(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４’回転ブロック基および５’ヒ素を含み、前記ヒ素が、回転ブロッキング結合標的分
子の２つのチオールと反応する場合に、検出可能な蛍光の増加または移動を示す、置換さ
れている、水素原子を含んでいてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよい、一ヒ素アント
ラセン化合物であって、前記化合物が、構造Ｉ：
【化１】
0005476504.tif 000013
（上式で：
Ｒ１は、Ｏ、Ｓ、ＮＲα、またはＣＲα２であり；
Ｒ２は、ＣまたはＮであり；
Ｒ３は、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル、置換されて
いてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルケニル、置換されていてもよく、ヘテロ
原子を含んでいてもよいアルキニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいても
よいアリール、または、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルコキ
シであり；
Ｒ４およびＲ５は、独立に、カルボニル、カルボノチオイル、ＮＲα２、ＯＲα、また
はＳＲαであり；
Ｒ６およびＲ７は、Ｒα、ハロゲン化物、ＯＲα、ＮＲα２、ＯＲα、ＳＲα、または
ニトロ（−ＮＯ２）であり；
Ｒ８およびＲ９は、Ｒα、ハロゲン化物、ＯＲα、ＮＲα２、ＯＲα、ＳＲα、または
ニトロ（−ＮＯ２）であり；
Ｒ１０は、化合物の蛍光を十分にクエンチするので、ヒ素原子が結合標的のチオールと
結合し、実際に検出可能な蛍光の増加または移動が結果として生じる回転ブロック基であ
り、当該回転ブロック基は、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアル
キル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルケニル、置換されてい
てもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキニル、置換されていてもよく、ヘテロ原
子を含んでいてもよいアリール、および置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいて
もよいアルコキシからなる群から選択され；
Ｒ１１は、前記ヒ素と前記標的分子の前記チオールとの反応によって置き換えられるヒ
素保護基であり；
Ｒα基は、独立に、Ｈ、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキ
ル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルケニル、置換されていて
もよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子
を含んでいてもよいアリール、または置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいても
よいアルコキシであり；
Ｒ４−Ｒ６、Ｒ６−Ｒ８、Ｒ５−Ｒ７、およびＲ７−Ｒ９対の１つ以上が、１つ以上の
環に共有結合されていてよい）；
を有する化合物ならびに前記化合物の互変異性体、無水物および塩。
【請求項２】
Ｒ１１が、カルボニル、１，２エタンジチオール、またはジヒドロキシルである、請求
項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ１が、Ｏであり；
Ｒ２が、Ｃであり；
Ｒ３が、２−カルボキシフェニルであり；
Ｒ４が、ヒドロキシルであり；
Ｒ５が、カルボニルであり；
Ｒ６およびＲ７が、Ｈであり；かつ
Ｒ８およびＲ９が、Ｈである、請求項１に記載のフルオレセイン系化合物。
【請求項４】
Ｒ１が、Ｏであり；
Ｒ２が、Ｃであり；
Ｒ３が、２−カルボキシフェニルであり；
Ｒ４が、ヒドロキシルであり；
Ｒ５が、カルボニルであり；
Ｒ６およびＲ７が、ＨまたはＣｌであり；
Ｒ８およびＲ９が、Ｈであり；かつ
Ｒ１０が、メチルまたはベンジルである、請求項１に記載のフルオレセイン系化合物。
【請求項５】
Ｒ１が、Ｏであり；
Ｒ２が、Ｃであり；
Ｒ３が、２−カルボキシフェニルであり；
Ｒ４が、アミンであり；
Ｒ５が、アミンであり；
Ｒ６およびＲ７が、Ｈであり；かつ
Ｒ８およびＲ９が、Ｈである、請求項１に記載のローダミン系化合物。
【請求項６】
Ｒ１が、Ｏであり；
Ｒ２が、Ｃであり；
Ｒ３が、２−カルボキシフェニルであり；
Ｒ４が、ヒドロキシルであり；
Ｒ５が、カルボニルであり；
Ｒ６およびＲ７が、Ｂｒまたはニトロ（−ＮＯ２）であり；かつ
Ｒ８およびＲ９が、Ｈである、請求項１に記載のエオシン系化合物。
【請求項７】
Ｒ１およびＲ２が、Ｎであり；
Ｒ３が、Ｈまたはメチルであり；
Ｒ４およびＲ５が、Ｏ、Ｓ、またはＮであり；
Ｒ６およびＲ７が、Ｈであり；かつ
Ｒ８およびＲ９が、Ｈである、請求項１に記載のフェナジン系化合物。
【請求項８】
Ｒ１が、Ｏであり；
Ｒ２が、Ｎであり；
Ｒ３が、Ｈまたはメチルであり；
Ｒ４が、ヒドロキシルであり；
Ｒ５が、カルボニルであり；
Ｒ６およびＲ７が、Ｈであり；かつ
Ｒ８およびＲ９が、Ｈである、請求項１に記載のフェノキサジン系化合物。
【請求項９】
Ｒ１が、Ｓであり；
Ｒ２が、Ｎであり；
Ｒ３が、ＨまたはＣであり；
Ｒ４が、ヒドロキシルであり；
Ｒ５が、カルボニルであり；
Ｒ６およびＲ７が、Ｈであり；かつ
Ｒ８およびＲ９が、Ｈである、請求項１に記載のフェノチアジン系化合物。
【請求項１０】
Ｒ１が、Ｓであり；
Ｒ２が、Ｃであり；
Ｒ３が、２−カルボキシフェニルであり；
Ｒ４が、ヒドロキシルであり；
Ｒ５が、カルボニルであり；
Ｒ６およびＲ７が、Ｈであり；かつ
Ｒ８およびＲ９が、Ｈである、請求項１に記載のチオキサンテン系化合物。
【請求項１１】
Ｒ１およびＲ２が、Ｃであり；
Ｒ３が、ＨまたはＣであり；
Ｒ４およびＲ５が、Ｏ、Ｓ、Ｎであり；
Ｒ６およびＲ７が、Ｈであり；かつ
Ｒ８およびＲ９が、Ｈである、請求項１に記載のアントラセン系化合物。
【請求項１２】
Ｒ１が、Ｎであり；
Ｒ２が、Ｃであり；
Ｒ３が、ＨまたはＣであり；
Ｒ４およびＲ５が、Ｏ、Ｓ、またはＮであり；
Ｒ６およびＲ７が、Ｈであり；かつ
Ｒ８およびＲ９が、Ｈである、請求項１に記載のアクリジン系化合物。
【請求項１３】
Ｒ１が、Ｎであり；
Ｒ２が、Ｃであり；
Ｒ３が、Ｈであり；
Ｒ４およびＲ５が、ＮＨ２であり；
Ｒ６およびＲ７が、ＣＨ３であり；かつ
Ｒ８およびＲ９が、Ｈである、請求項１に記載のアクリジンイエロー（２，７−ジメチ
ルアクリジン−３，６−ジアミン）系化合物。
【請求項１４】
Ｒ１が、Ｎであり；
Ｒ２が、Ｃであり；
Ｒ３が、Ｈであり；
Ｒ４およびＲ５が、Ｎ（ＣＨ３）２であり；
Ｒ６およびＲ７が、Ｈであり；かつ
Ｒ８およびＲ９が、Ｈである、請求項１に記載のアクリジンオレンジ（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’−テトラメチルアクリジン−３，６−ジアミン）系化合物。
【請求項１５】
下表から選択される、請求項１に記載の化合物。
【表１】
0005476504.tif 000014
0005476504.tif 000015
【請求項１６】
４’回転ブロック基および５’ヒ素を含む、置換されている、水素原子を含んでいても
よく、ヘテロ原子を含んでいてもよい、一ヒ素アントラセン化合物であって、前記ヒ素が
、回転ブロッキング結合標的分子の２つのチオールと反応して、一般構造ＩＩ
【化２】
0005476504.tif 000016
（上式で、ＡＣは、アントラセンコアであり、ＲＢＧは、回転ブロック基であり、ＴＭは
、標的分子である）、を有するコンジュゲートを形成する場合に、検出可能な蛍光の増加
または移動を示す化合物であって、ここで、回転ブロック基は、化合物の蛍光を十分にク
エンチするので、ヒ素原子が結合標的のチオールと結合し、実際に検出可能な蛍光の増加
または移動が結果として生じ、当該回転ブロック基は、置換されていてもよく、ヘテロ原
子を含んでいてもよいアルキル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよい
アルケニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキニル、置換さ
れていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアリール、および置換されていてもよく
、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルコキシからなる群から選択される化合物、ならびに
前記化合物の互変異性体、無水物および塩。
【請求項１７】
請求項１に記載の「対象」化合物と標的分子を接触させる段階であって、ヒ素がチオー
ルと反応する、段階を含む、請求項１に記載の「対象」化合物を使用する方法。
【請求項１８】
ジシステイントリパノチオンを検出することによって、患者においてトリパノソーマ感
染を診断する方法のためのキットであって、当該キットは請求項１に記載の化合物を含み
、当該方法が、
（ａ）該患者の試料を請求項１に記載の化合物に接触させる段階と、
（ｂ）蛍光の増加または移動を、該トリパノチオンおよび該トリパノソーマ感染の存在
の指標として検出する段階と
を含む、前記キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１０年３月１９日出願の米国特許出願第６１／３１５，７２３号に対する優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の分野は、ヒ素蛍光剤および診断アッセイである。
【０００３】
顧みられない熱帯病（Ｎｅｇｌｅｃｔｅｄ  Ｔｒｏｐｉｃａｌ  Ｄｉｓｅａｓｅｓ）（ＮＴＤ）は、非常に貧困であり、僻地、都市のスラム街、および政治紛争地点に住む人々が最も一般的に罹る一群の感染症である。ＮＴＤは子供の成長、妊娠、および労働者の生産性に悪影響を及ぼすため、それらは、発展途上国の多くの人々が極端な貧困から抜け出すことのできない主な原因である。３種類のそのような疾患：シャーガス病、アフリカトリパノソーマ症または睡眠病、およびリーシュマニア症は、トリパノソーマ寄生虫に起因する。
【０００４】
これらの疾患はいくつかの臨床型で現れるが、それらは保存された生化学的機構を有する寄生虫の１ファミリーに起因する。本発明者らは、これらの類似性を利用して、ポイント・オブ・ケア（ＰＯＣ）で施す新規な診断法を開発した。これらのＮＴＤの場合は、ＰＯＣは、アマゾン川に沿った僻村からイラクの前線基地までのどこであってもよい。このように、ＰＯＣ診断は、必要な技術訓練は最低限で、低い技術設定で十分に機能しなければならない。迅速かつ正確な診断がいかなる疾病制御戦略にも重要であるので、これらの疾患の新規の診断法が、治療集団のより良好な識別およびモニタリングに必要とされる。
【０００５】
これらの疾患の診断法には２つのクラスがある：（１）寄生虫を直接検出する寄生虫学的方法；これらは一般に顕微鏡下で血液試料中の寄生虫の観察を必要とし、労働集約的で、時間がかかり、血液中の寄生虫レベルが低い、感染の慢性期の診断には不適切な場合が多い；および（２）患者の免疫応答からのマーカーの検出に頼る免疫学的方法、である；これらの方法は非常に感受性が高いが、高度に訓練された技術者および高価な技術を必要とし、それらを現場環境に実用的でないものにしている。
【０００６】
本発明者らは、訓練された人員および高価な計測器の必要性を排除し、代わりに、手持ち式のＵＶランプまたはブラックライトで検出することのできる、特異性の高い分子センサーを用いる、新規な寄生虫学的方法を開発した。
【０００７】
固定化された一ヒ素（ｍｏｎｏａｒｓｅｎｉｃａｌ）［アミノヘキサノイル−４−アミノフェニルアルシンオキシド（ａｍｉｎｏｐｈｅｎｙｌａｒｓｉｎｅｏｘｉｄｅ）］支持体が、タンパク質の精製のために記載されている［Ｋａｌｅｆ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｎａｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍ．１９９３  Ａｕｇ  ｌ；２１２（２）：３２５−３４；Ｋａｌｅｆ  ｅｔ  ａｌ．，Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｅｎｚｙｍｏｌ．１９９４，２３３，３９５−４０３］、さらに、Ａｄａｍｓら（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，２００２，１２４（２１），ｐｐ  ６０６３−６０７６，６０６８，ｃｏｌ．２，ｌｉｎｅ  ５）は、１つだけのヒ素置換基、４’−（１，３，２−ジチアルソラン−２−イル）−５−カルボキシフルオレセインを有するフルオレセインを記載している；Ｈｏｆｆｍａｎ  ｅｔ  ａｌ，Ｎａｔ  Ｐｒｏｔｏｃ．２０１０  Ｓｅｐ；５（１０）：１６６６−７７．Ｅｐｕｂ  ２０１０  Ｓｅｐ  ２３．，「Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｌａｂｅｌｉｎｇ  ｏｆ  ｔｅｔｒａｃｙｓｔｅｉｎｅ−ｔａｇｇｅｄ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ  ｉｎ  ｉｎｔａｃｔ  ｃｅｌｌｓ．」も参照されたい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｋａｌｅｆ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｎａｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍ．１９９３  Ａｕｇ  ｌ；２１２（２）：３２５−３４；Ｋａｌｅｆ  ｅｔ  ａｌ．，Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｅｎｚｙｍｏｌ．１９９４，２３３，３９５−４０３
【非特許文献２】Ａｄａｍｓ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，２００２，１２４（２１），ｐｐ  ６０６３−６０７６，６０６８，ｃｏｌ．２，ｌｉｎｅ  ５
【非特許文献３】Ｈｏｆｆｍａｎ  ｅｔ  ａｌ，Ｎａｔ  Ｐｒｏｔｏｃ．２０１０  Ｓｅｐ；５（１０）：１６６６−７７．Ｅｐｕｂ  ２０１０  Ｓｅｐ  ２３．，「Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｌａｂｅｌｉｎｇ  ｏｆ  ｔｅｔｒａｃｙｓｔｅｉｎｅ−ｔａｇｇｅｄ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ  ｉｎ  ｉｎｔａｃｔ  ｃｅｌｌｓ．」
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ジチオールを含有する分析物を標識するための方法および組成物を提供する。一実施形態では、本発明は、４’回転ブロック基および５’ヒ素を含み、このヒ素が回転ブロッキング結合標的分子の２つのチオールと反応する場合に、検出可能な蛍光の増加または移動を示す、構造Ｉを有する、置換されている、水素原子を含んでいてもよく（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ  ｈｙｄｒｏ−）、ヘテロ原子を含んでいてもよい（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ  ｈｅｔｅｒｏ−）、一ヒ素アントラセン化合物
【００１０】
【化１】
0005476504.tif 000002
【００１１】
上式で：
【００１２】
Ｒ１は、Ｏ、Ｓ、ＮＲα、またはＣＲα２であり；
【００１３】
Ｒ２は、ＣまたはＮであり；
【００１４】
Ｒ３は、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルケニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアリール、または置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルコキシであり；
【００１５】
Ｒ４およびＲ５は、独立に、カルボニル、カルボノチオイル、ＮＲα２、ＯＲα、またはＳＲαであり；
【００１６】
Ｒ６およびＲ７は、Ｒα、ハロゲン化物、ＯＲα、ＮＲα２、ＯＲα、ＳＲα、またはニトロ（−ＮＯ２）であり；
【００１７】
Ｒ８およびＲ９は、Ｒα、ハロゲン化物、ＯＲα、ＮＲα２、ＯＲα、ＳＲα、またはニトロ（−ＮＯ２）であり；
【００１８】
Ｒ１０は、回転性のブロック基であり；
【００１９】
Ｒ１１は、ヒ素と標的分子のチオールとの反応によって置き換えられるヒ素保護基であり；
【００２０】
Ｒα基は、独立に、Ｈ、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルケニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアリール、または置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルコキシであり；
【００２１】
Ｒ４−Ｒ６、Ｒ６−Ｒ８、Ｒ５−Ｒ７、およびＲ７−Ｒ９対の１つ以上が、１つ以上の環に共有結合されていてよい；
【００２２】
ならびに、化合物の互変異性体、無水物および塩を提供する。
【００２３】
本発明は、その開示される実施形態のすべての組合せを含み、それには：Ｒ１１が、カルボニル、１，２エタンジチオール、またはジヒドロキシルであり、回転ブロック基が、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルケニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアリール、または置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルコキシであり、かつ、またはアントラセン化合物が、フルオレセイン（ｆｌｕｏｒｅｓｅｉｎ）、ローダミン、エオシン、フェナジン、フェノキサジン、フェノチアジン、チオキサンテン、アクリジン、またはそのコアもしくは誘導体である、実施形態の組合せが含まれる。
【００２４】
より一般的な実施形態では、本発明は、４’回転ブロック基および５’ヒ素を含み、このヒ素が回転ブロッキング結合標的分子の２つのチオールと反応して、一般構造ＩＩ
【００２５】
【化２】
0005476504.tif 000003
を有するコンジュゲートを形成する場合に、検出可能な蛍光の増加または移動を示す、置換されている、水素原子を含んでいてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよい、一ヒ素アントラセン化合物
【００２６】
（上式で、ＡＣは、アントラセンコアであり、ＲＢは、回転ブロック基であり、ＴＭは、標的分子である）ならびに化合物の互変異性体、無水物および塩を提供する。
【００２７】
本発明はまた、ヒ素がチオールと反応する、化合物と標的分子を接触させる段階を含む、対象化合物を使用する方法、ならびに特に、（ａ）患者の試料と対象化合物を接触させる段階；および（ｂ）トリパノチオンおよびトリパノソーマ感染の存在の徴候として蛍光の増加または移動を検出する段階を含む、ジシステイントリパノチオン（ｔｒｙｐａｎａｔｈｉｏｎｅ）を検出することにより、トリパノソーマ（ｔｒｙｐａｎａｓｏｍａｔｉｄ）感染を患者において診断する方法を含む、対象化合物を作成および使用する方法も提供する。
【００２８】
本発明はまた、（ａ）患者の試料を、染料のヒ素がトリパノチオンのシステインと反応する場合に検出可能な蛍光の増加または移動を示す、ヒ素の蛍光色素と反応させる段階；および（ｂ）トリパノチオンおよびトリパノソーマ感染の存在の徴候として、蛍光の増加または移動を検出する段階を含む、ジシステイントリパノチオンを検出することにより、患者においてトリパノソーマ感染を診断する方法も提供する。
【００２９】
対象の一ヒ素染料は、それらがジシステインモチーフの結合の際に鮮やかな蛍光複合体を形成するが、先行技術の二ヒ素染料を含む１：１複合体は弱蛍光性でしかないという点で、診断において二ヒ素染料よりも大幅な利点を有する。これは、二ヒ素剤（ｄｉａｒｓｅｎｉｃａｌｓ）の欠点ではなく、それらの明確な設計基準を反映するものである。二ヒ素剤は、それらが細胞の中を通って輸送される時に少ない濃度のタンパク質を追跡するために過剰に使用され、そのために繊細な選択性および二ヒ素剤（ｂｉｓａｒｓｅｎｉｃａｌ）の四座（ｔｅｔｒａｄｅｎｔａｔｅ）結合能によりもたらされる高い結合親和性を必要とする。本質的に、二ヒ素剤は、タンパク質輸送をモニターするためのＧＦＰの小分子同等物として設計された。対照的に、本発明者らの診断目標は、はるかに感受性の高いプローブを必要とし、結合事象の持続時間は重大でない。正確な診断は、２つの近位のシステインで選択的に代謝産物を検出する必要があり、一ヒ素剤を用いることは、１：１の結合化学量論が、この状況においてより好ましい蛍光コンジュゲートを得ることができることを意味する。さらに、ブロック基の使用により、ヒ素炭素結合に関する自由な回転はより妨害され、そのために蛍光があまりクエンチされないので、結合事象によってはるかに明るいコンジュゲートを得ることが可能となる。
【００３０】
その上、本発明は、各々の再結合が別々に示されているように、引用された代替要素のすべての再結合を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明は、４’回転ブロック基および５’ヒ素を含み、このヒ素が回転ブロッキング結合標的分子の２つのチオールと反応して、一般構造ＩＩ
【００３２】
【化３】
0005476504.tif 000004
（上式で、ＡＣは、アントラセンコアであり、ＲＢは、回転ブロック基であり、ＴＭは、標的分子である）を有するコンジュゲートを形成する場合に、検出可能な蛍光の増加または移動を示す、置換されている、水素原子を含んでいてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよい、一ヒ素アントラセン化合物、ならびに前記化合物の互変異性体、無水物および塩を提供する。
【００３３】
構造ＩＩのより具体的な実施形態では、本発明は、４’回転ブロック基および５’ヒ素を含み、このヒ素が、回転ブロッキング結合標的分子の２つのチオールと反応する場合に、検出可能な蛍光の増加または移動を示す、構造Ｉを有する、置換されている、水素原子を含んでいてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよい、一ヒ素アントラセン化合物：
【００３４】
【化４】
0005476504.tif 000005
【００３５】
上式で：
【００３６】
Ｒ１は、Ｏ、Ｓ、ＮＲα、またはＣＲα２であり；
【００３７】
Ｒ２は、ＣまたはＮであり；
【００３８】
Ｒ３は、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルケニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアリール、または置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルコキシであり；
【００３９】
Ｒ４およびＲ５は、独立に、カルボニル、カルボノチオイル、ＮＲα２、ＯＲα、またはＳＲαであり；
【００４０】
Ｒ６およびＲ７は、Ｒα、ハロゲン化物、ＯＲα、ＮＲα２、ＯＲα、ＳＲα、またはニトロ（−ＮＯ２）であり；
【００４１】
Ｒ８およびＲ９は、Ｒα、ハロゲン化物、ＯＲα、ＮＲα２、ＯＲα、ＳＲα、またはニトロ（−ＮＯ２）であり；
【００４２】
Ｒ１０は、回転性のブロック基であり；
【００４３】
Ｒ１１は、ヒ素と標的分子のチオールとの反応によって置き換えられるヒ素保護基であり；
【００４４】
Ｒα基は、独立に、Ｈ、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルケニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアリール、または置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルコキシであり；
【００４５】
この際、Ｒ４−Ｒ６、Ｒ６−Ｒ８、Ｒ５−Ｒ７、およびＲ７−Ｒ９対の１つ以上が、１つ以上の環に共有結合されていてよい；
【００４６】
ならびに化合物の互変異性体、無水物および塩を提供する。
【００４７】
以下の、特定の実施形態および実施例の説明は、例証として提供されるものであり、制限として提供されるものではない。当業者は、変化または変更させることのでき得る、本質的に同様の結果をもたらす多様な重大でないパラメータを容易に理解する。逆に示されているか別に示されない限り、これらの説明において、かつ本明細書全体を通して、用語「ａ」および「ａｎ」は１つ以上を意味し、用語「または」は、および／またはを意味し、ポリヌクレオチド配列は、逆ストランドならびに本明細書に記載される代替骨格も含むことを理解されたい。さらに、属の複数形は、この属のすべてのメンバーの記述の省略表現として記される；例えば、（Ｃ１−Ｃ３）アルキルの記述は、すべてのＣ１−Ｃ３アルキル、つまり、その異性体を含むメチル、エチルおよびプロピルの記述の省略表現である。
【００４８】
用語「ヘテロ原子」は、本明細書において、一般に、炭素、水素または酸素以外のあらゆる原子を意味する。好ましいヘテロ原子としては、酸素（Ｏ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、ケイ素（Ｓ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、およびハロゲンが挙げられ、好ましいヘテロ原子官能基は、ハロホルミル、ヒドロキシル、アルデヒド、アミン、アゾ、カルボキシル、シアニル、チオシアニル、カルボニル、ハロ、ヒドロペルオキシル、イミン、アルジミン、イソシアニド、イシアント（ｉｓｃｙａｎｔｅ）、ニトラート、ニトリル、ニトリット、ニトロ、ニトロソ、ホスフェート、ホスホノ、スルフィド、スルホニル、スルホ、およびスルフヒドリルである。
【００４９】
用語「アルキル」は、単独で、または別の置換基の一部として、特に指定のない限り、完全に飽和した、指定された数の炭素原子を有する（すなわち、Ｃ１−Ｃ８は、１個から８個の炭素を意味する）直鎖もしくは分枝鎖、または環状炭化水素基、またはその組合せを意味する。アルキル基の例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、シクロヘキシル、（シクロヘキシル）メチル、シクロプロピルメチル、その同族体および異性体、例えば、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチルおよび同類のものが挙げられる。
【００５０】
用語「アルケニル」は、単独で、または別の置換基の一部として、一価不飽和であっても多価不飽和であってもよく、指定された数の炭素原子（すなわち、Ｃ２−Ｃ８は２〜８個の炭素を意味する）および１つ以上の二重結合を有する、直鎖または分枝鎖、または環状炭化水素基、またはその組合せを意味する。アルケニル基の例としては、ビニル、２−プロペニル、クロチル、２−イソペンテニル、２−（ブタジエニル）、２，４−ペンタジエニル、３−（１，４−ペンタジエニル）ならびにその高次同族体および異性体が挙げられる。
【００５１】
用語「アルキニル」は、単独で、または別の置換基の一部として、一価不飽和であっても多価不飽和であってもよく、指定された数の炭素原子（すなわち、Ｃ２−Ｃ８は２〜８個の炭素を意味する）および１つ以上の三重結合を有する、直鎖または分枝鎖炭化水素基、またはその組合せを意味する。アルキニル基の例としては、エチニル、１−および３−プロピニル、３−ブチニルならびにその高次同族体および異性体が挙げられる。
【００５２】
用語「アルキレン」は、単独で、または別の置換基の一部として、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−などのアルキルに由来する二価のラジカルを意味する。一般に、アルキル（またはアルキレン）基は、１〜２４個の炭素原子を有し、１０個以下の炭素原子を有する基が本発明において好ましい。「低級アルキル」または「低級アルキレン」は、それよりも短い鎖のアルキルまたはアルキレン基であり、一般に８個以下の炭素原子を有する。
【００５３】
用語「アルコキシ」、「アルキルアミノ」および「アルキルチオ」（またはチオアルコキシ）は、それらの従来の意味で使用され、それぞれ、酸素原子、アミノ基、または硫黄原子を介して分子の残部と結合しているアルキル基を指す。
【００５４】
用語「ヘテロアルキル」は、単独で、または別の用語と組み合わせて、特に指定のない限り、述べられた数の炭素原子と、Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１〜３個のヘテロ原子からなる、安定な直鎖または分枝鎖、または環状炭化水素基、またはその組合せを意味し、この際、窒素原子および硫黄原子は、酸化されていてもよく、窒素ヘテロ原子は四級化されていてもよい。ヘテロ原子（群）Ｏ、ＮおよびＳは、ヘテロアルキル基の任意の内部位置に位置してよい。ヘテロ原子Ｓｉは、アルキル基が分子の残部と結合する位置を含む、ヘテロアルキル基の任意の位置に位置してよい。例としては、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ３、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＨ３、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｎ（ＣＨ３）−ＣＨ３、−ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２−ＣＨ３、−ＣＨ２−ＣＨ２、−Ｓ（Ｏ）−ＣＨ３、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｓ（Ｏ）２−ＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｏ−ＣＨ３、−Ｓｉ（ＣＨ３）３、−ＣＨ２−ＣＨ＝Ｎ−ＯＣＨ３、および−ＣＨ＝ＣＨ−Ｎ（ＣＨ３）−ＣＨ３が挙げられる。例えば、−ＣＨ２−ＮＨ−ＯＣＨ３および−ＣＨ２−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）３など、２個までのヘテロ原子が、連続していてもよい。
【００５５】
同様に、用語「ヘテロアルキレン」は、単独で、または別の置換基の一部として、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２−ＣＨ２−および−ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＨ２−などのヘテロアルキルに由来する二価のラジカルを意味する。ヘテロアルキレン基に関して、ヘテロ原子は、鎖末端の一方または両方を占有することもできる（例えば、アルキレンオキシ、アルキレンジオキシ、アルキレンアミノ、アルキレンジアミノ、および同類のもの）。なおさらに、アルキレンおよびヘテロアルキレン連結基に関して、連結基の配向は示されない。
【００５６】
用語「シクロアルキル」および「ヘテロシクロアルキル」は、単独で、またはその他の用語と組み合わせて、特に指定のない限り、それぞれ、「アルキル」および「ヘテロアルキル」の環状形を表す。したがって、シクロアルキル基は、指定された数の炭素原子を有し（すなわち、Ｃ３−Ｃ８は、３〜８個の炭素を意味する）、かつ１または２の二重結合も有し得る。ヘテロシクロアルキル基は、指定された数の炭素原子と、Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１〜３個のヘテロ原子からなり、この際、窒素原子および硫黄原子は、酸化されていてもよく、窒素ヘテロ原子は四級化されていてもよい。その上、ヘテロシクロアルキルに関して、ヘテロ原子は、複素環が分子の残部と結合する位置を占有することができる。シクロアルキルの例としては、シクロペンチル、シクロヘキシル、１−シクロヘキセニル、３−シクロヘキセニル、シクロヘプチル、および同類のものが挙げられる。ヘテロシクロアルキルの例としては、１−（１，２，５，６−テトラヒドロピリド−イル）、１−ピペリジニル、２−ピペリジニル、３−ピペリジニル、４−モルホリニル、３−モルホリニル、テトラヒドロフラン−２−イル、テトラヒドロフラン−３−イル、テトラヒドロチエン−２−イル、テトラヒドロチエン−３−イル、１−ピペラジニル、２−ピペラジニル、および同類のものが挙げられる。
【００５７】
用語「ハロ」および「ハロゲン」は、単独で、または別の置換基の一部として、特に指定のない限り、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素原子を意味する。その上、「ハロアルキル」などの用語は、同じであっても異なっていてもよい、１から（２ｍ’＋１）までの範囲の数（ｍ’は、アルキル基中の炭素原子の総数である）の、ハロゲン原子で置換されたアルキルを含むことを意味する。例えば、用語「ハロ（Ｃ１−Ｃ４）アルキル」は、トリフルオロメチル、２，２，２−トリフルオロエチル、４−クロロブチル、３−ブロモプロピル、および同類のものを含むことを意味する。よって、用語「ハロアルキル」には、モノハロアルキル（１個のハロゲン原子で置換されたアルキル）およびポリハロアルキル（２から（２ｍ’＋１）個のハロゲン原子までの範囲の数のハロゲン原子で置換されたアルキル、ｍ’は、アルキル基中の炭素原子の総数である）が含まれる。用語「ペルハロアルキル」は、特に指定のない限り、（２ｍ’＋１）個のハロゲン原子（ｍ’は、アルキル基中の炭素原子の総数である）で置換されたアルキルを意味する。例えば、用語「ペルハロ（Ｃ１−Ｃ４）アルキル」は、トリフルオロメチル、ペンタクロロエチル、１，１，１−トリフルオロ−２−ブロモ−２−クロロエチルおよび同類のものを含むことを意味する。
【００５８】
用語「アシル」とは、酸のヒドロキシ部分を除去することによる、有機酸に由来する基を指す。したがって、アシルは、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチリル、デカノイル、ピバロイル、ベンゾイルおよび同類のものを含むことを意味する。
【００５９】
用語「アリール」は、特に指定のない限り、多価不飽和、一般に芳香族炭化水素置換基を意味し、これは単環であってもよいし、一緒に縮合したかまたは共有結合した多環（三環まで）であってもよい。アリール基の限定されない例としては、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、４−ビフェニルおよび１，２，３，４−テトラヒドロナフタレンが挙げられる。
【００６０】
用語「ヘテロアリール」とは、Ｎ、Ｏ、およびＳから選択される０〜４個のヘテロ原子を含有するアリール基（または環）をさし、この際、窒素原子および硫黄原子は、酸化されていてもよく、窒素ヘテロ原子は四級化されていてもよい。ヘテロアリール基は、ヘテロ原子を通じて分子の残部と結合され得る。ヘテロアリール基の限定されない例としては、１−ピロリル、２−ピロリル、３−ピロリル、３−ピラゾリル、２−イミダゾリル、４−イミダゾリル、ピラジニル、２−オキサゾリル、４−オキサゾリル、２−フェニル−４−オキサゾリル、５−オキサゾリル、３−イソキサゾリル、４−イソキサゾリル、５−イソキサゾリル、２−チアゾリル、４−チアゾリル、５−チアゾリル、２−フリル、３−フリル、２−チエニル、３−チエニル、２−ピリジル、３−ピリジル、４−ピリジル、２−ピリミジル、４−ピリミジル、５−ベンゾチアゾリル、プリニル、２−ベンズイミダゾリル、５−インドリル、１−イソキノリル、５−イソキノリル、２−キノキサリニル、５−キノキサリニル、３−キノリルおよび６−キノリルが挙げられる。
【００６１】
簡潔にするために、用語「アリール」は、その他の用語（例えば、アリールオキシ、アリールチオキシ、アリールアルキル）と組み合わせて使用される場合、上に定義されるアリール環とヘテロアリール間の両方を含む。よって、用語「アリールアルキル」は、炭素原子（例えば、メチレン基）が、例えば、酸素原子で置き換えられているアルキル基（例えば、フェノキシメチル、２−ピリジルオキシメチル、３−（１−ナフチルオキシ）プロピル、および同類のもの）を含む、アリール基がアルキル基に結合しているラジカル（例えば、ベンジル、フェネチル、ピリジルメチルおよび同類のもの）を含むことを意味する。
【００６２】
上記用語の各々（例えば、「アルキル」、「ヘテロアルキル」、「アリール」および「ヘテロアリール」）は、示されたラジカルの置換形と非置換形の両方を含むことを意味する。各々の種類のラジカルの好ましい置換基を下に記載する。
【００６３】
アルキルおよびヘテロアルキルラジカル（ならびにアルキレン、アルケニル、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニルおよびヘテロシクロアルケニルと称される基）に対する置換基は、−ＯＲ’、＝Ｏ、＝ＮＲ’、＝Ｎ−ＯＲ’、−ＮＲ’Ｒ”、−ＳＲ’、ハロゲン、−ＳｉＲ’Ｒ”Ｒ’’’、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＯＮＲ’Ｒ”、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ”、−ＮＲ”Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ’−Ｃ（Ｏ）ＮＲ”Ｒ’’’、−ＮＲ’−ＳＯ２ＮＲ’’’、−ＮＲ”ＣＯ２Ｒ’、−ＮＨ−Ｃ（ＮＨ２）＝ＮＨ、−ＮＲ’Ｃ（ＮＨ２）＝ＮＨ、−ＮＨ−Ｃ（ＮＨ２）＝ＮＲ’、−Ｓ（Ｏ）Ｒ’、−ＳＯ２Ｒ’、−ＳＯ２ＮＲ’Ｒ”、−ＮＲ”ＳＯ２Ｒ、−ＣＮおよび−ＮＯ２：から選択される、０から３までの範囲内の数の多様な基であってよく、０個、１個または２個の置換基を有する基が特に好ましい。Ｒ’、Ｒ”およびＲ’’’は、各々独立に、水素、非置換（Ｃ１−Ｃ８）アルキルおよびヘテロアルキル、非置換アリール、１〜３個のハロゲンで置換されたアリール、非置換アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、またはアリール−（Ｃ１−Ｃ４）アルキル基を指す。Ｒ’およびＲ”が同じ窒素原子に結合している場合、それらはこの窒素原子と化合して５員、６員または７員環を形成することができる。例えば、−ＮＲ’Ｒ”は、１−ピロリジニルおよび４−モルホリニルを含むことを意味する。一般に、アルキルもしくはヘテロアルキル基は、０〜３個の置換基を有し、２個以下の置換基を有する基が本発明において好ましい。より好ましくは、アルキルもしくはヘテロアルキルラジカルは、非置換または一置換される。最も好ましくは、アルキルもしくはヘテロアルキルラジカルは、置換されない。上記の置換基の考察から、当業者は、用語「アルキル」が、トリハロアルキル（例えば、−ＣＦ３および−ＣＨ２ＣＦ３）などの基を含むことを意味することを理解するであろう。
【００６４】
アルキルおよびヘテロアルキルラジカルに対する好ましい置換基は、−ＯＲ’、＝Ｏ、−ＮＲ’Ｒ”、−ＳＲ’、ハロゲン、−ＳｉＲ’Ｒ”Ｒ’’’、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＯＮＲ’Ｒ”、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ”、−ＮＲ”Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ”ＣＯ２Ｒ’、−ＮＲ’−ＳＯ２ＮＲ”Ｒ’’’、−Ｓ（Ｏ）Ｒ’、−ＳＯ２Ｒ’、−ＳＯ２ＮＲ’Ｒ”、−ＮＲ”ＳＯ２Ｒ、−ＣＮおよび−ＮＯ２：から選択され、Ｒ’およびＲ”は、上に定義される通りである。さらに好ましい置換基は、−ＯＲ’、＝Ｏ、−ＮＲ’Ｒ”、ハロゲン、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＯＮＲ’Ｒ”、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ”、−ＮＲ”Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ”ＣＯ２Ｒ’、−ＮＲ’−ＳＯ２ＮＲ”Ｒ’’’、−ＳＯ２Ｒ’、−ＳＯ２ＮＲ’Ｒ”、−ＮＲ”ＳＯ２Ｒ、−ＣＮおよび−ＮＯ２：から選択される。
【００６５】
同様に、アリールおよびヘテロアリール基に対する置換基は様々であり、ハロゲン、−ＯＲ’、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ’Ｒ”、−ＳＲ’、−Ｒ’、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＯＮＲ’Ｒ”、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ”、−ＮＲ”Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ”ＣＯ２Ｒ’、−ＮＲ’−Ｃ（Ｏ）ＮＲ”Ｒ’’’、−ＮＲ’−ＳＯ２ＮＲ”Ｒ’’’、−ＮＨ−Ｃ（ＮＨ２）＝ＮＨ、−ＮＲ’Ｃ（ＮＨ２）＝ＮＨ、−ＮＨ−Ｃ（ＮＨ２）＝ＮＲ’、−Ｓ（Ｏ）Ｒ’、−ＳＯ２Ｒ’、−ＳＯ２ＮＲ’Ｒ”、−ＮＲ”ＳＯ２Ｒ、−Ｎ３、−ＣＨ（Ｐｈ）２、パーフルオロ（Ｃ１−Ｃ４）アルコ−キシおよびパーフルオロ（Ｃ１−Ｃ４）アルキルから、０から芳香環系上の空の原子価の総数の範囲の数で選択され；Ｒ’、Ｒ”およびＲ’’’は、独立に、水素、（Ｃ１−Ｃ８）アルキルおよびヘテロアルキル、非置換アリールおよびヘテロアリール、（非置換アリール）−（Ｃ１−Ｃ４）アルキルおよび（非置換アリール）オキシ−（Ｃ１−Ｃ４）アルキルから選択される。アリール基が１，２，３，４−テトラヒドロナフタレンである場合、それは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ７）スピロシクロアルキル基で置換され得る。（Ｃ３−Ｃ７）スピロシクロアルキル基は、本明細書において「シクロアルキル」に関して定義される方法と同じ方法で置換されてよい。一般に、アリールもしくはヘテロアリール基は、０〜３個の置換基を有し、２個以下の置換基を有する基が本発明において好ましい。本発明の一実施形態では、アリールもしくはヘテロアリール基は、非置換または一置換される。もう一つの実施形態では、アリールもしくはヘテロアリール基は、置換されない。
【００６６】
アリールおよびヘテロアリール基に対して好ましい置換基は、ハロゲン、−ＯＲ’、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ’Ｒ”、−ＳＲ’、−Ｒ’、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＯＮＲ’Ｒ”、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’，−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ”、−ＮＲ”Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）Ｒ’、−ＳＯ２Ｒ’、−ＳＯ２ＮＲ’Ｒ”、−ＮＲ”ＳＯ２Ｒ、−Ｎ３、−ＣＨ（Ｐｈ）２、パーフルオロ（Ｃ１−Ｃ４）アルコキシおよびパーフルオロ（Ｃ１−Ｃ４）アルキル：から選択される、Ｒ’およびＲ”は、上に定義される通りである。さらに好ましい置換基は、ハロゲン、−ＯＲ’、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ’Ｒ”、−Ｒ’、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＯＮＲ’Ｒ”、−ＮＲ”Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＳＯ２Ｒ’、−ＳＯ２ＮＲ’Ｒ”、−ＮＲ”ＳＯ２Ｒ、パーフルオロ（Ｃ１−Ｃ４）アルコキシおよびパーフルオロ（Ｃ１−Ｃ４）アルキル：から選択される。
【００６７】
置換基−ＣＯ２Ｈには、本明細書において、その生物学的等価置換体が含まれる；例えば、Ｔｈｅ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；Ｗｅｒｍｕｔｈ，Ｃ．Ｇ．，Ｅｄ．；Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ：Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９９６；ｐ．２０３を参照されたい。
【００６８】
アリールもしくはヘテロアリール環の隣接する原子上の置換基の２つは、式−Ｔ−Ｃ（Ｏ）−（ＣＨ２）ｑ−Ｕ−（式中、ＴおよびＵは、独立に、−ＮＨ−、−Ｏ−、−ＣＨ２−または一重結合であり、ｑは、０〜２の整数である）の置換基で置き換えられていてもよい。あるいは、アリールもしくはヘテロアリール環の隣接する原子上の置換基の２つは、式−Ａ−（ＣＨ２）ｒ−Ｂ−（式中、ＡおよびＢは、独立に、−ＣＨ２−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）２−、−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ’−または一重結合であり、ｒは、１〜３の整数である）の置換基で置き換えられていてもよい。そのようにして形成された新しい環の一重結合の１つは、二重結合で置き換えられていてもよい。あるいは、アリールもしくはヘテロアリール環の隣接する原子上の置換基の２つは、式−（ＣＨ２）ｓ−Ｘ−（ＣＨ２）ｔ−−（ｓおよびｔは、独立に、０〜３の整数であり、Ｘは、−Ｏ−、−ＮＲ’−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）２−、または−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ’−である）の置換基で置き換えられていてもよい。−ＮＲ’−および−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ’−中の置換基Ｒ’は、水素または非置換（Ｃ１−Ｃ６）アルキルから選択される。
【００６９】
両方の実施形態において、回転ブロック基（ＲＢＣまたはＲ１０）は、蛍光クエンチングを実質的に減少させるのに十分にアントラセン環コアの４’炭素で置換基の回転を制限する嵩高の基である。プロトン（Ｈ）、Ｆ、またはその他の小さい、または小さい、線状の置換基は、下に考察される二ヒ素剤の−ＡｓＥＤＴ基の場合のように、蛍光をクエンチするには不十分に嵩高い。好ましいブロック基は、大きく、嵩高く、四面体の、かつ／またはアリール官能基、特に、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルケニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキニル、置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアリール、または置換されていてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルコキシである。
【００７０】
重要なことは、ブロック基が化合物の蛍光を十分にクエンチするので、ヒ素原子（ａｒｃｅｎｉｃ  ａｔｏｍ）が結合標的のチオールと結合し、実際に検出可能な蛍光の増加または移動が結果として生じることである。理論に縛られるものではないが、この考えは、代謝産物が結合する場合、ヒ素炭素結合の周囲にはより大きな嵩が存在するというものである。４’／５’位に置換基が存在した場合、新しく形成される環構造は、非常に嵩高くなり、その自由回転はそのブロック基の存在によって阻止されるであろう。自由回転を制限した場合、クエンチング工程の効率を低下させ、効率的に蛍光を非クエンチする（ｕｎｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）。実際には、合成アクセシビリティ、利便性、得られる化学および蛍光測定特性、ならびに意図する結合標的との適合性が、ブロック基の選択を効率的に導く。したがって、標的分子は、１組のチオール、例えばジシステインなどを通じて化合物と結合した場合に、同様に、アントラセン環コアの５’炭素（４’および５’の位置は、互変異性体によって逆であり得る）での回転を、蛍光クエンチングを実質に低下させるのに十分なほど抑制する。
【００７１】
５’ヒ素原子は、一般に、ヒ素と標的分子のチオールとの反応によって置き換えられたヒ素保護基（Ｒ１１）で保護されている。この保護基は、蛍光クエンチングであるはずであり（自由回転を制限しないはずである）、そのために、好ましくは、カルボニルまたはジヒドロキシルのような比較的小さな、嵩高でない基、特に、１，２エタンジチオールのような小さなジチオールである。重要なことは、標的結合により、保護基（例えばＥＤＴ）と結合したＡｓと比較して、検出可能な蛍光の増加または移動が得られることである。保護基は、ヒ素分子が低親和性部位と反応することを防ぐために使用することができる。ジチオール保護基は、ヒ素を含む５員もしくは６員環を形成することができる。環、例えば５員環などを形成する、近接するジチオールが好ましい。環を含有するジチオールは、ヒ素を含むさらなる環を形成する用意のできているシス立体配座となるはずの２つのチオール基を組織化することにより、ヒ素に対するジチオールの親和性を増大させることができる。ジチオール環の例は、１，２ベンゼンジチオールおよび１，２−シクロヘキサンジチオールである。好ましくは、ヒ素は、ジチオール、例えば１，２−エタンジチオール（ＥＤＴ）などに結合されている。
【００７２】
対象化合物は、フルオレセイン、ローダミン、エオシン、フェナジン、フェノキサジン、フェノチアジン、チオキサンテン、アクリジン、ならびにそのコアおよび誘導体を含む、幅広い種類のアントラセン系蛍光分子のコア構造を含む。そのような幅広い種類のアントラセンコアは市販されており、当業者によって容易に合成される。例えば、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈは、多数のフルオレセインおよび誘導体を収載している。
【００７３】
【表１】
0005476504.tif 000006
【００７４】
確立したプロトコール、例えば、Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ，２００８，Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ（Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，２００８）；Ａｆｏｎｓｏ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．，２００９，３８，２４１０−２４３３「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ  ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ  ａｓ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｐｒｏｂｅｓ」，Ｊｏｓｅ  ｅｔ  ａｌ．Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ６２（２００６）１１０２１−１１０３７，「Ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｘａｚｉｎｅ−ｂａｓｅｄ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｄｙｅｓ  ｆｏｒ  ｌａｂｅｌｉｎｇ  ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ」でその他の適したアントラセン誘導体を生成することは、成熟した技術である。
【００７５】
対象化合物は、米国特許第７，７７６，９９９号、同第７，５２４，９７２号、同第７、１３８，５０３号、同第６，９００，３０４号、同第６，６８６，４５８号、同第６，４５１，５６９号、同第６，０５４，２７１号、同第６，００８，３７８号、同第５，９３２，４７４号に開示される二ヒ素化合物の一ヒ素形態を含み、この際、二ヒ素剤の４’ヒ素基は、本明細書に開示される４’回転ブロック基で置き換えられ、化合物は要求される蛍光および結合をもたらす。
【００７６】
対象の診断アッセイ用途には、アントラセンを最初にその光学特性について選択し、以下の判定基準に従って最適化すればよい：（１）ＴＳＨ２の単一の分子と蛍光コンジュゲートを形成する能力；（２）一ヒ素−ＴＳＨ２コンジュゲートの輝度；（３）吸収波長（λａｂｓ）および発光波長（λｅｍｓ）；（４）蛍光退色に対する耐性；およびＴＳＨ２とのコンジュゲーション速度。一ヒ素−ＴＳＨ２コンジュゲートの蛍光のλ０．５％を有し、短時間に明るい（高輝度）複合体を形成し、最大λａｂｓをＵＶＡ域（３２０〜４００ｎｍ、市販のブラックライトの光学距離）中に有するいずれの一ヒ素染料も、血清抽出物中での使用および適合性について確認されるべきである。
【００７７】
特定の実施形態では、化合物は、以下を含む：
【００７８】
【表２】
0005476504.tif 000007
0005476504.tif 000008
【００７９】
例示的な合成スキームおよび例示的な化合物１〜４を下に示す。
【００８０】
【化５】
0005476504.tif 000009
【００８１】
本発明は、対象化合物の互変異性体、無水物および塩を含む。例えば、一般的な４’−５’互変異性体をここに示す：
【００８２】
【化６】
0005476504.tif 000010
【００８３】
さらに、下の構造は、化合物５の２つの互変異性体ならびにその塩形態を示す。その上、加水分解して水和物を得るか、または脱水してヒ素酸化物を得ることができる。化合物８は、ビオチンコンジュゲートであり、それは例えば、診断で使用するための、固体に支持された染料の構築に使用することができる。
【００８４】
【化７】
0005476504.tif 000011
【００８５】
本発明はまた、対象化合物およびコンジュゲートを作製する方法、ならびに、（ａ）ヒ素がチオール、特にジシステインと反応する、化合物と標的分子を接触させる段階を含む、対象化合物を使用する方法も含む。より特定の実施形態では、本発明は、（ａ）患者の試料と対象化合物を接触させる段階；および（ｂ）トリパノチオンおよびトリパノソーマ感染の存在の徴候として蛍光の増加または移動、特に赤色移動を検出する段階を含む、ジシステイントリパノチオンを検出することにより、患者においてトリパノソーマ感染を診断する方法を提供する。
【００８６】
別個の実施形態において、本発明は、（ａ）患者の試料を、染料のヒ素がトリパノチオンのシステインと反応する場合に検出可能な蛍光の増加または移動を示す、ヒ素の蛍光色素と反応させる段階；および（ｂ）トリパノチオンおよびトリパノソーマ感染の存在の徴候として蛍光の増加または移動を検出する段階を含む、ジシステイントリパノチオンを検出することにより、患者においてトリパノソーマ感染を診断する方法を提供する。この実施形態は、先行技術の二ヒ素剤の新規かつ前例のない使用を提供し、且つ、含む。
【実施例】
【００８７】
トリパノソーマ寄生虫は、それらの細胞内部の酸化環境を、特有のレドックス対である、代謝産物トリパノチオン（ＴＳＨ２，）および酵素トリパノチオンレダクターゼ（ＴｙＲ）を用いて調節する。ＴＳＨ２は、これらの感染を治療するために使用されるヒ素薬物治療の潜在的標的であると最初に記載された。この経路は、ヒト患者またはその他の哺乳動物において見出されるグルタチオンおよびグルタチオンレダクターゼ（ＧＲ）とは独立している。ヒ素薬物治療は、ＴＳＨ２中の硫黄原子に対してそのように高い親和性を有するので、本発明者らは、ヒ素染料が、トリパノソーマ寄生虫の検出に対して感受性の高い、選択的センサーであり得ると仮定した。
【００８８】
この仮定を試験するため、本発明者らは、４つのシステインアミノ酸を保有するペプチドおよびタンパク質のインビボ画像形成のために、Ｒｏｇｅｒ  Ｔｓｉｅｎおよび共同研究者によって最初に開発された、フルオレセインヒ素ヘリックス結合剤（ＦｌＡｓＨ−ＥＤＴ２）染料を用いた。結合していない場合、ＦｌＡｓＨ−ＥＤＴ２は、事実上非蛍光性である。４つの硫黄原子と結合すると、Ａｓ−Ｃ結合の周囲の自由回転が制限され、染料は鮮やかに蛍光を発するようになる。この可視化法は、細胞の内部でタンパク質に低いバックグラウンド蛍光で標識するので、本発明者らは、この分子センサーは、生体液中に存在するその他のチオールから干渉されることなく寄生虫代謝産物を検出することができ得ると仮定した。ＴＳＨ２の２つの分子の結合は、ＦｌＡｓＨ中のＡｓ−Ｃ結合の周囲の自由回転を阻止し、蛍光応答を引き起こすはずである。
【００８９】
ＦｌＡｓＨ−ＥＤＴ２は、事実上非蛍光性であったが、ＴＳＨ２を導入すると、蛍光強度は増大した。約１０分後、反応は飽和に達した。正規化された蛍光測定を用いて、本発明者らは、ＦｌＡｓＨ−ＥＤＴ２がＦｌＡｓＨ−（ＴＳＨ２）２コンジュゲートの蛍光の０．４％を有したことを見出した。このコンジュゲートに関する励起最大値および発光最大値は、それぞれ５０５ｎｍおよび５２７ｎｍであった。この蛍光の増加は、簡単な手持ち式ブラックライト、例えば空港の保安検査場で使用されているものなどを用いて蛍光光度計がなくても容易に検出可能である。この検出法は、低技術の、資源の乏しい環境で容易に導入することができ得る。本発明者らは、ＦｌＡｓＨ−ＥＤＴ２での代謝産物の検出の限界を調査した。本発明者らの液体−液体法では、２０分以内に蛍光応答を観察するためには、１０倍過剰の代謝産物が十分である。そのため、２．５ｎｍｏｌの染料を用いて２５ｎｍｏｌの代謝産物を検出することができる。それよりも低い濃度が蛍光光度計を用いて検出可能であるが、コンジュゲーションは実用的であるにはあまりにも遅かった。しかし、ＦｌＡｓＨ−ＥＤＴ２は、この目的のために設計されたものではなく、この目的のために最適化されておらず、所望の蛍光応答を実現するためにはＴＳＨ２の２つの分子が結合することを必要とする。
【００９０】
そのために、本発明者らは、より良好な光学特性およびＴＳＨ２との結合時のより早い展開時間を有する次世代染料を開発した。本発明者らは、ＴＳＨ２の検出のための一ヒ素プローブの合成に全力を注いだ。本発明者らは、本発明者らがセンサードメインの１つを嵩高い基で置き換えることができれば、ＴＳＨ２の単一センサードメインとの結合は、自由回転を制限し、蛍光応答を引き起こすであろうと仮定した。この仮定を検証した。本発明者らは、単一のヒ素核を保有し、Ａｓ−Ｃ結合の周囲の自由回転を阻止するブロック基（例えばメチル基など）を有する染料のパネルを合成した。実際に、ＴＳＨ２のコンジュゲーションは、測定可能な応答をもたらす。本発明者らの一ヒ素剤を、ＦｌＡｓＨ−ＥＤＴ２よりもトリパノソーマ診断に役立つものにしている特徴がいくつかある；例えば、本発明者らの染料は、代謝産物を検出するために必要な染料の量と、検出に必要な時間の両方を減少させる所望の蛍光応答を得るために、結合する単一の代謝産物だけを必要とする。この劇的な改善が、より良いＰＯＣ装置につながる。
【００９１】
本発明者らの目的染料の光学特性を最適化するため、本発明者らは、最初にフルオレセインおよびローダミンスキャフォールド由来の一ヒ素染料のライブラリーを合成した。フルオレセインは、ＦＤＡに認可されたよく研究された造影剤であるが、低いｐＨ値で強い蛍光を有し、ＦｌＡｓＨ−ＥＤＴ２およびＳＲＩ−０１０３４６の基礎である。ローダミン染料は、本発明者らの診断目的により好ましい特性を有する。フルオレセインと比較して、それらは蛍光退色に対して比較的耐性があり、４〜１０の広いＰＨ範囲にわたって蛍光性である。本発明者らのデータは、トリパノソーマ診断に対する本発明者らの一ヒ素剤の広範な適用性を示す。
【００９２】
スキーム２：異なる光学特性を有するｅｗ一ヒ素染料への合成アプローチ。
【００９３】
【化８】
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【００９４】
本発明は、あたかも各々の組合せが個別にかつ長々と本明細書において説明されているがごとく、代替要素または成分のすべての組合せを含む。前述の実施例および詳細な説明は、例証として提供されるものであり、制限として提供されるものではない。本明細書において引用されたすべての刊行物および特許出願は、各々の個別の刊行物または特許出願が具体的にかつ個別に参照により援用されると示されているかのように、参照により本明細書に援用される。前述の発明は、明確な理解を目的として、例証および実例としていくらか詳細に説明されたが、本発明の教示を踏まえて、添付される特許請求の範囲の精神または範囲から逸脱することなく、ある種の変更および修正を行うことができることは、当業者には直ちに明白である。