 0°C. Смесь вновь охлаждают до -5°C и добавляют охлажденный до -18°C раствор SnCl2⋅2H2O (10.0 г, 44 ммоль) в концентрированной соляной кислоте (15 мл) с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы не поднималась выше -5°C. Смесь дополнительно перемешивают 30 мин при -5°C и выдерживают -24 ч при +5°C. Выпавшие кристаллы отфильтровывают и промывают охлажденной до -18°C концентрированной соляной кислотой (6 мл). Получают 1.6 г (75%) гидрохлорида (соединение 16).In a three-necked flask equipped with a mechanical stirrer and a thermometer, 3- (4-aminophenyl) propionic acid hydrochloride (compound 15) (2.0 g, 10 mmol), concentrated hydrochloric acid (35 ml) were placed and, while cooling, a solution was added dropwise under a liquid layer sodium nitrite (0.69 g, 10 mmol) in water (0.9 ml) at such a rate that the temperature of the reaction mass does not rise above -5 ° C. Then within 30 minutes the temperature was raised to 0 ° C. The mixture is again cooled to -5 ° C and a solution of SnCl 2 ⋅ 2H 2 O (10.0 g, 44 mmol) in concentrated hydrochloric acid (15 ml) is added at a rate such that the temperature of the reaction mass does not rise above - 5 ° C. The mixture is further stirred for 30 minutes at -5 ° C and incubated for -24 hours at + 5 ° C. The precipitated crystals are filtered off and washed with concentrated hydrochloric acid (6 ml) cooled to -18 ° C. Obtain 1.6 g (75%) of the hydrochloride (compound 16).

ЯМР 1Н (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 2.47 (т, 2Н, СН2СН 2СООН, J=7.5), 2.73 (т, 2Н, СН 2СН2СООН, J=7.5), 6.91-7.13 (д, 4Н, ArH, J=8.5), 10.27 (с, 3H, NHNH 2) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 2.47 (t, 2H, CH 2 C H 2 COOH, J = 7.5), 2.73 (t, 2H, C H 2 CH 2 COOH, J = 7.5), 6.91-7.13 (d, 4H, ArH, J = 8.5), 10.27 (s, 3H, N H N H 2 )

Синтез индолениновSynthesis of Indolenins

Пример 12. Получение 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметилиндоленина (соединение 9)Example 12. Obtaining 3- (4-carboxybutyl) -2,3-dimethylindolenine (compound 9)

Figure 00000026
Figure 00000026

Смесь 6-метил-7-оксооктановой кислоты (соединение 6) (723 мг, 4.2 ммоль), фенилгидразина (454 мг, 4.2 ммоль) и ледяной уксусной кислоты (4.2 мл) нагревают 3.5 ч при 118°C. Растворитель удаляют, маслянистый остаток растворяют в хлороформе. Хлороформный раствор промывают водой, насыщенным раствором хлорида натрия, сушат MgSO4. Растворитель удаляют, а остаток перекристаллизовывают из смеси этилацетат - гексан, 0.6:2. Получают 0.8 г (78%) индоленина (соединение 9) в виде порошка желто-оранжевого цвета. Масс-спектр (MALDI) (C15H19NO2): найдено m/z 246.3, рассчитано m/z 245.32.A mixture of 6-methyl-7-oxo-octanoic acid (compound 6) (723 mg, 4.2 mmol), phenylhydrazine (454 mg, 4.2 mmol) and glacial acetic acid (4.2 ml) was heated for 3.5 hours at 118 ° C. The solvent is removed, the oily residue is dissolved in chloroform. The chloroform solution was washed with water, saturated sodium chloride solution, dried with MgSO 4 . The solvent is removed, and the residue is recrystallized from a mixture of ethyl acetate - hexane, 0.6: 2. Obtain 0.8 g (78%) of indolenin (compound 9) in the form of a yellow-orange powder. Mass spectrum (MALDI) (C 15 H 19 NO 2 ): found m / z 246.3, calculated m / z 245.32.

ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 0.56-0.81 (м, 2Н, СН2СН 2СН2СН2СООН), 1.28 [с, 3H, CH3(3)], 1.43-1.51 (м, 2Н, СН 2СН2СН2СН2СООН), 1.76-1.92 (м, 2Н, СН2СН2СН 2СН2СООН), 2.13-2.21 (м, 2Н, СН2СН2СН2СН 2СООН), 2.24 [с, 3H, СН3(2)], 7.18-7.54 (м, 4Н, ArH) 1 H NMR (CDCl 3 , δ, ppm): 0.56-0.81 (m, 2H, CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.28 [s, 3H, CH 3 (3)], 1.43- 1.51 (m, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.76-1.92 (m, 2H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 COOH), 2.13-2.21 (m, 2H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 COOH), 2.24 [s, 3H, CH 3 (2)], 7.18-7.54 (m, 4H, Ar H)

Пример 13. Получение калиевой соли 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметил-5-сульфоиндоленина (соединение 7)Example 13. Obtaining the potassium salt of 3- (4-carboxybutyl) -2,3-dimethyl-5-sulfoindolenine (compound 7)

Figure 00000027
Figure 00000027

Смесь фенилгидразин-и-сульфокислоты (соединение 1) (1.8 г, 9.7 ммоль), 6-метил-7-оксооктановой кислоты (соединение 6) (2.0 г, 11.6 ммоль) и ледяной уксусной кислоты (15 мл) кипятят при перемешивании в течение 8 ч, затем добавляют дополнительное количество уксусной кислоты и обрабатывают активированным углем. Растворитель удаляют, а остаток растворяют в метаноле (10 мл). К полученному раствору добавляют по каплям раствор гидроксида калия (600 мг, 10.6 ммоль) в метаноле (7 мл), изопропиловый спирт (15 мл) и диэтиловый эфир (2 мл). Образовавшийся осадок отфильтровывают и сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5. Получают 3.5 г (83%) индоленина (соединение 7). λmax 258 нм. Масс-спектр (MALDI) (C15H19NO5S): найдено m/z 327.2, рассчитано m/z 325.38.A mixture of phenylhydrazine-i-sulfonic acid (compound 1) (1.8 g, 9.7 mmol), 6-methyl-7-oxo-octanoic acid (compound 6) (2.0 g, 11.6 mmol) and glacial acetic acid (15 ml) is boiled under stirring for 8 hours, then additional acetic acid is added and treated with activated carbon. The solvent was removed and the residue was dissolved in methanol (10 ml). To the resulting solution was added dropwise a solution of potassium hydroxide (600 mg, 10.6 mmol) in methanol (7 ml), isopropyl alcohol (15 ml) and diethyl ether (2 ml). The resulting precipitate was filtered and dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5. Obtain 3.5 g (83%) of indolenin (compound 7). λ max 258 nm. Mass spectrum (MALDI) (C 15 H 19 NO 5 S): found m / z 327.2, calculated m / z 325.38.

ЯМР 1Н (D2O, δ, м.д., J/Гц): 0.45-0.70 (м, 2Н, СН2СН 2СН2СН2СООН), 1.31 [с, 3H, CH3(3)], 1.36 (м, 2Н, СН 2СН2СН2СН2СООН), 1.88-2.14 (м, 4Н, СН2СН2СН 2СН 2СООН), 7.53 (д, 1H, ArH, J=9), 7.80 (м, 2Н, ArH) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 0.45-0.70 (m, 2H, CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.31 [s, 3H, CH 3 (3 )], 1.36 (m, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.88-2.14 (m, 4H, CH 2 CH 2 C H 2 C H 2 COOH), 7.53 (d, 1H, Ar H , J = 9), 7.80 (m, 2H, Ar H )

Пример 14. Получение 5-(2-карбоксиэтил)-2,3,3-триметилиндоленина (соединение 17)Example 14. Obtaining 5- (2-carboxyethyl) -2,3,3-trimethylindolenine (compound 17)

Figure 00000028
Figure 00000028

Смесь гидрохлорида 4-(2-карбоксиэтил)-фенилгидразина (соединение 16) (216 мг, 1 ммоль), безводного ацетата калия (196 мг, 2.0 ммоль), 3-метил-2-бутанона (147 мкл, 1.4 ммоль), уксусной кислоты (1 мл) нагревают 1 ч при 118°C. Затем растворители удаляют, остаток растворяют в хлороформе, промывают водой, насыщенным раствором хлорида натрия и сушат сульфатом натрия. Хлороформ удаляют, а маслянистый остаток перекристаллизовывают из смеси этилацетат : гексан, 1:10. Осадок собирают фильтрацией и сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5 и КОН. Получают 118 мг (55%) индоленина (соединение 17). λmax 262 нм. Масс-спектр (MALDI) (C14H17NO2): найдено m/z 232.3, рассчитано m/z 231.29.A mixture of 4- (2-carboxyethyl) phenylhydrazine hydrochloride (compound 16) (216 mg, 1 mmol), anhydrous potassium acetate (196 mg, 2.0 mmol), 3-methyl-2-butanone (147 μl, 1.4 mmol), acetic acids (1 ml) are heated for 1 h at 118 ° C. Then the solvents are removed, the residue is dissolved in chloroform, washed with water, a saturated solution of sodium chloride and dried with sodium sulfate. Chloroform was removed and the oily residue was recrystallized from ethyl acetate: hexane 1:10. The precipitate was collected by filtration and dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5 and KOH. 118 mg (55%) of indolenine (compound 17) are obtained. λ max 262 nm. Mass spectrum (MALDI) (C 14 H 17 NO 2 ): found m / z 232.3, calculated m / z 231.29.

ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 1.27 (с, 6Н, 2С(3)Н3); 2.27 (с, 3H, С(2)Н3), 2.68 (т, 2Н, СН2СН 2СООН, J=8), 3.00 (т, 2Н, CH 2CH2COOH, J=8), 7.12-7.46 (д, 3H, Ar, J=8.5) 1 H NMR (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 1.27 (s, 6H, 2C (3) H 3 ); 2.27 (s, 3H, C (2) H 3 ), 2.68 (t, 2H, CH 2 C H 2 COOH, J = 8), 3.00 (t, 2H, C H 2 CH 2 COOH, J = 8), 7.12-7.46 (d, 3H, Ar, J = 8.5)

Пример 15. Получение калиевой соли 2,3,3-триметил-5-сульфоиндоленина (соединение 20)Example 15. Obtaining a potassium salt of 2,3,3-trimethyl-5-sulfoindolenine (compound 20)

Figure 00000029
Figure 00000029

Смесь фенилгидразин-n-сульфокислоты (соединение 1) (11.0 г, 0.06 моль), 3-метил-2-бутанона (7.7 мл, 0.072 моль) и ледяной уксусной кислоты (34 мл) кипятят в течение 3 ч, а затем выдерживают 12 ч при 0°C. Выпавший осадок отделяют фильтрацией, промывают ацетоном и сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5. Получают 5.1 г (71%) индоленина.A mixture of phenylhydrazine-n-sulfonic acid (compound 1) (11.0 g, 0.06 mol), 3-methyl-2-butanone (7.7 ml, 0.072 mol) and glacial acetic acid (34 ml) was boiled for 3 hours, and then held for 12 h at 0 ° C. The precipitate was separated by filtration, washed with acetone and dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5 . Obtain 5.1 g (71%) of indolenin.

ЯМР 1Н (D2O, δ, м.д.): 1.28 (с, 6Н, 2С(3)Н 3), 7.47-7.79 (3H, м, ArH) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm): 1.28 (s, 6H, 2C (3) H 3 ), 7.47-7.79 (3H, m, Ar H )

5-Сульфо-2,3,3-триметилиндоленин (4.8 г, 0.02 моль) растворяют при нагревании в метаноле (25 мл). К полученному раствору добавляют по каплям раствор гидроксида калия (1.4 г, 0.024 моль) в метаноле (16 мл). Затем добавляют изопропиловый спирт (50 мл). Осадок отфильтровывают, сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5. Получают 4.7 г (85%) индоленина (соединение 20) в виде блестящих пластинок светло-бежевого цвета. λmax 260 нм. Масс-спектр (MALDI) (C11H12NO3S-): найдено m/z 239.0, рассчитано m/z 238.28.5-Sulfo-2,3,3-trimethylindolenine (4.8 g, 0.02 mol) was dissolved by heating in methanol (25 ml). A solution of potassium hydroxide (1.4 g, 0.024 mol) in methanol (16 ml) was added dropwise to the resulting solution. Isopropyl alcohol (50 ml) is then added. The precipitate is filtered off, dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5 . Obtain 4.7 g (85%) of indolenin (compound 20) in the form of brilliant plates of light beige color. λ max 260 nm. Mass spectrum (MALDI) (C 11 H 12 NO 3 S -): Found m / z 239.0, calculated m / z 238.28.

ЯМР 1H (D2O, δ, м.д.): 1.19 (6Н, с, 2С(3)Н 3), 2.19 (3H, с, С(2)Н 3), 7.41-7.7 (3H, м, ArH)NMR 1 H (D 2 O, δ, ppm): 1.19 (6H, s, 2C (3) H 3), 2.19 (3H, s, C (2) H 3), 7.41-7.7 (3H, m, Ar H )

N-Алкилирование индолениновN-alkylation of indolenins

Пример 16. Получение 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметил-N-этилиндолениний иодида (соединение 10)Example 16. Obtaining 3- (4-carboxybutyl) -2,3-dimethyl-N-ethylindoleninium iodide (compound 10)

Figure 00000030
Figure 00000030

Смесь 2,3-диметил-3-(4-карбоксибутил)-индоленина (соединение 9) (49 мг, 0.2 ммоль), этилиодида (1 мл) и ацетонитрила (0.4 мл) нагревают 20 ч при 70°C. По окончанию нагревания растворитель удаляют в вакууме, а остаток промывают диэтиловым эфиром и сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5. Получают 76 мг (95%) 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметил-N-этилиндолениний иодида (соединение 10). λmax 279 нм. Масс-спектр (MALDI) (C17H24NO2 +): найдено m/z 274.4, рассчитано m/z 274.38.A mixture of 2,3-dimethyl-3- (4-carboxybutyl) indolenine (compound 9) (49 mg, 0.2 mmol), ethyl iodide (1 ml) and acetonitrile (0.4 ml) was heated at 70 ° C for 20 hours. At the end of heating, the solvent was removed in vacuo, and the residue was washed with diethyl ether and dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5 . 76 mg (95%) of 3- (4-carboxybutyl) -2,3-dimethyl-N-ethylindoleninium iodide (compound 10) is obtained. λ max 279 nm. Mass spectrum (MALDI) (C 17 H 24 NO 2 + ): found m / z 274.4, calculated m / z 274.38.

ЯМР 1H (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 0.52-0.78 (м, 2Н, СН2СН 2СН2СН2СООН), 1.25 (с, 3H, С(3)Н3), 1.38-1.49 (м, 2Н, СН 2СН2СН2СН2СООН), 1.62 (т, 3H, CH2CH3, J=7.0), 1.70-1.81 (м, 2Н, СН2СН2СН 2СН2СООН), 2.18 (м, 2Н, СН2СН2СН2СН 2СООН), 2.28 (с, 3H, С(2)H3), 4.73 (м, 2Н, СН 2СН3), 7.5-7.68 (м, 4Н, ArH) 1 H NMR (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 0.52-0.78 (m, 2H, CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.25 (s, 3H, C (3) N 3), 1.38-1.49 (m, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.62 (t, 3H, CH 2 CH 3, J = 7.0), 1.70-1.81 (m, 2H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 COOH), 2.18 (m, 2H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 COOH), 2.28 (s, 3H, C (2) H 3 ), 4.73 (m, 2H, C H 2 CH 3 ), 7.5-7.68 (m, 4H, Ar H )

Пример 17. Получение 2,3-диметил-3-(4-карбоксибутил)-5-сульфо-N-этилиндолениния (соединение 8)Example 17. Obtaining 2,3-dimethyl-3- (4-carboxybutyl) -5-sulfo-N-ethylindoleninium (compound 8)

Figure 00000031
Figure 00000031

Смесь калиевой соли 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметил-5-сульфоиндоленина (соединение 7) (0.5 г, 1.4 ммоль), этилиодида (550 мкл, 6.9 ммоль) и 1,2-дихлорбензола (25 мкл) нагревают 50 ч при 72°C. По окончанию нагревания растворитель декантируют, осадок промывают ацетоном, собирают на фильтр и сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5. Получают 0.47 г (96%) 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметил-5-сульфо-N-этилиндолениния (соединение 8). λmax 266 нм. Масс-спектр (MALDI) (C17H23NO5S): найдено m/z 354.2, рассчитано m/z 353.43.A mixture of the potassium salt of 3- (4-carboxybutyl) -2,3-dimethyl-5-sulfoindolenine (compound 7) (0.5 g, 1.4 mmol), ethyl iodide (550 μl, 6.9 mmol) and 1,2-dichlorobenzene (25 μl) heated for 50 hours at 72 ° C. At the end of heating, the solvent is decanted, the precipitate is washed with acetone, collected on a filter and dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5 . Obtain 0.47 g (96%) of 3- (4-carboxybutyl) -2,3-dimethyl-5-sulfo-N-ethylindoleninium (compound 8). λ max 266 nm. Mass spectrum (MALDI) (C 17 H 23 NO 5 S): found m / z 354.2, calculated m / z 353.43.

ЯМР 1Н (D2O, δ, м.д., J/Гц): 0.58-0.72 (м, 2Н, СН2СН 2СН2СН2СООН), 1.49 (т, 3H, CH2CH3, J=7), 1.56 (с, 3H, С(3)Н3), 1.61 (м, 2Н, СН 2СН2СН2СН2СООН), 2.14 (уш.м, 4Н, СН2СН2СН 2СН 2СООН), 4.5 (м, 2Н, СН 2СН3), 7.9 (д, 1H, ArH, J=9), 8.06 (м, 2Н, ArH) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 0.58-0.72 (m, 2H, CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.49 (t, 3H, CH 2 CH 3 , J = 7), 1.56 (s, 3H, C (3) H 3 ), 1.61 (m, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH), 2.14 (br.m, 4H, CH 2 CH 2 C H 2 C H 2 COOH), 4.5 (m, 2H, C H 2 CH 3 ), 7.9 (d, 1H, ArH, J = 9), 8.06 (m, 2H, ArH)

Пример 18. Получение 2,3,3-триметил-N-этилиндолениний иодида (соединение 23)Example 18. Obtaining 2,3,3-trimethyl-N-ethylindoleninium iodide (compound 23)

Figure 00000032
Figure 00000032

Смесь 2,3,3-триметилиндоленина (1.4 г, 8.5 ммоль), этилиодида (5.5 мл) и ацетонитрила (5 мл) кипятят 18 ч при перемешивании токе азота. По окончанию нагревания в охлажденную до комнатной температуры реакционную массу добавляют безводный диэтиловый эфир (30 мл). Выпавшие кристаллы собирают на фильтр и перекристаллизовывают из изопропанола (5 мл). Получают 2.5 г (92%) 2,3,3-триметил-N-этилиндолениний иодида (соединение 23). λmax 278 нм. Масс-спектр (MALDI) (C13H18N+): найдено m/z 189.3, рассчитано m/z 188.29.A mixture of 2,3,3-trimethylindolenine (1.4 g, 8.5 mmol), ethyl iodide (5.5 ml) and acetonitrile (5 ml) was boiled for 18 hours under stirring with a stream of nitrogen. At the end of heating, anhydrous diethyl ether (30 ml) was added to the reaction mixture cooled to room temperature. The precipitated crystals are collected on a filter and recrystallized from isopropanol (5 ml). Obtain 2.5 g (92%) of 2,3,3-trimethyl-N-ethylindoleninium iodide (compound 23). λ max 278 nm. Mass spectrum (MALDI) (C 13 H 18 N + ): found m / z 189.3, calculated m / z 188.29.

ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 1.64 (уш.с, 9Н, СН2СН 3, 2С(3)Н3), 3.14 (с, 3H, С(2)Н3), 4.75 (м, 2Н, СН 2СН3), 7.56-7.72 (м, 4Н, ArH) 1 H NMR (CDCl 3 , δ, ppm): 1.64 (br s, 9H, CH 2 C H 3 , 2C (3) H 3 ), 3.14 (s, 3H, C (2) H 3 ) 4.75 (m, 2H, C H 2 CH 3 ), 7.56-7.72 (m, 4H, ArH)

Пример 19. Получение 2,3,3-триметил-5-сульфо-N-этилиндолениния (соединение 21)Example 19. Obtaining 2,3,3-trimethyl-5-sulfo-N-ethylindoleninium (compound 21)

Figure 00000033
Figure 00000033

Смесь калиевой соли 2,3,3-триметил-5-сульфоиндоленина (соединение 20) (2.4 г, 10 ммоль), триэтиламина (1.7 мл, 12 ммоль), этилового эфира n-толуолсульфокислоты (5.0 г, 25 ммоль) и бутиронитрила (10 мл) нагревают 20 ч при 118°C. По окончанию нагревания добавляют ацетон (30 мл). Образовавшиеся кристаллы отфильтровывают и сушат в вакуум-эксикаторе над P2O5. Получают 2.32 г (86%) индолениниевой соли (соединение 21), т.пл. 240-242°C. λmax 228 нм. Масс-спектр (MALDI) (C13H17NO3S): найдено m/z 268.4, рассчитано m/z 267.35.A mixture of potassium salt of 2,3,3-trimethyl-5-sulfoindolenine (compound 20) (2.4 g, 10 mmol), triethylamine (1.7 ml, 12 mmol), n-toluenesulfonic acid ethyl ester (5.0 g, 25 mmol) and butyronitrile ( 10 ml) is heated for 20 hours at 118 ° C. At the end of heating, acetone (30 ml) was added. The crystals formed are filtered off and dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5 . Obtain 2.32 g (86%) of indoleninium salt (compound 21), so pl. 240-242 ° C. λ max 228 nm. Mass spectrum (MALDI) (C 13 H 17 NO 3 S): found m / z 268.4, calculated m / z 267.35.

ЯМР 1H (D2O, δ, м.д., J/Гц): 1.43 (уш.с, 9Н, СН2СН 3, 2С(3)Н3), 4.36 (м, 2Н, СН 2СН3), 7.63 (д, 1Н, ArH, J=8.5), 7.75 (д, 1H, ArH, J=8.5), 7.97 (с, 1Н, ArH) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 1.43 (br s, 9H, CH 2 C H 3 , 2C (3) H 3 ), 4.36 (m, 2H, C H 2 CH 3 ), 7.63 (d, 1H, ArH, J = 8.5), 7.75 (d, 1H, ArH, J = 8.5), 7.97 (s, 1H, ArH)

Пример 20. Получение 5-(2-карбоксиэтил)-2,3,3-триметил-N-этилиндолениний иодида (соединение 18)Example 20. Obtaining 5- (2-carboxyethyl) -2,3,3-trimethyl-N-ethylindoleninium iodide (compound 18)

Figure 00000034
Figure 00000034

Смесь 5-(2-карбоксиэтил)-2,3,3-триметилиндоленина (соединение 17) (230 мг, 1 ммоль), этилиодида (500 мкл, 5.5 ммоль), ацетонитрила (2.2 мл) нагревают 20 ч при 70°C. Затем охлаждают до комнатной температуры, добавляют абсолютный диэтиловый эфир (2 мл) и выдерживают ~24 ч при -18°C. Полученные кристаллы отфильтровывают и сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5 и КОН. Получают 377 мг (97%) иодида индолениния (соединение 18). λmax 284 нм. Масс-спектр (MALDI) (C16H21NO2): найдено m/z 259.8, рассчитано m/z 259.34.A mixture of 5- (2-carboxyethyl) -2,3,3-trimethylindolenine (compound 17) (230 mg, 1 mmol), ethyl iodide (500 μl, 5.5 mmol), acetonitrile (2.2 ml) was heated at 70 ° C for 20 hours. Then it was cooled to room temperature, absolute diethyl ether (2 ml) was added and incubated for ~ 24 h at -18 ° C. The obtained crystals are filtered off and dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5 and KOH. 377 mg (97%) of indoleninium iodide (compound 18) is obtained. λ max 284 nm. Mass spectrum (MALDI) (C 16 H 21 NO 2 ): found m / z 259.8, calculated m / z 259.34.

ЯМР 1Н (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 1.44 (т, 3H, СН2СН 3, J=7.0), 1.52 (с, 6Н, 2С(3)Н3), 2.62 (т, 2Н, СН2СН 2СООН, J=7.5), 2.80 (с, 3H, С(2)Н3), 2.96 (т, 2Н, СН 2СН2СООН, J=7.5), 4.47 (к, 2Н, СН 2СН3, J=7.0), 7.47-7.86 (м, 3H, ArH) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 1.44 (t, 3H, CH 2 C H 3 , J = 7.0), 1.52 (s, 6H, 2C (3) H 3 ), 2.62 (t, 2H, CH 2 C H 2 COOH, J = 7.5), 2.80 (s, 3H, C (2) H 3 ), 2.96 (t, 2H, C H 2 CH 2 COOH, J = 7.5 ), 4.47 (q, 2H, C H 2 CH 3 , J = 7.0), 7.47-7.86 (m, 3H, ArH)

N-Сульфоалкилирование индолениновN-sulfoalkylation of indolenins

Пример 21. Получение 5-(2-карбоксиэтил)-2,3,3-триметил-N-(4-сульфонатобутил)индолениния (соединение 19)Example 21. Obtaining 5- (2-carboxyethyl) -2,3,3-trimethyl-N- (4-sulfonateobutyl) indoleninium (compound 19)

Figure 00000035
Figure 00000035

Смесь 5-(2-карбоксиэтил)-2,3,3-триметилиндоленина (соединение 17) (230 мг, 1 ммоль), 1,4-бутансультона (216 мг 1.6 ммоль) и бутиронитрила (2.2 мл) нагревают 22 ч при 118°C. Охлажденную до комнатной температуры реакционную массу затирают с абсолютным диэтиловым эфиром. Образовавшийся осадок отфильтровывают и сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5 и КОН. Получают 300 мг (86%) индолениния (соединение 19). λmax 284 нм. Масс-спектр (MALDI) (C18H25NO5S): найдено m/z 368.2, рассчитано m/z 367.46.A mixture of 5- (2-carboxyethyl) -2,3,3-trimethylindolenine (compound 17) (230 mg, 1 mmol), 1,4-butanesultone (216 mg 1.6 mmol) and butyronitrile (2.2 ml) was heated for 22 hours at 118 ° C. Cooled to room temperature, the reaction mass is triturated with absolute diethyl ether. The precipitate formed is filtered off and dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5 and KOH. 300 mg (86%) of indoleninium (compound 19) are obtained. λ max 284 nm. Mass spectrum (MALDI) (C 18 H 25 NO 5 S): found m / z 368.2, calculated m / z 367.46.

ЯМР 1Н (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 1.51 (с, 6Н, 2С(3)Н3), 1.73 (м, 2Н, CH2CH 2CH2CH2SO3), 1.96 (м, 2Н, CH2CH2CH 2CH2SO3), 2.61 (т, 2Н, СН2СН 2СООН, J=7.5), 2.81 (с, 3H, С(2)Н3), 2.85 (м, 2Н, CH2CH2CH2CH 2SO3), 2.95 (т, 2Н, СН 2СН2СООН, J=7.5), 4.46 (м, 2Н, CH 2CH2CH2CH2SO3), 7.47-7.93 (м, 3H, ArH) 1 H NMR (DMSO-d6, δ, ppm, J / Hz): 1.51 (s, 6H, 2C (3) H 3 ), 1.73 (m, 2H, CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 1.96 (m, 2H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 SO 3 ), 2.61 (t, 2H, CH 2 C H 2 COOH, J = 7.5), 2.81 (s, 3H, C (2) H 3 ), 2.85 (m, 2H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 ), 2.95 (t, 2H, C H 2 CH 2 COOH, J = 7.5), 4.46 (m, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 SO 3), 7.47-7.93 (m, 3H, ArH)

Пример 22. Получение 2,3,3-триметил-N-(4-сульфонатобутил)индолениния (соединение 22)Example 22. Obtaining 2,3,3-trimethyl-N- (4-sulfonateobutyl) indoleninium (compound 22)

Figure 00000036
Figure 00000036

Смесь 2,3,3-триметилиндоленина (414 мг, 2.6 ммоль), 1,4-бутансультона (708 мг, 5.2 ммоль) и 1,2-дихлорбензола (4.2 мл) нагревают 25 ч при 118°C. Растворитель декантируют, а остаток затирают с диэтиловым эфиром. Образовавшийся осадок собирают на фильтр, промывают диэтиловым эфиром и сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5. Получают 0.75 г (97%) индолениния (соединение 22) в виде порошка темно-вишневого цвета. λmax 278 нм. Масс-спектр (MALDI) (C15H21NO3S): найдено m/z 296.0, рассчитано m/z 295.40.A mixture of 2,3,3-trimethylindolenine (414 mg, 2.6 mmol), 1,4-butanesultone (708 mg, 5.2 mmol) and 1,2-dichlorobenzene (4.2 ml) was heated at 118 ° C for 25 hours. The solvent is decanted and the residue is triturated with diethyl ether. The precipitate formed is collected on a filter, washed with diethyl ether and dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5 . Obtain 0.75 g (97%) of indoleninium (compound 22) in the form of a dark cherry powder. λ max 278 nm. Mass spectrum (MALDI) (C 15 H 21 NO 3 S): found m / z 296.0, calculated m / z 295.40.

ЯМР 1Н (D2O, δ, м.д., J/Гц): 1.44 (с, 6Н, 2С(3)Н3), 1.77 (м, 2Н, CH2CH2CH 2CH2SO3), 2.02 (м, 2Н, CH2CH 2CH2CH2SO3), 2.84 (т, 2Н, CH2CH2CH2CH 2SO3, J=7.5), 4.39 (т, 2Н, CH 2CH2CH2CH2SO3, J=7.5), 7.49-7.68 (м, 4Н, ArH) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 1.44 (s, 6H, 2C (3) H 3 ), 1.77 (m, 2H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 SO 3 ), 2.02 (m, 2H, CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 2.84 (t, 2H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 , J = 7.5), 4.39 (t, 2H , C H 2 CH 2 CH 2 SO 2 CH 3, J = 7.5), 7.49-7.68 (m, 4H, ArH)

Пример 23. Получение 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметил-N-(4-сульфонатобутил)-индолениния (соединение 11)Example 23. Obtaining 3- (4-carboxybutyl) -2,3-dimethyl-N- (4-sulfonate-butyl) indoleninium (compound 11)

Figure 00000037
Figure 00000037

Смесь 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметилиндоленина (соединение 9) (638 мг, 2.6 ммоль), 1,4-бутансультона (708 мг, 5.2 ммоль) и 1,2-дихлорбензола (4.2 мл) нагревают 25 ч при 118°C. Растворитель декантируют, а маслянистый остаток затирают с диэтиловым эфиром. Образовавшийся осадок собирают фильтрацией, промывают диэтиловым эфиром и сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5. Получают 0.98 г (99%) индолениния (соединение 11) в виде порошка темно-вишневого цвета. λmax 280 нм. Масс-спектр (MALDI) (C19H27NO5S): найдено m/z 382.0, рассчитано m/z 381.49.A mixture of 3- (4-carboxybutyl) -2,3-dimethylindolenine (compound 9) (638 mg, 2.6 mmol), 1,4-butanesultone (708 mg, 5.2 mmol) and 1,2-dichlorobenzene (4.2 ml) is heated 25 h at 118 ° C. The solvent is decanted and the oily residue is triturated with diethyl ether. The resulting precipitate was collected by filtration, washed with diethyl ether and dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5. 0.98 g (99%) of indoleninium (compound 11) is obtained in the form of a dark cherry powder. λ max 280 nm. Mass spectrum (MALDI) (C 19 H 27 NO 5 S): found m / z 382.0, calculated m / z 381.49.

ЯМР 1Н (D2O, δ, м.д., J/Гц): 0.38-0.68 (м, 2Н, СН 2СН2СН2СН2СООН), 1.23-1.35 (м, 2Н, СН 2СН2СН2СН2СООН), 1.43 (с, 3H, С(3)Н3), 1.71-1.81 (м, 2Н, CH2CH 2CH2CH2SO3), 1.92-2.2 (уш.м., 6Н, СН2СН2СН 2СН2СООН, CH2CH2CH 2CH2SO3), 2.84 (т, 2Н, CH2CH2CH2CH 2SO3, J=7.5), 4.41 (т, 2H, CH 2CH2CH2CH2SO3, J=7.5), 7.18-7.7 (уш.м., 4Н, ArH) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 0.38-0.68 (m, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.23-1.35 (m, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.43 (s, 3H, C (3) H 3 ), 1.71-1.81 (m, 2H, CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 1.92-2.2 (br ppm, 6H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 COOH, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 SO 3 ), 2.84 (t, 2H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 , J = 7.5), 4.41 (t, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 , J = 7.5), 7.18-7.7 (br.m, 4H, ArH)

Синтез гидрохлорида дифенилимина малонового альдегидаSynthesis of diphenylimine hydrochloride malondialdehyde

Пример 24. Получение бис-(диэтилацеталь) малонового диальдегида (соединение 24)Example 24. Obtaining bis- (diethylacetal) malondialdehyde (compound 24)

Figure 00000038
Figure 00000038

В трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, механической мешалкой, термометром и капельной воронкой, помещают этилортоформиат (50,0 мл, 0.3 моль) и эфират трехфтористого бора (0.5 мл) и по каплям добавляют винилэтиловый эфир (27 мл, 0.28 моль) с такой скоростью, чтобы температура смеси не поднималась выше 38°C. Дополнительно перемешивают 1 ч при 20°C. Затем в реакционную массу добавляют безводный карбонат калия (3 г, 0.02 моль) и перемешивают 2 ч при 20°C. Образовавшийся осадок отфильтровывают, а фильтрат фракционируют в вакууме в токе азота, т.кип. 101-102°C (12 Торр). Получают бис-(диэтилацеталь) малонового диальдегида (соединение 24) с выходом 43 г (69%). Масс-спектр (MALDI) (С11Н24О4): найдено m/z 221.5, рассчитано m/z 220.31.Ethyl orthoformate (50.0 ml, 0.3 mol) and boron trifluoride etherate (0.5 ml) are added to a three-necked flask equipped with a reflux condenser, a mechanical stirrer, a thermometer and a dropping funnel, and vinyl ethyl ether (27 ml, 0.28 mol) is added dropwise with such speed so that the temperature of the mixture does not rise above 38 ° C. Additionally stirred for 1 h at 20 ° C. Then anhydrous potassium carbonate (3 g, 0.02 mol) was added to the reaction mass and stirred for 2 hours at 20 ° C. The precipitate formed is filtered off, and the filtrate is fractionated in vacuo in a stream of nitrogen, b.p. 101-102 ° C (12 Torr). Bis (diethylacetal) malondialdehyde (compound 24) is obtained in a yield of 43 g (69%). Mass spectrum (MALDI) (C 11 H 24 O 4 ): found m / z 221.5, calculated m / z 220.31.

ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 1.20 (т, 12Н, ОСН2СН 3, J=7); 1.96 (т, 2Н, СН2, J=6); 3.46-3.71 (м, 8Н, ОСН 2СН3); 4.62 (т, 2Н, 2СН, J=6) 1 H NMR (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 1.20 (t, 12H, OCH 2 C H 3 , J = 7); 1.96 (t, 2H, CH 2 , J = 6); 3.46-3.71 (m, 8H, OS H 2 CH 3 ); 4.62 (t, 2H, 2CH, J = 6)

Пример 25. Получение гидрохлорида дианила малонового диальдегида (соединение 25)Example 25. Obtaining dianyl hydrochloride of malondialdehyde (compound 25)

Figure 00000039
Figure 00000039

Смесь гидрохлорида анилина (4.,7 г, 36.4 ммоль) и метанола (6 мл) нагревают до образования гомогенного раствора, к которому добавляют по каплям диэтилацеталь малонового диальдегида (соединение 24) (4.0 г, 18.2 ммоль). Затем суспензию кипятят 10 мин, охлаждают до ~20°C, добавляют воду (500 мл) и выдерживают 24 ч при +5°C. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают ледяной водой и сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5 и КОН. Получают 4.2 г (89%) гидрохлорида (соединение 25) в виде мелких кристаллов оранжево-желтого цвета. Масс-спектр (MALDI) (C15H15N2 +): найдено m/z 224.5, рассчитано m/z 223.29A mixture of aniline hydrochloride (4. 7 g, 36.4 mmol) and methanol (6 ml) was heated until a homogeneous solution was formed, to which diethyl acetal malondialdehyde (compound 24) (4.0 g, 18.2 mmol) was added dropwise. Then the suspension is boiled for 10 min, cooled to ~ 20 ° C, water (500 ml) is added and incubated for 24 hours at + 5 ° C. The precipitate formed is filtered off, washed with ice water and dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5 and KOH. Obtain 4.2 g (89%) of the hydrochloride (compound 25) in the form of small crystals of orange-yellow color. Mass spectrum (MALDI) (C 15 H 15 N 2 + ): found m / z 224.5, calculated m / z 223.29

ЯМР 1H (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 6.48 (т, 2Н, β-СН, J=11.5); 7.4 (с, 10Н, ArH); 8.9 (т, 2Н, α,α’-СН, J=12.0); 12.49 (д, 2Н, NH, J=13.0) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 6.48 (t, 2H, β-CH, J = 11.5); 7.4 (s, 10H, ArH); 8.9 (t, 2H, α, α'-CH, J = 12.0); 12.49 (d, 2H, NH, J = 13.0)

Синтез красителейDye synthesis

Пример 26. Получение 3-(4-карбоксибутил)-3,3',3'-триметил-N-(4-сульфонатобутил)-N’-этилиндодикарбоцианинового красителя (соединение А1)Example 26. Obtaining 3- (4-carboxybutyl) -3,3 ', 3'-trimethyl-N- (4-sulfonate-butyl) -N’-ethylindodicarbocyanine dye (compound A1)

Figure 00000040
Figure 00000040

Смесь 2,3,3-триметил-N-этилиндолениний иодида (соединение 23) (63 мг, 0.2 ммоль), гидрохлорида дианила малонового диальдегида (соединение 25) (52 мг, 0.2 ммоль), уксусного ангидрида (700 мкл) и уксусной кислоты (300 мкл) нагревают 2 ч при 118°C. По окончанию нагревания растворитель удаляют в вакууме. Остаток растворяют в уксусном ангидриде (1.7 мл) и добавляют раствор 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметил-N-(4-сульфонатобутил)-индолениния (соединение 11) (80 мг, 0.21 ммоль) в смеси диизопропилэтиламина (200 мкл, 2.1 ммоль) и уксусного ангидрида (800 мкл). Реакционную массу нагревают 3 ч при 60°C. Растворители удаляют, к остатку добавляют 3 мл 0.5 М HCl и нагревают 4 ч при 90°C. По окончанию нагревания добавляют воду (50 мл) и реакционную массу нейтрализуют раствором NaHCO3 до рН 7. Продукты реакции выделяют обращенно-фазовой хроматографией на колонке RP-18 в системе MeCN-0.05 М триэтиламмоний-ацетатный буферный раствор градиентным элюированием от 0 до 50% MeCN. Растворители удаляют, а остаток разбавляют водой, вновь наносят на колонку RP-18, промывают 0.1М раствором NaCl, водой, затем выделяют обращенно-фазовой хроматографией в системе ацетонитрил-вода. Растворитель удаляют в вакууме, остаток сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5. Получают 46 мг (38%) соединения А1, т.пл. 175-176°C. Найдено: m/z 605.7 [М]+. C35H44N2O5S. Вычислено: М=604.80.A mixture of 2,3,3-trimethyl-N-ethylindoleninium iodide (compound 23) (63 mg, 0.2 mmol), malonic dialdehyde dianyl hydrochloride (compound 25) (52 mg, 0.2 mmol), acetic anhydride (700 μl) and acetic acid (300 μl) is heated for 2 hours at 118 ° C. At the end of heating, the solvent was removed in vacuo. The residue was dissolved in acetic anhydride (1.7 ml) and a solution of 3- (4-carboxybutyl) -2,3-dimethyl-N- (4-sulfonate-butyl) indoleninium (compound 11) (80 mg, 0.21 mmol) in a mixture of diisopropylethylamine ( 200 μl, 2.1 mmol) and acetic anhydride (800 μl). The reaction mass is heated for 3 hours at 60 ° C. The solvents are removed, 3 ml of 0.5 M HCl are added to the residue and heated for 4 hours at 90 ° C. At the end of heating, water (50 ml) is added and the reaction mass is neutralized with a NaHCO 3 solution to pH 7. The reaction products are isolated by reverse phase chromatography on an RP-18 column in a MeCN-0.05 M triethyl ammonium acetate buffer solution with gradient elution from 0 to 50% MeCN. The solvents are removed, and the residue is diluted with water, again applied to an RP-18 column, washed with 0.1 M NaCl solution, water, then isolated by reverse phase chromatography in acetonitrile-water system. The solvent is removed in vacuo, the residue is dried in a vacuum desiccator over P 2 O 5 . Get 46 mg (38%) of compound A1, so pl. 175-176 ° C. Found: m / z 605.7 [M] + . C 35 H 44 N 2 O 5 S. Calculated: M = 604.80.

ЯМР 1Н (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 0.43 (м, 1Н, СН2СН 2СН2СН2СООН), 0.78 (м, 1Н, СН2СН 2СН2СН2СООН), 1.24 (м, 3H, СН2СН 3), 1.29 (м, 2Н, СН 2СН2СН2СН2СООН), 1.64 (с, 9Н, С(3)Н3, С(3',3')Н3), 1.73 (м, 4Н, CH2CH 2CH2CH2SO3), 1.89 (м, 2Н, СН2СН2СН 2СН2СООН), 2.18 (м, 1Н, СН2СН2СН2СН 2СООН), 2.41 (м, 3H, СН2СН2СН2СН 2СООН, CH2CH2CH2CH 2SO3), 4.12 (м, 4Н, СН 2СН3, CH 2CH2CH2CH2SO3), 6.26 (д, 1H, α’-СН, J=13.5), 6.41 (д, 1H, α-СН, J=13.5), 6.57 (т, 1Н, γ-СН, J=12.0), 7.21-7.61 (уш.м, 8Н, ArH), 8.32 (м, 2Н, β,β’-СН) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 0.43 (m, 1H, CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 COOH), 0.78 (m, 1H, CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.24 (m, 3H, CH 2 C H 3 ), 1.29 (m, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.64 (s, 9H, C (3) H 3 , C (3 ', 3') H 3 ), 1.73 (m, 4H, CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 1.89 (m, 2H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 COOH), 2.18 (m, 1H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 COOH), 2.41 (m, 3H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 COOH, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 ), 4.12 ( m, 4H, C H 2 CH 3 , C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 6.26 (d, 1H, α'-CH, J = 13.5), 6.41 (d, 1H, α-CH, J = 13.5), 6.57 (t, 1H, γ-CH, J = 12.0), 7.21-7.61 (br.m, 8H, ArH), 8.32 (m, 2H, β, β'-CH)

Пример 27. Получение натриевой соли 3-(4-карбоксибутил)-3,3',3'-триметил-N,N’-ди(4-сульфонатобутил)-индодикарбоцианинового красителя (соединение А2).Example 27. Obtaining the sodium salt of 3- (4-carboxybutyl) -3,3 ', 3'-trimethyl-N, N’-di (4-sulfonate-butyl) -indodicarbocyanine dye (compound A2).

Figure 00000041
Figure 00000041

Смесь 2,3,3-триметил-N-(4-сульфонатобутил)-индолениний (соединение 22) (59 мг, 0.2 ммоль), гидрохлорида дианила малонового диальдегида (соединение 25) (52 мг, 0.2 ммоль), уксусного ангидрида (700 мкл) и уксусной кислоты (160 мкл) нагревают 2 ч при 118°C. В реакционную массу добавляют 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметил-N-(4-сульфонатобутил)-индолениний (соединение 11) (80 мг, 0.21 ммоль), безводный ацетат калия (117 мг, 1.2 ммоль), уксусный ангидрид (700 мкл), уксусную кислоту (350 мкл) и нагревают дополнительно 2 ч при 118°C. Продукт реакции выделяют аналогично соединению А1. Получают 71 мг (48%) соединения А2. Масс-спектр (MALDI) (C37H47N2O8S-): найдено m/z 712.1, рассчитано m/z 711.91.A mixture of 2,3,3-trimethyl-N- (4-sulfonate-butyl) indoleninium (compound 22) (59 mg, 0.2 mmol), malonic dialdehyde dianyl hydrochloride (compound 25) (52 mg, 0.2 mmol), acetic anhydride (700 μl) and acetic acid (160 μl) are heated for 2 hours at 118 ° C. 3- (4-carboxybutyl) -2,3-dimethyl-N- (4-sulfonate-butyl) indoleninium (compound 11) (80 mg, 0.21 mmol), anhydrous potassium acetate (117 mg, 1.2 mmol) are added to the reaction mass; acetic anhydride (700 μl), acetic acid (350 μl) and heated for an additional 2 hours at 118 ° C. The reaction product is isolated analogously to compound A1. Obtain 71 mg (48%) of compound A2. Mass spectrum (MALDI) (C 37 H 47 N 2 O 8 S - ): found m / z 712.1, calculated m / z 711.91.

ЯМР 1H (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 0.45 (м, 1Н, СН2СН2СН 2СН2СООН), 0.77 (м, 1Н, СН2СН2СН 2СН2СООН), 1.32 (м, 2Н, СН2СН 2СН2СН2СООН), 1.65-1.8 (м, 17Н, С(3)Н 3, С(3',3')Н 3, CH2CH 2CH 2CH2SO3), 1.91 (м, 2Н, СН 2СН2СН2СН2СООН), 2.17 (м, 1Н, СН2СН2СН2СН 2СООН), 2.42 (м, 5Н, СН2СН2СН2СН 2СООН, CH2CH2CH2CH 2SO3), 4.09 (м, 4Н, CH 2CH2CH2CH2SO3), 6.37 (м, 2Н, α,α’-СН), 6.57 (т, 1Н, γ-СН, J=12.0), 7.21-7.6 (м, 8Н, ArH), 8.3 (м, 2Н, β,β’-СН) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 0.45 (m, 1H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 COOH), 0.77 (m, 1H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 COOH), 1.32 (m, 2H, CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.65-1.8 (m, 17H, C (3) H 3 , C (3 ', 3') H 3 , CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 SO 3 ), 1.91 (m, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH), 2.17 (m, 1H, CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 COOH) 2.42 (m, 5H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 COOH, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 ), 4.09 (m, 4H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 6.37 (m, 2H, α, α'-CH), 6.57 (t, 1H, γ-C H, J = 12.0), 7.21-7.6 (m, 8H, Ar H), 8.3 (m, 2H, β, β'-C H )

Пример 28. Получение 3-(4-карбоксибутил)-3,3',3'-триметил-N’-(4-сульфонатобутил)-N-этилиндодикарбоцианинового красителя (соединение A3)Example 28. Obtaining 3- (4-carboxybutyl) -3,3 ', 3'-trimethyl-N ’- (4-sulfonate-butyl) -N-ethylindodicarbocyanine dye (compound A3)

Figure 00000042
Figure 00000042

3-(4-Карбоксибутил)-3,3',3'-триметил-N’-(4-сульфонатобутил)-N-этилиндодикарбоцианиновый краситель (соединение A3) получают аналогично соединению А1 при следующих соотношениях реагентов: (1 стадия) 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметил-N-этилиндолениний иодид (соединение 10) (80 мг, 0.2 ммоль), гидрохлорид дианила малонового диальдегида (соединение 25) (73 мг, 0.28 ммоль), уксусный ангидрид (3 мл), ацетилхлорид (65 мкл); (2 стадия) 2,3,3-триметил-N-(4-сульфонатобутил)-индолениний (соединение 22) (149 мг, 0,5 ммоль), уксусный ангидрид (3 мл), диизопропилэтиламин (120 мкл, 1.25 ммоль). Получают 34 мг (28%) соединения A3. Масс-спектр (MALDI) (C35H44N2O5S): найдено m/z 605.7, рассчитано m/z 604.80.3- (4-Carboxybutyl) -3,3 ', 3'-trimethyl-N' - (4-sulfonate-butyl) -N-ethylindodicarbocyanine dye (compound A3) was obtained analogously to compound A1 in the following reagent ratios: (1 step) 3- (4-carboxybutyl) -2,3-dimethyl-N-ethylindoleninium iodide (compound 10) (80 mg, 0.2 mmol), malonic dialdehyde dianyl hydrochloride (compound 25) (73 mg, 0.28 mmol), acetic anhydride (3 ml) acetyl chloride (65 μl); (2 stage) 2,3,3-trimethyl-N- (4-sulfonate-butyl) indoleninium (compound 22) (149 mg, 0.5 mmol), acetic anhydride (3 ml), diisopropylethylamine (120 μl, 1.25 mmol) . 34 mg (28%) of compound A3 are obtained. Mass spectrum (MALDI) (C 35 H 44 N 2 O 5 S): found m / z 605.7, calculated m / z 604.80.

ЯМР 1Н (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 0.48 (м, 1Н, СН2СН2СН 2СН2СООН), 0.79 (м, 1Н, СН2СН2СН 2СН2СООН), 1.2-1.35 (м, 5Н, CH2CH 3, CH2CH 2CH2CH2COOH), 1.65-1.81 (м, 13Н, С(3)Н3, С(3',3')Н3, CH2CH 2CH 2CH2SO3), 2.02 (м, 2Н, СН 2СН2СН2СН2СООН), 2.17 (м, 1Н, СН2СН2СН2СН 2СООН), 2.34 (м, 3H, СН2СН2СН2СН 2СООН, CH2CH2CH2CH 2SO3), 4.12 (м, 4Н, CH 2CH3, CH 2CH2CH2CH2SO3), 6.35 (м, 2Н, α,α’-СН), 6.58 (м, 1H, γ-СН), 7.22-7.61 (м, 8Н, ArH), 8.3 (м, 2Н, β,β’-СН) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 0.48 (m, 1H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 COOH), 0.79 (m, 1H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 COOH), 1.2-1.35 (m, 5H, CH 2 C H 3 , CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.65-1.81 (m, 13H, C (3) H 3 , C ( 3 ', 3') H 3 , CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 SO 3 ), 2.02 (m, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH), 2.17 (m, 1H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 COOH), 2.34 (m, 3H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 COOH, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 ), 4.12 (m, 4H, C H 2 CH 3 , C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 6.35 (m, 2H, α, α'-C H ), 6.58 (m, 1H, γ-C H ), 7.22-7.61 (m, 8H, Ar H ), 8.3 (m, 2H, β, β'-C H )

Пример 29. Получение 3-(4-карбоксибутил)-3,3',3'-триметил-5'-сульфо-N,N’-диэтилиндодикарбоцианинового красителя (соединение А4).Example 29. Obtaining 3- (4-carboxybutyl) -3,3 ', 3'-trimethyl-5'-sulfo-N, N’-diethylindodicarbocyanine dye (compound A4).

Figure 00000043
Figure 00000043

3-(4-Карбоксибутил)-3,3',3'-триметил-5'-сульфо-N,N’-диэтилиндодикарбоцианиновый краситель (соединение А4) получают аналогично соединению А1 при следующих соотношениях реагентов: (1 стадия) 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметил-N-этилиндолениний иодид (соединение 10) (80 мг, 0.2 ммоль), гидрохлорид дианила малонового диальдегида (соединение 25) (73 мг, 0.28 ммоль), уксусный ангидрид (3 мл), ацетилхлорид (65 мкл); (2 стадия) 2,3,3-триметил-5-сульфо-N-этилиндолениний (соединение 21) (134 мг, 0.5 ммоль), уксусный ангидрид (3 мл), диизопропилэтиламин (120 мкл, 1.25 ммоль). Получают 31 мг (27%) соединения А4. Масс-спектр (MALDI) (C33H40N2O5S): найдено m/z 577.0, рассчитано m/z 576.75.3- (4-Carboxybutyl) -3,3 ', 3'-trimethyl-5'-sulfo-N, N'-diethylindodicarbocyanine dye (compound A4) is obtained analogously to compound A1 with the following reagent ratios: (1 step) 3- ( 4-carboxybutyl) -2,3-dimethyl-N-ethylindoleninium iodide (compound 10) (80 mg, 0.2 mmol), malonic dialdehyde dianyl hydrochloride (compound 25) (73 mg, 0.28 mmol), acetic anhydride (3 ml), acetyl chloride (65 μl); (2 stage) 2,3,3-trimethyl-5-sulfo-N-ethylindoleninium (compound 21) (134 mg, 0.5 mmol), acetic anhydride (3 ml), diisopropylethylamine (120 μl, 1.25 mmol). Obtain 31 mg (27%) of compound A4. Mass spectrum (MALDI) (C 33 H 40 N 2 O 5 S): found m / z 577.0, calculated m / z 576.75.

ЯМР 1Н (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 0.46 (м, 1H, СН2СН2СН 2СН2СООН), 0.75 (м, 1Н, СН2СН2СН 2СН2СООН), 1.23-1.33 (м, 8Н, СН2СН 3, CH2CH 2CH2CH2COOH), 1.68 (с, 9Н, С(3)Н3, С(3',3')Н3), 1.89 (м, 2Н, СН 2СН2СН2СН2СООН), 2.16 (м, 1H, СН2СН2СН2СН 2СООН), 2.4 (м, 1H, СН2СН2СН2СН 2СООН), 4.13 (м, 4Н, СН 2СН3), 6.26 (д, 1H, α’-СН, J=13.5), 6.34 (д, 1H, α-СН, J=13.5), 6.56 (т, 1Н, γ-СН, J=12.0), 7.2-7.8 (м, 7Н, ArH), 8.35 (т, 2Н, β,β’-СН, J=13.0) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 0.46 (m, 1H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 COOH), 0.75 (m, 1H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 COOH), 1.23-1.33 (m, 8H, CH 2 C H 3 , CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.68 (s, 9H, C (3) H 3 , C (3 ' , 3 ') H 3 ), 1.89 (m, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH), 2.16 (m, 1H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 COOH), 2.4 (m, 1H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 COOH), 4.13 (m, 4H, C H 2 CH 3 ), 6.26 (d, 1H, α'- CH , J = 13.5), 6.34 (d, 1H, α- CH , J = 13.5), 6.56 (t, 1H, γ- CH , J = 12.0), 7.2-7.8 (m, 7H, Ar H ), 8.35 (t, 2H, β, β'-CH, J = 13.0)

Пример 30. Получение 3-(4-карбоксибутил)-3,3',3'-триметил-5-сульфо-N,N’-диэтил-индодикарбоцианинового красителя (соединение А5).Example 30. Obtaining 3- (4-carboxybutyl) -3,3 ', 3'-trimethyl-5-sulfo-N, N’-diethyl-indodicarbocyanine dye (compound A5).

Figure 00000044
Figure 00000044

3-(4-карбоксибутил)-3,3',3'-триметил-5-сульфо-N,N’-диэтил-индодикарбоцианинового краситель (соединение А5) получают аналогично соединению А2 при следующих соотношениях реагентов: (1 стадия) 3-(4-карбоксибутил)-2,3-диметил-5-сульфо-N-этилиндолениний (соединение 8) (71 мг, 0.2 ммоль), гидрохлорид дианила малонового диальдегида (соединение 25) (52 мг, 0.2 ммоль), уксусный ангидрид (700 мкл), уксусная кислота (350 мкл); (2 стадия) 2,3,3-триметил-N-этилиндолениний иодид (соединение 23) (66 мг, 0.21 ммоль), безводный ацетат калия (98 мг, 1 ммоль), уксусный ангидрид (700 мкл), уксусная кислота (350 мкл). Продукт реакции выделяют аналогично соединению А1. Получают 20 мг (18%) соединения А5. Масс-спектр (MALDI) (C33H40N2O5S): найдено m/z 577.3, рассчитано m/z 576.75.3- (4-carboxybutyl) -3,3 ', 3'-trimethyl-5-sulfo-N, N'-diethyl-indodicarbocyanine dye (compound A5) is obtained analogously to compound A2 with the following reagent ratios: (1 step) 3- (4-carboxybutyl) -2,3-dimethyl-5-sulfo-N-ethylindoleninium (compound 8) (71 mg, 0.2 mmol), malonic dialdehyde dianyl hydrochloride (compound 25) (52 mg, 0.2 mmol), acetic anhydride ( 700 μl), acetic acid (350 μl); (2 stage) 2,3,3-trimethyl-N-ethylindoleninium iodide (compound 23) (66 mg, 0.21 mmol), anhydrous potassium acetate (98 mg, 1 mmol), acetic anhydride (700 μl), acetic acid (350 μl). The reaction product is isolated analogously to compound A1. 20 mg (18%) of compound A5 are obtained. Mass spectrum (MALDI) (C 33 H 40 N 2 O 5 S): Found m / z 577.3, calculated m / z 576.75.

ЯМР 1Н (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 0.47 (м, 1Н, СН2СН2СН 2СН2СООН), 0.77 (м, 1H, СН2СН2СН 2СН2СООН), 1.24-1.36 (м, 8Н, СН2СН 3, СН2СН 2СН2СН2СООН), 1.7 (с, 9Н, С(3)Н 3, С(3',3')Н 3), 1.9 (м, 2Н, СН 2СН2СН2СН2СООН), 2.16 (м, 1H, СН2СН2СН2СН 2СООН), 2.42 (м, 1Н, СН2СН2СН2СН 2СООН), 4.13 (м, 4Н, CH 2CH3), 6.27 (д, 1Н, α’-СН, J=13.5), 6.35 (д, 1Н, α-СН, J=13.5), 6.57 (т, 1Н, γ-СН, J=12.0), 7.21-7.75 (м, 7Н, ArH), 8.34 (т, 2Н, β,β’-СН, J=13) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 0.47 (m, 1H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 COOH), 0.77 (m, 1H, CH 2 CH 2 C H 2 CH 2 COOH), 1.24-1.36 (m, 8H, CH 2 C H 3 , CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 COOH), 1.7 (s, 9H, C (3) H 3 , C (3 ' , 3 ') H 3), 1.9 (m, 2H, C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH), 2.16 (m, 1H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 COOH), 2.42 (m, 1H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 COOH), 4.13 (m, 4H, C H 2 CH 3), 6.27 (d, 1H, α'- CH, J = 13.5), 6.35 (d, 1H, α- CH , J = 13.5), 6.57 (t, 1H, γ- CH , J = 12.0), 7.21-7.75 (m, 7H, ArH), 8.34 (t, 2H, β, β'-C H , J = 13)

Пример 31. Получение 5-(2-карбоксиэтил)-3,3,3',3'-тетраметил-N-(4-сульфонатобутил)-N’-этилиндодикарбоцианинового красителя (соединение В1)Example 31. Obtaining 5- (2-carboxyethyl) -3,3,3 ', 3'-tetramethyl-N- (4-sulfonate-butyl) -N’-ethylindodicarbocyanine dye (compound B1)

Figure 00000045
Figure 00000045

5-(2-Карбоксиэтил)-3,3,3',3'-тетраметил-N-(4-сульфонатобутил)-N’-этилиндодикарбоцианиновый краситель (соединение В1) получают аналогично соединению А1 при следующих соотношениях реагентов: (1 стадия) 2,3,3-триметил-N-этилиндолениний иодид (соединение 23) (54 мг, 0.2 ммоль), гидрохлорид дианила малонового диальдегида (соединение 25) (59 мг, 0.23 ммоль), уксусный ангидрид (1 мл), ацетилхлорид (64 мкл); (2 стадия) 5-(2-карбоксиэтил)-2,3,3-триметил-N-(4-сульфонатобутил)-индолениний (соединение 19) (81 мг, 0.22 ммоль), диизопропилэтиламин (200 мкл, 2.1 ммоль), уксусный ангидрид (2.8 мл). Получают 57 мг (48%) соединения В1. Масс-спектр (MALDI) (C34H42N2O5S): найдено m/z 591.0, рассчитано m/z 590.77.5- (2-Carboxyethyl) -3,3,3 ', 3'-tetramethyl-N- (4-sulfonateobutyl) -N'-ethylindodicarbocyanine dye (compound B1) is obtained analogously to compound A1 in the following reagent ratios: (1 stage) 2,3,3-trimethyl-N-ethylindoleninium iodide (compound 23) (54 mg, 0.2 mmol), malonic dialdehyde dianyl hydrochloride (compound 25) (59 mg, 0.23 mmol), acetic anhydride (1 ml), acetyl chloride (64 μl); (2 stage) 5- (2-carboxyethyl) -2,3,3-trimethyl-N- (4-sulfonate-butyl) indoleninium (compound 19) (81 mg, 0.22 mmol), diisopropylethylamine (200 μl, 2.1 mmol), acetic anhydride (2.8 ml). Obtain 57 mg (48%) of compound B1. Mass spectrum (MALDI) (C 34 H 42 N 2 O 5 S): found m / z 591.0, calculated m / z 590.77.

ЯМР 1Н (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 1.26 (т, 3H, J 7.0, СН2СН 3), 1.63 (с, 12Н, С(3,3)Н 3, С(3',3')Н 3), 1.73 (м, 4Н, CH2CH 2CH 2CH2SO3), 2.48 (м, 2Н, CH2CH2CH2CH 2SO3), 2.58 (т, 2Н, J 7.5, СН2СН 2СООН, J=7.5), 2.88 (т, 2Н, СН 2СН2СООН, J=7.5), 4.10 (м, 4Н, СН 2СН3, CH 2CH2CH2CH2SO3), 6.37 (д, 2Н, α,α’-СН, J=13.5), 6.56 (т, 1Н, γ-СН, J=12.0), 7.19-7.63 (уш.м., 7Н, ArH), 8.31 (м, 2Н, β,β’-СН) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 1.26 (t, 3H, J 7.0, CH 2 C H 3 ), 1.63 (s, 12H, C (3.3) N 3 , C (3 ', 3') H 3 ), 1.73 (m, 4H, CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 SO 3 ), 2.48 (m, 2H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 ), 2.58 (t, 2H, J 7.5, CH 2 C H 2 COOH, J = 7.5), 2.88 (t, 2H, C H 2 CH 2 COOH, J = 7.5), 4.10 (m, 4H, C H 2 CH 3 , C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 6.37 (d, 2H, α, α'-C H , J = 13.5), 6.56 (t, 1H, γ- CH , J = 12.0) , 7.19-7.63 (br.m., 7H, Ar H ), 8.31 (m, 2H, β, β'- СН )

Пример 32. Получение 5-(2-карбоксиэтил)-3,3,3',3'-тетраметил-N’-(4-сульфонатобутил)-N-этилиндодикарбоцианинового красителя (соединение В2)Example 32. Obtaining 5- (2-carboxyethyl) -3,3,3 ', 3'-tetramethyl-N ’- (4-sulfonate-butyl) -N-ethylindodicarbocyanine dye (compound B2)

Figure 00000046
Figure 00000046

5-(2-Карбоксиэтил)-3,3,3',3'-тетраметил-N’-(4-сульфонатобутил)-N-этилиндодикарбоцианиновый краситель (соединение В2) получают аналогично соединению А2 при следующих соотношениях реагентов: (1 стадия) 2,3,3-триметил-N-(4-сульфонатобутил)-индолениний (соединение 22) (59 мг, 0.2 ммоль), гидрохлорид дианила малонового диальдегида (соединение 25) (59 мг, 0.23 ммоль), уксусный ангидрид (1.5 мл), уксусная кислота (0.5 мл); (2 стадия) 5-(2-карбоксиэтил)-2,3,3-триметил-N-этилиндолениний иодид (соединение 18) (85 мг, 0.22 ммоль), безводный ацетат калия (120 мг, 1.2 ммоль), уксусный ангидрид (1.5 мл), уксусная кислота (0.5 мл). Получают 59 мг (50%) соединения В2. Масс-спектр (MALDI) (C34H42N2O5S): найдено m/z 592.8, рассчитано m/z 590.77.5- (2-Carboxyethyl) -3,3,3 ', 3'-tetramethyl-N' - (4-sulfonate-butyl) -N-ethylindodicarbocyanine dye (compound B2) is obtained analogously to compound A2 in the following reagent ratios: (1 stage) 2,3,3-trimethyl-N- (4-sulfonatobutyl) indoleninium (compound 22) (59 mg, 0.2 mmol), malonic dialdehyde dianyl hydrochloride (compound 25) (59 mg, 0.23 mmol), acetic anhydride (1.5 ml ), acetic acid (0.5 ml); (2 stage) 5- (2-carboxyethyl) -2,3,3-trimethyl-N-ethylindoleninium iodide (compound 18) (85 mg, 0.22 mmol), anhydrous potassium acetate (120 mg, 1.2 mmol), acetic anhydride ( 1.5 ml), acetic acid (0.5 ml). Obtain 59 mg (50%) of compound B2. Mass spectrum (MALDI) (C 34 H 42 N 2 O 5 S): found m / z 592.8, calculated m / z 590.77.

ЯМР 1Н (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 1.28 (т, 3H, J 7.0, СН2СН 3), 1.67 (с, 12Н, С(3,3)Н 3, С(3',3')Н 3), 1.74 (м, 4Н, CH2CH 2CH 2CH2SO3), 2.48 (м, 2Н, CH2CH2CH2CH 2SO3), 2.58 (т, 2Н, J 7.5, СН2СН 2СООН, J=7.5), 2.88 (т, 2Н, СН 2СН2СООН, J=7.5), 4.13 (м, 4Н, СН 2СН3, CH 2CH2CH2CH2SO3), 6.30 (д, 2Н, α,α’-СН, J=13.5), 6.56 (т, 1Н, γ-СН, J=12.0), 7.24-7.58 (м, 6Н, ArH), 8.28 (м, 2Н, β,β’-СН) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 1.28 (t, 3H, J 7.0, CH 2 C H 3 ), 1.67 (s, 12H, C (3.3) N 3 , C (3 ', 3') H 3 ), 1.74 (m, 4H, CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 SO 3 ), 2.48 (m, 2H, CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 ), 2.58 (t, 2H, J 7.5, CH 2 C H 2 COOH, J = 7.5), 2.88 (t, 2H, C H 2 CH 2 COOH, J = 7.5), 4.13 (m, 4H, C H 2 CH 3 , C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 6.30 (d, 2H, α, α'-C H , J = 13.5), 6.56 (t, 1H, γ-C H , J = 12.0 ), 7.24-7.58 (m, 6H, Ar H ), 8.28 (m, 2H, β, β'-C H )

Пример 33. Получение 5-(2-карбоксиэтил)-3,3,3',3'-тетраметил-5'-сульфо-N,N’-диэтилиндодикарбоцианинового красителя (соединение B3)Example 33. Obtaining 5- (2-carboxyethyl) -3,3,3 ', 3'-tetramethyl-5'-sulfo-N, N'-diethylindodicarbocyanine dye (compound B3)

Figure 00000047
Figure 00000047

5-(2-Карбоксиэтил)-3,3,3',3'-тетраметил-5'-сульфо-N,N’-диэтилиндодикарбоцианиновый краситель (соединение B3) получают аналогично соединению А2 при следующих соотношениях реагентов: (1 стадия) 2,3,3-триметил-5-сульфо-N-этилиндолениний (соединение 19) (53 мг, 0.2 ммоль), гидрохлорид дианила малонового диальдегида (соединение 25) (59 мг, 0.23 ммоль), уксусный ангидрид (1.5 мл), уксусная кислота (0.5 мл); (2 стадия) 5-(2-карбоксиэтил)-2,3,3-триметил-N-этилиндолениний иодид (соединение 18) (85 мг, 0.22 ммоль), безводный ацетат калия (120 мг, 1,2 ммоль), уксусный ангидрид (1.5 мл), уксусная кислота (0.5 мл). Получают 60 мг (53%) соединения B3. Масс-спектр (MALDI) (C32H38N2O5S): найдено m/z 563.2, рассчитано m/z 562.72.5- (2-Carboxyethyl) -3,3,3 ', 3'-tetramethyl-5'-sulfo-N, N'-diethylindodicarbocyanine dye (compound B3) is obtained analogously to compound A2 in the following ratio of reactants: (1 stage) , 3,3-trimethyl-5-sulfo-N-ethylindoleninium (compound 19) (53 mg, 0.2 mmol), malonic dialdehyde dianyl hydrochloride (compound 25) (59 mg, 0.23 mmol), acetic anhydride (1.5 ml), acetic acid (0.5 ml); (Stage 2) 5- (2-carboxyethyl) -2,3,3-trimethyl-N-ethylindoleninium iodide (compound 18) (85 mg, 0.22 mmol), anhydrous potassium acetate (120 mg, 1.2 mmol), acetic anhydride (1.5 ml), acetic acid (0.5 ml). 60 mg (53%) of compound B3 are obtained. Mass spectrum (MALDI) (C 32 H 38 N 2 O 5 S): found m / z 563.2, calculated m / z 562.72.

ЯМР 1H (DMSO-d6, δ, м.д., J/Гц): 1.25 (т, 6Н, СН2СН 3, J=7.0), 1.69 (с, 12Н, С(3,3)Н 3, С(3',3')Н 3), 2.32 (т, 2Н, СН2СН 2СООН, J=7.5), 2.86 (т, 2Н, СН 2СН2СООН, J=7.5), 4.95 (м, 4Н, СН 2СН3), 6.30 (д, 2Н, α,α’-СН, J=13.5), 6.58 (т, 1H, γ-СН, J=12.0), 7.21-7.63 (м, 6Н, ArH), 8.31 (м, 2Н, β,β’-СН) 1 H NMR (DMSO-d 6 , δ, ppm, J / Hz): 1.25 (t, 6H, CH 2 C H 3 , J = 7.0), 1.69 (s, 12H, C (3.3) H 3 , C (3 ', 3') H 3 ), 2.32 (t, 2H, CH 2 C H 2 COOH, J = 7.5), 2.86 (t, 2H, C H 2 CH 2 COOH, J = 7.5) , 4.95 (m, 4H, C H 2 CH 3 ), 6.30 (d, 2H, α, α'- CH , J = 13.5), 6.58 (t, 1H, γ-C H , J = 12.0), 7.21- 7.63 (m, 6H, Ar H ), 8.31 (m, 2H, β, β'-C H )

Пример 34. p-Нитрофениловые эфиры красителей общих формул (А) и (В).Example 34. p-Nitrophenyl esters of dyes of General formulas (A) and (B).

Смесь красителя (0.044 ммоль) и бис(р-нитрофенил)карбоната (26 мг, 0.087 ммоль) растворяли в DMF (1 мл) и перемешивали 2 ч при комнатной температуре. Затем реакционную массу разбавляли водой (10 мл) и выделившийся осадок удаляли фильтрацией. Фильтрат очищали при помощи обращенно-фазовой хроматографии (С18-RP) с использованием в качестве элюента смеси ацетонитрил - вода. Получали активированные эфиры красителей с количественным выходом (около 90%).A mixture of dye (0.044 mmol) and bis (p-nitrophenyl) carbonate (26 mg, 0.087 mmol) was dissolved in DMF (1 ml) and stirred for 2 h at room temperature. Then the reaction mass was diluted with water (10 ml) and the precipitate formed was removed by filtration. The filtrate was purified by reverse phase chromatography (C18-RP) using an acetonitrile-water mixture as eluent. Received activated dye esters in quantitative yield (about 90%).

Пример 35. Синтез флуоресцентно-меченых 5-(3-аминоаллил)-2'-деоксиуридин-5'-трифосфатов.Example 35. Synthesis of fluorescently-labeled 5- (3-aminoallyl) -2′-deoxyuridine-5′-triphosphates.

К раствору AAdUTP (1 мг, 1.6 мкмоль) в NaHCO3/Na2CO3 буферном растворе (0.2 мл, 0.1 М, рН 8.5) добавили p-нитрофениловый эфир красителя общей формулы А или В (2 мкмоль) в DMF (0.2 мл) и смесь перемешивали 12 ч при +5°C. Конъюгаты общей формулы I очищали от избытка красителя А или В осаждением при помощи 2% раствора NaClO4 в ацетоне (1.6 мл). Осадок собирали центрифугированием при 13000 rpm в течение 1 мин, промывали ацетоном (0.2 мл) и растворяли в 1 мл смеси 30% ацетонитрила в воде.To a solution of AAdUTP (1 mg, 1.6 μmol) in NaHCO 3 / Na 2 CO 3 buffer solution (0.2 ml, 0.1 M, pH 8.5) was added p-nitrophenyl ether dye of the general formula A or B (2 μmol) in DMF (0.2 ml ) and the mixture was stirred for 12 hours at + 5 ° C. Conjugates of the general formula I were purified from excess dye A or B by precipitation with a 2% solution of NaClO 4 in acetone (1.6 ml). The precipitate was collected by centrifugation at 13000 rpm for 1 min, washed with acetone (0.2 ml) and dissolved in 1 ml of a mixture of 30% acetonitrile in water.

Раствор модифицированного нуклеотида в 1 мл смеси 30% ацетонитрила в воде наносили на колонку (2×8 см), заполненную DEAE-целлюлозой (DE-52, Whatman), и элюировали в линейном градиенте концентраций от 0.025М до 0.3М ТЕАНС (рН 8.5) в 30% ацетонитриле со скоростью 58 мл/ч. Целевое вещество собирали с колонки в диапазоне концентраций NH4HCO3 от 0.2 до 0.3М.A solution of the modified nucleotide in 1 ml of a mixture of 30% acetonitrile in water was applied to a column (2 × 8 cm) filled with DEAE cellulose (DE-52, Whatman) and eluted in a linear concentration gradient from 0.025 M to 0.3 M TEANS (pH 8.5 ) in 30% acetonitrile at a rate of 58 ml / h. The target substance was collected from the column in the concentration range of NH 4 HCO 3 from 0.2 to 0.3 M.

Фракцию, содержащую модифицированный нуклеотид собирали, разбавляли до объема 50 мл 0.1М ТЕАНС буферным раствором (рН 8.5) и наносили на хроматографическую колонку (2×8 cm) (Analtech, Newark, DE), заполненную C18-RP (40-63 мкм), промывали 0.1М NaClO4, 0.1М EDTA (рН 8.0) и деионизованной водой, и элюировали смесью ацетонитрил - вода.The fraction containing the modified nucleotide was collected, diluted to a volume of 50 ml with 0.1 M TEANS buffer solution (pH 8.5) and applied to a chromatography column (2 × 8 cm) (Analtech, Newark, DE) filled with C18-RP (40-63 μm) , washed with 0.1 M NaClO 4 , 0.1 M EDTA (pH 8.0) and deionized water, and eluted with a mixture of acetonitrile - water.

Фракции, содержащие целевое соединение, объединяли и разбавляли до объема 50 мл деионизованной водой. Концентрацию модифицированного нуклеотида общей формулы I определяли, исходя из молярного коэффициента экстинкции цианиновых красителей. Поглощение определяли в трех повторах путем разбавления стокового раствора в MQ, таким образом, чтобы оптическая плотность не превышала значение 0.1.Fractions containing the target compound were combined and diluted to a volume of 50 ml with deionized water. The concentration of the modified nucleotide of the general formula I was determined based on the molar extinction coefficient of cyanine dyes. Absorption was determined in triplicate by diluting the stock solution in MQ so that the optical density did not exceed 0.1.

Растворители удаляли в вакууме, полученный осадок растворяли в ТЕ-буфере (рН 8.0), получая раствор флуоресцентно-меченого нуклеотида с концентрацией 1 мкмоль/мл. Полученный раствор хранили при температуре -20°C.Solvents were removed in vacuo, the resulting precipitate was dissolved in TE buffer (pH 8.0) to obtain a fluorescently labeled nucleotide solution with a concentration of 1 μmol / ml. The resulting solution was stored at a temperature of -20 ° C.

Пример 36. Получение 5-[4-аза-5-оксо-9-(3,3',3'-триметил-1-(4-сульфонатобутил)-1'-этилиндо дикарбоцианин-3-ил)-нон-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата (соединение ТА1).Example 36. Preparation of 5- [4-aza-5-oxo-9- (3,3 ', 3'-trimethyl-1- (4-sulfonate-butyl) -1'-ethylindo dicarbocyanin-3-yl) -non-1 en-1-yl)] - 2'-deoxyuridin-5'-triphosphate (compound TA1).

Figure 00000048
Figure 00000048

Получают 0.56 μмоль (35%) соединения ТА1. Найдено: m/z 1111.6 [М]+. C47H58N5O18P3S4-. Вычислено: М=1105.97.Obtain 0.56 μmol (35%) of compound TA1. Found: m / z 1111.6 [M] + . C 47 H 58 N 5 O 18 P 3 S 4- . Calculated: M = 1105.97.

ЯМР 1H (D2O, δ, м.д., J/Гц): 0.47, 0.76 (2 м, 2Н, краситель С(8)Н 2), 1.22 (т, 3H, СН2СН 3, J=7.0), 1.31 (м, 2Н, краситель С(9)Н 2), 1.64 (с, краситель 9Н, С(3)Н 3, С(3',3')Н 3), 1.77 (м, 4Н, CH2CH 2CH 2CH2SO3), 1.92 (м, 2Н, краситель С(7)H 2), 2.21 (м, 6Н, С(2')Н 2, краситель С(6)Н 2, CH2CH2CH2CH 2SO3), 3.80 (м, 2Н, краситель С(3)H 2), 4.08 (уш.м., 8Н, С(3')Н, С(4')Н, С(5')Н 2, СН 2СН3, CH 2CH2CH2CH2SO3), 6.19 (м, 3H, краситель α,α’-СН, С(1')Н), 6.34 (м, 2Н, краситель С(1)Н, С(2)Н), 6.41 (м, 1H, краситель γ-СН), 7.15, 7.21, 7.38, 7.61, 7.71 (5 м., 9Н, С(6)Н, ArH), 7.95 (м, 2Н, краситель β,β’-СН) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 0.47, 0.76 (2 m, 2H, dye C (8) H 2 ), 1.22 (t, 3H, CH 2 C H 3 , J = 7.0), 1.31 (m, 2H, dye C (9) H 2 ), 1.64 (s, dye 9H, C (3) H 3 , C (3 ', 3') H 3 ), 1.77 (m, 4H, CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 SO 3 ), 1.92 (m, 2H, dye C (7) H 2 ), 2.21 (m, 6H, C (2 ') H 2 , dye C (6) H 2 , CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 ), 3.80 (m, 2H, dye C (3) H 2 ), 4.08 (br.m, 8H, C (3 ') H , C (4 ') H , C (5') H 2 , C H 2 CH 3 , C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 6.19 (m, 3H, dye α, α'-C H , C (1 ' ) H ), 6.34 (m, 2H, dye C (1) H , C (2) H ), 6.41 (m, 1H, dye γ-C H ), 7.15, 7.21, 7.38, 7.61, 7.71 (5 m. 9H, C (6) H , Ar H ), 7.95 (m, 2H, dye β, β'-C H )

ЯМР 31Р (D2O, δ, м.д.): -21.16 (т, βP), -11.06 (д, αР), -7.98 (д, γР)NMR 31 P (D 2 O, δ, ppm): -21.16 (t, β P), -11.06 (d, α P), -7.98 (d, γ P)

Пример 37. Получение 5-[4-аза-5-оксо-9-(3,3',3'-триметил-1,1'-ди-(4-сульфонатобутил))индодикарбоцианин-3-ил)-нон-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата (соединение ТА2).Example 37. Preparation of 5- [4-aza-5-oxo-9- (3,3 ', 3'-trimethyl-1,1'-di- (4-sulfonate-butyl)) indodicarbocyanin-3-yl) nonon- 1-en-1-yl)] - 2'-deoxyuridin-5'-triphosphate (compound TA2).

Figure 00000049
Figure 00000049

Получают 0.72 μмоль (46%) соединения ТА2. Найдено: m/z 1219.3 [М]+. C49H61N5O21P3S2 5-. Вычислено: М=1213.08.Obtain 0.72 μmol (46%) of compound TA2. Found: m / z 1219.3 [M] + . C 49 H 61 N 5 O 21 P 3 S 2 5- . Calculated: M = 1213.08.

ЯМР 1H (D2O, δ, м.д., J/Гц): 0.45, 0.77 (2 м, 2Н, краситель С(8)Н 2), 1.35 (м, 2Н, краситель С(9)Н 2), 1-62 (с, краситель 9Н, С(3)Н 3, С(3',3')Н 3), 1.75 (м, 4Н, CH2CH 2CH 2CH2SO3), 1.9 (м, 2Н, краситель С(7)Н 2), 2.25 (м, 6Н, С(2')Н 2, краситель С(6)Н 2, CH2CH2CH2CH 2SO3), 3.85 (м, 2Н, краситель С(3)Н 2), 4.12 (уш.м, 8Н, С(3')Н, С(4')Н, С(5')Н 2, CH 2CH2CH2CH2SO3), 6.15 (м, 3H, краситель α,α’-СН, С(1')Н), 6.31 (м, 2Н, краситель С(1)Н, С(2)Н), 6.39 (м, 1H, краситель γ-СН), 7.11, 7.25, 7.41, 7.59, 7.64 (5 м., 9Н, С(6)Н, ArH), 8.08 (м, 2Н, краситель β,β’-СН) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 0.45, 0.77 (2 m, 2H, dye C (8) H 2 ), 1.35 (m, 2H, dye C (9) N 2 ), 1-62 (s, dye 9Н, С (3) Н 3 , С (3 ', 3') Н 3 ), 1.75 (m, 4Н, CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 SO 3 ) , 1.9 (m, 2H, dye C (7) H 2 ), 2.25 (m, 6H, C (2 ') H 2 , dye C (6) H 2 , CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 ) , 3.85 (m, 2H, dye C (3) H 2 ), 4.12 (br.m, 8H, C (3 ') H , C (4') H , C (5 ') H 2 , C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 6.15 (m, 3H, dye α, α'-С Н , С (1 ') Н ), 6.31 (m, 2Н, dye С (1) Н , С (2) Н ), 6.39 (m, 1H, dye γ-С Н ), 7.11, 7.25, 7.41, 7.59, 7.64 (5 m, 9Н, С (6) Н , Ar H ), 8.08 (m, 2Н, dye β, β'-C H )

ЯМР 31Р (D2O, δ, м.д.): -22.86 (т, βР), -11.94 (д, αР), -7.05 (д, γP)NMR 31 P (D 2 O, δ, ppm): -22.86 (t, β P), -11.94 (d, α P), -7.05 (d, γ P)

Пример 38. Получение 5-[4-аза-5-оксо-9-(3,3',3'-триметил-1'-(4-сульфонатобутил)-1-этилиндодикарбоцианин-3-ил)-нон-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата (соединение TA3).Example 38. Obtaining 5- [4-aza-5-oxo-9- (3,3 ', 3'-trimethyl-1' - (4-sulfonate-butyl) -1-ethylindodicarbocyanin-3-yl) -non-1- en-1-yl)] - 2'-deoxyuridin-5'-triphosphate (compound TA3).

Figure 00000050
Figure 00000050

Получают 0.62 μмоль (39%) соединения TA3. Найдено: m/z 1111.2 [М]+. C47H58N5O18P3S4-. Вычислено: М=1105.97.Obtain 0.62 μmol (39%) of compound TA3. Found: m / z 1111.2 [M] + . C 47 H 58 N 5 O 18 P 3 S 4- . Calculated: M = 1105.97.

ЯМР 1Н (D2O, δ, м.д., J/Гц): 0.45, 0.78 (2 м, 2Н, краситель С(8)Н 2), 1.21 (т, 3H, СН2СН 3, J=7.0), 1.34 (м, 2Н, краситель С(9)Н 2), 1.62 (с, краситель 9Н, С(3)Н 3, С(3',3')Н 3), 1.72 (м, 4Н, CH2CH 2CH 2CH2SO3), 1.91 (м, 2Н, краситель С(7)H 2), 2.24 (м, 6Н, С(2')Н 2, краситель С(6)Н 2, CH2CH2CH2CH 2SO3), 3.81 (м, 2Н, краситель С(3)Н 2), 4.12 (уш.м, 8Н, С(3')Н, С(4')Н, С(5')Н 2, СН 2СН3, CH 2CH2CH2CH2SO3), 6.12 (м, 3H, краситель α,α’-СН, С(1')Н), 6.32 (м, 2Н, краситель С(1)Н, С(2)Н), 6.45 (м, 1H, краситель γ-СН), 7.12, 7.25, 7.38, 7.65, 7.75 (5 м., 9Н, С(6)Н, ArH), 7.99 (м, 2Н, краситель β,β’-СН) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 0.45, 0.78 (2 m, 2H, dye C (8) H 2 ), 1.21 (t, 3H, CH 2 C H 3 , J = 7.0), 1.34 (m, 2H, dye C (9) H 2 ), 1.62 (s, dye 9H, C (3) H 3 , C (3 ', 3') H 3 ), 1.72 (m, 4H, CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 SO 3 ), 1.91 (m, 2H, dye C (7) H 2 ), 2.24 (m, 6H, C (2 ') H 2 , dye C (6) H 2 , CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 ), 3.81 (m, 2H, dye C (3) H 2 ), 4.12 (br.m, 8H, C (3 ') H , C (4' ) Н , С (5 ') Н 2 , С Н 2 СН 3 , C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 6.12 (m, 3H, dye α, α'-С Н , С (1') H ), 6.32 (m, 2H, dye C (1) H , C (2) H ), 6.45 (m, 1H, dye γ-C H ), 7.12, 7.25, 7.38, 7.65, 7.75 (5 m, 9H, C (6) H , Ar H ), 7.99 (m, 2H, dye β, β'-C H )

ЯМР 31Р (D2O, δ, м.д.): -21.56 (т, βP), -11.26 (д, αР), -7.13 (д, γP)NMR 31 P (D 2 O, δ, ppm): -21.56 (t, β P), -11.26 (d, α P), -7.13 (d, γ P)

Пример 39. Получение 5-[4-аза-5-оксо-9-(3,3',3'-триметил-5'-сульфо-1,1'-диэтил-индодикарбоцианин-3-ил)-нон-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата (соединение ТА4).Example 39. Obtaining 5- [4-aza-5-oxo-9- (3,3 ', 3'-trimethyl-5'-sulfo-1,1'-diethyl-indodicarbocyanin-3-yl) -non-1 en-1-yl)] - 2'-deoxyuridin-5'-triphosphate (compound TA4).

Figure 00000051
Figure 00000051

Получают 0.78 μмоль (49%) соединения ТА4. Найдено: m/z 1083.1 [М]+. C45H54N5O18P3S4-. Вычислено: М=1077.92.Obtain 0.78 μmol (49%) of compound TA4. Found: m / z 1083.1 [M] + . C 45 H 54 N 5 O 18 P 3 S 4- . Calculated: M = 1077.92.

ЯМР 1Н (D2O, δ, м.д., J/Гц): 0.43, 0.72 (2 м, 2Н, краситель С(8)Н 2), 1-28 (м, 6Н, СН2СН 3), 1.35 (м, 2Н, краситель С(9)Н 2), 1.58 (с, краситель 9Н, С(3)Н 3, С(3',3')Н 3), 1.88 (м, 2Н, краситель С(7)Н 2), 2.24 (м, 4Н, С(2')Н 2, краситель С(6)Н 2), 3.85 (м, 2Н, краситель С(3)Н 2), 4.13 (уш.м, 8Н, С(3')Н, С(4')Н, С(5')Н 2, СН 2СН3), 6.21 (м, 3H, краситель α,α’-СН, С(1')H), 6.31 (м, 2Н, краситель С(1)Н, С(2)Н), 6.45 (м, 1H, краситель γ-СН), 7.14, 7.19, 7.31, 7.58, 7.68 (5 м., 8Н, С(6)Н, ArH), 7.98 (м, 2Н, краситель β,β’-СН) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 0.43, 0.72 (2 m, 2H, dye C (8) H 2 ), 1-28 (m, 6H, CH 2 C N 3 ), 1.35 (m, 2H, dye C (9) H 2 ), 1.58 (s, dye 9H, C (3) H 3 , C (3 ', 3') H 3 ), 1.88 (m, 2H, dye C (7) H 2 ), 2.24 (m, 4H, C (2 ') H 2 , dye C (6) H 2 ), 3.85 (m, 2H, dye C (3) H 2 ), 4.13 (ear m, 8Н, С (3 ') Н , С (4') Н , С (5 ') Н 2 , С Н 2 СН 3 ), 6.21 (m, 3H, dye α, α'-С Н , С (1 ') H ), 6.31 (m, 2H, dye C (1) H , C (2) H ), 6.45 (m, 1H, dye γ-C H ), 7.14, 7.19, 7.31, 7.58, 7.68 ( 5 m, 8Н, С (6) Н , Ar H ), 7.98 (m, 2Н, dye β, β'-С Н )

ЯМР 31Р (D2O, δ, м.д.): -22.35 (т, βР), -12.64 (д, αР), -8.68 (д, γР)NMR 31 P (D 2 O, δ, ppm): -22.35 (t, β P), -12.64 (d, α P), -8.68 (d, γ P)

Пример 40. Получение 5-[4-аза-5-оксо-9-(3,3',3'-триметил-1,1'-диэтил-5-сульфо-индодикарбоцианин-3-ил)-нон-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата (соединение ТА5).Example 40. Preparation of 5- [4-aza-5-oxo-9- (3,3 ', 3'-trimethyl-1,1'-diethyl-5-sulfo-indodicarbocyanin-3-yl) non-1- en-1-yl)] - 2'-deoxyuridin-5'-triphosphate (compound TA5).

Figure 00000052
Figure 00000052

Получают 0.67 μмоль (42%) соединения ТА5. Найдено: m/z 1083.4 [М]+. C45H54N5O18P3S4-. Вычислено: М=1077.92.Obtain 0.67 μmol (42%) of compound TA5. Found: m / z 1083.4 [M] + . C 45 H 54 N 5 O 18 P 3 S 4- . Calculated: M = 1077.92.

ЯМР 1Н (D2O, δ, м.д., J/Гц): 0.44, 0.71 (2 м, 2Н, краситель С(8)Н 2), 1.25 (м, 6Н, CH 2CH3), 1.37 (м, 2Н, краситель С(9)Н 2), 1.59 (с, краситель 9Н, С(3)Н 3, С(3',3')Н 3), 1.89 (м, 2Н, краситель С(7)H 2), 2.26 (м, 4Н, С(2')Н 2, краситель С(6)Н 2), 3.83 (м, 2Н, краситель С(3)Н 2), 4.08 (уш.м, 8Н, С(3')Н, С(4')Н, С(5')Н 2, СН 2СН3), 6.23 (м, 3H, краситель α,α’-СН, С(1')Н), 6.33 (м, 2Н, краситель С(1)Н, С(2)Н), 6.43 (м, 1H, краситель γ-СН), 7.15, 7.17, 7.3, 7.56, 7.66 (5 м., 8Н, С(6)Н, ArH), 7.99 (м, 2Н, краситель β,β’-СН) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 0.44, 0.71 (2 m, 2H, dye C (8) H 2 ), 1.25 (m, 6H, C H 2 CH 3 ) , 1.37 (m, 2H, dye C (9) H 2 ), 1.59 (s, dye 9H, C (3) H 3 , C (3 ', 3') H 3 ), 1.89 (m, 2H, dye C (7) H 2 ), 2.26 (m, 4H, C (2 ') H 2 , dye C (6) H 2 ), 3.83 (m, 2H, dye C (3) H 2 ), 4.08 (br.m , 8H, С (3 ') Н , С (4') Н , С (5 ') Н 2 , С Н 2 СН 3 ), 6.23 (m, 3H, dye α, α'-С Н , С (1 ') H ), 6.33 (m, 2H, dye C (1) H , C (2) H ), 6.43 (m, 1H, dye γ-CH), 7.15, 7.17, 7.3, 7.56, 7.66 (5 m. , 8Н, С (6) Н , Ar H ), 7.99 (m, 2Н, dye β, β'-С Н )

ЯМР 31Р (D2O, δ, м.д.): -22.15 (т, βР), -12.54 (д, αР), -8.24 (д, γР)NMR 31 P (D 2 O, δ, ppm): -22.15 (t, β P), -12.54 (d, α P), -8.24 (d, γ P)

Пример 41. Получение 5-[4-аза-5-оксо-7-(1-(4-сульфонатобутил)-3,3,3',3'-тетраметил-1'-этилиндодикарбоцианин-5-ил)-гепт-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата (соединение TB1).Example 41. Preparation of 5- [4-aza-5-oxo-7- (1- (4-sulfonate-butyl) -3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1'-ethylindodicarbocyanine-5-yl) -hept- 1-en-1-yl)] - 2'-deoxyuridin-5'-triphosphate (compound TB1).

Figure 00000053
Figure 00000053

Получают 1 μмоль (63%) соединения TB1. Найдено: m/z 1092.4 [М]+. C46H56N5O18P3S2 4-. Вычислено: М=1091.95.Obtain 1 μmol (63%) of compound TB1. Found: m / z 1092.4 [M] + . C 46 H 56 N 5 O 18 P 3 S 2 4- . Calculated: M = 1091.95.

ЯМР 1H (D2O, δ, м.д., J/Гц): 1.24 (т, 3H, СН2СН 3, J=7.0), 1.59 (с, краситель 12Н, С(3,3)Н 3, С(3',3')Н 3), 1.73 (м, 4Н, CH2CH 2CH2CH2SO3), 2.21 (м, 4Н, С(2')Н 2, CH2CH2CH2CH 2SO3), 2.52 (т, 2Н, краситель С(6)Н 2, J=7.5), 2.91 (т, 2Н, краситель С(7)H 2, J=7.5), 3.82 (м, 2Н, краситель С(3)Н 2), 4.08 (уш.м, 8Н, С(3')Н, С(4')Н, С(5')Н 2, СН 2СН3, CH 2CH2CH2CH2SO3), 6.21 (м, 3H, краситель α,α’-СН, С(1')H), 6.29 (м, 2Н, краситель С(1)Н, С(2)Н), 6.42 (м, 1H, краситель γ-СН), 7.25, 7.32, 7.39, 7.62, 7.71 (5 м., 8Н, С(6)Н, ArH), 8.07 (м, 2Н, краситель β,β’-СН) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 1.24 (t, 3H, CH 2 C H 3 , J = 7.0), 1.59 (s, dye 12H, C (3.3) H 3 , C (3 ', 3') H 3 ), 1.73 (m, 4H, CH 2 C H 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 2.21 (m, 4H, C (2 ') H 2 , CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 ), 2.52 (t, 2H, dye C (6) H 2 , J = 7.5), 2.91 (t, 2H, dye C (7) H 2 , J = 7.5), 3.82 (m, 2H, dye C (3) H 2 ), 4.08 (br.m, 8H, C (3 ') H , C (4') H , C (5 ') H 2 , C H 2 CH 3 , C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 6.21 (m, 3H, dye α, α'-С Н , С (1 ') H ), 6.29 (m, 2Н, dye С (1) Н , С (2) H ), 6.42 (m, 1H, dye γ-C H ), 7.25, 7.32, 7.39, 7.62, 7.71 (5 m, 8H, C (6) H , Ar H ), 8.07 (m, 2H dye β, β'-C H )

ЯМР 31Р (D2O, δ, м.д.): -21.45 (т, βР), -11.03 (д, αР), -7.97 (д, γP)NMR 31 P (D 2 O, δ, ppm): -21.45 (t, β P), -11.03 (d, α P), -7.97 (d, γ P)

Пример 42. Получение 5-[4-аза-5-оксо-7-(1'-(4-сульфонатобутил)-3,3,3',3'-тетраметил-1-этилин до дикарбоцианин-5-ил)-гепт-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата (соединение ТВ2).Example 42. Preparation of 5- [4-aza-5-oxo-7- (1 '- (4-sulfonate-butyl) -3,3,3', 3'-tetramethyl-1-ethyline to dicarbocyanin-5-yl) - hept-1-en-1-yl)] - 2'-deoxyuridin-5'-triphosphate (compound TB2).

Figure 00000054
Figure 00000054

Получают 0.93 μмоль (58%) соединения ТВ2. Найдено: m/z 1093.6 [М]+. C46H56N5O18P3S2 4-. Вычислено: М=1091.95.Obtain 0.93 μmol (58%) of compound TB2. Found: m / z 1093.6 [M] + . C 46 H 56 N 5 O 18 P 3 S 2 4- . Calculated: M = 1091.95.

ЯМР 1Н (D2O, δ, м.д., J/Гц): 1.22 (т, 3H, СН2СН 3, J=7.0), 1.62 (с, краситель 12Н, С(3,3)Н 3, С(3',3')Н 3), 1.76 (м, 4Н, CH2CH 2CH 2CH2SO3), 2.25 (м, 4Н, С(2')Н 2, CH2CH2CH2CH 2SO3), 2.56 (т, 2Н, краситель С(6)Н 2, J=7.5), 2.92 (т, 2Н, краситель С(7)Н 2, J=7.5), 3.80 (м, 2Н, краситель С(3)Н 2), 4.12 (уш.м, 8Н, С(3')Н, С(4')Н, С(5')Н 2, СН 2СН3, CH 2CH2CH2CH2SO3), 6.17 (м, 3H, краситель α,α’-СН, С(1')Н), 6.32 (м, 2Н, краситель С(1)Н, С(2)Н), 6.42 (м, 1Н, краситель γ-СН), 7.23, 7.29, 7.41, 7.69, 7.74 (5 м., 8Н, С(6)Н, ArH), 7.98 (м, 2Н, краситель β,β’-СН) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 1.22 (t, 3H, CH 2 C H 3 , J = 7.0), 1.62 (s, dye 12H, C (3.3) H 3 , C (3 ', 3') H 3 ), 1.76 (m, 4H, CH 2 C H 2 C H 2 CH 2 SO 3 ), 2.25 (m, 4H, C (2 ') H 2 , CH 2 CH 2 CH 2 C H 2 SO 3 ), 2.56 (t, 2H, dye C (6) H 2 , J = 7.5), 2.92 (t, 2H, dye C (7) H 2 , J = 7.5), 3.80 (m, 2H, dye C (3) H 2 ), 4.12 (br.m, 8H, C (3 ') H , C (4') H , C (5 ') H 2 , C H 2 CH 3 , C H 2 CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 ), 6.17 (m, 3H, dye α, α'-С Н , С (1 ') Н ), 6.32 (m, 2Н, dye С (1) Н , C (2) H ), 6.42 (m, 1H, dye γ-C H ), 7.23, 7.29, 7.41, 7.69, 7.74 (5 m, 8H, C (6) H , Ar H ), 7.98 (m, 2H, dye β, β'-C H )

ЯМР 31Р (D2O, δ, м.д.): -22.84 (т, βР), -11.47 (д, αР), -7.13 (д, γP)NMR 31 P (D 2 O, δ, ppm): -22.84 (t, β P), -11.47 (d, α P), -7.13 (d, γ P)

Пример 43. Получение 5-[4-аза-5-оксо-7-(3,3,3',3'-тетраметил-5'-сульфо-1,1'-диэтилиндодикарбоцианин-5-ил)-гепт-1-ен-1-ил]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфата (соединение TB3).Example 43. Obtaining 5- [4-aza-5-oxo-7- (3,3,3 ', 3'-tetramethyl-5'-sulfo-1,1'-diethylindodicarbocyanin-5-yl) -hept-1 en-1-yl] -2'-deoxyuridin-5'-triphosphate (compound TB3).

Figure 00000055
Figure 00000055

Получают 1.2 μмоль (77%) соединения TB3. Найдено: m/z 1064.58 [М]+. C44H52N5O18P3S4-. Вычислено: М=1063.89.Obtain 1.2 μmol (77%) of compound TB3. Found: m / z 1064.58 [M] + . C 44 H 52 N 5 O 18 P 3 S 4- . Calculated: M = 1063.89.

ЯМР 1Н (D2O, δ, м.д., J/Гц): 1.25 (т, 3H, СН2СН 3, J=7.0), 1.68 (с, краситель 12Н, С(3,3)Н 3, С(3',3')Н 3), 2.21 (м, 2Н, С(2')Н 2), 2.53 (т, 2Н, краситель С(6)Н 2, J=7.5), 2.78 (т, 2Н, краситель С(7)Н 2, J=7.5), 3.82 (м, 2Н, краситель С(3)Н 2), 4.08 (уш.м, 8Н, С(3')Н, С(4')Н, С(5')Н 2, СН 2СН3), 6.19 (м, 3H, краситель α,α’-СН, С(1')Н), 6.35 (м, 2Н, краситель С(1)Н, С(2)Н), 6.45 (м, 1H, краситель γ-СН), 7.15, 7.21, 7.36, 7.61, 7.72 (5 м., 7Н, С(6)Н, ArH), 7.95 (м, 2Н, краситель β,β’-СН) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm, J / Hz): 1.25 (t, 3H, CH 2 C H 3 , J = 7.0), 1.68 (s, dye 12H, C (3.3) H 3 , C (3 ', 3') H 3 ), 2.21 (m, 2H, C (2 ') H 2 ), 2.53 (t, 2H, dye C (6) H 2 , J = 7.5), 2.78 (t, 2H, dye C (7) H 2 , J = 7.5), 3.82 (m, 2H, dye C (3) H 2 ), 4.08 (br.m, 8H, C (3 ') H , C ( 4 ') H , C (5') H 2 , C H 2 CH 3 ), 6.19 (m, 3H, dye α, α'-C H , C (1 ') H ), 6.35 (m, 2H, dye C (1) H , C (2) H ), 6.45 (m, 1H, dye γ-C H ), 7.15, 7.21, 7.36, 7.61, 7.72 (5 m, 7H, C (6) H , Ar H ), 7.95 (m, 2H, dye β, β'-С Н )

ЯМР 31Р (D2O, δ, м.д.): -23.15 (т, βР), -10.85 (д, αР), -7.89 (д, γР)NMR 31 P (D 2 O, δ, ppm): -23.15 (t, β P), -10.85 (d, α P), -7.89 (d, γ P)

Пример 44. Использование флуоресцентно-меченых нуклеозидтрифосфатов общей формулы (I) на примере тест-системы «ТБ-биочип».Example 44. The use of fluorescently-labeled nucleoside triphosphates of the general formula (I) using the TB-biochip test system as an example.

ДНК образцы анализировали в соответствии с рекомендациями производителя (Биочип-ИМБ, Москва, Россия). Амплификацию ДНК образца осуществляли методом мультиплексной двухраундовой ПЦР. Обнаружение продуктов ПЦР после каждой стадии подтверждали при помощи агарозного гель электрофореза. На первой стадии мультиплексной ПЦР проводили амплификацию геномной ДНК (3 μl) в конечном объеме 30 мкл. Реакционная смесь (конечный объем 30 мкл) содержала 3 мкл Taq буфера, 2.5 ед. Taq полимеразы, по 0.2 мкМ каждого дезоксинуклеозид трифосфата, праймеры, и 3 мкл ДНК образца. Температурный режим был следующим: денатурация 95°C - 4 мин, затем 36 циклов амплификации (95°C - 30 сек, 67°C - 30 сек, 72°C - 30 сек), заключительная стадия инкубации 72°C - 5 мин. В качестве матрицы для проведения 2 стадии использовали 1 мкл реакционной смеси, полученной на 1 стадии. Вторую стадию проводили методом асимметричной мультиплексной ПЦР для получения преимущественного флуоресцентно-меченого продукта, необходимого для гибридизации с олигонуклеотидными зондами. Реакционная смесь 2-й стадии содержала 8 мкмоль флуоресцентно-меченого нуклеотида и избыток одного праймера. Температурный режим был следующим: денатурация 95°C - 5 мин, затем 37 циклов амплификации (95°C - 20 сек, 65°C - 30 сек, 72°C - 30 сек), заключительная стадия инкубации 72°C - 5 мин. К 12 мкл реакционной смеси, полученной на 2 стадии мультиплексной ПЦР и содержащей преимущественно одноцепочечную флуоресцентно-меченую ДНК, добавляли 24 мкл концентрированного раствора гибридизационного буфера. Полученную смесь помещали в гибридизационную камеру биочипа. Гибридизацию проводили при 37°C в течение 18 ч. По окончании гибридизации микрочип отмывали дистиллированной водой и высушивали на воздухе. Регистрацию результатов гибридизации выполняли на портативном анализаторе флуоресценции «Чипдетектор» (Биочип-ИМБ, Россия) с использованием специализированного программного обеспечения Imageware.DNA samples were analyzed in accordance with the manufacturer's recommendations (Biochip-IMB, Moscow, Russia). Amplification of the DNA sample was carried out by the method of multiplex two-round PCR. The detection of PCR products after each step was confirmed by agarose gel electrophoresis. At the first stage of multiplex PCR, genomic DNA (3 μl) was amplified in a final volume of 30 μl. The reaction mixture (final volume 30 μl) contained 3 μl Taq buffer, 2.5 units. Taq polymerase, 0.2 μM of each deoxynucleoside triphosphate, primers, and 3 μl of DNA sample. The temperature regime was as follows: denaturation 95 ° C - 4 min, then 36 cycles of amplification (95 ° C - 30 sec, 67 ° C - 30 sec, 72 ° C - 30 sec), the final stage of incubation 72 ° C - 5 min. As a matrix for conducting 2 stages used 1 μl of the reaction mixture obtained in stage 1. The second stage was carried out by the method of asymmetric multiplex PCR to obtain the predominant fluorescently-labeled product necessary for hybridization with oligonucleotide probes. The reaction mixture of the 2nd stage contained 8 μmol of fluorescently labeled nucleotide and an excess of one primer. The temperature regime was as follows: denaturation 95 ° C for 5 min, then 37 cycles of amplification (95 ° C for 20 sec, 65 ° C for 30 sec, 72 ° C for 30 sec), the final incubation stage 72 ° C for 5 min. To 12 μl of the reaction mixture obtained in stage 2 of multiplex PCR and containing mainly single-stranded fluorescently labeled DNA, 24 μl of a concentrated solution of hybridization buffer was added. The resulting mixture was placed in a hybridization chamber of the biochip. Hybridization was carried out at 37 ° C for 18 h. At the end of hybridization, the microchip was washed with distilled water and dried in air. The hybridization results were recorded on a Chipdetector portable bio-analyzer (Biochip-IMB, Russia) using specialized Imageware software.

Пример 45. Использование флуоресцентно-меченых нуклеозидтрифосфатов общей формулы (I) на примере тест-системы «ПФ-биочип Тромбо».Example 45. The use of fluorescently labeled nucleoside triphosphates of the general formula (I) is exemplified by the PF Biochip Trombo test system.

ДНК образцы анализировали в соответствии с рекомендациями производителя (Биочип-ИМБ, Москва, Россия). Амплификацию ДНК образца осуществляли методом мультиплексной двухраундовой ПЦР. Обнаружение продуктов ПЦР после каждой стадии подтверждали при помощи агарозного гель электрофореза. Реакционная смесь (конечный объем 25 мкл) содержала 10х буфер для ПЦР, 2.5 ед. Taq полимеразы, по 0.2 мкМ каждого дезоксинуклеозид трифосфата, 0.4 пикамоль праймеров, и 10 нг ДНК образца. Температурный режим был следующим: денатурация 94°C - 4 мин, затем 35 циклов амплификации (94°C - 30 сек, 62°C - 30 сек, 72°C - 30 сек), заключительная стадия инкубации 72°C - 5 мин. В качестве матрицы для проведения 2 стадии использовали 2 мкл реакционной смеси, полученной на 1 стадии. Вторую стадию проводили методом асимметричной мультиплексной ПЦР для получения преимущественного флуоресцентно-меченого продукта, необходимого для гибридизации с олигонуклеотидными зондами. Реакционная смесь 2-ой стадии содержала 8 мкмоль флуоресцентно-меченого нуклеотида и избыток одного праймера. Температурный режим был следующим: денатурация 94°C - 4 мин, затем 35 циклов амплификации (94°C - 30 сек, 62°C - 30 сек, 72°C - 30 сек), заключительная стадия инкубации 72°C - 5 мин. Гибридизацию флуоресцентно-меченого продукта проводили в соответствии с рекомендациями производителя (Биочип-ИМБ, Москва, Россия).DNA samples were analyzed in accordance with the manufacturer's recommendations (Biochip-IMB, Moscow, Russia). Amplification of the DNA sample was carried out by the method of multiplex two-round PCR. The detection of PCR products after each step was confirmed by agarose gel electrophoresis. The reaction mixture (final volume 25 μl) contained 10x PCR buffer, 2.5 units. Taq polymerase, 0.2 μM of each deoxynucleoside triphosphate, 0.4 picamole primers, and 10 ng of DNA sample. The temperature regime was as follows: denaturation 94 ° C - 4 min, then 35 amplification cycles (94 ° C - 30 sec, 62 ° C - 30 sec, 72 ° C - 30 sec), the final stage of incubation 72 ° C - 5 min. As a matrix for conducting 2 stages used 2 μl of the reaction mixture obtained in stage 1. The second stage was carried out by the method of asymmetric multiplex PCR to obtain the predominant fluorescently-labeled product necessary for hybridization with oligonucleotide probes. The reaction mixture of the 2nd stage contained 8 μmol of fluorescently labeled nucleotide and an excess of one primer. The temperature regime was as follows: denaturation 94 ° C - 4 min, then 35 amplification cycles (94 ° C - 30 sec, 62 ° C - 30 sec, 72 ° C - 30 sec), the final stage of incubation 72 ° C - 5 min. Hybridization of the fluorescently-labeled product was carried out in accordance with the manufacturer's recommendations (Biochip-IMB, Moscow, Russia).

Флуоресцентно-меченые нуклеозидтрифосфаты общей формулы (I) могут быть использованы во всех диагностических тест-системах, основанных на ПЦР с последующим гибридизационным анализом на олигонуклеотидных биочипах и флуоресцентной регистрацией результатов анализа.Fluorescently-labeled nucleoside triphosphates of the general formula (I) can be used in all diagnostic test systems based on PCR followed by hybridization analysis on oligonucleotide biochips and fluorescence recording of analysis results.

Figure 00000056
Figure 00000056

Figure 00000057
Figure 00000057

Figure 00000058
Figure 00000058

Figure 00000059
Figure 00000059

Figure 00000060
Figure 00000060

Figure 00000061
Figure 00000061

Figure 00000062
Figure 00000062

Figure 00000063
Figure 00000063

Claims (11)

1. Соединения, представляющие собой1. Compounds of 5-[4-аза-5-оксо-9-(3,3',3'-триметил-1-(4-сульфонатобутил)-1'-этилиндодикарбоцианин-3-ил)-нон-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфат,5- [4-aza-5-oxo-9- (3,3 ', 3'-trimethyl-1- (4-sulfonate-butyl) -1'-ethylindodicarbocyanin-3-yl) non-1-en-1- sludge]] - 2'-deoxyuridine-5'-triphosphate, 5-[4-аза-5-оксо-9-(3,3',3'-триметил-1,1'-ди-(4-сульфонатобутил))индодикарбоцианин-3-ил)-нон-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфат,5- [4-aza-5-oxo-9- (3,3 ', 3'-trimethyl-1,1'-di- (4-sulfonate-butyl)) indodicarbocyanin-3-yl) non-1-en- 1-yl)] - 2'-deoxyuridin-5'-triphosphate, 5-[4-аза-5-оксо-9-(3,3',3'-триметил-1'-(4-сульфонатобутил)-1-этилиндодикарбоцианин-3-ил)-нон-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфат,5- [4-aza-5-oxo-9- (3,3 ', 3'-trimethyl-1' - (4-sulfonate-butyl) -1-ethylindodicarbocyanin-3-yl) non-1-en-1- sludge]] - 2'-deoxyuridine-5'-triphosphate, 5-[4-аза-5-оксо-9-(3,3',3'-триметил-5'-сульфо-1,1'-диэтил-индодикарбоцианин-3-ил)-нон-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфат,5- [4-aza-5-oxo-9- (3,3 ', 3'-trimethyl-5'-sulfo-1,1'-diethyl-indodicarbocyanin-3-yl) non-1-en-1 -yl)] - 2'-deoxyuridine-5'-triphosphate, 5-[4-аза-5-оксо-9-(3,3',3'-триметил-1,1'-диэтил-5-сульфо-индодикарбоцианин-3-ил)-нон-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфат или их соли.5- [4-aza-5-oxo-9- (3,3 ', 3'-trimethyl-1,1'-diethyl-5-sulfo-indodicarbocyanin-3-yl) non-1-en-1- sludge]] - 2'-deoxyuridine-5'-triphosphate or their salts. 2. Соединения, представляющие собой2. Compounds of 5-[4-аза-5-оксо-7-(1-(4-сульфонатобутил)-3,3,3',3'-тетраметил-1'-этилиндодикарбоцианин-5-ил)-гепт-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфат,5- [4-aza-5-oxo-7- (1- (4-sulfonatobutyl) -3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1'-ethylindodicarbocyanin-5-yl) -hept-1-en- 1-yl)] - 2'-deoxyuridin-5'-triphosphate, 5-[4-аза-5-оксо-7-(1'-(4-сульфонатобутил)-3,3,3',3'-тетраметил-1-этилиндодикарбоцианин-5-ил)-гепт-1-ен-1-ил)]-2'-дезоксиуридин-5'-трифосфат,5- [4-aza-5-oxo-7- (1 '- (4-sulfonate-butyl) -3,3,3', 3'-tetramethyl-1-ethylindodicarbocyanin-5-yl) -hept-1-en- 1-yl)] - 2'-deoxyuridin-5'-triphosphate, 5-[4-аза-5-оксо-7-(3,3,3',3'-тетраметил-5'-сульфо-1,1'-диэтилиндодикарбоцианин-5-ил)-гепт-1-ен-1-ил]-2 '-дезоксиуридин-5'-трифосфат или их соли.5- [4-aza-5-oxo-7- (3,3,3 ', 3'-tetramethyl-5'-sulfo-1,1'-diethylindodicarbocyanin-5-yl) -hept-1-en-1 -yl] -2 '-deoxyuridine-5'-triphosphate or their salts. 3. Применение соединений по п.п. 1 и 2 в качестве флуоресцентных меток для маркирования ДНК в ходе ПЦР.3. The use of compounds according to claims 1 and 2 as fluorescent labels for DNA labeling during PCR.
RU2016122601A 2016-06-08 2016-06-08 Fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates RU2637310C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122601A RU2637310C1 (en) 2016-06-08 2016-06-08 Fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122601A RU2637310C1 (en) 2016-06-08 2016-06-08 Fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2637310C1 true RU2637310C1 (en) 2017-12-04

Family

ID=60581700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016122601A RU2637310C1 (en) 2016-06-08 2016-06-08 Fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2637310C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782056C2 (en) * 2018-02-16 2022-10-21 Иллюмина, Инк. Labeled nucleotides and their use
US11542550B2 (en) 2018-02-16 2023-01-03 Illumina, Inc. Labeled nucleotides

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1152008B1 (en) * 2000-04-10 2005-02-09 Fuji Photo Film Co., Ltd. Fluorescent nucleotides containing a cyanine, merocyanine or styryl dye for the detection of nucleic acid
EP1211294B1 (en) * 2000-11-28 2008-08-13 Visen Medical, Inc. Improved process and method for the preparation of asymmetric monofunctionalised indocyanine labelling reagents and obtained compounds
EP1491591B1 (en) * 1999-07-02 2009-07-01 Visen Medical, Inc. New fluorescence cyanine labels containing a sulfamido linker arm
EP1801165B1 (en) * 2000-09-29 2012-08-01 Life Technologies Corporation Modified carbocyanine dyes and their conjugates
RU2464320C2 (en) * 2004-09-24 2012-10-20 Инджиниес Инк. Genome analysis

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1491591B1 (en) * 1999-07-02 2009-07-01 Visen Medical, Inc. New fluorescence cyanine labels containing a sulfamido linker arm
EP1152008B1 (en) * 2000-04-10 2005-02-09 Fuji Photo Film Co., Ltd. Fluorescent nucleotides containing a cyanine, merocyanine or styryl dye for the detection of nucleic acid
EP1801165B1 (en) * 2000-09-29 2012-08-01 Life Technologies Corporation Modified carbocyanine dyes and their conjugates
EP1211294B1 (en) * 2000-11-28 2008-08-13 Visen Medical, Inc. Improved process and method for the preparation of asymmetric monofunctionalised indocyanine labelling reagents and obtained compounds
RU2464320C2 (en) * 2004-09-24 2012-10-20 Инджиниес Инк. Genome analysis

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782056C2 (en) * 2018-02-16 2022-10-21 Иллюмина, Инк. Labeled nucleotides and their use
US11542550B2 (en) 2018-02-16 2023-01-03 Illumina, Inc. Labeled nucleotides

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8178360B2 (en) Dye compounds and the use of their labelled conjugates
JP4551063B2 (en) Labeling reagents and labeled targets, target labeling methods, and other methods for their use in the measurement and analysis of nucleic acids
US7563907B2 (en) Compounds based on polymethines
US20200256798A1 (en) Heteroarylcyanine dyes
US11939350B2 (en) Fluorescent dyes and methods of use thereof
US9315864B2 (en) Heteroarylcyanine dyes with sulfonic acid substituents
EP1110088B1 (en) Energy transfer dyes
EP1573068B1 (en) Heterocyclic fret dye cassettes for labeling biological molecules and their use in dna sequencing
US7737281B2 (en) Purine based fluorescent dyes
RU2637310C1 (en) Fluorescently-labeled deoxyuridine triphosphates
US20080124732A1 (en) Method for optical measurement of multi-stranded nucleic acid
WO2008127139A1 (en) Indicyanine dyes and the derivatives thereof for analysing biological micromolecules
RU2725884C2 (en) Deoxyuridine triphosphates marked with zwitterionic indocyanine dyes
US6967250B1 (en) Energy transfer dyes
US10865309B2 (en) Monoazo dyes with cyclic amine as fluorescence quenchers
RU2667070C1 (en) Deoxyuridine triphosphates bound to cyanine dyes by sulfamidoalkyl linkers, for use in pcr
JPH11286616A (en) Nucleic acid staining agent, method for detecting double-stranded nucleic acid, and reagent for detecting target nucleic acid
JP4291557B2 (en) Optical detection of multi-stranded nucleic acids
JPH11290098A (en) Stain of nucleic acid, detection of double stranded nucleic acid by using the same, and reagent for detecting target nucleic acid

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20181114

Effective date: 20181114