RU2680090C1 - 2-(4,4-diftor-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-disulfo-4-boro-3a,4a-diaza-s-indacen-8-yl)-benzoic acid and its derivatives, method of their production and their application for fluorescent blinding of protein molecules - Google Patents

2-(4,4-diftor-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-disulfo-4-boro-3a,4a-diaza-s-indacen-8-yl)-benzoic acid and its derivatives, method of their production and their application for fluorescent blinding of protein molecules Download PDF

Info

Publication number
RU2680090C1
RU2680090C1 RU2017143419A RU2017143419A RU2680090C1 RU 2680090 C1 RU2680090 C1 RU 2680090C1 RU 2017143419 A RU2017143419 A RU 2017143419A RU 2017143419 A RU2017143419 A RU 2017143419A RU 2680090 C1 RU2680090 C1 RU 2680090C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compound
fluorescent
formula
derivatives
compounds
Prior art date
Application number
RU2017143419A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
ООО "Биотех-Инновации"
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 ООО "Биотех-Инновации" filed Critical ООО "Биотех-Инновации"
Priority to RU2017143419A priority Critical patent/RU2680090C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2680090C1 publication Critical patent/RU2680090C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02Boron compounds
    • C07F5/022Boron compounds without C-boron linkages
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • 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
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/531Production of immunochemical test materials
    • G01N33/532Production of labelled immunochemicals
    • G01N33/533Production of labelled immunochemicals with fluorescent label

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biotechnology (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry.
SUBSTANCE: invention relates to salts of the compound of formula I with alkali metals, replacing hydrogen atoms in both sulfo groups
Figure 00000018
,
where R means the N-oxysuccinimidyl group
Figure 00000019
Also proposed a method of obtaining salts and their use.
EFFECT: salts of the compounds of formula I are fluorescent dyes with better characteristics than their analogues – water solubility, quantum yield, and extinction coefficient – and can be used as fluorescent labels of protein molecules.
3 cl, 4 dwg, 1 ex, 5 tbl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области органической химии, в частности сульфированным производным бордипиррометена, способам их получения, к указанным соединениям для применения в качестве флуоресцентных меток белковых молекул, в том числе при производстве меченых антител, применяемых в иммунофлуоресцентном анализе для диагностики инфекционных заболеваний.The invention relates to the field of organic chemistry, in particular, a sulfonated derivative of bordipyrromethene, methods for their preparation, to said compounds for use as fluorescent labels of protein molecules, including in the production of labeled antibodies used in immunofluorescence analysis for the diagnosis of infectious diseases.

Уровень техникиState of the art

В литературе имеется описание производных бордипиррометена [1] и способов их получения.In the literature there is a description of derivatives of bordipyrometers [1] and methods for their preparation.

Известен способ получения различных производных бордипиррометена формулы (I) реакцией замещенных пирролов с ацилхлоридами или ангидридами. Вначале проводят конденсацию замещенных пирролов с ацилхлоридом или ангидридом в органическом растворителе, затем, не выделяя получившийся продукт, обрабатывают этиламином и комплексом трифторида бора с диэтиловым эфиром [1], после чего выделяют продукт в виде молекулярных кристаллических или аморфных соединений, имеющих в своем составе один атом бора и являющихся цвиттер-ионами (положительно заряженный атом азота и отрицательно заряженный атом бора) (I).A known method of obtaining various derivatives of bordehyrromethene of the formula (I) by the reaction of substituted pyrroles with acyl chlorides or anhydrides. First, substituted pyrroles are condensed with an acyl chloride or anhydride in an organic solvent, then, without isolating the resulting product, it is treated with ethylamine and a complex of boron trifluoride with diethyl ether [1], after which the product is isolated in the form of molecular crystalline or amorphous compounds containing one a boron atom and being zwitterions (a positively charged nitrogen atom and a negatively charged boron atom) (I).

Figure 00000001
Figure 00000001

I R1- R8 - H, алкильные, арильные и иные заместителиIR 1 - R 8 - H, alkyl, aryl and other substituents

Известен способ получения производных бордипиррометена формулы (I) реакцией замещенных пирролов с альдегидами. Вначале проводят конденсацию замещенных пирролов с альдегидом в органическом растворителе, затем обрабатывают смесь окислителем, после чего, не выделяя получившийся продукт, обрабатывают этиламином и комплексом трифторида бора с диэтиловым эфиром [1]. Продукт выделяют в виде молекулярных кристаллических или аморфных соединений, имеющих в своем составе один атом бора и являющихся цвиттер-ионами (положительно заряженный атом бора и отрицательно заряженный атом азота) (I).A known method of producing derivatives of bordehyrromethene of the formula (I) by the reaction of substituted pyrroles with aldehydes. First, substituted pyrroles are condensed with an aldehyde in an organic solvent, then the mixture is treated with an oxidizing agent, and then, without isolating the resulting product, it is treated with ethylamine and a complex of boron trifluoride with diethyl ether [1]. The product is isolated in the form of molecular crystalline or amorphous compounds having one boron atom and being zwitterions (a positively charged boron atom and a negatively charged nitrogen atom) (I).

Известен способ получения дисульфопроизводных бордипиррометена (II) сульфированием соединений формулы (I), где R2, R6=H, при том что в состав соединения (I) входит не более 1 атома бора, хлорсульфоновой кислотой и последующей нейтрализацией реакционной смеси основанием [2-9].A known method of producing disulfonated borodipyrometers (II) by sulfonation of compounds of formula (I), where R 2 , R 6 = H, while the composition of compound (I) contains no more than 1 boron atom, chlorosulfonic acid and subsequent neutralization of the reaction mixture with a base [2 -9].

Figure 00000002
Figure 00000002

IIII

Известный способ сульфирования соединений формулы (I) не позволяет получать соединения (III) или его солей щелочных металлов по сульфогруппам, если R является гидроксильной группой (IIIa)The known method for sulfonation of compounds of formula (I) does not allow to obtain compounds (III) or its alkali metal salts by sulfo groups if R is a hydroxyl group (IIIa)

Figure 00000003
Figure 00000003

IIIIII

Figure 00000004
Figure 00000004

IIIa, 2-(4,4-дифтор-1,3,5,7-тетраметил-2,6-дисульфо-4-боро-3a,4a-диаза-s-индацен-8-ил)-бензойная кислотаIIIa, 2- (4,4-difluoro-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-disulfo-4-boro-3a, 4a-diaza-s-indacen-8-yl) benzoic acid

Известен патент на химически реакционноспособные соединения формулы I, где R - Н, Hal, алкил, арил, циклоалкил, алкиларил, ацил и сульфогруппа [10]. Патент не упоминает соединение IIIa или IIIa, кроме того формула изобретения патента описывает в качестве заместителя в 8-м положении иные заместители кроме H. Таким образом, патент [10] не описывает соединение IIIa или его предшественник IV, не имеющий в своем составе сульфогрупп.A patent is known for chemically reactive compounds of the formula I, where R is H, Hal, alkyl, aryl, cycloalkyl, alkylaryl, acyl and sulfo group [10]. The patent does not mention compound IIIa or IIIa, moreover, the patent claims describe substituents other than H. as substituents at the 8th position. Thus, the patent [10] does not describe compound IIIa or its precursor IV, which does not have sulfo groups.

Пункт 2 формулы патента [10] упоминает карбоксильную группу, как одну из активных групп, способных формировать химическую связь с лигандом, а пункт 1 формулы патента [10] упоминает, что любая из активных групп по зависимым пунктам формулы должна получаться химической модификацией красителей из п. 1 формулы патента [10], уже имеющих готовое бордипиррометеновое ядро.Claim 2 of the patent [10] mentions a carboxyl group as one of the active groups capable of forming a chemical bond with the ligand, and clause 1 of the patent [10] mentions that any of the active groups according to the dependent claims should be obtained by chemical modification of the dyes from .1 patent claims [10] already having a finished bordipyrromethene core.

Предлагаемый способ получения красителя вводит карбоксильную группу в состав вещества сразу на стадии синтеза бордипиррометенового ядра в положение 8, таким образом патент [10] не описывает способ получения соединения IIIa.The proposed method for producing dye introduces a carboxyl group into the composition of the substance immediately at the stage of synthesis of the bordepyrromethene nucleus at position 8, so the patent [10] does not describe a method for producing compound IIIa.

Известен способ получения соединения формулы IV, где карбоксильная группа вводится в состав вещества на стадии синтеза бордипиррометенового ядра [11]. Сульфирование получаемого известным способом соединения IV не позволяет получать соединение IIIa.A known method of obtaining the compounds of formula IV, where the carboxyl group is introduced into the composition of the substance at the stage of synthesis of bordipyrromethene core [11]. Sulfonation obtained in a known manner, compound IV does not allow to obtain compound IIIa.

Figure 00000005
Figure 00000005

IVIV

Реальных веществ, синтезированных с сульфогруппами в положении 2 и 6 невелико [1]; это указывает на тот факт, что далеко не каждый продукт с сульфозаместителями в положении 2 и 6 может быть получен сульфированием бордпиррометенов. Таким образом известное по патенту [10] применение веществ, несущих активированных группы, где R=SO3H, во флуоресцентных приложениях не включает в себя автоматически применение соединения IIIa с активированной группой, о достоверном существовании которого к моменту подачи патента не было известно.The real substances synthesized with sulfo groups in position 2 and 6 are small [1]; this indicates the fact that not every product with sulfonic substituents in position 2 and 6 can be obtained by sulfonation of bordepyrromethenes. Thus, the use of substances bearing activated groups, where R = SO 3 H, known in the patent [10], in fluorescence applications does not automatically include the use of compound IIIa with an activated group, the reliable existence of which was not known at the time the patent was filed.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Задачей изобретения является получение 2-(4,4-дифтор-1,3,5,7-тетраметил-2,6-дисульфо-4-боро-3a,4a-диаза-s-индацен-8-ил)-бензойной кислоты (соединение IIIa), а также ее производных с N-оксисукцимидильными группами, отличающимися возможностью применения для флуоресцентного мечения белков (канал флуоресцеина, 490-520 нм), отличающимися растворимостью в воде, более высоким квантовым выходом, более высоким коэффициентом экстинкции, по сравнению с флуоресцеином и с известными красителями формулы (I), например BODIPY FL, используемых для канала флуоресцеина.The objective of the invention is to obtain 2- (4,4-difluoro-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-disulfo-4-boro-3a, 4a-diaza-s-indacen-8-yl) -benzoic acid (compound IIIa), as well as its derivatives with N-oxysuccimidyl groups, characterized by the possibility of using for fluorescent labeling of proteins (fluorescein channel, 490-520 nm), characterized by solubility in water, higher quantum yield, higher extinction coefficient, compared to fluorescein and with known dyes of the formula (I), for example BODIPY FL, used for the fluorescein channel.

Техническим результатом является возможность получения водорастворимого флуоресцентного красителя IIIa с более высоким выходом и чистотой, чем это возможно с использованием приемов, известных из уровня техники, достижение у данного флуоресцентного красителя лучшей растворимости в воде, более высокого квантового выхода, и более высокого коэффициента экстинкции по сравнению с аналогами, а также применение его производных с N-оксисукцимидильными группами как более ярких, чем известно из уровня техники, а стало быть требующих меньшего расхода, флуоресцентых меток белковых молекул.The technical result is the possibility of obtaining a water-soluble fluorescent dye IIIa with a higher yield and purity than is possible using methods known from the prior art, the achievement of this fluorescent dye better solubility in water, higher quantum yield, and higher extinction coefficient compared with analogues, as well as the use of its derivatives with N-oxysuccimidyl groups as brighter than known from the prior art, and therefore require less consumption ode, fluorescent labels of protein molecules.

Особенностью получения сульфированных производных бордипиррометена из хлорсульфоновой кислоты и исходного бордипиррометена является то, что, по сравнению с большим объемом литературы по производным бордипиррометена, таких реакций немного. В [1] отмечается, что число подобных реакций невелико. То есть, способ получения сульфированных производных бордипиррометена известен из уровня техники, однако имеются лишь немногочисленные данные о производных бордипиррометена, которые действительно успешно поддаются сульфированию, поэтому изобретательскую задачу представляет собой как подбор последовательностей реакций, приводящих к продукту реакции, так и подбор исходного соединения, которое в принципе успешно поддается сульфированию. Для каждого конкретного производного бордипиррометена нет возможности предсказать, какие условия будут оптимальными для сульфирования, и приведет ли оно к целевому продукту.A specific feature of the preparation of sulfonated derivatives of bordipyrromethene from chlorosulfonic acid and the original bordipyrromethene is that, in comparison with the large volume of literature on derivatives of bordipyrromethene, there are few such reactions. In [1], it is noted that the number of such reactions is small. That is, the method for producing sulfonated derivatives of boripyrromethene is known from the prior art, however, there is only a few data on derivatives of bordepyrromethene that are really succesful to sulfonation, therefore, the inventive task is both the selection of the reaction sequences leading to the reaction product and the selection of the starting compound, which in principle, succesfully sulfonated. For each specific derivative of bordipyrromethene, it is not possible to predict which conditions will be optimal for sulfonation and whether it will lead to the target product.

Предлагаются новые соединения формулы III, предпочтительно R означает гидроксил (соединение IIIa) или N-оксисуцинмидил или

Figure 00000006
.New compounds of formula III are provided, preferably R is hydroxyl (compound IIIa) or N-oxisucinmidyl or
Figure 00000006
.

Предлагаются соли щелочных металлов соединения формулы III по сульфогруппам, щелочные металлы предпочтительно Na и K.Alkali metal salts of the compounds of formula III are proposed for sulfo groups, alkali metals preferably Na and K.

Предлагается способ получения соединения формулы IIIa и его солей щелочных металлов, отличающийся тем, что в качестве исходного соединения для сульфирования применяется 2-(4,4-дифтор-1,3,5,7-тетраметил-4-боро-3a,4a-диаза-s-индацен-8-ил)-бензоилокситрифторборат, триэтиламмониевая соль - соединение формулы (V).A method for producing a compound of formula IIIa and its alkali metal salts is proposed, characterized in that 2- (4,4-difluoro-1,3,5,7-tetramethyl-4-boro-3a, 4a- diaz-s-indacen-8-yl) -benzoyloxytrifluoroborate; triethylammonium salt is a compound of formula (V).

Figure 00000007
Figure 00000007

VV

Предлагается применение соединений формулы III как флуоресцентных красителей с растворимостью в воде, квантовым выходом, и коэффициентом экстинкции более высокими, чем это известно из уровня техники, - для использования в качестве флуоресцентных меток белковых молекул.It is proposed the use of compounds of formula III as fluorescent dyes with water solubility, quantum yield, and extinction coefficient higher than is known from the prior art, for use as protein fluorescence labels.

Сущность способа получения соединения формулы IIIa в том, что на первой стадии из о-фталевого ангидрида, 2,4-диметилпиррола, триэтиламина и эфирата трифторида бора получают ионное соединение формулы V.The essence of the method for producing the compound of formula IIIa is that in the first step, an ionic compound of formula V is obtained from o-phthalic anhydride, 2,4-dimethylpyrrole, triethylamine and boron trifluoride etherate.

В известном способе синтеза сульфированных бордипиррметенов [2-9] в реакцию сульфирования вводят хлорсульфоновую кислоту и соединения, которые являются молекулярными кристаллическими или аморфными веществами, имеющими в своем составе один атом бора и являющихся цвиттер-ионами. В предлагаемом способе в реакцию сульфирования вводят ионное соединение формулы V (соль с триэтиламином), содержащее в своем составе два атома бора.In the known method for the synthesis of sulfonated borodipyrrmethenes [2-9], chlorosulfonic acid and compounds, which are molecular crystalline or amorphous substances having one boron atom and are zwitterions, are introduced into the sulfonation reaction. In the proposed method, an ionic compound of formula V (salt with triethylamine) containing two boron atoms is introduced into the sulfonation reaction.

Преимуществом описанного способа является то, что сульфирование хлорсульфоновой кислотой, по аналогии с описанными в литературе способами сульфирования, приводит к осмолению продукта.An advantage of the described method is that sulfonation with chlorosulfonic acid, by analogy with sulfonation methods described in the literature, leads to the resinification of the product.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Соединение VCompound V

Ацетонитрил продували аргоном в течение 10 минут в круглодонной колбе, затем в атмосфере аргона добавляли 2,4-диметилпиррол (3,8 г; 40 ммоль), фталевый ангидрид (2,96 г; 20 ммоль) и эфират трифторида бора (6,3 г; 44 ммоль). Смесь перемешивали в атмосфере аргона в течение 6 часов, затем охлаждали до 0оС и добавляли эфират трифторида бора (22,7 г; 160 ммоль). Смесь перемешивали в течение 10 минут при данной температуре, затем добавляли триэтиламин (22 г; 220 ммоль) и смесь при постоянном перемешивании оставляли при комнатной температуре на ночь. Затем смесь выливали в воду (400 мл), перемешивали в течение 2 часов и разбавляли дихлорметаном (200 мл). Органическую фазу отделяли и воду экстрагировали дихлорметаном (3×50 мл). Органическую фазу высушивали над сульфатом натрия, растворители выпаривали в вакууме. Продукт очищали колоночной хроматографией (элюент дихлорметан-этилацетат-триэтиламин 300:100:1), получая на выходе темное масло, которое кристаллизовалось при перемешивании в смеси этилацетата (3 мл) и метил-трет-бутилового эфира (5 мл). Выход продукта в виде оранжевого порошка составил 1,6 г (15%). Структура продукта (рисунок 1) подтверждена методом ЯМР-спектроскопии, рентгеноструктурного анализа.Acetonitrile was purged with argon for 10 minutes in a round bottom flask, then 2,4-dimethylpyrrole (3.8 g; 40 mmol), phthalic anhydride (2.96 g; 20 mmol) and boron trifluoride etherate (6.3) were added under argon atmosphere. g; 44 mmol). The mixture was stirred under an argon atmosphere for 6 hours, then cooled to 0 ° C and boron trifluoride etherate (22.7 g; 160 mmol). The mixture was stirred for 10 minutes at this temperature, then triethylamine (22 g; 220 mmol) was added and the mixture was allowed to stir at room temperature overnight. The mixture was then poured into water (400 ml), stirred for 2 hours and diluted with dichloromethane (200 ml). The organic phase was separated and water was extracted with dichloromethane (3 × 50 ml). The organic phase was dried over sodium sulfate, the solvents were evaporated in vacuo. The product was purified by column chromatography (eluent dichloromethane-ethyl acetate-triethylamine 300: 100: 1) to obtain a dark oil, which crystallized upon stirring in a mixture of ethyl acetate (3 ml) and methyl tert-butyl ether (5 ml). The product yield in the form of an orange powder was 1.6 g (15%). Product structure (Figure 1) was confirmed by NMR spectroscopy, X-ray diffraction analysis.

Рисунок 1Picture 1

Таблица 1Table 1

Таблица 2table 2

Таблица 3Table 3

Таблица 4Table 4

Таблица 5Table 5

Данные о кристаллическом строении и детализация структуры соединения V:Data on the crystal structure and structural detail of compound V:

Кристаллические данные для соединения V, C26H34B2F5N3O2, (M=537,18): моноклинная, пространственная группа P21/n. Размеры элементарной ячейки: a=10,8302(8) Å, b=38,269(3) Å, c=13,8846(11) Å, β=108,844(2), V (Объем)=5446,1(7) Å3, Z=8, T (температура)=120 K, μ(MoKα) (коэффициент поглощения)=0,105 мм-1, Dcalc (вычисленная плотность)=1,310 г/см3, Собранные/единственные отражения: 53766/11398, диапазон угла тэта для сбора данных: 2,128 ≤ 2Θ ≤ 52,744.. Конечные показатели R: R1=0,0541 (I>2σ(I)), wR2=0,1053.Crystal data for compound V, C 26 H 34 B 2 F 5 N 3 O 2 , (M = 537.18): monoclinic, space group P2 1 / n. Unit cell sizes: a = 10.8302 (8) Å, b = 38.269 (3) Å, c = 13.8846 (11) Å, β = 108.844 (2), V (Volume) = 5446.1 (7) Å 3 , Z = 8, T (temperature) = 120 K, μ (MoKα) (absorption coefficient) = 0.105 mm -1 , Dcalc (calculated density) = 1.310 g / cm 3 , Collected / single reflections: 53766/11398, Theta angle range for data collection: 2.128 ≤ 2Θ ≤ 52.744 .. Final indicators R: R 1 = 0.0541 (I> 2σ (I)), wR 2 = 0.1053.

Спектр ЯМР 1H соединения V (d6-DMSO, δ, м.д., J, Гц): 1,24 (9H, т, CH3CH2); 1,45 (6H, с, 1,7-CH3); 2,48 (6H, с, 3,5-CH3); 3,05 (6H, CH3CH2NH+); 6,11 (2H, 2,6-CH=), 7,44-8,02 (4H, м, -CH- бензольного кольца) 1 H NMR spectrum of compound V (d6-DMSO, δ, ppm, J, Hz): 1.24 (9H, t, CH3CH2); 1.45 (6H, s, 1.7-CH3); 2.48 (6H, s, 3,5-CH3); 3.05 (6H, CH3CH2NH +); 6.11 (2H, 2.6-CH =), 7.44-8.02 (4H, m, -CH- benzene ring)

Синтез соединения IIIa, натриевая сольSynthesis of compound IIIa, sodium salt

Раствор соединения V (0,2 г; 0,426 ммоль) в дихлорметане (3 мл) охлаждали до -50°C. Затем в течение 1 минуты добавляли раствор хлорсульфокислоты в дихлорметане, смесь перемешивали при данной температуре в течение 20 минут и давали смеси нагреться до комнатной температуры в течение 2 часов. При этом образовывался осадок. Жидкость с осадка удаляли декантацией, осадок промывали дихлорметаном (2×3 мл), затем добавляли гидрокарбонат натрия (1 г; 11,3 ммоль), с последующим добавлением воды (5 мл). Смесь перемешивали в течение 20 минут и выпаривали досуха; перед выпариванием добавляли этанол и толуол, чтобы избежать образования пены. При этом получался оранжевый остаток, который хроматографировали на колонке с силикагелем, используя в качестве элюента смесь дихлорметан - метанол (1:1); остаток растворяли в элюенте и органические соли отфильтровывали. Целевой продукт высушивали, получая в результате оранжевый порошок. Вещество перемешивали со смесью тетрагидрофурана и этилацетата в соотношении 1:1 объемом 3 мл. Выход составил 115 мг (47%). Структура продукта подтверждена методом ЯМР-спектроскопии.A solution of compound V (0.2 g; 0.426 mmol) in dichloromethane (3 ml) was cooled to -50 ° C. Then, a solution of chlorosulfonic acid in dichloromethane was added over 1 minute, the mixture was stirred at this temperature for 20 minutes and the mixture was allowed to warm to room temperature for 2 hours. In this case, a precipitate formed. The liquid from the precipitate was removed by decantation, the precipitate was washed with dichloromethane (2 × 3 ml), then sodium bicarbonate (1 g; 11.3 mmol) was added, followed by water (5 ml). The mixture was stirred for 20 minutes and evaporated to dryness; ethanol and toluene were added before evaporation to avoid foam formation. An orange residue was obtained, which was chromatographed on a silica gel column using a dichloromethane-methanol mixture (1: 1) as an eluent; the residue was dissolved in eluent and the organic salts were filtered. The target product was dried, resulting in an orange powder. The substance was mixed with a mixture of tetrahydrofuran and ethyl acetate in a 1: 1 ratio of 3 ml. The yield was 115 mg (47%). The structure of the product is confirmed by NMR spectroscopy.

Спектр ЯМР 1H соединения II (d6-DMSO, δ, м.д., J, Гц): 1,52 (6H, с, 1,7-CH3); 2,65 (6H, с, 3,5-CH3); 7,2-8,1 (4H, м, -CH- бензольного кольца) 1 H NMR spectrum of compound II (d6-DMSO, δ, ppm, J, Hz): 1.52 (6H, s, 1.7-CH3); 2.65 (6H, s, 3.5-CH3); 7.2-8.1 (4H, m, -CH- benzene ring)

Полученное соединение IIIa, натриевая соль обладает следующими свойствами:The resulting compound IIIa, the sodium salt has the following properties:

- соединение является флуоресцентным красителем.- the compound is a fluorescent dye.

- соединение характеризуется водорастворимостью 27 мг/мл. Данная характеристика имеет высокое значение для применения, учитывая, что соединение I как флуоресцентный краситель предназначается для мечения белковых объектов в водной среде.- the compound is characterized by a water solubility of 27 mg / ml. This characteristic is of high importance for use, given that compound I, as a fluorescent dye, is intended for the labeling of protein objects in an aqueous medium.

- спектр флуоресценции соединения находится в том же диапазоне, что и спектр широко используемого в лабораторной практике флуоресцеина, благодаря чему с веществом можно работать на приборах, имеющих фиксированные длины волн возбуждения/излучения, рассчитанные на флуоресцеиновые красители (рисунки 2 и 3).- the fluorescence spectrum of the compound is in the same range as the spectrum of fluorescein widely used in laboratory practice, due to which the substance can be operated on devices having fixed excitation / radiation wavelengths calculated for fluorescein dyes (Figures 2 and 3).

- соединение имеет высокий квантовый выход в воде (0,96), что позволяет надежно отсекать фоновый сигнал возбуждающего излучения. Данное значение выше, чем квантовые выходы для известных соединений наиболее близких по составу и функциональности, максимальное значение квантового выхода в любом растворителе для которых составляет, 0,73 для соединения IV [11], 0,49 для соединения VI [9].- the compound has a high quantum yield in water (0.96), which allows you to reliably cut off the background signal of the exciting radiation. This value is higher than the quantum yields for known compounds that are closest in composition and functionality, the maximum quantum yield in any solvent for which is 0.73 for compound IV [11], 0.49 for compound VI [9].

Рисунок 2Figure 2

Рисунок 3Figure 3

Figure 00000008
Figure 00000008

VIVI

- коэффициент экстинкции вещества в воде составил 8,6×104 л×моль-1×см-1, что примерно на 7% выше коэффициента экстинкции соединений IV и VI, известных из уровня техники [9, 11]. Таким образом, характеристики соединения IIIa исключительно точно соответствуют потребностям исследований в области биохимии и молекулярной биологии.- the extinction coefficient of a substance in water was 8.6 × 10 4 l × mol -1 × cm -1 , which is approximately 7% higher than the extinction coefficient of compounds IV and VI, known from the prior art [9, 11]. Thus, the characteristics of compound IIIa are extremely precisely aligned with the needs of research in biochemistry and molecular biology.

ПримерExample

Применение соединения IIIThe use of compound III

в качестве флуоресцентной метки белковых молекулas a fluorescent label of protein molecules

Вещество IIIa превращали посредством реакции с O-(N-сукцинимидил)-1,1,3,3-тетраметилуроний тетрафторборатом в N-гидроксисукцинимидное производное VII и это производное вводили в реакцию с бычьим альбумином.Substance IIIa was converted by reaction with O- (N-succinimidyl) -1,1,3,3-tetramethyluronium tetrafluoroborate into the N-hydroxysuccinimide derivative VII, and this derivative was reacted with bovine albumin.

Figure 00000009
Figure 00000009

VIIVII

Спектр ЯМР 1H соединения VII (d6-DMSO, δ, м.д., J, Гц): 1,42 (6H, с, 1,7-CH3); 2,51 (6H, с, 3,5-CH3); 2,83 (4H, т, -CH2-CH2-), 7,62-8,41 (4H, м, -CH- бензольного кольца) 1 H NMR spectrum of compound VII (d6-DMSO, δ, ppm, J, Hz): 1.42 (6H, s, 1.7-CH3); 2.51 (6H, s, 3.5-CH3); 2.83 (4H, t, -CH2-CH2-), 7.62-8.41 (4H, m, -CH- benzene rings)

Белки содержат аминогруппы, соответственно их модификация часто проводится посредством активированных эфиров. Скорость и полнота протекания реакции активированных эфиров с аминогруппами существенно зависит от pH среды. При низких значениях pH происходит протонирование аминогрупп, в результате чего и термодинамика, и кинетика реакции неудовлетворительны. При высоких значениях на реакцию влияет уже процесс гидролиза активированного эфира. Поэтому оптимальное значение pH в данном случае 8.3-8.5.Proteins contain amino groups, respectively, their modification is often carried out through activated esters. The speed and completeness of the reaction of activated esters with amino groups substantially depends on the pH of the medium. At low pH values, protonation of amino groups occurs, as a result of which both thermodynamics and reaction kinetics are unsatisfactory. At high values, the reaction is already affected by the hydrolysis of the activated ester. Therefore, the optimal pH in this case is 8.3–8.5.

В качестве растворителя для модификации бычьего альбумина использовали воду в смеси с диметилсульфоксидом (ДМСО).As a solvent for the modification of bovine albumin, water was used in a mixture with dimethyl sulfoxide (DMSO).

Активированный эфир для модификации брали в 8-кратном избытке по отношению к модифицируемым аминогруппам. Это экспериментально подобранное число для достижения мечения в среднем по одной группе на макромолекулу.The activated ester for modification was taken in an 8-fold excess relative to the modified amino groups. This is an experimentally selected number to achieve labeling on average for one group per macromolecule.

Концентрация белка при мечении составляла 1 мг на мл. Активированный эфир растворяли в чистом ДМСО (1/10 объема реакционной смеси).The protein concentration during labeling was 1 mg per ml. Activated ether was dissolved in pure DMSO (1/10 volume of the reaction mixture).

Бычий альбумин растворяли в буфере pH 8.3 (объем - 9/10 реакционной смеси). Для изготовления буфера использовали 0.1 М раствор бикарбоната натрия (NaHCO3).Bovine albumin was dissolved in pH 8.3 buffer (volume - 9/10 of the reaction mixture). To prepare the buffer, a 0.1 M solution of sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) was used.

Раствор активированного эфира в ДМСО прибавляли к раствору белка в буфере и тщательно перемешивали, после чего держали реакционную смесь при 0°С в течение 4 часов. Конъюгаты очищали с помощью переосаждения ацетоном.A solution of activated ether in DMSO was added to a protein solution in buffer and thoroughly mixed, after which the reaction mixture was kept at 0 ° C for 4 hours. The conjugates were purified by reprecipitation with acetone.

Эффективность конъюгации красителей с бычьим альбумином оценивалась следующим образом. Поскольку в белке присутствует большое количество аминогрупп, то конъюгация протекает случайным образом, и выделить индивидуальное вещество после конъюгации не представляется возможным. Поэтому эффективность конъюгации оценивают, сравнивая поглощение красителя при 500 нм (длина волны поглощения сдвинулась по сравнению с красителем до конъюгации) и белка при 280 нм, учитывая, что коэффициенты экстинкции белка и красителя на данной длине волны известны (около 8,6×104 л × моль-1×см-1 и 4,3×104 л × моль-1×см-1 соответственно). Пример такого спектра приведен на рисунке 4. Анализ спектров для красителей показал, что эффективность модификации составила 1-1,2 молекулы красителя в среднем на молекулу белка.The efficiency of the conjugation of dyes with bovine albumin was evaluated as follows. Since a large number of amino groups is present in the protein, conjugation proceeds randomly, and it is not possible to isolate an individual substance after conjugation. Therefore, the conjugation efficiency is evaluated by comparing the absorption of the dye at 500 nm (the absorption wavelength has shifted compared to the dye before conjugation) and protein at 280 nm, given that the extinction coefficients of the protein and dye at this wavelength are known (about 8.6 × 10 4 l × mol -1 × cm -1 and 4.3 × 10 4 l × mol -1 × cm -1, respectively). An example of such a spectrum is shown in Figure 4. Analysis of the spectra for dyes showed that the modification efficiency was 1-1.2 dye molecules on average per protein molecule.

Список литературыBibliography

1. Loudet A., Burgess K. Chem. Rev. 2007, 107, 4891-49321. Loudet A., Burgess K. Chem. Rev. 2007, 107, 4891-4932

2. Shah, M.; Thangaraj, K.; Soong, M.-L.; Wolford, L. T.; Boyer, J. H.; Politzer, I. R.; Pavlopoulos, T. G. Heteroat. Chem. 1990, 1, 389.2. Shah, M .; Thangaraj, K .; Soong, M.-L .; Wolford, L. T .; Boyer, J. H .; Politzer, I. R .; Pavlopoulos, T. G. Heteroat. Chem. 1990, 1, 389.

3. Wories, H. J.; Koek, J. H.; Lodder, G.; Lugtenburg, J.; Fokkens, R.; Driessen, O.; Mohn, G. R. Recl. TraV. Chim. Pays-Bas 1985, 104, 288.3. Wories, H. J .; Koek, J. H .; Lodder, G .; Lugtenburg, J .; Fokkens, R .; Driessen, O .; Mohn, G. R. Recl. TraV. Chim. Pays-Bas 1985, 104, 288.

4. Morgan, L. R.; Boyer, J. H. Boron difluoride compounds useful in photodynamic therapy and production of laser light. U.S. Patent 5446157, 1995.4. Morgan, L. R .; Boyer, J. H. Boron difluoride compounds useful in photodynamic therapy and production of laser light. U.S. Patent 5446157, 1995.

5. Morgan, L. R.; Boyer, J. H. Heterocyclic compounds and their use in photodynamic therapy. WO Patent 9419355, February 18, 1994.5. Morgan, L. R .; Boyer, J. H. Heterocyclic compounds and their use in photodynamic therapy. WO Patent 9419355, February 18, 1994.

6. Urano, T.; Nagasaka, H.; Tsuchiyama, M.; Ide, H. Photopolymerizable composition. U.S. Patent 5498641, April 7, 1994.6. Urano, T .; Nagasaka, H .; Tsuchiyama, M .; Ide, H. Photopolymerizable composition. U.S. Patent 5498641, April 7, 1994.

7. Boyer, J. H.; Morgan, L. R. Preparation of difluoroboradiaza-s-indacene compounds and methods for using them. U.S. Patent 5189029, 1993.7. Boyer, J. H .; Morgan, L. R. Preparation of difluoroboradiaza-s-indacene compounds and methods for using them. U.S. Patent 5189029, 1993.

8. Boyer, J. H.; Morgan, L. R. Fluorescent chemical compositions useful as laser dyes and photodynamic therapy agents, and methods for their use. U.S. Patent 361936, 19908. Boyer, J. H .; Morgan, L. R. Fluorescent chemical compositions useful as laser dyes and photodynamic therapy agents, and methods for their use. U.S. Patent 361936, 1990

9. Li L., Han J., Nguyen B., and Burgess K. J. Org. Chem. 2008, 73, 1963-19709. Li L., Han J., Nguyen B., and Burgess K. J. Org. Chem. 2008, 73, 1963-1970

10. Haugland R.P., Kang H.C., Chemically reactive dipyrrometheneboron difluoride dyes, US Patent 4774339 A, 198810. Haugland R.P., Kang H.C., Chemically reactive dipyrrometheneboron difluoride dyes, US Patent 4,774,339 A, 1988

11. Wang D., Fan J., Gao X., Wang B., Sun S., Peng X., J. Org. Chem. 2009, 74, 7675–768311. Wang D., Fan J., Gao X., Wang B., Sun S., Peng X., J. Org. Chem. 2009, 74, 7675–7683

Таблица 1. Дробные атомные координаты (×104) and эквивалентные изотропные параметры атомного смещения (Å2×103) для соединения V, Ueq, определяемые как 1/3 от следа ортогонализованного тензора UIJ.Table 1. Fractional atomic coordinates (× 10 4 ) and equivalent isotropic atomic displacement parameters (Å 2 × 10 3 ) for the compound V, U eq , defined as 1/3 of the trace of the orthogonalized tensor U IJ . АтомAtom xx yy zz U(eq)U (eq) F1F1 5030,5(15)5030.5 (15) 4658,9(4)4658.9 (4) 4325,1(11)4325.1 (11) 30,3(4)30.3 (4) F2F2 4358,0(15)4358.0 (15) 4101,0(4)4101.0 (4) 3944,1(12)3944.1 (12) 30,0(4)30.0 (4) F4F4 9768,1(15)9,768.1 (15) 5442,0(4)5442.0 (4) 3205,1(12)3205.1 (12) 32,2(4)32.2 (4) F7F7 8570,4(18)8570.4 (18) 5667,7(4)5667.7 (4) 1681,1(13)1681.1 (13) 44,4(5)44.4 (5) F10F10 10702,2(18)10,702.2 (18) 5524,6(5)5524.6 (5) 1976,3(14)1976.3 (14) 51,4(5)51.4 (5) O1O1 9220,1(18)9220.1 (18) 5079,2(5)5079,2 (5) 1736,3(14)1736.3 (14) 27,8(5)27.8 (5) O2O2 7534,6(17)7534.6 (17) 4993,8(5)4993.8 (5) 2321,0(14)2321.0 (14) 24,7(5)24.7 (5) N1N1 4514(2)4514 (2) 4472,0(5)4472.0 (5) 2579,7(17)2579.7 (17) 20,8(5)20.8 (5) N2N2 6505(2)6505 (2) 4259,9(5)4259.9 (5) 3912,8(16)3912.8 (16) 20,3(5)20.3 (5) C1C1 7049(3)7049 (3) 4155,4(8)4155.4 (8) 5777(2)5777 (2) 32,2(8)32.2 (8) C2C2 3297(3)3297 (3) 4590,3(7)4,590.3 (7) 2088(2)2088 (2) 25,8(7)25.8 (7) C3C3 3148(3)3148 (3) 4637,5(7)4637.5 (7) 1057(2)1057 (2) 27,6(7)27.6 (7) C4C4 4298(3)4298 (3) 4545,0(7)4545.0 (7) 896(2)896 (2) 22,1(7)22.1 (7) C5C5 5175(3)5175 (3) 4442,5(7)4442.5 (7) 1863(2)1863 (2) 19,9(6)19.9 (6) C6C6 6471(3)6471 (3) 4336,7(6)4,336.7 (6) 2167(2)2167 (2) 18,4(6)18.4 (6) C7C7 7139(3)7139 (3) 4243,3(6)4243.3 (6) 3176(2)3176 (2) 18,1(6)18.1 (6) C8C8 8428(3)8428 (3) 4122,5(7)4122.5 (7) 3658(2)3658 (2) 22,2(7)22.2 (7) C9C9 8548(3)8548 (3) 4070,7(7)4070.7 (7) 4668(2)4668 (2) 24,9(7)24.9 (7) C10C10 7366(3)7366 (3) 4156,9(7)4156.9 (7) 4812(2)4812 (2) 24,9(7)24.9 (7) C12C12 2318(3)2318 (3) 4654,9(8)4654.9 (8) 2616(2)2616 (2) 38,3(8)38.3 (8) C13C13 4525(3)4525 (3) 4552,6(7)4552.6 (7) -113(2)-113 (2) 26,4(7)26.4 (7) C14C14 7150(3)7150 (3) 4308,0(7)4,308.0 (7) 1388(2)1388 (2) 19,4(6)19.4 (6) C15C15 7992(3)7992 (3) 4566,0(7)4566.0 (7) 1234(2)1234 (2) 19,3(7)19.3 (7) C16C16 8566(3)8566 (3) 4515,3(7)4515.3 (7) 483(2)483 (2) 27,2(7)27.2 (7) C17C17 8334(3)8334 (3) 4217,6(8)4217.6 (8) -109(2)-109 (2) 32,4(8)32.4 (8) C18C18 7514(3)7514 (3) 3962,1(8)3962.1 (8) 48(2)48 (2) 30,4(8)30.4 (8) C19C19 6936(3)6936 (3) 4008,3(7)4008.3 (7) 792(2)792 (2) 24,3(7)24.3 (7) C20C20 8224(3)8224 (3) 4901,7(7)4901.7 (7) 1818(2)1818 (2) 19,9(7)19.9 (7) C21C21 9486(3)9486 (3) 4052,5(8)4052.5 (8) 3204(2)3204 (2) 32,3(8)32.3 (8) B1B1 5079(3)5079 (3) 4372,7(8)4,372.7 (8) 3717(3)3717 (3) 23,2(8)23.2 (8) B2B2 9568(4)9568 (4) 5438,4(9)5438.4 (9) 2167(3)2167 (3) 28,3(9)28.3 (9) N3N3 7191(2)7191 (2) 5516,7(6)5516.7 (6) 3662,2(17)3662.2 (17) 21,7(6)21.7 (6) C23C23 7338(3)7338 (3) 5892,6(7)5892.6 (7) 3394(2)3394 (2) 27,5(7)27.5 (7) C24C24 6991(3)6991 (3) 6154,8(7)6154.8 (7) 4084(2)4084 (2) 40,1(9)40.1 (9) C25C25 5816(3)5816 (3) 5414,5(8)5414.5 (8) 3573(2)3573 (2) 28,1(7)28.1 (7) C26C26 4859(3)4859 (3) 5470,4(8)5470.4 (8) 2526(2)2526 (2) 33,2(8)33.2 (8) C27C27 8129(3)8129 (3) 5428,4(7)5428.4 (7) 4701(2)4701 (2) 27,2(7)27.2 (7) C28C28 8235(3)8235 (3) 5039,4(7)5039.4 (7) 4911(2)4911 (2) 34,8(8)34.8 (8)

Таблица 2. Параметры анизотропного смещения (Å2×103) для соединения V. Формула для фактора анизотропного смещения выглядит следующим образом: -2π2[h2a*2U11+2hka*b*U12+…].Table 2. Anisotropic bias parameters (Å 2 × 10 3 ) for compound V. The formula for the anisotropic bias factor is as follows: -2π 2 [h 2 a * 2 U 11 + 2hka * b * U 12 + ...]. АтомAtom U11 U 11 U22 U 22 U33 U 33 U23 U 23 U13 U 13 U12 U 12 F1F1 37,7(11)37.7 (11) 28,9(10)28.9 (10) 25,7(10)25.7 (10) -3,2(8)-3.2 (8) 12,3(8)12.3 (8) 2,1(8)2.1 (8) F2F2 29,3(10)29.3 (10) 27,7(9)27.7 (9) 36,7(10)36.7 (10) 4,3(8)4.3 (8) 15,8(8)15.8 (8) -3,9(8)-3.9 (8) F4F4 34,4(10)34.4 (10) 35,4(10)35.4 (10) 24,4(10)24.4 (10) 0,3(8)0.3 (8) 6,1(8)6.1 (8) -3,4(8)-3.4 (8) F7F7 59,9(13)59.9 (13) 23,1(10)23.1 (10) 38,1(11)38.1 (11) 6,3(8)6.3 (8) -0,8(10)-0.8 (10) 1,2(9)1.2 (9) F10F10 56,6(13)56.6 (13) 50,6(12)50.6 (12) 59,1(13)59.1 (13) -15(1)-15 (1) 35,6(11)35.6 (11) -29,2(10)-29.2 (10) O1O1 26,6(12)26.6 (12) 23,6(11)23.6 (11) 37,6(13)37.6 (13) -2,6(10)-2.6 (10) 16,5(10)16.5 (10) -5,4(10)-5.4 (10) O2O2 27,8(12)27.8 (12) 23,1(11)23.1 (11) 26,5(12)26.5 (12) -3,4(9)-3.4 (9) 13,2(10)13.2 (10) -1,3(9)-1.3 (9) N1N1 19,9(13)19.9 (13) 21,5(13)21.5 (13) 22,5(14)22.5 (14) 1,3(11)1.3 (11) 9,2(11)9.2 (11) 0,7(11)0.7 (11) N2N2 24,3(14)24.3 (14) 19,4(13)19.4 (13) 16,8(13)16.8 (13) 1,4(10)1.4 (10) 6,0(12)6.0 (12) -2,0(11)-2.0 (11) C1C1 37,0(19)37.0 (19) 36,9(19)36.9 (19) 23,4(18)23.4 (18) 5,4(15)5.4 (15) 10,8(16)10.8 (16) -0,8(16)-0.8 (16) C2C2 24,2(18)24.2 (18) 23,4(17)23.4 (17) 30,1(19)30.1 (19) 0,4(14)0.4 (14) 9,3(15)9.3 (15) 2,1(14)2.1 (14) C3C3 24,7(18)24.7 (18) 26,5(17)26.5 (17) 28,2(19)28.2 (19) 5,4(14)5.4 (14) 3,9(15)3.9 (15) 2,3(14)2.3 (14) C4C4 24,7(17)24.7 (17) 14,9(15)14.9 (15) 26,1(18)26.1 (18) -0,7(13)-0.7 (13) 7,5(14)7.5 (14) -2,2(13)-2.2 (13) C5C5 23,7(17)23.7 (17) 18,6(15)18.6 (15) 17,5(16)17.5 (16) -2,6(13)-2.6 (13) 6,9(14)6.9 (14) -2,3(13)-2.3 (13) C6C6 25,4(17)25.4 (17) 9,4(14)9.4 (14) 20,1(17)20.1 (17) -4,2(12)-4.2 (12) 7,0(14)7.0 (14) -6,3(13)-6.3 (13) C7C7 22,0(16)22.0 (16) 15,0(15)15.0 (15) 16,0(16)16.0 (16) -0,7(12)-0.7 (12) 4,4(14)4.4 (14) -2,8(13)-2.8 (13) C8C8 22,3(17)22.3 (17) 17,0(15)17.0 (15) 27,0(18)27.0 (18) 0,4(13)0.4 (13) 7,7(14)7.7 (14) -4,2(13)-4.2 (13) C9C9 22,4(17)22.4 (17) 22,2(16)22.2 (16) 24,9(18)24.9 (18) 5,8(13)5.8 (13) 0,2(14)0.2 (14) -0,7(14)-0.7 (14) C10C10 30,0(18)30.0 (18) 21,8(17)21.8 (17) 20,9(18)20.9 (18) 2,0(13)2.0 (13) 5,5(15)5.5 (15) -5,8(14)-5.8 (14) C12C12 31,9(19)31.9 (19) 46(2)46 (2) 40(2)40 (2) 3,6(17)3.6 (17) 16,5(17)16.5 (17) 6,7(16)6.7 (16) C13C13 27,8(18)27.8 (18) 31,2(18)31.2 (18) 18,0(17)18.0 (17) 0,6(14)0.6 (14) 4,5(14)4.5 (14) 0,8(14)0.8 (14) C14C14 19,6(16)19.6 (16) 18,9(15)18.9 (15) 18,0(16)18.0 (16) 2,0(13)2.0 (13) 3,5(13)3.5 (13) 4,1(13)4.1 (13) C15C15 19,6(16)19.6 (16) 19,1(15)19.1 (15) 19,1(16)19.1 (16) 2,1(13)2.1 (13) 6,2(13)6.2 (13) 4,0(13)4.0 (13) C16C16 31,6(19)31.6 (19) 22,1(17)22.1 (17) 31,5(19)31.5 (19) 3,3(14)3.3 (14) 15,5(16)15.5 (16) 1,2(14)1.2 (14) C17C17 42(2)42 (2) 32,2(19)32.2 (19) 31(2)31 (2) -3,3(15)-3.3 (15) 22,8(17)22.8 (17) 4,4(16)4.4 (16) C18C18 40(2)40 (2) 26,6(18)26.6 (18) 25,3(18)25.3 (18) -5,0(14)-5.0 (14) 12,0(16)12.0 (16) 0,5(15)0.5 (15) C19C19 27,2(17)27.2 (17) 23,4(17)23.4 (17) 22,1(17)22.1 (17) -1,1(13)-1.1 (13) 7,9(14)7.9 (14) -2,1(14)-2.1 (14) C20C20 21,9(17)21.9 (17) 19,3(16)19.3 (16) 17,3(17)17.3 (17) 5,7(13)5.7 (13) 4,5(14)4.5 (14) 2,9(13)2.9 (13) C21C21 25,4(18)25.4 (18) 36,6(19)36.6 (19) 31,6(19)31.6 (19) 3,3(15)3.3 (15) 4,8(15)4.8 (15) 4,3(15)4.3 (15) B1B1 30(2)30 (2) 19,2(18)19.2 (18) 23(2)23 (2) 2,2(15)2.2 (15) 11,4(17)11.4 (17) 0,2(16)0.2 (16) B2B2 36(2)36 (2) 23(2)23 (2) 29(2)29 (2) 0,3(17)0.3 (17) 13,7(19)13.7 (19) -7,6(18)-7.6 (18) N3N3 27,1(15)27.1 (15) 18,9(13)18.9 (13) 20,1(14)20.1 (14) 0,4(11)0.4 (11) 9,1(12)9.1 (12) -0,5(11)-0.5 (11) C23C23 35,2(19)35.2 (19) 17,7(16)17.7 (16) 29,5(18)29.5 (18) 3,7(14)3.7 (14) 10,1(15)10.1 (15) -3,0(14)-3.0 (14) C24C24 61(2)61 (2) 23,0(18)23.0 (18) 32(2)32 (2) -2,5(15)-2.5 (15) 9,2(18)9.2 (18) 3,7(17)3.7 (17) C25C25 27,1(18)27.1 (18) 29,5(18)29.5 (18) 27,9(18)27.9 (18) 1,0(14)1.0 (14) 9,2(15)9.2 (15) -4,1(14)-4.1 (14) C26C26 31,2(19)31.2 (19) 32,8(19)32.8 (19) 33(2)33 (2) 0,9(15)0.9 (15) 6,9(16)6.9 (16) -0,5(15)-0.5 (15) C27C27 30,6(18)30.6 (18) 28,9(17)28.9 (17) 19,4(17)19.4 (17) 3,5(14)3.5 (14) 4,4(14)4.4 (14) -0,5(15)-0.5 (15) C28C28 40(2)40 (2) 27,1(18)27.1 (18) 31(2)31 (2) 6,6(15)6.6 (15) 3,9(16)3.9 (16) 6,1(16)6.1 (16)

Таблица 3. Длины связей в соединении VTable 3. The bond lengths in compound V АтомAtom АтомAtom Длина/ÅLength / Å F1F1 B1B1 1,394(3)1,394 (3) F2F2 B1B1 1,396(3)1,396 (3) F4F4 B2B2 1,386(4)1,386 (4) F7F7 B2B2 1,387(4)1,387 (4) F10F10 B2B2 1,377(4)1,377 (4) O1O1 C20C20 1,310(3)1,310 (3) O1O1 B2B2 1,498(4)1,498 (4) O2O2 C20C20 1,227(3)1,227 (3) N1N1 C2C2 1,352(3)1.352 (3) N1N1 C5C5 1,406(3)1,406 (3) N1N1 B1B1 1,545(4)1,545 (4) N2N2 C7C7 1,405(3)1,405 (3) N2N2 C10C10 1,353(3)1.353 (3) N2N2 B1B1 1,541(4)1,541 (4) C1C1 C10C10 1,487(4)1,487 (4) C2C2 C3C3 1,400(4)1,400 (4) C2C2 C12C12 1,492(4)1,492 (4) C3C3 C4C4 1,381(4)1.381 (4) C4C4 C5C5 1,427(4)1,427 (4) C4C4 C13C13 1,498(4)1,498 (4) C5C5 C6C6 1,389(4)1.389 (4) C6C6 C7C7 1,399(3)1,399 (3) C6C6 C14C14 1,495(4)1,495 (4) C7C7 C8C8 1,417(4)1,417 (4) C8C8 C9C9 1,381(4)1.381 (4) C8C8 C21C21 1,500(4)1,500 (4) C9C9 C10C10 1,396(4)1,396 (4) C14C14 C15C15 1,407(4)1,407 (4) C14C14 C19C19 1,389(4)1.389 (4) C15C15 C16C16 1,390(4)1,390 (4) C15C15 C20C20 1,497(4)1.497 (4) C16C16 C17C17 1,379(4)1,379 (4) C17C17 C18C18 1,385(4)1.385 (4) C18C18 C19C19 1,381(4)1.381 (4)

Таблица 4. Валентные углы в соединении VTable 4. The bond angles in compound V АтомAtom АтомAtom АтомAtom УголAngle C20C20 O1O1 B2B2 123,3(2)123.3 (2) C2C2 N1N1 C5C5 107,8(2)107.8 (2) C2C2 N1N1 B1B1 126,7(2)126.7 (2) C5C5 N1N1 B1B1 125,4(2)125.4 (2) C7C7 N2N2 B1B1 125,6(2)125.6 (2) C10C10 N2N2 C7C7 107,7(2)107.7 (2) C10C10 N2N2 B1B1 126,7(2)126.7 (2) N1N1 C2C2 C3C3 109,3(2)109.3 (2) N1N1 C2C2 C12C12 122,7(3)122.7 (3) C3C3 C2C2 C12C12 128,0(3)128.0 (3) C4C4 C3C3 C2C2 108,7(3)108.7 (3) C3C3 C4C4 C5C5 106,2(2)106.2 (2) C3C3 C4C4 C13C13 125,1(3)125.1 (3) C5C5 C4C4 C13C13 128,6(3)128.6 (3) N1N1 C5C5 C4C4 107,9(2)107.9 (2) C6C6 C5C5 N1N1 120,2(2)120.2 (2) C6C6 C5C5 C4C4 131,8(3)131.8 (3) C5C5 C6C6 C7C7 121,6(2)121.6 (2) C5C5 C6C6 C14C14 119,1(2)119.1 (2) C7C7 C6C6 C14C14 119,3(2)119.3 (2) N2N2 C7C7 C8C8 108,0(2)108.0 (2) C6C6 C7C7 N2N2 120,1(2)120.1 (2) C6C6 C7C7 C8C8 131,9(3)131.9 (3) C7C7 C8C8 C21C21 129,1(3)129.1 (3) C9C9 C8C8 C7C7 106,3(2)106.3 (2) C9C9 C8C8 C21C21 124,6(3)124.6 (3) C8C8 C9C9 C10C10 108,7(2)108.7 (2) N2N2 C10C10 C1C1 122,7(3)122.7 (3) N2N2 C10C10 C9C9 109,1(2)109.1 (2) C9C9 C10C10 C1C1 128,1(3)128.1 (3) C15C15 C14C14 C6C6 123,6(2)123.6 (2) C19C19 C14C14 C6C6 117,7(2)117.7 (2) C19C19 C14C14 C15C15 118,7(3)118.7 (3) C14C14 C15C15 C20C20 121,6(2)121.6 (2) C16C16 C15C15 C14C14 119,1(2)119.1 (2) C16C16 C15C15 C20C20 119,3(2)119.3 (2) C17C17 C16C16 C15C15 121,5(3)121.5 (3) C16C16 C17C17 C18C18 119,5(3)119.5 (3) C19C19 C18C18 C17C17 119,7(3)119.7 (3) C18C18 C19C19 C14C14 121,5(3)121.5 (3) O1O1 C20C20 C15C15 113,4(2)113.4 (2) O2O2 C20C20 O1O1 124,7(2)124.7 (2) O2O2 C20C20 C15C15 121,9(2)121.9 (2) F1F1 B1B1 F2F2 108,4(2)108.4 (2) F1F1 B1B1 N1N1 110,2(2)110.2 (2) F1F1 B1B1 N2N2 110,2(2)110.2 (2) F2F2 B1B1 N1N1 110,4(2)110.4 (2) F2F2 B1B1 N2N2 110,7(2)110.7 (2) N2N2 B1B1 N1N1 107,0(2)107.0 (2) F4F4 B2B2 F7F7 109,6(3)109.6 (3) F4F4 B2B2 O1O1 111,0(2)111.0 (2) F7F7 B2B2 O1O1 109,3(3)109.3 (3) F10F10 B2B2 F4F4 110,4(3)110.4 (3) F10F10 B2B2 F7F7 111,0(3)111.0 (3) F10F10 B2B2 O1O1 105,5(2)105.5 (2)

Таблица 5. Торсионные углы для соединения VTable 5. Torsion angles for compound V AA BB CC DD Угол˚Angle N1N1 C2C2 C3C3 C4C4 0,3(3)0.3 (3) N1N1 C5C5 C6C6 C7C7 2,6(4)2.6 (4) N1N1 C5C5 C6C6 C14C14 -179,9(2)-179.9 (2) N2N2 C7C7 C8C8 C9C9 -0,3(3)-0.3 (3) N2N2 C7C7 C8C8 C21C21 178,5(3)178.5 (3) C2C2 N1N1 C5C5 C4C4 -0,7(3)-0.7 (3) C2C2 N1N1 C5C5 C6C6 177,9(2)177.9 (2) C2C2 N1N1 B1B1 F1F1 -59,2(4)-59.2 (4) C2C2 N1N1 B1B1 F2F2 60,5(4)60.5 (4) C2C2 N1N1 B1B1 N2N2 -179,0(2)-179.0 (2) C2C2 C3C3 C4C4 C5C5 -0,7(3)-0.7 (3) C2C2 C3C3 C4C4 C13C13 178,8(3)178.8 (3) C3C3 C4C4 C5C5 N1N1 0,8(3)0.8 (3) C3C3 C4C4 C5C5 C6C6 -177,5(3)-177.5 (3) C4C4 C5C5 C6C6 C7C7 -179,3(3)-179.3 (3) C4C4 C5C5 C6C6 C14C14 -1,8(4)-1.8 (4) C5C5 N1N1 C2C2 C3C3 0,3(3)0.3 (3) C5C5 N1N1 C2C2 C12C12 -179,7(3)-179.7 (3) C5C5 N1N1 B1B1 F1F1 123,2(3)123.2 (3) C5C5 N1N1 B1B1 F2F2 -117,1(3)-117.1 (3) C5C5 N1N1 B1B1 N2N2 3,4(4)3.4 (4) C5C5 C6C6 C7C7 N2N2 -0,9(4)-0.9 (4) C5C5 C6C6 C7C7 C8C8 178,5(3)178.5 (3) C5C5 C6C6 C14C14 C15C15 99,6(3)99.6 (3) C5C5 C6C6 C14C14 C19C19 -80,8(3)-80.8 (3) C6C6 C7C7 C8C8 C9C9 -179,8(3)-179.8 (3) C6C6 C7C7 C8C8 C21C21 -0,9(5)-0.9 (5) C6C6 C14C14 C15C15 C16C16 -179,5(3)-179.5 (3) C6C6 C14C14 C15C15 C20C20 -2,9(4)-2.9 (4) C6C6 C14C14 C19C19 C18C18 179,4(3)179.4 (3) C7C7 N2N2 C10C10 C1C1 177,4(2)177.4 (2) C7C7 N2N2 C10C10 C9C9 -0,5(3)-0.5 (3) C7C7 N2N2 B1B1 F1F1 -121,5(3)-121.5 (3) C7C7 N2N2 B1B1 F2F2 118,7(3)118.7 (3) C7C7 N2N2 B1B1 N1N1 -1,6(3)-1.6 (3) C7C7 C6C6 C14C14 C15C15 -82,9(3)-82.9 (3) C7C7 C6C6 C14C14 C19C19 96,7(3)96.7 (3) C7C7 C8C8 C9C9 C10C10 0,0(3)0,0 (3) C8C8 C9C9 C10C10 N2N2 0,3(3)0.3 (3) C8C8 C9C9 C10C10 C1C1 -177,5(3)-177.5 (3) C10C10 N2N2 C7C7 C6C6 -179,9(2)-179.9 (2) C10C10 N2N2 C7C7 C8C8 0,5(3)0.5 (3) C10C10 N2N2 B1B1 F1F1 59,1(3)59.1 (3) C10C10 N2N2 B1B1 F2F2 -60,7(4)-60.7 (4) C10C10 N2N2 B1B1 N1N1 179,0(2)179.0 (2) C12C12 C2C2 C3C3 C4C4 -179,8(3)-179.8 (3) C13C13 C4C4 C5C5 N1N1 -178,7(2)-178.7 (2) C13C13 C4C4 C5C5 C6C6 3,0(5)3.0 (5) C14C14 C6C6 C7C7 N2N2 -178,3(2)-178.3 (2) C14C14 C6C6 C7C7 C8C8 1,1(4)1.1 (4) C14C14 C15C15 C16C16 C17C17 -0,3(4)-0.3 (4) C14C14 C15C15 C20C20 O1O1 166,9(2)166.9 (2) C14C14 C15C15 C20C20 O2O2 -12,9(4)-12.9 (4) C15C15 C14C14 C19C19 C18C18 -1,0(4)-1.0 (4) C15C15 C16C16 C17C17 C18C18 -0,2(4)-0.2 (4) C16C16 C15C15 C20C20 O1O1 -16,5(4)-16.5 (4) C16C16 C15C15 C20C20 O2O2 163,7(3)163.7 (3) C16C16 C17C17 C18C18 C19C19 0,1(4)0.1 (4) C17C17 C18C18 C19C19 C14C14 0,5(4)0.5 (4) C19C19 C14C14 C15C15 C16C16 0,9(4)0.9 (4) C19C19 C14C14 C15C15 C20C20 177,5(2)177.5 (2) C20C20 O1O1 B2B2 F4F4 56,9(4)56.9 (4) C20C20 O1O1 B2B2 F7F7 -64,1(3)-64.1 (3) C20C20 O1O1 B2B2 F10F10 176,5(2)176.5 (2) C20C20 C15C15 C16C16 C17C17 -177,0(3)-177.0 (3) C21C21 C8C8 C9C9 C10C10 -178,9(3)-178.9 (3) B1B1 N1N1 C2C2 C3C3 -177,7(2)-177.7 (2) B1B1 N1N1 C2C2 C12C12 2,4(4)2.4 (4) B1B1 N1N1 C5C5 C4C4 177,3(2)177.3 (2) B1B1 N1N1 C5C5 C6C6 -4,2(4)-4.2 (4) B1B1 N2N2 C7C7 C6C6 0,5(4)0.5 (4) B1B1 N2N2 C7C7 C8C8 -179,0(2)-179.0 (2) B1B1 N2N2 C10C10 C1C1 -3,1(4)-3.1 (4) B1B1 N2N2 C10C10 C9C9 179,0(2)179.0 (2) B2B2 O1O1 C20C20 O2O2 -6,3(4)-6.3 (4) B2B2 O1O1 C20C20 C15C15 173,9(2)173.9 (2)

Claims (6)

1. Соли соединения формулы I с щелочными металлами, замещающими атомы водорода в обеих сульфогруппах1. Salts of the compounds of formula I with alkali metals replacing hydrogen atoms in both sulfo groups
Figure 00000010
,
Figure 00000010
,
где R означает N-оксисукцинимидильную группуwhere R is an N-oxysuccinimidyl group
Figure 00000011
Figure 00000011
2. Способ получения солей по п. 1, включающий получение (из о-фталевого ангидрида, 2,4-диметилпиррола, триэтиламина и эфирата трифторида бора) 2-(4,4-дифтор-1,3,5,7-тетраметил-4-боро-3а,4а-диаза-s-индацен-8-ил)-бензоилокситрифторборат, триэтиламмониевой соли, которую затем вводят в реакцию сульфирования с последующим добавлением гидрокарбоната щелочного металла, после чего проводят реакцию с O-(N-сукцинимидил)-1,1,3,3-тетраметилуроний тетрафторборатом.2. The method of producing salts according to claim 1, including the preparation of 2- (4,4-difluoro-1,3,5,7-tetramethyl- (from o-phthalic anhydride, 2,4-dimethylpyrrole, triethylamine and boron trifluoride etherate) 4-boro-3a, 4a-diaza-s-indacen-8-yl) benzoyloxytrifluoroborate, a triethylammonium salt, which is then introduced into the sulfonation reaction followed by the addition of an alkali metal bicarbonate, followed by a reaction with O- (N-succinimidyl) - 1,1,3,3-tetramethyluronium tetrafluoroborate. 3. Применение солей по п. 1 для флуоресцентного мечения белковых молекул.3. The use of salts according to claim 1 for fluorescent labeling of protein molecules.
RU2017143419A 2017-12-12 2017-12-12 2-(4,4-diftor-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-disulfo-4-boro-3a,4a-diaza-s-indacen-8-yl)-benzoic acid and its derivatives, method of their production and their application for fluorescent blinding of protein molecules RU2680090C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143419A RU2680090C1 (en) 2017-12-12 2017-12-12 2-(4,4-diftor-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-disulfo-4-boro-3a,4a-diaza-s-indacen-8-yl)-benzoic acid and its derivatives, method of their production and their application for fluorescent blinding of protein molecules

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143419A RU2680090C1 (en) 2017-12-12 2017-12-12 2-(4,4-diftor-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-disulfo-4-boro-3a,4a-diaza-s-indacen-8-yl)-benzoic acid and its derivatives, method of their production and their application for fluorescent blinding of protein molecules

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2680090C1 true RU2680090C1 (en) 2019-02-15

Family

ID=65442434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017143419A RU2680090C1 (en) 2017-12-12 2017-12-12 2-(4,4-diftor-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-disulfo-4-boro-3a,4a-diaza-s-indacen-8-yl)-benzoic acid and its derivatives, method of their production and their application for fluorescent blinding of protein molecules

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2680090C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5189029A (en) * 1990-04-23 1993-02-23 Bo-Dekk Ventures, Ltd. Indacene compounds and methods for using the same
RU2296333C2 (en) * 2001-07-02 2007-03-27 Арктик Диагностикс Ой Dyes based on dipyrromethene boron difluoride with biphotonic absorption and their use
WO2012083509A1 (en) * 2010-12-20 2012-06-28 大连理工大学 Boron fluoride-dipyrromethene dye, preparation method and application thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5189029A (en) * 1990-04-23 1993-02-23 Bo-Dekk Ventures, Ltd. Indacene compounds and methods for using the same
RU2296333C2 (en) * 2001-07-02 2007-03-27 Арктик Диагностикс Ой Dyes based on dipyrromethene boron difluoride with biphotonic absorption and their use
WO2012083509A1 (en) * 2010-12-20 2012-06-28 大连理工大学 Boron fluoride-dipyrromethene dye, preparation method and application thereof

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHAUHAN P. et al, Novel bodipy - Cellulose nanohybrids for the production of singlet oxygen, RSC Advances, 2016, v. 6, no. 38, p. 32070-32073. *
LI L. et al, Syntheses and Spectral Properties of Functionalized, Water-Soluble BODIPY Derivatives, J. Org. Chem., 2008, v. 73, p. 1963-1970. *
LI L. et al, Syntheses and Spectral Properties of Functionalized, Water-Soluble BODIPY Derivatives, J. Org. Chem., 2008, v. 73, p. 1963-1970. WANG D. et al, Carboxyl BODIPY Dyes from Bicarboxylic Anhydrides: One-Pot Preparation, Spectral Properties, Photostability, and Biolabeling, J. Org. Chem., 2009, v. 74, p. 7675-7683. *
WANG D. et al, Carboxyl BODIPY Dyes from Bicarboxylic Anhydrides: One-Pot Preparation, Spectral Properties, Photostability, and Biolabeling, J. Org. Chem., 2009, v. 74, p. 7675-7683. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5228190B2 (en) Peroxynitrite fluorescent probe
JP5090731B2 (en) Fluorescent probe
Xu et al. A novel “Turn-On” fluorescent probe for F− detection in aqueous solution and its application in live-cell imaging
JP6349091B2 (en) Probe for super-resolution fluorescence imaging
JP5070057B2 (en) Novel fluorescent labeling compounds
JP5292570B2 (en) New maleimide derivatives
JP7344982B2 (en) Compounds and fluorescently labeled biological substances using them
CN104745177A (en) Light activated fluorescent probe having protein label positioning function as well as preparation method and application thereof
CN105670609B (en) A kind of novel Rhodamine fluorescent probe and preparation method thereof of detection mercury ion
WO2014136781A1 (en) Fluorescent probe
CN110092773B (en) Xanthene derivative and preparation method and application thereof
RU2680090C1 (en) 2-(4,4-diftor-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-disulfo-4-boro-3a,4a-diaza-s-indacen-8-yl)-benzoic acid and its derivatives, method of their production and their application for fluorescent blinding of protein molecules
CN108314636A (en) A kind of polyaryl sulphur oscillation luminescent material and its preparation method and application
US20040054195A1 (en) Xanthene derivatives
EP3212733A1 (en) New chromophoric structures for macrocyclic lanthanide chelates
EP2758391B1 (en) Luminescent probes for biological marking and imagery, and preparation method thereof
CN111533761B (en) Ratio type pH probe with organelle or protein targeting function and application thereof
KR101125058B1 (en) Compound for labeling material, intermediate therefor and process for producing the same
KR101092332B1 (en) Fluorescent Anion Receptor of Tweezer-type : Using Pyrene Amide Unit with Cationic Pyridinium Skeleton
CN113121566B (en) Pyrene derivative fluorescent molecule and preparation method and application thereof
JP7479667B2 (en) Compound having a sulfonylaniline skeleton or a salt thereof, or organic fluorescent material having the same
CN118126032A (en) Fluorescent probe and preparation method and application thereof
JP2014152243A (en) Fluorescent ion sensor dye
RU2688744C1 (en) Photostable and bright fluorescent bordipyrrmitone dye
Li et al. Highly specific probe for dual-emissive mitochondrial imaging based on a photostable and aqueous-soluble phosphonium fluorophore

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191213

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20201103