被分析物センサーにおいて使用するためのポリビオロゲンボロン酸消光体
【課題】被分析物センサーにおいて使用するためのポリビオロゲンボロン酸消光体を提供する。
【解決手段】本発明は、生体内におけるグルコースレベルのリアルタイムな測定を達成するために蛍光色素体と組み合わせて使用できグルコース応答性であるポリビオロゲンボロン酸消光体の種類に関する。
【解決手段】本発明は、生体内におけるグルコースレベルのリアルタイムな測定を達成するために蛍光色素体と組み合わせて使用できグルコース応答性であるポリビオロゲンボロン酸消光体の種類に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２００７年７月１１日付け出願の米国仮出願第６０／９４９，１４５号の優先権の利益を主張し、米国を指定する国際出願であり、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般に、ポリヒドロキシル−置換有機分子の検出、特に、蛍光色素の消光体としてボロン酸で機能化されたポリビオロゲンに関する。
【背景技術】
【０００３】
蛍光色素および被分析物に結合すると蛍光を変調する被分析物結合部分構造は既知であり、被分析物を検出するための指示体システムにおいて使用されてきた。例えば、米国特許第６，６５３，１４１（特許文献１）、６，６２７，１７７（特許文献２）、５，５１２，２４６（特許文献３）、５，１３７，８３３（特許文献４）、６，８００，４５１（特許文献５）、６，７９４，１９５（特許文献６）、６，８０４，５４４（特許文献７）、６，００２，９５４（特許文献８）、６，３１９，５４０（特許文献９）、６，７６６，１８３（特許文献１０）、５，５０３，７７０（特許文献１１）および５，７６３，２３８号明細書（特許文献１２）、および同時係属中の米国特許出願公開第１０／４５６，８９５（特許文献１３）、１１／２９６，８９８（特許文献１４）、１１／６７１，８８０（特許文献１５）、６０／８３３，０８１（特許文献１６）、６０／８８８，４７７（特許文献１７）および６０／８８８，４７５号公報（特許文献１８）を参照；それぞれが、それを参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，６５３，１４１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，６２７，１７７号明細書
【特許文献３】米国特許第５，５１２，２４６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，１３７，８３３号明細書
【特許文献５】米国特許第６，８００，４５１号明細書
【特許文献６】米国特許第６，７９４，１９５号明細書
【特許文献７】米国特許第６，８０４，５４４号明細書
【特許文献８】米国特許第６，００２，９５４号明細書
【特許文献９】米国特許第６，３１９，５４０号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，７６６，１８３号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，５０３，７７０号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，７６３，２３８号明細書
【特許文献１３】米国特許出願公開第１０／４５６，８９５号公報
【特許文献１４】米国特許出願公開第１１／２９６，８９８号公報
【特許文献１５】米国特許出願公開第１１／６７１，８８０号公報
【特許文献１６】米国特許出願公開第６０／８３３，０８１号公報
【特許文献１７】米国特許出願公開第６０／８８８，４７７号公報
【特許文献１８】米国特許出願公開第６０／８８８，４７５号公報
【特許文献１９】米国特許第５，５１２，２４６号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，５０３，７７０号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｇａｍｓｅｙ，Ｓ．ら ２００６年 Ｌａｎｇｍｕｉｒ ２２巻：９０６７〜９０７４頁
【非特許文献２】Ｔｈｏｎｉｙｏｔ，Ｐ．ら ２００６年 Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌ Ｔｈｅｒ ８巻：２７９〜２８７頁
【非特許文献３】Ｃｏｒｄｅｓ，Ｄ．Ｂ．ら ２００５年 Ｌａｎｇｍｕｉｒ ２１巻：６５４０〜６５４７頁
【非特許文献４】Ｃｏｒｄｅｓ，Ｄ．Ｂ．ら ２００５年 Ｏｒｇ Ｂｉｏｍｏｌ Ｃｈｅｍ ３巻：１７０８〜１７１３頁
【非特許文献５】Ｃａｐｐｕｃｃｉｏ，Ｅ．Ｅ．ら ２００４年 Ｊ Ｆｌｕｏｒｅｓｃ １４巻：５２１〜５３３頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
より特には、体液中におけるポリヒドロキシル化合物（例えば、グルコース）の濃度を測定するために蛍光技術を研究者らは使用してきた。例えば、グルコースに結合しグルコース濃度に依存する信号を生成するボロン酸で機能化された色素の使用をＲｕｓｓｅｌｌは開示した（米国特許第５，５１２，２４６号明細書（特許文献１９））。Ｊａｍｅｓらは同じ原理を使用したが、単一の複合部分構造において、蛍光色素、アミンの消光性機能およびボロン酸を組み合わせ、それからの蛍光発光は結合しているグルコースの結合の程度により変化する（米国特許第５，５０３，７７０号明細書（特許文献２０））。蛍光色素およびボロン酸が付加された単一のビオロゲン部分構造を含む消光体を含むグルコースセンサーが合成され検討されてきた（例えば、Ｇａｍｓｅｙ，Ｓ．ら ２００６年 Ｌａｎｇｍｕｉｒ ２２巻：９０６７〜９０７４頁（非特許文献１）；Ｔｈｏｎｉｙｏｔ，Ｐ．ら ２００６年 Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌ Ｔｈｅｒ ８巻：２７９〜２８７頁（非特許文献２）；Ｃｏｒｄｅｓ，Ｄ．Ｂ．ら ２００５年 Ｌａｎｇｍｕｉｒ ２１巻：６５４０〜６５４７頁（非特許文献３）；Ｃｏｒｄｅｓ，Ｄ．Ｂ．ら ２００５年 Ｏｒｇ Ｂｉｏｍｏｌ Ｃｈｅｍ ３巻：１７０８〜１７１３頁（非特許文献４）；およびＣａｐｐｕｃｃｉｏ，Ｅ．Ｅ．ら ２００４年 Ｊ Ｆｌｕｏｒｅｓｃ １４巻：５２１〜５３３頁（非特許文献５））。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の好ましい実施形態に従い、２個以上のビオロゲン部分構造を含むポリビオロゲン化合物であって、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸官能基を含み、ポリビオロゲン化合物はカップリング基を含むポリビオロゲン化合物が開示される。
【０００８】
好ましい実施形態は、２個以上のビオロゲン部分構造を含む３，３’ジピリジル中間体より誘導されるポリビオロゲン化合物を含み、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸官能基を含み、３，３’ジピリジル中間体の少なくとも１個の環はカップリング基で置換されている。実施形態によっては、カップリング基はカルボキシル基である。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態に従い、下に示される一般構造を有するビス−ビオロゲン消光体Ｂが開示される。
【００１０】
【化１】
式中、
Ｚは、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−またはスチリル−より選択されるが限定されない、反応性でエチレン的に不飽和の基であるか、または、Ｚは、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基でもよい。そのような基としては、限定することなく、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２が挙げられる。ある実施形態においては、Ｚは、
【００１１】
【化２】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
であり；
Ｙは、
【００１２】
【化３】
（式中、ＲはＨまたは低級アルキルである。）
および
【００１３】
【化４】
より選択される３価の連結基であり；
Ｘ−は対イオンであり；
Ｘ１およびＸ２は−Ｏ−または−ＮＨ−であり；および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンより選択され、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態に従い、下に示される変異体Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４を有する消光体「Ｂ」が開示される。
【００１５】
【化５】
本発明のもう一つの実施形態に従い、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４を合成する下の工程を含む方法が開示される。
【００１６】
【化６】
式中、化合物２は３，３’ジピリジル中間体である。
【００１７】
もう一つの実施形態において、Ｂ−４を合成する代替法は下の工程を含む。
【００１８】
【化７】
本発明に従い、下に示す一般構造を有する拡張共役ビスビオロゲンＢ−Ｃが開示される。
【００１９】
【化８】
式中、
Ｘ−は対イオンであり；
Ｌは直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンより選択される２価の結合であり、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよく；
Ｚは、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−またはスチリル−より選択されるが限定されない、反応性でエチレン的に不飽和の基であるか、または、Ｚは、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基でもよい。そのような基としては、限定することなく、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２が挙げられる。ある実施形態においては、Ｚは、
【００２０】
【化９】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
であり；
中心のベンゼン環からの結合は、隣接するピリジニウム環上のオルト、メタまたはパラ位に対してであり；および
−Ｂ（ＯＨ）２は、オルト、メタまたはパラ位でよい。
【００２１】
本発明のもう一つの好ましい実施形態に従い、下の構造を有する消光体「Ｂ−Ｃ」が開示される。
【００２２】
【化１０】
本発明のもう一つの実施形態に従い、ポリビオロゲン消光体Ｂ−Ｃを合成する下の工程を含む方法が開示される。
【００２３】
【化１１】
本発明の好ましい実施形態に従い、下に示される一般構造を有するポリビオロゲン消光体Ｑが開示される。
【００２４】
【化１２】
式中、
Ｚは、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−またはスチリル−より選択されるが限定されない、反応性でエチレン的に不飽和の基であるか、または、Ｚは、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基でもよい。そのような基としては、限定することなく、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２が挙げられる。ある実施形態においては、Ｚは、
【００２５】
【化１３】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
であり；
Ｙは、
【００２６】
【化１４】
（式中、ＲはＨまたは低級アルキルである。）
および
【００２７】
【化１５】
より選択される３価の連結基であり；
Ｘ−は対イオンであり；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は−Ｏ−または−ＮＨ−であり；および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンより選択され、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態に従い、下の構造を有するもう一つのポリビオロゲン消光体「Ｑ−４」が開示される。
【００２９】
【化１６】
本発明のもう一つの実施形態に従いＱ−４を合成する方法が開示され、その方法は下の工程を含む。
【００３０】
【化１７】
本発明のある好ましい実施形態に従い、被分析物センサーが開示される。センサーは、一般消光体Ｂ、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４、Ｂ−Ｃ、一般消光体ＱおよびＱ−４から成る群より選択される任意の１種類以上の化合物と；ビオロゲンによる消光に対して感受性を有する蛍光色素体とを含む。
【００３１】
被分析物センサーのある変形において、任意の１種類以上の化合物はペンダント基またはポリマー中の鎖単位でよい。
【００３２】
実施形態によっては、被分析物センサーはグルコースセンサーである。ある変形において、グルコースセンサーはグルコース透過性の固定化部材、例えば、ポリマーマトリクスまたは半透膜を更に含んでよい。
【００３３】
本発明のもう一つの好ましい実施形態に従い、組成物が開示される。例えば、上記の新規な消光体である。組成物は、ポリビオロゲンによる消光に対して感受性を有する蛍光色素体と、２個以上のビオロゲン部分構造を含む消光体と、ただし、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸官能基を消光体として含み、グルコース透過性ポリマーマトリクスとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ヒドロゲルで光ファイバーのチップに固定化され、消光体Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４の１つおよび色素ＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡを含むセンサーのグルコース応答を図解する。検出化学物質は４７０ｎｍで励起され、増加する濃度のグルコース存在下において、５２０〜７００ｎｍの間で蛍光を測定した。
【図２】ヒドロゲルで光ファイバーのチップに固定化され、消光体Ｂ−４、Ｂ−ＣおよびＱ−４の１つおよび色素ＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡを含む上記センサーのグルコース応答を図解する。検出化学物質は４７０ｎｍで励起され、増加する濃度のグルコース存在下において、５２０〜７００ｎｍの間で蛍光を測定した。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
＜定義＞
本明細書で使用する場合、「ボロン酸」は構造−Ｂ（ＯＨ）２を指す。本発明の消光体を合成する各種の段階において、ボロン酸はボロン酸エステルとして存在してもよいことが当業者によって認識される。ボロン酸は、そのようなエステルを含むことが意図されている。
【００３６】
本明細書で使用する場合、「ビスビオロゲン」は２個のビオロゲンが共にカップルされている化合物を指す。
【００３７】
「蛍光色素体」は、特定の波長で光によって照らされると、より長い波長で光を発する、即ち、蛍光を発する物質を指す。蛍光色素体としては、有機色素、有機金属化合物、金属キレート、蛍光共役ポリマー、量子ドットまたはナノ粒子および上のものの組み合わせが挙げられる。蛍光色素体は、ポリマーに接続され離散した部分構造または置換基でもよい。「蛍光色素」または「色素」は、第２の離散した化合物または重合性化合物に転化可能な離散した化合物または反応性中間体より選択される。
【００３８】
「消光体」は、それが存在すると蛍光色素体の発光が減衰する化合物を指す。
【００３９】
「ビオロゲン」は、一般に、２，２’−、３，３’−または４，４’−Ｎ，Ｎ’ビス−（ベンジル）ビピリジウムジハロゲン化物（即ち、ジ塩化物、臭化塩化物）などの窒素含有共役Ｎ−置換ヘテロ環芳香族ビス−オニウム塩の基本構造を有する化合物を指す。また、ビオロゲンは置換フェナントロリン化合物も含む。
【００４０】
本明細書で使用する場合、用語「ポリビオロゲン」は、一般に、共にカップルされた２個以上のビオロゲン単位を含む化合物を指し、ビス−ビオロゲンが挙げられ、ただし、ビオロゲン環は、還元電位で測定されるカップルされた化合物の電子親和力が単一のビオロゲンのそれよりも増加するように十分近くにある。
【００４１】
本明細書で使用する場合、用語「ポリビオロゲンボロン酸」は、少なくとも２個のボロン酸基で置換されたポリビオロゲンを指す。
【００４２】
本明細書で使用する場合、「Ｌ」とも言われる「結合基」は、検知部分構造をポリマーまたはマトリクスに共有的に連結する２価の部分構造を指す。Ｌの例としては、直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンよりそれぞれ独立に選択されるものが挙げられ、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）などより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。
【００４３】
本明細書で使用する場合、「カップリング基」は、２個のビオロゲンの間に共有結合を形成できる反応性基を指す。
【００４４】
＜ポリビオロゲンボロン酸消光体＞
ある態様において、生理学的なｐＨまたはその近傍の水性媒体においてグルコースなどのポリヒドロキシル化合物の存在に応答性を有する種類の蛍光消光化合物を本発明は含む。換言すれば、消光効率は媒体中のこれらの化合物の濃度によって制御される。消光体は２個以上のビオロゲン部分構造を含んで成り、ただし、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸基で置換されている。実施形態によっては、付加体はポリマー中に固定化されているか、または共有結合されている。また、ポリビオロゲン消光体、蛍光色素体およびポリマーは互いに共有結合されていてもよい。
【００４５】
本明細書で記載されるポリビオロゲンボロン酸消光体の具体例は、一般式Ｂ、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４、Ｂ−Ｃ、一般式ＱおよびＱ−４と表され、以下に図解される。
【００４６】
本発明の好ましい実施形態に従い、下に示される一般構造を有するビス−ビオロゲン消光体Ｂが開示される。
【００４７】
【化１８】
式中、
Ｚは、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−またはスチリル−より選択されるが限定されない、反応性でエチレン的に不飽和の基であるか、または、Ｚは、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基でもよい。そのような基としては、限定することなく、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２が挙げられる。ある実施形態においては、Ｚは、
【００４８】
【化１９】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
であり；
Ｙは、
【００４９】
【化２０】
（式中、ＲはＨまたは低級アルキルである。）
および
【００５０】
【化２１】
より選択される３価の連結基であり；
Ｘ−は対イオンであり；
Ｘ１およびＸ２は−Ｏ−または−ＮＨ−であり；および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンより選択され、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。
【００５１】
化合物Ｂの幾つかの実施形態は以下の通りである。
【００５２】
【化２２】
本発明に従い、下に示す一般構造を有する拡張共役ビスビオロゲンＢ−Ｃが開示される。
【００５３】
【化２３】
式中、
Ｘ−は対イオンであり；
Ｌは直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンより選択される２価の結合であり、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよく；
Ｚは、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−またはスチリル−より選択されるが限定されない、反応性でエチレン的に不飽和の基であるか、または、Ｚは、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基でもよい。そのような基としては、限定することなく、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２が挙げられる。ある実施形態においては、Ｚは、
【００５４】
【化２４】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
であり；
中心のベンゼン環からの結合は、隣接するピリジニウム環上のオルト、メタまたはパラ位に対してであり；および
−Ｂ（ＯＨ）２は、オルト、メタまたはパラ位でよい。
【００５５】
Ｂ−Ｃのある実施形態は以下の通りである。
【００５６】
【化２５】
本発明の好ましい実施形態に従い、下に示される一般構造を有するポリビオロゲン消光体Ｑが開示される。
【００５７】
【化２６】
式中、
Ｚは、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−またはスチリル−より選択されるが限定されない、反応性でエチレン的に不飽和の基であるか、または、Ｚは、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基でもよい。そのような基としては、限定することなく、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２が挙げられる。ある実施形態においては、Ｚは、
【００５８】
【化２７】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
であり；
Ｙは、
【００５９】
【化２８】
（式中、ＲはＨまたは低級アルキルである。）
および
【００６０】
【化２９】
より選択される３価の連結基であり；
Ｘ−は対イオンであり；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は−Ｏ−または−ＮＨ−であり；および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンより選択され、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。
【００６１】
Ｑ−４と言われる一つの実施形態は以下の通りである。
【００６２】
【化３０】
＜被分析物センサー＞
本発明の好ましい実施形態に従って使用される化学的指示体システムは被分析物結合部分構造に動作可能にカップルされた蛍光色素体を含み、被分析物が結合することで蛍光色素体濃度における明瞭な光学的変化（例えば、発光強度）が生じる。本明細書で開示されるポリビオロゲンにより消光される任意の蛍光色素体を使用できる。好ましい蛍光色素体は少なくとも１つの負電荷を帯びている。例えば、ある実施形態において、蛍光色素体は異なる酸および塩基の形態を有してよく、レシオメトリックなｐＨの検知が可能となるようにスペクトル特性において検出可能な差異を示す；例えば、同時係属の米国特許出願公開第１１／６７１，８８０号公報を参照。もう一つの実施形態において、ＨＰＴＳ−トリＣｙｓＭＡなどの蛍光色素に動作可能にカップルされている、例えば、本明細書で開示されるポリビオロゲンボロン酸消光体（Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４、Ｂ−ＣおよびＱ−４）より選択されるグルコース結合部分構造は蛍光色素の発光強度を消光するはずで、グルコースが結合すると消光の程度が減少し、グルコース濃度に関連して発光強度が増加する。好ましい実施形態において、指示体システムは、少なくとも２個のアニオン性基を有する色素および少なくとも４個のボロン酸を有する消光体を含む。また、更に好ましい実施形態において、指示体システムは、検知部分構造が互いに相互作用（消光）するために物理的に十分近くにとどまるように検知部分構造（例えば、色素−消光体）を固定化するための部材も含む。生体内検知が望まれる場合、そのような固定化部材は、好ましくは、水性環境（例えば、生体内、血管内）において不溶性であり、標的の被分析物を透過でき、検知部分構造を透過できない。典型的には、固定化部材は非水溶性の有機ポリマーマトリクスを含む。例えば、色素および消光体をＤＭＡＡ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド）ヒドロゲルマトリクス中に効率よく固定化でき、生体内でグルコースを検知できる。
【００６３】
幾つかの例示的な蛍光色素体および固定化部材を下により詳細に述べる。実施形態によっては、有用な色素として、ピラニン誘導体（例えば、ヒドロキシピレントリスルホンアミド誘導体など）が挙げられ、以下の式を有する。
【００６４】
【化３１】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ、−ＮＨＲ４であり、Ｒ４は−ＣＨ２ＣＨ２（−ＯＣＨ２ＣＨ２−）ｎＸ１であり；式中、Ｘ１は、−ＯＨ、−ＯＣＨ３ＣＯＯＨ、−ＣＯＮＨ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＮＨ２またはＯＭｅであり；ｎは約７０および１０，０００の間である。ある実施形態において、スルホンアミド官能基を介して色素はポリマーに結合されていてもよい。
【００６５】
ある好ましい実施形態において、蛍光色素はＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡでよい。
【００６６】
【化３２】
当然、実施形態によっては、ＨＰＴＳ核上のＣｙｓ−ＭＡ以外の置換も、その置換が負に帯電しており重合性基を有している限り、本発明の態様と合致する。システインのＬまたはＤ立体異性体のいずれかを使用できる。実施形態によっては、１個のみまたは２個のスルホン酸が置換されていてもよい。同様に、上で示されるＨＰＴＳ−ＣｙｓＭＡに対する変異体において、ＮＢｕ４＋に加え他の対イオンも使用でき、正に帯電した金属イオンが挙げられ、例えば、Ｎａ＋である。他の変異体において、スルホン酸基は、例えば、リン酸、カルボン酸などの官能基で置き換えられていてもよい。
【００６７】
実施形態によっては、移動流に関与せず生体外において使用するために、検知構成要素を個別の（別々の）部品として使用する。色素および消光体を液体溶液中で共に混合し、被分析物を加え、蛍光強度の変化を測定し、部品を破棄する。検知構成要素を捕捉し浸出を防ぐために使用できる重合体マトリクスは存在する必要はない。場合によっては、検知構成要素を固定化し、移動流中で被分析物を測定するために検知構成要素を使用できる。
【００６８】
生体内での用途のために、１種類以上のポリヒドロキシル有機化合物を含有する生理学的流体の移動流中でセンサーを使用するか、または、前記化合物を含有する筋肉などの組織中に埋め込む。従って、センサー組立品より検知部分構造が抜けないことが好ましい。よって、生体内で使用するためには、検知構成要素が、好ましくは、有機ポリマー検知組立品の一部である。被分析物を通過させるが検知部分構造の通過は阻害する半透膜により、可溶性色素および消光体を閉じ込めることができる。これは、被分析物分子より実質的に大きい（被分析物の分子量の少なくとも２倍の分子量または１０００より大きく、好ましくは５０００より大きい）可溶性分子を検知部分構造として使用し；および、検知部分構造が定量的に保持されるように２つの間で特定の分子量分画を有する透析または限外濾過膜などの選択的半透膜を利用することで実現できる。
【００６９】
好ましくは、検知部分構造を、グルコースを自由に透過する不溶性ポリマーマトリクス中に固定する。ポリマーマトリクスは、有機、無機またはそれらのポリマーの組み合わせを含んで成る。マトリクスは、生体適合性材料から成っていてもよい。あるいは、マトリクスは、興味ある被分析物を透過する第２の生体適合性ポリマーで被覆されている。
【００７０】
ポリマーマトリクスの機能は、同時に被分析物との接触を可能とし被分析物をボロン酸に結合しながら、蛍光色素体および消光体部分構造を共に保持し固定化することである。この効果を達成するためには、マトリクスは媒体中で不溶でなければならず、マトリクスおよび被分析物溶液間の高度な表面領域界面を確立することにより、それと密に会合している。例えば、超薄膜または微細孔支持マトリクスを使用する。あるいは、マトリクスは被分析物溶液中において膨潤でき、例えば、ヒドロゲルマトリクスを水性系用に使用する。幾つかの例において、検知ポリマーは光伝達体の表面などの表面に結合されているか、または、微細孔膜中に含浸されている。全ての場合において、２相間で平衡を成立できるように結合部位への被分析物の輸送をマトリクスが妨げてはならない。超薄膜、微細孔ポリマー、微細孔ゾルゲルおよびヒドロゲルを調製する技術は当該技術で確立されている。全ての有用な材料は被分析物透過性として定義される。
【００７１】
実施形態によっては、ヒドロゲルポリマーを使用する。本明細書で使用する場合、ヒドロゲルとの用語は水中で実質的に膨潤するが溶解しないポリマーを指す。そのようなヒドロゲルは、直線状、分岐状または網状ポリマーでよく、または、高分子電解質複合体が可溶性または浸出性の画分を含まないとの条件で高分子電解質複合体でもよい。典型的には、ヒドロゲルのネットワークを、水溶性ポリマーが水性媒体中で膨潤するが溶解しないように水溶性ポリマー上で行う架橋工程によって調製する。あるいは、ヒドロゲルポリマーを親水性および架橋性モノマーの混合物を共重合することで調製し、水膨潤性の網状ポリマーを得る。そのようなポリマーを、付加または縮合重合、または組み合わせの工程のいずれかで形成する。これらの場合、ネットワークを形成するモノマーと組み合わせてモノマー性の誘導体を使用する共重合により、検知部分構造をポリマー中に組み込む。あるいは、後の重合反応を利用して、反応性部分構造を既に調製されたマトリクスにカップルする。前記検知部分構造はポリマー鎖中の単位または鎖に結合しているペンダント基である。
【００７２】
また、本発明において有用なヒドロゲルは、色素および消光体の両者が共有結合された単一のネットワークなどの単一体ポリマー、または複数の構成要素のヒドロゲルである。複数の構成要素のヒドロゲルとしては、相互貫入ネットワーク、高分子電解質複合体および水膨潤複合材料を得るための２種類以上のポリマーの各種の他の混合物が挙げられ、ヒドロゲルマトリクス中の第２のポリマーの分散体および交互ミクロ層集合体が挙げられる。
【００７３】
単一体ヒドロゲルは、典型的には、親水性モノマーの混合物をフリーラジカル共重合することで形成し、限定することなく、ＨＥＭＡ、ＰＥＧＭＡ、メタクリル酸、アクリル酸ヒドロキシエチル、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミドなど；メタクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、スルホプロピルメタクリル酸ナトリウムなどが挙げられるイオン性モノマー；エチレンジメタクリレート、ＰＥＧＤＭＡ、メチレンビス−アクリルアミド、メチレンビス−メタクリルアミド、トリメチロールプロパントリアクリレートなどが挙げられる架橋体が挙げられる。当該技術においてよく確立されている原理を使用し、透過性、膨潤指数およびゲル強度が含まれるネットワーク特性を最適化するために、モノマーの比率を選択する。発光強度を最適化するために、色素の濃度を選択する。所望の測定可能な信号を生成し十分な消光を与えるために、色素に対する消光体の比を調節する。
【００７４】
ある実施形態において、本発明のグルコースセンサーは、ポリビオロゲンによる消光に対して感受性を有する蛍光色素体と、２個以上のビオロゲン部分構造を含む消光体と、ただし、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸官能基を含み、グルコース透過性ポリマーマトリクスとを含む。
【実施例】
【００７５】
＜例１＞
Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４の合成（スキーム１）
【００７６】
【化３３】
化合物２の合成であるスキーム１（Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４の合成）を参照し、サイドアームおよびコンデンサーを有しオーブンで乾燥された５００ｍＬの丸底フラスコに、５−ブロモニコチン酸エチル（３８．０ｇ、０．１７ｍｏｌ）、３−ピリジンボロン酸（２２．５ｇ、０．１８ｍｏｌ）および水を含まない１，４−ジオキサン（２２０ｍＬ）をアルゴン雰囲気下において加えた。Ｋ３ＰＯ４水溶液（２Ｍ、１８２ｍＬ）を加え、続いてＰｄ（ＯＡｃ）２（１．８６ｇ、８．３ｍｍｏｌ）およびＰＰｈ３（８．７ｇ、３３．０ｍｍｏｌ）を加えた。アルゴンの定常流を穏やかに溶液に通して泡立てながら、反応物を２時間還流した。室温まで冷却後、形成されたＰＯＰｈ３の結晶を二相性の反応混合物より濾過した。水層をＥｔＯＡｃ（２００ｍＬで３回）で抽出した。合わせた有機層を塩水で洗浄（２００ｍＬで１回）し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、残りが約５０ｍＬとなるまで減圧下で蒸発させた。この１の粗混合物にメタノール（２５ｍＬ）および水（２０ｍＬ）を加えた。０℃まで冷却後、ＬｉＯＨ（８．０ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加え、反応物を室温で３０分間撹拌した。減圧下において有機物を蒸発させた。残った塩基性の水層を水（５０ｍＬ）で希釈し、ＥｔＯＡｃの洗液が無色を保つまでＥｔＯＡｃで数回洗浄した。ｐＨが約４となるまで、塩基性の水をＫＨＳＯ４（１Ｍ）で酸性化した。形成された白色沈殿（化合物２）を濾過により回収し、水およびアセトンで洗浄し、空気乾燥した。減圧下で更に乾燥し、２０．３ｇ（６１％）の白色粉体を生じた。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ３ＯＤ、５００ＭＨｚ）δ７．６１（ｄｄｄ、Ｊ＝８．０、５．０、０．７７Ｈｚ、１Ｈ）、８．２３（ｄｄｄ、Ｊ＝８．０、２．３、１．６Ｈｚ、１Ｈ）、８．６４（ｄｄ、Ｊ＝５．０、１．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．６５（ｔ、Ｊ＝２．０Ｈｚ、１Ｈ）、８．９２（ｄｄ、Ｊ＝２．３、０．６６Ｈｚ、１Ｈ）、９．０４（ｄ、Ｊ＝２．３Ｈｚ、１Ｈ）、９．１７（ｄ、Ｊ＝２．０Ｈｚ、１Ｈ）。
【００７７】
化合物３および７の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（７５ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジ−ｂｏｃ−ジアミノプロピオン酸（ジシクロヘキシルアンモニウム）塩（１ｇ、２．１ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．４７ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．３３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．３５ｍＬ、２．５ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（０．４４ｇ、２．５ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．３５ｍＬ、２．５ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を８時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（２５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物３を与えた。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．６８（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。適切な画分を集め、約５ｍＬに濃縮し（重合するのを避けるため乾固しないようにする）、次いで、１．２５Ｍのメタノール性ＨＣｌ（２０ｍＬ）を加え、反応物を１８時間撹拌し、真空中で濃縮し、白色の発泡体として７を与えた（０．５ｇ、８１％）。１Ｈ ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ、５００ＭＨｚ）δ１．７９（ｐ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、２Ｈ）、１．９２（ｓ、３Ｈ）、３．２９（ｍ、５Ｈ）、３．４２（ｄｄ、Ｊ＝１４、６．６Ｈｚ、１Ｈ）、３．５１（ｄｄ、Ｊ＝１４、５．５Ｈｚ、１Ｈ）、４．１８（ｔ、Ｊ＝６．１Ｈｚ、１Ｈ）、５．４４（ｓ、１Ｈ）、５．６８（ｓ、１Ｈ）。
【００７８】
化合物４および８の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（７５ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジ−ｂｏｃ−ジアミノ酪酸（ジシクロヘキシルアンモニウム）塩（１ｇ、２．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．４７ｇ、２．４７ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．３３ｇ、２．４７ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．３３ｍＬ、２．４ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（０．４３ｇ、２．４ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．３３ｍＬ、２．４ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を１８時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（２５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物４を与え（０．８５ｇ、９６％）、次いで、１．２５Ｍのメタノール性ＨＣｌ（２０ｍＬ）中に溶解し、１８時間撹拌した。真空中で濃縮し、白色の発泡体として８を与えた（０．５ｇ）。１Ｈ ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ、５００ＭＨｚ）δ１．７９（ｐ、Ｊ＝６．９Ｈｚ、２Ｈ）、１．９２（ｓ、３Ｈ）、２．２６（ｍ、２Ｈ）、３．１１（ｍ、２Ｈ）、３．２９（ｍ、４Ｈ）、４．０７（ｔ、Ｊ＝６．７Ｈｚ、１Ｈ）、５．４４（ｓ、１Ｈ）、５．６８（ｓ、１Ｈ）。
【００７９】
化合物５および９の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（７０ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジ−ｂｏｃ−オルニチン（１ｇ、３．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．７ｇ、３．６ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．４９ｇ、３．６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．５ｍＬ、３．６ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（０．６４ｇ、３．６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．５ｍＬ、３．６ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を１６時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（２５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物５を与えた。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．７０（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。適切な画分を集め、約５ｍＬに濃縮し（重合するのを避けるため乾固しないようにする）、次いで、１．２５Ｍのメタノール性ＨＣｌ（２０ｍＬ）を加え、反応物を１８時間撹拌し、真空中で濃縮し、白色の発泡体として９を与えた（０．９ｇ、９２％）。１Ｈ ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ、５００ＭＨｚ）δ１．７６（ｍ、４Ｈ）、１．９２（ｓ、３Ｈ）、１．９５（ｍ、２Ｈ）、３．０４（ｔ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）、３．２９（ｍ、４Ｈ）、３．９９（ｔ、Ｊ＝６．７Ｈｚ、１Ｈ）、５．４４（ｓ、１Ｈ）、５．６８（ｓ、１Ｈ）。
【００８０】
化合物６および１０の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（２００ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジ−ｂｏｃ−リシン（ジシクロヘキシルアンモニウム）塩（４．２ｇ、８．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（１．８ｇ、９．６ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（１．３ｇ、９．６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．３ｍＬ、９．６ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（１．７ｇ、９．６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．３ｍＬ、９．６ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を８時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（７５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物６を与えた。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．７１（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。適切な画分を集め、約５ｍＬに濃縮し（重合するのを避けるため乾固しないようにする）、次いで、１．２５Ｍのメタノール性ＨＣｌ（３０ｍＬ）を加え、反応物を４８時間撹拌し、真空中で濃縮し、白色の発泡体として１０を与えた（２．１ｇ、７８％）。１Ｈ ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ、５００ＭＨｚ）δ１．４４（ｐ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、２Ｈ）、１．７１（ｐ、Ｊ＝７．８Ｈｚ、２Ｈ）、１．７８（ｐ、Ｊ＝６．９Ｈｚ、２Ｈ）、１．９０（ｍ、２Ｈ）、１．９２（ｓ、３Ｈ）、３．００（ｔ、Ｊ＝７．７Ｈｚ、２Ｈ）、３．２９（ｍ、４Ｈ）、３．９５（ｔ、Ｊ＝６．７Ｈｚ、１Ｈ）、５．４４（ｓ、１Ｈ）、５．６７（ｓ、１Ｈ）。
【００８１】
化合物１０．５の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（１５０ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジ−ｂｏｃ−リシン（ジシクロヘキシルアンモニウム）塩（２．１ｇ、４．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．９２ｇ、４．８ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．６５ｇ、４．８ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．３ｍＬ、９．６ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で４０分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（０．８６ｇ、４．８ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を３時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（２５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物６を与えた。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．７１（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。適切な画分を集め、約１０ｍＬに濃縮し（重合するのを避けるため乾固しないようにする）、次いで、トリフルオロ酢酸（１０ｍＬ）を０℃で加え、反応物を４５分間撹拌し、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中３０％メタノール）で精製した。
【００８２】
化合物１１の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（１００ｍＬ）中の化合物２（１ｇ、５ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（１．２ｇ、６ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．８１ｇ、６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．８ｍＬ、５．７ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後（反応物は殆ど透明となった）、化合物７（０．５ｇ、１．７ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．６ｍＬ、４．３ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を１８時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（７５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物１１を与えた（５０ｍｇ、５％）。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．３（２０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）δ１．７０（ｐ、Ｊ＝６．１Ｈｚ、２Ｈ）、１．８８（ｓ、３Ｈ）、３．２２（ｍ、１Ｈ）、３．３３（ｍ、１Ｈ）、３．４０（ｍ、２Ｈ）、３．９６（ｄｔ、Ｊ＝１４．２、５．５Ｈｚ、１Ｈ）、４．２０（ｄｄｄ、Ｊ＝１４．３、６．３、３．１Ｈｚ、１Ｈ）、４．８３（ｍ、１Ｈ）、５．２９（ｍ、１Ｈ）、５．６３（ｍ、１Ｈ）、６．１１（ｔ、Ｊ＝６．５Ｈｚ、１Ｈ）、７．３４（ｔ、１Ｈ）、７．４４（ｍ、２Ｈ）、７．９４（ｍ、１Ｈ）、７．９９（ｍ、１Ｈ）、８．０６（ｔ、１Ｈ）、８．４５（ｔ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．５２（ｔ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．７０（ｍ、２Ｈ）、８．８５（ｄ、１Ｈ）、８．８８（ｄ、Ｊ＝１．７Ｈｚ、１Ｈ）、８．９５（ｄ、Ｊ＝１．７Ｈｚ、１Ｈ）、８．９９（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、９．０１（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、９．１３（ｄ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）、９．２３（ｄ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）。
【００８３】
化合物１２の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（５０ｍＬ）中の化合物２（０．５ｇ、２．４ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．５６ｇ、２．９ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．４ｇ、２．９ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．５ｍＬ、３．６ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後（反応物は殆ど透明となった）、化合物８（０．２５ｇ、０．８ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．０ｍＬ、７．２ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を２４時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（５０ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜３０％メタノール）で精製し、化合物１２を与えた（０．１４ｇ、２９％）。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）δ１．６９（ｐ、Ｊ＝５．８Ｈｚ、２Ｈ）、１．８９（ｓ、３Ｈ）、２．２４（ｐ、Ｊ＝７．４Ｈｚ、２Ｈ）、３．２６（ｍ、１Ｈ）、３．３５（ｍ、４Ｈ）、４．０４（ｍ、１Ｈ）、４．８４（ｑ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、１Ｈ）、５．３０（ｓ、１Ｈ）、５．６７（ｓ、１Ｈ）、６．３２（ｔ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、１Ｈ）、７．４４（ｍ、２Ｈ）、７．７２（ｔ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、１Ｈ）、７．８９（ｍ、２Ｈ）、７．９６（ｍ、２Ｈ）、８．４５（ｔ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．４７（ｔ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．６９（ｍ、２Ｈ）、８．９１（ｄ、Ｊ＝１．８Ｈｚ、１Ｈ）、８．９２（ｄ、Ｊ＝１．７Ｈｚ、１Ｈ）、８．９６（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．９９（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、９．１４（ｄ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）、９．１７（ｄ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）。
【００８４】
化合物１３の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（１００ｍＬ）中の化合物２（０．６ｇ、３．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．６９ｇ、３．６ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．４９ｇ、３．６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．５ｍＬ、３．６ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後（反応物は殆ど透明となった）、化合物９（０．４ｇ、１．２ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．０ｍＬ、７．２ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を１６時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（５０ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２５％メタノール）で精製し、化合物１３を与えた（９０ｍｇ、１２％）。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）δ１．７０（ｍ、２Ｈ）、１．７５（ｍ、２Ｈ）、１．８７（ｍ、２Ｈ）、１．８９（ｓ、３Ｈ）、１．９８（ｍ、１Ｈ）、２．１４（ｍ、１Ｈ）、３．２８（ｍ、１Ｈ）、３．３５（ｍ、１Ｈ）、３．４０（ｍ、２Ｈ）、３．６４（ｍ、１Ｈ）、３．７０（ｍ、１Ｈ）、４．８５（ｑ、Ｊ＝４．９Ｈｚ、１Ｈ）、５．３０（ｓ、１Ｈ）、５．６７（ｓ、１Ｈ）、６．４０（ｔ、Ｊ＝５．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．３６（ｔ、Ｊ＝５．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．４２（ｄｄ、Ｊ＝３．９、２．２Ｈｚ、１Ｈ）、７．４３（ｄｄ、Ｊ＝３．９、２．２Ｈｚ、１Ｈ）、７．６５（ｔ、Ｊ＝４．４５Ｈｚ、１Ｈ）、７．７２（ｄ、Ｊ＝６．１Ｈｚ、１Ｈ）、７．９３（ｄ、Ｊ＝１．５Ｈｚ、１Ｈ）、７．９５（ｄ、Ｊ＝１．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．４２（ｍ、２Ｈ）、８．６７（ｄｄ、Ｊ＝４．１、１．０Ｈｚ、１Ｈ）、８．６８（ｄｄ、Ｊ＝４．０、１．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．８８９（ｓ、１Ｈ）、８．８９１（ｓ、１Ｈ）、８．９３（ｄ、Ｊ＝１．７Ｈｚ、１Ｈ）、８．９６（ｄ、Ｊ＝１．８Ｈｚ、１Ｈ）、９．１０（ｄ、Ｊ＝１．６Ｈｚ、１Ｈ）、９．１３（ｄ、Ｊ＝１．７Ｈｚ、１Ｈ）。
【００８５】
化合物１４の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（１５０ｍＬ）中の化合物２（１ｇ、５．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（１．２ｇ、６．０ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．８１ｇ、６．０ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．８３ｍＬ、６．０ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後（反応物は殆ど透明な黄色となった）、ＤＭＦ（３ｍＬ）中の化合物１０．５（１ｇ、２．０ｍｍｏｌ）の溶液およびトリエチルアミン（０．５６ｍＬ、４．０ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を室温で５時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（７５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物１４を与えた（０．３ｇ、２４％）。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）δ１．５９（ｍ、２Ｈ）、１．７０（ｍ、２Ｈ）、１．７９（ｍ、２Ｈ）、１．９１（ｓ、３Ｈ）、１．９６（ｍ、１Ｈ）、２．０５（ｍ、１Ｈ）、３．３５（ｍ、４Ｈ）、３．５２（ｍ、１Ｈ）、３．６１（ｍ、１Ｈ）、４．７０（ｑ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、１Ｈ）、５．３１（ｓ、１Ｈ）、５．６９（ｓ、１Ｈ）、６．４１（ｔ、Ｊ＝６．１Ｈｚ、１Ｈ）、７．２３（ｍ、２Ｈ）、７．４１（ｍ、２Ｈ）、７．５２（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、７．９０（ｍ、２Ｈ）、８．３５（ｔ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．３８（ｔ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．６６（ｔ、Ｊ＝１．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．６７（ｔ、Ｊ＝１．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．８５（ｔ、Ｊ＝１．８Ｈｚ、２Ｈ）、８．８８（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．８９（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、９．０３（ｄ、Ｊ＝２．０Ｈｚ、１Ｈ）、９．１１（ｄ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）。
【００８６】
Ｂ−１の合成であるスキーム１を参照し、２−ブロモメチルフェニルボロン酸（０．１１ｇ、０．５ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（２ｍＬ）中の化合物１１（５０ｍｇ、８４μｍｏｌ）の溶液およびエチレングリコール（２８μＬ、０．５ｍｍｏｌ）に加えた。反応物を５５℃で７２時間撹拌した。ジエチルエーテル（２０ｍＬ）を加え、生成物をオイルとして分離した。溶媒を静かに別に移し、淡黄色の粉体となるまで残ったオイルをアセトン中で超音波処理した。遠心により固体を回収し、アセトンで数回洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥した（９５ｍｇ、７９％）。１Ｈ ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ、５００ＭＨｚ）δ１．６９（ｐ、Ｊ＝６．６Ｈｚ、２Ｈ）、１．７６（ｓ、３Ｈ）、３．１４（ｍ、２Ｈ）、３．２３（ｍ、３Ｈ）、３．９６（ｍ、２Ｈ）、５．２９（ｓ、１Ｈ）、５．５０（ｓ、１Ｈ）、６．０６（ｓ、４Ｈ）。６．１１（ｓ、２Ｈ）、６．１２（ｓ、２Ｈ）、７．５５（ｍ、１２Ｈ）、７．７５（ｍ。４Ｈ）、８．２１（ｄ、Ｊ＝６．３Ｈｚ、１Ｈ）、８．２３（ｄ、Ｊ＝６．３Ｈｚ、１Ｈ）、８．８６（ｍ、２Ｈ）、９．０４（ｍ、２Ｈ）、９．２０（ｍ、３Ｈ）、９．２７（ｓ、１Ｈ）、９．３２（ｓ、１Ｈ）、９．３５（ｓ、１Ｈ）、９．３７（ｓ、１Ｈ）、９．４１（ｓ、１Ｈ）、９．４４（ｓ、１Ｈ）。
【００８７】
Ｂ−２の合成であるスキーム１を参照し、２−ブロモメチルフェニルボロン酸（０．３０ｇ、１．４ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（２ｍＬ）中の化合物１２（０．１４ｇ、０．２３ｍｍｏｌ）の溶液およびエチレングリコール（８０μＬ、１．４ｍｍｏｌ）に加えた。反応物を５５℃で７２時間撹拌した。ジエチルエーテル（２０ｍＬ）を加え、生成物をオイルとして分離した。溶媒を静かに別に移し、淡黄色の粉体となるまで残ったオイルをアセトン中で超音波処理した。遠心により固体を回収し、アセトンで数回洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥した（０．１６ｇ、４７％）。
【００８８】
Ｂ−３の合成であるスキーム１を参照し、２−ブロモメチルフェニルボロン酸（０．２０ｇ、０．８７ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（２ｍＬ）中の化合物１３（９０ｍｇ、０．１４ｍｍｏｌ）の溶液およびエチレングリコール（５０μＬ、０．８７ｍｍｏｌ）に加えた。反応物を５５℃で７２時間撹拌した。ジエチルエーテル（２０ｍＬ）を加え、生成物をオイルとして分離した。溶媒を静かに別に移し、淡黄色の粉体となるまで残ったオイルをアセトン中で超音波処理した。遠心により固体を回収し、アセトンで数回洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥した（０．１３ｇ、６５％）。
【００８９】
Ｂ−４の合成であるスキーム１を参照し、２−ブロモメチルフェニルボロン酸（０．６０ｇ、２．８ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（２ｍＬ）中の化合物１４（０．３ｇ、０．４７ｍｍｏｌ）の溶液およびエチレングリコール（０．２３ｍＬ、４．０ｍｍｏｌ）に加えた。反応物を６０℃で７２時間撹拌した。ジエチルエーテル（２０ｍＬ）を加え、生成物をオイルとして分離した。溶媒を静かに別に移し、淡黄色の粉体となるまで残ったオイルをアセトン中で超音波処理した。遠心により固体を回収し、アセトンで数回洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥した（０．３８ｇ、５４％）。
【００９０】
＜例２＞
Ｂ−４の代替合成（スキーム２）
【００９１】
【化３４】
化合物１５の合成であるスキーム２（Ｂ−４の代替合成）を参照し、ジクロロメタン（２０ｍＬ）中の化合物２（０．４０ｇ、２．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．４６ｇ、２．４ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．３２ｇ、２．４ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．６７ｍＬ、４．８ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で１０分間撹拌後（反応物は殆ど透明となった）、ＤＣＭ（６ｍＬ）中のＮα−ｂｏｃ−リシンメチルエステル酢酸塩（０．６２ｇ、２．４ｍｍｏｌ）を加えた。１６時間室温まで温めながら反応物を撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（１０ｍＬで２回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物１５を与えた（０．２２ｇ、２５％）。
【００９２】
化合物１６の合成であるスキーム２を参照し、メタノール（１５ｍＬ）および水（５ｍＬ）中の化合物１５（０．３７ｇ、０．８４ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、ＬｉＯＨ（０．６ｇ、２．５ｍｍｏｌ）を加え、反応物を室温で１６時間撹拌した。メタノールを真空中で蒸発させ、残った水のｐＨを３ＭのＨＣｌでｐＨを約５に調節した。水溶液をＤＣＭで抽出（１０ｍＬで５回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、蒸発させて発泡体とした（０．２８ｇ、７８％）。
【００９３】
化合物１７の合成であるスキーム２を参照し、ジクロロメタン（７５ｍＬ）中の化合物１６（０．２８ｇ、０．６５ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．１５ｇ、０．７８ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．１１ｇ、０．７８ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．２２ｍＬ、１．５７ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で１５分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（０．１４ｇ、０．７８ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を２４時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（５０ｍＬで２回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物１７を与えた。
【００９４】
化合物１８の合成であるスキーム２を参照し、酢酸エチル中の化合物１７（０．４５ｇ、０．８１ｍｍｏｌ）の懸濁液に濃ＨＣｌ（３ｍＬ）を加えた。２０分間撹拌後、真空中で揮発性物質を除去した。残った酸性の溶液を３ＭのＮａＯＨで中和し、１６時間凍結乾燥した。結果として生じた白色固体をＤＣＭ中で２時間超音波処理した。不溶物を濾過し、濾液を真空中で濃縮し、透明な発泡体とした（０．２８ｇ、７６％）。
【００９５】
化合物１４の合成であるスキーム２を参照し、ジクロロメタン（１０ｍＬ）中の化合物２（０．１０ｇ、０．５２ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．１２ｇ、０．６２ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．０８ｇ、０．６２ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．１７ｍＬ、１．２４ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で１０分間撹拌後、ＤＣＭ（１０ｍＬ）中の化合物１８（０．２８ｇ、０．６２ｍｍｏｌ）の溶液を加えた。反応物を２４時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（５０ｍＬで２回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物１４を与えた（７０ｍｇ、２３％）。
【００９６】
＜例３＞
Ｂ−Ｃの合成（スキーム３）
【００９７】
【化３５】
化合物１９の合成であるスキーム３（Ｂ−Ｃの合成）を参照し、水を含まない１，４−ジオキサン（４０ｍＬ）中の３，５−ジブロモピリジン（２．１ｇ、９．０ｍｍｏｌ）および３−ピリジンボロン酸（１．１ｇ、９．０ｍｍｏｌ）の懸濁液に、Ｋ３ＰＯ４水溶液（２Ｍ、９ｍＬ）、続いてＰＰｈ３（０．５ｇ、２．０ｍｍｏｌ）およびＰｄ（ＯＡｃ）２（０．１１ｇ、０．５ｍｍｏｌ）を加えた。アルゴンの定常流を穏やかに溶液に通して泡立てながら、反応物を２時間還流した。室温まで冷却後、水層をＥｔＯＡｃ（１００ｍＬで１回）で抽出した。有機層を希ＮａＨＣＯ３（５０ｍＬで３回）および塩水（５０ｍＬで１回）で洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、真空中で濃縮し、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物１９を与えた（１．３ｇ、６１％）。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．６３（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。
【００９８】
化合物２０の合成であるスキーム３を参照し、温度計を備える三口丸底フラスコに、化合物１９（１．２ｇ、５．１ｍｍｏｌ）、トルエン（８ｍＬ）、ＴＨＦ（３ｍＬ）およびホウ酸トリイソプロピル（１．４ｍＬ、６．０ｍｍｏｌ）を充填した。−４０℃（ドライアイス／アセトン）まで冷却後、ｎ−ブチルリチウム（ヘキサン中１．６Ｍ、３．７５ｍＬ）をゆっくりと３０分にわたり加えた。次いで、反応物を放置して−２０℃まで温め、ＨＣｌ（２Ｍ、５ｍＬ）を加えた。反応物が室温に到達した時点で水層を除去し、ＮａＯＨ（３Ｍ、２ｍＬ）でｐＨ７．６に調節し、ＮａＣｌを飽和させ、ＴＨＦで抽出（６ｍＬで３回）した。ＴＨＦ層を合わせて、ＭｇＳＯ４で乾燥し、蒸発させてオイルとし、ＣＨ３ＣＮ（４０ｍＬ）で希釈し、７０℃で３０分間加熱した。溶液を４℃で７２時間結晶化させた。黄色の固体を濾過し、氷冷ＣＨ３ＣＮで洗浄し、空気乾燥した（０．３８ｇ、３７％）。
【００９９】
化合物２１の合成であるスキーム３を参照し、水を含まない１，４−ジオキサン（２０ｍＬ）中の３，５−ジブロモ 安息香酸メチル（０．５５ｇ、１．８８ｍｍｏｌ）および化合物２０（０．９４ｇ、４．７ｍｍｏｌ）の懸濁液に、Ｋ３ＰＯ４水溶液（２Ｍ、３ｍＬ）、続いてＰＰｈ３（０．２１ｇ、０．８ｍｍｏｌ）およびＰｄ（ＯＡｃ）２（０．０５ｇ、０．２ｍｍｏｌ）を加えた。アルゴンの定常流を穏やかに溶液に通して泡立てながら、反応物を２０時間還流した。室温まで冷却後、ＥｔＯＡｃ（３０ｍＬ）を加え、二相性の反応物を濾過した。有機層を分離し、水（２０ｍＬ）および塩水（２０ｍＬ）で洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、真空中で濃縮し、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＣＨＣｌ３中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物２１を与えた（０．２８ｇ、３５％）。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．４３（１０％ＭｅＯＨ／ＣＨＣｌ３）。
【０１００】
化合物２２の合成であるスキーム３を参照し、メタノール（６ｍＬ）、ＴＨＦ（６ｍＬ）および水（３ｍＬ）中の化合物２１（０．２９ｇ、０．６５ｍｍｏｌ）の懸濁液にＬｉＯＨ（０．０５ｇ、２ｍｍｏｌ）を加え、反応物を室温で３０分間撹拌し、次いで１０分間で５０℃まで昇温した（反応物は透明になった）。室温で更に２時間撹拌後、揮発性の溶媒を真空中で蒸発させた。更に水（２０ｍＬ）を加え、ＫＨＳＯ４（１Ｍ）でｐＨを５に調節し、結果として沈殿が形成された。沈殿を濾過して回収し、水洗し、真空下で乾燥して２２を生じた（０．２６ｇ、９３％）。
【０１０１】
化合物２３の合成であるスキーム３を参照し、ジクロロメタン（３０ｍＬ）中の化合物２２（０．２６ｇ、０．６ｍｍｏｌ）の冷却（０℃）された懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．１４ｇ、０．７２ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．１ｇ、０．７２ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．１ｍＬ、０．７２ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（０．１３ｇ、０．７２ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．２ｍＬ、１．４４ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を２４時間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３（２０ｍＬ）を添加後、両方の層に著しい量の固体が残った。固体を濾過し、保存した。水層をＤＣＭで抽出（３０ｍＬで３回）した。先の工程で濾過した固体をＤＣＭ抽出物と合わせ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中５％〜２０％メタノール）で精製し、白色固体として化合物２３を与えた（０．２３ｇ、７０％）。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．２１（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。
【０１０２】
Ｂ−Ｃの合成であるスキーム３を参照し、２−ブロモメチルフェニルボロン酸（０．５３ｇ、０．５ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（３ｍＬ）中の化合物２３（０．２３ｇ、０．４１ｍｍｏｌ）の溶液およびエチレングリコール（０．１４ｍＬ、２．５ｍｍｏｌ）に加えた。反応物を５５℃で７２時間撹拌した。ジエチルエーテル（３０ｍＬ）を加え、生成物をオイルとして分離した。溶媒を静かに別に移し、淡黄色の粉体となるまで残ったオイルをアセトン中で超音波処理した。遠心により固体を回収し、アセトンで数回洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥した（０．４７ｇ、８１％）。
【０１０３】
＜例４＞
Ｑ−４の合成（スキーム４）
【０１０４】
【化３６】
化合物２５の合成であるスキーム４（Ｑ−４の合成）を参照し、ジクロロメタン（２００ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジ−ｂｏｃ−リシン（ジシクロヘキシルアンモニウム）塩（４．４ｇ、８．３ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（１．７ｇ、８．８ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（１．２ｇ、８．８ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．２ｍＬ、８．８ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、化合物１０（１．２９ｇ、３．７６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．０ｍＬ、７．６ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を２４時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（１００ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＣＨＣｌ３中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物２４を与えた。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．５６（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。適切な画分を集め、約５ｍＬに濃縮し、次いで、メタノール性ＨＣｌ（０．５Ｍ、１００ｍＬ）およびエーテル性ＨＣｌ（２Ｍ、１０ｍＬ）で希釈し、１６時間撹拌した。反応物を真空中で濃縮してオイルとし、アセトンで洗浄し、真空下で乾燥し、白色の発泡体として２５を与えた（２．２５ｇ、８９％）。
【０１０５】
化合物２６の合成であるスキーム４を参照し、ジクロロメタン（２５０ｍＬ）中の化合物２（３．０ｇ、１５ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（３．４５ｇ、１８ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（２．４３ｇ、１８ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（２．５ｍＬ、１８ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、化合物２５（２．２５ｇ、３．３ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．８ｍＬ、１３ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を１８時間撹拌した。白色の沈殿が形成された。飽和ＮａＨＣＯ３（１００ｍＬ）を添加後、両方の層に著しい量の固体が残った。固体を濾過し、アセトンで洗浄し、次いで水中（１５０ｍＬ）で超音波処理した。水中で不溶のままで滑りのある固体を回収し、メタノール（５０ｍＬ）中に溶解し、濾過して塩を除去し、真空中で蒸発させ、淡黄色の固体として２６を与えた（１．２５ｇ、３０％）。
【０１０６】
Ｑ−４の合成であるスキーム４を参照し、２−ブロモメチルフェニルボロン酸（０．６ｇ、２．８ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（４ｍＬ）中の化合物２６（０．３ｇ、０．２４ｍｍｏｌ）の溶液およびエチレングリコール（０．２ｍＬ、３．５ｍｍｏｌ）に加えた。反応物を６０℃で７２時間撹拌した。アセトン（２０ｍＬ）を加え、黄色の固体として生成物を沈殿させ、遠心により回収し、アセトンで数回洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥した（０．６５ｇ、９１％）。
【０１０７】
＜例５＞
＜光ファイバーセンサーの末端にヒドロゲルで固定化されたＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡ色素および消光体Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４＞
適切な量の消光体を、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド（５００ｍｇ）およびＮ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド（１０ｍｇ）を含有する保存液の４１４μＬ中に溶解し、消光体保存液（９．６６ｍＭ）を与えた。次いで、この消光体溶液（２０．７μＬ）を、ＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡ（５０μＬの２ｍＭ水溶液）、ＨＣｌ（２０μＬの１００ｍＭ溶液）、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩（１０μＬの４０ｍｇ／ｍＬ溶液）およびＤＩ水（９９．３μＬ）を含有する溶液に加えた。次いで、３７℃で２４時間加熱してヒドロゲルを形成することで、光ファイバーセンサーのチップ上でこの溶液の幾つかを重合した。
【０１０８】
図１は、ヒドロゲルで光ファイバーのチップに固定化され、消光体Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４の１つおよび色素ＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡを含む上記センサーのグルコース応答を図解する。検出化学物質は４７０ｎｍで励起され、増加する濃度のグルコース存在下において、５２０〜７００ｎｍの間で蛍光を測定した。
【０１０９】
＜例６＞
＜光ファイバーセンサーの末端にヒドロゲルで固定化されたＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡ色素および消光体Ｂ−４、Ｂ−ＣおよびＱ−４＞
適切な量の消光体を、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド（１００ｍｇ）およびＮ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド（２ｍｇ）を含有する保存液の２００μＬ中に溶解し、消光体保存液（Ｂ−４およびＢ−Ｃは１９．３２ｍＭ、Ｑ−４は９．６６ｍＭ）を与えた。次いで、この消光体溶液（２０．７μＬ）を、ＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡ（５０μＬの２ｍＭ水溶液）、ＨＣｌ（２０μＬの１００ｍＭ溶液）、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩（４０μＬの５０ｍｇ／ｍＬ溶液）およびＤＩ水（６９．３μＬ）を含有する溶液に加えた。次いで、３７℃で１６時間加熱してヒドロゲルを形成することで、光ファイバーセンサーのチップ上でこの溶液の幾つかを重合した。
【０１１０】
図２は、ヒドロゲルで光ファイバーのチップに固定化され、消光体Ｂ−４、Ｂ−ＣおよびＱ−４の１つおよび色素ＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡを含む上記センサーのグルコース応答を図解する。検出化学物質は４７０ｎｍで励起され、増加する濃度のグルコース存在下において、５２０〜７００ｎｍの間で蛍光を測定した。
【０１１１】
明瞭性および理解の目的のために、ある程度詳しく本発明を記載したが、本発明の真の範囲より逸脱することなく、形態および詳細を種々に変えることができると当業者には分かるであろう。上で参照される全ての図、表および付属書ならびに特許、出願および公開が参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００１】
本出願は２００７年７月１１日付け出願の米国仮出願第６０／９４９，１４５号の優先権の利益を主張し、米国を指定する国際出願であり、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般に、ポリヒドロキシル−置換有機分子の検出、特に、蛍光色素の消光体としてボロン酸で機能化されたポリビオロゲンに関する。
【背景技術】
【０００３】
蛍光色素および被分析物に結合すると蛍光を変調する被分析物結合部分構造は既知であり、被分析物を検出するための指示体システムにおいて使用されてきた。例えば、米国特許第６，６５３，１４１（特許文献１）、６，６２７，１７７（特許文献２）、５，５１２，２４６（特許文献３）、５，１３７，８３３（特許文献４）、６，８００，４５１（特許文献５）、６，７９４，１９５（特許文献６）、６，８０４，５４４（特許文献７）、６，００２，９５４（特許文献８）、６，３１９，５４０（特許文献９）、６，７６６，１８３（特許文献１０）、５，５０３，７７０（特許文献１１）および５，７６３，２３８号明細書（特許文献１２）、および同時係属中の米国特許出願公開第１０／４５６，８９５（特許文献１３）、１１／２９６，８９８（特許文献１４）、１１／６７１，８８０（特許文献１５）、６０／８３３，０８１（特許文献１６）、６０／８８８，４７７（特許文献１７）および６０／８８８，４７５号公報（特許文献１８）を参照；それぞれが、それを参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，６５３，１４１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，６２７，１７７号明細書
【特許文献３】米国特許第５，５１２，２４６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，１３７，８３３号明細書
【特許文献５】米国特許第６，８００，４５１号明細書
【特許文献６】米国特許第６，７９４，１９５号明細書
【特許文献７】米国特許第６，８０４，５４４号明細書
【特許文献８】米国特許第６，００２，９５４号明細書
【特許文献９】米国特許第６，３１９，５４０号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，７６６，１８３号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，５０３，７７０号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，７６３，２３８号明細書
【特許文献１３】米国特許出願公開第１０／４５６，８９５号公報
【特許文献１４】米国特許出願公開第１１／２９６，８９８号公報
【特許文献１５】米国特許出願公開第１１／６７１，８８０号公報
【特許文献１６】米国特許出願公開第６０／８３３，０８１号公報
【特許文献１７】米国特許出願公開第６０／８８８，４７７号公報
【特許文献１８】米国特許出願公開第６０／８８８，４７５号公報
【特許文献１９】米国特許第５，５１２，２４６号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，５０３，７７０号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｇａｍｓｅｙ，Ｓ．ら ２００６年 Ｌａｎｇｍｕｉｒ ２２巻：９０６７〜９０７４頁
【非特許文献２】Ｔｈｏｎｉｙｏｔ，Ｐ．ら ２００６年 Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌ Ｔｈｅｒ ８巻：２７９〜２８７頁
【非特許文献３】Ｃｏｒｄｅｓ，Ｄ．Ｂ．ら ２００５年 Ｌａｎｇｍｕｉｒ ２１巻：６５４０〜６５４７頁
【非特許文献４】Ｃｏｒｄｅｓ，Ｄ．Ｂ．ら ２００５年 Ｏｒｇ Ｂｉｏｍｏｌ Ｃｈｅｍ ３巻：１７０８〜１７１３頁
【非特許文献５】Ｃａｐｐｕｃｃｉｏ，Ｅ．Ｅ．ら ２００４年 Ｊ Ｆｌｕｏｒｅｓｃ １４巻：５２１〜５３３頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
より特には、体液中におけるポリヒドロキシル化合物（例えば、グルコース）の濃度を測定するために蛍光技術を研究者らは使用してきた。例えば、グルコースに結合しグルコース濃度に依存する信号を生成するボロン酸で機能化された色素の使用をＲｕｓｓｅｌｌは開示した（米国特許第５，５１２，２４６号明細書（特許文献１９））。Ｊａｍｅｓらは同じ原理を使用したが、単一の複合部分構造において、蛍光色素、アミンの消光性機能およびボロン酸を組み合わせ、それからの蛍光発光は結合しているグルコースの結合の程度により変化する（米国特許第５，５０３，７７０号明細書（特許文献２０））。蛍光色素およびボロン酸が付加された単一のビオロゲン部分構造を含む消光体を含むグルコースセンサーが合成され検討されてきた（例えば、Ｇａｍｓｅｙ，Ｓ．ら ２００６年 Ｌａｎｇｍｕｉｒ ２２巻：９０６７〜９０７４頁（非特許文献１）；Ｔｈｏｎｉｙｏｔ，Ｐ．ら ２００６年 Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌ Ｔｈｅｒ ８巻：２７９〜２８７頁（非特許文献２）；Ｃｏｒｄｅｓ，Ｄ．Ｂ．ら ２００５年 Ｌａｎｇｍｕｉｒ ２１巻：６５４０〜６５４７頁（非特許文献３）；Ｃｏｒｄｅｓ，Ｄ．Ｂ．ら ２００５年 Ｏｒｇ Ｂｉｏｍｏｌ Ｃｈｅｍ ３巻：１７０８〜１７１３頁（非特許文献４）；およびＣａｐｐｕｃｃｉｏ，Ｅ．Ｅ．ら ２００４年 Ｊ Ｆｌｕｏｒｅｓｃ １４巻：５２１〜５３３頁（非特許文献５））。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の好ましい実施形態に従い、２個以上のビオロゲン部分構造を含むポリビオロゲン化合物であって、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸官能基を含み、ポリビオロゲン化合物はカップリング基を含むポリビオロゲン化合物が開示される。
【０００８】
好ましい実施形態は、２個以上のビオロゲン部分構造を含む３，３’ジピリジル中間体より誘導されるポリビオロゲン化合物を含み、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸官能基を含み、３，３’ジピリジル中間体の少なくとも１個の環はカップリング基で置換されている。実施形態によっては、カップリング基はカルボキシル基である。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態に従い、下に示される一般構造を有するビス−ビオロゲン消光体Ｂが開示される。
【００１０】
【化１】
式中、
Ｚは、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−またはスチリル−より選択されるが限定されない、反応性でエチレン的に不飽和の基であるか、または、Ｚは、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基でもよい。そのような基としては、限定することなく、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２が挙げられる。ある実施形態においては、Ｚは、
【００１１】
【化２】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
であり；
Ｙは、
【００１２】
【化３】
（式中、ＲはＨまたは低級アルキルである。）
および
【００１３】
【化４】
より選択される３価の連結基であり；
Ｘ−は対イオンであり；
Ｘ１およびＸ２は−Ｏ−または−ＮＨ−であり；および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンより選択され、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態に従い、下に示される変異体Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４を有する消光体「Ｂ」が開示される。
【００１５】
【化５】
本発明のもう一つの実施形態に従い、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４を合成する下の工程を含む方法が開示される。
【００１６】
【化６】
式中、化合物２は３，３’ジピリジル中間体である。
【００１７】
もう一つの実施形態において、Ｂ−４を合成する代替法は下の工程を含む。
【００１８】
【化７】
本発明に従い、下に示す一般構造を有する拡張共役ビスビオロゲンＢ−Ｃが開示される。
【００１９】
【化８】
式中、
Ｘ−は対イオンであり；
Ｌは直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンより選択される２価の結合であり、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよく；
Ｚは、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−またはスチリル−より選択されるが限定されない、反応性でエチレン的に不飽和の基であるか、または、Ｚは、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基でもよい。そのような基としては、限定することなく、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２が挙げられる。ある実施形態においては、Ｚは、
【００２０】
【化９】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
であり；
中心のベンゼン環からの結合は、隣接するピリジニウム環上のオルト、メタまたはパラ位に対してであり；および
−Ｂ（ＯＨ）２は、オルト、メタまたはパラ位でよい。
【００２１】
本発明のもう一つの好ましい実施形態に従い、下の構造を有する消光体「Ｂ−Ｃ」が開示される。
【００２２】
【化１０】
本発明のもう一つの実施形態に従い、ポリビオロゲン消光体Ｂ−Ｃを合成する下の工程を含む方法が開示される。
【００２３】
【化１１】
本発明の好ましい実施形態に従い、下に示される一般構造を有するポリビオロゲン消光体Ｑが開示される。
【００２４】
【化１２】
式中、
Ｚは、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−またはスチリル−より選択されるが限定されない、反応性でエチレン的に不飽和の基であるか、または、Ｚは、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基でもよい。そのような基としては、限定することなく、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２が挙げられる。ある実施形態においては、Ｚは、
【００２５】
【化１３】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
であり；
Ｙは、
【００２６】
【化１４】
（式中、ＲはＨまたは低級アルキルである。）
および
【００２７】
【化１５】
より選択される３価の連結基であり；
Ｘ−は対イオンであり；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は−Ｏ−または−ＮＨ−であり；および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンより選択され、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態に従い、下の構造を有するもう一つのポリビオロゲン消光体「Ｑ−４」が開示される。
【００２９】
【化１６】
本発明のもう一つの実施形態に従いＱ−４を合成する方法が開示され、その方法は下の工程を含む。
【００３０】
【化１７】
本発明のある好ましい実施形態に従い、被分析物センサーが開示される。センサーは、一般消光体Ｂ、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４、Ｂ−Ｃ、一般消光体ＱおよびＱ−４から成る群より選択される任意の１種類以上の化合物と；ビオロゲンによる消光に対して感受性を有する蛍光色素体とを含む。
【００３１】
被分析物センサーのある変形において、任意の１種類以上の化合物はペンダント基またはポリマー中の鎖単位でよい。
【００３２】
実施形態によっては、被分析物センサーはグルコースセンサーである。ある変形において、グルコースセンサーはグルコース透過性の固定化部材、例えば、ポリマーマトリクスまたは半透膜を更に含んでよい。
【００３３】
本発明のもう一つの好ましい実施形態に従い、組成物が開示される。例えば、上記の新規な消光体である。組成物は、ポリビオロゲンによる消光に対して感受性を有する蛍光色素体と、２個以上のビオロゲン部分構造を含む消光体と、ただし、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸官能基を消光体として含み、グルコース透過性ポリマーマトリクスとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ヒドロゲルで光ファイバーのチップに固定化され、消光体Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４の１つおよび色素ＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡを含むセンサーのグルコース応答を図解する。検出化学物質は４７０ｎｍで励起され、増加する濃度のグルコース存在下において、５２０〜７００ｎｍの間で蛍光を測定した。
【図２】ヒドロゲルで光ファイバーのチップに固定化され、消光体Ｂ−４、Ｂ−ＣおよびＱ−４の１つおよび色素ＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡを含む上記センサーのグルコース応答を図解する。検出化学物質は４７０ｎｍで励起され、増加する濃度のグルコース存在下において、５２０〜７００ｎｍの間で蛍光を測定した。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
＜定義＞
本明細書で使用する場合、「ボロン酸」は構造−Ｂ（ＯＨ）２を指す。本発明の消光体を合成する各種の段階において、ボロン酸はボロン酸エステルとして存在してもよいことが当業者によって認識される。ボロン酸は、そのようなエステルを含むことが意図されている。
【００３６】
本明細書で使用する場合、「ビスビオロゲン」は２個のビオロゲンが共にカップルされている化合物を指す。
【００３７】
「蛍光色素体」は、特定の波長で光によって照らされると、より長い波長で光を発する、即ち、蛍光を発する物質を指す。蛍光色素体としては、有機色素、有機金属化合物、金属キレート、蛍光共役ポリマー、量子ドットまたはナノ粒子および上のものの組み合わせが挙げられる。蛍光色素体は、ポリマーに接続され離散した部分構造または置換基でもよい。「蛍光色素」または「色素」は、第２の離散した化合物または重合性化合物に転化可能な離散した化合物または反応性中間体より選択される。
【００３８】
「消光体」は、それが存在すると蛍光色素体の発光が減衰する化合物を指す。
【００３９】
「ビオロゲン」は、一般に、２，２’−、３，３’−または４，４’−Ｎ，Ｎ’ビス−（ベンジル）ビピリジウムジハロゲン化物（即ち、ジ塩化物、臭化塩化物）などの窒素含有共役Ｎ−置換ヘテロ環芳香族ビス−オニウム塩の基本構造を有する化合物を指す。また、ビオロゲンは置換フェナントロリン化合物も含む。
【００４０】
本明細書で使用する場合、用語「ポリビオロゲン」は、一般に、共にカップルされた２個以上のビオロゲン単位を含む化合物を指し、ビス−ビオロゲンが挙げられ、ただし、ビオロゲン環は、還元電位で測定されるカップルされた化合物の電子親和力が単一のビオロゲンのそれよりも増加するように十分近くにある。
【００４１】
本明細書で使用する場合、用語「ポリビオロゲンボロン酸」は、少なくとも２個のボロン酸基で置換されたポリビオロゲンを指す。
【００４２】
本明細書で使用する場合、「Ｌ」とも言われる「結合基」は、検知部分構造をポリマーまたはマトリクスに共有的に連結する２価の部分構造を指す。Ｌの例としては、直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンよりそれぞれ独立に選択されるものが挙げられ、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）などより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。
【００４３】
本明細書で使用する場合、「カップリング基」は、２個のビオロゲンの間に共有結合を形成できる反応性基を指す。
【００４４】
＜ポリビオロゲンボロン酸消光体＞
ある態様において、生理学的なｐＨまたはその近傍の水性媒体においてグルコースなどのポリヒドロキシル化合物の存在に応答性を有する種類の蛍光消光化合物を本発明は含む。換言すれば、消光効率は媒体中のこれらの化合物の濃度によって制御される。消光体は２個以上のビオロゲン部分構造を含んで成り、ただし、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸基で置換されている。実施形態によっては、付加体はポリマー中に固定化されているか、または共有結合されている。また、ポリビオロゲン消光体、蛍光色素体およびポリマーは互いに共有結合されていてもよい。
【００４５】
本明細書で記載されるポリビオロゲンボロン酸消光体の具体例は、一般式Ｂ、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４、Ｂ−Ｃ、一般式ＱおよびＱ−４と表され、以下に図解される。
【００４６】
本発明の好ましい実施形態に従い、下に示される一般構造を有するビス−ビオロゲン消光体Ｂが開示される。
【００４７】
【化１８】
式中、
Ｚは、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−またはスチリル−より選択されるが限定されない、反応性でエチレン的に不飽和の基であるか、または、Ｚは、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基でもよい。そのような基としては、限定することなく、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２が挙げられる。ある実施形態においては、Ｚは、
【００４８】
【化１９】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
であり；
Ｙは、
【００４９】
【化２０】
（式中、ＲはＨまたは低級アルキルである。）
および
【００５０】
【化２１】
より選択される３価の連結基であり；
Ｘ−は対イオンであり；
Ｘ１およびＸ２は−Ｏ−または−ＮＨ−であり；および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンより選択され、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。
【００５１】
化合物Ｂの幾つかの実施形態は以下の通りである。
【００５２】
【化２２】
本発明に従い、下に示す一般構造を有する拡張共役ビスビオロゲンＢ−Ｃが開示される。
【００５３】
【化２３】
式中、
Ｘ−は対イオンであり；
Ｌは直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンより選択される２価の結合であり、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよく；
Ｚは、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−またはスチリル−より選択されるが限定されない、反応性でエチレン的に不飽和の基であるか、または、Ｚは、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基でもよい。そのような基としては、限定することなく、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２が挙げられる。ある実施形態においては、Ｚは、
【００５４】
【化２４】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
であり；
中心のベンゼン環からの結合は、隣接するピリジニウム環上のオルト、メタまたはパラ位に対してであり；および
−Ｂ（ＯＨ）２は、オルト、メタまたはパラ位でよい。
【００５５】
Ｂ−Ｃのある実施形態は以下の通りである。
【００５６】
【化２５】
本発明の好ましい実施形態に従い、下に示される一般構造を有するポリビオロゲン消光体Ｑが開示される。
【００５７】
【化２６】
式中、
Ｚは、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−またはスチリル−より選択されるが限定されない、反応性でエチレン的に不飽和の基であるか、または、Ｚは、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基でもよい。そのような基としては、限定することなく、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２が挙げられる。ある実施形態においては、Ｚは、
【００５８】
【化２７】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
であり；
Ｙは、
【００５９】
【化２８】
（式中、ＲはＨまたは低級アルキルである。）
および
【００６０】
【化２９】
より選択される３価の連結基であり；
Ｘ−は対イオンであり；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は−Ｏ−または−ＮＨ−であり；および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は直接結合または１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンより選択され、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、アミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せより選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。
【００６１】
Ｑ−４と言われる一つの実施形態は以下の通りである。
【００６２】
【化３０】
＜被分析物センサー＞
本発明の好ましい実施形態に従って使用される化学的指示体システムは被分析物結合部分構造に動作可能にカップルされた蛍光色素体を含み、被分析物が結合することで蛍光色素体濃度における明瞭な光学的変化（例えば、発光強度）が生じる。本明細書で開示されるポリビオロゲンにより消光される任意の蛍光色素体を使用できる。好ましい蛍光色素体は少なくとも１つの負電荷を帯びている。例えば、ある実施形態において、蛍光色素体は異なる酸および塩基の形態を有してよく、レシオメトリックなｐＨの検知が可能となるようにスペクトル特性において検出可能な差異を示す；例えば、同時係属の米国特許出願公開第１１／６７１，８８０号公報を参照。もう一つの実施形態において、ＨＰＴＳ−トリＣｙｓＭＡなどの蛍光色素に動作可能にカップルされている、例えば、本明細書で開示されるポリビオロゲンボロン酸消光体（Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４、Ｂ−ＣおよびＱ−４）より選択されるグルコース結合部分構造は蛍光色素の発光強度を消光するはずで、グルコースが結合すると消光の程度が減少し、グルコース濃度に関連して発光強度が増加する。好ましい実施形態において、指示体システムは、少なくとも２個のアニオン性基を有する色素および少なくとも４個のボロン酸を有する消光体を含む。また、更に好ましい実施形態において、指示体システムは、検知部分構造が互いに相互作用（消光）するために物理的に十分近くにとどまるように検知部分構造（例えば、色素−消光体）を固定化するための部材も含む。生体内検知が望まれる場合、そのような固定化部材は、好ましくは、水性環境（例えば、生体内、血管内）において不溶性であり、標的の被分析物を透過でき、検知部分構造を透過できない。典型的には、固定化部材は非水溶性の有機ポリマーマトリクスを含む。例えば、色素および消光体をＤＭＡＡ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド）ヒドロゲルマトリクス中に効率よく固定化でき、生体内でグルコースを検知できる。
【００６３】
幾つかの例示的な蛍光色素体および固定化部材を下により詳細に述べる。実施形態によっては、有用な色素として、ピラニン誘導体（例えば、ヒドロキシピレントリスルホンアミド誘導体など）が挙げられ、以下の式を有する。
【００６４】
【化３１】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ、−ＮＨＲ４であり、Ｒ４は−ＣＨ２ＣＨ２（−ＯＣＨ２ＣＨ２−）ｎＸ１であり；式中、Ｘ１は、−ＯＨ、−ＯＣＨ３ＣＯＯＨ、−ＣＯＮＨ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＮＨ２またはＯＭｅであり；ｎは約７０および１０，０００の間である。ある実施形態において、スルホンアミド官能基を介して色素はポリマーに結合されていてもよい。
【００６５】
ある好ましい実施形態において、蛍光色素はＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡでよい。
【００６６】
【化３２】
当然、実施形態によっては、ＨＰＴＳ核上のＣｙｓ−ＭＡ以外の置換も、その置換が負に帯電しており重合性基を有している限り、本発明の態様と合致する。システインのＬまたはＤ立体異性体のいずれかを使用できる。実施形態によっては、１個のみまたは２個のスルホン酸が置換されていてもよい。同様に、上で示されるＨＰＴＳ−ＣｙｓＭＡに対する変異体において、ＮＢｕ４＋に加え他の対イオンも使用でき、正に帯電した金属イオンが挙げられ、例えば、Ｎａ＋である。他の変異体において、スルホン酸基は、例えば、リン酸、カルボン酸などの官能基で置き換えられていてもよい。
【００６７】
実施形態によっては、移動流に関与せず生体外において使用するために、検知構成要素を個別の（別々の）部品として使用する。色素および消光体を液体溶液中で共に混合し、被分析物を加え、蛍光強度の変化を測定し、部品を破棄する。検知構成要素を捕捉し浸出を防ぐために使用できる重合体マトリクスは存在する必要はない。場合によっては、検知構成要素を固定化し、移動流中で被分析物を測定するために検知構成要素を使用できる。
【００６８】
生体内での用途のために、１種類以上のポリヒドロキシル有機化合物を含有する生理学的流体の移動流中でセンサーを使用するか、または、前記化合物を含有する筋肉などの組織中に埋め込む。従って、センサー組立品より検知部分構造が抜けないことが好ましい。よって、生体内で使用するためには、検知構成要素が、好ましくは、有機ポリマー検知組立品の一部である。被分析物を通過させるが検知部分構造の通過は阻害する半透膜により、可溶性色素および消光体を閉じ込めることができる。これは、被分析物分子より実質的に大きい（被分析物の分子量の少なくとも２倍の分子量または１０００より大きく、好ましくは５０００より大きい）可溶性分子を検知部分構造として使用し；および、検知部分構造が定量的に保持されるように２つの間で特定の分子量分画を有する透析または限外濾過膜などの選択的半透膜を利用することで実現できる。
【００６９】
好ましくは、検知部分構造を、グルコースを自由に透過する不溶性ポリマーマトリクス中に固定する。ポリマーマトリクスは、有機、無機またはそれらのポリマーの組み合わせを含んで成る。マトリクスは、生体適合性材料から成っていてもよい。あるいは、マトリクスは、興味ある被分析物を透過する第２の生体適合性ポリマーで被覆されている。
【００７０】
ポリマーマトリクスの機能は、同時に被分析物との接触を可能とし被分析物をボロン酸に結合しながら、蛍光色素体および消光体部分構造を共に保持し固定化することである。この効果を達成するためには、マトリクスは媒体中で不溶でなければならず、マトリクスおよび被分析物溶液間の高度な表面領域界面を確立することにより、それと密に会合している。例えば、超薄膜または微細孔支持マトリクスを使用する。あるいは、マトリクスは被分析物溶液中において膨潤でき、例えば、ヒドロゲルマトリクスを水性系用に使用する。幾つかの例において、検知ポリマーは光伝達体の表面などの表面に結合されているか、または、微細孔膜中に含浸されている。全ての場合において、２相間で平衡を成立できるように結合部位への被分析物の輸送をマトリクスが妨げてはならない。超薄膜、微細孔ポリマー、微細孔ゾルゲルおよびヒドロゲルを調製する技術は当該技術で確立されている。全ての有用な材料は被分析物透過性として定義される。
【００７１】
実施形態によっては、ヒドロゲルポリマーを使用する。本明細書で使用する場合、ヒドロゲルとの用語は水中で実質的に膨潤するが溶解しないポリマーを指す。そのようなヒドロゲルは、直線状、分岐状または網状ポリマーでよく、または、高分子電解質複合体が可溶性または浸出性の画分を含まないとの条件で高分子電解質複合体でもよい。典型的には、ヒドロゲルのネットワークを、水溶性ポリマーが水性媒体中で膨潤するが溶解しないように水溶性ポリマー上で行う架橋工程によって調製する。あるいは、ヒドロゲルポリマーを親水性および架橋性モノマーの混合物を共重合することで調製し、水膨潤性の網状ポリマーを得る。そのようなポリマーを、付加または縮合重合、または組み合わせの工程のいずれかで形成する。これらの場合、ネットワークを形成するモノマーと組み合わせてモノマー性の誘導体を使用する共重合により、検知部分構造をポリマー中に組み込む。あるいは、後の重合反応を利用して、反応性部分構造を既に調製されたマトリクスにカップルする。前記検知部分構造はポリマー鎖中の単位または鎖に結合しているペンダント基である。
【００７２】
また、本発明において有用なヒドロゲルは、色素および消光体の両者が共有結合された単一のネットワークなどの単一体ポリマー、または複数の構成要素のヒドロゲルである。複数の構成要素のヒドロゲルとしては、相互貫入ネットワーク、高分子電解質複合体および水膨潤複合材料を得るための２種類以上のポリマーの各種の他の混合物が挙げられ、ヒドロゲルマトリクス中の第２のポリマーの分散体および交互ミクロ層集合体が挙げられる。
【００７３】
単一体ヒドロゲルは、典型的には、親水性モノマーの混合物をフリーラジカル共重合することで形成し、限定することなく、ＨＥＭＡ、ＰＥＧＭＡ、メタクリル酸、アクリル酸ヒドロキシエチル、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミドなど；メタクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、スルホプロピルメタクリル酸ナトリウムなどが挙げられるイオン性モノマー；エチレンジメタクリレート、ＰＥＧＤＭＡ、メチレンビス−アクリルアミド、メチレンビス−メタクリルアミド、トリメチロールプロパントリアクリレートなどが挙げられる架橋体が挙げられる。当該技術においてよく確立されている原理を使用し、透過性、膨潤指数およびゲル強度が含まれるネットワーク特性を最適化するために、モノマーの比率を選択する。発光強度を最適化するために、色素の濃度を選択する。所望の測定可能な信号を生成し十分な消光を与えるために、色素に対する消光体の比を調節する。
【００７４】
ある実施形態において、本発明のグルコースセンサーは、ポリビオロゲンによる消光に対して感受性を有する蛍光色素体と、２個以上のビオロゲン部分構造を含む消光体と、ただし、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸官能基を含み、グルコース透過性ポリマーマトリクスとを含む。
【実施例】
【００７５】
＜例１＞
Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４の合成（スキーム１）
【００７６】
【化３３】
化合物２の合成であるスキーム１（Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４の合成）を参照し、サイドアームおよびコンデンサーを有しオーブンで乾燥された５００ｍＬの丸底フラスコに、５−ブロモニコチン酸エチル（３８．０ｇ、０．１７ｍｏｌ）、３−ピリジンボロン酸（２２．５ｇ、０．１８ｍｏｌ）および水を含まない１，４−ジオキサン（２２０ｍＬ）をアルゴン雰囲気下において加えた。Ｋ３ＰＯ４水溶液（２Ｍ、１８２ｍＬ）を加え、続いてＰｄ（ＯＡｃ）２（１．８６ｇ、８．３ｍｍｏｌ）およびＰＰｈ３（８．７ｇ、３３．０ｍｍｏｌ）を加えた。アルゴンの定常流を穏やかに溶液に通して泡立てながら、反応物を２時間還流した。室温まで冷却後、形成されたＰＯＰｈ３の結晶を二相性の反応混合物より濾過した。水層をＥｔＯＡｃ（２００ｍＬで３回）で抽出した。合わせた有機層を塩水で洗浄（２００ｍＬで１回）し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、残りが約５０ｍＬとなるまで減圧下で蒸発させた。この１の粗混合物にメタノール（２５ｍＬ）および水（２０ｍＬ）を加えた。０℃まで冷却後、ＬｉＯＨ（８．０ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）を加え、反応物を室温で３０分間撹拌した。減圧下において有機物を蒸発させた。残った塩基性の水層を水（５０ｍＬ）で希釈し、ＥｔＯＡｃの洗液が無色を保つまでＥｔＯＡｃで数回洗浄した。ｐＨが約４となるまで、塩基性の水をＫＨＳＯ４（１Ｍ）で酸性化した。形成された白色沈殿（化合物２）を濾過により回収し、水およびアセトンで洗浄し、空気乾燥した。減圧下で更に乾燥し、２０．３ｇ（６１％）の白色粉体を生じた。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ３ＯＤ、５００ＭＨｚ）δ７．６１（ｄｄｄ、Ｊ＝８．０、５．０、０．７７Ｈｚ、１Ｈ）、８．２３（ｄｄｄ、Ｊ＝８．０、２．３、１．６Ｈｚ、１Ｈ）、８．６４（ｄｄ、Ｊ＝５．０、１．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．６５（ｔ、Ｊ＝２．０Ｈｚ、１Ｈ）、８．９２（ｄｄ、Ｊ＝２．３、０．６６Ｈｚ、１Ｈ）、９．０４（ｄ、Ｊ＝２．３Ｈｚ、１Ｈ）、９．１７（ｄ、Ｊ＝２．０Ｈｚ、１Ｈ）。
【００７７】
化合物３および７の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（７５ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジ−ｂｏｃ−ジアミノプロピオン酸（ジシクロヘキシルアンモニウム）塩（１ｇ、２．１ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．４７ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．３３ｇ、２．５ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．３５ｍＬ、２．５ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（０．４４ｇ、２．５ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．３５ｍＬ、２．５ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を８時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（２５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物３を与えた。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．６８（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。適切な画分を集め、約５ｍＬに濃縮し（重合するのを避けるため乾固しないようにする）、次いで、１．２５Ｍのメタノール性ＨＣｌ（２０ｍＬ）を加え、反応物を１８時間撹拌し、真空中で濃縮し、白色の発泡体として７を与えた（０．５ｇ、８１％）。１Ｈ ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ、５００ＭＨｚ）δ１．７９（ｐ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、２Ｈ）、１．９２（ｓ、３Ｈ）、３．２９（ｍ、５Ｈ）、３．４２（ｄｄ、Ｊ＝１４、６．６Ｈｚ、１Ｈ）、３．５１（ｄｄ、Ｊ＝１４、５．５Ｈｚ、１Ｈ）、４．１８（ｔ、Ｊ＝６．１Ｈｚ、１Ｈ）、５．４４（ｓ、１Ｈ）、５．６８（ｓ、１Ｈ）。
【００７８】
化合物４および８の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（７５ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジ−ｂｏｃ−ジアミノ酪酸（ジシクロヘキシルアンモニウム）塩（１ｇ、２．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．４７ｇ、２．４７ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．３３ｇ、２．４７ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．３３ｍＬ、２．４ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（０．４３ｇ、２．４ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．３３ｍＬ、２．４ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を１８時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（２５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物４を与え（０．８５ｇ、９６％）、次いで、１．２５Ｍのメタノール性ＨＣｌ（２０ｍＬ）中に溶解し、１８時間撹拌した。真空中で濃縮し、白色の発泡体として８を与えた（０．５ｇ）。１Ｈ ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ、５００ＭＨｚ）δ１．７９（ｐ、Ｊ＝６．９Ｈｚ、２Ｈ）、１．９２（ｓ、３Ｈ）、２．２６（ｍ、２Ｈ）、３．１１（ｍ、２Ｈ）、３．２９（ｍ、４Ｈ）、４．０７（ｔ、Ｊ＝６．７Ｈｚ、１Ｈ）、５．４４（ｓ、１Ｈ）、５．６８（ｓ、１Ｈ）。
【００７９】
化合物５および９の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（７０ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジ−ｂｏｃ−オルニチン（１ｇ、３．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．７ｇ、３．６ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．４９ｇ、３．６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．５ｍＬ、３．６ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（０．６４ｇ、３．６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．５ｍＬ、３．６ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を１６時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（２５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物５を与えた。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．７０（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。適切な画分を集め、約５ｍＬに濃縮し（重合するのを避けるため乾固しないようにする）、次いで、１．２５Ｍのメタノール性ＨＣｌ（２０ｍＬ）を加え、反応物を１８時間撹拌し、真空中で濃縮し、白色の発泡体として９を与えた（０．９ｇ、９２％）。１Ｈ ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ、５００ＭＨｚ）δ１．７６（ｍ、４Ｈ）、１．９２（ｓ、３Ｈ）、１．９５（ｍ、２Ｈ）、３．０４（ｔ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）、３．２９（ｍ、４Ｈ）、３．９９（ｔ、Ｊ＝６．７Ｈｚ、１Ｈ）、５．４４（ｓ、１Ｈ）、５．６８（ｓ、１Ｈ）。
【００８０】
化合物６および１０の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（２００ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジ−ｂｏｃ−リシン（ジシクロヘキシルアンモニウム）塩（４．２ｇ、８．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（１．８ｇ、９．６ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（１．３ｇ、９．６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．３ｍＬ、９．６ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（１．７ｇ、９．６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．３ｍＬ、９．６ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を８時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（７５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物６を与えた。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．７１（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。適切な画分を集め、約５ｍＬに濃縮し（重合するのを避けるため乾固しないようにする）、次いで、１．２５Ｍのメタノール性ＨＣｌ（３０ｍＬ）を加え、反応物を４８時間撹拌し、真空中で濃縮し、白色の発泡体として１０を与えた（２．１ｇ、７８％）。１Ｈ ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ、５００ＭＨｚ）δ１．４４（ｐ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、２Ｈ）、１．７１（ｐ、Ｊ＝７．８Ｈｚ、２Ｈ）、１．７８（ｐ、Ｊ＝６．９Ｈｚ、２Ｈ）、１．９０（ｍ、２Ｈ）、１．９２（ｓ、３Ｈ）、３．００（ｔ、Ｊ＝７．７Ｈｚ、２Ｈ）、３．２９（ｍ、４Ｈ）、３．９５（ｔ、Ｊ＝６．７Ｈｚ、１Ｈ）、５．４４（ｓ、１Ｈ）、５．６７（ｓ、１Ｈ）。
【００８１】
化合物１０．５の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（１５０ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジ−ｂｏｃ−リシン（ジシクロヘキシルアンモニウム）塩（２．１ｇ、４．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．９２ｇ、４．８ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．６５ｇ、４．８ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．３ｍＬ、９．６ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で４０分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（０．８６ｇ、４．８ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を３時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（２５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物６を与えた。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．７１（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。適切な画分を集め、約１０ｍＬに濃縮し（重合するのを避けるため乾固しないようにする）、次いで、トリフルオロ酢酸（１０ｍＬ）を０℃で加え、反応物を４５分間撹拌し、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中３０％メタノール）で精製した。
【００８２】
化合物１１の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（１００ｍＬ）中の化合物２（１ｇ、５ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（１．２ｇ、６ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．８１ｇ、６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．８ｍＬ、５．７ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後（反応物は殆ど透明となった）、化合物７（０．５ｇ、１．７ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．６ｍＬ、４．３ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を１８時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（７５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物１１を与えた（５０ｍｇ、５％）。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．３（２０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）δ１．７０（ｐ、Ｊ＝６．１Ｈｚ、２Ｈ）、１．８８（ｓ、３Ｈ）、３．２２（ｍ、１Ｈ）、３．３３（ｍ、１Ｈ）、３．４０（ｍ、２Ｈ）、３．９６（ｄｔ、Ｊ＝１４．２、５．５Ｈｚ、１Ｈ）、４．２０（ｄｄｄ、Ｊ＝１４．３、６．３、３．１Ｈｚ、１Ｈ）、４．８３（ｍ、１Ｈ）、５．２９（ｍ、１Ｈ）、５．６３（ｍ、１Ｈ）、６．１１（ｔ、Ｊ＝６．５Ｈｚ、１Ｈ）、７．３４（ｔ、１Ｈ）、７．４４（ｍ、２Ｈ）、７．９４（ｍ、１Ｈ）、７．９９（ｍ、１Ｈ）、８．０６（ｔ、１Ｈ）、８．４５（ｔ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．５２（ｔ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．７０（ｍ、２Ｈ）、８．８５（ｄ、１Ｈ）、８．８８（ｄ、Ｊ＝１．７Ｈｚ、１Ｈ）、８．９５（ｄ、Ｊ＝１．７Ｈｚ、１Ｈ）、８．９９（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、９．０１（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、９．１３（ｄ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）、９．２３（ｄ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）。
【００８３】
化合物１２の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（５０ｍＬ）中の化合物２（０．５ｇ、２．４ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．５６ｇ、２．９ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．４ｇ、２．９ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．５ｍＬ、３．６ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後（反応物は殆ど透明となった）、化合物８（０．２５ｇ、０．８ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．０ｍＬ、７．２ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を２４時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（５０ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜３０％メタノール）で精製し、化合物１２を与えた（０．１４ｇ、２９％）。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）δ１．６９（ｐ、Ｊ＝５．８Ｈｚ、２Ｈ）、１．８９（ｓ、３Ｈ）、２．２４（ｐ、Ｊ＝７．４Ｈｚ、２Ｈ）、３．２６（ｍ、１Ｈ）、３．３５（ｍ、４Ｈ）、４．０４（ｍ、１Ｈ）、４．８４（ｑ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、１Ｈ）、５．３０（ｓ、１Ｈ）、５．６７（ｓ、１Ｈ）、６．３２（ｔ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、１Ｈ）、７．４４（ｍ、２Ｈ）、７．７２（ｔ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、１Ｈ）、７．８９（ｍ、２Ｈ）、７．９６（ｍ、２Ｈ）、８．４５（ｔ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．４７（ｔ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．６９（ｍ、２Ｈ）、８．９１（ｄ、Ｊ＝１．８Ｈｚ、１Ｈ）、８．９２（ｄ、Ｊ＝１．７Ｈｚ、１Ｈ）、８．９６（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．９９（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、９．１４（ｄ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）、９．１７（ｄ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）。
【００８４】
化合物１３の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（１００ｍＬ）中の化合物２（０．６ｇ、３．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．６９ｇ、３．６ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．４９ｇ、３．６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．５ｍＬ、３．６ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後（反応物は殆ど透明となった）、化合物９（０．４ｇ、１．２ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．０ｍＬ、７．２ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を１６時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（５０ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２５％メタノール）で精製し、化合物１３を与えた（９０ｍｇ、１２％）。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）δ１．７０（ｍ、２Ｈ）、１．７５（ｍ、２Ｈ）、１．８７（ｍ、２Ｈ）、１．８９（ｓ、３Ｈ）、１．９８（ｍ、１Ｈ）、２．１４（ｍ、１Ｈ）、３．２８（ｍ、１Ｈ）、３．３５（ｍ、１Ｈ）、３．４０（ｍ、２Ｈ）、３．６４（ｍ、１Ｈ）、３．７０（ｍ、１Ｈ）、４．８５（ｑ、Ｊ＝４．９Ｈｚ、１Ｈ）、５．３０（ｓ、１Ｈ）、５．６７（ｓ、１Ｈ）、６．４０（ｔ、Ｊ＝５．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．３６（ｔ、Ｊ＝５．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．４２（ｄｄ、Ｊ＝３．９、２．２Ｈｚ、１Ｈ）、７．４３（ｄｄ、Ｊ＝３．９、２．２Ｈｚ、１Ｈ）、７．６５（ｔ、Ｊ＝４．４５Ｈｚ、１Ｈ）、７．７２（ｄ、Ｊ＝６．１Ｈｚ、１Ｈ）、７．９３（ｄ、Ｊ＝１．５Ｈｚ、１Ｈ）、７．９５（ｄ、Ｊ＝１．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．４２（ｍ、２Ｈ）、８．６７（ｄｄ、Ｊ＝４．１、１．０Ｈｚ、１Ｈ）、８．６８（ｄｄ、Ｊ＝４．０、１．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．８８９（ｓ、１Ｈ）、８．８９１（ｓ、１Ｈ）、８．９３（ｄ、Ｊ＝１．７Ｈｚ、１Ｈ）、８．９６（ｄ、Ｊ＝１．８Ｈｚ、１Ｈ）、９．１０（ｄ、Ｊ＝１．６Ｈｚ、１Ｈ）、９．１３（ｄ、Ｊ＝１．７Ｈｚ、１Ｈ）。
【００８５】
化合物１４の合成であるスキーム１を参照し、ジクロロメタン（１５０ｍＬ）中の化合物２（１ｇ、５．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（１．２ｇ、６．０ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．８１ｇ、６．０ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．８３ｍＬ、６．０ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後（反応物は殆ど透明な黄色となった）、ＤＭＦ（３ｍＬ）中の化合物１０．５（１ｇ、２．０ｍｍｏｌ）の溶液およびトリエチルアミン（０．５６ｍＬ、４．０ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を室温で５時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（７５ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物１４を与えた（０．３ｇ、２４％）。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）δ１．５９（ｍ、２Ｈ）、１．７０（ｍ、２Ｈ）、１．７９（ｍ、２Ｈ）、１．９１（ｓ、３Ｈ）、１．９６（ｍ、１Ｈ）、２．０５（ｍ、１Ｈ）、３．３５（ｍ、４Ｈ）、３．５２（ｍ、１Ｈ）、３．６１（ｍ、１Ｈ）、４．７０（ｑ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、１Ｈ）、５．３１（ｓ、１Ｈ）、５．６９（ｓ、１Ｈ）、６．４１（ｔ、Ｊ＝６．１Ｈｚ、１Ｈ）、７．２３（ｍ、２Ｈ）、７．４１（ｍ、２Ｈ）、７．５２（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、７．９０（ｍ、２Ｈ）、８．３５（ｔ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．３８（ｔ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．６６（ｔ、Ｊ＝１．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．６７（ｔ、Ｊ＝１．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．８５（ｔ、Ｊ＝１．８Ｈｚ、２Ｈ）、８．８８（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．８９（ｄ、Ｊ＝２．２Ｈｚ、１Ｈ）、９．０３（ｄ、Ｊ＝２．０Ｈｚ、１Ｈ）、９．１１（ｄ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）。
【００８６】
Ｂ−１の合成であるスキーム１を参照し、２−ブロモメチルフェニルボロン酸（０．１１ｇ、０．５ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（２ｍＬ）中の化合物１１（５０ｍｇ、８４μｍｏｌ）の溶液およびエチレングリコール（２８μＬ、０．５ｍｍｏｌ）に加えた。反応物を５５℃で７２時間撹拌した。ジエチルエーテル（２０ｍＬ）を加え、生成物をオイルとして分離した。溶媒を静かに別に移し、淡黄色の粉体となるまで残ったオイルをアセトン中で超音波処理した。遠心により固体を回収し、アセトンで数回洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥した（９５ｍｇ、７９％）。１Ｈ ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ、５００ＭＨｚ）δ１．６９（ｐ、Ｊ＝６．６Ｈｚ、２Ｈ）、１．７６（ｓ、３Ｈ）、３．１４（ｍ、２Ｈ）、３．２３（ｍ、３Ｈ）、３．９６（ｍ、２Ｈ）、５．２９（ｓ、１Ｈ）、５．５０（ｓ、１Ｈ）、６．０６（ｓ、４Ｈ）。６．１１（ｓ、２Ｈ）、６．１２（ｓ、２Ｈ）、７．５５（ｍ、１２Ｈ）、７．７５（ｍ。４Ｈ）、８．２１（ｄ、Ｊ＝６．３Ｈｚ、１Ｈ）、８．２３（ｄ、Ｊ＝６．３Ｈｚ、１Ｈ）、８．８６（ｍ、２Ｈ）、９．０４（ｍ、２Ｈ）、９．２０（ｍ、３Ｈ）、９．２７（ｓ、１Ｈ）、９．３２（ｓ、１Ｈ）、９．３５（ｓ、１Ｈ）、９．３７（ｓ、１Ｈ）、９．４１（ｓ、１Ｈ）、９．４４（ｓ、１Ｈ）。
【００８７】
Ｂ−２の合成であるスキーム１を参照し、２−ブロモメチルフェニルボロン酸（０．３０ｇ、１．４ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（２ｍＬ）中の化合物１２（０．１４ｇ、０．２３ｍｍｏｌ）の溶液およびエチレングリコール（８０μＬ、１．４ｍｍｏｌ）に加えた。反応物を５５℃で７２時間撹拌した。ジエチルエーテル（２０ｍＬ）を加え、生成物をオイルとして分離した。溶媒を静かに別に移し、淡黄色の粉体となるまで残ったオイルをアセトン中で超音波処理した。遠心により固体を回収し、アセトンで数回洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥した（０．１６ｇ、４７％）。
【００８８】
Ｂ−３の合成であるスキーム１を参照し、２−ブロモメチルフェニルボロン酸（０．２０ｇ、０．８７ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（２ｍＬ）中の化合物１３（９０ｍｇ、０．１４ｍｍｏｌ）の溶液およびエチレングリコール（５０μＬ、０．８７ｍｍｏｌ）に加えた。反応物を５５℃で７２時間撹拌した。ジエチルエーテル（２０ｍＬ）を加え、生成物をオイルとして分離した。溶媒を静かに別に移し、淡黄色の粉体となるまで残ったオイルをアセトン中で超音波処理した。遠心により固体を回収し、アセトンで数回洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥した（０．１３ｇ、６５％）。
【００８９】
Ｂ−４の合成であるスキーム１を参照し、２−ブロモメチルフェニルボロン酸（０．６０ｇ、２．８ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（２ｍＬ）中の化合物１４（０．３ｇ、０．４７ｍｍｏｌ）の溶液およびエチレングリコール（０．２３ｍＬ、４．０ｍｍｏｌ）に加えた。反応物を６０℃で７２時間撹拌した。ジエチルエーテル（２０ｍＬ）を加え、生成物をオイルとして分離した。溶媒を静かに別に移し、淡黄色の粉体となるまで残ったオイルをアセトン中で超音波処理した。遠心により固体を回収し、アセトンで数回洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥した（０．３８ｇ、５４％）。
【００９０】
＜例２＞
Ｂ−４の代替合成（スキーム２）
【００９１】
【化３４】
化合物１５の合成であるスキーム２（Ｂ−４の代替合成）を参照し、ジクロロメタン（２０ｍＬ）中の化合物２（０．４０ｇ、２．０ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．４６ｇ、２．４ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．３２ｇ、２．４ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．６７ｍＬ、４．８ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で１０分間撹拌後（反応物は殆ど透明となった）、ＤＣＭ（６ｍＬ）中のＮα−ｂｏｃ−リシンメチルエステル酢酸塩（０．６２ｇ、２．４ｍｍｏｌ）を加えた。１６時間室温まで温めながら反応物を撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（１０ｍＬで２回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物１５を与えた（０．２２ｇ、２５％）。
【００９２】
化合物１６の合成であるスキーム２を参照し、メタノール（１５ｍＬ）および水（５ｍＬ）中の化合物１５（０．３７ｇ、０．８４ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、ＬｉＯＨ（０．６ｇ、２．５ｍｍｏｌ）を加え、反応物を室温で１６時間撹拌した。メタノールを真空中で蒸発させ、残った水のｐＨを３ＭのＨＣｌでｐＨを約５に調節した。水溶液をＤＣＭで抽出（１０ｍＬで５回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、蒸発させて発泡体とした（０．２８ｇ、７８％）。
【００９３】
化合物１７の合成であるスキーム２を参照し、ジクロロメタン（７５ｍＬ）中の化合物１６（０．２８ｇ、０．６５ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．１５ｇ、０．７８ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．１１ｇ、０．７８ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．２２ｍＬ、１．５７ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で１５分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（０．１４ｇ、０．７８ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を２４時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（５０ｍＬで２回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物１７を与えた。
【００９４】
化合物１８の合成であるスキーム２を参照し、酢酸エチル中の化合物１７（０．４５ｇ、０．８１ｍｍｏｌ）の懸濁液に濃ＨＣｌ（３ｍＬ）を加えた。２０分間撹拌後、真空中で揮発性物質を除去した。残った酸性の溶液を３ＭのＮａＯＨで中和し、１６時間凍結乾燥した。結果として生じた白色固体をＤＣＭ中で２時間超音波処理した。不溶物を濾過し、濾液を真空中で濃縮し、透明な発泡体とした（０．２８ｇ、７６％）。
【００９５】
化合物１４の合成であるスキーム２を参照し、ジクロロメタン（１０ｍＬ）中の化合物２（０．１０ｇ、０．５２ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．１２ｇ、０．６２ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．０８ｇ、０．６２ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．１７ｍＬ、１．２４ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で１０分間撹拌後、ＤＣＭ（１０ｍＬ）中の化合物１８（０．２８ｇ、０．６２ｍｍｏｌ）の溶液を加えた。反応物を２４時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（５０ｍＬで２回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物１４を与えた（７０ｍｇ、２３％）。
【００９６】
＜例３＞
Ｂ−Ｃの合成（スキーム３）
【００９７】
【化３５】
化合物１９の合成であるスキーム３（Ｂ−Ｃの合成）を参照し、水を含まない１，４−ジオキサン（４０ｍＬ）中の３，５−ジブロモピリジン（２．１ｇ、９．０ｍｍｏｌ）および３−ピリジンボロン酸（１．１ｇ、９．０ｍｍｏｌ）の懸濁液に、Ｋ３ＰＯ４水溶液（２Ｍ、９ｍＬ）、続いてＰＰｈ３（０．５ｇ、２．０ｍｍｏｌ）およびＰｄ（ＯＡｃ）２（０．１１ｇ、０．５ｍｍｏｌ）を加えた。アルゴンの定常流を穏やかに溶液に通して泡立てながら、反応物を２時間還流した。室温まで冷却後、水層をＥｔＯＡｃ（１００ｍＬで１回）で抽出した。有機層を希ＮａＨＣＯ３（５０ｍＬで３回）および塩水（５０ｍＬで１回）で洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、真空中で濃縮し、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物１９を与えた（１．３ｇ、６１％）。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．６３（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。
【００９８】
化合物２０の合成であるスキーム３を参照し、温度計を備える三口丸底フラスコに、化合物１９（１．２ｇ、５．１ｍｍｏｌ）、トルエン（８ｍＬ）、ＴＨＦ（３ｍＬ）およびホウ酸トリイソプロピル（１．４ｍＬ、６．０ｍｍｏｌ）を充填した。−４０℃（ドライアイス／アセトン）まで冷却後、ｎ−ブチルリチウム（ヘキサン中１．６Ｍ、３．７５ｍＬ）をゆっくりと３０分にわたり加えた。次いで、反応物を放置して−２０℃まで温め、ＨＣｌ（２Ｍ、５ｍＬ）を加えた。反応物が室温に到達した時点で水層を除去し、ＮａＯＨ（３Ｍ、２ｍＬ）でｐＨ７．６に調節し、ＮａＣｌを飽和させ、ＴＨＦで抽出（６ｍＬで３回）した。ＴＨＦ層を合わせて、ＭｇＳＯ４で乾燥し、蒸発させてオイルとし、ＣＨ３ＣＮ（４０ｍＬ）で希釈し、７０℃で３０分間加熱した。溶液を４℃で７２時間結晶化させた。黄色の固体を濾過し、氷冷ＣＨ３ＣＮで洗浄し、空気乾燥した（０．３８ｇ、３７％）。
【００９９】
化合物２１の合成であるスキーム３を参照し、水を含まない１，４−ジオキサン（２０ｍＬ）中の３，５−ジブロモ 安息香酸メチル（０．５５ｇ、１．８８ｍｍｏｌ）および化合物２０（０．９４ｇ、４．７ｍｍｏｌ）の懸濁液に、Ｋ３ＰＯ４水溶液（２Ｍ、３ｍＬ）、続いてＰＰｈ３（０．２１ｇ、０．８ｍｍｏｌ）およびＰｄ（ＯＡｃ）２（０．０５ｇ、０．２ｍｍｏｌ）を加えた。アルゴンの定常流を穏やかに溶液に通して泡立てながら、反応物を２０時間還流した。室温まで冷却後、ＥｔＯＡｃ（３０ｍＬ）を加え、二相性の反応物を濾過した。有機層を分離し、水（２０ｍＬ）および塩水（２０ｍＬ）で洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥し、真空中で濃縮し、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＣＨＣｌ３中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物２１を与えた（０．２８ｇ、３５％）。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．４３（１０％ＭｅＯＨ／ＣＨＣｌ３）。
【０１００】
化合物２２の合成であるスキーム３を参照し、メタノール（６ｍＬ）、ＴＨＦ（６ｍＬ）および水（３ｍＬ）中の化合物２１（０．２９ｇ、０．６５ｍｍｏｌ）の懸濁液にＬｉＯＨ（０．０５ｇ、２ｍｍｏｌ）を加え、反応物を室温で３０分間撹拌し、次いで１０分間で５０℃まで昇温した（反応物は透明になった）。室温で更に２時間撹拌後、揮発性の溶媒を真空中で蒸発させた。更に水（２０ｍＬ）を加え、ＫＨＳＯ４（１Ｍ）でｐＨを５に調節し、結果として沈殿が形成された。沈殿を濾過して回収し、水洗し、真空下で乾燥して２２を生じた（０．２６ｇ、９３％）。
【０１０１】
化合物２３の合成であるスキーム３を参照し、ジクロロメタン（３０ｍＬ）中の化合物２２（０．２６ｇ、０．６ｍｍｏｌ）の冷却（０℃）された懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（０．１４ｇ、０．７２ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（０．１ｇ、０．７２ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．１ｍＬ、０．７２ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（０．１３ｇ、０．７２ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．２ｍＬ、１．４４ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を２４時間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３（２０ｍＬ）を添加後、両方の層に著しい量の固体が残った。固体を濾過し、保存した。水層をＤＣＭで抽出（３０ｍＬで３回）した。先の工程で濾過した固体をＤＣＭ抽出物と合わせ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ中５％〜２０％メタノール）で精製し、白色固体として化合物２３を与えた（０．２３ｇ、７０％）。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．２１（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。
【０１０２】
Ｂ−Ｃの合成であるスキーム３を参照し、２−ブロモメチルフェニルボロン酸（０．５３ｇ、０．５ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（３ｍＬ）中の化合物２３（０．２３ｇ、０．４１ｍｍｏｌ）の溶液およびエチレングリコール（０．１４ｍＬ、２．５ｍｍｏｌ）に加えた。反応物を５５℃で７２時間撹拌した。ジエチルエーテル（３０ｍＬ）を加え、生成物をオイルとして分離した。溶媒を静かに別に移し、淡黄色の粉体となるまで残ったオイルをアセトン中で超音波処理した。遠心により固体を回収し、アセトンで数回洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥した（０．４７ｇ、８１％）。
【０１０３】
＜例４＞
Ｑ−４の合成（スキーム４）
【０１０４】
【化３６】
化合物２５の合成であるスキーム４（Ｑ−４の合成）を参照し、ジクロロメタン（２００ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジ−ｂｏｃ−リシン（ジシクロヘキシルアンモニウム）塩（４．４ｇ、８．３ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）溶液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（１．７ｇ、８．８ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（１．２ｇ、８．８ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．２ｍＬ、８．８ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、化合物１０（１．２９ｇ、３．７６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．０ｍＬ、７．６ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を２４時間撹拌し、次いで、飽和ＮａＨＣＯ３で洗浄（１００ｍＬで３回）した。ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４で乾燥し、真空中で体積を減少させ、フラッシュカラムクロマトグラフィー（ＣＨＣｌ３中２％〜２０％メタノール）で精製し、化合物２４を与えた。ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．５６（１０％ＭｅＯＨ／ＤＣＭ）。適切な画分を集め、約５ｍＬに濃縮し、次いで、メタノール性ＨＣｌ（０．５Ｍ、１００ｍＬ）およびエーテル性ＨＣｌ（２Ｍ、１０ｍＬ）で希釈し、１６時間撹拌した。反応物を真空中で濃縮してオイルとし、アセトンで洗浄し、真空下で乾燥し、白色の発泡体として２５を与えた（２．２５ｇ、８９％）。
【０１０５】
化合物２６の合成であるスキーム４を参照し、ジクロロメタン（２５０ｍＬ）中の化合物２（３．０ｇ、１５ｍｍｏｌ）の冷却された（０℃）懸濁液に、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（３．４５ｇ、１８ｍｍｏｌ）、１−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール水和物（２．４３ｇ、１８ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（２．５ｍＬ、１８ｍｍｏｌ）を加えた。０℃で３０分間撹拌後、化合物２５（２．２５ｇ、３．３ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１．８ｍＬ、１３ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を１８時間撹拌した。白色の沈殿が形成された。飽和ＮａＨＣＯ３（１００ｍＬ）を添加後、両方の層に著しい量の固体が残った。固体を濾過し、アセトンで洗浄し、次いで水中（１５０ｍＬ）で超音波処理した。水中で不溶のままで滑りのある固体を回収し、メタノール（５０ｍＬ）中に溶解し、濾過して塩を除去し、真空中で蒸発させ、淡黄色の固体として２６を与えた（１．２５ｇ、３０％）。
【０１０６】
Ｑ−４の合成であるスキーム４を参照し、２−ブロモメチルフェニルボロン酸（０．６ｇ、２．８ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（４ｍＬ）中の化合物２６（０．３ｇ、０．２４ｍｍｏｌ）の溶液およびエチレングリコール（０．２ｍＬ、３．５ｍｍｏｌ）に加えた。反応物を６０℃で７２時間撹拌した。アセトン（２０ｍＬ）を加え、黄色の固体として生成物を沈殿させ、遠心により回収し、アセトンで数回洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥した（０．６５ｇ、９１％）。
【０１０７】
＜例５＞
＜光ファイバーセンサーの末端にヒドロゲルで固定化されたＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡ色素および消光体Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４＞
適切な量の消光体を、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド（５００ｍｇ）およびＮ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド（１０ｍｇ）を含有する保存液の４１４μＬ中に溶解し、消光体保存液（９．６６ｍＭ）を与えた。次いで、この消光体溶液（２０．７μＬ）を、ＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡ（５０μＬの２ｍＭ水溶液）、ＨＣｌ（２０μＬの１００ｍＭ溶液）、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩（１０μＬの４０ｍｇ／ｍＬ溶液）およびＤＩ水（９９．３μＬ）を含有する溶液に加えた。次いで、３７℃で２４時間加熱してヒドロゲルを形成することで、光ファイバーセンサーのチップ上でこの溶液の幾つかを重合した。
【０１０８】
図１は、ヒドロゲルで光ファイバーのチップに固定化され、消光体Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３およびＢ−４の１つおよび色素ＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡを含む上記センサーのグルコース応答を図解する。検出化学物質は４７０ｎｍで励起され、増加する濃度のグルコース存在下において、５２０〜７００ｎｍの間で蛍光を測定した。
【０１０９】
＜例６＞
＜光ファイバーセンサーの末端にヒドロゲルで固定化されたＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡ色素および消光体Ｂ−４、Ｂ−ＣおよびＱ−４＞
適切な量の消光体を、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド（１００ｍｇ）およびＮ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド（２ｍｇ）を含有する保存液の２００μＬ中に溶解し、消光体保存液（Ｂ−４およびＢ−Ｃは１９．３２ｍＭ、Ｑ−４は９．６６ｍＭ）を与えた。次いで、この消光体溶液（２０．７μＬ）を、ＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡ（５０μＬの２ｍＭ水溶液）、ＨＣｌ（２０μＬの１００ｍＭ溶液）、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩（４０μＬの５０ｍｇ／ｍＬ溶液）およびＤＩ水（６９．３μＬ）を含有する溶液に加えた。次いで、３７℃で１６時間加熱してヒドロゲルを形成することで、光ファイバーセンサーのチップ上でこの溶液の幾つかを重合した。
【０１１０】
図２は、ヒドロゲルで光ファイバーのチップに固定化され、消光体Ｂ−４、Ｂ−ＣおよびＱ−４の１つおよび色素ＨＰＴＳ−トリＣｙｓ−ＭＡを含む上記センサーのグルコース応答を図解する。検出化学物質は４７０ｎｍで励起され、増加する濃度のグルコース存在下において、５２０〜７００ｎｍの間で蛍光を測定した。
【０１１１】
明瞭性および理解の目的のために、ある程度詳しく本発明を記載したが、本発明の真の範囲より逸脱することなく、形態および詳細を種々に変えることができると当業者には分かるであろう。上で参照される全ての図、表および付属書ならびに特許、出願および公開が参照により本明細書に組み込まれる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個以上のビオロゲン部分構造を含むポリビオロゲン化合物であって、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸官能基を含み、該ポリビオロゲン化合物はカップリング基を含むポリビオロゲン化合物。
【請求項２】
該ポリビオロゲンは３，３’ジピリジル中間体より誘導される請求項１に記載のポリビオロゲン化合物。
【請求項３】
以下の構造を有する請求項１に記載の化合物。
【化１】
（式中、
Ｚは反応性でエチレン的に不飽和の基、または、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基のいずれかであり；
Ｙは、
【化２】
（式中、ＲはＨまたは低級アルキルである。）
および
【化３】
より選択される３価の連結基であり；
Ｘ−は対イオンであり；
Ｘ１およびＸ２は−Ｏ−または−ＮＨ−であり；および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は直接結合および１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンから成る群より選択され、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−およびアミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せから成る群より選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。）
【請求項４】
Ｚが、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−およびスチリル−から成る群より選択され、反応性でエチレン的に不飽和の基である請求項３に記載の化合物。
【請求項５】
Ｚが、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２から成る群より選択され、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基である請求項３に記載の化合物。
【請求項６】
Ｚが、
【化４】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
である請求項３に記載の化合物。
【請求項７】
下記化合物。
【化５】
（式中、ｎは、１、２、３または４に等しい。）
【請求項８】
下の工程を含む請求項７に記載の化合物を合成する方法。
【化６】
（式中、ｎは、１、２、３または４に等しい。）
【請求項９】
下の工程を含む請求項７に記載の化合物を合成する方法。
【化７】
（式中、ｎは４に等しい。）
【請求項１０】
以下の構造を有する請求項１に記載の化合物。
【化８】
（式中、
Ｘ−は対イオンであり；
Ｌは直接結合および１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンから成る群より選択される２価の結合であり、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−およびアミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せから成る群より選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよく；
Ｚは反応性でエチレン的に不飽和の基、または、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基のいずれかであり；
中心のベンゼン環からの結合は、隣接するピリジニウム環上のオルト、メタまたはパラ位に対してであり；および
−Ｂ（ＯＨ）２は、オルト、メタまたはパラ位でよい。）
【請求項１１】
Ｚが、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−およびスチリル−から成る群より選択され、反応性でエチレン的に不飽和の基である請求項１０に記載の化合物。
【請求項１２】
Ｚが、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２から成る群より選択され、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基である請求項１０に記載の化合物。
【請求項１３】
Ｚが、
【化９】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
である請求項１０に記載の化合物。
【請求項１４】
以下の構造を有する請求項１０に記載の化合物。
【化１０】
【請求項１５】
下の工程を含む請求項１４に記載の化合物を合成する方法。
【化１１】
【請求項１６】
以下の構造を有する請求項１に記載の化合物。
【化１２】
（式中、
Ｚは反応性でエチレン的に不飽和の基、または、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基のいずれかであり；
Ｙは、
【化１３】
（式中、ＲはＨまたは低級アルキルである。）
および
【化１４】
より選択される３価の連結基であり；
Ｘ−は対イオンであり；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は−Ｏ−または−ＮＨ−であり；および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は直接結合および１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンから成る群より選択され、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−およびアミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せから成る群より選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。）
【請求項１７】
Ｚが、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−およびスチリル−から成る群より選択され、反応性でエチレン的に不飽和の基である請求項１６に記載の化合物。
【請求項１８】
Ｚが、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２から成る群より選択され、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基である請求項１６に記載の化合物。
【請求項１９】
Ｚが、
【化１５】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
である請求項１６に記載の化合物。
【請求項２０】
以下の構造を有する請求項１６に記載の化合物。
【化１６】
【請求項２１】
下の工程を含む請求項２０に記載の化合物を合成する方法。
【化１７】
【請求項２２】
請求項１〜７、１０〜１４および１６〜２０のいずれか一項に記載の任意の１種類以上の化合物および蛍光色素を含む被分析物センサー。
【請求項２３】
前記任意の１種類以上の化合物はポリマーの形態である請求項２２に記載の被分析物センサー。
【請求項２４】
該被分析物はグルコースである請求項２２に記載の被分析物センサー。
【請求項２５】
グルコース透過性の固定化部材を更に含む請求項２４に記載の被分析物センサー。
【請求項２６】
前記グルコース透過性の固定化部材はポリマーマトリクスまたは半透膜である請求項２４に記載の被分析物センサー。
【請求項２７】
ビオロゲンによる消光に対して感受性を有する蛍光色素体と、２個以上のビオロゲン部分構造を含む３，３’ジピリジル中間体より誘導されるポリビオロゲンと、ただし、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸官能基を含み、および、グルコース透過性ポリマーマトリクスとを含む組成物。
【請求項２８】
該蛍光色素体は少なくとも１つの負電荷を有する請求項２７に記載の組成物。
【請求項１】
２個以上のビオロゲン部分構造を含むポリビオロゲン化合物であって、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸官能基を含み、該ポリビオロゲン化合物はカップリング基を含むポリビオロゲン化合物。
【請求項２】
該ポリビオロゲンは３，３’ジピリジル中間体より誘導される請求項１に記載のポリビオロゲン化合物。
【請求項３】
以下の構造を有する請求項１に記載の化合物。
【化１】
（式中、
Ｚは反応性でエチレン的に不飽和の基、または、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基のいずれかであり；
Ｙは、
【化２】
（式中、ＲはＨまたは低級アルキルである。）
および
【化３】
より選択される３価の連結基であり；
Ｘ−は対イオンであり；
Ｘ１およびＸ２は−Ｏ−または−ＮＨ−であり；および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は直接結合および１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンから成る群より選択され、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−およびアミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せから成る群より選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。）
【請求項４】
Ｚが、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−およびスチリル−から成る群より選択され、反応性でエチレン的に不飽和の基である請求項３に記載の化合物。
【請求項５】
Ｚが、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２から成る群より選択され、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基である請求項３に記載の化合物。
【請求項６】
Ｚが、
【化４】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
である請求項３に記載の化合物。
【請求項７】
下記化合物。
【化５】
（式中、ｎは、１、２、３または４に等しい。）
【請求項８】
下の工程を含む請求項７に記載の化合物を合成する方法。
【化６】
（式中、ｎは、１、２、３または４に等しい。）
【請求項９】
下の工程を含む請求項７に記載の化合物を合成する方法。
【化７】
（式中、ｎは４に等しい。）
【請求項１０】
以下の構造を有する請求項１に記載の化合物。
【化８】
（式中、
Ｘ−は対イオンであり；
Ｌは直接結合および１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンから成る群より選択される２価の結合であり、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−およびアミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せから成る群より選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよく；
Ｚは反応性でエチレン的に不飽和の基、または、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基のいずれかであり；
中心のベンゼン環からの結合は、隣接するピリジニウム環上のオルト、メタまたはパラ位に対してであり；および
−Ｂ（ＯＨ）２は、オルト、メタまたはパラ位でよい。）
【請求項１１】
Ｚが、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−およびスチリル−から成る群より選択され、反応性でエチレン的に不飽和の基である請求項１０に記載の化合物。
【請求項１２】
Ｚが、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２から成る群より選択され、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基である請求項１０に記載の化合物。
【請求項１３】
Ｚが、
【化９】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
である請求項１０に記載の化合物。
【請求項１４】
以下の構造を有する請求項１０に記載の化合物。
【化１０】
【請求項１５】
下の工程を含む請求項１４に記載の化合物を合成する方法。
【化１１】
【請求項１６】
以下の構造を有する請求項１に記載の化合物。
【化１２】
（式中、
Ｚは反応性でエチレン的に不飽和の基、または、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基のいずれかであり；
Ｙは、
【化１３】
（式中、ＲはＨまたは低級アルキルである。）
および
【化１４】
より選択される３価の連結基であり；
Ｘ−は対イオンであり；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は−Ｏ−または−ＮＨ−であり；および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は直接結合および１〜８個の炭素原子を有する低級アルキレンから成る群より選択され、スルホンアミド（−ＳＯ２ＮＨ−）、アミド−（Ｃ＝Ｏ）Ｎ−、エステル−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、エーテル−Ｏ−、スルフィド−Ｓ−、スルホン（−ＳＯ２−）、フェニレン−Ｃ６Ｈ４−、ウレタン−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、ウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−、チオウレア−ＮＨ（Ｃ＝Ｓ）−ＮＨ−、アミド−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ−およびアミン−ＮＲ−（式中、Ｒは１〜６個の炭素原子を有するアルキルと定義される）またはそれらの組合せから成る群より選択される１個以上の２価の連結基で末端化されていてもよく、または、それが途中に入っていてもよい。）
【請求項１７】
Ｚが、メタクリルアミド−、アクリルアミド−、メタクリロイル−、アクリロイル−およびスチリル−から成る群より選択され、反応性でエチレン的に不飽和の基である請求項１６に記載の化合物。
【請求項１８】
Ｚが、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＯ２Ｈおよび−ＮＨ２から成る群より選択され、ポリマーまたはマトリクスと共有結合を形成できる反応性官能基である請求項１６に記載の化合物。
【請求項１９】
Ｚが、
【化１５】
（式中、ＲはＨまたはＣＨ３である。）
である請求項１６に記載の化合物。
【請求項２０】
以下の構造を有する請求項１６に記載の化合物。
【化１６】
【請求項２１】
下の工程を含む請求項２０に記載の化合物を合成する方法。
【化１７】
【請求項２２】
請求項１〜７、１０〜１４および１６〜２０のいずれか一項に記載の任意の１種類以上の化合物および蛍光色素を含む被分析物センサー。
【請求項２３】
前記任意の１種類以上の化合物はポリマーの形態である請求項２２に記載の被分析物センサー。
【請求項２４】
該被分析物はグルコースである請求項２２に記載の被分析物センサー。
【請求項２５】
グルコース透過性の固定化部材を更に含む請求項２４に記載の被分析物センサー。
【請求項２６】
前記グルコース透過性の固定化部材はポリマーマトリクスまたは半透膜である請求項２４に記載の被分析物センサー。
【請求項２７】
ビオロゲンによる消光に対して感受性を有する蛍光色素体と、２個以上のビオロゲン部分構造を含む３，３’ジピリジル中間体より誘導されるポリビオロゲンと、ただし、それぞれのビオロゲン部分構造は少なくとも２個のボロン酸官能基を含み、および、グルコース透過性ポリマーマトリクスとを含む組成物。
【請求項２８】
該蛍光色素体は少なくとも１つの負電荷を有する請求項２７に記載の組成物。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２０１１−５１１７５５（Ｐ２０１１−５１１７５５Ａ）
【公表日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１６２８２（Ｐ２０１０−５１６２８２）
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６９８５５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／００９７５６
【国際公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【出願人】（５０９３０１６３３）グルメトリクス、 インク． (7)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６９８５５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／００９７５６
【国際公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【出願人】（５０９３０１６３３）グルメトリクス、 インク． (7)
【Ｆターム（参考）】
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