(57)【要約】蛍光染料または有色染料として有用な化合物が開示される。上記化合物は、以下の構造（Ｉ）2019516812.tif 000060またはその立体異性体、互変異性体または塩を有し、ここでＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ａ、Ｍ、ｍおよびｎは、本明細書で定義されるとおりである。このような化合物の調製および使用と関連する方法もまた、提供される。本発明は一般に、剛性のスペーシング基を有するダイマーおよびポリマーの蛍光染料または有色染料、ならびにそれらの調製法および種々の分析法における使用に関する。
2019516812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構造（Ｉ）：
【化３８】
2019516812.tif 000048
を有する化合物、またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体であって、ここで：
Ａは、各存在において、独立して、１個またはこれより多くの、縮合された炭素環式環系または複素環式環系を含む部分であり；
Ｍは、各存在において、独立して、２個またはこれより多くの炭素−炭素二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり；
Ｌ１は、各存在において、独立して、ｉ）選択肢的なアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレンもしくはヘテロ原子リンカー；またはｉｉ）２個の相補的反応性基の反応によって形成できる官能基を含むリンカー、のいずれかであり；
Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレンまたはヘテロ原子リンカーであり；
Ｒ１は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ２およびＲ３は、各々独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ、Ｑ、Ｑへの共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカーまたは構造（Ｉ）のさらなる化合物への共有結合を含むリンカーであり、ここで：Ｒａは、ＯまたはＳであり；Ｒｂは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄまたはＳＲｄであり；Ｒｃは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄ、ＳＲｄ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり；そしてＲｄは、対イオンであり；
Ｒ４は、各存在において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄまたはＳＲｄであり；
Ｒ５は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｑは、各存在において、独立して、分析物分子、固体支持体または相補的反応性基Ｑ′と共有結合を形成できる反応性基を含む部分であり；
ｍは、各存在において、独立して、０またはこれより大きな整数であるが、ただしｍの少なくとも１個の存在は、１またはこれより大きな整数であり；そして
ｎは、１またはこれより大きな整数である、
化合物、またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体。
【請求項２】
Ａは、各存在において、独立して、１個またはこれより多くの、縮合されたアリール環系またはヘテロアリール環系を含む部分である、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ａは、各存在において、独立して、１個またはこれより多くの、縮合された二環式または三環式の、アリール環系またはヘテロアリール環系を含む部分である、請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
Ａは、各存在において、独立して、１個またはこれより多くの、以下の構造のうちの１つを有する縮合された炭素環式環系または複素環式環系を含み：
【化３９】
2019516812.tif 000049
ここで：
ａ１、ａ２およびａ３は、各存在において、独立して、５員、６員または７員の炭素環式環または複素環式環であり；そして
Ｌ６は、直接結合またはリンカーである、
請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
Ａは、各存在において、独立して、以下の構造：
【化４０】
2019516812.tif 000050
のうちの１つを有する、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
Ｌ１は、各存在において、２個の相補的反応性基の反応によって形成できる官能基を含むリンカーである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項７】
Ｌ１の少なくとも１個の存在に関して、前記官能基は、アルデヒド、オキシム、ヒドラゾン、アルキン、アミン、アジド、アシルアジド、アシルハライド、ニトリル、ニトロン、スルフヒドリル、ジスルフィド、スルホニルハライド、イソチオシアネート、イミドエステル、活性化エステル、ケトン、α，β−不飽和カルボニル、アルケン、マレイミド、α−ハロイミド、エポキシド、アジリジン、テトラジン、テトラゾール、ホスフィン、ビオチンまたはチイラン官能基と、相補的反応性基との反応によって形成できる、請求項６に記載の化合物。
【請求項８】
Ｌ１の少なくとも１個の存在に関して、前記官能基は、アルキンおよびアジドの反応によって形成できる、請求項６に記載の化合物。
【請求項９】
Ｌ１の少なくとも１個の存在に関して、前記官能基は、アルケン、エステル、アミド、チオエステル、ジスルフィド、カルボン酸、複素環式またはヘテロアリール基を含む、請求項６に記載の化合物。
【請求項１０】
Ｌ１の少なくとも１個の存在に関して、Ｌ１は、トリアゾリル官能基を含むリンカーである、請求項６に記載の化合物。
【請求項１１】
Ｌ１の少なくとも１個の存在に関して、Ｌ１−Ｍは、以下の構造：
【化４１】
2019516812.tif 000051
を有し、ここでＬ１ａおよびＬ１ｂは、各々独立して、選択肢的なリンカーである、請求項６に記載の化合物。
【請求項１２】
Ｌ１の少なくとも１個の存在に関して、Ｌ１−Ｍは、以下の構造：
【化４２】
2019516812.tif 000052
を有し、ここでＬ１ａおよびＬ１ｂは、各々独立して、選択肢的なリンカーである、請求項６に記載の化合物。
【請求項１３】
Ｌ１ａもしくはＬ１ｂ、または両方は、非存在である、請求項１１〜１２のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１４】
Ｌ１ａもしくはＬ１ｂ、または両方は、存在する、請求項１１〜１２のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１５】
Ｌ１ａおよびＬ１ｂは、存在する場合、各々独立して、アルキレンまたはヘテロアルキレンである、請求項１４に記載の化合物。
【請求項１６】
Ｌ１ａおよびＬ１ｂは、存在する場合、独立して、以下の構造：
【化４３】
2019516812.tif 000053
のうちの１つを有する、請求項１４に記載の化合物。
【請求項１７】
Ｌ１は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１８】
Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は、各存在において、独立して、Ｃ１−Ｃ６アルキレン、Ｃ２−Ｃ６アルケニレンまたはＣ２−Ｃ６アルキニレンである、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１９】
前記化合物は、以下の構造（ＩＡ）：
【化４４】
2019516812.tif 000054
を有し、ここで：
ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５およびｘ６は、各存在において、独立して、０〜６の整数である、
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２０】
ｘ３およびｘ４は、各存在において、ともに２である、請求項１９に記載の化合物。
【請求項２１】
ｘ１、ｘ２、ｘ５およびｘ６は、各存在において、各々１である、請求項１９または２０に記載の化合物。
【請求項２２】
Ｌ１は、各存在において、独立して、トリアゾリル官能基を含む、請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２３】
Ｌ１は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーである、請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２４】
Ｒ４は、各存在において、独立して、ＯＨ、Ｏ−またはＯＲｄ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】
Ｒ５は、各存在において、オキソである、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２６】
Ｒ１は、Ｈである、請求項１〜２５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２７】
Ｒ２およびＲ３は、各々独立して、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃである、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２８】
Ｒ２またはＲ３のうちの一方は、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃであり、Ｒ２またはＲ３のうちの他方は、ＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項２９】
Ｑは、求核性反応性基、求電子性反応性基または環化付加反応性基を含む、請求項１〜２６または２８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項３０】
Ｑは、スルフヒドリル、ジスルフィド、活性化エステル、イソチオシアネート、アジド、アルキン、アルケン、ジエン、ジエノフィル、酸ハライド、スルホニルハライド、ホスフィン、α−ハロアミド、ビオチン、アミノまたはマレイミド官能基を含む、請求項２９に記載の化合物。
【請求項３１】
前記活性化エステルは、Ｎ−スクシンイミドエステル、イミドエステルまたはポリフルオロフェニルエステルである、請求項３０に記載の化合物。
【請求項３２】
前記アルキンは、アルキルアジドまたはアシルアジドである、請求項３０に記載の化合物。
【請求項３３】
Ｑは、表１から選択される部分を含む、請求項１〜２６または２８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項３４】
Ｒ２またはＲ３のうちの一方は、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃであり、Ｒ２またはＲ３のうちの他方は、分析物分子への共有結合を含むリンカーまたは固体支持体への共有結合を含むリンカーである、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項３５】
前記分析物分子は、核酸、アミノ酸またはこれらのポリマーである、請求項３４に記載の化合物。
【請求項３６】
前記分析物分子は、酵素、レセプター、レセプターリガンド、抗体、糖タンパク質、アプタマーまたはプリオンである、請求項３４に記載の化合物。
【請求項３７】
前記固体支持体は、ポリマービーズまたは非ポリマービーズである、請求項３４に記載の化合物。
【請求項３８】
ｍは、各存在において、独立して、１〜１０の整数である、請求項１〜３７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項３９】
ｍは、各存在において、独立して、１〜５の整数である、請求項１〜３７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項４０】
ｎは、１〜１００の整数である、請求項１〜３９のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項４１】
ｎは、１〜１０の整数である、請求項１〜３９のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項４２】
Ｍは、各存在において、独立して、４個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分である、請求項１〜４１のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項４３】
Ｍは、各存在において、独立して、蛍光性または有色である、請求項１〜４２のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項４４】
Ｍは、蛍光性である、請求項４３に記載の化合物。
【請求項４５】
Ｍは、各存在において、独立して、少なくとも４個の縮合環を含む縮合多環式アリール部分を含む、請求項１〜４４のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項４６】
Ｍは、各存在において、独立して、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル−ジメチル−ＢＯＤＩＰＹ、ｈｉｓ−フルオロフェニル−ＢＯＤＩＰＹ、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル−ジメチル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、（ビス−フルオロフェニル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ−ベンゾチアゾール、ター−ベンゾチアゾール、ビ−ナフチル、ビ−アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０−エチニルアントラセンまたはター−ナフチル部分である、請求項１〜４５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項４７】
Ｍは、各存在において、独立して、ｐ−ターフェニル、ペリレン、アゾベンゼン、フェナジン、フェナントロリン、アクリジン、チオキサントレン、クリセン、ルブレン、コロネン、シアニン、ペリレンイミド、もしくはペリレンアミドまたはその誘導体である、請求項１〜４５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項４８】
Ｍは、各存在において、独立して、クマリン染料、レゾルフィン染料、ジピロメテンボロンジフルオリド染料、ルテニウムビピリジル染料、エネルギー移動染料、チアゾールオレンジ染料、ポリメチンまたはＮ−アリール−１，８−ナフタルイミド染料である、請求項１〜４５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項４９】
Ｍは、各存在において、独立して、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミドもしくは６−ＦＡＭまたはその誘導体である、請求項１〜４５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５０】
Ｍは、各存在において、独立して、以下の構造：
【化４５】
2019516812.tif 000055
のうちの１つを有する、請求項１〜４５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５１】
表２から選択される化合物。
【請求項５２】
サンプルを染色するための方法であって、該方法は、該サンプルに、請求項１〜５１のいずれか１項に記載の化合物を、該サンプルが適切な波長で照射される場合に光学的応答を生じるために十分な量で添加する工程を包含する方法。
【請求項５３】
前記光学的応答は、蛍光応答である、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記サンプルは、細胞を含む、請求項５２〜５３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５５】
前記細胞をフローサイトメトリーによって観察する工程をさらに包含する、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記蛍光応答を、検出可能に異なる光学的特性を有する第２の発蛍光団の蛍光応答から区別する工程をさらに包含する、請求項５３に記載の方法。
【請求項５７】
分析物分子を視覚的に検出するための方法であって、該方法は、
（ａ）Ｒ２またはＲ３は、該分析物分子への共有結合を含むリンカーである請求項１の化合物を提供する工程；および
（ｂ）該化合物をその視覚的特性によって検出する工程、
を包含する方法。
【請求項５８】
分析物分子を視覚的に検出するための方法であって、該方法は、
（ａ）Ｒ２またはＲ３は、ＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである請求項１に記載の化合物と、該分析物分子とを混合する工程；
（ｂ）該化合物および該分析物分子の結合体を形成する工程；ならびに
（ｃ）該結合体をその視覚的特性によって検出する工程、
を包含する方法。
【請求項５９】
請求項１〜５１のいずれか１項に記載の化合物および１もしくはこれより多くの分析物分子を含む、組成物。
【請求項６０】
前記１もしくはこれより多くの分析物分子の検出のための分析方法における請求項５９に記載の組成物の使用。
【請求項６１】
以下の構造（ＩＩ）：
【化４６】
2019516812.tif 000056
を有する化合物、またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体であって、ここで：
Ａは、各存在において、独立して、１個またはこれより多くの、縮合された炭素環式環系または複素環式環系を含む部分であり；
Ｇは、各存在において、独立して、相補的反応性基と共有結合を形成できる反応性基を含む部分であり；
Ｌ１ａ、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレンまたはヘテロ原子リンカーであり；
Ｒ１は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ２およびＲ３は、各々独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ、Ｑ、Ｑへの共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカーまたは構造（ＩＩ）のさらなる化合物への共有結合を含むリンカーであり、ここで：Ｒａは、ＯまたはＳであり；Ｒｂは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄまたはＳＲｄであり；Ｒｃは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄ、ＳＲｄ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり；そしてＲｄは、対イオンであり；
Ｒ４は、各存在において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄまたはＳＲｄであり；
Ｒ５は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｑは、各存在において、独立して、分析物分子、固体支持体または相補的反応性基Ｑ′との共有結合を形成できる反応性基を含む部分であり；
ｍは、各存在において、独立して、０またはこれより大きな整数であるが、ただしｍの少なくとも１個の存在は、１またはこれより大きな整数であり；そして
ｎは、１またはこれより大きな整数である、
化合物、またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体。
【請求項６２】
Ｇは、各存在において、独立して、アルデヒド、オキシム、ヒドラゾン、アルキン、アミン、アジド、アシルアジド、アシルハライド、ニトリル、ニトロン、スルフヒドリル、ジスルフィド、スルホニルハライド、イソチオシアネート、イミドエステル、活性化エステル、ケトン、α，β−不飽和カルボニル、アルケン、マレイミド、α−ハロイミド、エポキシド、アジリジン、テトラジン、テトラゾール、ホスフィン、ビオチンまたはチイラン官能基を含む、請求項６１に記載の化合物。
【請求項６３】
Ｇは、各存在において、独立して、アルキンまたはアジド基を含む、請求項６１に記載の化合物。
【請求項６４】
Ｇは、各存在において、独立して、前記相補的反応性基との反応に際して、アルケン、エステル、アミド、チオエステル、ジスルフィド、カルボン酸基、複素環式またはヘテロアリール基を含む官能基を形成できる反応性基を含む、請求項６１に記載の化合物。
【請求項６５】
前記ヘテロアリールは、トリアゾリルである、請求項６４に記載の化合物。
【請求項６６】
Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は、各存在において、独立して、Ｃ１−Ｃ６アルキレン、Ｃ２−Ｃ６アルケニレンまたはＣ２−Ｃ６アルキニレンである、請求項６１〜６５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６７】
前記化合物は、以下の構造（ＩＩＡ）：
【化４７】
2019516812.tif 000057
を有し、ここで：
ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５およびｘ６は、各存在において、独立して、０〜６の整数である、
請求項６１に記載の化合物。
【請求項６８】
各Ｌ１ａは、非存在である、請求項６１〜６７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６９】
各Ｌ１ａは、存在する、請求項６１〜６７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項７０】
Ｌ１ａは、各存在において、独立して、ヘテロアルキレンである、請求項６９に記載の化合物。
【請求項７１】
Ｌ１ａは、以下の構造：
【化４８】
2019516812.tif 000058
を有する、請求項７０に記載の化合物。
【請求項７２】
Ｇは、各存在において、独立して、
【化４９】
2019516812.tif 000059
である、請求項７１に記載の化合物。
【請求項７３】
ｘ３およびｘ４は、各存在において、ともに２である、請求項６７〜７２のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項７４】
ｘ１、ｘ２、ｘ５およびｘ６は、各存在において、各々１である、請求項６７〜７３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項７５】
Ａは、請求項２〜５のいずれか１項に定義されるとおりである、請求項６１〜７４のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項７６】
Ｒ４は、各存在において、独立して、ＯＨ、Ｏ−またはＯＲｄである、請求項６１〜７５のいずれか１項に化合物。
【請求項７７】
Ｒ５は、各存在において、オキソである、請求項６１〜７６のいずれか１項に化合物。
【請求項７８】
Ｒ１は、Ｈである、請求項６１〜７７のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項７９】
Ｒ２およびＲ３は、各々独立して、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃである、請求項６１〜７８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８０】
Ｒ２またはＲ３のうちの一方は、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃであり、Ｒ２またはＲ３のうちの他方は、ＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである、請求項６１〜７８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８１】
Ｑは、求核性反応性基、求電子性反応性基または環化付加反応性基を含む、請求項６１〜７８または８０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８２】
Ｑは、スルフヒドリル、ジスルフィド、活性化エステル、イソチオシアネート、アジド、アルキン、アルケン、ジエン、ジエノフィル、酸ハライド、スルホニルハライド、ホスフィン、α−ハロアミド、ビオチン、アミノまたはマレイミド官能基を含む、請求項８３に記載の化合物。
【請求項８３】
前記活性化エステルは、Ｎ−スクシンイミドエステル、イミドエステルまたはポリフルオロフェニルエステルである、請求項８２に記載の化合物。
【請求項８４】
前記アルキンは、アルキルアジドまたはアシルアジドである、請求項８２に記載の化合物。
【請求項８５】
Ｑは、表１から選択される部分である、請求項６１〜７８または８０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８６】
Ｒ２またはＲ３のうちの一方は、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃであり、Ｒ２またはＲ３のうちの他方は、分析物分子への共有結合を含むリンカーまたは固体支持体への共有結合を含むリンカーである、請求項６０〜７８のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８７】
前記分析物分子は、核酸、アミノ酸またはこれらのポリマーである、請求項８６に記載の化合物。
【請求項８８】
前記分析物分子は、酵素、レセプター、レセプターリガンド、抗体、糖タンパク質、アプタマーまたはプリオンである、請求項８６に記載の化合物。
【請求項８９】
前記固体支持体は、ポリマービーズまたは非ポリマービーズである、請求項８６に記載の化合物。
【請求項９０】
ｍは、各存在において、独立して、１〜１０の整数である、請求項６１〜８９のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９１】
ｍは、各存在において、独立して、１〜５の整数である、請求項６１〜８９のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９２】
ｎは、１〜１００の整数である、請求項６１〜９１のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９３】
ｎは、１〜１０の整数である、請求項６１〜９１のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９４】
表３から選択される化合物。
【請求項９５】
分析物分子を標識するための方法であって、該方法は、
（ａ）Ｒ２またはＲ３は、ＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである請求項６１に記載の化合物と、該分析物分子とを混合する工程；
（ｂ）該化合物および該分析物分子の結合体を形成する工程；ならびに；
（ｃ）該結合体と式Ｍ−Ｌ１ｂ−Ｇ′の化合物とを反応させて、それによって、少なくとも１個のＧおよび少なくとも１個のＧ′の反応によって少なくとも１個の共有結合を形成する工程、
を包含し、ここで：
Ｍは、２個またはこれより多くの炭素−炭素二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり；
Ｌ１ｂは、選択肢的なアルキレン、ヘテロアルキレンまたはヘテロ原子リンカーであり；そして
Ｇ′は、Ｇに対する相補的反応性基である、
方法。
【請求項９６】
分析物分子を標識するための方法であって、該方法は、
（ａ）Ｒ２またはＲ３は、ＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである請求項６１に記載の化合物と、式Ｍ−Ｌ１ｂ−Ｇ′の化合物とを混合し、それによって、ＧおよびＧ′の反応によって少なくとも１個の共有結合を形成する工程；ならびに
（ｂ）工程（Ａ）の生成物と該分析物分子とを反応させ、それによって、工程（Ａ）の生成物および該分析物分子の結合体を形成する工程、
を包含し、ここで：
Ｍは、２個またはこれより多くの炭素−炭素二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり；
Ｌ１ｂは、選択肢的なアルキレン、ヘテロアルキレンまたはヘテロ原子リンカーであり；そして
Ｇ′は、Ｇに対する相補的反応性基である、
方法。
【請求項９７】
請求項１に記載の化合物を調製するための方法であって、該方法は、請求項６１に記載の化合物と、式Ｍ−Ｌ１ｂ−Ｇ′の化合物とを混合し、それによって、ＧおよびＧ′の反応によって少なくとも１個の共有結合を形成する工程を包含し、ここで：
Ｍは、２個またはこれより多くの炭素−炭素二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり；
Ｌ１ｂは、選択肢的なアルキレン、ヘテロアルキレンまたはヘテロ原子リンカーであり；そして
Ｇ′は、Ｇに対する相補的反応性基である、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（背景）
（分野）
本発明は一般に、剛性のスペーシング基を有するダイマーおよびポリマーの蛍光染料または有色染料、ならびにそれらの調製法および種々の分析法における使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連技術の説明）
蛍光染料および／または有色染料は、高感度検出試薬が望ましい用途に特に適していることが公知である。サンプル中の特定の成分または構成要素を優先的に標識し得る染料は、研究者がその特定の成分または構成要素の存在、量および／または位置を決定することを可能にする。さらに、多様な環境での空間的および時間的分布に関して、特定の系がモニターされ得る。
【０００３】
蛍光法および比色法は、化学および生物学において極めて広く行き渡っている。これらの方法は、生体分子の存在、構造、距離、配向、錯体形成（ｃｏｍｐｌｅｘａｔｉｏｎ）および／または位置に関する有用な情報を与える。さらに、時間分解法は、ダイナミクスおよびキネティクスの測定においてますます使用されている。結果として、生体分子（例えば、核酸およびタンパク質）の蛍光または色による標識に関する多くのストラテジーが開発されてきた。生体分子の分析は、代表的には、水性環境において起こるので、焦点は、水溶性の染料の開発および使用に当てられている。
【０００４】
高度な蛍光染料または有色染料は、このような染料の使用がシグナル対ノイズ比を増大させかつ他の関連する利益を提供するので望ましい。よって、既知の蛍光部分および／または有色部分からのシグナルを増大させる試みがなされてきた。例えば、２もしくはこれより多くの蛍光部分および／または有色部分を含むダイマーおよびポリマーの化合物は、このような化合物がより明るい染料を生じることを期待して調製されてきた。しかし、分子内蛍光クエンチングの結果として、公知のダイマーおよびポリマーの染料は、明度の望ましい増大を達成していなかった。
【０００５】
従って、増大したモルあたりの明度を有する水溶性染料が当該分野で必要である。理想的には、このような染料および生体マーカーは、強く有色であるかまたは蛍光性であるべきであり、種々の色および蛍光波長において利用可能であるべきである。本発明は、この必要性を満たしかつさらなる関連の利点を提供する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（簡単な要旨）
簡潔には、本発明の実施形態は一般に、分析物分子（例えば、生体分子）の視覚的検出を可能にする水溶性の、蛍光および／または有色の染料および／またはプローブとして有用な化合物、ならびにそれらの調製のための試薬に関する。上記染料を使用して分析物分子を視覚的に検出するための方法もまた、記載される。
【０００７】
本開示の染料の実施形態は、剛性のリンカー（「Ａ」）によって共有結合的に連結される２もしくはこれより多くの蛍光部分および／または有色部分を含む。ダイマーおよび／またはポリマーの染料の以前の報告とは対照的に、本発明の染料は、その対応するモノマー染料化合物より有意に明るい。理論によって拘束されることは望まないが、この剛性のリンカー部分が、分子内蛍光クエンチングが低減および／または排除されるために十分な空間的距離を、上記蛍光部分および／または有色部分の間に提供すると考えられる。
【０００８】
本発明の実施形態の水溶性の蛍光染料または有色染料は、強く有色および／または蛍光性であり、目視または他の手段によって容易に観察され得る。いくつかの実施形態において、上記化合物は、事前の照射または化学的もしくは酵素的活性化なしに観察され得る。本明細書で記載されるように、上記染料の適切な選択によって、種々の色の視覚的に検出可能な分析物分子が、得られ得る。
【０００９】
一実施形態において、以下の構造（Ｉ）を有する化合物：
【化１】
2019516812.tif 000003
またはその立体異性体、互変異性体もしくは塩が提供され、ここでＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ５、Ａ、Ｌ４、Ｍ、ｍおよびｎは、本明細書で定義されるとおりである。構造（Ｉ）の化合物は、多くの適用（種々の分析法における蛍光染料および／または有色染料としての使用が挙げられる）における有用性が見出される。
【００１０】
別の実施形態において、サンプルを染色するための方法が提供され、上記方法は、上記サンプルに、構造（Ｉ）の化合物を、上記サンプルが適切な波長で照射される場合に光学的応答を生成するために十分な量で添加する工程を包含する。
【００１１】
さらに他の実施形態において、本開示は、分析物分子を視覚的に検出するための方法を提供し、上記方法は、
（ａ）構造（Ｉ）の化合物を提供する工程；および
（ｂ）上記化合物をその視覚的特性によって検出する工程
を包含する。
【００１２】
他の開示される方法は、生体分子を視覚的に検出するための方法を包含し、上記方法は、
（ａ）構造（Ｉ）の化合物と１もしくはこれより多くの生体分子とを混合する工程；および
（ｂ）上記化合物をその視覚的特性によって検出する工程
を包含する。
【００１３】
他の実施形態は、構造（Ｉ）の化合物および１もしくはこれより多くの生体分子を含む組成物に関する。上記１もしくはこれより多くの生体分子の検出のための分析法におけるこのような組成物の使用もまた、提供される。
【００１４】
いくつかの他の異なる実施形態において、構造（ＩＩ）：
【化２】
2019516812.tif 000004
の化合物、またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体が提供され、ここでＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｌ１ａ、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ａ、Ｇ、ｍおよびｎは、本明細書で定義されるとおりである。構造（ＩＩ）の化合物は、多くの適用（構造（Ｉ）の蛍光染料および／または有色染料を調製するための中間体としての使用が挙げられる）において有用性が見出される。
【００１５】
さらに他の実施形態において、分析物分子を標識するための方法が提供され、上記方法は、
（ａ）Ｒ２またはＲ３は、ＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである構造（ＩＩ）の化合物と、上記分析物分子とを混合する工程；
（ｂ）上記化合物および上記分析物分子の結合体を形成する工程；ならびに
（ｃ）上記結合体と式Ｍ−Ｌ１ｂ−Ｇ′の化合物とを反応させ、それによって、ＧおよびＧ′の反応によって少なくとも１個の共有結合を形成する工程、
を包含し、ここでＲ２、Ｒ３、Ｑ、ＧおよびＭ−Ｌ１ｂ−Ｇ′は、本明細書で定義されるとおりである。
【００１６】
いくつかの異なる実施形態において、分析物分子を標識するための別の方法が提供され、上記方法は、
（ａ）Ｒ２またはＲ３は、ＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである構造（ＩＩ）の化合物と、式Ｍ−Ｌ１ｂ−Ｇ′の化合物とを混合し、それによって、ＧおよびＧ′の反応によって少なくとも１個の共有結合を形成する工程；ならびに
（ｂ）工程（Ａ）の生成物と上記分析物分子とを反応させ、それによって、工程（Ａ）の生成物および上記分析物分子の結合体を形成する工程、
を包含し、ここでＲ２、Ｒ３、Ｑ、ＧおよびＭ−Ｌ１ｂ−Ｇ′は、本明細書で定義されるとおりである。
【００１７】
より異なる実施形態において、構造（Ｉ）の化合物を調製するための方法が提供され、上記方法は、構造（ＩＩ）の化合物と式Ｍ−Ｌ１ｂ−Ｇ′の化合物とを混合し、それによって、ＧおよびＧ′の反応によって少なくとも１個の共有結合を形成する工程を包含し、ここでＧおよびＭ−Ｌ１ｂ−Ｇ′は、本明細書で定義されるとおりである。
【００１８】
本発明のこれらおよび他の局面は、以下の詳細な説明を参照すれば明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
図面において、同一の参照番号は、類似の要素を同定する。図面の中の要素のサイズおよび相対的位置は、必ずしも同一縮尺で書かれておらず、これら要素のうちのいくつかは、図面の読みやすさを改善するために、自由裁量によって拡大されかつ配置されている。さらに、書かれているとおりの要素の特定の形状は、その特定の要素の実際の形状に関して何らかの情報を知らせる意図はなく、図面の中で認識しやすくするために選択されているに過ぎない。
【００２０】
【図１】図１は、比較染料化合物のＵＶ吸収スペクトルを提供する。
【００２１】
【図２】図２は、比較染料化合物の蛍光発光スペクトルを提供する。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（詳細な説明）
以下の説明において、ある種の具体的詳細が、本発明の種々の実施形態の完全な理解を提供するために示される。しかし、当業者は、これら詳細なしに本発明が実施され得ることを理解する。
【００２３】
状況が別段要求しなければ、本明細書および特許請求の範囲全体を通じて、文言「含む、包含する（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」ならびにそのバリエーション（例えば、「含む、包含する（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および「含む、包含する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」）は、開放系の包括的な意味で、すなわち、「が挙げられるが、これらに限定されない」として解釈されるべきである。
【００２４】
本明細書全体を通じて「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「ある実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」への言及は、上記実施形態と関連して記載される特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書全体を通じて種々の箇所での語句「一実施形態において」または「ある実施形態において」の存在は、必ずしも全てが、同じ実施形態に言及しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１もしくはこれより多くの実施形態において任意の適切な様式で組み合わせられ得る。
【００２５】
「アミノ」とは、−ＮＨ２基をいう。
【００２６】
「カルボキシ」とは、−ＣＯ２Ｈ基をいう。
【００２７】
「シアノ」とは、−ＣＮ基をいう。
【００２８】
「ホルミル」とは、−Ｃ（＝Ｏ）Ｈ基をいう。
【００２９】
「ヒドロキシ」または「ヒドロキシル」とは、−ＯＨ基をいう。
【００３０】
「イミノ」とは、＝ＮＨ基をいう。
【００３１】
「ニトロ」とは、−ＮＯ２基をいう。
【００３２】
「オキソ」とは、＝Ｏ置換基をいう。
【００３３】
「スルフヒドリル」とは、−ＳＨ基をいう。
【００３４】
「チオキソ」とは、＝Ｓ基をいう。
【００３５】
「アルキル」とは、炭素原子および水素原子のみからなり、不飽和を含まず、１〜１２個の炭素原子（Ｃ１−Ｃ１２アルキル）、１〜８個の炭素原子（Ｃ１−Ｃ８アルキル）または１〜６個の炭素原子（Ｃ１−Ｃ６アルキル）を有し、そして単結合によって分子の残部に結合される直鎖状または分枝状の炭化水素鎖の基（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、１−メチルエチル（イソ−プロピル）、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、１，１−ジメチルエチル（ｔ−ブチル）、３−メチルヘキシル、２−メチルヘキシルなど）をいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルキル基は、必要に応じて置換される。
【００３６】
「アルキレン」または「アルキレン鎖」とは、分子の残部をラジカル基に連結し、炭素および水素のみからなり、不飽和を含まず、そして１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状の二価の炭化水素鎖（例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ｎ−ブチレン、エテニレン、プロペニレン、ｎ−ブテニレン、プロピニレン、ｎ−ブチニレンなど）をいう。上記アルキレン鎖は、単結合を介して分子の残部に結合され、単結合を介してラジカル基に結合される。分子の残部へのまたはラジカル基への上記アルキレン鎖の結合点は、上記鎖の中の１個の炭素または任意の２個の炭素を介し得る。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルキレンは、必要に応じて置換される。
【００３７】
「アルケニレン」または「アルケニレン鎖」とは、分子の残部をラジカル基に連結し、炭素および水素のみからなり、少なくとも１個の炭素−炭素二重結合を含み、そして２〜１２個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状の二価の炭化水素鎖（例えば、エテニレン、プロペニレン、ｎ−ブテニレンなど）をいう。アルケニレン鎖は、単結合を介して分子の残部に結合され、二重結合または単結合を介してラジカル基に結合される。分子の残部へのおよびラジカル基へのアルケニレン鎖の結合点は、その鎖中の１個の炭素または任意の２個の炭素を介し得る。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルケニレンは、必要に応じて置換される。
【００３８】
「アルキニレン」または「アルキニレン鎖」とは、分子の残部をラジカル基に連結し、炭素および水素のみからなり、少なくとも１個の炭素−炭素三重結合を含み、そして２〜１２個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状の二価の炭化水素鎖（例えば、エテニレン、プロペニレン、ｎ−ブテニレンなど）をいう。アルキニレン鎖は、単結合を介して分子の残部に結合され、二重結合または単結合を介してラジカル基に結合される。分子の残部へのおよびラジカル基へのアルキニレン鎖の結合点は、その鎖中の１個の炭素または任意の２個の炭素を介し得る。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルキニレンは、必要に応じて置換される。
【００３９】
「アルキルエーテル」とは、上記で定義されるとおりの任意のアルキル基であって、ここで少なくとも１個の炭素−炭素結合が炭素−酸素結合で置き換わっているものをいう。この炭素−酸素結合は、末端部分に（アルコキシ基の中にあるように）あってもよいし、炭素酸素結合は、内部に（すなわち、Ｃ−Ｏ−Ｃ）あってもよい。アルキルエーテルは、少なくとも１個の炭素酸素結合を含むが、１個より多く含んでいてもよい。例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は、アルキルエーテルの意味の中に含まれる。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルキルエーテル基は、必要に応じて置換される。例えば、いくつかの実施形態において、アルキルエーテルは、アルコールまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃで置換され、ここでＲａ、ＲｂおよびＲｃの各々は、構造（Ｉ）の化合物について定義される通りである。
【００４０】
「アルコキシ」とは、式−ＯＲａであって、ここでＲａは、１〜１２個の炭素原子を含む上記で定義されるとおりのアルキル基である基をいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルコキシ基は、必要に応じて置換される。
【００４１】
「ヘテロアルキレン」とは、少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳ）を、アルキレン鎖内またはアルキレン鎖の末端に含む、上で定義されたようなアルキレン基をいう。いくつかの実施形態において、上記ヘテロ原子は、アルキレン鎖の中にある（すなわち、上記ヘテロアルキレンは、少なくとも１個の炭素−ヘテロ原子−炭素結合を含む）。他の実施形態において、上記ヘテロ原子は、アルキレンの末端にあり、従って、上記アルキレンを分子の残部に結合するように働く（例えば、Ｍ１−Ｈ−Ｂ−Ｍ２、ここでＭ１およびＭ２は、分子の一部であり、Ｈは、ヘテロ原子であり、Ｂは、アルキレンである）。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ヘテロアルキレン基は、必要に応じて置換される。例示的なヘテロアルキレン連結基は、以下で図示される：
【化３】
2019516812.tif 000005
【００４２】
上記Ｃ−リンカーのマルチマーは、ヘテロアルキレンリンカーの種々の実施形態に含まれる。
【００４３】
「ヘテロアルケニレン」は、少なくとも１個の炭素−炭素二重結合を含むヘテロアルキレン（上記で定義されるとおり）である。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ヘテロアルケニレン基は、必要に応じて置換される。
【００４４】
「ヘテロアルキニレン」とは、少なくとも１個の炭素−炭素三重結合を含むヘテロアルキレンである。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ヘテロアルキニレン基は、必要に応じて置換される。
【００４５】
「ヘテロ原子リンカー」に関して「ヘテロ原子（の）」とは、１個もしくはこれより多くのヘテロ原子からなるリンカー基をいう。例示的なヘテロ原子リンカーは、Ｏ、Ｎ、ＰおよびＳからなる群より選択される１個の原子、および複数のヘテロ原子を含む（例えば、式−Ｐ（Ｏ−）（＝Ｏ）Ｏ−または−ＯＰ（Ｏ−）（＝Ｏ）Ｏ−ならびにそのマルチマーおよび組み合わせを有するリンカー）。
【００４６】
「ホスフェート」とは、−ＯＰ（＝Ｏ）（Ｒａ）Ｒｂ基であって、ここでＲａは、ＯＨ、Ｏ−またはＯＲｃであり；そしてＲｂは、ＯＨ、Ｏ−、ＯＲｃ、チオホスフェート基またはさらなるホスフェート基であり、ここでＲｃは、対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であるものをいう。
【００４７】
「ホスホアルキル」とは、−ＯＰ（＝Ｏ）（Ｒａ）Ｒｂ基であって、ここでＲａは、ＯＨ、Ｏ−またはＯＲｃであり；そしてＲｂは、−Ｏアルキルであり、ここでＲｃは、対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ホスホアルキル基は、必要に応じて置換される。例えば、ある種の実施形態において、ホスホアルキル基の中の上記−Ｏアルキル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換される。
【００４８】
「ホスホアルキルエーテル」とは、−ＯＰ（＝Ｏ）（Ｒａ）Ｒｂ基であって、ここでＲａは、ＯＨ、Ｏ−またはＯＲｃであり；そしてＲｂは、−Ｏアルキルエーテルであり、ここでＲｃは、対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ホスホアルキルエーテル基は、必要に応じて置換される。例えば、ある種の実施形態において、ホスホアルキルエーテル基の中の−Ｏアルキルエーテル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換される。
【００４９】
「チオホスフェート」とは、−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ基であって、ここでＲａは、ＯまたはＳであり；Ｒｂは、ＯＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄまたはＳＲｄであり；そしてＲｃは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄ、ＳＲｄ、ホスフェート基またはさらなるチオホスフェート基であり、ここでＲｄは、対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であり、そしてただし：ｉ）Ｒａは、Ｓであり；ｉｉ）Ｒｂは、Ｓ−またはＳＲｄであり；ｉｉｉ）Ｒｃは、ＳＨ、Ｓ−またはＳＲｄであるか；あるいはｉｖ）  ｉ）、ｉｉ）および／またはｉｉｉ）の組み合わせであるものをいう。
【００５０】
「チオホスホアルキル」とは、−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ基であって、ここでＲａは、ＯまたはＳであり；Ｒｂは、ＯＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄまたはＳＲｄであり；そしてＲｃは、−Ｏアルキルであり、ここでＲｄは、対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であり、そしてただし：ｉ）Ｒａは、Ｓであるか、ｉｉ）Ｒｂは、Ｓ−もしくはＳＲｄであるか；またはｉｉｉ）Ｒａは、Ｓであり、そしてＲｂは、Ｓ−もしくはＳＲｄであるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、チオホスホアルキル基は、必要に応じて置換される。例えば、ある種の実施形態において、チオホスホアルキル基の中の−Ｏアルキル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換される。
【００５１】
「チオホスホアルキルエーテル」とは、−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ基であって、ここでＲａは、ＯまたはＳであり、Ｒｂは、ＯＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄまたはＳＲｄであり；そしてＲｃは、−Ｏアルキルエーテルであり、ここでＲｄは、対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であり、そしてただし：ｉ）Ｒａは、Ｓであるか、ｉｉ）Ｒｂは、Ｓ−もしくはＳＲｄであるか；またはｉｉｉ）Ｒａは、Ｓであり、そしてＲｂは、Ｓ−もしくはＳＲｄであるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、チオホスホアルキルエーテル基は、必要に応じて置換される。例えば、ある種の実施形態において、チオホスホアルキル基の中の−Ｏアルキルエーテル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換される。
【００５２】
「炭素環式」とは、３〜１８個の炭素原子を含む安定な３〜１８員の芳香族または非芳香族の環をいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、炭素環式環は、縮合環系もしくは架橋環系を含み得、部分的にまたは完全に不飽和であり得る単環式、二環式、三環式または四環式の環系であり得る。非芳香族カルボシクリルラジカルとしては、シクロアルキルが挙げられる一方で、芳香族カルボシクリルラジカルは、アリールが挙げられる。本明細書で別段具体的に述べられなければ、炭素環式基は、必要に応じて置換される。
【００５３】
「シクロアルキル」とは、縮合環系もしくは架橋環系を含み得、３〜１５個の炭素原子を有し、好ましくは、３〜１０個の炭素原子を有し、そして飽和または不飽和であり、単結合によって分子の残部に結合される安定な非芳香族の単環式または多環式の炭素環式環をいう。単環式シクロアルキル（ｃｙｃｌｏｃａｌｋｙｌ）としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、およびシクロオクチルが挙げられる。多環式シクロアルキルとしては、例えば、アダマンチル、ノルボルニル、デカリニル、７，７−ジメチル−ビシクロ−［２．２．１］ヘプタニルなどが挙げられる。本明細書で別段具体的に述べられなければ、シクロアルキル基は、必要に応じて置換される。
【００５４】
「アリール」とは、少なくとも１個の炭素環式芳香環を含む環系をいう。いくつかの実施形態において、アリールは、６〜１８個の炭素原子を含む。このアリール環は、縮合環系もしくは架橋環系を含み得る単環式、二環式、三環式または四環式の環系であり得る。アリールとしては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：アセアントリレン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アントラセン、アズレン、ベンゼン、クリセン、フルオランテン、フルオレン、ａｓ−インダセン、ｓ−インダセン、インダン、インデン、ナフタレン、フェナレン、フェナントレン、プレイアデン、ピレン、およびトリフェニレンに由来するアリール。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アリール基は、必要に応じて置換される。
【００５５】
「複素環式」とは、１〜１２個の炭素原子ならびに窒素、酸素および硫黄からなる群より選択される１〜６個のヘテロ原子を含む安定な３〜１８員の芳香族または非芳香族の環をいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、上記複素環式環は、縮合環系もしくは架橋環系を含み得、上記複素環式環の中の窒素、炭素または硫黄原子は、必要に応じて酸化され得；窒素原子は、必要に応じて四級化され得；そして上記複素環式環は、部分的にまたは完全に不飽和であり得る単環式、二環式、三環式または四環式の環系であり得る。芳香族複素環式環の例は、ヘテロアリールの定義の中で以下に列挙される（すなわち、ヘテロアリールは、複素環式の部分セットである）。非芳香族複素環式環の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：ジオキソラニル、チエニル［１，３］ジチアニル、デカヒドロイソキノリル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、イソチアゾリジニル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、２−オキソピペラジニル、２−オキソピペリジニル、２−オキソピロリジニル、オキサゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、４−ピペリドニル、ピロリジニル、ピラゾリジニル、ピラゾロピリミジニル、キヌクリジニル、チアゾリジニル、テトラヒドロフリル、トリオキサニル、トリチアニル、トリアジナニル（ｔｒｉａｚｉｎａｎｙｌ）、テトラヒドロピラニル、チオモルホリニル、チアモルホリニル、１−オキソ−チオモルホリニル、および１，１−ジオキソ−チオモルホリニル。本明細書で別段具体的に述べられなければ、複素環式基は、必要に応じて置換される。
【００５６】
「ヘテロアリール」とは、１〜１３個の炭素原子、窒素、酸素および硫黄からなる群より選択される１〜６個のヘテロ原子、ならびに少なくとも１個の芳香環を含む５〜１４員の環系をいう。本発明のある種の実施形態の目的に関して、ヘテロアリールラジカルは、縮合環系もしくは架橋環系を含み得；上記ヘテロアリールラジカルの中の窒素、炭素または硫黄原子は、必要に応じて酸化され得；上記窒素原子は、必要に応じて四級化され得る単環式、二環式、三環式または四環式の環系であり得る。例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：アゼピニル、アクリジニル、ベンゾイミダゾリル、ベンズチアゾリル、ベンゾインドリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾ［ｂ］［１，４］ジオキセピニル、１，４−ベンゾジオキサニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキシニル、ベンゾピラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾフラニル、ベンゾフラノニル、ベンゾチエニル（ベンゾチオフェニル）、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ［４，６］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジニル、ベンゾオキサゾリノニル、ベンゾイミダゾールチオニル、カルバゾリル、シンノリニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フラニル、フラノニル、イソチアゾリル、イミダゾリル、インダゾリル、インドリル、インダゾリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、イソキノリル、インドリジニル、イソオキサゾリル、ナフチリジニル、オキサジアゾリル、２−オキソアゼピニル、オキサゾリル、オキシラニル、１−オキシドピリジニル、１−オキシドピリミジニル、１−オキシドピラジニル、１−オキシドピリダジニル、１−フェニル−１Ｈ−ピロリル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、プテリジニル、プテリジノニル、プリニル、ピロリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリジノニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリミジノニル（ｐｒｙｒｉｍｉｄｉｎｏｎｙｌ）、ピリダジニル、ピロリル、ピリド［２，３−ｄ］ピリミジノニル、キナゾリニル、キナゾリノニル、キノキサリニル、キノキサリノニル、キノリニル、イソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、チアゾリル、チアジアゾリル、チエノ［３，２−ｄ］ピリミジン−４−オニル、チエノ［２，３−ｄ］ピリミジン−４−オニル、トリアゾリル、テトラゾリル、トリアジニル、およびチオフェニル（すなわち、チエニル）。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ヘテロアリール基は、必要に応じて置換される。
【００５７】
「縮合された」とは、少なくとも２個の環を含み、ここでこの２個の環が少なくとも１個の共通環原子、例えば、２個の共通環原子を共有する環系をいう。縮合環がヘテロシクリル環またはヘテロアリール環である場合、その共通環原子は、炭素または窒素であり得る。縮合環は、二環式、三環式、四環式などを含む。
【００５８】
本明細書で使用される用語「置換された」とは、上記基のうちのいずれか（例えば、アルキル、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、アルコキシ、アルキルエーテル、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、炭素環式、シクロアルキル、アリール、複素環式および／またはヘテロアリール）であって、ここで少なくとも１個の水素原子（例えば、１個、２個、３個または全ての水素原子）が、非水素原子（例えば、以下が挙げられるが、これらに限定されない：Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩのようなハロゲン原子；ヒドロキシル基、アルコキシ基、およびエステル基のような基の中の酸素原子；チオール基、チオアルキル基、スルホン基、スルホニル基、およびスルホキシド基のような基の中の硫黄原子；アミン、アミド、アルキルアミン、ジアルキルアミン、アリールアミン、アルキルアリールアミン、ジアリールアミン、Ｎ−オキシド、イミド、およびエナミンのような基の中の窒素原子；トリアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、およびトリアリールシリル基のような基の中のケイ素原子；ならびに種々の他の基の中の他のヘテロ原子）への結合によって置き換えられることを意味する。「置換された」とはまた、１個もしくはこれより多くの水素原子が、ヘテロ原子（例えば、オキソ、カルボニル、カルボキシル、およびエステル基の中の酸素；ならびにイミン、オキシム、ヒドラゾンおよびニトリルのような基の中の窒素）へのより高次の結合（例えば、二重結合または三重結合）によって置き換えられる上記の基のうちのいずれかを意味する。例えば、「置換された」は、１個もしくはこれより多くの水素原子が−ＮＲｇＲｈ、−ＮＲｇＣ（＝Ｏ）Ｒｈ、−ＮＲｇＣ（＝Ｏ）ＮＲｇＲｈ、−ＮＲｇＣ（＝Ｏ）ＯＲｈ、−ＮＲｇＳＯ２Ｒｈ、−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＲｇＲｈ、−ＯＲｇ、−ＳＲｇ、−ＳＯＲｇ、−ＳＯ２Ｒｇ、−ＯＳＯ２Ｒｇ、−ＳＯ２ＯＲｇ、＝ＮＳＯ２Ｒｇ、および−ＳＯ２ＮＲｇＲｈで置き換えられる上記の基のうちのいずれかを含む。「置換された」はまた、１個もしくはこれより多くの水素原子が−Ｃ（＝Ｏ）Ｒｇ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲｇ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲｇＲｈ、−ＣＨ２ＳＯ２Ｒｇ、−ＣＨ２ＳＯ２ＮＲｇＲｈで置き換えられる上記基のうちのいずれかを意味する。前述において、ＲｇおよびＲｈは、同じであるかまたは異なっており、そして独立して、水素、アルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ヘテロシクリル、Ｎ−ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、Ｎ−ヘテロアリールおよび／またはヘテロアリールアルキルである。「置換された」とは、１個もしくはこれより多くの水素原子がアミノ、シアノ、ヒドロキシル、イミノ、ニトロ、オキソ、チオキソ、ハロ、アルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ヘテロシクリル、Ｎ−ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、Ｎ−ヘテロアリールおよび／またはヘテロアリールアルキル基への結合によって置き換えられる上記の基のうちのいずれかをさらに意味する。さらに、前述の置換基の各々はまた、上記の置換基のうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換され得る。
【００５９】
「共役」とは、１つのｐ軌道と別のｐ軌道とが、間に挟まるσ結合を横断して重なり合っていることをいう。共役は、環式または非環式の化合物で起こり得る。「共役度」とは、少なくとも１つのｐ軌道と別のｐ軌道とが間に挟まっているシグマ結合を横断して重なり合っていることをいう。例えば、１，３−ブタジエンは、１の共役度を有する一方で、ベンゼンおよび他の芳香族化合物は、代表的には、多重の共役度を有する。蛍光および有色化合物は、代表的には、少なくとも１の共役度を含む。
【００６０】
「蛍光（性）（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ）」とは、特定の周波数の光を吸収し、異なる周波数の光を発することができる分子をいう。蛍光（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）は、当業者に周知である。
【００６１】
「有色（の）（ｃｏｌｏｒｅｄ）」とは、有色のスペクトル内の光（すなわち、赤、黄、青など）を吸収する分子をいう。
【００６２】
「リンカー」とは、分子の一部をその同じ分子の別の部分にまたは異なる分子、部分もしくは固体支持体（例えば、微粒子）に接続する、少なくとも１個の原子（例えば、炭素、酸素、窒素、硫黄、リンおよびこれらの組み合わせ）の連続する鎖に言及する。リンカーは、共有結合または他の手段（例えば、イオン結合または水素結合相互作用）を介して上記分子を接続し得る。
【００６３】
用語「生体分子」とは、種々の生物学的物質のうちのいずれか（核酸、炭水化物、アミノ酸、ポリペプチド、糖タンパク質、ホルモン、アプタマーおよびこれらの混合物が挙げられる）をいう。より具体的には、この用語は、ＲＮＡ、ＤＮＡ、オリゴヌクレオチド、改変または誘導体化されたヌクレオチド、酵素、レセプター、プリオン、レセプターリガンド（ホルモンを含む）、抗体、抗原、および毒素、ならびに細菌、ウイルス、血球、および組織細胞が挙げられるが、これらに限定されないことが意図される。本発明の視覚的に検出可能な生体分子（例えば、生体分子が連結されている構造（Ｉ）の化合物）は、本明細書でさらに記載されるように、生体分子と化合物（これは、上記生体分子上のアミノ、ヒドロキシ、カルボキシル、またはスルフヒドリル基のような任意の利用可能な原子または官能基を介して上記化合物への生体分子の結合を可能にする反応性基を有する）とを接触させることによって調製される。
【００６４】
「反応性基」とは、第２の反応性基（例えば、「相補的反応性基」）と反応して、１個もしくはこれより多くの共有結合を、例えば、置換、酸化、還元、付加または環化付加反応により形成し得る部分である。例示的な反応性基は、表１に提供され、例えば、求核性基、求電子性基、ジエン、ジエノフィル、アルデヒド、オキシム、ヒドラゾン、アルキン、アミン、アジド、アシルアジド、アシルハライド、ニトリル、ニトロン、スルフヒドリル、ジスルフィド、スルホニルハライド、イソチオシアネート、イミドエステル、活性化エステル、ケトン、α，β−不飽和カルボニル、アルケン、マレイミド、α−ハロイミド、エポキシド、アジリジン、テトラジン、テトラゾール、ホスフィン、ビオチン、チイランなどが挙げられる。
【００６５】
用語「視覚的」および「視覚的に検出可能な」とは、事前の照射、または化学的活性化もしくは酵素的活性化なしで、目視によって観察可能である物質に言及するために、本明細書で使用される。このような視覚的に検出可能な物質は、約３００〜約９００ｎｍの範囲に及ぶスペクトルの領域にある光を吸収し、発する。好ましくは、このような物質は、強く有色であり、好ましくは、少なくとも約４０，０００、より好ましくは、少なくとも約５０，０００、さらにより好ましくは、少なくとも約６０，０００、なおさらにより好ましくは、少なくとも約７０，０００、および最も好ましくは、少なくとも約８０，０００Ｍ−１ｃｍ−１のモル吸光係数を有する。本発明の化合物は、裸眼で、または光学ベースの検出デバイス（吸光分光光度計、透過型光学顕微鏡（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｌｉｇｈｔ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、デジタルカメラおよびスキャナが挙げられるが、これらに限定されない）の助けを借りて観察することによって検出され得る。視覚的に検出可能な物質は、可視スペクトルの中の光を発するおよび／または吸収するものに限定されない。紫外線（ＵＶ）領域（約１０ｎｍ〜約４００ｎｍ）、赤外線（ＩＲ）領域（約７００ｎｍ〜約１ｍｍ）の中の光を発するおよび／または吸収する物質、ならびに電磁スペクトルの他の領域において発するおよび／または吸収する物質はまた、「視覚的に検出可能な」物質の範囲内に含まれる。
【００６６】
本発明の実施形態の目的のために、用語「光安定性視覚的染料（ｐｈｏｔｏｓｔａｂｌｅ  ｖｉｓｉｂｌｅ  ｄｙｅ）」とは、本明細書上記で定義されるように、視覚的に検出可能であり、そして光に曝露した際に、顕著に変化も分解もしない化学部分に言及する。好ましくは、上記光安定性視覚的染料は、少なくとも１時間光に曝された後に、顕著な漂白も分解も示さない。より好ましくは、上記視覚的染料は、少なくとも１２時間、さらにより好ましくは、少なくとも２４時間、さらになおより好ましくは、少なくとも１週間、および最も好ましくは、少なくとも１ヶ月間光に曝した後に安定である。本発明の化合物および方法における使用に適した光安定性視覚的染料の非限定的例としては、アゾ染料、チオインディゴ染料、キナクリドン顔料、ジオキサジン、フタロシアニン、ペリノン、ジケトピロロピロール、キノフタロン、およびトルアリーカルボニウム（ｔｒｕａｒｙｃａｒｂｏｎｉｕｍ）が挙げられる。
【００６７】
本明細書で使用される場合、用語「ペリレン誘導体」とは、視覚的に検出可能である任意の置換されたペリレンを含むことが意図される。しかし、この用語は、ペリレン自体を含むことは意図されない。用語「アントラセン誘導体」、「ナフタレン誘導体」、および「ピレン誘導体」が、同様に使用される。いくつかの好ましい実施形態において、誘導体（例えば、ペリレン、ピレン、アントラセンまたはナフタレンの誘導体）は、ペリレン、アントラセン、ナフタレン、またはピレンのイミド、ビスイミドまたはヒドラザムイミド（ｈｙｄｒａｚａｍｉｍｉｄｅ）誘導体である。
【００６８】
本発明の種々の実施形態の視覚的に検出可能な分子は、特定の分析物（例えば、生体分子）の存在、位置、または量を決定する必要がある広く種々の分析用途（例えば、生化学的および生物医学的用途）に有用である。従って、別の局面において、本発明は、生体分子を視覚的に検出するための方法を提供し、上記方法は、（ａ）生物学的系に、生体分子に連結された構造（Ｉ）の化合物を含む視覚的に検出可能な生体分子を提供する工程；および（ｂ）上記生体分子をその視覚的特性によって検出する工程を包含する。本発明の目的のために、語句「生体分子をその視覚的特性によって検出する」とは、生体分子が、照射または化学的もしくは酵素的活性化なしに、裸眼で、または光学ベースの検出デバイス（吸光分光光度計、透過型光学顕微鏡、デジタルカメラおよびスキャナが挙げられるが、これらに限定されない）の助けを借りて観察されることを意味する。デンシトメーターは、存在する視覚的に検出可能な生体分子の量を定量するために使用され得る。例えば、２つのサンプル中の上記生体分子の相対的量は、相対的光学密度を測定することによって決定され得る。１生体分子あたりの染料分子の化学量論が既知でありかつ上記染料分子の吸光係数が既知である場合、上記生体分子の絶対濃度もまた、光学密度の測定から決定され得る。本明細書で使用される場合、用語「生物学的系」は、視覚的に検出可能な生体分子に加えて、１もしくはこれより多くの生体分子を含む任意の溶液または混合物をいうために使用される。このような生物学的系の非限定的例としては、細胞、細胞抽出物、組織サンプル、電気泳動ゲル、アッセイ混合物、およびハイブリダイゼーション反応混合物が挙げられる。
【００６９】
「固体支持体」とは、分子の固相支持のための当該分野で公知の任意の固体基材をいい、例えば、「微粒子」とは、本発明の化合物への結合に有用な多くの小さな粒子のうちのいずれか（ガラスビーズ、磁性ビーズ、ポリマービーズ、非ポリマービーズなどが挙げられるが、これらに限定されない）をいう。ある種の実施形態において、微粒子は、ポリスチレンビーズを含む。
【００７０】
「塩基対合部分」とは、相補的な複素環式部分と水素結合（例えば、ワトソン−クリック塩基対合）を介してハイブリダイズし得る複素環式部分をいう。塩基対合部分は、天然および非天然の塩基を含む。塩基対合部分の非限定的例は、ＲＮＡ塩基およびＤＮＡ塩基（例えば、アデノシン、グアノシン、チミジン、シトシンおよびウリジンならびにこれらのアナログ）である。
【００７１】
本明細書で開示される本発明の実施形態はまた、１個もしくはこれより多くの原子が異なる原子質量または質量数を有する原子によって置き換わることによって、同位体標識されている構造（Ｉ）または（ＩＩ）の全ての化合物を包含することが意味される。開示される化合物に組み込まれ得る同位体の例としては、水素、炭素、窒素、酸素、リン、フッ素、塩素、およびヨウ素の同位体（例えば、それぞれ、２Ｈ、３Ｈ、１１Ｃ、１３Ｃ、１４Ｃ、１３Ｎ、１５Ｎ、１５Ｏ、１７Ｏ、１８Ｏ、３１Ｐ、３２Ｐ、３５Ｓ、１８Ｆ、３６Ｃｌ、１２３Ｉ、および１２５Ｉ）が挙げられる。
【００７２】
構造（Ｉ）または（ＩＩ）の同位体標識された化合物は一般に、当業者に公知の従来技術によって、または以下でおよび以下の実施例において記載されるものに類似のプロセスによって、以前に使用されていた標識されていない試薬の代わりに適切な同位体標識された試薬を使用して調製され得る。
【００７３】
「安定な化合物」および「安定な構造」とは、反応混合物から有用な純度への単離および有効な治療剤への製剤化に耐えるように十分に強い化合物を示すことが意味される。
【００７４】
「選択肢的な（ｏｐｔｉｏｎａｌ）」または「必要に応じて（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ）」とは、その後に記載される事象または状況が起こっても起こらなくてもよいこと、ならびにその記載が上記事象または状況が起こる場合およびそれが起こらない場合を含むことを意味する。例えば、「必要に応じて置換されたアルキル」とは、そのアルキル基が置換されていてもされていなくてもよいこと、ならびにその記載が、置換されたアルキル基および置換を有しないアルキル基の両方を含むことを意味する。
【００７５】
「塩」とは、酸付加塩および塩基付加塩の両方を包含する。
【００７６】
「酸付加塩」とは、無機酸（例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などが挙げられるが、これらに限定されない）および有機酸（例えば、酢酸、２，２−ジクロロ酢酸、アジピン酸、アルギン酸、アスコルビン酸、アスパラギン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、４−アセトアミド安息香酸、カンファー酸、カンファー−１０−スルホン酸、カプリン酸、カプロン酸、カプリル酸、炭酸、ケイ皮酸、クエン酸、シクラミン酸、ドデシル硫酸、エタン−１，２−ジスルホン酸、エタンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、ギ酸、フマル酸、ガラクタル酸、ゲンチジン酸、グルコヘプトン酸、グルコン酸、グルクロン酸、グルタミン酸、グルタル酸、２−オキソ−グルタル酸、グリセロリン酸、グリコール酸、馬尿酸、イソ酪酸、乳酸、ラクトビオン酸、ラウリン酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、ムチン酸、ナフタレン−１，５−ジスルホン酸、ナフタレン−２−スルホン酸、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、ニコチン酸、オレイン酸、オロト酸、シュウ酸、パルミチン酸、パモ酸、プロピオン酸、ピログルタミン酸、ピルビン酸、サリチル酸、４−アミノサリチル酸、セバシン酸、ステアリン酸、コハク酸、酒石酸、チオシアン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ウンデシレン酸などが挙げられるが、これらに限定されない）と形成される塩をいう。
【００７７】
「塩基付加塩」とは、遊離酸に無機塩基または有機塩基を添加することから調製される塩をいう。無機塩基に由来する塩としては、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、アルミニウムの塩などが挙げられるが、これらに限定されない。有機塩基に由来する塩としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：一級、二級、および三級アミン、置換されたアミン（天然に存在する置換されたアミン、環式アミンおよび塩基性イオン交換樹脂（例えば、アンモニア、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、デアノール、２−ジメチルアミノエタノール、２−ジエチルアミノエタノール、ジシクロヘキシルアミン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、カフェイン、プロカイン、ヒドラバミン、コリン、ベタイン、ベネタミン、ベンザチン、エチレンジアミン、グルコサミン、メチルグルカミン、テオブロミン、トリエタノールアミン、トロメタミン、プリン、ピペラジン、ピペリジン、Ｎ−エチルピペリジン、ポリアミン樹脂など）が挙げられる）の塩。特に好ましい有機塩基は、イソプロピルアミン、ジエチルアミン、エタノールアミン、トリメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、コリンおよびカフェインである。
【００７８】
結晶化は、本明細書中に記載される化合物の溶媒和物を生じ得る。本発明の実施形態は、記載される化合物の全ての溶媒和物を包含する。本明細書で使用される場合、用語「溶媒和物」とは、１分子もしくはこれより多くの本発明の化合物と、１分子もしくはこれより多くの溶媒とを含む凝集物をいう。上記溶媒は水であり得、この場合、この溶媒和物は水和物であり得る。あるいは、上記溶媒は、有機溶媒であり得る。従って、本発明の化合物は、水和物（一水和物、二水和物、半水和物、セスキ水和物、三水和物、四水和物などが挙げられる）ならびにその対応する溶媒和形態として存在し得る。本発明の化合物は、真の溶媒和物であり得る一方で、他の場合には、本発明の化合物は、偶発の水もしくは別の溶媒を保持しているに過ぎなくてもよいし、水と何らかの偶発の溶媒との混合物であってもよい。
【００７９】
本発明の化合物の実施形態（例えば、構造ＩもしくはＩＩの化合物）またはそれらの塩、互変異性体もしくは溶媒和物は、１もしくはこれより多くの不斉中心を含み得、従って、エナンチオマー、ジアステレオマー、および絶対立体化学の点から、（Ｒ）−もしくは（Ｓ）−として、またはアミノ酸に関しては（Ｄ）−もしくは（Ｌ）−として定義され得る他の立体異性形態を生じ得る。本発明の実施形態は、全てのこのような考えられる異性体、ならびにそれらのラセミ形態および光学的に純粋な形態を含むことが意味される。光学的に活性な（＋）および（−）、（Ｒ）−および（Ｓ）−、または（Ｄ）−および（Ｌ）−異性体は、キラルシントンもしくはキラル試薬を使用して調製され得るか、または従来技術（例えば、クロマトグラフィーおよび分別結晶化）を使用して分離され得る。個々のエナンチオマーの調製／単離のための従来技術としては、適切な光学的に純粋な前駆体からのキラル合成、あるいは例えば、キラル高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を使用するラセミ混合物（または塩もしくは誘導体のラセミ混合物）の分離が挙げられる。本明細書で記載される化合物がオレフィン性二重結合または他の幾何的非対称性の中心を含み、そして別段特定されなければ、上記化合物がＥおよびＺ両方の幾何異性体を含むことは、意図される。同様に、全ての互変異性形態がまた、含まれることが意図される。
【００８０】
「立体異性体」とは、同じ結合によって結合されるが、交換可能ではない異なる三次元構造を有する同じ原子から構成される化合物をいう。本発明は、種々の立体異性体およびその混合物を企図し、分子が互いに重ね合わせることができない鏡像である２つの立体異性体をいう「エナンチオマー」を含む。
【００８１】
「互変異性体」とは、分子の１つの原子からその同じ分子の別の原子へのプロトンシフトに言及する。本発明は、任意の上記化合物の互変異性体を含む。上記化合物の種々の互変異性形態は、当業者によって容易に導き出される。
【００８２】
本明細書で使用される化学的命名法プロトコルおよび構造図は、ＡＣＤ／Ｎａｍｅ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  ９．０７ソフトウェアプログラムおよび／またはＣｈｅｍＤｒａｗ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  １１．０ソフトウェア命名プログラム（ＣａｍｂｒｉｄｇｅＳｏｆｔ）を使用するＩ．Ｕ．Ｐ．Ａ．Ｃ．命名法体系の改変形態である。当業者が精通する一般名もまた、使用される。
【００８３】
上記のように、本発明の一実施形態において、種々の分析法において蛍光染料および／または有色染料として有用な化合物が提供される。他の実施形態において、蛍光染料および／または有色染料として有用な化合物の調製のための合成中間体として有用な化合物が提供される。一般論として、本発明の実施形態は、蛍光部分および／または有色部分のダイマーおよびより高次のポリマーに関する。蛍光部分および／または有色部分は、１つまたはそれより多くの剛性のリンカー（すなわち、部分「Ａ」）によって連結される。理論によって拘束されることは望まないが、上記リンカーが、分子内クエンチングが低減または排除され、従って、より高いモル「明度」（例えば、高蛍光発光）を有する染料化合物を生じるように、蛍光部分および／または有色部分の間で十分な空間的距離を維持する一助となると考えられる。
【００８４】
よって、いくつかの実施形態において、化合物は、以下の構造（Ａ）：
【化４】
2019516812.tif 000006
を有し、ここでＬは、分子内クエンチングが低減または排除されるように、１個もしくはこれより多くの（例えば、各々の）Ｍ基の間での空間的分離を維持するために十分な剛性を有するリンカーであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびｎは、構造（Ｉ）に関して定義されるとおりである。
【００８５】
他の実施形態において、以下の構造（Ｉ）：
【化５】
2019516812.tif 000007
を有する化合物、またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体が提供され、ここで：
Ａは、各存在において、独立して、１個またはこれより多くの、縮合された炭素環式環系または複素環式環系を含む部分であり；
Ｍは、各存在において、独立して、２個またはこれより多くの炭素−炭素二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり；
Ｌ１は、各存在において、独立して、ｉ）選択肢的なアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレンもしくはヘテロ原子リンカー；またはｉｉ）２個の相補的反応性基の反応によって形成し得る官能基を含むリンカー、のいずれかであり；
Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレンリンカーまたはヘテロ原子リンカーであり；
Ｒ１は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ２およびＲ３は、各々独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ、Ｑ、Ｑへの共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカーまたは構造（Ｉ）のさらなる化合物への共有結合を含むリンカーであり、ここで：Ｒａは、ＯまたはＳであり；Ｒｂは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄまたはＳＲｄであり；Ｒｃは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄ、ＳＲｄ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり；そしてＲｄは、対イオンであり；
Ｒ４は、各存在において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄまたはＳＲｄであり；
Ｒ５は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｑは、各存在において、独立して、分析物分子、固体支持体または相補的反応性基Ｑ′との共有結合を形成できる反応性基を含む部分であり；
ｍは、各存在において、独立して、０またはこれより大きな整数であるが、ただしｍの少なくとも１個の存在は、１またはこれより大きな整数であり；そして
ｎは、１またはこれより大きな整数である。
【００８６】
構造（Ｉ）の化合物中の種々のリンカーおよび置換基（例えば、Ｍ、Ａ、Ｑ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒｃ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５）は、１もしくはこれより多くの置換基で必要に応じて置換される。例えば、いくつかの実施形態において、選択肢的な置換基は、構造（Ｉ）の化合物の水溶性または他の特性を最適化するために選択される。ある種の実施形態において、構造（Ｉ）の化合物中の各アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルおよびチオホスホアルキルエーテルは、ヒドロキシル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、スルフヒドリル、アミノ、アルキルアミノ、カルボキシル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルおよびチオホスホアルキルエーテルからなる群より選択される１個もしくはこれより多くの置換基で必要に応じて置換される。
【００８７】
いくつかの実施形態において、Ａは、各存在において、独立して、１個もしくはこれより多くの、縮合されたアリール環系またはヘテロアリール環系を含む部分である。異なる実施形態において、Ａは、各存在において、独立して、１個またはこれより多くの、縮合された二環式または三環式の、アリール環系またはヘテロアリール環系を含む部分である。
【００８８】
他のより具体的な実施形態において、Ａは、各存在において、独立して、以下の構造：
【化６】
2019516812.tif 000008
のうちの１つを有する縮合された炭素環式環系または複素環式環系であり、ここで：
ａ１、ａ２およびａ３は、各存在において、独立して、５員、６員または７員の炭素環式環または複素環式環であり；そして
Ｌ６は、直接結合またはリンカーである。
【００８９】
なお他の実施形態において、Ａは、各存在において、独立して、以下の構造：
【化７】
2019516812.tif 000009
のうちの１つを有する。
【００９０】
選択肢的なリンカーＬ１は、化合物の残部へのＭ部分の結合点として使用され得る。例えば、いくつかの実施形態において、構造（Ｉ）の化合物への合成前駆体が調製され、Ｍ部分は、当該分野で公知の任意の数の容易な方法（例えば、「クリック化学」といわれる方法）を使用して、その合成前駆体に結合される。この目的のために、迅速でありかつ実質的に不可逆性である任意の反応は、Ｍをその合成前駆体に結合して、構造（Ｉ）の化合物を形成するために使用され得る。例示的な反応としては、トリアゾールを形成するアジドおよびアルキンの銅触媒性の反応（ヒュスゲン１，３−双極環化付加反応）、ジエンおよびジエノフィルの反応（ディールス−アルダー）、歪み促進性アルキン−ニトロン環化付加（ｓｔｒａｉｎ−ｐｒｏｍｏｔｅｄ  ａｌｋｙｎｅ−ｎｉｔｒｏｎｅ  ｃｙｃｌｏａｄｄｉｔｉｏｎ）、歪みアルケンと、アジド、テトラジンまたはテトラゾールの反応、アルケンおよびアジドの［３＋２］環化付加、アルケンおよびテトラジン逆電子要請型ディールス−アルダー、アルケンおよびテトラゾール光化学反応、ならびに種々の置換反応（例えば、求電子性原子に対する求核攻撃による脱離基の置換）が挙げられる。いくつかの実施形態において、Ｌ１を形成する反応は、水性環境の中で行われ得る。
【００９１】
よって、いくつかの実施形態において、Ｌ１は、各存在において、２個の相補的反応性基の反応によって形成し得る官能基、たとえば、前述の「クリック」反応のうちの１つの生成物である官能基、を含むリンカーである。種々の実施形態において、Ｌ１の少なくとも１個の存在に関して、官能基は、アルデヒド、オキシム、ヒドラゾン、アルキン、アミン、アジド、アシルアジド、アシルハライド、ニトリル、ニトロン、スルフヒドリル、ジスルフィド、スルホニルハライド、イソチオシアネート、イミドエステル、活性化エステル、ケトン、α，β−不飽和カルボニル、アルケン、マレイミド、α−ハロイミド、エポキシド、アジリジン、テトラジン、テトラゾール、ホスフィン、ビオチンまたはチイラン官能基と、相補的反応性基との反応によって形成され得る。
【００９２】
他の実施形態において、Ｌ１の少なくとも１個の存在に関して、官能基は、アルキンおよびアジドの反応によって形成され得る。
【００９３】
より多くの実施形態において、Ｌ１の少なくとも１個の存在に関して、官能基は、アルケン、エステル、アミド、チオエステル、ジスルフィド、カルボン酸基、複素環式またはヘテロアリール基を含む。いくつかのより具体的な実施形態において、Ｌ１の少なくとも１個の存在に関して、Ｌ１は、トリアゾリル官能基を含むリンカーである。
【００９４】
さらに他の実施形態において、Ｌ１の少なくとも１個の存在に関して、Ｌ１−Ｍは、以下の構造：
【化８】
2019516812.tif 000010
を有し、ここでＬ１ａおよびＬ１ｂは、各々独立して、選択肢的なリンカーである。
【００９５】
異なる実施形態において、Ｌ１の少なくとも１個の存在に関して、Ｌ１−Ｍは、以下の構造：
【化９】
2019516812.tif 000011
を有し、ここでＬ１ａおよびＬ１ｂは、各々独立して、選択肢的なリンカーである。
【００９６】
前述のものの種々の実施形態において、Ｌ１ａもしくはＬ１ｂ、または両方が、非存在である。他の実施形態において、Ｌ１ａもしくはＬ１ｂ、または両方が存在する。
【００９７】
いくつかの実施形態において、Ｌ１ａおよびＬ１ｂは、存在する場合、各々独立して、アルキレンまたはヘテロアルキレンである。例えば、いくつかの実施形態において、Ｌ１ａおよびＬ１ｂは、存在する場合、独立して、以下の構造：
【化１０】
2019516812.tif 000012
のうちの１つを有する。
【００９８】
構造（Ｉ）のさらに他の異なる実施形態において、Ｌ１は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーである。
【００９９】
より多くの実施形態において、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は、各存在において、独立して、Ｃ１−Ｃ６アルキレン、Ｃ２−Ｃ６アルケニレンまたはＣ２−Ｃ６アルキニレンである。例えば、いくつかの実施形態において、化合物は、以下の構造（ＩＡ）：
【化１１】
2019516812.tif 000013
を有し、ここで：
ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５およびｘ６は、各存在において、独立して、０〜６の整数である。
【０１００】
構造（ＩＡ）の化合物のある種の実施形態において、ｘ３およびｘ４は、各存在において、ともに２である。他の実施形態において、ｘ１、ｘ２、ｘ５およびｘ６は、各存在において、各々１である。
【０１０１】
構造（ＩＡ）の化合物のいくつかのより具体的な実施形態において、Ｌ１は、各存在において、独立して、トリアゾリル官能基を含む。構造（ＩＡ）の化合物の他の実施形態において、Ｌ１は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーである。
【０１０２】
構造（Ｉ）または（ＩＡ）の化合物のうちのいずれかのさらに他の実施形態において、Ｒ４は、各存在において、独立して、ＯＨ、Ｏ−またはＯＲｄである。「ＯＲｄ」および「ＳＲｄ」は、カチオンと会合したＯ−およびＳ−をいうことが意図されることは、理解される。例えば、ホスフェート基の二ナトリウム塩は、
【化１２】
2019516812.tif 000014
として表され得、ここでＲａは、ナトリウム（Ｎａ＋）である。
【０１０３】
構造（Ｉ）または（ＩＡ）の化合物のうちのいずれかの他の実施形態において、Ｒ５は、各存在において、オキソである。
【０１０４】
前述の化合物のうちのいずれかのいくつかの異なる実施形態において、Ｒ１は、Ｈである。
【０１０５】
他の種々の実施形態において、Ｒ２およびＲ３は、各々独立して、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃである。いくつかの異なる実施形態において、Ｒ２またはＲ３は、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃであり、Ｒ２またはＲ３の他方は、ＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである。
【０１０６】
なお他の実施形態において、Ｑは、各存在において、独立して、分析物分子または固体支持体と共有結合を形成し得る反応性基を含む部分である。他の実施形態において、Ｑは、各存在において、独立して、相補的反応性基Ｑ′と共有結合を形成し得る反応性基を含む部分である。例えば、いくつかの実施形態において、Ｑ′は、構造（Ｉ）のさらなる化合物上に（例えば、Ｒ２位またはＲ３位に）存在し、ＱおよびＱ′は、構造（Ｉ）の化合物および構造（Ｉ）のさらなる化合物の反応が構造（Ｉ）の化合物の共有結合したダイマーを生じるように、相補的反応性基を含む。構造（Ｉ）のマルチマー化合物はまた、類似の様式で調製され得、本発明の実施形態の範囲内に含まれる。
【０１０７】
Ｑ基のタイプおよび構造（Ｉ）の化合物の残りへのＱ基の接続は、Ｑが、所望の結合を形成するために適切な反応性を有することを条件として、限定されない。
【０１０８】
ある種の実施形態において、上記Ｑは、水性条件下で加水分解を受けにくい部分であるが、分析物分子または固体支持体上の対応する基（例えば、アミン、アジドまたはアルキン）と結合を形成するために十分に反応性である。
【０１０９】
構造（Ｉ）の化合物のある種の実施形態は、生体結合反応の分野において一般に使用されるＱ基を含む。例えば、いくつかの実施形態において、Ｑは、求核性反応性基、求電子性反応性基もしくは環化付加反応性基を含む。いくつかのより具体的な実施形態において、Ｑは、スルフヒドリル、ジスルフィド、活性化エステル、イソチオシアネート、アジド、アルキン、アルケン、ジエン、ジエノフィル、酸ハライド、スルホニルハライド、ホスフィン、α−ハロアミド、ビオチン、アミノもしくはマレイミド官能基を含む。いくつかの実施形態において、上記活性化エステルは、Ｎ−スクシンイミドエステル、イミドエステルまたはポリフルオロフェニルエステルである。他の実施形態において、上記アルキンは、アルキルアジドまたはアシルアジドである。
【０１１０】
例示的なＱ部分は、以下の表Ｉに提供される。
【表１−１】
2019516812.tif 000015
【表１−２】
2019516812.tif 000016
【表１−３】
2019516812.tif 000017
【表１−４】
2019516812.tif 000018
【表１−５】
2019516812.tif 000019
【０１１１】
ＱがＳＨであるいくつかの実施形態において、このＳＨ部分は、構造（Ｉ）の別の化合物上の別のスルフヒドリル基とジスルフィド結合を形成する傾向にあることに注意するべきである。よって、いくつかの実施形態は、ジスルフィドダイマーの形態にあり、このジスルフィド結合がＳＨ  Ｑ基に由来する構造（Ｉ）の化合物を含む。
【０１１２】
いくつかの他の実施形態において、Ｒ２またはＲ３のうちの一方は、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃであり、かつＲ２またはＲ３のうちの他方は、分析物分子への共有結合を含むリンカーまたは固体支持体への共有結合を含むリンカーである。例えば、いくつかの実施形態において、上記分析物分子は、核酸、アミノ酸またはこれらのポリマーである。他の実施形態において、上記分析物分子は、酵素、レセプター、レセプターリガンド、抗体、糖タンパク質、アプタマーまたはプリオンである。さらに異なる実施形態において、上記固体支持体は、ポリマービーズまたは非ポリマービーズである。
【０１１３】
ｍについての値は、所望の蛍光および／または色の強度に基づいて選択され得る別の変数である。いくつかの実施形態において、ｍは、各存在において、独立して、２またはそれより大きい整数である。いくつかの実施形態において、ｍは、各存在において、独立して、１〜１０、３〜１０または３〜６の整数である。他の実施形態において、ｍは、各存在において、独立して、１〜５の整数、例えば、１、２、３、４または５である。他の実施形態において、ｍは、各存在において、独立して、５〜１０の整数、例えば、５、６、７、８、９または１０である。
【０１１４】
蛍光強度はまた、ｎの種々の値の選択によって整調され得る。ある種の実施形態において、ｎは、１〜１００の整数である。他の実施形態において、ｎは、１〜１０の整数である。いくつかの実施形態において、ｎは１である。
【０１１５】
Ｍは、所望の光学的特性に基づいて、例えば、所望の色および／または蛍光発光波長に基づいて選択される。いくつかの実施形態において、Ｍは、各存在において同じである；しかし、Ｍの各存在が同一のＭである必要はないことに注意することは重要であり、ある種の実施形態は、Ｍが各存在において同じでない化合物を含む。例えば、いくつかの実施形態において、各Ｍは、同じではなく、異なるＭ部分は、蛍光共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）法における使用のための吸光度および／または発光を有するように選択される。例えば、いくつかの実施形態において、その異なるＭ部分は、１つの波長における放射線の吸光度が、ＦＲＥＴ機構によって異なる波長における放射線の発光を引き起こすように選択される。例示的なＭ部分は、所望の最終用途に基づいて、当業者によって適切に選択され得る。ＦＲＥＴ法の例示的なＭ部分としては、フルオレセインおよび５−ＴＡＭＲＡ（５−カルボキシテトラメチルローダミン，スクシンイミジルエステル）染料が挙げられる。
【０１１６】
Ｍは、Ｍ上の任意の位置（すなわち、原子）から分子の残部に結合され得る。当業者は、Ｍを分子の残部に結合する手段を認識する。例示的な方法は、本明細書中に記載される「クリック」反応を含む。
【０１１７】
いくつかの実施形態において、Ｍは、蛍光部分または有色部分である。任意の蛍光部分および／または有色部分が使用され得、例えば、当該分野で公知でありかつ比色アッセイ、ＵＶアッセイ、および／または蛍光アッセイにおいて代表的に使用されるものが、使用され得る。本発明の種々の実施形態において有用なＭ部分の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：キサンテン誘導体（例えば、フルオレセイン、ローダミン、オレゴングリーン、エオシンまたはテキサスレッド）；シアニン誘導体（例えば、シアニン、インドカルボシアニン、オキサカルボシアニン、チアカルボシアニンまたはメロシアニン）；スクアライン誘導体および環置換されたスクアライン（Ｓｅｔａ、ＳｅＴａｕ、およびＳｑｕａｒｅ染料が挙げられる）；ナフタレン誘導体（例えば、ダンシルおよびプロダン誘導体）；クマリン誘導体；オキサジアゾール誘導体（例えば、ピリジルオキサゾール、ニトロベンゾオキサジアゾールまたはベンゾオキサジアゾール）；アントラセン誘導体（例えば、アントラキノン（ＤＲＡＱ５、ＤＲＡＱ７およびＣｙＴＲＡＫオレンジが挙げられる））；ピレン誘導体（例えば、カスケードブルー）；オキサジン誘導体（例えば、ナイルレッド、ナイルブルー、クレシルバイオレット、オキサジン１７０）；アクリジン誘導体（例えば、プロフラビン、アクリジンオレンジ、アクリジンイエロー）；アリールメチン誘導体：オーラミン、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン；ならびにテトラピロール誘導体（例えば、ポルフィン、フタロシアニンまたはビリルビン）。他の例示的なＭ部分としては、以下が挙げられる：シアニン染料、キサンテート染料（例えば、Ｈｅｘ、Ｖｉｃ、Ｎｅｄｄ、ＪｏｅまたはＴｅｔ）；Ｙａｋｉｍａイエロー；Ｒｅｄｍｏｎｄレッド；ｔａｍｒａ；テキサスレッドおよびａｌｅｘａ  ｆｌｕｏｒ（登録商標）染料。
【０１１８】
前述のうちのいずれかのさらに他の実施形態において、Ｍは、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせ、例えば、４個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせ、あるいはさらには５個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、Ｍは、６個のアリールまたはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む。さらなる実施形態において、上記環は縮合される。例えば、いくつかの実施形態において、Ｍは、３個もしくはこれより多くの縮合環、４個もしくはこれより多くの縮合環、５個もしくはこれより多くの縮合環、またはさらには６個もしくはこれより多くの縮合環を含む。
【０１１９】
いくつかの実施形態において、Ｍは、環式である。例えば、いくつかの実施形態において、Ｍは、炭素環式である。他の実施形態において、Ｍは、複素環式である。前述のうちのさらに他の実施形態において、Ｍは、各存在において、独立して、アリール部分を含む。これら実施形態のうちのいくつかにおいて、上記アリール部分は、多環式である。他のより具体的な実施形態において、上記アリール部分は、縮合多環式アリール部分であり、例えば、これは、少なくとも３個、少なくとも４個、またはさらには４個より多くのアリール環を含み得る。
【０１２０】
構造（Ｉ）または（ＩＡ）の前述の化合物のうちのいずれかの他の実施形態において、Ｍは、各存在において、独立して、少なくとも１個のヘテロ原子を含む。例えば、いくつかの実施形態において、上記ヘテロ原子は、窒素、酸素または硫黄である。
【０１２１】
前述のうちのいずれかのさらにより多くの実施形態において、Ｍは、各存在において、独立して、少なくとも１個の置換基を含む。例えば、いくつかの実施形態において、上記置換基は、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、ヒドロキシ、スルフヒドリル、アルコキシ、アリールオキシ、フェニル、アリール、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、カルボキシ、スルホネート、アミド、またはホルミル基である。
【０１２２】
前述のうちのいくつかのさらにより具体的な実施形態において、Ｍは、各存在において、独立して、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル−ジメチル−ＢＯＤＩＰＹ、ｈｉｓ−フルオロフェニル−ＢＯＤＩＰＹ、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル−ジメチル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、（ビス−フルオロフェニル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ−ベンゾチアゾール、ター−ベンゾチアゾール、ビ−ナフチル、ビ−アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０−エチニルアントラセンまたはター−ナフチル部分である。他の実施形態において、Ｍは、各存在において、独立して、ｐ−ターフェニル、ペリレン、アゾベンゼン、フェナジン、フェナントロリン、アクリジン、チオキサントレン、クリセン、ルブレン、コロネン、シアニン、ペリレンイミド、もしくはペリレンアミドまたはその誘導体である。さらにより多くの実施形態において、Ｍは、各存在において、独立して、クマリン染料、レゾルフィン染料、ジピロメテンボロンジフルオリド染料、ルテニウムビピリジル染料、エネルギー移動染料、チアゾールオレンジ染料、ポリメチンまたはＮ−アリール−１，８−ナフタルイミド染料である。
【０１２３】
前述のうちのいずれかのさらにより多くの実施形態において、Ｍは、各存在において同じである。他の実施形態において、各Ｍは、異なる。さらにより多くの実施形態において、１個もしくはこれより多くのＭは、同じであるか、または１個もしくはこれより多くのＭは、異なる。
【０１２４】
いくつかの実施形態において、Ｍは、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミドもしくは６−ＦＡＭまたはその誘導体である。いくつかの他の実施形態において、Ｍは、以下の構造：
【化１３】
2019516812.tif 000020
のうちの１つを有する。
【０１２５】
いくつかの具体的実施形態において、上記化合物は、表２から選択される化合物である：
【表２−１】
2019516812.tif 000021
【表２−２】
2019516812.tif 000022
【０１２６】
表２において、および本願全体を通じて使用される場合、Ｆ、ＥおよびＹとは、それぞれ、フルオレセイン、ペリレンおよびピレン部分をいい、以下の構造を有する：
【化１４】
2019516812.tif 000023
【０１２７】
本開示の染料化合物は、「整調可能」であり、これは、前述の化合物のうちのいずれかにおいて変数を適切に選択することによって、当業者は、所望のおよび／または所定のモル蛍光（モル明度）を有する化合物に到達し得ることを意味する。上記化合物の整調可能性は、特定のアッセイにおいて、または目的の特定の分析物を同定するために使用するために、使用者が所望の蛍光および／または色を有する化合物に容易に到達することを可能にする。全ての変数は上記化合物のモル蛍光に対して影響を有し得るが、Ｍ、Ａ、ｍおよびｎの適切な選択は、上記化合物のモル蛍光において重要な役割を果たすと考えられる。よって、一実施形態において、所望のモル蛍光を有する化合物を得るための方法が提供され、上記方法は、既知の蛍光を有するＭ部分を選択する工程、このＭ部分を含む構造（Ｉ）の化合物を調製する工程、およびＡ、ｍおよびｎに関して適切な変数を選択して、所望のモル蛍光を達成する工程を包含する。
【０１２８】
ある種の実施形態においてモル蛍光は、親発蛍光団（例えば、モノマー）の蛍光発光に対しての倍数増加または減少の点で表され得る。いくつかの実施形態において、本発明の化合物のモル蛍光は、上記親発蛍光団に対して１．１×、１．５×、２×、３×、４×、５×、６×、７×、８×、９×、１０×またはさらにはより高い。種々の実施形態は、Ａ、ｍおよびｎの適切な選択によって、親発蛍光団に対して蛍光の所望の倍数増加を有する化合物を調製することを包含する。
【０１２９】
例証を容易にするために、リン部分（例えば、ホスフェートなど）を含む種々の化合物は、アニオン状態（例えば、−ＯＰＯ（ＯＨ）Ｏ−、−ＯＰＯ３２−）で示される。当業者は、その電荷がｐＨに依存し、荷電していない（例えば、プロトン化または塩（例えば、ナトリウムもしくは他のカチオン））形態がまた、本発明の実施形態の範囲に含まれることを容易に理解する。
【０１３０】
前述の化合物のうちのいずれかおよび１もしくはこれより多くの分析物分子（例えば、生体分子）を含む組成物は、種々の他の実施形態において提供される。いくつかの実施形態において、上記１もしくはより多くの分析物分子の検出のための分析方法でのこのような組成物の使用がまた、提供される。
【０１３１】
さらに他の実施形態において、上記化合物は、種々の分析法において有用である。例えば、ある種の実施形態において、本開示は、サンプルを染色するための方法を提供し、上記方法は、上記サンプルに構造（Ｉ）の化合物（例えば、ここでＲ２またはＲ３のうちの一方は、分析物分子（例えば、生体分子）または微粒子への共有結合を含むリンカーであり、かつＲ２またはＲ３のうちの他方は、Ｈ、ＯＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテルまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃである）を、上記サンプルが適切な波長で照射される場合に光学的応答を生じるために十分な量で添加する工程を包含する。
【０１３２】
前述の方法のうちのいくつかの実施形態において、Ｒ２は、分析物分子（例えば、生体分子）への共有結合を含むリンカーである。例えば、核酸、アミノ酸またはこれらのポリマー（例えば、ポリヌクレオチドまたはポリペプチド）。さらにより多くの実施形態において、上記生体分子は、酵素、レセプター、レセプターリガンド、抗体、糖タンパク質、アプタマーまたはプリオンである。
【０１３３】
前述の方法のうちのさらに他の実施形態において、Ｒ２、固体支持体（例えば、微粒子）への共有結合を含むリンカーである。例えば、いくつかの実施形態において、上記微粒子は、ポリマービーズまたは非ポリマービーズである。
【０１３４】
さらにより多くの実施形態において、上記光学的応答は、蛍光応答である。
【０１３５】
他の実施形態において、上記サンプルは、細胞を含み、いくつかの実施形態は、フローサイトメトリーによって上記細胞を観察する工程をさらに含む。
【０１３６】
さらにより多くの実施形態において、上記方法は、上記蛍光応答を、検出可能に異なる光学的特性を有する第２の発蛍光団のものから区別する工程をさらに包含する。
【０１３７】
他の実施形態において、本開示は、分析物分子（例えば、生体分子）を視覚的に検出するための方法を提供し、上記方法は、
（ａ）構造（Ｉ）の化合物（例えば、ここでＲ２またはＲ３のうちの一方は、上記分析物分子への共有結合を含むリンカーであり、かつＲ２またはＲ３のうちの他方は、Ｈ、ＯＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテルまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃである）を提供する工程；および
（ｂ）上記化合物をその視覚的特性によって検出する工程
を包含する。
【０１３８】
いくつかの実施形態において、上記分析物分子は、核酸、アミノ酸またはこれらのポリマー（例えば、ポリヌクレオチドまたはポリペプチド）である。さらにより多くの実施形態において、上記分析物分子は、酵素、レセプター、レセプターリガンド、抗体、糖タンパク質、アプタマーまたはプリオンである。
【０１３９】
他の実施形態において、分析物分子（例えば、生体分子）を視覚的に検出するための方法が提供され、上記方法は、
（ａ）前述の化合物のうちのいずれかと１もしくはこれより多くの分析物分子とを混合する工程；および
（ｂ）上記化合物をその視覚的特性によって検出する工程
を包含する。
【０１４０】
他の実施形態において、分析物分子を視覚的に検出するための方法が提供され、上記方法は、
（ａ）Ｒ２またはＲ３はＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである請求項１に記載の化合物と、上記分析物分子とを混合する工程；
（ｂ）上記化合物および上記分析物分子の結合体を形成する工程；ならびに
（ｃ）上記結合体を、その視覚的特性によって検出する工程、
を包含する。
【０１４１】
いくつかの他の異なる実施形態において、構造（Ｉ）の化合物は、細胞分析のために様々に使用され得る。例えば、フローサイトメトリーの使用によって、上記化合物は、生細胞と死細胞との間を識別し、細胞の健康状態を評価し（例えば、壊死  対  早期のアポトーシス  対  後期のアポトーシス  対  生細胞）、細胞周期の間の倍数性および有糸分裂を追跡し、そして細胞増殖の種々の状態を決定するために使用され得る。理論によって拘束されることは望まないが、構造（Ｉ）の化合物の実施形態は、正に荷電した部分と優先的に結合すると考えられる。よって、いくつかの実施形態において、上記化合物は、インタクトでない細胞、例えば、壊死（ｎｅｃｔｒｏｔｉｃ）細胞の存在を決定するための方法において使用され得る。例えば、壊死細胞の存在は、細胞を含むサンプルと構造（Ｉ）の化合物とを混合すること、および上記混合物をフローサイトメトリーによって分析することによって決定され得る。構造（Ｉ）の化合物は、壊死細胞と結合し、従って、これらの存在は、フローサイトメトリー条件下で検出可能である。壊死細胞に結合するためにアミン反応性基を要する他の染色試薬とは対照的に、構造（Ｉ）の化合物を使用する染色法の実施形態は、タンパク質を含まないインキュベーション緩衝液を要せず、従って、上記方法は、関連する公知の方法より効率的に行われる。
【０１４２】
種々の他の実施形態において、上記化合物は、インタクトなもしくはインタクトでない細胞、アポトーシス小体、脱分極した膜および／または透過化した膜における正に荷電した部分の存在を決定するための関連法において使用され得る。
【０１４３】
上記の方法に加えて、構造（Ｉ）の化合物の実施形態は、種々の学問分野および方法における有用性（以下が挙げられるが、これらに限定されない：がん組織および他の組織の同定のための内視鏡検査手順における画像化；死細胞への上記化合物の優先的結合による壊死組織の同定；単一細胞および／または単一分子分析法、例えば、増幅がほぼないかもしくは全くないポリヌクレオチドの検出；例えば、がん細胞に優先的に結合する抗体もしくは糖または他の部分への構造（Ｉ）の化合物の結合によるがんの画像化；手術手順における画像化；種々の疾患の同定のためのヒストンの結合；例えば、構造（Ｉ）の化合物におけるＭ部分を活性薬物部分で置き換えることによる薬物送達；ならびに／あるいは例えば、種々の叢および／または生物への構造（Ｉ）の化合物の優先的結合による歯科作業および他の手順における造影剤）が見出される。
【０１４４】
構造（Ｉ）の化合物のうちの任意の実施形態（上で示されるとおり）ならびに構造（Ｉ）の化合物においてＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ａ、Ｍ、ｍおよび／またはｎの変数について本明細書で示される任意の具体的選択（上で示されるとおり）は、独立して、構造（Ｉ）の化合物の他の実施形態および／または変数と組み合わされて、上では具体的には示されない本発明の実施形態を形成し得ることは理解される。さらに、選択肢のリストが、特定の実施形態および／または請求項における任意の特定のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ａ、Ｍ、ｍおよび／またはｎの変数に関して列挙される場合において、各個々の選択は、上記特定の実施形態および／または請求項から削除され得ること、ならびにその残りの選択の列挙は、本発明の範囲内にあると考えられることは、理解される。
【０１４５】
本明細書において、示される式の置換基および／または変数の組み合わせは、このような寄与が安定な化合物を生じる場合にのみ許容可能であることは、理解される。
【０１４６】
本明細書で記載されるプロセスにおいて、中間体化合物の官能基が、適切な保護基によって保護される必要があり得ることはまた、当業者によって認識される。このような官能基としては、ヒドロキシ、アミノ、メルカプトおよびカルボン酸が挙げられる。ヒドロキシの適切な保護基としては、トリアルキルシリルまたはジアリールアルキルシリル（例えば、ｔ−ブチルジメチルシリル、ｔ−ブチルジフェニルシリルまたはトリメチルシリル）、テトラヒドロピラニル、ベンジルなどが挙げられる。アミノ、アミジノおよびグアニジノの適切な保護基としては、ｔ−ブトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニルなどが挙げられる。メルカプトの適切な保護基としては、−Ｃ（Ｏ）−Ｒ”（ここでＲ”は、アルキル、アリールまたはアリールアルキルである）、ｐ−メトキシベンジル、トリチルなどが挙げられる。カルボン酸の適切な保護基としては、アルキル、アリールまたはアリールアルキルエステルが挙げられる。保護基は、当業者に公知でありかつ本明細書で記載されるとおりである標準的技術に従って付加または除去され得る。保護基の使用は、Ｇｒｅｅｎ，  Ｔ．Ｗ．  ａｎｄ  Ｐ．Ｇ．Ｍ．  Ｗｕｔｚ、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｇｒｏｕｐｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（１９９９）、３ｒｄ  Ｅｄ．，  Ｗｉｌｅｙに詳細に記載される。当業者が認識するように、上記保護基はまた、ポリマー樹脂（例えば、Ｗａｎｇ樹脂、Ｒｉｎｋ樹脂または２−クロロトリチル−クロリド樹脂）であり得る。
【０１４７】
さらに、遊離塩基または酸形態で存在する全ての本発明の化合物は、当業者に公知の方法による適切な無機塩基もしくは有機塩基または無機酸もしくは有機酸での処理によって、それらの塩に変換され得る。本発明の化合物の塩は、標準的技術によってそれらの遊離塩基形態または遊離酸形態へと変換され得る。
【０１４８】
以下の反応スキームは、本発明の化合物を作製するための例示的方法を例証する。当業者がこれら化合物を類似の方法によってまたは当業者に公知の他の方法を組み合わせることによって作製する能力があり得ることは、理解される。当業者が以下に記載されるのと類似の様式で、適切な出発構成要素を使用し、必要な場合には、合成のパラメーターを改変することによって、以下で具体的に例証されない構造（Ｉ）の他の化合物を作製し得ることもまた、理解される。一般に、出発構成要素は、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｌａｎｃａｓｔｅｒ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，  Ｉｎｃ．、Ｍａｙｂｒｉｄｇｅ、Ｍａｔｒｉｘ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ＴＣＩ、およびＦｌｕｏｒｏｃｈｅｍ  ＵＳＡなどのような供給源から得られ得るか、または当業者に公知の出典に従って合成され得る（例えば、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ，  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，  ａｎｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、５ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ（Ｗｉｌｅｙ，  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２０００）を参照のこと）か、または本発明において記載されるとおり調製され得る。
反応スキームＩ
【化１５】
2019516812.tif 000024
【０１４９】
反応スキームＩは、構造（Ｉ）の化合物（ここでＲ１、Ｌ２、Ｌ３およびＭは、上記で定義されるとおりであり、Ｒ２およびＲ３は、上記で定義されるとおりであるかまたはこれらの保護された改変体であり、そしてＬは選択肢的なリンカーである）の調製のために有用な中間体を調製するための例示的方法を例証する。反応スキーム１を参照すると、構造ａの化合物は、購入され得るかまたは当業者に周知の方法によって調製され得る。Ｍ−Ｘ（ここでｘは、ブロモのようなハロゲンである）との、当該分野で公知の鈴木カップリング条件下での反応は、構造ｂの化合物を生じる。構造ｂの化合物を、以下で記載されるように構造（Ｉ）の化合物の調製のために使用し得る。
反応スキームＩＩ
【化１６】
2019516812.tif 000025
【０１５０】
反応スキームＩＩは、構造（Ｉ）の化合物の調製に有用な中間体を調製するための代替法を例証する。反応スキームＩＩ（ここでＲ１、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、ＧおよびＭは上記で定義されるとおりであり、そしてＲ２およびＲ３は、上記で定義されるとおりであるかまたはその保護された改変体である）を参照すると、構造ｃの化合物（これは、購入され得るかまたは周知の技術によって調製され得る）をＭ−Ｇ’と反応させて、構造ｄの化合物を得る。ここでＧおよびＧ’は、相補的反応性を有する官能基（すなわち、反応して共有結合を形成する官能基）を表す。Ｇ’は、Ｍへのペンダントであり得るかまたはＭの構造的骨格の一部であり得る。Ｇは、任意の数の本明細書中に記載される官能基、例えばアルキンであり得る。
【０１５１】
構造（Ｉ）の化合物は、周知の自動化ＤＮＡ合成条件下での以下の構造（ｅ）：
【化１７】
2019516812.tif 000026
を有するホスホロアミダイト化合物（ここでＡは、本明細書で定義されるとおりであり、各Ｌは、独立して、選択肢的なリンカーである）との反応によって、構造ｂまたはｄのうちの一方から調製され得る。
【０１５２】
ＤＮＡ合成法は、当該分野で周知である。簡潔には、２個のアルコール基（例えば、上記の中間体ｂまたはｄの中のＲ２およびＲ３）は、それぞれ、ジメトキシトリチル（ＤＭＴ）基および２−シアノエチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアミノホスホロアミダイト基で官能化される。上記ホスホロアミダイト基は、代表的には、テトラゾールのような活性化因子の存在下でアルコール基にカップリングされ、続いて、ヨウ素でリン原子の酸化が行われる。上記ジメトキシトリチル基は、酸（例えば、クロロ酢酸）で除去されて、遊離アルコールを露出させ得、これは、ホスホロアミダイト基と反応させられ得る。この２−シアノエチル基は、水性アンモニアでの処理によるオリゴマー化の後に除去され得る。
【０１５３】
上記オリゴマー化方法において使用されるホスホロアミダイトの調製もまた、当該分野で周知である。例えば、一級アルコール（例えば、Ｒ３）は、ＤＭＴ−Ｃｌとの反応によって、ＤＭＴ基として保護され得る。次いで、二級アルコール（例えば、Ｒ２）は、２−シアノエチルＮ，Ｎ−ジイソプロピルクロロホスホロアミダイトのような適切な試薬との反応によってホスホロアミダイトとして官能化される。ホスホロアミダイトの調製およびそれらのオリゴマー化の方法は、当該分野で周知であり、実施例の中でより詳細に記載される。
【０１５４】
構造（Ｉ）の化合物は、上記の周知のホスホロアミダイト化学に従って、中間体ｂまたはｄおよびｅのオリゴマー化によって調製される。ｍおよびｎ個の反復ユニットの所望の数が、ホスホロアミダイトカップリングを所望の回数反復することによって、その分子へと組み込まれる。構造（ＩＩ）の化合物が、以下に記載されるように、類似の方法によって調製され得ることは、理解される。
【０１５５】
種々の他の実施形態において、構造（Ｉ）の化合物の調製に有用な化合物が提供される。それらの化合物は、モノマー、ダイマーおよび／またはオリゴマーの形態において上記で調製され得、次いで、Ｍ部分は、構造（Ｉ）の化合物を形成するために、任意の回数の合成方法論（例えば、上記の「クリック」反応）を介してその化合物に共有結合され得る。よって、種々の実施形態において、以下の構造（ＩＩ）：
【化１８】
2019516812.tif 000027
を有する化合物、またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体が提供され、ここで：
Ａは、各存在において、独立して、１個もしくはこれより多くの、縮合された炭素環式環系または複素環式環系を含む部分であり；
Ｇは、各存在において、独立して、相補的反応性基と共有結合を形成し得る反応性基を含む部分であり；
Ｌ１ａ、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレンまたはヘテロ原子リンカーであり；
Ｒ１は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ２およびＲ３は、各々独立して、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ、Ｑ、Ｑへの共有結合を含むリンカー、分析物分子への共有結合を含むリンカー、固体支持体への共有結合を含むリンカーまたは構造（ＩＩ）のさらなる化合物への共有結合を含むリンカーであり、ここで：Ｒａは、ＯまたはＳであり；Ｒｂは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄまたはＳＲｄであり；Ｒｃは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄ、ＳＲｄ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり；そしてＲｄは、対イオンであり；
Ｒ４は、各存在において、独立して、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ−、Ｓ−、ＯＲｄまたはＳＲｄであり；
Ｒ５は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｑは、各存在において、独立して、分析物分子、固体支持体または相補的反応性基Ｑ′と共有結合を形成できる反応性基を含む部分であり；
ｍは、各存在において、独立して、０またはこれより大きな整数であるが、ただしｍの少なくとも１個の存在は、１またはこれより大きな整数であり；そして
ｎは、１またはこれより大きな整数である。
【０１５６】
構造（ＩＩ）の化合物中のＧ部分は、Ｍ部分上の相補的基と共有結合を形成するための適切な反応性基を有する基を含む任意の部分から選択され得る。例示的な実施形態において、そのＧ部分は、本明細書で記載されるＱ部分のうちのいずれか（表１に提供される具体例が挙げられる）から選択され得る。いくつかの実施形態において、Ｇは、各存在において、独立して、トリアゾールを形成するアジドおよびアルキンの銅触媒性反応（ヒュスゲン１，３−双極環化付加反応）、ジエンおよびジエノフィルの反応（ディールス−アルダー）、歪み促進性アルキン−ニトロン環化付加、歪みアルケンと、アジド、テトラジンまたはテトラゾールの反応、アルケンおよびアジドの［３＋２］環化付加、アルケンおよびテトラジン逆電子要請型ディールス−アルダー、アルケンおよびテトラゾール光化学反応、ならびに種々の置換反応（例えば、求電子性原子に対する求核攻撃による脱離基の置換）が挙げられる反応に適切な部分を含む。
【０１５７】
いくつかの実施形態において、Ｇは、各存在において、独立して、アルデヒド、オキシム、ヒドラゾン、アルキン、アミン、アジド、アシルアジド、アシルハライド、ニトリル、ニトロン、スルフヒドリル、ジスルフィド、スルホニルハライド、イソチオシアネート、イミドエステル、活性化エステル、ケトン、α，β−不飽和カルボニル、アルケン、マレイミド、α−ハロイミド、エポキシド、アジリジン、テトラジン、テトラゾール、ホスフィン、ビオチンまたはチイラン官能基を含む部分である。
【０１５８】
他の実施形態において、Ｇは、各存在において、独立して、アルキンまたはアジド基を含む。異なる実施形態において、Ｇは、各存在において、独立して、相補的反応性基との反応に際して、アルケン、エステル、アミド、チオエステル、ジスルフィド、カルボン酸基、複素環式またはヘテロアリール基を含む官能基を形成し得る反応性基を含む。例えば、いくつかの実施形態において、ヘテロアリールは、トリアゾリルである。
【０１５９】
構造（ＩＩ）の化合物の種々の他の実施形態において、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は、各存在において、独立して、Ｃ１−Ｃ６アルキレン、Ｃ２−Ｃ６アルケニレンまたはＣ２−Ｃ６アルキニレンである。
他の実施形態において、上記化合物は、以下の構造（ＩＩＡ）：
【化１９】
2019516812.tif 000028
を有し、ここで：
ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５およびｘ６は、各存在において、独立して、０〜６の整数である。
【０１６０】
構造（ＩＩ）の他の実施形態において、各Ｌ１ａは、非存在である。他の実施形態において、各Ｌ１ａは存在し、例えば、Ｌ１ａは、各存在において、独立して、ヘテロアルキレンである。ある種の実施形態において、Ｌ１ａは、以下の構造：
【化２０】
2019516812.tif 000029
を有する。
【０１６１】
化合物（ＩＩ）の前述の実施形態のうちのいずれかの他のものにおいて、Ｇは、各存在において、独立して、
【化２１】
2019516812.tif 000030
である。
【０１６２】
構造（ＩＩａ）の化合物の種々の実施形態において、ｘ３およびｘ４は、各存在において、ともに２である。他の実施形態において、ｘ１、ｘ２、ｘ５およびｘ６は、各存在において、各々１である。
【０１６３】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物のいくつかの他の実施形態において、Ａは、各存在において、独立して、１個もしくはこれより多くの、縮合されたアリール環系またはヘテロアリール環系を含む部分である。異なる実施形態において、Ａは、各存在において、独立して、１個またはこれより多くの、縮合された二環式または三環式の、アリール環系またはヘテロアリール環系を含む部分である。
【０１６４】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物の他のより具体的な実施形態において、Ａは、各存在において、独立して、以下の構造：
【化２２】
2019516812.tif 000031
のうちの１つを有する縮合された炭素環式環系または複素環式環系であり、ここで
ａ１、ａ２およびａ３は、各存在において、独立して、５員、６員または７員の炭素環式環または複素環式環であり；そして
Ｌ６は、直接結合またはリンカーである。
【０１６５】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物のさらに他の実施形態において、Ａは、各存在において、独立して、以下の構造：
【化２３】
2019516812.tif 000032
のうちの１つを有する。
【０１６６】
他の実施形態において、Ｒ４は、各存在において、独立して、ＯＨ、Ｏ−またはＯＲｄであり、異なる実施形態において、Ｒ５は、各存在において、オキソである。
【０１６７】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の前述の化合物のうちのいずれかのいくつかの異なる実施形態において、Ｒ１は、Ｈである。
【０１６８】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物の他の種々の実施形態において、Ｒ２およびＲ３は、各々独立して、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃである。いくつかの異なる実施形態において、Ｒ２またはＲ３は、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃであり、Ｒ２またはＲ３の他方は、ＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである。
【０１６９】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物のさらに他の実施形態において、Ｑは、各存在において、独立して、分析物分子または固体支持体と共有結合を形成し得る反応性基を含む部分である。他の実施形態において、Ｑは、各存在において、独立して、相補的反応性基Ｑ′と共有結合を形成し得る反応性基を含む部分である。例えば、いくつかの実施形態において、Ｑ′は、構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）のさらなる化合物の上に（例えば、Ｒ２位またはＲ３位に）存在し、ＱおよびＱ′は、構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物および構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）のさらなる化合物の反応が、構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物の共有結合されたダイマーを生じるように、相補的反応性基を含む。構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）のマルチマー化合物はまた、類似の様式で調製され得、本発明の実施形態の範囲内に含まれる。
【０１７０】
Ｑ基のタイプおよび構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物の残部へのＱ基の結合性は、Ｑが、所望の結合を形成するために適切な反応性を有する部分を含むことを条件として、限定されない。
【０１７１】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物のある種の実施形態において、Ｑは、水性条件下で加水分解されにくいが、分析物分子または固体支持体上の対応する基（例えば、アミン、アジドまたはアルキン）との結合を形成するために十分に反応性である部分である。
【０１７２】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物のある種の実施形態は、生体接合反応の分野において一般に使用されるＱ基を含む。例えば、いくつかの実施形態において、Ｑは、求核性反応性基、求電子性反応性基または環化付加反応性基を含む。いくつかのより具体的な実施形態において、Ｑは、スルフヒドリル、ジスルフィド、活性化エステル、イソチオシアネート、アジド、アルキン、アルケン、ジエン、ジエノフィル、酸ハライド、スルホニルハライド、ホスフィン、α−ハロアミド、ビオチン、アミノまたはマレイミド官能基を含む。いくつかの実施形態において、活性化エステルは、Ｎ−スクシンイミドエステル、イミドエステルまたはポリフルオロフェニルエステルである。他の実施形態において、アルキンは、アルキルアジドまたはアシルアジドである。
【０１７３】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物の例示的なＱ部分は、上記の表Ｉに提供される。
【０１７４】
構造（Ｉ）または（Ｉａ）の化合物と同様に、ＱはＳＨである構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物のいくつかの実施形態において、ＳＨ部分は、構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の別の化合物上の別のスルフヒドリル基とジスルフィド結合を形成する傾向にある。よって、いくつかの実施形態は、ジスルフィドダイマーの形態にある構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物を含み、そのジスルフィド結合は、ＳＨ  Ｑ基に由来する。
【０１７５】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物のいくつかの他の実施形態において、Ｒ２またはＲ３のうちの一方は、ＯＨまたは−ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃであり、Ｒ２またはＲ３のうちの他方は、分析物への共有結合を含むリンカーまたは固体支持体への共有結合を含むリンカーである。例えば、いくつかの実施形態において、分析物分子は、核酸、アミノ酸またはこれらのポリマーである。他の実施形態において、分析物は、酵素、レセプター、レセプターリガンド、抗体、糖タンパク質、アプタマーまたはプリオンである。さらに異なる実施形態において、固体支持体は、ポリマービーズまたは非ポリマービーズである。
【０１７６】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物の他の実施形態において、ｍは、各存在において、独立して、１〜１０の整数である。例えば、いくつかの実施形態において、ｍは、各存在において、独立して、１〜５の整数である。
【０１７７】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物のなお異なる実施形態において、ｎは、１〜１００の整数である。例えば、いくつかの実施形態において、ｎは、１〜１０の整数である。
【０１７８】
他の異なる実施形態において、構造（ＩＩ）の化合物は、表３から選択される。
【表３】
2019516812.tif 000033
【０１７９】
構造（ＩＩ）または（ＩＩａ）の化合物は、種々の方法において使用され得、例えば、実施形態では、分析物分子を標識するための方法が提供され、上記方法は、
（ａ）Ｒ２またはＲ３はＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである構造（Ｉ）の記載される化合物のうちのいずれかと、上記分析物分子とを混合する工程；
（ｂ）上記化合物および上記分析物分子の結合体を形成する工程；ならびに
（ｃ）上記結合体と式Ｍ−Ｌ１ｂ−Ｇ′の化合物とを反応させ、それによって、少なくとも１個のＧおよび少なくとも１個のＧ′の反応によって少なくとも１個の共有結合を形成する工程、
を包含し、ここで：
Ｍは、２個またはこれより多くの炭素−炭素二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり；
Ｌ１ｂは、選択肢的なアルキレン、ヘテロアルキレンまたはヘテロ原子リンカーであり；そして
Ｇ′は、Ｇに対する相補的反応性基である。
異なる実施形態は、分析物分子を標識するための方法であり、上記方法は、
（ａ）Ｒ２またはＲ３はＱまたはＱへの共有結合を含むリンカーである本明細書で開示される構造（ＩＩ）の化合物のうちのいずれかと、式Ｍ−Ｌ１ｂ−Ｇ′の化合物とを混合し、それによって、ＧおよびＧ′の反応によって少なくとも１個の共有結合を形成する工程；ならびに
（ｂ）工程（Ａ）の生成物と上記分析物分子とを反応させ、それによって、工程（Ａ）の生成物および上記分析物分子の結合体を形成する工程、
を包含し、ここで：
Ｍは、２個またはこれより多くの炭素−炭素二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり；
Ｌ１ｂは、選択肢的なアルキレン、ヘテロアルキレンまたはヘテロ原子リンカーであり；そして
Ｇ′は、Ｇに対する相補的反応性リンカーである。
【０１８０】
さらに、上記で注記されるように、構造（ＩＩ）の化合物は、構造（Ｉ）の化合物を調製するために有用である。よって、一実施形態において、構造（Ｉ）の化合物を調製するための方法が提供され、上記方法は、構造（ＩＩ）の化合物と式Ｍ−Ｌ１ｂ−Ｇ′の化合物とを混合し、それによって、ＧおよびＧ′の反応によって少なくとも１個の共有結合を形成する工程を包含し、ここで：
Ｍは、２個またはこれより多くの炭素−炭素二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり；
Ｌ１ｂは、選択肢的なアルキレン、ヘテロアルキレンまたはヘテロ原子リンカーであり；そして
Ｇ′は、Ｇに対する相補的反応性リンカーである。
【０１８１】
以下の実施例は、例証目的で提供されるのであって、限定目的で提供されるのではない。
【実施例】
【０１８２】
一般的方法
１Ｈスペクトルを、ＪＥＯＬ  ４００ＭＨｚ分光計で得た。１Ｈスペクトルは、ＴＭＳを基準とした。逆相ＨＰＬＣ染料分析を、４５℃で保持した２．１ｍｍ×５０ｍｍ  Ａｃｑｕｉｔｙ  ＢＥＨ−Ｃ１８カラム付きのＷａｔｅｒｓ  Ａｃｑｕｉｔｙ  ＵＨＰＬＣシステムを使用して行った。質量分析を、Ｗａｔｅｒｓ／Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ  ＱｕａｔｔｒｏマイクロＭＳ／ＭＳシステムで（ＭＳのみモードで）、ＭａｓｓＬｙｎｘ  ４．１獲得ソフトウェアを使用して行った。染料に関してＬＣ／ＭＳに使用した移動相は、１００ｍＭ  １，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール（ＨＦＩＰ）、８．６ｍＭ  トリエチルアミン（ＴＥＡ）、ｐＨ８であった。ホスホロアミダイトおよび前駆体分子をまた、アセトニトリル／水移動相勾配を使用して、４５℃において保持した２．１ｍｍ×５０ｍｍ  Ａｃｑｕｉｔｙ  ＢＥＨ−Ｃ１８カラムを備えたＷａｔｅｒｓ  Ａｃｑｕｉｔｙ  ＵＨＰＬＣシステムを使用して、分析した。モノマー中間体の分子量を、Ｗａｔｅｒｓ／Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ  Ｑｕａｔｔｒｏ  ｍｉｃｒｏ  ＭＳ／ＭＳシステム（ＭＳのみモードで）でのトロピリウムカチオン注入増強イオン化（ｔｒｏｐｙｌｉｕｍ  ｃａｔｉｏｎ  ｉｎｆｕｓｉｏｎ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ）を使用して得た。励起および発光プロフィール実験を、Ｃａｒｙ  Ｅｃｌｉｐｓｅ分光光度計で記録した。
【０１８３】
全ての反応を、別段述べられなければ、窒素雰囲気下でオーブン乾燥したガラス器具の中で行った。市販のＤＮＡ合成試薬を、Ｇｌｅｎ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ（Ｓｔｅｒｌｉｎｇ，  ＶＡ）から購入した。無水ピリジン、トルエン、ジクロロメタン、ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、酢酸、ピリジン、およびＴＨＦを、Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。全ての他の化学物質を、ＡｌｄｒｉｃｈまたはＴＣＩから購入し、さらに精製せずにそのまま使用した。
【０１８４】
全てのオリゴヌクレオチド染料を、ＡＢＩ  ３９４  ＤＮＡ合成機で、ホスホロアミダイトベースのカップリングアプローチの標準プロトコルを使用して合成した。オリゴヌクレオチドホスホロアミデート合成のための鎖アセンブリサイクルは、以下であった：（ｉ）脱トリチル化、ジクロロメタン中３％  トリクロロ酢酸、１分間；（ｉｉ）カップリング、アセトニトリル中０．１Ｍ  ホスホロアミダイトおよび０．４５Ｍ  テトラゾール、１０分間；（ｉｉｉ）キャップ形成、ＴＨＦ／ルチジン、１／１（ｖ／ｖ）中０．５Ｍ  無水酢酸、１５秒間；（ｉｖ）酸化、ＴＨＦ／ピリジン／水、１０／１０／１（ｖ／ｖ／ｖ）中０．１Ｍ  ヨウ素、３０秒間。
【０１８５】
上記サイクル内の化学的工程の次に、アセトニトリル洗浄および乾燥アルゴンでのフラッシュを０．２〜０．４分間行った。支持体からの切断ならびに塩基およびホスホロアミデート保護基の除去を、１時間、室温においてアンモニアで処理することによって達成した。次いで、オリゴヌクレオチド染料を、上記のように逆相ＨＰＬＣによって分析した。
【０１８６】
実施例１
ホスホロアミダイト染料モノマーの合成
【化２４】
2019516812.tif 000034
【０１８７】
撹拌子を入れた２５０ｍＬ丸底フラスコの中に、ピロメリト酸無水物（１．０ｇ，  ４．５９ｍｍｏｌ）およびジオキサン（５０ｍＬ）を入れた。これに、エタノールアミン（６２２μＬ，  １１．５ｍｍｏｌ）およびジイソプロピルエチルアミン（４．０ｍＬ，  ２３ｍｍｏｌ）を添加した。そのフラスコに還流冷却器を備え付け、オイルバスの中に入れ、加熱して一晩還流させた。その混合物を冷却させた。その固体を濾過し、後のために確保しておいた。その濾液を濃縮し、酢酸エチルと水との間で分配した。その酢酸エチル層を確保しておき、水層を、酢酸エチルでさらに２回抽出した。その有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、固体へと濃縮した。抽出からの固体および先の濾過物は、ＴＬＣによって同一であることが見出されたので、合わせて最終物質を得た（８７０ｍｇ）。
【０１８８】
生成物のＬＣ／ＭＳは、最大のピークと関連付けられて、ｍ／ｚ  ３０５を示した。全体の純度は、約７９％であった。
【化２５】
2019516812.tif 000035
【０１８９】
撹拌子を入れた１００ｍＬ丸底フラスコの中に、ピリジン（１５ｍＬ）中のジオール（８５０ｍｇ，  ２．８ｍｍｏｌ）を入れた。その混合物を、窒素の流れの下で、氷上で冷却した。これに、４，４  ジメトキシトリチルクロリド（２３７ｍｇ，  ０．７ｍｍｏｌ）を添加した。その混合物を、４℃で一晩撹拌した。メタノール（２ｍＬ）を添加し、その混合物を１５分間撹拌し、その後、ロータリーエバポレーターでペーストへと濃縮した。その残渣を、飽和炭酸水素ナトリウム溶液とトルエンとの間で分配した。トルエン層を確保し、水層を、ジクロロメタンでさらに２回抽出した。その有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮した。最終精製を、シリカゲルクロマトグラフィー（ジクロロメタン／メタノール勾配）で達成して、固体として最終生成物を得た（３７２ｍｇ）。
【化２６】
2019516812.tif 000036
【０１９０】
撹拌子を入れた１００ｍＬ丸底フラスコの中に、乾燥ジクロロメタン（２５ｍＬ）とジイソプロピルエチルアミン（２１５μＬ，  １．２３ｍｍｏｌ）中のモノ保護したＤＭＴｒアルコール（１５０ｍｇ，  ０．２４ｍｍｏｌ）を入れた。２−シアノエチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルクロロホスホロアミダイト（１１０μＬ，  ０．４９ｍｍｏｌ）を添加し、その混合物を３０分間撹拌したところ、その時点でＴＬＣは、反応が完了していることを示した。その混合物をジクロロメタンと飽和炭酸水素ナトリウムとの間で分配した。その有機層を確保しておき、硫酸ナトリウムで乾燥させ、黄色油状物へと濃縮し、これをＤＮＡ合成器で直接使用した。
【化２７】
2019516812.tif 000037
【０１９１】
撹拌子を入れた２５０ｍＬ丸底フラスコの中に、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（１．２ｇ，  ４．１ｍｍｏｌ）およびジオキサン（８０ｍＬ）を入れた。エタノールアミン（６１６μＬ，  １０．２ｍｍｏｌ）およびジイソプロピルエチルアミン（３．５ｍＬ）を添加し、そのフラスコに還流冷却器を装備し、その混合物を加熱して、一晩還流させた。その反応物を冷却し、撹拌している水のビーカー（１５００ｍＬ）に添加して、沈殿をもたらした。その固体を濾過によって集め、真空下で乾燥させた（０．７４ｇ）。
【０１９２】
純度は、＞９５％であった。推定ＭＷは、３８０．４である。実測ＭＷは、３８０．２であった。
【化２８】
2019516812.tif 000038
【０１９３】
撹拌子を入れた５０ｍＬ丸底フラスコの中に、ピリジン（９ｍＬ）中のジオール（７００ｍｇ，  １．８ｍｍｏｌ）を入れた。その混合物を、窒素下で氷上で冷却した。これに、４，４  ジメトキシトリチルクロリド（４６８ｍｇ，  １．４ｍｍｏｌ）を添加した。その混合物を、４℃で一晩撹拌した。メタノール（２ｍＬ）を添加し、その混合物を１０分間撹拌し、その後、ロータリーエバポレーターでペーストへと濃縮した。最終精製を、シリカゲルクロマトグラフィー（ジクロロメタン／メタノール勾配）で達成して、最終生成物を固体として得た（１５１ｍｇ）。
【０１９４】
全体の純度は、約８９％である。Ｍ／Ｚ  ７７３．８は、生成物＋トロピリウムと一致する。
【化２９】
2019516812.tif 000039
【０１９５】
撹拌子を入れた１００ｍＬ丸底フラスコの中に、乾燥ジクロロメタン（２５ｍＬ）とジイソプロピルエチルアミン（１６８μＬ，  ０．７４ｍｍｏｌ）中のモノ保護したＤＭＴｒアルコール（１３２ｍｇ，  ０．１９ｍｍｏｌ）を入れた。２−シアノエチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルクロロホスホロアミダイト（８６μＬ，  ０．３８ｍｍｏｌ）を添加し、その混合物を３０分間撹拌したところ、その時点で、ＴＬＣは、その反応が完了していることを示した。その混合物を、ジクロロメタンと飽和炭酸水素ナトリウムの間で分配した。その有機層を確保しておき、硫酸ナトリウムで乾燥させ、油状物へと濃縮し、これを、ＤＮＡ合成器で直接使用した。
【化３０】
2019516812.tif 000040
【０１９６】
撹拌子を入れた２５０ｍＬ丸底フラスコの中に、４，４’−オキシジフタル酸無水物（１．２ｇ，  ３．９ｍｍｏｌ）およびジオキサン（９０ｍＬ）を入れた。エタノールアミン（５８４μＬ，  ９．７ｍｍｏｌ）およびジイソプロピルエチルアミン（３．４ｍＬ）を添加し、そのフラスコに、還流冷却器を装備し、その混合物を加熱して一晩還流させた。その反応物を冷却し、ロータリーエバポレーターでペーストへと濃縮し、これを酢酸エチルと水との間で分配した。その有機層を確保しておき、水層を酢酸エチルでさらに１回抽出した。その有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥させ、最終固体生成物へと濃縮した（１．３３ｇ）。
【０１９７】
全体の純度は、約８３％である。主要ピークは、１．１６分。計算ＭＷは、３９６．４である。実測ＭＷは、３９６．２である。
【化３１】
2019516812.tif 000041
【０１９８】
撹拌子を入れた２０ｍＬ丸底フラスコの中に、ピリジン（９ｍＬ）中のジオール（７００ｍｇ，  １．８ｍｍｏｌ）を入れた。その混合物を窒素下で氷上で冷却した。これに、４，４  ジメトキシトリチルクロリド（４４９ｍｇ，  １．３ｍｍｏｌ）を添加した。その混合物を、４℃で一晩撹拌した。メタノール（２ｍＬ）を添加し、その混合物を１５分間撹拌し、その後、ロータリーエバポレーターでペーストへと濃縮した。最終精製を、シリカゲルクロマトグラフィー（ジクロロメタン／メタノール勾配）で達成して、最終生成物を固体として得た（６００ｍｇ）。
【０１９９】
全体の純度は、約８２％である。推定ＭＷは、６９８．７である。実測ＭＷは、７８８．５である。これは、生成物＋トロピリウムと一致する。
【化３２】
2019516812.tif 000042
【０２００】
撹拌子を入れた１００ｍＬ丸底フラスコの中に、乾燥ジクロロメタン（２５ｍＬ）とジイソプロピルエチルアミン（１２５μＬ，  ０．７１ｍｍｏｌ）の中のモノ保護したＤＭＴｒアルコール（１００ｍｇ，  ０．１４ｍｍｏｌ）を入れた。２−シアノエチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルクロロホスホロアミダイト（６４μＬ，  ０．２８ｍｍｏｌ）を添加し、その混合物を３０分間撹拌したところ、その時点で、ＴＬＣは、その反応が完了していることを示した。その混合物を、ジクロロメタンと飽和炭酸水素ナトリウムの間で分配した。その有機層を確保しておき、硫酸ナトリウムで乾燥させ、黄色油状物へと濃縮し、これを固相オリゴヌクレオチド合成において直接使用した。
【化３３】
2019516812.tif 000043
【０２０１】
撹拌子を入れた２５０ｍＬ丸底フラスコの中に、４，４’−（４，４’−イソプロピリデンジフェノキシ）ビス（フタル酸無水物）（４，４’−（４，４’−Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌｉｄｉｎｅｄｉｐｈｅｎｏｘｙ）ｂｉｓ（ｐｈｔｈａｌｉｃ  ａｎｈｙｄｒｉｄｅ））（１．５ｇ，  ２．９ｍｍｏｌ）およびジオキサン（５０ｍＬ）を入れた。エタノールアミン（４３５μＬ，  ７．２ｍｍｏｌ）およびジイソプロピルエチルアミン（２．５ｍＬ）を添加し、そのフラスコに還流冷却器を装備し、その混合物を加熱して一晩還流させた。その反応物を冷却し、ロータリーエバポレーターでペーストへと濃縮し、これをジクロロメタンと水との間で分配した。その有機層を確保しておき、水層をジクロロメタンでさらに２回抽出した。その有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥させ、最終固体生成物へと濃縮した（４００ｍｇ）。
【０２０２】
全体の純度は、約８９％である。推定ＭＷは、６０６．６である。実測ＭＷは、６０６．４である。
【化３４】
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【０２０３】
撹拌子を入れた２０ｍＬ丸底フラスコの中に、ピリジン（３ｍＬ）中のジオール（４００ｍｇ，  ０．７  ｍｍｏｌ）を入れた。その混合物を窒素下で氷上で冷却した。これに、４，４  ジメトキシトリチルクロリド（１６８ｍｇ，  ０．５ｍｍｏｌ）を添加した。その混合物を４℃で一晩撹拌した。メタノール（１ｍＬ）を添加し、その混合物を１０分間撹拌し、その後、ロータリーエバポレーターでペーストへと濃縮した。最終精製を、シリカゲルクロマトグラフィー（ジクロロメタン／メタノール勾配）で達成して、最終生成物を固体として得た。全体の純度は、約３６％である。１０００のＭ／Ｚは、質量＋トロピリウムと一致する。
【化３５】
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【０２０４】
撹拌子を入れた２５０ｍＬ丸底フラスコの中に、ピロメリト酸二無水物（０．７５ｇ，  ３．４ｍｍｏｌ）およびジオキサン（８０ｍＬ）を入れた。セリンメチルエステル（１．２ｇ，  ７．６ｍｍｏｌ）およびジイソプロピルエチルアミン（４．８ｍＬ）を添加し、そのフラスコに還流冷却器を装備し、その混合物を加熱して一晩還流させた。その反応物を冷却し、ロータリーエバポレーターでペーストへと濃縮し、これを酢酸エチルとクエン酸（５００ｍＭ）との間で分配した。その有機層を確保しておき、水層を酢酸エチルでさらに２回抽出した。その有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥させ、最終油状物へと濃縮した（１．４ｇ）。
【０２０５】
計算ＭＷは、４２０．３３である。実測ＭＷは、４２０．１である。
【化３６】
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【０２０６】
撹拌子を入れた１００ｍＬ丸底フラスコの中に、ピリジン（１７ｍＬ）中のジオール（１．４ｇ，  ３．５ｍｍｏｌ）を入れた。その混合物を窒素下で氷上で冷却した。これに、４，４  ジメトキシトリチルクロリド（８８３ｍｇ，  ２．６ｍｍｏｌ）を添加した。その混合物を４℃で一晩撹拌した。メタノール（５ｍＬ）を添加し、その混合物を１０分間撹拌し、その後、ロータリーエバポレーターでペーストへと濃縮した。その残渣を、飽和炭酸水素ナトリウム溶液と酢酸エチルと間で分配した。有機層を確保しておき、水層を酢酸エチルでさらに２回抽出した。その有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮した。最終精製を、シリカゲルクロマトグラフィー（ジクロロメタン／酢酸エチル勾配）で達成して、最終生成物を油状物として得た（１．７ｇ）。８１２のＭＷは、質量＋トロピリウムと一致する。
【０２０７】
実施例２
オリゴマー染料の合成
【０２０８】
オリゴマー染料を、１μｍｏｌまたは１０μｍｏｌスケールのいずれかで、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ  ３９４  ＤＮＡ／ＲＮＡ合成機またはＧＥ  ＡＫＴＡＥ  １０  ＯｌｉｇｏＰｉｌｏｔで合成したところ、３’−ホスフェート基を有した。染料を、ＣＰＧビーズまたはポリスチレン固体支持体上に直接合成した。その染料を３’から５’方向において、標準的固相ＤＮＡ法によって合成した。カップリング法は、標準的β−シアノエチルホスホロアミダイト化学条件を使用した。異なる数の反復単位を、合成サイクルを所望の回数、適切なホスホロアミダイトで反復することによって組み込んだ。全てのホスホロアミダイトモノマーを、アセトニトリル／ジクロロメタン（０．１Ｍ  溶液）に溶解し、以下の合成サイクルを使用して連続順序で付加した：１）トルエン中のジクロロ酢酸での５’−ジメトキシトリチル保護基の除去、２）次のアセトニトリル中のホスホロアミダイトと活性化因子とのカップリング、３）ヨウ素／ピリジン／水での酸化、および４）無水酢酸／１−メチルイミダゾール（１−ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄｉｚｏｌｅ）／アセトニトリルでのキャップ形成。合成サイクルを、５’オリゴフロロシド（Ｏｌｉｇｏｆｌｏｒｏｓｉｄｅ）がアセンブリされるまで反復した。鎖アセンブリの最後に、上記モノメトキシトリチル（ＭＭＴ）基またはジメトキシトリチル（ＤＭＴ）基を、ジクロロメタン中のジクロロ酢酸またはトルエン中のジクロロ酢酸で除去した。
【０２０９】
上記染料を、以下のように固体支持体から切断し、脱保護した：
【０２１０】
１ｍＬマイクロピペッターを使用して、４５０μＬの濃ＮＨ４ＯＨを１．５ｍＬエッペンドルフチューブの中の約２５ｍｇの反応済みＣＰＧ固体支持体へと添加した。そのスラリーを、ボルテックスミキサーを使用して短時間混合し、沈殿させ、その後、ガス形成（および発泡）が減少し始めるまで５５℃の加熱ブロックの上に（開けて）置いた。その時点で、チューブをきつく閉めた。加熱処理は、２時間（±１５分間）であり、次いで、チューブを取り出して、室温へと冷却した。上記チューブおよびその内容物を、その最大速（１３４００ｒｐｍ）において１分間遠心機の中で遠沈させ、次いで、支持体を含まないように注意して、その上清をガラスピペットで除去し、第２のラベル付き１．５ｍＬエッペンドルフチューブの中に入れた。その支持体を洗浄し、約１５０μＬのアセトニトリルで２回遠沈して、染料除去を最大にする助けとし、その洗浄物を、注意深く支持体から除去し、上記のラベル付きの２番目のチューブに添加した。清澄になった上清をＣｅｎｔｒｉＶａｐ濃縮器の中で４０℃において完全に乾燥させて、ＮＨ４ＯＨを除去した。
【０２１１】
実施例３
オリゴマー染料の特徴付け
【０２１２】
１ｍＬの脱イオン水を、実施例２に従って調製した乾燥させた染料連続物に添加して再構成し、約０．３〜１．０ｍＭ（後に決定）の濃ストックを確立した。各染料構築物のうちの２μＬアリコートを、ＨＰＬＣ−ＭＳによって分析して、１５０ｍＭ  ＨＦＩＰ／ＴＥＡ（ｐＨ９）移動相、および有機溶離構成要素としてのメタノールを用いる、４５℃に加熱した超高速２．１ｍｍ×５０ｍｍ  Ｃ１８カラム（１．７μｍ）を使用して、同一性および相対純度を決定した。勾配は、１０分間かけて１〜１００％であった。エレクトロスプレーイオン化を（ネガティブモードで）使用して、上記染料連続物の分子量を決定し、不純物を特徴付ける助けとした。
【０２１３】
サンプルを、マイクロピペッターを使用して濃ストックから採取し、０．１×ＰＢＳ中で、ＮａｎｏＤｒｏｐ  ＵＶ−ｖｉｓ分光光度計（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）の線形範囲内であるように適切に（１×〜１００×）希釈した。ブランクの測定を、０．１×ＰＢＳを使用してＮａｎｏＤｒｏｐで行い、次いで、希釈した染料連続物の吸光度を適切な波長で記録した。吸光係数（ε）を、染料構築物中の蛍光体（Ｍ部分）の総数によって、上記連続物に存在する各フルオレセイン（Ｆ；４９４ｎｍでの読み取り）に関しては７５，０００Ｍ−１ｃｍ−１；各ピレン（Ｙ；３４３ｎｍでの読み取り）に関しては３４，５００；および各ペリレン（Ｅ；４４０ｎｍでの読み取り）に関しては４０，０００を使用して決定した。スペーサーおよびリンカーは、εに関して何ら影響を有しないと推測される。
【０２１４】
濃度を決定したとともに、染料ストックをＮａＰＯ４緩衝液（ｐＨ７．５で０．１Ｍ）およびＮａＣＯ３緩衝液（ｐＨ９．０で０．１Ｍ）中で希釈して、最終容積約３．５ｍＬにおいて２μＭ（または５μＭ（上記機器の線形範囲で機能するものはなんでも））の溶液を作製した。これら溶液を、ＵＶ／Ｖｉｓによってスキャンし、次いで、それらを使用して、１０〜５０ｎＭの範囲において、蛍光計での読み取りに適切な緩衝液中で第２の希釈物を作製した。必要な濃度は、Ｍ部分が何であるかに依存して変動する。
【０２１５】
１ｃｍ石英キュベットを使用して、３００ｎｍから７００ｎｍまでスキャンして、上記２μＭサンプルの吸光度を決定した。スキャン速度を中程度に設定した。
【０２１６】
１ｃｍ石英キュベットおよびＣａｒｙ  Ｅｃｌｉｐｓｅ分光計を使用して、上記２５ｎＭサンプルの発光を、適切な励起波長（上記染料に関しては４９４ｎｍ）を使用し、そして４９９ｎｍから７００ｎｍまでスキャンして読み取った。スキャン速度を中程度に設定した。
【０２１７】
化合物Ｉ−１、Ｉ−２、およびＩ−３のＵＶ吸光度（図１）および蛍光発光（図２）スペクトルを、「モノマー」フルオレセイン化合物（化合物Ａ）と比較した。予測されるように、ＵＶ吸光度は、化合物Ａと比較して、化合物Ｉ−１、Ｉ−２、およびＩ−３はおよそ２倍大きい。さらに、ｍ＝１である場合（化合物Ｉ−１）、発光は、化合物Ａの発光よりごく僅かに高いことが見出された。しかし、ｍ＝２またはこれより大きい場合（化合物Ｉ−２およびＩ−３）、発光は、化合物Ａと比較して、およそ２倍の量である。これは、発色団のクエンチがほとんどまたは全くないことを示す。よって、剛性のリンカーＡは、特に、Ａ部分の数が増大するにつれて（すなわち、ｍが増大するにつれて）、発蛍光団のクエンチを防止するようである。
【化３７】
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【０２１８】
本明細書において言及される米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願および非特許刊行物の全ては、本記載と矛盾しない程度までそれらの全体において本明細書に参考として援用される。
【０２１９】
前述から、本発明の具体的実施形態が例証目的のために本明細書で記載されてきたものの、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、種々の改変がなされ得ることは認識される。よって、本発明は、添付の特許請求の範囲による場合を除いて限定されない。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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