蛍光染料化合物、結合体およびそれらの使用
本教示は、一般に、蛍光染料、連結可能形態の蛍光染料、エネルギー移動染料、蛍光染料で標識された試薬、およびそれらの使用に関する。一般に、本教示は、蛍光標識として、エネルギー移動染料の成分として、ヌクレオシド、ヌクレオチドおよびポリヌクレオチドの結合体において、分析バイオテクノロジーの領域でこのような染料を利用する方法において、有用な蛍光染料化合物を包含する。本教示の化合物は、蛍光核酸分析（例えば、自動ＤＮＡ配列決定およびフラグメント分析）、ハイブリダイゼーションアレイにおけるプローブハイブリダイゼーションの検出、核酸増幅産物の検出などの領域において、特定の用途が見いだされ得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本教示は、一般に、蛍光染料、連結可能形態の蛍光染料、エネルギー移動染料および蛍光染料で標識された試薬、ならびにそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光標識を利用する生物学的分析物の非放射性検出は、現代の分子生物学において重要な技術である。放射性標識の必要性をなくすことによって、安全性が高められ、試薬の廃棄に関する環境的な影響および費用が大いに減少される。そのような非放射性蛍光検出を利用する方法の例としては、４色自動ＤＮＡ配列決定、オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション法、およびポリメラーゼ連鎖反応産物の検出、イムノアッセイなどが挙げられる。
【０００３】
多くの適用において、複数の空間的に重複する分析物の独立した検出を達成するために、複数のスペクトル的に識別可能な蛍光標識を用いることが有利である（例えば、シングルチューブマルチプレックスＤＮＡプローブアッセイ（ｓｉｎｇｌｅ−ｔｕｂｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ＤＮＡ ｐｒｏｂｅ ａｓｓａｙ）および４色自動ＤＮＡ配列決定法）。マルチプレックスＤＮＡプローブアッセイの場合、スペクトル的に識別可能な蛍光標識を用いることによって、反応チューブの数が減少され得、それによって実験プロトコルが単純化され、用途特異的な試薬キットの製造が容易になる。４色自動ＤＮＡ配列決定の場合、多色蛍光標識により単一のレーンでの複数の塩基の分析が可能になり、それによってスループットが単色法よりも増大し、レーン間の電気泳動移動度のばらつきに関連する不確実性が減少する。
【０００４】
４色自動ＤＮＡ配列決定適用に適した現在利用可能なマルチプレックス染料セットは、そのセットを構成するすべての染料から蛍光放射を適切に励起するために青色または青緑色のレーザー光（例えば、アルゴンイオンレーザー）を必要とする。市販の自動ＤＮＡ配列決定システムにおいて青色または青緑色のレーザーの使用は、多くの場合そのようなレーザーの費用の高さおよび制限された寿命が原因で不利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それゆえ、上記制約を満たし、かつ約６００ｎｍを超える波長を有する光により励起可能である蛍光染料化合物が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
構造（１）に基づいた赤色蛍光放射染料は、化学的および光活性的に非常に安定であり、そして長い波長の光により励起可能であることが発見された。
【０００７】
【化１８】
。
【０００８】
いくつかの実施態様では、本教示は、以下から選択される構造を含む新規蛍光染料を提供する：
【０００９】
【化１９】
ここで、
Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６は、それぞれ別個に、−Ｈ、ハロゲン、フッ素、塩素、臭素、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、−ＮＯ２、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合または連結基であり得、ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合または連結基であり得る；そして
Ｒ４およびＲ５は、別々に、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６置換アルキルであり得、Ｒ４およびＲ５は、一緒になって、Ｃ３〜Ｃ７シクロアルキル、Ｃ４〜Ｃ７不飽和シクロアルキル、Ｃ３〜Ｃ７置換シクロアルキルまたはＣ４〜Ｃ７置換不飽和シクロアルキルであり得る；
但し、該化合物が構造（Ｉ）を含む場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３またはＲ８の少なくとも１個は、−Ｈではない。必要に応じて、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６の少なくとも１個は、−ＳＯ３Ｈであり得る。
【００１０】
いくつかの実施態様では、本教示は、アクセプター染料に共有結合されたドナー染料を含むエネルギー移動染料を提供し、ここで、該ドナー染料は、第一波長で光を吸収して、それに応答して励起エネルギーを放射でき、そして該アクセプター染料は、該ドナー染料により放射された該励起エネルギーを吸収して、それに応答して第二波長で蛍光を発することができる。いくつかの実施態様では、前記ドナー染料は、結合、非ヌクレオチドリンカーまたはヌクレオチドリンカー（すなわち、ポリヌクレオチド、リボ核酸など）により、前記アクセプター染料に共有結合できる。いくつかの実施態様では、前記リンカーは、前記ドナー染料と前記アクセプター染料との間の効率的なエネルギー移動を促進するように働くことができる。いくつかの実施態様では、前記ドナー染料およびアクセプター染料の少なくとも１種は、本教示の染料である。
【００１１】
いくつかの実施態様では、本教示は、以下の構造を含む標識ヌクレオシドおよび／またはヌクレオチドを提供する：
ＮＵＣ−Ｌ−Ｄ
ここで、ＮＵＣは、ヌクレオシド、ヌクレオチド、修飾ヌクレオシドまたは修飾ヌクレオチドを含み、Ｌは、結合またはリンカーを含み、そしてＤは、本教示の染料化合物を含む。いくつかの実施態様では、ＮＵＣおよびＤは、連結部分Ｌにより共有結合でき、ここで、Ｌは、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６の１つにて、Ｄに結合できる。いくつかの実施態様では、ＮＵＣがプリン塩基を含む場合、該連結部分は、該プリンの８位に結合でき、ＮＵＣが７−デアザプリン塩基を含む場合、該連結部分は、該７−デアザプリンの７位に結合でき、そして、ＮＵＣがピリミジン塩基を含む場合、該連結部分は、該ピリミジンの５位に結合できる。
【００１２】
いくつかの実施態様では、本教示は、オリゴヌクレオチド分析方法を提供し、該方法は、上で述べた構造の染料で標識された１セットの標識オリゴヌクレオチドを形成する工程、該標識オリゴヌクレオチドフラグメントをサイズ依存分離プロセス（例えば、電気泳動）にかける工程、および該分離プロセスに引き続いて、該標識オリゴヌクレオチドフラグメントを検出する工程を包含する。
【００１３】
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、以下の説明、図面および添付の特許請求の範囲を参照して、さらによく理解される。
【００１４】
ここで、本教示の代替実施態様を詳細に言及するが、それらの例は、添付の図面で説明されている。本教示は、代替実施態様に関連して記述されているものの、それらは、本教示をこれらの実施態様に限定するとは解釈されないことが分かる。逆に、本教示は、全ての代替物、改良および均等物を含むと解釈され、これらは、添付の特許請求の範囲で規定した本発明内に含まれ得る。
【００１５】
本願において、単数の使用は、特に明記しない限り、複数を含む。本願において、「または」の使用は、特に明記しない限り、「および／または」を意味する。さらに、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」との用語だけでなく、他の形態（例えば、「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」）は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」が追加の要素を含む可能性を残しているという点で、包含的であると見なされる。
【００１６】
本教示の化合物を規定するのに使用される化学構造は、各所定の構造が表され得る可能な共鳴構造の１つの各描写であることが理解される。さらに、共鳴構造とは、定義によれば、単に、電子の非局在化を表わすのに当業者により使用される図解描写にすぎず、本教示は、いずれの様式でも、所定構造のための１つの特定の共鳴構造を示すことに限定されないことが理解される。
【００１７】
一般に、本教示は、蛍光標識として、エネルギー移動染料の成分として、ヌクレオシド、ヌクレオチドおよびポリヌクレオチドの結合体において、分析バイオテクノロジーの領域でこのような染料を利用する方法において、有用な蛍光染料化合物を包含する。本教示の化合物は、蛍光核酸分析（例えば、自動ＤＮＡ配列決定およびフラグメント分析）、ハイブリダイゼーションアレイにおけるプローブハイブリダイゼーションの検出、核酸増幅産物の検出などの領域において、特定の用途が見いだされ得る。
【００１８】
いくつかの実施態様では、本教示は、以下から選択される構造を含む新規蛍光染料を提供する：
【００１９】
【化２０】
ここで、
Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６は、それぞれ別個に、−Ｈ、ハロゲン、フッ素、塩素、臭素、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、−ＮＯ２、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合または連結基であり得、ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合または連結基であり得る；そして
Ｒ４およびＲ５は、別々に、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６置換アルキルであり得、Ｒ４およびＲ５は、一緒になって、Ｃ３〜Ｃ７シクロアルキル、Ｃ４〜Ｃ７不飽和シクロアルキル、Ｃ３〜Ｃ７置換シクロアルキルまたはＣ４〜Ｃ７置換不飽和シクロアルキルであり得る；
但し、該化合物が構造（Ｉ）を含む場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３またはＲ８の少なくとも１個は、−Ｈではない。必要に応じて、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６の少なくとも１個は、−ＳＯ３Ｈであり得る。本明細書中で記述した化合物のいずれかは、フェノール酸素脱プロトン化形態だけでなく全ての可能な共鳴構造を含み得ることが理解される。
【００２０】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００２１】
【化２１】
を含み得る。
【００２２】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００２３】
【化２２】
を含み得る。
【００２４】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００２５】
【化２３】
を含み得る。
【００２６】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００２７】
【化２４】
を含み得る。
【００２８】
いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、フッ素であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、塩素であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、臭素であり得る。
【００２９】
いくつかの実施態様では、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、および−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｘ１は、−Ｈであり得、そしてＸ２は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、および−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上記のように定義される。
【００３０】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（Ｉ）を含み、ここで、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上記のように定義され、但し、該化合物が構造（Ｉ）を含む場合、Ｒ１〜Ｒ３またはＲ８の少なくとも１個は、−Ｈではない。いくつかの実施態様では、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈまたは−ＳＯ３Ｒであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００３１】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（Ｉ）を含み、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、−ＮＯ２、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合または連結基であり得、ここで、Ｒは、上記のように定義されるが、但し、該化合物が構造（Ｉ）を含む場合、Ｒ１〜Ｒ３またはＲ８の少なくとも１個は、−Ｈではない。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、フッ素であり、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、塩素であり、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、臭素であり、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００３２】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（Ｉ）を含み得、ここで、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上記のように定義され、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈまたは−ＳＯ３Ｒであり得、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００３３】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００３４】
【化２５】
を含み得る。
【００３５】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００３６】
【化２６】
を含み得る。
【００３７】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００３８】
【化２７】
を含み得る。
【００３９】
いくつかの実施態様では、Ｒは、置換ベンゾイルであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、連結基であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、トリフルオロアセチルであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００４０】
【化２８】
を含み得る。
【００４１】
いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００４２】
【化２９】
を含み得、Ｘはスクシンイミドであり得る。
【００４３】
いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００４４】
【化３０】
であり得る。
【００４５】
いくつかの実施態様では、Ｒ４およびＲ５は、メチルであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ２およびＲ３の少なくとも１個は、−ＮＯ２であり得、そしてＲ４およびＲ５は、メチルであり得る。
【００４６】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、Ｒは、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得る。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、そしてＲ３、Ｒ８およびＲ９〜Ｒ１２のいずれかは、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、−ＮＯ２、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合または連結基であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００４７】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、Ｒ９は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ１０〜Ｒ１２は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、Ｒ１０は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ５−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ９およびＲ１１〜Ｒ１２は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、Ｒ１１は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ９〜Ｒ１０およびＲ１２は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、Ｒ１２は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ９〜Ｒ１１は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００４８】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上記のように定義され、Ｒ９は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ１０〜Ｒ１２は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上記のように定義され、Ｒ１０は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ９およびＲ１１〜Ｒ１２は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上記のように定義され、Ｒ１１は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ９〜Ｒ１０およびＲ１２は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上記のように定義され、Ｒ１２は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ９〜Ｒ１１は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００４９】
いくつかの実施態様では、Ｒ９〜Ｒ１２のいずれかは、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ９〜Ｒ１２のいずれかは、−ＳＯ３Ｈまたは−ＳＯ３Ｒであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ９〜Ｒ１２のいずれかは、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００５０】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００５１】
【化３１】
を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、水素、フッ素、塩素または臭素であり得る。
【００５２】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００５３】
【化３２】
を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、水素、フッ素、塩素または臭素であり得る。
【００５４】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００５５】
【化３３】
を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、水素、フッ素、塩素または臭素であり得る。
【００５６】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００５７】
【化３４】
を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、水素、フッ素、塩素または臭素であり得る。
【００５８】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００５９】
【化３５】
を含み得る。
【００６０】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００６１】
【化３６】
を含み得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００６２】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００６３】
【化３７】
を含み得る。
【００６４】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００６５】
【化３８】
を含み得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００６６】
いくつかの実施態様では、Ｒは、置換ベンゾイルであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、連結基であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、トリフルオロアセチルであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００６７】
【化３９】
を含み得る。
【００６８】
いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００６９】
【化４０】
を含み得、Ｘは、スクシンイミドであり得る。
【００７０】
いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００７１】
【化４１】
であり得る。
【００７２】
いくつかの実施態様では、本教示の化合物は、構造（ＩＩＩ）を含む。いくつかの実施態様では、Ｒ１およびＲ３は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ６は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１３、Ｒ１５およびＲ１６は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ２は、−ＳＯ３Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ２は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−ＣＨ２ＮＨ２であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−ＣＨ２ＮＨＲであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００７３】
【化４２】
であり得る。
【００７４】
いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００７５】
【化４３】
を含み得、Ｘは、スクシンイミドであり得る。
【００７６】
いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００７７】
【化４４】
であり得る。
【００７８】
いくつかの実施態様では、Ｒは、連結基であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−ＳＯ３Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ２は、−ＣＨ２ＮＨ２であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ２は、−ＣＨ２ＮＨＲであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００７９】
【化４５】
であり得る。
【００８０】
いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００８１】
【化４６】
を含み得、Ｘは、スクシンイミドであり得る。
【００８２】
いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００８３】
【化４７】
であり得る。
【００８４】
いくつかの実施態様では、Ｒは、連結基であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ２は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ４およびＲ５は、メチルであり得る。
【００８５】
いくつかの実施態様では、本教示の化合物は、構造（ＩＶ）を含む。いくつかの実施態様では、Ｒ１０は、−ＳＯ３Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１０は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−ＣＨ２ＮＨ２であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−ＣＨ２ＮＨＲであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００８６】
【化４８】
であり得る。
【００８７】
いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００８８】
【化４９】
を含み得、Ｘは、スクシンイミドであり得る。
【００８９】
いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００９０】
【化５０】
であり得る。
【００９１】
いくつかの実施態様では、Ｒは、連結基である。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ３、Ｒ６、Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１５およびＲ１６は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−ＳＯ３Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１０は、−ＣＨ２ＮＨ２であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１０は、−ＣＨ２ＮＨＲであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００９２】
【化５１】
であり得る。
【００９３】
いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００９４】
【化５２】
を含み得、Ｘは、スクシンイミドであり得る。
【００９５】
いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００９６】
【化５３】
であり得る。
【００９７】
いくつかの実施態様では、Ｒは、連結基であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ３、Ｒ６、Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１５およびＲ１６は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ４およびＲ５は、メチルであり得る。
【００９８】
本明細書中で使用する「置換」とは、１個またはそれ以上の水素原子を、１個またはそれ以上の非水素原子、官能基または部分で置き換えた分子を意味する。例えば、非置換アミンは、−ＮＨ２であるのに対して、置換アミンは、−ＮＨＣＨ３であり得る。代表的な置換基には、ハロゲン、フッ素、塩素、臭素、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ６分枝アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルケン、Ｃ１〜Ｃ６環状アルケン、Ｃ１〜Ｃ６分枝アルケン、Ｃ１〜Ｃ６アルキン、Ｃ１〜Ｃ６分枝アルキン、サルフェート、スルホネート、スルホン、アミノ、アンモニウム、アミド、ニトリル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、フェノキシ、置換フェノキシ芳香族、フェニル、多環式芳香族、富電子複素環、および連結基が挙げられるが、これらに限定されない。
【００９９】
本明細書中で使用する「連結基」とは、エネルギー移動染料対の試薬または一部分に結合された「相補的官能基」と反応できる部分を意味し、このような反応は、この染料をエネルギー移動染料の試薬または一部分に接続する「連鎖」を形成する。適当な連結基には、その相補的官能基がアミンであるときはいつでも、イソチオシアネート、塩化スルホニル、４，６−ジクロロトリアジニル、スクシンイミジルエステル、または他の活性カルボキシレートが挙げられるが、これらに限定されない。適当な連結基は、その相補的官能基がスルフヒドリルであるときはいつでも、マレイミド、ハロアセチル、ヨードアセチル、ハロアセトアミドまたはヨードアセトアミドが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、Ｒ．Ｈａｕｇｌａｎｄ，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｐｒｏｂｅｓ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｐｒｏｂｅｓ，Ｉｎｃ．（１９９２）を参照のこと。
【０１００】
さらに、本教示の染料分子を種々の分子または基質（すなわち、ヌクレオチド、ヌクレオシド、オリゴヌクレオチド、ペプチド、他の染料分子、連結部分など）に共有結合するのに適当な種々の相補的連結基／相補的官能基対は、当該技術分野で公知であることが理解される。多種多様な状況において連結基／相補的官能基対として使用するのに適当な相補的求電子試薬および求核試薬の例は、表１で示されており、この場合、指示された求電子試薬種および求核試薬種の反応により、指示された共有結合が生じる。共有結合が形成される条件は、周知である。
【０１０１】
【表１−１】
【０１０２】
【表１−２】
＊活性化エステルは、当該技術分野で理解されているように、一般に、式−ＣＯＸ（ここで、Ｘは、良好な脱離基、例えば、オキシスクシンイミジル（−ＯＮＣ４Ｈ４Ｏ２）、オキシスルホスクシンイミジル（−ＯＮＣ４Ｈ３Ｏ２−ＳＯ３Ｈ）、１−オキシベンゾトリアゾイル（−ＯＣ６Ｈ４Ｎ３）である）；または式−ＯＲ”のアリールオキシ基（ここで、Ｒ”は、アリール、または１個またはそれ以上の同一または異なる電子吸引置換基（例えば、−ＮＯ２、−Ｆ、−Ｃｌ、−ＣＮまたは−ＣＦ３）で置換されたアリールであり、式−ＯＣＯＲａまたは−ＯＣＮＲａＮＨＲｂの無水物または混合無水物を形成するのに使用され、ここで、ＲａおよびＲｂは、同一または異なり得、（Ｃ１〜Ｃ６）アルキル、（Ｃ１〜Ｃ６）パーフルオロアルキルまたは（Ｃ１〜Ｃ６）アルコキシ；あるいはシクロヘキシル、３−ジメチルアミノプロピル、またはＮ−モルホリノエチルである）を有する。
【０１０３】
＊＊アシルアジドはまた、イソシアネートに再構成できる。
【０１０４】
本教示の染料を所定分子または基質に共有結合するのに使用される求核試薬または求電子試薬の選択は、染料分子が結合される分子または基質上の相補的官能基の種類に依存し得る。結合される分子または基質上に存在し得る相補的官能基の種類には、アミン、チオール、アルコール、フェノール、アルデヒド、ケトン、リン酸、イミダゾール、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、一置換および二置換アミン、ハロゲン化物、エポキシド、スルホン酸エステル、カルボン酸またはカルボキシレートが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０５】
いくつかの実施態様では、本教示に関連して使用するのに適当な求核試薬は、アミン、フェノール、アニリン、チオールまたはアルコール、あるいはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施態様では、この求核試薬は、アミンを含む。いくつかの実施態様では、この求核試薬は、第一級アミンを含む。いくつかの実施態様では、この求核試薬は、第二級アミンを含む。
【０１０６】
いくつかの実施態様では、この求電子試薬は、アクリルアミド、カルボン酸の活性化エステル、アシルアジド、アシルニトリル、ハロゲン化アシル、アルデヒド、ハロゲン化アルキル、無水物、ハロゲンアリール、アジド、アジリジン、ボロネート、カルボン酸またはカルボキシレート、ジアゾアルカン、ハロアセトアミド、ハロトリアジン、ヒドラジン、イミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、マレイミド、ホスホロアミダイトまたはマイケルアクセプター（すなわち、α，β−不飽和エステル、α，β−不飽和アルデヒドなど）またはハロゲンスルホニルを含む。
【０１０７】
いくつかの実施態様では、この求電子試薬は、カルボン酸の活性化エステルまたはカルボキシレート、スクシンイミジルエステル、ハロアセトアミド、ハロゲン化アシル、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化スルホニル、イソチオシアネート、マレイミドまたはアジドパーフルオロベンズアミド基を含む。いくつかの実施態様では、この連結基は、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジル（ＮＨＳ）エステルであり、この相補的官能基は、アミンである。ＮＨＳエステルを形成するために、連結基としてカルボン酸部分を含む本教示の染料は、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）およびＮ−ヒドロキシスクシンイミドと反応される。あるいは、ＮＨＳエステルを形成するために、連結基としてカルボン酸部分を含む本教示の染料分子と結合される分子または基質は、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）およびＮ−ヒドロキシスクシンイミドと反応される。
【０１０８】
構造（Ｉ）を含む本教示の化合物を調製するための代表的な合成スキームは、図１で示されている。例えば、Ｃｏｒｅｙ，Ｐ．Ｆ．，米国特許第４，８１０，６３６号で記載された合成手順を指針として使用して、当業者は、塩基の存在下にて、（２）型の４−ヒドロキシアニリン化合物と第三級アルコール（４）（例えば、２−（４’−ヒドロキシフェニル）−２−プロパノール）とを反応でき、化合物（５）が形成される。あるいは、当業者は、４−ヒドロキシアニリン化合物（２）を酸化でき、（３）型のＮ−クロロイミン化合物を形成され、これは、塩基の存在下にて、第三級アルコール（４）（例えば、２−（４’−ヒドロキシフェニル）−２−プロパノール）と反応でき、化合物（５）が形成される。次いで、化合物（５）は、還元剤（例えば、亜ジチオン酸ナトリウム）と反応でき、第二級アミン化合物（６）が形成される。次いで、化合物（６）は、酸（例えば、２Ｎ ＨＣｌ）で処理することに続いて、例えば、過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することにより、環化によって、化合物（Ｔ）に変換できる。いくつかの実施態様では、存在する置換パターンに依存して、化合物（Ｔ）は、必要に応じて、さらに誘導体化できる。例えば、化合物（７）は、必要に応じて、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化できる。
【０１０９】
あるいは、化合物（Ｔ）は、酸（例えば、濃硫酸）の存在下にて、または類似の確立した条件下で、アミノメチル化剤（例えば、Ｎ−（ヒドロキシメチル）トリフルオロアセトアミド）との反応により、アミノメチル化できる。
【０１１０】
構造（ＩＩ）を含む本教示の化合物を調製するための代表的な合成スキームは、図２で示されている。Ｃｏｒｅｙで記載されたものと類似のスキームに従って、（２）型の４−ヒドロキシアニリン化合物は、塩基の存在下にて、第三級アルコール（８）（例えば、２−（４’−ヒドロキシナフタレン−２−イル）−２−プロパノール）と反応でき、化合物（９）が形成される。あるいは、４−ヒドロキシアニリン化合物（２）は、公知の条件を使用して酸化でき、（３）型のＮ−クロロイミン化合物が形成され、これは、塩基の存在下にて、第三級アルコール（８）と反応でき、化合物（９）が形成される。次いで、化合物（９）は、還元剤（例えば、亜ジチオン酸ナトリウム）と反応でき、第二級アミン化合物（１０）が形成される。次いで、化合物（１０）は、酸（例えば、２Ｎ ＨＣｌ）で処理することに続いて、例えば、過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することにより、環化によって、化合物（１１）に変換できる。いくつかの実施態様では、存在する置換パターンに依存して、化合物（１１）は、必要に応じて、さらに誘導体化できる。例えば、化合物（１１）は、必要に応じて、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化できる。
【０１１１】
構造（ＩＩＩ）を含む本教示の化合物を調製するための代表的な合成スキームは、図３で示されている。Ｃｏｒｅｙで記載されたものと類似のスキームに従って、（１２）型の表題化合物は、塩基の存在下にて、第三級アルコール（４）と反応でき、化合物（１４）が形成される。あるいは、化合物（１２）は、公知条件を使用して、酸化でき、（１３）型のＮ−クロロイミンが形成され、これは、塩基の存在下にて、第三級アルコール（４）と反応でき、化合物（１４）が形成される。次いで、化合物（１４）は、還元剤（例えば、亜ジチオン酸ナトリウム）と反応でき、第二級アミン化合物（１５）が形成される。次いで、化合物（１５）は、酸（例えば、２Ｎ ＨＣｌ）で処理することに続いて、例えば、過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することにより、環化によって、化合物（１６）に変換できる。いくつかの実施態様では、存在する置換パターンに依存して、化合物（１６）は、必要に応じて、さらに誘導体化できる。例えば、化合物（１６）は、必要に応じて、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化できる。
【０１１２】
構造（ＩＶ）を含む本教示の化合物を調製するための代表的な合成スキームは、図４で示されている。Ｃｏｒｅｙで記載されたものと類似のスキームに従って、（１２）型の化合物は、塩基の存在下にて、第三級アルコール（８）と反応でき、化合物（１７）が形成される。あるいは、化合物（１２）は、公知条件を使用して、酸化でき、（１３）型のＮ−クロロイミン化合物が形成され、これは、塩基の存在下にて、第三級アルコール（８）と反応でき、化合物（１７）が形成される。次いで、化合物（１７）は、還元剤（例えば、亜ジチオン酸ナトリウム）と反応でき、第二級アミン化合物（１８）が形成される。次いで、化合物（１８）酸（例えば、２Ｎ ＨＣｌ）で処理することに続いて、例えば、過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することにより、環化によって、化合物（１９）に変換できる。いくつかの実施態様では、存在する置換パターンに依存して、化合物（１９）は、必要に応じて、さらに誘導体化できる。例えば、化合物（１９）は、必要に応じて、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化できる。
【０１１３】
本教示の代表的な化合物を調製するための合成スキームは、図５で示されている。Ｃｏｒｅｙで記載されたものと類似のスキームに従って、（２０）型のクロロイミン化合物は、塩基の存在下にて、第三級アルコール（２１）と反応でき、化合物（２２）が形成される。次いで、化合物（２２）は、還元剤（例えば、亜ジチオン酸ナトリウム）と反応でき、第二級アミン化合物（２３）が形成される。次いで、化合物（２３）は、酸（例えば、２Ｎ ＨＣｌ）で処理することに続いて、例えば、過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することにより、環化によって、化合物（２４）に変換できる。さらに、化合物（２４）は、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化でき、本教示の染料（２５）が得られる。あるいは、化合物（２４）は、酸（例えば、濃硫酸）の存在下にて、あるいは類似の確立された条件で、アミノメチル化剤（例えば、Ｎ−（ヒドロキシメチル）トリフルオロアセトアミド）との反応により、アミノメチル化でき、化合物（２６）が形成される。染料（２６）は、文献手順（Ｃｏｒｅｙ，Ｐ．Ｆ．，米国特許第４，８１０，６３６号、１９８９年３月７日；Ｃｏｒｅｙら、Ａｎｇｅｗ Ｃｈｅｍ Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ ３０（１９９１））により、例えば、ラネーニッケル／Ｈ２との反応により、脱ハロゲン化でき、次いで、酸化剤（過ヨウ素酸ナトリウム）と反応させることにより、酸化でき、本教示の染料（２７）が得られる。染料（２７）は、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化でき、本教示の染料（２８）が得られる。
【０１１４】
当業者が、この第三級アルコールとして、２−（４’−ヒドロキシナフタレン−２−イル）−２−プロパノールを使用する場合、文献手順（Ｈａｗｏｒｔｈら、Ｊ．Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ，Ａｂｓｔｒａｃｔｓ、ｐｐ．１０−１３（１９４３））に従って、調製できる。図６を参照のこと、具体的には、コハク酸ベンジル（２９）（これは、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から市販されている）は、冷塩化アセチルに懸濁でき、ビス無水物コハク酸ベンジル誘導体が得られる。この無水物誘導体は、ニトロベンゼン中にて、ＡｌＣｌ３で、テトラロン中間体に環化できる。このテトラロン中間体は、臭素化および酸触媒臭素脱離により、２段階で芳香族化でき、４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸（３０）が得られる。４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸化合物（３０）は、エタノールおよびＨＣｌ中でのＦｉｓｈｅｒエステル化により、そのエチルエステル誘導体に変換できる。最後に、確立された文献手順（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，ｖ．１０８，４１１９（１９８６））を使用して、４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸エチルは、塩化メチルマグネシウム（３．３当量）と反応でき、第三級アルコールである２−（４’−ヒドロキシナフタレン−２−イル）−２−プロパノール（３１）が得られる。
【０１１５】
本教示の代表的な化合物を調製するための合成スキームは、図７で示されている。Ｃｏｒｅｙで記載されたものと類似のスキームに従って、Ｎ−クロロイミン化合物（２０）は、塩基の存在下にて、第三級アルコール（３１）と反応でき、化合物（３２）が形成される。次いで、化合物（３２）は、還元剤（例えば、亜ジチオン酸ナトリウム）と反応でき、第二級アミン化合物（３３）が形成される。次いで、化合物（３３）は、酸（例えば、２Ｎ ＨＣｌ）で処理することに続いて、例えば、過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することにより、環化によって、化合物（３４）に変換できる。
【０１１６】
代表的な化合物（３４）を本教示のさらに別の化合物に変換するための合成スキームは、図８で示されている。いくつかの実施態様では、染料（３４）は、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化でき、本教示の染料（３５）が得られる。染料（３５）は、文献手順（Ｃｏｒｅｙ，Ｐ．Ｆ．，米国特許第４，８１０，６３６号、１９８９年３月７日；Ｃｏｒｅｙら、Ａｎｇｅｗ Ｃｈｅｍ Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．３０（１９９１））により、例えば、ラネーニッケル／Ｈ２での還元により、脱ハロゲン化でき、次いで、酸化剤（過ヨウ素酸ナトリウム）と反応させることより、酸化でき、本教示の染料（３６）が得られる。染料（３６）は、酸（例えば、濃硫酸）の存在下にて、あるいは類似の確立された条件で、Ｎ−（ヒドロキシメチル）トリフルオロアセトアミドで処理することにより、アミノメチル化でき、本教示の化合物（３７）が得られる。あるいは、染料（３４）は、酸（例えば、濃硫酸）の存在下にて、あるいは類似の確立された条件で、Ｎ−（ヒドロキシメチル）トリフルオロアセトアミドで処理することにより、アミノメチル化でき、化合物（３８）が得られる。上記のように、化合物（３８）は、脱ハロゲン化でき、次いで、文献手順により、酸化でき、化合物（３９）が得られる。最後に、化合物（３９）は、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化でき、本教示の染料（４０）が得られる。さらに、当業者は、蛍光特性（すなわち、発光波長）を調整するために、化合物（３７）または（４０）のアミン官能基が、必要に応じて、脱保護でき、また、必要に応じて、置換アミンおよび／または化合物（３７）または（４０）に変換でき、必要に応じて、確立された手順を使用して、ハロゲン化できることを認識する。
【０１１７】
本教示に関連して使用するのに適当な（３）型のＮ−クロロイミン化合物（これらは、例えば、図１および２で示されている）は、業者から得ることができるか、および／または多数の４−ヒドロキシアニリン化合物（これらは、市販されているか、または確立された文献手順を使用して、当該技術分野で公知であるか、いずれかである）から調製できる。適当な４−ヒドロキシアニリン化合物の例には、以下が挙げられるが、これらに限定されない：
【０１１８】
【化５４】
【０１１９】
【化５５】
。
【０１２０】
当業者は、上記４−ヒドロキシアニリン化合物のいずれかが、直接または不安定な可能性がある官能基に何らかの保護をした後、Ｎ−クロロイミンに変換できることを理解する。当該技術分野で公知の４−ヒドロキシアニリン化合物に適当なさらに別の例は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＣＡＳ），ＳｃｉＦｉｎｄｅｒなどのような利用可能なデータベースで構造を検索することにより、発見できる。
【０１２１】
本教示に関連して使用するのに適当な（１２）型のＮ−クロロイミン化合物（これらは、例えば、図３で示されている）は、業者から得ることができるか、および／または多数の４−ヒドロキシ−アミノナフタレン化合物（これらは、市販されているか、または確立された文献手順を使用して、当該技術分野で公知であるか、いずれかである）から調製できる。適当な４−ヒドロキシ−アミノナフタレン化合物の例には、以下が挙げられるが、これらに限定されない：
【０１２２】
【化５６】
。
【０１２３】
当業者は、上記４−ヒドロキシ−アミノナフタレン化合物のいずれかが、直接または不安定な可能性がある官能基に何らかの保護をした後、Ｎ−クロロイミンに変換できることを理解する。当該技術分野で公知の４−ヒドロキシ−アミノナフタレン化合物に適当なさらに別の例は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＣＡＳ），ＳｃｉＦｉｎｄｅｒなどのような利用可能なデータベースで構造を検索することにより、発見できる。
【０１２４】
（８）型の適当な第三級アルコール化合物（これらは、例えば、図２で示されている）は、図６で描写した様式と類似の様式で、適当な４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸化合物から調製できる。当該技術分野で公知の適当な４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸化合物の例には、以下が挙げられるが、これらに限定されない：
【０１２５】
【化５７】
。
【０１２６】
当業者は、上記４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸化合物のいずれかが、本教示の化合物を合成するために直接使用できるか、あるいは不安定な可能性がある官能基に何らかの保護をした後、使用できることを理解する。当該技術分野で公知の４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸化合物に適当なさらに別の例は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＣＡＳ），ＳｃｉＦｉｎｄｅｒなどのような利用可能なデータベースで構造を検索することにより、発見できる。
【０１２７】
いくつかの実施態様では、本教示は、式Ｉ〜ＩＶの染料化合物を取り込むエネルギー移動染料を包含する。一般に、本発明のエネルギー移動染料は、アクセプター染料に共有結合されたドナー染料を含み、該ドナー染料は、第一波長で光を吸収して、それに応答して励起エネルギーを放射でき、そして該アクセプター染料は、該ドナー染料により放射された該励起エネルギーを吸収して、それに応答して第二波長で蛍光を発することができる。いくつかの実施態様では、前記ドナー染料は、リンカーを介して、前記アクセプター染料に共有結合できる。いくつかの実施態様では、前記リンカーは、前記ドナー染料と前記アクセプター染料との間の効率的なエネルギー移動を促進するのに有効であり得る。いくつかの実施態様では、前記リンカーは、ヌクレオチドリンカー（例えば、ポリヌクレオチド）であり得る。このようなエネルギー移動染料の構造、合成および使用の詳細な論述については、例えば、Ｍａｔｈｉｅｓらの米国特許第５，７２８，５２８号、Ｌｅｅらの米国特許第５，８６３，７２７号、Ｇｌａｚｅｒらの米国特許第５，８５３，９９２号、Ｗａｇｇｏｎｅｒらの米国特許第６，００８，３７３号、Ｎａｍｐａｌｌｉらの米国特許出願公報第２００４／０１２６７６３号、Ａｌ，ＫｕｍａｒらのＰＣＴ公報第ＷＯ ００／１３０２６Ａ１号およびＰＣＴ公報第ＷＯ ０１／１９８４１Ａ１号（これらの各々の内容は、エネルギー移動染料の構造、エネルギー移動染料の合成、エネルギー移動染料リンカー、代替ドナー染料、代替アクセプター染料およびエネルギー移動染料のスペクトル特性を開示する全てについて、本明細書中で参考として援用されている）を参照のこと。
【０１２８】
いくつかの実施態様では、本教示に関連して使用するのに適当なリンカーは、以下の一般構造：
【０１２９】
【化５８】
を含み得、
ここで、カルボニルは、ドナー染料またはアクセプター染料のいずれかに共有結合でき、Ｒ１１は、非置換アルケン、置換アルケン、非置換ジエン、置換ジエン、非置換トリエン、置換トリエン、非置換アルキン、置換アルキン、少なくとも１個の不飽和結合を有する非置換５員または６員環、少なくとも１個の不飽和結合を有する置換５員または６員環、あるいは非置換または置換縮合環構造（これは、このカルボニル炭素原子に結合されている）を含む部分であり得、そしてＲ１２は、ドナー染料およびアクセプター染料の両方が示されるように、リンカーをドナー染料またはアクセプター染料に結合できる官能基を含む部分である。
【０１３０】
このリンカーにおいてＲ１１として使用できる適当な５員または６員環の例には、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、フラン、チオフラン、ピロール、ピラゾール、イソイミダゾール、ピラン、ピロン、ベンゼン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、トリアジン、ピラジンおよびオキサジンが挙げられるが、これらに限定されない。縮合環構造の例には、インデン、ベンゾフラン、チオナフタレン、インドールおよびナフタレンが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施態様では、このリンカーは、以下の構造：
【０１３１】
【化５９】
を有する。
【０１３２】
いくつかの実施態様では、このリンカーは、Ｘ１〜Ｘ２位置、Ｒ１〜Ｒ３位置またはＲ７〜Ｒ１０位置の１つにて、本教示の染料に結合する。いくつかの実施態様では、このリンカーは、結合であり得る。適当な追加のリンカーには、ポリヌクレオチド、リボ核酸などが挙げられる。
【０１３３】
いくつかの実施態様では、このドナー染料またはアクセプター染料の１つは、本教示に従った染料であり、そして他の染料は、シアニン、フタロシアニン、スクアライン（ｓｑｕａｒａｉｎｅ）、ｂｏｄｉｐｙ、フルオレセイン、ローダミン、伸長ローダミン（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｒｈｏｄａｍｉｎｅ）またはジベンゾローダミン染料であり得る。
【０１３４】
本教示のエネルギー移動染料との連結で使用するのに適当な染料の例には、５−カルボキシフルオレセイン、６−カルボキシフルオレセイン、ローダミングリーン（Ｒ１１０）、５−カルボキシローダミン、６−カルボキシローダミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−２’，７’−ジメチル−５−カルボキシ−ローダミン（５−Ｒ６Ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−２’，７’−ジメチル−６−カルボキシローダミン（６−Ｒ６Ｇ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−５−カルボキシローダミン（５−ＴＡＭＲＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−５−カルボキシローダミン（６−ＴＡＭＲＡ）、５−カルボキシ−Ｘ−ローダミン（５−ＲＯＸ）、６−カルボキシ−Ｘ−ローダミン（６−ＲＯＸ）、５−カルボキシ−２’，４’，５’，７’，４，７−ヘキサクロロフルオレセイン、６−カルボキシ２’，４’，５’，７’，４，７−ヘキサクロロ−フルオレセイン、５−カルボキシ−２’，７’−ジカルボキシ−４’，５’−ジクロロフルオレセイン、６−カルボキシ−２’，７’−ジカルボキシ−４’，５’−ジクロロ−フルオレセイン、５−カルボキシ−２’，４’，５’，７’−テトラクロロフルオレセイン、１’，２’−ベンゾ−４’−フルオロ−７’，４，７−トリクロロ−５−カルボキシフルオレセイン、１’，２’−ベンゾ−４’−フルオロ−７’，４，７−トリクロロ−６−カルボキシ−フルオレセイン、１’，２’，７’，８’−ジベンゾ−４，７−ジクロロ−５−カルボキシフルオレセインだけでなく、表２で示した他の市販染料が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３５】
【表２−１】
【０１３６】
【表２−２】
【０１３７】
【表２−３】
。
【０１３８】
いくつかの実施態様では、本教示は、以下の構造を含む標識ヌクレオシドおよび／またはヌクレオチドを提供する：
ＮＵＣ−Ｌ−Ｄ
ここで、ＮＵＣは、ヌクレオシド、ヌクレオチド、修飾ヌクレオシドまたは修飾ヌクレオチドを含み、Ｌは、結合またはリンカーを含み、そしてＤは、本教示の染料化合物を含む。いくつかの実施態様では、ＮＵＣおよびＤは、リンカーＬにより結合でき、ここで、Ｌは、Ｘ１〜Ｘ２、Ｒ１〜Ｒ３またはＲ７〜Ｒ１０の１つにて、Ｄに結合できる。いくつかの実施態様では、ＮＵＣがプリン塩基を含む場合、該リンカーは、該プリンの８位に結合でき、ＮＵＣが７−デアザプリン塩基を含む場合、該リンカーは、該７−デアザプリンの７位に結合でき、そして、ＮＵＣがピリミジン塩基を含む場合、該リンカーは、該ピリミジンの５位に結合できる。このようなヌクレオシドおよびヌクレオチド試薬は、酵素合成により形成されたポリヌクレオチド（例えば、ＰＣＲ増幅、Ｓａｎｇｅｒ型ポリヌクレオチド配列決定、およびニック翻訳反応に関連して使用されるヌクレオチド三リン酸）の標識化に関連して、特に有用であり得る。
【０１３９】
ヌクレオシド標識化が、公知のリンカー、連結基および関連する相補的な官能基を用いる多くの公知の標識化技術のいずれかによって達成され得ることが理解される。一般に、リンカーは、（ｉ）オリゴヌクレオチド−標的ハイブリダイゼーションを妨げず、（ｉｉ）関連する酵素（例えば、ポリメラーゼ、リガーゼなど）に適合し、そして（ｉｉｉ）染料の蛍光特性に不利に影響しない、はずである。本教示に関連して使用するのに適している例示的な塩基標識化手順として、例えば、Ｇｉｂｓｏｎら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１５：６４５５−６４６７（１９８７）；Ｇｅｂｅｙｅｈｕら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１５：４５１３−４５３５（１９８７）；Ｈａｒａｌａｍｂｉｄｉｓら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１５：４８５６−４８７６（１９８７）；Ｎｅｌｓｏｎら、Ｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅｓ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ，５（３）：２３３−２４１（１９８６）；Ｂｅｒｇｓｔｒｏｍら、ＪＡＣＳ，１１１：３７４−３７５（１９８９）；ならびに米国特許第４，８５５，２２５号、同第５，２３１，１９１号および同第５，４４９，７６７号を参照のこと。
【０１４０】
いくつかの実施形態において、適切なリンカーは、アセチレンアミドまたはアルケンアミドリンカーであり得、ここで、染料とヌクレオシドもしくはヌクレオチド塩基との間の結合は、例えば、染料の活性化Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）エステルとヌクレオシドもしくはヌクレオチドのアルキルアミノ誘導体化塩基またはアルケニルアミノ誘導体化塩基との反応によって形成され得る。いくつかの実施形態において、標識ヌクレオシドまたはヌクレオチドは、以下の構造：
【０１４１】
【化６０】
を含み得る。
【０１４２】
いくつかの実施形態において、標識ヌクレオシドまたはヌクレオチドは、以下の構造：
【０１４３】
【化６１】
を含み得、ここで、Ｘは、
【０１４４】
【化６２】
（式中ｎは、１〜５の範囲である）、
【０１４５】
【化６３】
（式中ｎは、１〜５の範囲である）、
【０１４６】
【化６４】
および
【０１４７】
【化６５】
であり得；ここで、Ｒ１は、−Ｈ、または低級アルキルであり得、そしてＲ２は、−Ｈ、低級アルキルまたは保護基であり得る。例えば、Ｋｈａｎら、米国特許出願番号０８／８３３，８５４（１９９７年４月１０日出願）を参照のこと。
【０１４８】
アルキニルアミノ誘導体化ヌクレオシドの合成は、例えば、Ｈｏｂｂｓらの欧州特許第０ ２５１ ７８６ Ｂ１、およびＨｏｂｂｓらＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５４：３４２０（１９８９）によって教示されている。簡単に述べると、アルキニルアミノ誘導体化ヌクレオチドは、適切なハロジデオキシヌクレオシド（通常は、Ｈｏｂｂｓら（前掲）によって教示されるような５−ヨードピリミジンおよび７−ヨード−７−デアザプリンジデオキシヌクレオシド）とＣｕ（Ｉ）とをフラスコに入れ、アルゴンをフラッシュして空気を除去し、乾燥ＤＭＦを添加し、その後アルキルアミン、トリエチルアミンおよびＰｄ（０）を添加することによって形成され得る。その反応混合物は、数時間または薄層クロマトグラフィーがハロジデオキシヌクレオシドの消費を示すまで攪拌される。保護されていないアルキニルアミンが使用される場合、アルキニルアミノヌクレオシドは、反応混合物を濃縮し、カップリング反応で生成したヒドロハライドを中和するために水酸化アンモニウムを含む溶離溶媒を用いるシリカゲルクロマトグラフィーによって精製することによって単離され得る。保護されたアルキニルアミンが使用される場合、メタノール／塩化メチレンが反応混合物に添加され得、その後炭酸水素塩形態の強塩基性アニオン交換樹脂が添加され得る。次いで、スラリーが約４５分間攪拌され、濾過され得、樹脂がさらなるメタノール／塩化メチレンでリンスされ得る。合わせた濾液が濃縮され、シリカゲルでメタノール−塩化メチレン勾配を用いるフラッシュクロマトグラフィーによって精製され得る。三リン酸塩が標準的な技術によって得られる。
【０１４９】
いくつかの実施形態において、本教示のヌクレオシドおよび／またはヌクレオチドは、天然の糖（すなわち、−リボース、２’−デオキシリボースなど）または糖アナログを含む。本明細書で使用される場合、用語「糖アナログ」とは、糖リボースのアナログを指す。例示的なリボース糖アナログとしては、５つ以上もしくは５つ未満の環原子を有する置換フラノースまたは非置換フラノース（例えば、エリスロースおよびヘキソースならびに置換または非置換の３〜６炭素非環式糖）が挙げられるが、これらに限定されない。典型的な置換フラノースおよび非環式糖は、１以上の炭素原子が１以上の同じかもしくは異なる−Ｒ、−ＯＲ、−ＮＲＲまたはハロゲン基で置換されているものであり、ここで、各Ｒは独立して、−Ｈ、（Ｃ１〜Ｃ６アルキル）または（Ｃ１〜Ｃ１４）アリールである。５つの環原子を有する置換フラノースの例としては、２’−デオキシリボース、２’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルリボース、２’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルコキシリボース、２’−（Ｃ５〜Ｃ１４）アリールオキシリボース、２’，３’−ジデオキシリボース、２’，３’−ジデヒドロリボース、２’−デオキシ−３’−ハロリボース、２’−デオキシ−３’−フルオロリボース、２’−デオキシ−３’−クロロリボース、２’−デオキシ−３’−アミノリボース、２’−デオキシ−３’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルリボース、２’−デオキシ−３’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルコキシリボース、２’−デオキシ−３’−（Ｃ５〜Ｃ１４）アリールオキシリボース、３’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルリボース−５’−三リン酸、２’−デオキシ−３’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルリボース−５’−三リン酸、２’−デオキシ−３’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルコキシリボース−５’−三リン酸、２’−デオキシ−３’−（Ｃ５〜Ｃ１４）アリールオキシリボース−５’−三リン酸、２’−デオキシ−３’−ハロリボース−５’−三リン酸、２’−デオキシ−３’−アミノリボース−５’−三リン酸、２’，３’−ジデオキシリボース−５’−三リン酸または２’，３’−ジデヒドロリボース−５’−三リン酸が挙げられるが、これらに限定されない。さらにまた、糖アナログとしては、以下の構造：
【０１５０】
【化６６】
を有するいわゆるロックド核酸（ＬＮＡ）、およびＷｅｎｇｅｌら、ＷＯ９９／１４２２６（参考として本明細書に援用される）に記載されるものが挙げられる。
【０１５１】
いくつかの実施形態において、本教示のヌクレオシドおよび／またはヌクレオチドは、以下の構造：
【０１５２】
【化６７】
を有し得、ここで、Ｂはヌクレオシドまたはヌクレオチド塩基（例えば、ウラシル、シトシン、デアザアデニンまたはデアザグアノシン）を含み；別々に見なされるＷ１およびＷ２は、−ＯＨまたはポリメラーゼ媒介性のテンプレート指向性重合（ｐｏｌｙｍｅｒｚａｔｉｏｎ）をブロックし得る基（例えば、−Ｈ、フッ素など）であり得；Ｗ３は、ＯＨ、または一リン酸アナログ、二リン酸アナログもしくは三リン酸アナログであり得；そしてＤは、本教示の染料化合物である。いくつかの実施形態において、本教示のヌクレオチドは、存在する場合関連する対イオン含む構造を有するジデオキシヌクレオチド三リン酸であり得、
【０１５３】
【化６８】
存在する場合関連する対イオンを含む。
【０１５４】
標識ジデオキシヌクレオチド（上記のようなもの）は、蛍光検出を利用するＳａｎｇｅｒ型ＤＮＡ配列決定法において鎖終結因子としての特定の適用を見出す。
【０１５５】
いくつかの実施形態において、本教示のヌクレオチドは、以下の構造：
【０１５６】
【化６９】
を有するデオキシヌクレオチド三リン酸であり得、存在する場合関連する対イオンを含む。
【０１５７】
標識デオキシヌクレオチド（上記のようなもの）は、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応またはニックトランスレーションにおいて、ポリメラーゼ伸長産物を標識化するための試薬としての特定の適用を見出す。
【０１５８】
いくつかの実施形態において、本教示は、本教示の少なくとも１つの染料で標識されたポリヌクレオチドを提供し得る。そのような標識ポリヌクレオチドは、ＤＮＡ配列決定プライマー、ＰＣＲプライマー、オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーションプローブ、オリゴヌクレオチド連結プローブなどのようなものを含む多くの重要なコンテクストに有用である。
【０１５９】
いくつかの実施形態において、本教示の標識ポリヌクレオチドは、蛍光エネルギー移動がドナー染料およびアクセプター染料との間で起こるように配置された複数の染料を含み得る。そのような多染料エネルギー移動ポリヌクレオチドは、スペクトル的に調整可能な配列決定プライマーとして（例えば、Ｊｕら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９２：４３４７−４３５１（１９９５）を参照のこと）、またはハイブリダイゼーションプローブとして（例えば、Ｌｅｅら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２１：３７６１−３７６６（１９９３））の適用を見出す。
【０１６０】
標識ポリヌクレオチドは、例えば、ＤＮＡポリメラーゼまたはリガーゼを用いて酵素的に（例えば、Ｓｔｒｙｅｒ，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｃｈａｐｔｅｒ ２４，Ｗ．Ｈ．Ｆｒｅｅｍａｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（１９８１）を参照のこと）、または化学合成によって（例えば、ホスホラミダイト法、亜リン酸トリエステル法などによって）（例えば、Ｇａｉｔ，Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ（１９９０）を参照のこと）合成され得る。標識は、上記のような標識ヌクレオチド三リン酸モノマーを用いて酵素的合成の間に導入されても、上記のような標識非ヌクレオチドもしくはヌクレオチドホスホラミダイトを用いて化学的合成の間に導入されても、合成後に導入されてもよい。
【０１６１】
一般に、標識ポリヌクレオチドが酵素的合成を用いて作製される場合、以下の手順が使用され得る。テンプレートＤＮＡが変性され、オリゴヌクレオチドプライマーがそのテンプレートＤＮＡにアニーリングされる。デオキシヌクレオチド三リン酸の混合物（ｄＧＴＰ、ｄＡＴＰ、ｄＣＴＰおよびｄＴＴＰを含み、デオキシヌクレオチドのうちの少なくとも１つの画分が上記のような本発明の染料化合物で標識される）がその混合物に添加される。次に、ポリメラーゼ酵素が、そのポリメラーゼ酵素が活性である条件下で添加される。標識ポリヌクレオチドが、ポリメラーゼ媒介性鎖合成の間に標識されたデオキシヌクレオチドが取り込まれることによって形成される。代替的な酵素合成法において、１つのプライマーの代わりに２つのプライマーが使用され、一方のプライマーは標的の（＋）鎖に相補的であり、他方は標的の（−）鎖に相補的であり、ポリメラーゼは、熱安定性ポリメラーゼであり、反応温度は変性温度と伸長温度との間でサイクルされ、それによって標的配列に対する標識された相補体がＰＣＲにより指数関数的に合成される（例えば、ＰＣＲ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，Ｉｎｎｉｓら編、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ（１９９０）を参照のこと）。
【０１６２】
標識ポリヌクレオチドは、ホスホラミダイト法を用いて化学的に合成され得る。ホスホラミダイト法によってポリヌクレオチドを形成するために使用される化学の詳細な説明は、例えば、Ｃａｒｕｔｈｅｒｓら、米国特許第４，４５８，０６６号および同第４，４１５，７３２号；Ｃａｒｕｔｈｅｒｓら、Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｎｅｒｉｎｇ，４：１−１７（１９８２）；Ｕｓｅｒｓ Ｍａｎｕａｌ Ｍｏｄｅｌ ３９２ ａｎｄ ３９４ Ｐｏｌｙｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒｓ，６−１〜６−２２頁，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｐａｒｔ Ｎｏ．９０１２３７（１９９１）に提供されている。
【０１６３】
ポリヌクレオチド合成のホスホラミダイト法は、その効率および迅速なカップリング反応ならびに出発物質の安定性のために、いくつかの実施形態において有利であり得る。合成は、固体支持体に結合された成長ポリヌクレオチド鎖を用いて行われ、その結果、液相中にある過剰な試薬は濾過によって容易に除去され得、それによって合成サイクル間の精製工程の必要性を排除する。
【０１６４】
以下に、ホスホラミダイト法を用いる典型的なポリヌクレオチド合成の工程を簡単に記載する。第一に、保護されたヌクレオチドモノマーを備える固体支持体が酸（例えば、トリクロロ酢酸）で処理されて、５’ヒドロキシル保護基が除去され、その後のカップリング反応のためにヒドロキシルがフリーにされる。次いで、その反応物に保護されたホスホラミダイトヌクレオチドモノマーおよび弱酸（例えば、テトラゾール）を連続的に添加することによって、活性化中間体が形成される。弱酸は、反応性中間体を形成するホスホラミダイトの窒素をプロロン化する。ヌクレオシド添加は、３０秒以内に完了する。次に、キャッピング工程が行われ、この工程は、ヌクレオシド付加が起きなかったいかなるポリヌクレオチド鎖も終結させる。キャッピングは、無水酢酸および１−メチルイミダゾールを用いて達成され得る。次いで、好ましい酸化剤としてヨウ素、および酸素ドナーとして水を用いる酸化によって、ヌクレオチド間結合が、亜リン酸塩からより安定なホスホトリエステルに変換される。酸化後、ヒドロキシル保護基がプロトン酸（例えば、トリクロロ酢酸またはジクロロ酢酸）を用いて除去され、鎖伸長が完了するまでこのサイクルが繰り返される。合成後、ポリヌクレオチド鎖が塩基（例えば、水酸化アンモニウムまたはｔ−ブチルアミン）を用いて支持体から切断される。切断反応はまた、任意のリン酸保護基（例えば、シアノエチル）を除去する。最後に、塩基中のポリヌクレオチド溶液を高温（例えば、５５℃）で処理することによって、塩基の環外アミン上の保護基および染料上のヒドロキシル保護基が除去される。当業者は、試薬が使用される場合の上記の合成を行うための多様性、およびいくつかの状況において試薬が単一の反応における１よりも多い工程を行うために利用可能であることを認識する。
【０１６５】
任意のホスホラミダイトヌクレオシドモノマーは、上記のような染料標識されたホスホラミダイトであり得る。ヌクレオチドの５’末端位置が標識される場合、本発明の標識非ヌクレオチドホスホラミダイトが最後の濃縮工程の間に使用され得る。オリゴヌクレオチドの内部の位置が標識される場合、本発明の標識ヌクレオチドホスホラミダイトが任意の濃縮工程の間に使用され得る。
【０１６６】
合成の後、ポリヌクレオチドは、多くの位置（５’末端（例えば、Ｏｌｉｇｏｎｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ ａｎｄ Ａｎａｌｏｇｓ，Ｅｃｋｓｔｅｉｎ編、Ｃｈａｐｔｅｒ ８，ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ（１９９１）およびＯｒｇｅｌら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ １１（１８）：６５１３（１９８３）；米国特許第５，１１８，８００号を参照のこと）；ホスホジエステル骨格（例えば、Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ ａｎｄ Ａｎａｌｏｇｓ，Ｅｃｋｓｔｅｉｎ編、Ｃｈａｐｔｅｒ ９，ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ（１９９１）を参照のこと）；または３’末端（例えば、Ｎｅｌｓｏｎ，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ２０（２３）：６２５３−６２５９、ならびに米国特許第５，４０１，８３７号および同第５，１４１，８１３号を参照のこと）が挙げられる）で標識され得る。オリゴヌクレオチド標識化手順の概説について、Ｒ．Ｈａｕｇｌａｎｄ，Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｓｔｅｉｎｅｒ編、Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ，ＮＹ（１９８３）を参照のこと。
【０１６７】
１つの合成後化学標識化法において、オリゴヌクレオチドは、以下のとおりに標識され得る。カルボキシ連結基を含む染料が、乾燥酢酸エチル中の１当量の１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミドおよび約３当量のＮ−ヒドロキシスクシンイミドと室温で３時間反応させることによって、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステルに変換される。その反応混合物が５％ ＨＣｌで洗浄され、硫酸マグネシウムで乾燥され、濾過され、そして固体に濃縮され、これはＤＭＳＯ中に再懸濁される。次いで、ＤＭＳＯ染料ストックが０．２５２Ｍ 炭酸水素／カーボネート緩衝液（ｐＨ９．４）中のアミノヘキシル誘導体化オリゴヌクレオチドに過剰（１０〜２０×）で添加され、６時間反応される（例えば、米国特許第４，７５７，１４１号）。緩衝液（例えば、０．１モルの酢酸トリエチルアミン（ＴＥＡＡ））で溶出するサイズ排除クロマトグラフィーカラムを通すことによって、染料標識オリゴヌクレオチドが未反応の染料から分離される。粗製の標識オリゴヌクレオチドを含む画分は、勾配溶出を用いる逆相ＨＰＬＣによってさらに精製される。
【０１６８】
以下の実施例は単に例示的であることが意味され、いかなる様式でも本教示を制限することを意味しないことが理解される。上の説明は、当業者に本教示をいかにして実施するかを教示するのに適切であるが、以下の実施例は、当業者へのさらなるガイダンスとして提供される。
【０１６９】
いくつかの実施形態において、本教示は、本明細書に記載されるいずれかの形態の本教示の少なくとも１つの化合物と、蛍光染料を含む少なくとも１つの他の成分とを含む混合物を提供する。例えば、本教示は、ポリヌクレオチドの混合物を提供し得、ここでその混合物の少なくとも１つのポリヌクレオチドは、本教示の化合物と、蛍光染料を含む少なくとも１つの他のポリヌクレオチドとを含む。本教示の蛍光染料を含む混合物成分は、本明細書に記載される方法のいずれかによって調製され得る。いくつかの実施形態において、本教示は、本明細書に記載されるいずれかの形態の本教示の少なくとも１つの化合物を備えるキットを提供する。
【実施例】
【０１７０】
（材料および方法）
特に明記しない限り、全ての試薬は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から得、卸業者から受け取ったまま使用した。ＤＤＡＯ（１）は、Ｃｏｒｅｙ，Ｐ．Ｆ．，米国特許第４，８１０，６３６号で記載されているようにも調製した。ＮＭＲスペクトルは、Ｂｒｕｋｅｒ ４００ ＭＨｚ Ａｖａｎｃｅ−ＮＭＲ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを使用して得た。質量スペクトルデータは、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ ＡＰＩ １５００ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを使用して得た。蛍光データは、Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ ＬＳ−５０Ｂ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒを使用して得た。ＵＶ／Ｖｉｓデータは、Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ ８４５ ＩＡ Ｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒを使用して得た。
【０１７１】
（実施例１：６−スルホ−ＤＤＡＯ（４２）の合成）
【０１７２】
【化７０】
ＤＤＡＯ（４１）の撹拌溶液（これは、ジクロロメタン（ＤＣＭ）５ｍＬに溶解し、そして０℃まで冷却した）５０ｍｇに、クロロスルホン酸０．５ｍＬを加えた。その反応物を。６０℃で、一晩撹拌し、次いで、氷水に注いだ。未反応出発物質を酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）で抽出し、次いで、生成物をｎ−ブタノールで抽出した。真空中で溶媒を除去して、黒く輝いた結晶として、４５ｍｇの６−スルホ−ＤＤＡＯ（４２）を得た。
【０１７３】
【化７１】
。
【０１７４】
（実施例２：Ｎ−（４−カルボキシベンゾイル）−アミノメチル ＤＤＡＯ（４５）の合成）
【０１７５】
【化７２】
ＤＤＡＯ（１．４６６ミリモル）４５０ｍｇの濃硫酸（Ｈ２ＳＯ４）１０ｍＬ撹拌溶液に、室温で、Ｎ−（ヒドロキシメチル）トリフルオロアセトアミド（２．９２９ミリモル）４１９ｍｇを加えた。得られた混合物を、室温で、２時間撹拌した。その反応物を氷水１００ｍＬに注ぎ、そして１０％メタノール／ジクロロメタン（ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）４×１００ｍＬで抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し（Ｎａ２ＳＯ４）、濾過し、そして減圧下にて乾燥状態まで蒸発させた。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（これは、２：２０：７８〜８：２０：７２のＭｅＯＨ／酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）／ＤＣＭ）の勾配を使用する）で精製して、赤みがかった固形物として、４５６ｍｇの化合物４３を得た。
【０１７６】
【化７３】
。
【０１７７】
化合物４３（６４ｍｇ、０．１４８ミリモル）のＮＨ３ＭｅＯＨ（３０ｍＬ）溶液を、室温で、２０時間撹拌した。その反応物を、蒸発により、乾燥状態まで濃縮し、そしてＭｅＯＨと共に蒸発させた。固形物をＭｅＯＨ／ＤＣＭから再結晶して、化合物４４を得た。
【０１７８】
化合物４４のジメチル−ホルムアミド（ＤＭＦ）／ＤＣＭ（１：１）６ｍＬ撹拌溶液に、室温で、塩化４−カルボキシエチ（ｃａｒｂｏｘｙｅｔｈｙ）テレフタロイル１１８ｍｇ（０．５９４ミリモル）およびジイソプロピルエチルアミン０．２ｍＬを加えた。得られた混合物を、室温で、３時間撹拌した。次いで、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）飽和水溶液１０ｍＬおよびナトリウムメトキシド／ＭｅＯＨ（２５％）溶液０．５ｍＬを加えることにより、反応をクエンチした。次いで、その反応混合物をＨ２Ｏ（２０ｍＬ）で希釈し、そしてＥｔＯＡｃ（１×５０ｍＬ）で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、濾過し、そして減圧下にて蒸発させた。次いで、残渣を、８０℃で、４５分間にわたって、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）／ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（１７７ｍｇ／２０ｍＬ／５ｍｌ）の溶液で処理した。次いで、その反応物を室温まで冷却し、減圧下にて蒸発させ、Ｈ２Ｏ（３０ｍＬ）に再溶解し、１０％ＨＣｌ（１．５ｍＬ）で酸性化し、そしてＥｔＯＡｃ（１００ｍＬ）で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、濾過し、そして減圧下にて乾燥状態まで蒸発させた。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（これは、１：９〜８：２のＭｅＯＨ／ＤＣＭの勾配を使用する）で精製して、固形物として、５２ｍｇの化合物４５を得た。
【０１７９】
【化７４】
。
【０１８０】
（実施例３：６，８−ジニトロ−ＤＤＡＯ（４６）の合成）
【０１８１】
【化７５】
ＤＤＡＯの溶液（これは、Ｈ２ＳＯ４／ＨＮＯ３の１：１溶液２ｍＬに溶解した）５０ｍｇを、室温で、一晩撹拌した。その反応物をＥｔＯＡｃで抽出した。真空中で溶媒を除去し、そして粗生成物をＥｔＯＨから再結晶して、４１ｍｇのジニトロ−ＤＤＡＯ（４６）を得た。
【０１８２】
（実施例４：Ｎ−（４−カルボキシ−２−スルホベンゾイル）−アミノメチル ＤＤＡＯ（４７）の合成）
【０１８３】
【化７６】
実施例２と同じ様式で、化合物４３を調製した。化合物４３（０．１ミリモル）４３．３ｍｇのＮＨ３／ＭｅＯＨ（２０ｍＬ）溶液を、室温で、２０時間撹拌した。その反応物を、蒸発により乾燥状態まで濃縮し、そしてＤＣＭと共に蒸発させて、化合物４４を得た。
【０１８４】
残渣（４４）をＤＭＦ（５ｍＬ）に溶解し、そして室温で、ジイソプロピルエチルアミン（ヒューニッヒ塩基）２００μＬおよび無水物４８（７４ｍｇ、０．３２４ミリモル）で処理した。その反応物を、室温で、３時間撹拌し、次いで、１０％ＨＣｌ（１ｍＬ）でクエンチした。真空中で溶媒を除去し、残渣をＨ２Ｏ（５０ｍＬ）に再溶解し、そして１０％ＭｅＯＨ／ＥｔＯＡｃ（３×５０ｍＬ）で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、濾過し、そして乾燥状態まで蒸発させた。
【０１８５】
次いで、残渣を、室温で、１０分間にわたって、ＬｉＯＨ−Ｈ２Ｏ／ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（０．８５ｇ／１００ｍＬ／２０ｍＬ）の溶液２０ｍＬで処理した。その混合物を１０％ＨＣｌ（１ｍＬ）で酸性化し、そして飽和ＮａＣｌ（５０ｍＬ）で希釈した。この混合物を１０％ＭｅＯＨ／ＥｔＯＡｃ（２×１００ｍＬ）で抽出し、次いで、有機層をトリエチルアミン０．５ｍＬで処理し、乾燥状態まで蒸発させ、最後に、ＭｅＯＨと共に蒸発させた。粗生成物を２０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ（５０ｍＬ）に溶解し、そしてシリカゲルクロマトグラフィー（２×１７．５ｃｍ、溶出勾配：２０％、３０％、５０％、６０％、７０％および８０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ（各勾配段階で１００ｍＬ、画分２０ｍＬを集める））で精製して、６０ｍｇの化合物４７を得た。
【０１８６】
【化７７】
。
【図面の簡単な説明】
【０１８７】
【図１】図１は、構造（Ｉ）を含む本教示の染料化合物を合成するための一般化合成経路を示す。
【図２】図２は、構造（ＩＩ）を含む本教示の染料化合物を合成するための一般化合成経路を示す。
【図３】図３は、構造（ＩＩＩ）を含む本教示の染料化合物を合成するための一般化合成経路を示す。
【図４】図４は、構造（ＩＶ）を含む本教示の染料化合物を合成するための一般化合成経路を示す。
【図５】図５は、構造（Ｉ）を含む本教示の染料化合物を合成するための潜在的合成経路を示す。
【図６】図６は、本教示の化合物を調製する際に有用な第三級アルコール（例えば、２−（４’−ヒドロキシナフタレン−２−イル）−２−プロパノール）中間体を合成するための代表的な合成経路を示す。
【図７】図７は、構造（ＩＩ）を含む本教示の化合物を調製するための潜在的合成スキームを示す。
【図８】図８は、構造（ＩＩ）を含む本教示の化合物を調製するための潜在的合成スキームを示す。
【図９】図９は、ＤＤＡＯおよびいくつかの代表的な本教示の化合物の吸収スペクトルを示す。
【図１０】図１０は、ＤＤＡＯおよびいくつかの代表的な本教示の化合物の発光スペクトルを示す。
【技術分野】
【０００１】
本教示は、一般に、蛍光染料、連結可能形態の蛍光染料、エネルギー移動染料および蛍光染料で標識された試薬、ならびにそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光標識を利用する生物学的分析物の非放射性検出は、現代の分子生物学において重要な技術である。放射性標識の必要性をなくすことによって、安全性が高められ、試薬の廃棄に関する環境的な影響および費用が大いに減少される。そのような非放射性蛍光検出を利用する方法の例としては、４色自動ＤＮＡ配列決定、オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション法、およびポリメラーゼ連鎖反応産物の検出、イムノアッセイなどが挙げられる。
【０００３】
多くの適用において、複数の空間的に重複する分析物の独立した検出を達成するために、複数のスペクトル的に識別可能な蛍光標識を用いることが有利である（例えば、シングルチューブマルチプレックスＤＮＡプローブアッセイ（ｓｉｎｇｌｅ−ｔｕｂｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ＤＮＡ ｐｒｏｂｅ ａｓｓａｙ）および４色自動ＤＮＡ配列決定法）。マルチプレックスＤＮＡプローブアッセイの場合、スペクトル的に識別可能な蛍光標識を用いることによって、反応チューブの数が減少され得、それによって実験プロトコルが単純化され、用途特異的な試薬キットの製造が容易になる。４色自動ＤＮＡ配列決定の場合、多色蛍光標識により単一のレーンでの複数の塩基の分析が可能になり、それによってスループットが単色法よりも増大し、レーン間の電気泳動移動度のばらつきに関連する不確実性が減少する。
【０００４】
４色自動ＤＮＡ配列決定適用に適した現在利用可能なマルチプレックス染料セットは、そのセットを構成するすべての染料から蛍光放射を適切に励起するために青色または青緑色のレーザー光（例えば、アルゴンイオンレーザー）を必要とする。市販の自動ＤＮＡ配列決定システムにおいて青色または青緑色のレーザーの使用は、多くの場合そのようなレーザーの費用の高さおよび制限された寿命が原因で不利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それゆえ、上記制約を満たし、かつ約６００ｎｍを超える波長を有する光により励起可能である蛍光染料化合物が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
構造（１）に基づいた赤色蛍光放射染料は、化学的および光活性的に非常に安定であり、そして長い波長の光により励起可能であることが発見された。
【０００７】
【化１８】
。
【０００８】
いくつかの実施態様では、本教示は、以下から選択される構造を含む新規蛍光染料を提供する：
【０００９】
【化１９】
ここで、
Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６は、それぞれ別個に、−Ｈ、ハロゲン、フッ素、塩素、臭素、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、−ＮＯ２、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合または連結基であり得、ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合または連結基であり得る；そして
Ｒ４およびＲ５は、別々に、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６置換アルキルであり得、Ｒ４およびＲ５は、一緒になって、Ｃ３〜Ｃ７シクロアルキル、Ｃ４〜Ｃ７不飽和シクロアルキル、Ｃ３〜Ｃ７置換シクロアルキルまたはＣ４〜Ｃ７置換不飽和シクロアルキルであり得る；
但し、該化合物が構造（Ｉ）を含む場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３またはＲ８の少なくとも１個は、−Ｈではない。必要に応じて、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６の少なくとも１個は、−ＳＯ３Ｈであり得る。
【００１０】
いくつかの実施態様では、本教示は、アクセプター染料に共有結合されたドナー染料を含むエネルギー移動染料を提供し、ここで、該ドナー染料は、第一波長で光を吸収して、それに応答して励起エネルギーを放射でき、そして該アクセプター染料は、該ドナー染料により放射された該励起エネルギーを吸収して、それに応答して第二波長で蛍光を発することができる。いくつかの実施態様では、前記ドナー染料は、結合、非ヌクレオチドリンカーまたはヌクレオチドリンカー（すなわち、ポリヌクレオチド、リボ核酸など）により、前記アクセプター染料に共有結合できる。いくつかの実施態様では、前記リンカーは、前記ドナー染料と前記アクセプター染料との間の効率的なエネルギー移動を促進するように働くことができる。いくつかの実施態様では、前記ドナー染料およびアクセプター染料の少なくとも１種は、本教示の染料である。
【００１１】
いくつかの実施態様では、本教示は、以下の構造を含む標識ヌクレオシドおよび／またはヌクレオチドを提供する：
ＮＵＣ−Ｌ−Ｄ
ここで、ＮＵＣは、ヌクレオシド、ヌクレオチド、修飾ヌクレオシドまたは修飾ヌクレオチドを含み、Ｌは、結合またはリンカーを含み、そしてＤは、本教示の染料化合物を含む。いくつかの実施態様では、ＮＵＣおよびＤは、連結部分Ｌにより共有結合でき、ここで、Ｌは、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６の１つにて、Ｄに結合できる。いくつかの実施態様では、ＮＵＣがプリン塩基を含む場合、該連結部分は、該プリンの８位に結合でき、ＮＵＣが７−デアザプリン塩基を含む場合、該連結部分は、該７−デアザプリンの７位に結合でき、そして、ＮＵＣがピリミジン塩基を含む場合、該連結部分は、該ピリミジンの５位に結合できる。
【００１２】
いくつかの実施態様では、本教示は、オリゴヌクレオチド分析方法を提供し、該方法は、上で述べた構造の染料で標識された１セットの標識オリゴヌクレオチドを形成する工程、該標識オリゴヌクレオチドフラグメントをサイズ依存分離プロセス（例えば、電気泳動）にかける工程、および該分離プロセスに引き続いて、該標識オリゴヌクレオチドフラグメントを検出する工程を包含する。
【００１３】
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、以下の説明、図面および添付の特許請求の範囲を参照して、さらによく理解される。
【００１４】
ここで、本教示の代替実施態様を詳細に言及するが、それらの例は、添付の図面で説明されている。本教示は、代替実施態様に関連して記述されているものの、それらは、本教示をこれらの実施態様に限定するとは解釈されないことが分かる。逆に、本教示は、全ての代替物、改良および均等物を含むと解釈され、これらは、添付の特許請求の範囲で規定した本発明内に含まれ得る。
【００１５】
本願において、単数の使用は、特に明記しない限り、複数を含む。本願において、「または」の使用は、特に明記しない限り、「および／または」を意味する。さらに、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」との用語だけでなく、他の形態（例えば、「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」）は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」が追加の要素を含む可能性を残しているという点で、包含的であると見なされる。
【００１６】
本教示の化合物を規定するのに使用される化学構造は、各所定の構造が表され得る可能な共鳴構造の１つの各描写であることが理解される。さらに、共鳴構造とは、定義によれば、単に、電子の非局在化を表わすのに当業者により使用される図解描写にすぎず、本教示は、いずれの様式でも、所定構造のための１つの特定の共鳴構造を示すことに限定されないことが理解される。
【００１７】
一般に、本教示は、蛍光標識として、エネルギー移動染料の成分として、ヌクレオシド、ヌクレオチドおよびポリヌクレオチドの結合体において、分析バイオテクノロジーの領域でこのような染料を利用する方法において、有用な蛍光染料化合物を包含する。本教示の化合物は、蛍光核酸分析（例えば、自動ＤＮＡ配列決定およびフラグメント分析）、ハイブリダイゼーションアレイにおけるプローブハイブリダイゼーションの検出、核酸増幅産物の検出などの領域において、特定の用途が見いだされ得る。
【００１８】
いくつかの実施態様では、本教示は、以下から選択される構造を含む新規蛍光染料を提供する：
【００１９】
【化２０】
ここで、
Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６は、それぞれ別個に、−Ｈ、ハロゲン、フッ素、塩素、臭素、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、−ＮＯ２、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合または連結基であり得、ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合または連結基であり得る；そして
Ｒ４およびＲ５は、別々に、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６置換アルキルであり得、Ｒ４およびＲ５は、一緒になって、Ｃ３〜Ｃ７シクロアルキル、Ｃ４〜Ｃ７不飽和シクロアルキル、Ｃ３〜Ｃ７置換シクロアルキルまたはＣ４〜Ｃ７置換不飽和シクロアルキルであり得る；
但し、該化合物が構造（Ｉ）を含む場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３またはＲ８の少なくとも１個は、−Ｈではない。必要に応じて、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６の少なくとも１個は、−ＳＯ３Ｈであり得る。本明細書中で記述した化合物のいずれかは、フェノール酸素脱プロトン化形態だけでなく全ての可能な共鳴構造を含み得ることが理解される。
【００２０】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００２１】
【化２１】
を含み得る。
【００２２】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００２３】
【化２２】
を含み得る。
【００２４】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００２５】
【化２３】
を含み得る。
【００２６】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００２７】
【化２４】
を含み得る。
【００２８】
いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、フッ素であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、塩素であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、臭素であり得る。
【００２９】
いくつかの実施態様では、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、および−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｘ１は、−Ｈであり得、そしてＸ２は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、および−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上記のように定義される。
【００３０】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（Ｉ）を含み、ここで、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上記のように定義され、但し、該化合物が構造（Ｉ）を含む場合、Ｒ１〜Ｒ３またはＲ８の少なくとも１個は、−Ｈではない。いくつかの実施態様では、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈまたは−ＳＯ３Ｒであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００３１】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（Ｉ）を含み、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、−ＮＯ２、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合または連結基であり得、ここで、Ｒは、上記のように定義されるが、但し、該化合物が構造（Ｉ）を含む場合、Ｒ１〜Ｒ３またはＲ８の少なくとも１個は、−Ｈではない。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、フッ素であり、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、塩素であり、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ６およびＲ７は、臭素であり、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００３２】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（Ｉ）を含み得、ここで、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上記のように定義され、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈまたは−ＳＯ３Ｒであり得、そしてＲ１〜Ｒ３およびＲ８は、それぞれ別個に、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００３３】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００３４】
【化２５】
を含み得る。
【００３５】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００３６】
【化２６】
を含み得る。
【００３７】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００３８】
【化２７】
を含み得る。
【００３９】
いくつかの実施態様では、Ｒは、置換ベンゾイルであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、連結基であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、トリフルオロアセチルであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００４０】
【化２８】
を含み得る。
【００４１】
いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００４２】
【化２９】
を含み得、Ｘはスクシンイミドであり得る。
【００４３】
いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００４４】
【化３０】
であり得る。
【００４５】
いくつかの実施態様では、Ｒ４およびＲ５は、メチルであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ２およびＲ３の少なくとも１個は、−ＮＯ２であり得、そしてＲ４およびＲ５は、メチルであり得る。
【００４６】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、Ｒは、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得る。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、そしてＲ３、Ｒ８およびＲ９〜Ｒ１２のいずれかは、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、−ＮＯ２、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合または連結基であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００４７】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、Ｒ９は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ１０〜Ｒ１２は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、Ｒ１０は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ５−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ９およびＲ１１〜Ｒ１２は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、Ｒ１１は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ９〜Ｒ１０およびＲ１２は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素または臭素であり得、Ｒ１２は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ９〜Ｒ１１は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００４８】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上記のように定義され、Ｒ９は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ１０〜Ｒ１２は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上記のように定義され、Ｒ１０は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ９およびＲ１１〜Ｒ１２は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上記のように定義され、Ｒ１１は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ９〜Ｒ１０およびＲ１２は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、構造（ＩＩ）を含み得、ここで、Ｒ６は、−Ｈであり得、そしてＲ７は、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上記のように定義され、Ｒ１２は、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、そしてＲ９〜Ｒ１１は、−Ｈであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００４９】
いくつかの実施態様では、Ｒ９〜Ｒ１２のいずれかは、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲまたは−ＮＯ２であり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ９〜Ｒ１２のいずれかは、−ＳＯ３Ｈまたは−ＳＯ３Ｒであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。いくつかの実施態様では、Ｒ９〜Ｒ１２のいずれかは、−ＣＨ２ＮＨ２または−ＣＨ２ＮＨＲであり得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００５０】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００５１】
【化３１】
を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、水素、フッ素、塩素または臭素であり得る。
【００５２】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００５３】
【化３２】
を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、水素、フッ素、塩素または臭素であり得る。
【００５４】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００５５】
【化３３】
を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、水素、フッ素、塩素または臭素であり得る。
【００５６】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００５７】
【化３４】
を含み得、ここで、Ｒ６およびＲ７は、水素、フッ素、塩素または臭素であり得る。
【００５８】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００５９】
【化３５】
を含み得る。
【００６０】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００６１】
【化３６】
を含み得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００６２】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００６３】
【化３７】
を含み得る。
【００６４】
いくつかの実施態様では、本教示の染料化合物は、以下の構造：
【００６５】
【化３８】
を含み得、ここで、Ｒは、上で定義したとおりである。
【００６６】
いくつかの実施態様では、Ｒは、置換ベンゾイルであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、連結基であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、トリフルオロアセチルであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００６７】
【化３９】
を含み得る。
【００６８】
いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００６９】
【化４０】
を含み得、Ｘは、スクシンイミドであり得る。
【００７０】
いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００７１】
【化４１】
であり得る。
【００７２】
いくつかの実施態様では、本教示の化合物は、構造（ＩＩＩ）を含む。いくつかの実施態様では、Ｒ１およびＲ３は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ６は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１３、Ｒ１５およびＲ１６は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ２は、−ＳＯ３Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ２は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−ＣＨ２ＮＨ２であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−ＣＨ２ＮＨＲであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００７３】
【化４２】
であり得る。
【００７４】
いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００７５】
【化４３】
を含み得、Ｘは、スクシンイミドであり得る。
【００７６】
いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００７７】
【化４４】
であり得る。
【００７８】
いくつかの実施態様では、Ｒは、連結基であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−ＳＯ３Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ２は、−ＣＨ２ＮＨ２であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ２は、−ＣＨ２ＮＨＲであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００７９】
【化４５】
であり得る。
【００８０】
いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００８１】
【化４６】
を含み得、Ｘは、スクシンイミドであり得る。
【００８２】
いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００８３】
【化４７】
であり得る。
【００８４】
いくつかの実施態様では、Ｒは、連結基であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ２は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ４およびＲ５は、メチルであり得る。
【００８５】
いくつかの実施態様では、本教示の化合物は、構造（ＩＶ）を含む。いくつかの実施態様では、Ｒ１０は、−ＳＯ３Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１０は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−ＣＨ２ＮＨ２であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−ＣＨ２ＮＨＲであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００８６】
【化４８】
であり得る。
【００８７】
いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００８８】
【化４９】
を含み得、Ｘは、スクシンイミドであり得る。
【００８９】
いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００９０】
【化５０】
であり得る。
【００９１】
いくつかの実施態様では、Ｒは、連結基である。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ３、Ｒ６、Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１５およびＲ１６は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−ＳＯ３Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１０は、−ＣＨ２ＮＨ２であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１０は、−ＣＨ２ＮＨＲであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００９２】
【化５１】
であり得る。
【００９３】
いくつかの実施態様では、Ｒは、以下の構造：
【００９４】
【化５２】
を含み得、Ｘは、スクシンイミドであり得る。
【００９５】
いくつかの実施態様では、Ｒは、
【００９６】
【化５３】
であり得る。
【００９７】
いくつかの実施態様では、Ｒは、連結基であり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ１４は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ３、Ｒ６、Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１５およびＲ１６は、−Ｈであり得る。いくつかの実施態様では、Ｒ４およびＲ５は、メチルであり得る。
【００９８】
本明細書中で使用する「置換」とは、１個またはそれ以上の水素原子を、１個またはそれ以上の非水素原子、官能基または部分で置き換えた分子を意味する。例えば、非置換アミンは、−ＮＨ２であるのに対して、置換アミンは、−ＮＨＣＨ３であり得る。代表的な置換基には、ハロゲン、フッ素、塩素、臭素、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ６分枝アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルケン、Ｃ１〜Ｃ６環状アルケン、Ｃ１〜Ｃ６分枝アルケン、Ｃ１〜Ｃ６アルキン、Ｃ１〜Ｃ６分枝アルキン、サルフェート、スルホネート、スルホン、アミノ、アンモニウム、アミド、ニトリル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、フェノキシ、置換フェノキシ芳香族、フェニル、多環式芳香族、富電子複素環、および連結基が挙げられるが、これらに限定されない。
【００９９】
本明細書中で使用する「連結基」とは、エネルギー移動染料対の試薬または一部分に結合された「相補的官能基」と反応できる部分を意味し、このような反応は、この染料をエネルギー移動染料の試薬または一部分に接続する「連鎖」を形成する。適当な連結基には、その相補的官能基がアミンであるときはいつでも、イソチオシアネート、塩化スルホニル、４，６−ジクロロトリアジニル、スクシンイミジルエステル、または他の活性カルボキシレートが挙げられるが、これらに限定されない。適当な連結基は、その相補的官能基がスルフヒドリルであるときはいつでも、マレイミド、ハロアセチル、ヨードアセチル、ハロアセトアミドまたはヨードアセトアミドが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、Ｒ．Ｈａｕｇｌａｎｄ，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｐｒｏｂｅｓ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｐｒｏｂｅｓ，Ｉｎｃ．（１９９２）を参照のこと。
【０１００】
さらに、本教示の染料分子を種々の分子または基質（すなわち、ヌクレオチド、ヌクレオシド、オリゴヌクレオチド、ペプチド、他の染料分子、連結部分など）に共有結合するのに適当な種々の相補的連結基／相補的官能基対は、当該技術分野で公知であることが理解される。多種多様な状況において連結基／相補的官能基対として使用するのに適当な相補的求電子試薬および求核試薬の例は、表１で示されており、この場合、指示された求電子試薬種および求核試薬種の反応により、指示された共有結合が生じる。共有結合が形成される条件は、周知である。
【０１０１】
【表１−１】
【０１０２】
【表１−２】
＊活性化エステルは、当該技術分野で理解されているように、一般に、式−ＣＯＸ（ここで、Ｘは、良好な脱離基、例えば、オキシスクシンイミジル（−ＯＮＣ４Ｈ４Ｏ２）、オキシスルホスクシンイミジル（−ＯＮＣ４Ｈ３Ｏ２−ＳＯ３Ｈ）、１−オキシベンゾトリアゾイル（−ＯＣ６Ｈ４Ｎ３）である）；または式−ＯＲ”のアリールオキシ基（ここで、Ｒ”は、アリール、または１個またはそれ以上の同一または異なる電子吸引置換基（例えば、−ＮＯ２、−Ｆ、−Ｃｌ、−ＣＮまたは−ＣＦ３）で置換されたアリールであり、式−ＯＣＯＲａまたは−ＯＣＮＲａＮＨＲｂの無水物または混合無水物を形成するのに使用され、ここで、ＲａおよびＲｂは、同一または異なり得、（Ｃ１〜Ｃ６）アルキル、（Ｃ１〜Ｃ６）パーフルオロアルキルまたは（Ｃ１〜Ｃ６）アルコキシ；あるいはシクロヘキシル、３−ジメチルアミノプロピル、またはＮ−モルホリノエチルである）を有する。
【０１０３】
＊＊アシルアジドはまた、イソシアネートに再構成できる。
【０１０４】
本教示の染料を所定分子または基質に共有結合するのに使用される求核試薬または求電子試薬の選択は、染料分子が結合される分子または基質上の相補的官能基の種類に依存し得る。結合される分子または基質上に存在し得る相補的官能基の種類には、アミン、チオール、アルコール、フェノール、アルデヒド、ケトン、リン酸、イミダゾール、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、一置換および二置換アミン、ハロゲン化物、エポキシド、スルホン酸エステル、カルボン酸またはカルボキシレートが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０５】
いくつかの実施態様では、本教示に関連して使用するのに適当な求核試薬は、アミン、フェノール、アニリン、チオールまたはアルコール、あるいはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施態様では、この求核試薬は、アミンを含む。いくつかの実施態様では、この求核試薬は、第一級アミンを含む。いくつかの実施態様では、この求核試薬は、第二級アミンを含む。
【０１０６】
いくつかの実施態様では、この求電子試薬は、アクリルアミド、カルボン酸の活性化エステル、アシルアジド、アシルニトリル、ハロゲン化アシル、アルデヒド、ハロゲン化アルキル、無水物、ハロゲンアリール、アジド、アジリジン、ボロネート、カルボン酸またはカルボキシレート、ジアゾアルカン、ハロアセトアミド、ハロトリアジン、ヒドラジン、イミドエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、マレイミド、ホスホロアミダイトまたはマイケルアクセプター（すなわち、α，β−不飽和エステル、α，β−不飽和アルデヒドなど）またはハロゲンスルホニルを含む。
【０１０７】
いくつかの実施態様では、この求電子試薬は、カルボン酸の活性化エステルまたはカルボキシレート、スクシンイミジルエステル、ハロアセトアミド、ハロゲン化アシル、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化スルホニル、イソチオシアネート、マレイミドまたはアジドパーフルオロベンズアミド基を含む。いくつかの実施態様では、この連結基は、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジル（ＮＨＳ）エステルであり、この相補的官能基は、アミンである。ＮＨＳエステルを形成するために、連結基としてカルボン酸部分を含む本教示の染料は、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）およびＮ−ヒドロキシスクシンイミドと反応される。あるいは、ＮＨＳエステルを形成するために、連結基としてカルボン酸部分を含む本教示の染料分子と結合される分子または基質は、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）およびＮ−ヒドロキシスクシンイミドと反応される。
【０１０８】
構造（Ｉ）を含む本教示の化合物を調製するための代表的な合成スキームは、図１で示されている。例えば、Ｃｏｒｅｙ，Ｐ．Ｆ．，米国特許第４，８１０，６３６号で記載された合成手順を指針として使用して、当業者は、塩基の存在下にて、（２）型の４−ヒドロキシアニリン化合物と第三級アルコール（４）（例えば、２−（４’−ヒドロキシフェニル）−２−プロパノール）とを反応でき、化合物（５）が形成される。あるいは、当業者は、４−ヒドロキシアニリン化合物（２）を酸化でき、（３）型のＮ−クロロイミン化合物を形成され、これは、塩基の存在下にて、第三級アルコール（４）（例えば、２−（４’−ヒドロキシフェニル）−２−プロパノール）と反応でき、化合物（５）が形成される。次いで、化合物（５）は、還元剤（例えば、亜ジチオン酸ナトリウム）と反応でき、第二級アミン化合物（６）が形成される。次いで、化合物（６）は、酸（例えば、２Ｎ ＨＣｌ）で処理することに続いて、例えば、過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することにより、環化によって、化合物（Ｔ）に変換できる。いくつかの実施態様では、存在する置換パターンに依存して、化合物（Ｔ）は、必要に応じて、さらに誘導体化できる。例えば、化合物（７）は、必要に応じて、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化できる。
【０１０９】
あるいは、化合物（Ｔ）は、酸（例えば、濃硫酸）の存在下にて、または類似の確立した条件下で、アミノメチル化剤（例えば、Ｎ−（ヒドロキシメチル）トリフルオロアセトアミド）との反応により、アミノメチル化できる。
【０１１０】
構造（ＩＩ）を含む本教示の化合物を調製するための代表的な合成スキームは、図２で示されている。Ｃｏｒｅｙで記載されたものと類似のスキームに従って、（２）型の４−ヒドロキシアニリン化合物は、塩基の存在下にて、第三級アルコール（８）（例えば、２−（４’−ヒドロキシナフタレン−２−イル）−２−プロパノール）と反応でき、化合物（９）が形成される。あるいは、４−ヒドロキシアニリン化合物（２）は、公知の条件を使用して酸化でき、（３）型のＮ−クロロイミン化合物が形成され、これは、塩基の存在下にて、第三級アルコール（８）と反応でき、化合物（９）が形成される。次いで、化合物（９）は、還元剤（例えば、亜ジチオン酸ナトリウム）と反応でき、第二級アミン化合物（１０）が形成される。次いで、化合物（１０）は、酸（例えば、２Ｎ ＨＣｌ）で処理することに続いて、例えば、過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することにより、環化によって、化合物（１１）に変換できる。いくつかの実施態様では、存在する置換パターンに依存して、化合物（１１）は、必要に応じて、さらに誘導体化できる。例えば、化合物（１１）は、必要に応じて、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化できる。
【０１１１】
構造（ＩＩＩ）を含む本教示の化合物を調製するための代表的な合成スキームは、図３で示されている。Ｃｏｒｅｙで記載されたものと類似のスキームに従って、（１２）型の表題化合物は、塩基の存在下にて、第三級アルコール（４）と反応でき、化合物（１４）が形成される。あるいは、化合物（１２）は、公知条件を使用して、酸化でき、（１３）型のＮ−クロロイミンが形成され、これは、塩基の存在下にて、第三級アルコール（４）と反応でき、化合物（１４）が形成される。次いで、化合物（１４）は、還元剤（例えば、亜ジチオン酸ナトリウム）と反応でき、第二級アミン化合物（１５）が形成される。次いで、化合物（１５）は、酸（例えば、２Ｎ ＨＣｌ）で処理することに続いて、例えば、過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することにより、環化によって、化合物（１６）に変換できる。いくつかの実施態様では、存在する置換パターンに依存して、化合物（１６）は、必要に応じて、さらに誘導体化できる。例えば、化合物（１６）は、必要に応じて、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化できる。
【０１１２】
構造（ＩＶ）を含む本教示の化合物を調製するための代表的な合成スキームは、図４で示されている。Ｃｏｒｅｙで記載されたものと類似のスキームに従って、（１２）型の化合物は、塩基の存在下にて、第三級アルコール（８）と反応でき、化合物（１７）が形成される。あるいは、化合物（１２）は、公知条件を使用して、酸化でき、（１３）型のＮ−クロロイミン化合物が形成され、これは、塩基の存在下にて、第三級アルコール（８）と反応でき、化合物（１７）が形成される。次いで、化合物（１７）は、還元剤（例えば、亜ジチオン酸ナトリウム）と反応でき、第二級アミン化合物（１８）が形成される。次いで、化合物（１８）酸（例えば、２Ｎ ＨＣｌ）で処理することに続いて、例えば、過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することにより、環化によって、化合物（１９）に変換できる。いくつかの実施態様では、存在する置換パターンに依存して、化合物（１９）は、必要に応じて、さらに誘導体化できる。例えば、化合物（１９）は、必要に応じて、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化できる。
【０１１３】
本教示の代表的な化合物を調製するための合成スキームは、図５で示されている。Ｃｏｒｅｙで記載されたものと類似のスキームに従って、（２０）型のクロロイミン化合物は、塩基の存在下にて、第三級アルコール（２１）と反応でき、化合物（２２）が形成される。次いで、化合物（２２）は、還元剤（例えば、亜ジチオン酸ナトリウム）と反応でき、第二級アミン化合物（２３）が形成される。次いで、化合物（２３）は、酸（例えば、２Ｎ ＨＣｌ）で処理することに続いて、例えば、過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することにより、環化によって、化合物（２４）に変換できる。さらに、化合物（２４）は、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化でき、本教示の染料（２５）が得られる。あるいは、化合物（２４）は、酸（例えば、濃硫酸）の存在下にて、あるいは類似の確立された条件で、アミノメチル化剤（例えば、Ｎ−（ヒドロキシメチル）トリフルオロアセトアミド）との反応により、アミノメチル化でき、化合物（２６）が形成される。染料（２６）は、文献手順（Ｃｏｒｅｙ，Ｐ．Ｆ．，米国特許第４，８１０，６３６号、１９８９年３月７日；Ｃｏｒｅｙら、Ａｎｇｅｗ Ｃｈｅｍ Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ ３０（１９９１））により、例えば、ラネーニッケル／Ｈ２との反応により、脱ハロゲン化でき、次いで、酸化剤（過ヨウ素酸ナトリウム）と反応させることにより、酸化でき、本教示の染料（２７）が得られる。染料（２７）は、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化でき、本教示の染料（２８）が得られる。
【０１１４】
当業者が、この第三級アルコールとして、２−（４’−ヒドロキシナフタレン−２−イル）−２−プロパノールを使用する場合、文献手順（Ｈａｗｏｒｔｈら、Ｊ．Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ，Ａｂｓｔｒａｃｔｓ、ｐｐ．１０−１３（１９４３））に従って、調製できる。図６を参照のこと、具体的には、コハク酸ベンジル（２９）（これは、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から市販されている）は、冷塩化アセチルに懸濁でき、ビス無水物コハク酸ベンジル誘導体が得られる。この無水物誘導体は、ニトロベンゼン中にて、ＡｌＣｌ３で、テトラロン中間体に環化できる。このテトラロン中間体は、臭素化および酸触媒臭素脱離により、２段階で芳香族化でき、４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸（３０）が得られる。４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸化合物（３０）は、エタノールおよびＨＣｌ中でのＦｉｓｈｅｒエステル化により、そのエチルエステル誘導体に変換できる。最後に、確立された文献手順（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，ｖ．１０８，４１１９（１９８６））を使用して、４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸エチルは、塩化メチルマグネシウム（３．３当量）と反応でき、第三級アルコールである２−（４’−ヒドロキシナフタレン−２−イル）−２−プロパノール（３１）が得られる。
【０１１５】
本教示の代表的な化合物を調製するための合成スキームは、図７で示されている。Ｃｏｒｅｙで記載されたものと類似のスキームに従って、Ｎ−クロロイミン化合物（２０）は、塩基の存在下にて、第三級アルコール（３１）と反応でき、化合物（３２）が形成される。次いで、化合物（３２）は、還元剤（例えば、亜ジチオン酸ナトリウム）と反応でき、第二級アミン化合物（３３）が形成される。次いで、化合物（３３）は、酸（例えば、２Ｎ ＨＣｌ）で処理することに続いて、例えば、過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することにより、環化によって、化合物（３４）に変換できる。
【０１１６】
代表的な化合物（３４）を本教示のさらに別の化合物に変換するための合成スキームは、図８で示されている。いくつかの実施態様では、染料（３４）は、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化でき、本教示の染料（３５）が得られる。染料（３５）は、文献手順（Ｃｏｒｅｙ，Ｐ．Ｆ．，米国特許第４，８１０，６３６号、１９８９年３月７日；Ｃｏｒｅｙら、Ａｎｇｅｗ Ｃｈｅｍ Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．３０（１９９１））により、例えば、ラネーニッケル／Ｈ２での還元により、脱ハロゲン化でき、次いで、酸化剤（過ヨウ素酸ナトリウム）と反応させることより、酸化でき、本教示の染料（３６）が得られる。染料（３６）は、酸（例えば、濃硫酸）の存在下にて、あるいは類似の確立された条件で、Ｎ−（ヒドロキシメチル）トリフルオロアセトアミドで処理することにより、アミノメチル化でき、本教示の化合物（３７）が得られる。あるいは、染料（３４）は、酸（例えば、濃硫酸）の存在下にて、あるいは類似の確立された条件で、Ｎ−（ヒドロキシメチル）トリフルオロアセトアミドで処理することにより、アミノメチル化でき、化合物（３８）が得られる。上記のように、化合物（３８）は、脱ハロゲン化でき、次いで、文献手順により、酸化でき、化合物（３９）が得られる。最後に、化合物（３９）は、例えば、クロロスルホン酸との反応により、スルホン化でき、本教示の染料（４０）が得られる。さらに、当業者は、蛍光特性（すなわち、発光波長）を調整するために、化合物（３７）または（４０）のアミン官能基が、必要に応じて、脱保護でき、また、必要に応じて、置換アミンおよび／または化合物（３７）または（４０）に変換でき、必要に応じて、確立された手順を使用して、ハロゲン化できることを認識する。
【０１１７】
本教示に関連して使用するのに適当な（３）型のＮ−クロロイミン化合物（これらは、例えば、図１および２で示されている）は、業者から得ることができるか、および／または多数の４−ヒドロキシアニリン化合物（これらは、市販されているか、または確立された文献手順を使用して、当該技術分野で公知であるか、いずれかである）から調製できる。適当な４−ヒドロキシアニリン化合物の例には、以下が挙げられるが、これらに限定されない：
【０１１８】
【化５４】
【０１１９】
【化５５】
。
【０１２０】
当業者は、上記４−ヒドロキシアニリン化合物のいずれかが、直接または不安定な可能性がある官能基に何らかの保護をした後、Ｎ−クロロイミンに変換できることを理解する。当該技術分野で公知の４−ヒドロキシアニリン化合物に適当なさらに別の例は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＣＡＳ），ＳｃｉＦｉｎｄｅｒなどのような利用可能なデータベースで構造を検索することにより、発見できる。
【０１２１】
本教示に関連して使用するのに適当な（１２）型のＮ−クロロイミン化合物（これらは、例えば、図３で示されている）は、業者から得ることができるか、および／または多数の４−ヒドロキシ−アミノナフタレン化合物（これらは、市販されているか、または確立された文献手順を使用して、当該技術分野で公知であるか、いずれかである）から調製できる。適当な４−ヒドロキシ−アミノナフタレン化合物の例には、以下が挙げられるが、これらに限定されない：
【０１２２】
【化５６】
。
【０１２３】
当業者は、上記４−ヒドロキシ−アミノナフタレン化合物のいずれかが、直接または不安定な可能性がある官能基に何らかの保護をした後、Ｎ−クロロイミンに変換できることを理解する。当該技術分野で公知の４−ヒドロキシ−アミノナフタレン化合物に適当なさらに別の例は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＣＡＳ），ＳｃｉＦｉｎｄｅｒなどのような利用可能なデータベースで構造を検索することにより、発見できる。
【０１２４】
（８）型の適当な第三級アルコール化合物（これらは、例えば、図２で示されている）は、図６で描写した様式と類似の様式で、適当な４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸化合物から調製できる。当該技術分野で公知の適当な４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸化合物の例には、以下が挙げられるが、これらに限定されない：
【０１２５】
【化５７】
。
【０１２６】
当業者は、上記４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸化合物のいずれかが、本教示の化合物を合成するために直接使用できるか、あるいは不安定な可能性がある官能基に何らかの保護をした後、使用できることを理解する。当該技術分野で公知の４−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸化合物に適当なさらに別の例は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＣＡＳ），ＳｃｉＦｉｎｄｅｒなどのような利用可能なデータベースで構造を検索することにより、発見できる。
【０１２７】
いくつかの実施態様では、本教示は、式Ｉ〜ＩＶの染料化合物を取り込むエネルギー移動染料を包含する。一般に、本発明のエネルギー移動染料は、アクセプター染料に共有結合されたドナー染料を含み、該ドナー染料は、第一波長で光を吸収して、それに応答して励起エネルギーを放射でき、そして該アクセプター染料は、該ドナー染料により放射された該励起エネルギーを吸収して、それに応答して第二波長で蛍光を発することができる。いくつかの実施態様では、前記ドナー染料は、リンカーを介して、前記アクセプター染料に共有結合できる。いくつかの実施態様では、前記リンカーは、前記ドナー染料と前記アクセプター染料との間の効率的なエネルギー移動を促進するのに有効であり得る。いくつかの実施態様では、前記リンカーは、ヌクレオチドリンカー（例えば、ポリヌクレオチド）であり得る。このようなエネルギー移動染料の構造、合成および使用の詳細な論述については、例えば、Ｍａｔｈｉｅｓらの米国特許第５，７２８，５２８号、Ｌｅｅらの米国特許第５，８６３，７２７号、Ｇｌａｚｅｒらの米国特許第５，８５３，９９２号、Ｗａｇｇｏｎｅｒらの米国特許第６，００８，３７３号、Ｎａｍｐａｌｌｉらの米国特許出願公報第２００４／０１２６７６３号、Ａｌ，ＫｕｍａｒらのＰＣＴ公報第ＷＯ ００／１３０２６Ａ１号およびＰＣＴ公報第ＷＯ ０１／１９８４１Ａ１号（これらの各々の内容は、エネルギー移動染料の構造、エネルギー移動染料の合成、エネルギー移動染料リンカー、代替ドナー染料、代替アクセプター染料およびエネルギー移動染料のスペクトル特性を開示する全てについて、本明細書中で参考として援用されている）を参照のこと。
【０１２８】
いくつかの実施態様では、本教示に関連して使用するのに適当なリンカーは、以下の一般構造：
【０１２９】
【化５８】
を含み得、
ここで、カルボニルは、ドナー染料またはアクセプター染料のいずれかに共有結合でき、Ｒ１１は、非置換アルケン、置換アルケン、非置換ジエン、置換ジエン、非置換トリエン、置換トリエン、非置換アルキン、置換アルキン、少なくとも１個の不飽和結合を有する非置換５員または６員環、少なくとも１個の不飽和結合を有する置換５員または６員環、あるいは非置換または置換縮合環構造（これは、このカルボニル炭素原子に結合されている）を含む部分であり得、そしてＲ１２は、ドナー染料およびアクセプター染料の両方が示されるように、リンカーをドナー染料またはアクセプター染料に結合できる官能基を含む部分である。
【０１３０】
このリンカーにおいてＲ１１として使用できる適当な５員または６員環の例には、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、フラン、チオフラン、ピロール、ピラゾール、イソイミダゾール、ピラン、ピロン、ベンゼン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、トリアジン、ピラジンおよびオキサジンが挙げられるが、これらに限定されない。縮合環構造の例には、インデン、ベンゾフラン、チオナフタレン、インドールおよびナフタレンが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施態様では、このリンカーは、以下の構造：
【０１３１】
【化５９】
を有する。
【０１３２】
いくつかの実施態様では、このリンカーは、Ｘ１〜Ｘ２位置、Ｒ１〜Ｒ３位置またはＲ７〜Ｒ１０位置の１つにて、本教示の染料に結合する。いくつかの実施態様では、このリンカーは、結合であり得る。適当な追加のリンカーには、ポリヌクレオチド、リボ核酸などが挙げられる。
【０１３３】
いくつかの実施態様では、このドナー染料またはアクセプター染料の１つは、本教示に従った染料であり、そして他の染料は、シアニン、フタロシアニン、スクアライン（ｓｑｕａｒａｉｎｅ）、ｂｏｄｉｐｙ、フルオレセイン、ローダミン、伸長ローダミン（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｒｈｏｄａｍｉｎｅ）またはジベンゾローダミン染料であり得る。
【０１３４】
本教示のエネルギー移動染料との連結で使用するのに適当な染料の例には、５−カルボキシフルオレセイン、６−カルボキシフルオレセイン、ローダミングリーン（Ｒ１１０）、５−カルボキシローダミン、６−カルボキシローダミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−２’，７’−ジメチル−５−カルボキシ−ローダミン（５−Ｒ６Ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−２’，７’−ジメチル−６−カルボキシローダミン（６−Ｒ６Ｇ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−５−カルボキシローダミン（５−ＴＡＭＲＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−５−カルボキシローダミン（６−ＴＡＭＲＡ）、５−カルボキシ−Ｘ−ローダミン（５−ＲＯＸ）、６−カルボキシ−Ｘ−ローダミン（６−ＲＯＸ）、５−カルボキシ−２’，４’，５’，７’，４，７−ヘキサクロロフルオレセイン、６−カルボキシ２’，４’，５’，７’，４，７−ヘキサクロロ−フルオレセイン、５−カルボキシ−２’，７’−ジカルボキシ−４’，５’−ジクロロフルオレセイン、６−カルボキシ−２’，７’−ジカルボキシ−４’，５’−ジクロロ−フルオレセイン、５−カルボキシ−２’，４’，５’，７’−テトラクロロフルオレセイン、１’，２’−ベンゾ−４’−フルオロ−７’，４，７−トリクロロ−５−カルボキシフルオレセイン、１’，２’−ベンゾ−４’−フルオロ−７’，４，７−トリクロロ−６−カルボキシ−フルオレセイン、１’，２’，７’，８’−ジベンゾ−４，７−ジクロロ−５−カルボキシフルオレセインだけでなく、表２で示した他の市販染料が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３５】
【表２−１】
【０１３６】
【表２−２】
【０１３７】
【表２−３】
。
【０１３８】
いくつかの実施態様では、本教示は、以下の構造を含む標識ヌクレオシドおよび／またはヌクレオチドを提供する：
ＮＵＣ−Ｌ−Ｄ
ここで、ＮＵＣは、ヌクレオシド、ヌクレオチド、修飾ヌクレオシドまたは修飾ヌクレオチドを含み、Ｌは、結合またはリンカーを含み、そしてＤは、本教示の染料化合物を含む。いくつかの実施態様では、ＮＵＣおよびＤは、リンカーＬにより結合でき、ここで、Ｌは、Ｘ１〜Ｘ２、Ｒ１〜Ｒ３またはＲ７〜Ｒ１０の１つにて、Ｄに結合できる。いくつかの実施態様では、ＮＵＣがプリン塩基を含む場合、該リンカーは、該プリンの８位に結合でき、ＮＵＣが７−デアザプリン塩基を含む場合、該リンカーは、該７−デアザプリンの７位に結合でき、そして、ＮＵＣがピリミジン塩基を含む場合、該リンカーは、該ピリミジンの５位に結合できる。このようなヌクレオシドおよびヌクレオチド試薬は、酵素合成により形成されたポリヌクレオチド（例えば、ＰＣＲ増幅、Ｓａｎｇｅｒ型ポリヌクレオチド配列決定、およびニック翻訳反応に関連して使用されるヌクレオチド三リン酸）の標識化に関連して、特に有用であり得る。
【０１３９】
ヌクレオシド標識化が、公知のリンカー、連結基および関連する相補的な官能基を用いる多くの公知の標識化技術のいずれかによって達成され得ることが理解される。一般に、リンカーは、（ｉ）オリゴヌクレオチド−標的ハイブリダイゼーションを妨げず、（ｉｉ）関連する酵素（例えば、ポリメラーゼ、リガーゼなど）に適合し、そして（ｉｉｉ）染料の蛍光特性に不利に影響しない、はずである。本教示に関連して使用するのに適している例示的な塩基標識化手順として、例えば、Ｇｉｂｓｏｎら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１５：６４５５−６４６７（１９８７）；Ｇｅｂｅｙｅｈｕら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１５：４５１３−４５３５（１９８７）；Ｈａｒａｌａｍｂｉｄｉｓら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１５：４８５６−４８７６（１９８７）；Ｎｅｌｓｏｎら、Ｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅｓ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ，５（３）：２３３−２４１（１９８６）；Ｂｅｒｇｓｔｒｏｍら、ＪＡＣＳ，１１１：３７４−３７５（１９８９）；ならびに米国特許第４，８５５，２２５号、同第５，２３１，１９１号および同第５，４４９，７６７号を参照のこと。
【０１４０】
いくつかの実施形態において、適切なリンカーは、アセチレンアミドまたはアルケンアミドリンカーであり得、ここで、染料とヌクレオシドもしくはヌクレオチド塩基との間の結合は、例えば、染料の活性化Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）エステルとヌクレオシドもしくはヌクレオチドのアルキルアミノ誘導体化塩基またはアルケニルアミノ誘導体化塩基との反応によって形成され得る。いくつかの実施形態において、標識ヌクレオシドまたはヌクレオチドは、以下の構造：
【０１４１】
【化６０】
を含み得る。
【０１４２】
いくつかの実施形態において、標識ヌクレオシドまたはヌクレオチドは、以下の構造：
【０１４３】
【化６１】
を含み得、ここで、Ｘは、
【０１４４】
【化６２】
（式中ｎは、１〜５の範囲である）、
【０１４５】
【化６３】
（式中ｎは、１〜５の範囲である）、
【０１４６】
【化６４】
および
【０１４７】
【化６５】
であり得；ここで、Ｒ１は、−Ｈ、または低級アルキルであり得、そしてＲ２は、−Ｈ、低級アルキルまたは保護基であり得る。例えば、Ｋｈａｎら、米国特許出願番号０８／８３３，８５４（１９９７年４月１０日出願）を参照のこと。
【０１４８】
アルキニルアミノ誘導体化ヌクレオシドの合成は、例えば、Ｈｏｂｂｓらの欧州特許第０ ２５１ ７８６ Ｂ１、およびＨｏｂｂｓらＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５４：３４２０（１９８９）によって教示されている。簡単に述べると、アルキニルアミノ誘導体化ヌクレオチドは、適切なハロジデオキシヌクレオシド（通常は、Ｈｏｂｂｓら（前掲）によって教示されるような５−ヨードピリミジンおよび７−ヨード−７−デアザプリンジデオキシヌクレオシド）とＣｕ（Ｉ）とをフラスコに入れ、アルゴンをフラッシュして空気を除去し、乾燥ＤＭＦを添加し、その後アルキルアミン、トリエチルアミンおよびＰｄ（０）を添加することによって形成され得る。その反応混合物は、数時間または薄層クロマトグラフィーがハロジデオキシヌクレオシドの消費を示すまで攪拌される。保護されていないアルキニルアミンが使用される場合、アルキニルアミノヌクレオシドは、反応混合物を濃縮し、カップリング反応で生成したヒドロハライドを中和するために水酸化アンモニウムを含む溶離溶媒を用いるシリカゲルクロマトグラフィーによって精製することによって単離され得る。保護されたアルキニルアミンが使用される場合、メタノール／塩化メチレンが反応混合物に添加され得、その後炭酸水素塩形態の強塩基性アニオン交換樹脂が添加され得る。次いで、スラリーが約４５分間攪拌され、濾過され得、樹脂がさらなるメタノール／塩化メチレンでリンスされ得る。合わせた濾液が濃縮され、シリカゲルでメタノール−塩化メチレン勾配を用いるフラッシュクロマトグラフィーによって精製され得る。三リン酸塩が標準的な技術によって得られる。
【０１４９】
いくつかの実施形態において、本教示のヌクレオシドおよび／またはヌクレオチドは、天然の糖（すなわち、−リボース、２’−デオキシリボースなど）または糖アナログを含む。本明細書で使用される場合、用語「糖アナログ」とは、糖リボースのアナログを指す。例示的なリボース糖アナログとしては、５つ以上もしくは５つ未満の環原子を有する置換フラノースまたは非置換フラノース（例えば、エリスロースおよびヘキソースならびに置換または非置換の３〜６炭素非環式糖）が挙げられるが、これらに限定されない。典型的な置換フラノースおよび非環式糖は、１以上の炭素原子が１以上の同じかもしくは異なる−Ｒ、−ＯＲ、−ＮＲＲまたはハロゲン基で置換されているものであり、ここで、各Ｒは独立して、−Ｈ、（Ｃ１〜Ｃ６アルキル）または（Ｃ１〜Ｃ１４）アリールである。５つの環原子を有する置換フラノースの例としては、２’−デオキシリボース、２’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルリボース、２’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルコキシリボース、２’−（Ｃ５〜Ｃ１４）アリールオキシリボース、２’，３’−ジデオキシリボース、２’，３’−ジデヒドロリボース、２’−デオキシ−３’−ハロリボース、２’−デオキシ−３’−フルオロリボース、２’−デオキシ−３’−クロロリボース、２’−デオキシ−３’−アミノリボース、２’−デオキシ−３’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルリボース、２’−デオキシ−３’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルコキシリボース、２’−デオキシ−３’−（Ｃ５〜Ｃ１４）アリールオキシリボース、３’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルリボース−５’−三リン酸、２’−デオキシ−３’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルリボース−５’−三リン酸、２’−デオキシ−３’−（Ｃ１〜Ｃ６）アルコキシリボース−５’−三リン酸、２’−デオキシ−３’−（Ｃ５〜Ｃ１４）アリールオキシリボース−５’−三リン酸、２’−デオキシ−３’−ハロリボース−５’−三リン酸、２’−デオキシ−３’−アミノリボース−５’−三リン酸、２’，３’−ジデオキシリボース−５’−三リン酸または２’，３’−ジデヒドロリボース−５’−三リン酸が挙げられるが、これらに限定されない。さらにまた、糖アナログとしては、以下の構造：
【０１５０】
【化６６】
を有するいわゆるロックド核酸（ＬＮＡ）、およびＷｅｎｇｅｌら、ＷＯ９９／１４２２６（参考として本明細書に援用される）に記載されるものが挙げられる。
【０１５１】
いくつかの実施形態において、本教示のヌクレオシドおよび／またはヌクレオチドは、以下の構造：
【０１５２】
【化６７】
を有し得、ここで、Ｂはヌクレオシドまたはヌクレオチド塩基（例えば、ウラシル、シトシン、デアザアデニンまたはデアザグアノシン）を含み；別々に見なされるＷ１およびＷ２は、−ＯＨまたはポリメラーゼ媒介性のテンプレート指向性重合（ｐｏｌｙｍｅｒｚａｔｉｏｎ）をブロックし得る基（例えば、−Ｈ、フッ素など）であり得；Ｗ３は、ＯＨ、または一リン酸アナログ、二リン酸アナログもしくは三リン酸アナログであり得；そしてＤは、本教示の染料化合物である。いくつかの実施形態において、本教示のヌクレオチドは、存在する場合関連する対イオン含む構造を有するジデオキシヌクレオチド三リン酸であり得、
【０１５３】
【化６８】
存在する場合関連する対イオンを含む。
【０１５４】
標識ジデオキシヌクレオチド（上記のようなもの）は、蛍光検出を利用するＳａｎｇｅｒ型ＤＮＡ配列決定法において鎖終結因子としての特定の適用を見出す。
【０１５５】
いくつかの実施形態において、本教示のヌクレオチドは、以下の構造：
【０１５６】
【化６９】
を有するデオキシヌクレオチド三リン酸であり得、存在する場合関連する対イオンを含む。
【０１５７】
標識デオキシヌクレオチド（上記のようなもの）は、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応またはニックトランスレーションにおいて、ポリメラーゼ伸長産物を標識化するための試薬としての特定の適用を見出す。
【０１５８】
いくつかの実施形態において、本教示は、本教示の少なくとも１つの染料で標識されたポリヌクレオチドを提供し得る。そのような標識ポリヌクレオチドは、ＤＮＡ配列決定プライマー、ＰＣＲプライマー、オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーションプローブ、オリゴヌクレオチド連結プローブなどのようなものを含む多くの重要なコンテクストに有用である。
【０１５９】
いくつかの実施形態において、本教示の標識ポリヌクレオチドは、蛍光エネルギー移動がドナー染料およびアクセプター染料との間で起こるように配置された複数の染料を含み得る。そのような多染料エネルギー移動ポリヌクレオチドは、スペクトル的に調整可能な配列決定プライマーとして（例えば、Ｊｕら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９２：４３４７−４３５１（１９９５）を参照のこと）、またはハイブリダイゼーションプローブとして（例えば、Ｌｅｅら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２１：３７６１−３７６６（１９９３））の適用を見出す。
【０１６０】
標識ポリヌクレオチドは、例えば、ＤＮＡポリメラーゼまたはリガーゼを用いて酵素的に（例えば、Ｓｔｒｙｅｒ，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｃｈａｐｔｅｒ ２４，Ｗ．Ｈ．Ｆｒｅｅｍａｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（１９８１）を参照のこと）、または化学合成によって（例えば、ホスホラミダイト法、亜リン酸トリエステル法などによって）（例えば、Ｇａｉｔ，Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ（１９９０）を参照のこと）合成され得る。標識は、上記のような標識ヌクレオチド三リン酸モノマーを用いて酵素的合成の間に導入されても、上記のような標識非ヌクレオチドもしくはヌクレオチドホスホラミダイトを用いて化学的合成の間に導入されても、合成後に導入されてもよい。
【０１６１】
一般に、標識ポリヌクレオチドが酵素的合成を用いて作製される場合、以下の手順が使用され得る。テンプレートＤＮＡが変性され、オリゴヌクレオチドプライマーがそのテンプレートＤＮＡにアニーリングされる。デオキシヌクレオチド三リン酸の混合物（ｄＧＴＰ、ｄＡＴＰ、ｄＣＴＰおよびｄＴＴＰを含み、デオキシヌクレオチドのうちの少なくとも１つの画分が上記のような本発明の染料化合物で標識される）がその混合物に添加される。次に、ポリメラーゼ酵素が、そのポリメラーゼ酵素が活性である条件下で添加される。標識ポリヌクレオチドが、ポリメラーゼ媒介性鎖合成の間に標識されたデオキシヌクレオチドが取り込まれることによって形成される。代替的な酵素合成法において、１つのプライマーの代わりに２つのプライマーが使用され、一方のプライマーは標的の（＋）鎖に相補的であり、他方は標的の（−）鎖に相補的であり、ポリメラーゼは、熱安定性ポリメラーゼであり、反応温度は変性温度と伸長温度との間でサイクルされ、それによって標的配列に対する標識された相補体がＰＣＲにより指数関数的に合成される（例えば、ＰＣＲ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，Ｉｎｎｉｓら編、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ（１９９０）を参照のこと）。
【０１６２】
標識ポリヌクレオチドは、ホスホラミダイト法を用いて化学的に合成され得る。ホスホラミダイト法によってポリヌクレオチドを形成するために使用される化学の詳細な説明は、例えば、Ｃａｒｕｔｈｅｒｓら、米国特許第４，４５８，０６６号および同第４，４１５，７３２号；Ｃａｒｕｔｈｅｒｓら、Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｎｅｒｉｎｇ，４：１−１７（１９８２）；Ｕｓｅｒｓ Ｍａｎｕａｌ Ｍｏｄｅｌ ３９２ ａｎｄ ３９４ Ｐｏｌｙｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒｓ，６−１〜６−２２頁，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｐａｒｔ Ｎｏ．９０１２３７（１９９１）に提供されている。
【０１６３】
ポリヌクレオチド合成のホスホラミダイト法は、その効率および迅速なカップリング反応ならびに出発物質の安定性のために、いくつかの実施形態において有利であり得る。合成は、固体支持体に結合された成長ポリヌクレオチド鎖を用いて行われ、その結果、液相中にある過剰な試薬は濾過によって容易に除去され得、それによって合成サイクル間の精製工程の必要性を排除する。
【０１６４】
以下に、ホスホラミダイト法を用いる典型的なポリヌクレオチド合成の工程を簡単に記載する。第一に、保護されたヌクレオチドモノマーを備える固体支持体が酸（例えば、トリクロロ酢酸）で処理されて、５’ヒドロキシル保護基が除去され、その後のカップリング反応のためにヒドロキシルがフリーにされる。次いで、その反応物に保護されたホスホラミダイトヌクレオチドモノマーおよび弱酸（例えば、テトラゾール）を連続的に添加することによって、活性化中間体が形成される。弱酸は、反応性中間体を形成するホスホラミダイトの窒素をプロロン化する。ヌクレオシド添加は、３０秒以内に完了する。次に、キャッピング工程が行われ、この工程は、ヌクレオシド付加が起きなかったいかなるポリヌクレオチド鎖も終結させる。キャッピングは、無水酢酸および１−メチルイミダゾールを用いて達成され得る。次いで、好ましい酸化剤としてヨウ素、および酸素ドナーとして水を用いる酸化によって、ヌクレオチド間結合が、亜リン酸塩からより安定なホスホトリエステルに変換される。酸化後、ヒドロキシル保護基がプロトン酸（例えば、トリクロロ酢酸またはジクロロ酢酸）を用いて除去され、鎖伸長が完了するまでこのサイクルが繰り返される。合成後、ポリヌクレオチド鎖が塩基（例えば、水酸化アンモニウムまたはｔ−ブチルアミン）を用いて支持体から切断される。切断反応はまた、任意のリン酸保護基（例えば、シアノエチル）を除去する。最後に、塩基中のポリヌクレオチド溶液を高温（例えば、５５℃）で処理することによって、塩基の環外アミン上の保護基および染料上のヒドロキシル保護基が除去される。当業者は、試薬が使用される場合の上記の合成を行うための多様性、およびいくつかの状況において試薬が単一の反応における１よりも多い工程を行うために利用可能であることを認識する。
【０１６５】
任意のホスホラミダイトヌクレオシドモノマーは、上記のような染料標識されたホスホラミダイトであり得る。ヌクレオチドの５’末端位置が標識される場合、本発明の標識非ヌクレオチドホスホラミダイトが最後の濃縮工程の間に使用され得る。オリゴヌクレオチドの内部の位置が標識される場合、本発明の標識ヌクレオチドホスホラミダイトが任意の濃縮工程の間に使用され得る。
【０１６６】
合成の後、ポリヌクレオチドは、多くの位置（５’末端（例えば、Ｏｌｉｇｏｎｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ ａｎｄ Ａｎａｌｏｇｓ，Ｅｃｋｓｔｅｉｎ編、Ｃｈａｐｔｅｒ ８，ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ（１９９１）およびＯｒｇｅｌら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ １１（１８）：６５１３（１９８３）；米国特許第５，１１８，８００号を参照のこと）；ホスホジエステル骨格（例えば、Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ ａｎｄ Ａｎａｌｏｇｓ，Ｅｃｋｓｔｅｉｎ編、Ｃｈａｐｔｅｒ ９，ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ（１９９１）を参照のこと）；または３’末端（例えば、Ｎｅｌｓｏｎ，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ２０（２３）：６２５３−６２５９、ならびに米国特許第５，４０１，８３７号および同第５，１４１，８１３号を参照のこと）が挙げられる）で標識され得る。オリゴヌクレオチド標識化手順の概説について、Ｒ．Ｈａｕｇｌａｎｄ，Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｓｔｅｉｎｅｒ編、Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ，ＮＹ（１９８３）を参照のこと。
【０１６７】
１つの合成後化学標識化法において、オリゴヌクレオチドは、以下のとおりに標識され得る。カルボキシ連結基を含む染料が、乾燥酢酸エチル中の１当量の１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミドおよび約３当量のＮ−ヒドロキシスクシンイミドと室温で３時間反応させることによって、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステルに変換される。その反応混合物が５％ ＨＣｌで洗浄され、硫酸マグネシウムで乾燥され、濾過され、そして固体に濃縮され、これはＤＭＳＯ中に再懸濁される。次いで、ＤＭＳＯ染料ストックが０．２５２Ｍ 炭酸水素／カーボネート緩衝液（ｐＨ９．４）中のアミノヘキシル誘導体化オリゴヌクレオチドに過剰（１０〜２０×）で添加され、６時間反応される（例えば、米国特許第４，７５７，１４１号）。緩衝液（例えば、０．１モルの酢酸トリエチルアミン（ＴＥＡＡ））で溶出するサイズ排除クロマトグラフィーカラムを通すことによって、染料標識オリゴヌクレオチドが未反応の染料から分離される。粗製の標識オリゴヌクレオチドを含む画分は、勾配溶出を用いる逆相ＨＰＬＣによってさらに精製される。
【０１６８】
以下の実施例は単に例示的であることが意味され、いかなる様式でも本教示を制限することを意味しないことが理解される。上の説明は、当業者に本教示をいかにして実施するかを教示するのに適切であるが、以下の実施例は、当業者へのさらなるガイダンスとして提供される。
【０１６９】
いくつかの実施形態において、本教示は、本明細書に記載されるいずれかの形態の本教示の少なくとも１つの化合物と、蛍光染料を含む少なくとも１つの他の成分とを含む混合物を提供する。例えば、本教示は、ポリヌクレオチドの混合物を提供し得、ここでその混合物の少なくとも１つのポリヌクレオチドは、本教示の化合物と、蛍光染料を含む少なくとも１つの他のポリヌクレオチドとを含む。本教示の蛍光染料を含む混合物成分は、本明細書に記載される方法のいずれかによって調製され得る。いくつかの実施形態において、本教示は、本明細書に記載されるいずれかの形態の本教示の少なくとも１つの化合物を備えるキットを提供する。
【実施例】
【０１７０】
（材料および方法）
特に明記しない限り、全ての試薬は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から得、卸業者から受け取ったまま使用した。ＤＤＡＯ（１）は、Ｃｏｒｅｙ，Ｐ．Ｆ．，米国特許第４，８１０，６３６号で記載されているようにも調製した。ＮＭＲスペクトルは、Ｂｒｕｋｅｒ ４００ ＭＨｚ Ａｖａｎｃｅ−ＮＭＲ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを使用して得た。質量スペクトルデータは、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ ＡＰＩ １５００ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを使用して得た。蛍光データは、Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ ＬＳ−５０Ｂ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒを使用して得た。ＵＶ／Ｖｉｓデータは、Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ ８４５ ＩＡ Ｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒを使用して得た。
【０１７１】
（実施例１：６−スルホ−ＤＤＡＯ（４２）の合成）
【０１７２】
【化７０】
ＤＤＡＯ（４１）の撹拌溶液（これは、ジクロロメタン（ＤＣＭ）５ｍＬに溶解し、そして０℃まで冷却した）５０ｍｇに、クロロスルホン酸０．５ｍＬを加えた。その反応物を。６０℃で、一晩撹拌し、次いで、氷水に注いだ。未反応出発物質を酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）で抽出し、次いで、生成物をｎ−ブタノールで抽出した。真空中で溶媒を除去して、黒く輝いた結晶として、４５ｍｇの６−スルホ−ＤＤＡＯ（４２）を得た。
【０１７３】
【化７１】
。
【０１７４】
（実施例２：Ｎ−（４−カルボキシベンゾイル）−アミノメチル ＤＤＡＯ（４５）の合成）
【０１７５】
【化７２】
ＤＤＡＯ（１．４６６ミリモル）４５０ｍｇの濃硫酸（Ｈ２ＳＯ４）１０ｍＬ撹拌溶液に、室温で、Ｎ−（ヒドロキシメチル）トリフルオロアセトアミド（２．９２９ミリモル）４１９ｍｇを加えた。得られた混合物を、室温で、２時間撹拌した。その反応物を氷水１００ｍＬに注ぎ、そして１０％メタノール／ジクロロメタン（ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）４×１００ｍＬで抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し（Ｎａ２ＳＯ４）、濾過し、そして減圧下にて乾燥状態まで蒸発させた。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（これは、２：２０：７８〜８：２０：７２のＭｅＯＨ／酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）／ＤＣＭ）の勾配を使用する）で精製して、赤みがかった固形物として、４５６ｍｇの化合物４３を得た。
【０１７６】
【化７３】
。
【０１７７】
化合物４３（６４ｍｇ、０．１４８ミリモル）のＮＨ３ＭｅＯＨ（３０ｍＬ）溶液を、室温で、２０時間撹拌した。その反応物を、蒸発により、乾燥状態まで濃縮し、そしてＭｅＯＨと共に蒸発させた。固形物をＭｅＯＨ／ＤＣＭから再結晶して、化合物４４を得た。
【０１７８】
化合物４４のジメチル−ホルムアミド（ＤＭＦ）／ＤＣＭ（１：１）６ｍＬ撹拌溶液に、室温で、塩化４−カルボキシエチ（ｃａｒｂｏｘｙｅｔｈｙ）テレフタロイル１１８ｍｇ（０．５９４ミリモル）およびジイソプロピルエチルアミン０．２ｍＬを加えた。得られた混合物を、室温で、３時間撹拌した。次いで、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）飽和水溶液１０ｍＬおよびナトリウムメトキシド／ＭｅＯＨ（２５％）溶液０．５ｍＬを加えることにより、反応をクエンチした。次いで、その反応混合物をＨ２Ｏ（２０ｍＬ）で希釈し、そしてＥｔＯＡｃ（１×５０ｍＬ）で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、濾過し、そして減圧下にて蒸発させた。次いで、残渣を、８０℃で、４５分間にわたって、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）／ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（１７７ｍｇ／２０ｍＬ／５ｍｌ）の溶液で処理した。次いで、その反応物を室温まで冷却し、減圧下にて蒸発させ、Ｈ２Ｏ（３０ｍＬ）に再溶解し、１０％ＨＣｌ（１．５ｍＬ）で酸性化し、そしてＥｔＯＡｃ（１００ｍＬ）で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、濾過し、そして減圧下にて乾燥状態まで蒸発させた。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（これは、１：９〜８：２のＭｅＯＨ／ＤＣＭの勾配を使用する）で精製して、固形物として、５２ｍｇの化合物４５を得た。
【０１７９】
【化７４】
。
【０１８０】
（実施例３：６，８−ジニトロ−ＤＤＡＯ（４６）の合成）
【０１８１】
【化７５】
ＤＤＡＯの溶液（これは、Ｈ２ＳＯ４／ＨＮＯ３の１：１溶液２ｍＬに溶解した）５０ｍｇを、室温で、一晩撹拌した。その反応物をＥｔＯＡｃで抽出した。真空中で溶媒を除去し、そして粗生成物をＥｔＯＨから再結晶して、４１ｍｇのジニトロ−ＤＤＡＯ（４６）を得た。
【０１８２】
（実施例４：Ｎ−（４−カルボキシ−２−スルホベンゾイル）−アミノメチル ＤＤＡＯ（４７）の合成）
【０１８３】
【化７６】
実施例２と同じ様式で、化合物４３を調製した。化合物４３（０．１ミリモル）４３．３ｍｇのＮＨ３／ＭｅＯＨ（２０ｍＬ）溶液を、室温で、２０時間撹拌した。その反応物を、蒸発により乾燥状態まで濃縮し、そしてＤＣＭと共に蒸発させて、化合物４４を得た。
【０１８４】
残渣（４４）をＤＭＦ（５ｍＬ）に溶解し、そして室温で、ジイソプロピルエチルアミン（ヒューニッヒ塩基）２００μＬおよび無水物４８（７４ｍｇ、０．３２４ミリモル）で処理した。その反応物を、室温で、３時間撹拌し、次いで、１０％ＨＣｌ（１ｍＬ）でクエンチした。真空中で溶媒を除去し、残渣をＨ２Ｏ（５０ｍＬ）に再溶解し、そして１０％ＭｅＯＨ／ＥｔＯＡｃ（３×５０ｍＬ）で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、濾過し、そして乾燥状態まで蒸発させた。
【０１８５】
次いで、残渣を、室温で、１０分間にわたって、ＬｉＯＨ−Ｈ２Ｏ／ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（０．８５ｇ／１００ｍＬ／２０ｍＬ）の溶液２０ｍＬで処理した。その混合物を１０％ＨＣｌ（１ｍＬ）で酸性化し、そして飽和ＮａＣｌ（５０ｍＬ）で希釈した。この混合物を１０％ＭｅＯＨ／ＥｔＯＡｃ（２×１００ｍＬ）で抽出し、次いで、有機層をトリエチルアミン０．５ｍＬで処理し、乾燥状態まで蒸発させ、最後に、ＭｅＯＨと共に蒸発させた。粗生成物を２０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ（５０ｍＬ）に溶解し、そしてシリカゲルクロマトグラフィー（２×１７．５ｃｍ、溶出勾配：２０％、３０％、５０％、６０％、７０％および８０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ（各勾配段階で１００ｍＬ、画分２０ｍＬを集める））で精製して、６０ｍｇの化合物４７を得た。
【０１８６】
【化７７】
。
【図面の簡単な説明】
【０１８７】
【図１】図１は、構造（Ｉ）を含む本教示の染料化合物を合成するための一般化合成経路を示す。
【図２】図２は、構造（ＩＩ）を含む本教示の染料化合物を合成するための一般化合成経路を示す。
【図３】図３は、構造（ＩＩＩ）を含む本教示の染料化合物を合成するための一般化合成経路を示す。
【図４】図４は、構造（ＩＶ）を含む本教示の染料化合物を合成するための一般化合成経路を示す。
【図５】図５は、構造（Ｉ）を含む本教示の染料化合物を合成するための潜在的合成経路を示す。
【図６】図６は、本教示の化合物を調製する際に有用な第三級アルコール（例えば、２−（４’−ヒドロキシナフタレン−２−イル）−２−プロパノール）中間体を合成するための代表的な合成経路を示す。
【図７】図７は、構造（ＩＩ）を含む本教示の化合物を調製するための潜在的合成スキームを示す。
【図８】図８は、構造（ＩＩ）を含む本教示の化合物を調製するための潜在的合成スキームを示す。
【図９】図９は、ＤＤＡＯおよびいくつかの代表的な本教示の化合物の吸収スペクトルを示す。
【図１０】図１０は、ＤＤＡＯおよびいくつかの代表的な本教示の化合物の発光スペクトルを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下：
【化１】
から選択される構造を含む、化合物であって、
ここで、
Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６は、それぞれ別個に、−Ｈ、ハロゲン、フッ素、塩素、臭素、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、−ＮＯ２、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合および連結基から選択され、ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合および連結基から選択される；そして
Ｒ４およびＲ５は、別々に、Ｃ１〜Ｃ６アルキルおよびＣ１〜Ｃ６置換アルキルから選択され、Ｒ４およびＲ５は、一緒になって、Ｃ３〜Ｃ７シクロアルキル、Ｃ４〜Ｃ７不飽和シクロアルキル、Ｃ３〜Ｃ７置換シクロアルキルおよびＣ４〜Ｃ７置換不飽和シクロアルキルから選択される；
但し、該化合物が構造（Ｉ）を含む場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３またはＲ８の少なくとも１個は、−Ｈではない、化合物。
【請求項２】
Ｒ６およびＲ７が、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素および臭素から選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ６およびＲ７が、フッ素である、請求項１または２のいずれかに記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ６およびＲ７が、塩素である、請求項１または２のいずれかに記載の化合物。
【請求項５】
Ｒ６およびＲ７が、臭素である、請求項１または２のいずれかに記載の化合物。
【請求項６】
Ｒ６が、−Ｈであり、そしてＲ７が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
Ｒ６が、−Ｈであり、そしてＲ７が、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
前記化合物が、構造（Ｉ）を含み、Ｒ６およびＲ７が、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素および臭素から選択され、そしてＲ２が、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項９】
前記化合物が、構造（Ｉ）を含み、そしてＲ２が、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、および−ＮＯ２から選択される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１０】
前記化合物が、構造（Ｉ）を含み、そしてＲ２が、−ＳＯ３Ｈおよび−ＳＯ３Ｒから選択される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１１】
前記化合物が、構造（Ｉ）を含み、そしてＲ２が、−ＣＨ２ＮＨ２および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１２】
Ｒ２が、−ＳＯ３Ｈである、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１３】
Ｒ２が、−ＳＯ３Ｒである、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１４】
Ｒ２が、−ＣＨ２ＮＨ２−である、請求項８、９または１１のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１５】
Ｒ２が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項８、９または１１のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１６】
Ｒが、
【化２】
である、請求項９〜１１、１３または１５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１７】
Ｒが、連結基である、請求項９〜１１、１３または１５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１８】
前記化合物が、構造（Ｉ）を含み、Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ２が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項１、６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１９】
前記化合物が、構造（Ｉ）を含み、Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ２が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項１、６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２０】
Ｒが、置換ベンゾイルである、請求項１９に記載の化合物。
【請求項２１】
Ｒが、
【化３】
である、請求項１９または２０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２２】
Ｒが、連結基である、請求項１９に記載の化合物。
【請求項２３】
Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６の少なくとも１個が、ＳＯ３Ｈである、請求項に記載の化合物。
【請求項２４】
Ｒ４およびＲ５が、メチルである、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２５】
Ｒ１およびＲ３が、−Ｈである、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２６】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ９が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３およびＲ８〜Ｒ１０が、−Ｈである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２７】
Ｒ９が、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、および−ＮＯ２から選択される、請求項２６に記載の化合物。
【請求項２８】
Ｒ９が、−ＳＯ３Ｈおよび−ＳＯ３Ｒから選択される、請求項２６に記載の化合物。
【請求項２９】
Ｒ９が、−ＣＨ２ＮＨ２および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項２６に記載の化合物。
【請求項３０】
Ｒ９が、−ＳＯ３Ｈである、請求項２６に記載の化合物。
【請求項３１】
Ｒ９が、−ＳＯ３Ｒである、請求項２６に記載の化合物。
【請求項３２】
Ｒ９が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項２６に記載の化合物。
【請求項３３】
Ｒ９が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項２６に記載の化合物。
【請求項３４】
Ｒが、
【化４】
である、請求項２６〜２９、３１または３３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項３５】
Ｒが、連結基である、請求項２６〜２９、３１または３３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項３６】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ９が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３およびＲ１０〜Ｒ１２が、−Ｈである、請求項６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項３７】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ９が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項３６に記載の化合物。
【請求項３８】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ９が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項３６に記載の化合物。
【請求項３９】
Ｒが、
【化５】
である、請求項３６に記載の化合物。
【請求項４０】
Ｒが、連結基である、請求項３６に記載の化合物。
【請求項４１】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ１０が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３、Ｒ９およびＲ１１〜Ｒ１２が、−Ｈである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項４２】
Ｒ１０が、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、および−ＮＯ２から選択される、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４３】
Ｒ１０が、−ＳＯ３Ｈおよび−ＳＯ３Ｒから選択される、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４４】
Ｒ１０が、−ＣＨ２ＮＨ２および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４５】
Ｒ１０が、−ＳＯ３Ｈである、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４６】
Ｒ１０が、−ＳＯ３Ｒである、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４７】
Ｒ１０が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４８】
Ｒ１０が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４９】
Ｒが、
【化６】
である、請求項４１〜４４、４６または４８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５０】
Ｒが、連結基である、請求項４１〜４４、４６または４８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５１】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ１０が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３、Ｒ９およびＲ１１〜Ｒ１２が、−Ｈである、請求項６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５２】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ１０が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項５１に記載の化合物。
【請求項５３】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ１０が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項５１に記載の化合物。
【請求項５４】
Ｒが、
【化７】
である、請求項５３に記載の化合物。
【請求項５５】
Ｒが、連結基である、請求項５３に記載の化合物。
【請求項５６】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ１１が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３、Ｒ９〜Ｒ１０およびＲ１２が、−Ｈである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５７】
Ｒ１１が、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、および−ＮＯ２から選択される、請求項５６に記載の化合物。
【請求項５８】
Ｒ１１が、−ＳＯ３Ｈおよび−ＳＯ３Ｒから選択される、請求項５６に記載の化合物。
【請求項５９】
Ｒ１１が、−ＣＨ２ＮＨ２および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項５６に記載の化合物。
【請求項６０】
Ｒ１１が、−ＳＯ３Ｈである、請求項５６に記載の化合物。
【請求項６１】
Ｒ１１が、−ＳＯ３Ｒである、請求項５６に記載の化合物。
【請求項６２】
Ｒ１１が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項５６に記載の化合物。
【請求項６３】
Ｒ１１が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項５６に記載の化合物。
【請求項６４】
Ｒが、
【化８】
である、請求項５６〜５９、６１または６３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６５】
Ｒが、連結基である、請求項５６〜５９、６１または６３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６６】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ１１が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３、Ｒ９〜Ｒ１０およびＲ１２が、−Ｈである、請求項６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６７】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ１１が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項６６に記載の化合物。
【請求項６８】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ１１が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項６６に記載の化合物。
【請求項６９】
Ｒが、
【化９】
である、請求項６８に記載の化合物。
【請求項７０】
Ｒが、連結基である、請求項６８に記載の化合物。
【請求項７１】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ１２が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３およびＲ９〜Ｒ１１が、−Ｈである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項７２】
Ｒ１２が、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、および−ＮＯ２から選択される、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７３】
Ｒ１２が、−ＳＯ３Ｈおよび−ＳＯ３Ｒから選択される、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７４】
Ｒ１２が、−ＣＨ２ＮＨ２および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７５】
Ｒ１２が、−ＳＯ３Ｈである、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７６】
Ｒ１２が、−ＳＯ３Ｒである、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７７】
Ｒ１２が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７８】
Ｒ１２が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７９】
Ｒが、
【化１０】
である、請求項７１〜７４、７６または７８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８０】
Ｒが、連結基である、請求項７１〜７４、７６または７８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８１】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ１２が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３、Ｒ９〜Ｒ１１が、−Ｈである、請求項６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８２】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ１２が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項８１に記載の化合物。
【請求項８３】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ１２が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項８１に記載の化合物。
【請求項８４】
Ｒが、
【化１１】
である、請求項８３に記載の化合物。
【請求項８５】
Ｒが、連結基である、請求項８３に記載の化合物。
【請求項８６】
Ｒ９〜Ｒ１２が、−Ｈである、請求項２６〜８５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８７】
Ｒ４およびＲ５が、メチルである、請求項２６〜８６のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８８】
Ｒ２およびＲ３が、−ＮＯ２であり、そしてＲ４およびＲ５が、メチルである、請求項１〜５または８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８９】
前記化合物が、構造（ＩＩＩ）を含み、そしてＲ１およびＲ３が、−Ｈである、請求項１、６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９０】
Ｒ６が、−Ｈである、請求項８９に記載の化合物。
【請求項９１】
Ｒ１３、Ｒ１５およびＲ１６が、−Ｈである、請求項８９〜９０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９２】
Ｒ２が、−ＳＯ３Ｈである、請求項９１に記載の化合物。
【請求項９３】
Ｒ２が、−Ｈである、請求項９１に記載の化合物。
【請求項９４】
Ｒ１４が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項９１〜９３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９５】
Ｒ１４が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項９１〜９３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９６】
Ｒが、
【化１２】
である、請求項９５に記載の化合物。
【請求項９７】
Ｒが、連結基である、請求項９５に記載の化合物。
【請求項９８】
Ｒ１４が、−Ｈである、請求項９２〜９３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９９】
Ｒ１４が、−ＳＯ３Ｈである、請求項９１に記載の化合物。
【請求項１００】
Ｒ１４が、−Ｈである、請求項９１に記載の化合物。
【請求項１０１】
Ｒ２が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項９１または９９〜１００のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１０２】
Ｒ２が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項９１または９９〜１００のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１０３】
Ｒが、
【化１３】
である、請求項１０２に記載の化合物。
【請求項１０４】
Ｒが、連結基である、請求項１０２に記載の化合物。
【請求項１０５】
Ｒ２が、−Ｈである、請求項９９に記載の化合物。
【請求項１０６】
Ｒ４およびＲ５が、メチルである、請求項８９〜１０５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１０７】
前記化合物が、構造（ＩＶ）を含む、請求項１、６または７に記載の化合物。
【請求項１０８】
Ｒ１０が、−ＳＯ３Ｈである、請求項１０７に記載の化合物。
【請求項１０９】
Ｒ１０が、−Ｈである、請求項１０７に記載の化合物。
【請求項１１０】
Ｒ１４が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項１０７〜１０９のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１１１】
Ｒ１４が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項１０７〜１０９のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１１２】
Ｒが、
【化１４】
である、請求項１１１に記載の化合物。
【請求項１１３】
Ｒが、連結基である、請求項１１１に記載の化合物。
【請求項１１４】
Ｒ１４が、−ＳＯ３Ｈである、請求項１０７に記載の化合物。
【請求項１１５】
Ｒ１４が、−Ｈである、請求項１０７に記載の化合物。
【請求項１１６】
Ｒ１０が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項１１４または１１５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１１７】
Ｒ１０が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項１１４または１１５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１１８】
Ｒが、
【化１５】
である、請求項１１７に記載の化合物。
【請求項１１９】
Ｒが、連結基である、請求項１１７に記載の化合物。
【請求項１２０】
Ｒ１４が、−Ｈである、請求項１０７または１１４に記載の化合物。
【請求項１２１】
Ｒ３、Ｒ６、Ｒ９、Ｒｎ、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１５およびＲ１６が、−Ｈである、請求項１１４〜１２０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１２２】
Ｒ４およびＲ５が、メチルである、請求項１１４〜１２１のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１２３】
アクセプター染料に共有結合されたドナー染料を含む、エネルギー移動染料であって、ここで、該ドナー染料は、第一波長で光を吸収して、それに応答して励起エネルギーを放射でき、該アクセプター染料は、該ドナー染料により放射された該励起エネルギーを吸収して、それに応答して第二波長で蛍光を発することができ、該ドナー染料または該アクセプター染料の１つは、請求項１〜１２２のいずれか１項に記載の化合物である、
エネルギー移動染料。
【請求項１２４】
前記ドナー染料が、リンカーを介して、前記アクセプター染料に共有結合されている、請求項１２３に記載のエネルギー移動染料。
【請求項１２５】
前記リンカーが、非ヌクレオチドである、請求項１２４に記載のエネルギー移動染料。
【請求項１２６】
前記リンカーが、ヌクレオチドである、請求項１２４に記載のエネルギー移動染料。
【請求項１２７】
前記アクセプター染料が、以下：
【化１６】
から選択される構造を含む、請求項１２３〜１２６のいずれか１項に記載のエネルギー移動染料であって、
ここで、
Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６は、それぞれ別個に、−Ｈ、ハロゲン、フッ素、塩素、臭素、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、−ＮＯ２、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合および連結基から選択され、ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合および連結基から選択される；そして
Ｒ４およびＲ５は、別々に、Ｃ１〜Ｃ６アルキルおよびＣ１〜Ｃ６置換アルキルから選択され、そしてＲ４およびＲ５は、一緒になって、Ｃ３〜Ｃ７シクロアルキル、Ｃ４〜Ｃ７不飽和シクロアルキル、Ｃ３〜Ｃ７置換シクロアルキルおよびＣ４〜Ｃ７置換不飽和シクロアルキルから選択される、エネルギー移動染料。
【請求項１２８】
前記ドナー染料が、５−カルボキシフルオレセイン（５−ＦＡＭ）、６−カルボキシフルオレセイン（６−ＦＡＭ）、ローダミングリーン（Ｒ１１０）、５−カルボキシローダミン、６−カルボキシローダミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−２’，７’−ジメチル−５−カルボキシ−ローダミン（５−Ｒ６Ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−２’，７’−ジメチル−６−カルボキシローダミン（６−Ｒ６Ｇ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−５−カルボキシローダミン（５−ＴＡＭＲＡ）、Ｃｙ３、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−Ｓ−カルボキシローダミン（６−ＴＡＭＲＡ）、５−カルボキシ−Ｘ−ローダミン（５−ＲＯＸ）、６−カルボキシ−Ｘ−ローダミン（６−ＲＯＸ）、５−カルボキシ−２’，４’，５’，７’，４，７−ヘキサクロロフルオレセイン、６−カルボキシ−２’，４’，５’，７’，４，７−ヘキサクロロフルオレセイン、５−カルボキシ−２’，７’−ジカルボキシ−４’，５’−ジクロロ−フルオレセイン、６−カルボキシ−２’，７’−ジカルボキシ−４’，５’−ジクロロフルオレセイン、５−カルボキシ−２’，４’，５’，７’−テトラクロロフルオレセイン、１’，２’−ベンゾ−４’−フルオロ−７’，４，７−トリクロロ−５−カルボキシフルオレセイン、１’，２’−ベンゾ−４’−フルオロ−７’，４，７−トリクロロ−６−カルボキシフルオレセインおよび１’，２’，７’，８’−ジベンゾ−４，７−ジクロロ−５−カルボキシフルオレセインから選択される、請求項１２７に記載のエネルギー移動染料。
【請求項１２９】
以下の構造を含む、標識ヌクレオシドまたはヌクレオチド化合物：
ＮＵＣ−Ｌ−Ｄ
ここで、ＮＵＣは、ヌクレオシド、ヌクレオチド、修飾ヌクレオシドまたは修飾ヌクレオチドを含み、Ｌは、結合またはリンカーを含み、該結合またはリンカーは、ＮＵＣおよびＤを共有結合し、そしてＤは、請求項１〜１２８のいずれか１項に記載の化合物を含む、
標識ヌクレオシドまたはヌクレオチド化合物。
【請求項１３０】
Ｌが、Ｘ２、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０から選択されるＤ上の位置で、Ｄに結合される、請求項１２９に記載の標識ヌクレオシドまたはヌクレオチド化合物。
【請求項１３１】
ＮＵＣがプリン塩基を含む場合、該連結部分が、該プリンの８位に結合され、ＮＵＣが７−デアザプリン塩基を含む場合、該連結部分が、該７−デアザプリンの７位に結合され、そして、ＮＵＣがピリミジン塩基を含む場合、該連結部分が、該ピリミジンの５位に結合される、請求項１２９〜１３０のいずれか１項に記載の標識ヌクレオシドまたはヌクレオチド化合物。
【請求項１３２】
ＮＵＣが、ウラシル、シトシン、デアザアデニン、およびデアザグアノシンからなる群から選択される塩基を含む、請求項１２９〜１３１のいずれか１項に記載の標識ヌクレオシドまたはヌクレオチド。
【請求項１３３】
以下の構造：
【化１７】
を含む、請求項１２９〜１３２のいずれか１項に記載の標識ヌクレオシドまたはヌクレオチド。
【請求項１３４】
以下の工程を包含する、ポリヌクレオチド配列決定方法：
ｉ）以下のように、第一、第二、第三および第四クラスのポリヌクレオチドの混合物を形成する工程：
第一クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシアデニンを含み、そして第一染料で標識されている；
第二クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシシチジンを含み、そして第二染料で標識されている；
第三クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシグアノシンを含み、そして第三染料で標識されている；そして
第四クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシチミジンを含み、そして第四染料で標識されている；
ここで、該第一、第二、第三または第四染料の少なくとも１種は、請求項１〜１２８のいずれか１項に記載の染料化合物である；
該染料の他のものは、該染料からおよび互いから、スペクトル的に分解可能である；
ｉｉ）該ポリヌクレオチドを電気泳動的に分離して、それにより、類似の大きさのポリヌクレオチドのバンドを形成する工程；
ｉｉｉ）該バンドを、該染料に蛍光を発せさせることができる照射ビームで照射する工程；および
ｉｖ）該染料の蛍光スペクトルにより、該バンドにある該ポリヌクレオチドの種類を同定する工程。
【請求項１３５】
さらに、内部標準として、第五染料を含む、請求項１３４に記載の方法。
【請求項１３６】
以下の工程を包含する、ポリヌクレオチド配列決定方法：
ｉ）以下のように、第一、第二、第三および第四クラスのポリヌクレオチドと、内部標準としての第五染料とを含有する混合物を形成する工程：
第一クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシアデニンを含み、そして第一染料で標識されている；
第二クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシシチジンを含み、そして第二染料で標識されている；
第三クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシグアノシンを含み、そして第三染料で標識されている；そして
第四クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシチミジンを含み、そして第四染料で標識されている；
ここで、該第五染料は、請求項１〜１２８のいずれか１項に記載の染料化合物である；
該染料の他のものは、該染料からおよび互いから、スペクトル的に分解可能である；
ｉｉ）該ポリヌクレオチドを電気泳動的に分離して、それにより、類似の大きさのポリヌクレオチドのバンドを形成する工程；
ｉｉｉ）該バンドを、該染料に蛍光を発せさせることができる照射ビームで照射する工程；および
ｉｖ）該染料の蛍光スペクトルにより、該バンドにある該ポリヌクレオチドの種類を同定する工程。
【請求項１３７】
以下を包含する、フラグメント分析方法：
ｉ）標識ポリヌクレオチドフラグメントを形成する工程であって、該フラグメントは、請求項１〜８７のいずれか１項に記載の染料化合物で標識されている；
ｉｉ）該標識ポリヌクレオチドフラグメントをサイズ依存分離プロセスにかける工程；および
ｉｉｉ）該分離プロセスに引き続いて、該標識ポリヌクレオチドフラグメントを検出する工程。
【請求項１３８】
以下の構造を含む、標識ポリヌクレオチド：
ＮＵＣ−Ｌ−Ｄ
ここで、ＮＵＣは、ポリヌクレオチドを含み、Ｌは、結合またはリンカーを含み、該結合またはリンカーは、ＮＵＣおよびＤを共有結合し、そしてＤは、請求項１〜１２８のいずれか１項に記載の化合物を含む、
標識ポリヌクレオチド。
【請求項１】
以下：
【化１】
から選択される構造を含む、化合物であって、
ここで、
Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６は、それぞれ別個に、−Ｈ、ハロゲン、フッ素、塩素、臭素、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、−ＮＯ２、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合および連結基から選択され、ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合および連結基から選択される；そして
Ｒ４およびＲ５は、別々に、Ｃ１〜Ｃ６アルキルおよびＣ１〜Ｃ６置換アルキルから選択され、Ｒ４およびＲ５は、一緒になって、Ｃ３〜Ｃ７シクロアルキル、Ｃ４〜Ｃ７不飽和シクロアルキル、Ｃ３〜Ｃ７置換シクロアルキルおよびＣ４〜Ｃ７置換不飽和シクロアルキルから選択される；
但し、該化合物が構造（Ｉ）を含む場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３またはＲ８の少なくとも１個は、−Ｈではない、化合物。
【請求項２】
Ｒ６およびＲ７が、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素および臭素から選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ６およびＲ７が、フッ素である、請求項１または２のいずれかに記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ６およびＲ７が、塩素である、請求項１または２のいずれかに記載の化合物。
【請求項５】
Ｒ６およびＲ７が、臭素である、請求項１または２のいずれかに記載の化合物。
【請求項６】
Ｒ６が、−Ｈであり、そしてＲ７が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
Ｒ６が、−Ｈであり、そしてＲ７が、−Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
前記化合物が、構造（Ｉ）を含み、Ｒ６およびＲ７が、それぞれ別個に、ハロゲン、フッ素、塩素および臭素から選択され、そしてＲ２が、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項９】
前記化合物が、構造（Ｉ）を含み、そしてＲ２が、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、および−ＮＯ２から選択される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１０】
前記化合物が、構造（Ｉ）を含み、そしてＲ２が、−ＳＯ３Ｈおよび−ＳＯ３Ｒから選択される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１１】
前記化合物が、構造（Ｉ）を含み、そしてＲ２が、−ＣＨ２ＮＨ２および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１２】
Ｒ２が、−ＳＯ３Ｈである、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１３】
Ｒ２が、−ＳＯ３Ｒである、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１４】
Ｒ２が、−ＣＨ２ＮＨ２−である、請求項８、９または１１のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１５】
Ｒ２が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項８、９または１１のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１６】
Ｒが、
【化２】
である、請求項９〜１１、１３または１５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１７】
Ｒが、連結基である、請求項９〜１１、１３または１５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１８】
前記化合物が、構造（Ｉ）を含み、Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ２が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項１、６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１９】
前記化合物が、構造（Ｉ）を含み、Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ２が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項１、６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２０】
Ｒが、置換ベンゾイルである、請求項１９に記載の化合物。
【請求項２１】
Ｒが、
【化３】
である、請求項１９または２０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２２】
Ｒが、連結基である、請求項１９に記載の化合物。
【請求項２３】
Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６の少なくとも１個が、ＳＯ３Ｈである、請求項に記載の化合物。
【請求項２４】
Ｒ４およびＲ５が、メチルである、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２５】
Ｒ１およびＲ３が、−Ｈである、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２６】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ９が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３およびＲ８〜Ｒ１０が、−Ｈである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２７】
Ｒ９が、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、および−ＮＯ２から選択される、請求項２６に記載の化合物。
【請求項２８】
Ｒ９が、−ＳＯ３Ｈおよび−ＳＯ３Ｒから選択される、請求項２６に記載の化合物。
【請求項２９】
Ｒ９が、−ＣＨ２ＮＨ２および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項２６に記載の化合物。
【請求項３０】
Ｒ９が、−ＳＯ３Ｈである、請求項２６に記載の化合物。
【請求項３１】
Ｒ９が、−ＳＯ３Ｒである、請求項２６に記載の化合物。
【請求項３２】
Ｒ９が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項２６に記載の化合物。
【請求項３３】
Ｒ９が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項２６に記載の化合物。
【請求項３４】
Ｒが、
【化４】
である、請求項２６〜２９、３１または３３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項３５】
Ｒが、連結基である、請求項２６〜２９、３１または３３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項３６】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ９が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３およびＲ１０〜Ｒ１２が、−Ｈである、請求項６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項３７】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ９が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項３６に記載の化合物。
【請求項３８】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ９が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項３６に記載の化合物。
【請求項３９】
Ｒが、
【化５】
である、請求項３６に記載の化合物。
【請求項４０】
Ｒが、連結基である、請求項３６に記載の化合物。
【請求項４１】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ１０が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３、Ｒ９およびＲ１１〜Ｒ１２が、−Ｈである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項４２】
Ｒ１０が、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、および−ＮＯ２から選択される、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４３】
Ｒ１０が、−ＳＯ３Ｈおよび−ＳＯ３Ｒから選択される、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４４】
Ｒ１０が、−ＣＨ２ＮＨ２および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４５】
Ｒ１０が、−ＳＯ３Ｈである、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４６】
Ｒ１０が、−ＳＯ３Ｒである、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４７】
Ｒ１０が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４８】
Ｒ１０が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項４１に記載の化合物。
【請求項４９】
Ｒが、
【化６】
である、請求項４１〜４４、４６または４８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５０】
Ｒが、連結基である、請求項４１〜４４、４６または４８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５１】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ１０が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３、Ｒ９およびＲ１１〜Ｒ１２が、−Ｈである、請求項６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５２】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ１０が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項５１に記載の化合物。
【請求項５３】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ１０が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項５１に記載の化合物。
【請求項５４】
Ｒが、
【化７】
である、請求項５３に記載の化合物。
【請求項５５】
Ｒが、連結基である、請求項５３に記載の化合物。
【請求項５６】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ１１が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３、Ｒ９〜Ｒ１０およびＲ１２が、−Ｈである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５７】
Ｒ１１が、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、および−ＮＯ２から選択される、請求項５６に記載の化合物。
【請求項５８】
Ｒ１１が、−ＳＯ３Ｈおよび−ＳＯ３Ｒから選択される、請求項５６に記載の化合物。
【請求項５９】
Ｒ１１が、−ＣＨ２ＮＨ２および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項５６に記載の化合物。
【請求項６０】
Ｒ１１が、−ＳＯ３Ｈである、請求項５６に記載の化合物。
【請求項６１】
Ｒ１１が、−ＳＯ３Ｒである、請求項５６に記載の化合物。
【請求項６２】
Ｒ１１が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項５６に記載の化合物。
【請求項６３】
Ｒ１１が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項５６に記載の化合物。
【請求項６４】
Ｒが、
【化８】
である、請求項５６〜５９、６１または６３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６５】
Ｒが、連結基である、請求項５６〜５９、６１または６３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６６】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ１１が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３、Ｒ９〜Ｒ１０およびＲ１２が、−Ｈである、請求項６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６７】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ１１が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項６６に記載の化合物。
【請求項６８】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ１１が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項６６に記載の化合物。
【請求項６９】
Ｒが、
【化９】
である、請求項６８に記載の化合物。
【請求項７０】
Ｒが、連結基である、請求項６８に記載の化合物。
【請求項７１】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ１２が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３およびＲ９〜Ｒ１１が、−Ｈである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項７２】
Ｒ１２が、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、および−ＮＯ２から選択される、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７３】
Ｒ１２が、−ＳＯ３Ｈおよび−ＳＯ３Ｒから選択される、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７４】
Ｒ１２が、−ＣＨ２ＮＨ２および−ＣＨ２ＮＨＲから選択される、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７５】
Ｒ１２が、−ＳＯ３Ｈである、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７６】
Ｒ１２が、−ＳＯ３Ｒである、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７７】
Ｒ１２が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７８】
Ｒ１２が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７９】
Ｒが、
【化１０】
である、請求項７１〜７４、７６または７８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８０】
Ｒが、連結基である、請求項７１〜７４、７６または７８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８１】
前記化合物が、構造（ＩＩ）を含み、Ｒ１２が、−Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲおよび−ＮＯ２から選択され、そしてＲ３、Ｒ９〜Ｒ１１が、−Ｈである、請求項６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８２】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ１２が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項８１に記載の化合物。
【請求項８３】
Ｒ７が、−ＳＯ３Ｈであり、そしてＲ１２が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項８１に記載の化合物。
【請求項８４】
Ｒが、
【化１１】
である、請求項８３に記載の化合物。
【請求項８５】
Ｒが、連結基である、請求項８３に記載の化合物。
【請求項８６】
Ｒ９〜Ｒ１２が、−Ｈである、請求項２６〜８５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８７】
Ｒ４およびＲ５が、メチルである、請求項２６〜８６のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８８】
Ｒ２およびＲ３が、−ＮＯ２であり、そしてＲ４およびＲ５が、メチルである、請求項１〜５または８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８９】
前記化合物が、構造（ＩＩＩ）を含み、そしてＲ１およびＲ３が、−Ｈである、請求項１、６または７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９０】
Ｒ６が、−Ｈである、請求項８９に記載の化合物。
【請求項９１】
Ｒ１３、Ｒ１５およびＲ１６が、−Ｈである、請求項８９〜９０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９２】
Ｒ２が、−ＳＯ３Ｈである、請求項９１に記載の化合物。
【請求項９３】
Ｒ２が、−Ｈである、請求項９１に記載の化合物。
【請求項９４】
Ｒ１４が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項９１〜９３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９５】
Ｒ１４が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項９１〜９３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９６】
Ｒが、
【化１２】
である、請求項９５に記載の化合物。
【請求項９７】
Ｒが、連結基である、請求項９５に記載の化合物。
【請求項９８】
Ｒ１４が、−Ｈである、請求項９２〜９３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９９】
Ｒ１４が、−ＳＯ３Ｈである、請求項９１に記載の化合物。
【請求項１００】
Ｒ１４が、−Ｈである、請求項９１に記載の化合物。
【請求項１０１】
Ｒ２が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項９１または９９〜１００のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１０２】
Ｒ２が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項９１または９９〜１００のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１０３】
Ｒが、
【化１３】
である、請求項１０２に記載の化合物。
【請求項１０４】
Ｒが、連結基である、請求項１０２に記載の化合物。
【請求項１０５】
Ｒ２が、−Ｈである、請求項９９に記載の化合物。
【請求項１０６】
Ｒ４およびＲ５が、メチルである、請求項８９〜１０５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１０７】
前記化合物が、構造（ＩＶ）を含む、請求項１、６または７に記載の化合物。
【請求項１０８】
Ｒ１０が、−ＳＯ３Ｈである、請求項１０７に記載の化合物。
【請求項１０９】
Ｒ１０が、−Ｈである、請求項１０７に記載の化合物。
【請求項１１０】
Ｒ１４が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項１０７〜１０９のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１１１】
Ｒ１４が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項１０７〜１０９のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１１２】
Ｒが、
【化１４】
である、請求項１１１に記載の化合物。
【請求項１１３】
Ｒが、連結基である、請求項１１１に記載の化合物。
【請求項１１４】
Ｒ１４が、−ＳＯ３Ｈである、請求項１０７に記載の化合物。
【請求項１１５】
Ｒ１４が、−Ｈである、請求項１０７に記載の化合物。
【請求項１１６】
Ｒ１０が、−ＣＨ２ＮＨ２である、請求項１１４または１１５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１１７】
Ｒ１０が、−ＣＨ２ＮＨＲである、請求項１１４または１１５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１１８】
Ｒが、
【化１５】
である、請求項１１７に記載の化合物。
【請求項１１９】
Ｒが、連結基である、請求項１１７に記載の化合物。
【請求項１２０】
Ｒ１４が、−Ｈである、請求項１０７または１１４に記載の化合物。
【請求項１２１】
Ｒ３、Ｒ６、Ｒ９、Ｒｎ、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１５およびＲ１６が、−Ｈである、請求項１１４〜１２０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１２２】
Ｒ４およびＲ５が、メチルである、請求項１１４〜１２１のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１２３】
アクセプター染料に共有結合されたドナー染料を含む、エネルギー移動染料であって、ここで、該ドナー染料は、第一波長で光を吸収して、それに応答して励起エネルギーを放射でき、該アクセプター染料は、該ドナー染料により放射された該励起エネルギーを吸収して、それに応答して第二波長で蛍光を発することができ、該ドナー染料または該アクセプター染料の１つは、請求項１〜１２２のいずれか１項に記載の化合物である、
エネルギー移動染料。
【請求項１２４】
前記ドナー染料が、リンカーを介して、前記アクセプター染料に共有結合されている、請求項１２３に記載のエネルギー移動染料。
【請求項１２５】
前記リンカーが、非ヌクレオチドである、請求項１２４に記載のエネルギー移動染料。
【請求項１２６】
前記リンカーが、ヌクレオチドである、請求項１２４に記載のエネルギー移動染料。
【請求項１２７】
前記アクセプター染料が、以下：
【化１６】
から選択される構造を含む、請求項１２３〜１２６のいずれか１項に記載のエネルギー移動染料であって、
ここで、
Ｒ１〜Ｒ３およびＲ６〜Ｒ１６は、それぞれ別個に、−Ｈ、ハロゲン、フッ素、塩素、臭素、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯ２Ｒ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、−ＣＨ２ＳＯ３Ｒ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＮＨＲ、−ＮＯ２、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合および連結基から選択され、ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、置換Ｃ１〜Ｃ６アルコキシアリール、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、ベンジル、置換ベンジル、ベンゾイル、置換ベンゾイル、結合および連結基から選択される；そして
Ｒ４およびＲ５は、別々に、Ｃ１〜Ｃ６アルキルおよびＣ１〜Ｃ６置換アルキルから選択され、そしてＲ４およびＲ５は、一緒になって、Ｃ３〜Ｃ７シクロアルキル、Ｃ４〜Ｃ７不飽和シクロアルキル、Ｃ３〜Ｃ７置換シクロアルキルおよびＣ４〜Ｃ７置換不飽和シクロアルキルから選択される、エネルギー移動染料。
【請求項１２８】
前記ドナー染料が、５−カルボキシフルオレセイン（５−ＦＡＭ）、６−カルボキシフルオレセイン（６−ＦＡＭ）、ローダミングリーン（Ｒ１１０）、５−カルボキシローダミン、６−カルボキシローダミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−２’，７’−ジメチル−５−カルボキシ−ローダミン（５−Ｒ６Ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−２’，７’−ジメチル−６−カルボキシローダミン（６−Ｒ６Ｇ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−５−カルボキシローダミン（５−ＴＡＭＲＡ）、Ｃｙ３、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−Ｓ−カルボキシローダミン（６−ＴＡＭＲＡ）、５−カルボキシ−Ｘ−ローダミン（５−ＲＯＸ）、６−カルボキシ−Ｘ−ローダミン（６−ＲＯＸ）、５−カルボキシ−２’，４’，５’，７’，４，７−ヘキサクロロフルオレセイン、６−カルボキシ−２’，４’，５’，７’，４，７−ヘキサクロロフルオレセイン、５−カルボキシ−２’，７’−ジカルボキシ−４’，５’−ジクロロ−フルオレセイン、６−カルボキシ−２’，７’−ジカルボキシ−４’，５’−ジクロロフルオレセイン、５−カルボキシ−２’，４’，５’，７’−テトラクロロフルオレセイン、１’，２’−ベンゾ−４’−フルオロ−７’，４，７−トリクロロ−５−カルボキシフルオレセイン、１’，２’−ベンゾ−４’−フルオロ−７’，４，７−トリクロロ−６−カルボキシフルオレセインおよび１’，２’，７’，８’−ジベンゾ−４，７−ジクロロ−５−カルボキシフルオレセインから選択される、請求項１２７に記載のエネルギー移動染料。
【請求項１２９】
以下の構造を含む、標識ヌクレオシドまたはヌクレオチド化合物：
ＮＵＣ−Ｌ−Ｄ
ここで、ＮＵＣは、ヌクレオシド、ヌクレオチド、修飾ヌクレオシドまたは修飾ヌクレオチドを含み、Ｌは、結合またはリンカーを含み、該結合またはリンカーは、ＮＵＣおよびＤを共有結合し、そしてＤは、請求項１〜１２８のいずれか１項に記載の化合物を含む、
標識ヌクレオシドまたはヌクレオチド化合物。
【請求項１３０】
Ｌが、Ｘ２、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０から選択されるＤ上の位置で、Ｄに結合される、請求項１２９に記載の標識ヌクレオシドまたはヌクレオチド化合物。
【請求項１３１】
ＮＵＣがプリン塩基を含む場合、該連結部分が、該プリンの８位に結合され、ＮＵＣが７−デアザプリン塩基を含む場合、該連結部分が、該７−デアザプリンの７位に結合され、そして、ＮＵＣがピリミジン塩基を含む場合、該連結部分が、該ピリミジンの５位に結合される、請求項１２９〜１３０のいずれか１項に記載の標識ヌクレオシドまたはヌクレオチド化合物。
【請求項１３２】
ＮＵＣが、ウラシル、シトシン、デアザアデニン、およびデアザグアノシンからなる群から選択される塩基を含む、請求項１２９〜１３１のいずれか１項に記載の標識ヌクレオシドまたはヌクレオチド。
【請求項１３３】
以下の構造：
【化１７】
を含む、請求項１２９〜１３２のいずれか１項に記載の標識ヌクレオシドまたはヌクレオチド。
【請求項１３４】
以下の工程を包含する、ポリヌクレオチド配列決定方法：
ｉ）以下のように、第一、第二、第三および第四クラスのポリヌクレオチドの混合物を形成する工程：
第一クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシアデニンを含み、そして第一染料で標識されている；
第二クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシシチジンを含み、そして第二染料で標識されている；
第三クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシグアノシンを含み、そして第三染料で標識されている；そして
第四クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシチミジンを含み、そして第四染料で標識されている；
ここで、該第一、第二、第三または第四染料の少なくとも１種は、請求項１〜１２８のいずれか１項に記載の染料化合物である；
該染料の他のものは、該染料からおよび互いから、スペクトル的に分解可能である；
ｉｉ）該ポリヌクレオチドを電気泳動的に分離して、それにより、類似の大きさのポリヌクレオチドのバンドを形成する工程；
ｉｉｉ）該バンドを、該染料に蛍光を発せさせることができる照射ビームで照射する工程；および
ｉｖ）該染料の蛍光スペクトルにより、該バンドにある該ポリヌクレオチドの種類を同定する工程。
【請求項１３５】
さらに、内部標準として、第五染料を含む、請求項１３４に記載の方法。
【請求項１３６】
以下の工程を包含する、ポリヌクレオチド配列決定方法：
ｉ）以下のように、第一、第二、第三および第四クラスのポリヌクレオチドと、内部標準としての第五染料とを含有する混合物を形成する工程：
第一クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシアデニンを含み、そして第一染料で標識されている；
第二クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシシチジンを含み、そして第二染料で標識されている；
第三クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシグアノシンを含み、そして第三染料で標識されている；そして
第四クラスの各ポリヌクレオチドは、３’末端ジデオキシチミジンを含み、そして第四染料で標識されている；
ここで、該第五染料は、請求項１〜１２８のいずれか１項に記載の染料化合物である；
該染料の他のものは、該染料からおよび互いから、スペクトル的に分解可能である；
ｉｉ）該ポリヌクレオチドを電気泳動的に分離して、それにより、類似の大きさのポリヌクレオチドのバンドを形成する工程；
ｉｉｉ）該バンドを、該染料に蛍光を発せさせることができる照射ビームで照射する工程；および
ｉｖ）該染料の蛍光スペクトルにより、該バンドにある該ポリヌクレオチドの種類を同定する工程。
【請求項１３７】
以下を包含する、フラグメント分析方法：
ｉ）標識ポリヌクレオチドフラグメントを形成する工程であって、該フラグメントは、請求項１〜８７のいずれか１項に記載の染料化合物で標識されている；
ｉｉ）該標識ポリヌクレオチドフラグメントをサイズ依存分離プロセスにかける工程；および
ｉｉｉ）該分離プロセスに引き続いて、該標識ポリヌクレオチドフラグメントを検出する工程。
【請求項１３８】
以下の構造を含む、標識ポリヌクレオチド：
ＮＵＣ−Ｌ−Ｄ
ここで、ＮＵＣは、ポリヌクレオチドを含み、Ｌは、結合またはリンカーを含み、該結合またはリンカーは、ＮＵＣおよびＤを共有結合し、そしてＤは、請求項１〜１２８のいずれか１項に記載の化合物を含む、
標識ポリヌクレオチド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００８−５１３５７９（Ｐ２００８−５１３５７９Ａ）
【公表日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５３２５０１（Ｐ２００７−５３２５０１）
【出願日】平成１７年９月１６日（２００５．９．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３３１７４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０３４０３６
【国際公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（５０００６９０５７）アプレラ コーポレイション (120)
【住所又は居所原語表記】８５０ Ｌｉｎｃｏｌｎ Ｃｅｎｔｒｅ Ｄｒｉｖｅ Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ ＣＡＬＩＦＯＲＮＩＡ ９４４０４ Ｕ．Ｓ．Ａ．
【公表日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１６日（２００５．９．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３３１７４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０３４０３６
【国際公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（５０００６９０５７）アプレラ コーポレイション (120)
【住所又は居所原語表記】８５０ Ｌｉｎｃｏｌｎ Ｃｅｎｔｒｅ Ｄｒｉｖｅ Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ ＣＡＬＩＦＯＲＮＩＡ ９４４０４ Ｕ．Ｓ．Ａ．
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