(57)【要約】α−ヒドロキシ酸またはβ−ジケトンも含む可能性のあるサンプル中のグルコールの存在または濃度を測定する組成物および方法である。本方法は、少なくとも２種のグルコースに関する認識エレメントを有する化合物を用いており、本化合物は、α−ヒドロキシ酸またはβ−ジケトンの存在が前記測定に実質的に妨害しないように、本化合物とグルコースとの相互作用が、本化合物とα−ヒドロキシ酸またはβ−ジケトンとの相互作用より安定となるように配置される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
α−ヒドロキシ酸またはβ−ジケトンも含む可能性があるサンプル中のグルコースの存在または濃度を検出する方法であって、
ａ）サンプルを、グルコースに関する少なくとも２種の認識エレメントを有する化合物に露出すること、ここで、当該認識エレメントは、前記化合物とグルコースとの相互作用が、前記化合物とα−ヒドロキシ酸またはβ−ジケトンとの相互作用より安定になるように配置されており、前記化合物はまた、サンプル中で前記化合物がグルコースに露出する場合に濃度依存性の様式で変化する検出可能な特性を有する検出可能な部分を含み；そして、
ｂ）前記検出可能な特性の変化を測定することにより、サンプル中のグルコースの存在または濃度を決定すること、ここで、α−ヒドロキシ酸またはβ−ジケトンの存在は、実質的に前記決定に妨害しない）、
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記化合物は、以下の構造を有する、請求項１に記載の方法：
【化１】
2005530130.tif 000041
［式中：
−Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって、ｉ）水素；ｉｉ）Ｒ８部分のｐＫａおよび加水分解安定性を改変する置換基、ｉｉｉ）検出可能な部分、または、ｉｖ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択され；
−Ｒ３は、水素、または、固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）であり；
−Ｒ４およびＲ５は、同一または異なって、以下から選択される：ｉ）水素、ｉｉ）Ｒ８部分のｐＫａおよび加水分解安定性を改変する置換基、ｉｉｉ）検出可能な部分、または、ｉｖ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）；
−Ｚはそれぞれ独立して、炭素または窒素であり；
−Ｒ６およびＲ７は、同一または異なって、ｉ）０〜１０個の連続した、または分岐状の炭素および／またはヘテロ原子を含むリンキング基、またはｉｉ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）であり；
−Ｒは、ｉ）炭素、酸素、窒素、硫黄およびリンからなる群より選択される１〜１０個の連続した原子を含む脂肪族および／または芳香族スペーサー、ｉｉ）検出可能な部分、またはｉｉｉ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択され；
−Ｒ８はそれぞれ、同一または異なって、グルコースに存在する近接するジオール基と相互作用可能な部分であり；および、
−Ｒ９およびＲ１０は、同一または異なって、ｉ）水素、ｉｉ）検出可能な部分、ｉｉｉ）ａ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（前記支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）、および／または、ｂ）前記化合物の物理特性を変更することができる官能基を含む基、であり；ただし、インジケーター化合物は、それと連結した少なくとも１つの検出可能な部分を含む］。
【請求項３】
Ｒ８は、ボロン酸、ボロン酸イオン、亜ヒ酸、亜ヒ酸イオン、テルル酸、テルル酸イオン、ゲルマニウム酸、ゲルマニウム酸イオン、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
Ｒ８はそれぞれ、ボロン酸基である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記化合物は、少なくとも２つの相互にエネルギー輸送が可能な検出可能部分を含み、前記エネルギー輸送は、サンプル中のグルコースの存在により調節される、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ９またはＲ１０の少なくとも１つは、フルオロフォア部分を含み、さらに、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ９またはＲ１０の少なくとも１つは、消光部分を含み、サンプル中で前記化合物とグルコースとが相互作用する場合、前記フルオロフォアは消光または脱消光される、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記化合物は、フルオロフォアを含み、前記フルオロフォアの蛍光は、前記化合物とグルコースとの相互作用により調節される、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記サンプルは、生理的液体である、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記生理的液体は、血液、血漿、血清、間質液、髄液、尿、唾液、眼内液、リンパ液、涙、汗、および生理的緩衝液からなる群より選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記化合物を、溶液中でサンプルに露出させる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記化合物は、固体支持体上に、または、その中に固定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記固体支持体は、ポリマーマトリックスである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記化合物が移植可能な装置に関連付けられており、工程ａ）がインビボで起こる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
Ｒがアントラセン残基であり；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５が水素であり；Ｒ６およびＲ７がジメチルアミン残基であり；各Ｒ８がボロン酸基であり；Ｒ９およびＲ１０のいずれか一つまたは両方が脂肪族カルボン酸残基であり；そして、各Ｚが炭素である、請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
Ｒ９およびＲ１０のいずれか一つまたは両方がプロピオン酸残基である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
Ｒがヘキサメチレン残基であり；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５が水素であり；Ｒ６およびＲ７がジメチルアミン残基であり；各Ｒ８がボロン酸基であり；Ｒ９がナフタルイミド残基であり；Ｒ１０がジメチルアミノベンジル残基であり；および、各Ｚが炭素である、請求項２に記載の方法。
【請求項１７】
Ｒがアントラセン残基であり；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５が水素であり；Ｒ６およびＲ７がジメチルアミン残基であり；各Ｒ８がボロン酸基であり；Ｒ９およびＲ１０は、同一または異なって、メタクリルアミドアルキル残基、メタクロイルオキシエトキシアルキル残基、ヒドロキシエトキシアルキル残基、および、アミノアルキル残基からなる群より選択され；および、各Ｚが炭素である、請求項２に記載の方法。
【請求項１８】
前記化合物は、以下からなる群より選択される、請求項２に記載の方法：
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］−メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）−プロピルアミノ］メチルアントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）−プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［５−アミノペンチルアミノ］−メチル］アントラセン；および、
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（Ｎ−６−（９−アントラセンカルボキサミド）ヘキシルアミノカルボニル）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［６−（３−カルボキシプロピオンアミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン；
Ｎ−（３−メタクリルアミドプロピル）−４−［２−Ｎ−［［２−（ボロノ）ベンジル］−［６−（Ｎ−［２−（ボロノ）ベンジル］−６−Ｎ−（３−カルボキシプロパンアミドエチル）アミノヘキシル）］アミノエチルアミノ］ナフタレン−１，８−ジカルボキシミド；
Ｎ−ブチル−４−［２−Ｎ−［［２−（ボロノ）ベンジル］−［６−（Ｎ−［２−（ボロノ）ベンジル］−６−Ｎ−（２−メタクリルアミドエチル）アミノヘキシル））アミノエチルアミノ］ナフタレン−１，８−ジカルボキシミド；ならびに、それらの塩。
【請求項１９】
以下の構造を有する化合物：
【化２】
2005530130.tif 000042
［式中：
−Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって、ｉ）水素；ｉｉ）Ｒ８部分のｐＫａおよび加水分解安定性を改変する置換基、ｉｉｉ）検出可能な部分、または、ｉｖ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択される；
−Ｒ３は、水素、または、固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）であり；
−Ｒ４およびＲ５は、同一または異なって、ｉ）水素、ｉｉ）Ｒ８部分のｐＫａおよび加水分解安定性を改変する置換基、ｉｉｉ）検出可能な部分、または、ｉｖ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択され；
−Ｚはそれぞれ独立して、炭素または窒素であり；
−Ｒ６およびＲ７は、同一または異なって、ｉ）０〜１０個の連続した、または分岐状の炭素および／またはヘテロ原子を含むリンキング基、または、ｉｉ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）であり；
−Ｒは、ｉ）炭素、酸素、窒素、硫黄およびリンからなる群より選択される１〜１０個の連続した原子を含む脂肪族および／または芳香族スペーサー、ｉｉ）検出可能な部分、またはｉｉｉ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択され；
−Ｒ８はそれぞれ、同一または異なって、必要に応じて、脱保護された場合にグルコースに存在する近接するジオール基と相互作用可能な保護された部分であり；および、
−Ｒ９およびＲ１０は、同一または異なって、ｉ）水素、ｉｉ）検出可能な部分、ｉｉｉ）ａ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）、および／または、ｂ）前記化合物の物理特性を変更することができる官能基を含む基であり；ただし、インジケーター化合物は、それと連結した少なくとも１つの検出可能な部分を含む］。
【請求項２０】
Ｒ８は、ボロン酸、ボロン酸イオン、亜ヒ酸、亜ヒ酸イオン、テルル酸、テルル酸イオン、ゲルマニウム酸、ゲルマニウム酸イオン（いずれも必要に応じて保護されている）、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１９に記載の化合物。
【請求項２１】
Ｒ８はそれぞれ、必要に応じて保護されたボロン酸基である、請求項２０に記載の化合物。
【請求項２２】
前記化合物は、フルオロフォアを含み、前記フルオロフォアの蛍光は、前記化合物とグルコースとの相互作用により調節される、請求項１９に記載の化合物。
【請求項２３】
Ｒがアントラセン残基であり；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５が水素であり；Ｒ６およびＲ７がジメチルアミン残基であり；各Ｒ８が、必要に応じて保護されたボロン酸基であり；Ｒ９およびＲ１０のいずれか一つまたは両方が脂肪族カルボン酸残基であり；および、各Ｚが炭素である、請求項１９に記載の化合物。
【請求項２４】
Ｒ９およびＲ１０のいずれか一つまたは両方がプロピオン酸残基である、請求項２３に記載の化合物。
【請求項２５】
Ｒがアントラセン残基であり；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５が水素であり；Ｒ６およびＲ７がジメチルアミン残基であり；各Ｒ８が、必要に応じて保護されたボロン酸基であり；Ｒ９およびＲ１０が、同一または異なって、メタクリルアミドアルキル残基、メタクロイルオキシエトキシアルキル残基、ヒドロキシエトキシアルキル残基、および、アミノアルキル残基からなる群より選択され；および、各Ｚが炭素である、請求項１に記載の化合物。
【請求項２６】
前記化合物は、以下からなる群より選択される、請求項１９に記載の化合物；
９−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］−メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）−エチルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］−メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチルアントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）−プロピルアミノ］メチルアントラセン；
９−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）−エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）−プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［５−アミノペンチルアミノ］−メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（Ｎ−６−（９−アントラセンカルボキサミド）ヘキシルアミノカルボニル）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９−（Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル）−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−（３−（Ｎ−６−（９−アントラセンカルボキサミド）ヘキシルアミノカルボニルエチルアミノメチル］アントラセン；
９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［６−（３−カルボキシプロピオンアミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［６−（３−カルボキシプロピオンアミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン；
Ｎ−（３−メタクリルアミドプロピル）−４−［２−Ｎ−［［２−（ボロノ）ベンジル］−［６−（Ｎ−［２−（ボロノ）ベンジル］−６−Ｎ−（３−カルボキシプロパンアミドエチル）アミノヘキシル）］アミノエチルアミノ］ナフタレン−１，８−ジカルボキシミド；
Ｎ−ブチル−４−［２−Ｎ−［［２−（ボロノ）ベンジル］−［６−（Ｎ−［２−（ボロノ）ベンジル］−６−Ｎ−（２−メタクリルアミドエチル）アミノヘキシル）］アミノエチルアミノ］ナフタレン−１，８−ジカルボキシミド；および、それらの塩。
【請求項２７】
以下の構造を有する化合物を含む、α−ヒドロキシ酸またはβ−ジケトンも含む可能性があるサンプル中のグルコースの存在または濃度を検出するための検出システム：
【化３】
2005530130.tif 000043
［式中：
−Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって、ｉ）水素；ｉｉ）Ｒ８部分のｐＫａおよび加水分解安定性を改変する置換基、ｉｉｉ）検出可能な部分、または、ｉｖ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択され；
−Ｒ３は、水素、または、固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）であり；
−Ｒ４およびＲ５は、同一または異なって、：ｉ）水素、ｉｉ）Ｒ８部分のｐＫａおよび加水分解安定性を改変する置換基、ｉｉｉ）検出可能な部分、または、ｉｖ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択され；
−Ｚはそれぞれ独立して、炭素または窒素であり；
−Ｒ６およびＲ７は、同一または異なって、ｉ）０〜１０個の連続した、または分岐状の炭素および／またはヘテロ原子を含むリンキング基、または、ｉｉ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）であり；
−Ｒは、ｉ）炭素、酸素、窒素、硫黄およびリンからなる群より選択される１〜１０個の連続した原子を含む脂肪族および／または芳香族スペーサー、ｉｉ）検出可能な部分、またはｉｉｉ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択され；
−Ｒ８はそれぞれ、同一または異なって、必要に応じて、脱保護された場合にグルコースに存在する近接するジオール基と相互作用可能な保護された部分であり；および、
−Ｒ９およびＲ１０は、同一または異なって、ｉ）水素、ｉｉ）検出可能な部分、ｉｉｉ）ａ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）、および／または、ｂ）前記化合物の物理特性を変更することができる官能基を含む基であり；ただし、インジケーター化合物は、それと連結した少なくとも１つの検出可能な部分を含む］。
【請求項２８】
Ｒ８は、ボロン酸、ボロン酸イオン、亜ヒ酸、亜ヒ酸イオン、テルル酸、テルル酸イオン、ゲルマニウム酸、ゲルマニウム酸イオン（いずれも必要に応じて保護されている）、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項２７に記載の検出システム。
【請求項２９】
Ｒ８はそれぞれ、必要に応じて保護されたボロン酸基である、請求項２８に記載の検出システム。
【請求項３０】
前記化合物は、フルオロフォアを含み、前記フルオロフォアの蛍光は、前記化合物とグルコースとの相互作用により調節される、請求項２７に記載の検出システム。
【請求項３１】
Ｒがアントラセン残基であり；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５が水素であり；Ｒ６およびＲ７がジメチルアミン残基であり；各Ｒ８が、必要に応じて保護されたボロン酸基であり；Ｒ９およびＲ１０のいずれか一つまたは両方が脂肪族カルボン酸残基であり；および、各Ｚが炭素である、請求項２７に記載の検出システム。
【請求項３２】
Ｒ９およびＲ１０のいずれか一つまたは両方がプロピオン酸残基である、請求項３１に記載の検出システム。
【請求項３３】
Ｒがアントラセン残基であり；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５が水素であり；Ｒ６およびＲ７がジメチルアミン残基であり；各Ｒ８がボロン酸基であり；Ｒ９およびＲ１０が、同一または異なって、メタクリルアミドアルキル残基、メタクロイルオキシエトキシアルキル残基、ヒドロキシエトキシアルキル残基、および、アミノアルキル残基からなる群より選択され；および、各Ｚが炭素である、請求項２７に記載の検出システム。
【請求項３４】
前記化合物は、以下からなる群より選択される、請求項２７に記載の検出システム：
９−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］−メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）−エチルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］−メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチルアントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）−プロピルアミノ］メチルアントラセン；
９−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）−エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）−プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−［２−（−５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［５−アミノペンチルアミノ］−メチル］アントラセン；および、
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（Ｎ−６−（９−アントラセンカルボキサミド）ヘキシルアミノカルボニル）エチルアミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（Ｎ−６−（９−アントラセンカルボキサミド）ヘキシルアミノカルボニルエチルアミノメチル］アントラセン；
９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［６−（３−カルボキシプロピオンアミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン；
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［６−（３−カルボキシプロピオンアミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン；
Ｎ−（３−メタクリルアミドプロピル）−４−［２−Ｎ−［［２−（ボロノ）ベンジル］−［６−（Ｎ−［２−（ボロノ）ベンジル］−６−Ｎ−（３−カルボキシプロパンアミドエチル）アミノヘキシル）］アミノエチルアミノ］ナフタレン−１，８−ジカルボキシミド；
Ｎ−ブチル−４−［２−Ｎ−［［２−（ボロノ）ベンジル］−［６−（Ｎ−［２−（ボロノ）ベンジル］−６−Ｎ−（２−メタクリルアミドエチル）アミノヘキシル）］アミノエチルアミノ］ナフタレン−１，８−ジカルボキシミド；および、それらの塩。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００１年１２月２８日付けで出願された第１０／０２９，１８４号の一部継続出願であり、この第１０／０２９，１８４号は、２００１年１月５日付けで出願された第０９／７５４，２１７号の一部継続出願であり、２００２年３月１４日付けで出願された出願第６０／３６３，８８５号，２００１年１０月１８日付けで出願された出願第６０／３２９，７４６号，および、２００１年２月２１日付けで出願された出願第６０／２６９，８８７号の利益を主張するものである。
【０００２】
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
該当なし。
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、α−ヒドロキシ酸または３−ジケトンのような妨害を起こす可能性のある化合物も含む可能性があるサンプル中でのグルコース検出に関する。
【０００３】
2．関連技術の説明
グルコースなどの炭水化物と、フェニルボロン酸との錯化が以前から知られており、その相互作用の可逆性が、糖類のクロマトグラフィー分離の基礎として役立ってきた。特に１９５９年に、ＬｏｒａｎｄおよびＥｄｗａｒｄｓが、フェニルボロン酸と様々な飽和ポリオールとの水性の結合に関する結合定数を報告しており、結合の相互作用は、極めて弱い相互作用（例えば、エチレングリコール，Ｋｄ＝３６０ｍＭ）から、適度に強い相互作用（例えば、グルコース、Ｋｄ＝９．１ｍＭ）の範囲である。Ｊ．Ｙｏｏｎ等，Ｂｉｏｏｒｇａｎｉｃ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  １（４）：２６７〜７１（１９９３年）を参照。結合メカニズムは、グルコースの隣接したヒドロキシル基がボロン酸部分のヒドロキシル基に結合することによって生じるものと考えられる。
【０００４】
米国特許第５，５０３，７７０号（Ｊａｍｅｓ等）では、グルコースなどのサッカリドと結合すると高い強度の蛍光を放出する蛍光性のボロン酸含有化合物を説明している。この蛍光性の化合物は、フルオロフォア、少なくとも１つのフェニルボロン酸部分、および、少なくとも１つのアミン供給窒素原子を含む分子構造を有しており、この窒素原子は、分子内でボロン酸と相互作用できるようにフェニルボロン酸部分と近接して配置されている。従って、このような相互作用により、化合物は、糖類と結合すると蛍光を放出する。また、Ｔ．Ｊａｍｅｓ等，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１７（３５）；８９８２〜８７（１９９５）を参照。
【０００５】
加えて、血糖を検出するためのアントリルボロン酸含有化合物を用いた蛍光性のセンサーが当業界既知である。例えば、Ｊ．Ｙｏｏｎ等，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１４：５８７４〜５８７５（１９９２）では、アントリルボロン酸が、グルコースやフルクトースの結合などの炭水化物の結合を伝達するための蛍光性の化学センサーとして使用可能であることが説明されている。
【０００６】
遺憾ながら、上述した様式でグルコースと相互作用する化合物はまた、ヒドロキシル基を有する他の化合物と相互作用する傾向があり、そのために、特に、乳酸塩、アセトアセテートなどを妨害が生じるような量で含む可能性のある生理学的なサンプルを分析する際に、グルコース分析の特異性を低くしてしまう。例えば、糖尿病患者の一部は乳酸アシドーシスを発症することもあり、その場合、血液の乳酸塩レベルは５ミリモル／Ｌより高い。従って、乳酸塩のような妨害を起こす可能性があるヒドロキシル化合物の影響を比較的受けないグルコース分析が、極めて必要とされている。
【０００７】
簡単な発明の要約
一つの観点において、本発明は、α−ヒドロキシ酸またはβ−ジケトンも含む可能性があるサンプル中のグルコースの存在または濃度を検出する方法に関し、本方法は、以下を含む：
ａ）サンプルと、少なくとも２種のグルコースに関する認識エレメントを有する化合物とを接触させること（前記認識エレメントは、前記化合物とグルコースとの相互作用が、前記化合物とα−ヒドロキシ酸またはβ−ジケトンとの相互作用より安定になるように配置されており、前記化合物はまた、サンプル中で前記化合物とグルコースとが接触する場合に濃度依存性の様式で変化する検出可能な特性を有する検出可能な部分を含む）；および、
b）前記検出可能な特性のあらゆる変化を測定することにより、サンプル中のグルコースの存在または濃度を決定すること（α-ヒドロキシ酸またはβ-ジケトンの存在は、実質的に前記決定に妨害しない）。
【０００８】
他の観点において、本発明は、以下の構造を有する化合物に関する：
【０００９】
【化１】
2005530130.tif 000002
【００１０】
式中：
−Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって、ｉ）水素；ｉｉ）Ｒ８部分のｐＫａおよび加水分解安定性を改変する置換基、ｉｉｉ）検出可能な部分、または、ｉｖ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択され；
−Ｒ３は、水素、または、固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）であり；
−Ｒ４およびＲ５は、同一または異なって、ｉ）水素、ｉｉ）Ｒ８部分のｐＫａおよび加水分解安定性を改変する置換基、ｉｉｉ）検出可能な部分、または、ｉｖ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択され；
−Ｚはそれぞれ独立して、炭素または窒素であり；
−Ｒ６およびＲ７は、同一または異なって、ｉ）０〜１０個の連続した、または分岐状の炭素および／またはヘテロ原子を含むリンキング基、または、ｉｉ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）であり；
−Ｒは、ｉ）炭素、酸素、窒素、硫黄およびリンからなる群より選択される１〜１０個の連続した原子を含む脂肪族および／または芳香族スペーサー、ｉｉ）検出可能な部分、またはｉｉｉ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択され；
−Ｒ８はそれぞれ、同一または異なって、必要に応じて、脱保護された場合にグルコースに存在する近接するジオール基と相互作用可能な保護された部分であり；および、
−Ｒ９およびＲ１０は、同一または異なって、ｉ）水素、ｉｉ）検出可能な部分、ｉｉｉ）ａ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（当該支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）、および／または、ｂ）化合物の物理特性を変更することができる官能基を含む基であり；ただし、インジケーター化合物は、直接的に、または、固体支持体またはポリマーマトリックスの一部としてのいずれかによって、それと連結した少なくとも１つの検出可能な部分を含む。
【００１１】
他の観点において、本発明は、上記化合物を含む検出システムに関する。
図面の簡単な説明
図１は、実施例１で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（４２０ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【００１２】
図２は、実施例２で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（４２８ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
図３は、実施例３で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（４２８ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【００１３】
図４は、実施例４で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（４２７ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
図５は、実施例５で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（５４０ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【００１４】
図６は、実施例６で説明されたインジケーターの吸光スペクトルを説明する。
図７〜８は、実施例６で説明されたインジケーターの吸光度（４５０ｎｍ／５３０ｎｍ）の比率を説明する。
【００１５】
図９は、実施例６で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（５５０ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
図１０は、グルコースの非存在下、および、１００ｍＭグルコースの存在下での、実施例６で説明されたインジケーターの蛍光スペクトルを説明する。
【００１６】
図１１は、グルコースおよび乳酸塩の存在下での、実施例６で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（５５０ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
図１２は、実施例１０で説明された、グルコースに接触させたインジケーターの正規化蛍光発光（５２５ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【００１７】
図１３は、実施例１０で説明された、乳酸塩と接触させたインジケーターの正規化蛍光発光（５３０ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
図１４は、実施例１１で説明された、グルコースおよび乳酸塩に接触させたインジケーターの相対的な蛍光発光（４３０ｎｍにおけるＩ）を示す。
【００１８】
図１５は、実施例１２で説明された、グルコースおよび乳酸塩に接触させたインジケーターの相対的な蛍光発光（４３０ｎｍにおけるＩ）を示す。
図１６は、実施例１３で説明された、グルコースおよび乳酸塩に接触させたインジケーターの蛍光を説明する。
【００１９】
発明の詳細な記述
一つの観点において、本発明は、α−ヒドロキシ酸またはβ−ジケトンのような妨害を起こす化合物も含む可能性があるサンプル中で、グルコースの存在または濃度を検出する方法を提供する。このうような妨害を起こす可能性のある化合物としては、乳酸塩、アセトアセテート、β−ヒドロキシ酪酸などが挙げられる。
【００２０】
本発明は、サンプル中でグルコースを認識できるが、サンプル中で妨害を起こす化合物を認識する可能性が低いインジケーター化合物を用いて実施される。このインジケーター化合物は、インジケーター化合物とグルコースとの相互作用が、インジケーター化合物と妨害を起こす化合物との相互作用より安定になるように配置された少なくとも２種のグルコースに関する認識エレメントを有する。
【００２１】
適切な認識エレメントは、グルコースと、特にグルコースに存在するジオール基と相互作用（好ましくは可逆的な）が可能な部分を含む。このような認識エレメントのいくつかが既知であり、ボロン酸、ボロン酸イオン、亜ヒ酸、亜ヒ酸イオン、テルル酸、テルル酸イオン、ゲルマニウム酸、ゲルマニウム酸イオンなどが好ましい。最も好ましくは、ホウ素を含む認識エレメントである。当然ながら、認識エレメントは、使用するまで保護基でキャップされていてもよい。このような基は周知であり、例えば、ネオペンチルグリコール、ピナコールなどが挙げられる。特定の実施形態において、キャップされた認識エレメントは、化合物が使用される予定の媒体中で脱キャップされる（例えば実施例５を参照）。
【００２２】
認識エレメントとインジケーター化合物とは、少なくとも２種の認識エレメントにグルコース分子と相互作用させるように互いに適切な距離を有することが好ましく、そうすることにより、特異性を高めることができる。一般的に、認識エレメントは、それらの間に、約３０個までの原子からなるスペーサーを有してもよい。好ましくは、認識エレメントは、グルコースと相互作用する際にそれらが約６Åの距離を有することが可能なように配置される。
【００２３】
本発明のインジケーター化合物は、本化合物とグルコースを含むサンプルとが接触する際に、濃度依存性の様式で変化する検出可能な特性を有する。多くのこのような物質が既知であり、本発明で使用することができる。例えば、インジケーター化合物は、発光性（蛍光性またはリン光性）または化学発光部分、吸光度に基づく部分などを含み得る。インジケーター化合物は、エネルギードナー部分、および、エネルギーアクセプター部分を含んでもよく、これらはそれぞれ、インジケーター化合物がグルコースと相互作用する際に検出可能な変化が起こるように配置されている。インジケーター化合物は、フルオロフォア、および、クエンチャーを含んでもよく、これらは、グルコースが存在しない場合にフルオロフォアがクエンチャーにより消光されるように配置される。この状況において、グルコースが存在する場合、インジケーターは構造変化を起こし、それにより、蛍光が放出されるようにクエンチャーをフルオロフォアから十分に離れて移動させる。逆に言えば、フルオロフォアとクエンチャーが、グルコース非存在下で、それらの間に十分な間隔があり、フルオロフォアが蛍光を放出するように配置されてもよいし；グルコースとの相互作用の際、フルオロフォアとクエンチャーを、消光が生じるのに十分なほど近接して移動させてもよい。構造変化の概念は、「Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｎａｌｙｔｅｓ」という名称の２００１年１月５日付けで出願された我々の同時係属中の出願第０９／７５４，２１９号でより詳細に説明されており、参照により本発明に含まれる。
【００２４】
あるいは、インジケーターは、認識エレメントと相互作用可能なフルオロフォアのような部分、または、グルコースの非存在下でフルオロフォアが蛍光を放出するように認識エレメントに関連して空間的に配置されたその他の部分を含み得る。グルコースを添加すると、グルコースは、フルオロフォアと認識エレメントとの相互作用、または、フルオロフォアと認識エレメントに関連して空間的に配置されたその他の部分との相互作用と競合し、それにより、蛍光を減少させる。この概念の例を実施例６で説明する。また当然ながら、グルコースの非存在下で、フルオロフォアが、認識エレメント、または、認識エレメントに関連して空間的に配置されたその他の部分と相互作用する場合に、フルオロフォアが、蛍光を放出しない、または、比較的低いレベルの蛍光しか放出しないようにインジケーターを選択することができる。グルコースを添加すると、グルコースは、フルオロフォアと認識エレメントとの相互作用、または、フルオロフォアと認識エレメントに関連して空間的に配置されたその他の部分との相互作用と競合し、それにより、蛍光を増加させる。
【００２５】
その他の検出可能部分としては、蛍光が、光により誘導されたエレクトロンの移行を介したグルコースの相互作用、または、誘導性の効果により影響を受けるような部分が挙げられる。このような部分としては、１９９９年３月１１日付けで出願された同時係属中の米国特許出願第０９／２６５，９７９号（ＰＣＴ国際特許出願ＷＯ９９／４６６００として１９９９年９月１６日に公開されている）で開示されたランタニドキレート（参照により本発明に含まれる）；ポリ芳香族炭化水素およびそれらの誘導体；クマリン；ＢｏＤｉＰｙ；ダンシル；カテコールなどが挙げられる。このような部分のその他のクラスとしては、インジケーター化合物とグルコースとが相互作用すると吸光スペクトルが変化する部分（例えばアリザリンレッドなど）が挙げられる。このような部分のその他のクラスとしては、近接効果により蛍光が調節されるような部分、例えば、エネルギードナー／アクセプター対（例えばダンシル／ダブシルなど）が挙げられる。
【００２６】
好ましくは、検出可能な特性は、検出可能なスペクトル変化であり、例えば吸収特性の変化（例えば、吸収性および／またはスペクトルのシフト）、蛍光の減衰時間（時間領域または周波数領域の測定により決定された）、蛍光強度、蛍光異方性または偏光；発光スペクトルのスペクトルのシフト；時間分解型の異方性減衰における変化（時間領域または周波数領域の測定により決定された）などが挙げられる。
【００２７】
本発明のインジケーター化合物は、可溶性の場合、溶液中での使用が望ましい場合は、直接溶液中で使用することができる。一方で、所望の用途において固定されることが必要な場合、不溶性の表面またはマトリックス（例えばガラス、プラスチック、高分子材料など）の上に、または、その中に、インジケーター化合物を固定することができる（例えば、機械的な取り込み、または、共有結合もしくはイオン結合により）。インジケーター化合物が例えば他のポリマー中に取り込まれている場合、好ましくは、その取り込んでいる材料は、グルコースとインジケーター化合物との適切な相互作用が可能なように、グルコースに対して十分な透過性を有するべきである。
【００２８】
インジケーター化合物が水に水に難溶性または水不溶性であるが、水性媒体媒体中で検出することが望ましい場合、インジケーター化合物と親水性モノマーとを共重合させて親水性の高分子を形成してもよく、このような高分子は、２０００年８月４日付けで出願された同時係属中の米国特許出願第０９／６３２，６２４号で説明されており、その内容は参照により本発明に含まれる。
【００２９】
好ましいインジケーター化合物は、以下の構造を有する：
【００３０】
【化２】
2005530130.tif 000003
【００３１】
式中：
−Ｒ１およびＲ２は、同一または異なって、以下から選択される：ｉ）水素；ｉｉ）Ｒ８部分のｐＫａおよび加水分解安定性を改変する置換基、ｉｉｉ）検出可能な部分、または、ｉｖ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（前記支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）；
−Ｒ３は、水素、または、固体支持体またはポリマーマトリックスと結合可能なリンキング基（前記支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）であり；
−Ｒ４およびＲ５は、同一または異なって、ｉ）水素、ｉｉ）Ｒ８部分のｐＫａおよび加水分解安定性を改変する置換基、ｉｉｉ）検出可能な部分、または、ｉｖ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（前記支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択され；
−Ｚはそれぞれ独立して、炭素または窒素であり；
−Ｒ６およびＲ７は、同一または異なって、ｉ）０〜１０個の連続した、または分岐状の炭素および／またはヘテロ原子を含むリンキング基、または、ｉｉ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（前記支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）であり；
−Ｒは、ｉ）炭素、酸素、窒素、硫黄およびリンからなる群より選択される１〜１０個の連続した原子を含む脂肪族および／または芳香族スペーサー，ｉｉ）検出可能な部分、またはｉｉｉ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（前記支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）から選択され；
−Ｒ８はそれぞれ、同一または異なって、必要に応じて、脱保護された場合にグルコースに存在する近接するジオール基と相互作用可能な保護された部分であり；および、
−Ｒ９およびＲ１０は、同一または異なって、ｉ）水素、ｉｉ）検出可能な部分、ｉｉｉ）ａ）固体支持体またはポリマーマトリックスに結合可能なリンキング基（前記支持体またはマトリックスは、必要に応じて、検出可能な部分を含む）、および／または、ｂ）前記化合物の物理特性を変更することができる官能基を含む基；ただし、インジケーター化合物は、直接的に、または、固体支持体またはポリマーマトリックスの一部としてのいずれかによって、それと連結した少なくとも１つの検出可能な部分を含む。
【００３２】
Ｒ８部分のｐＫａおよび加水分解安定性を改変するのに適した基は、当業者にはすでに明らかであるが、例えば、ハロゲン；ニトロ；アミノ；ハロゲンで置換されたアルキル；必要に応じて置換されたカルボキシル；アシル；ケト；ニトリル；アミド；エステル；アルコキシなどの基が挙げられる。
【００３３】
あらゆる置換基に適したリンキング基としては、約１〜約２０個の連続した原子からなる基が挙げられ、このような基は、分岐状でもよいし、または、置換されていてもよく、１またはそれ以上のヘテロ原子を含んでもよく、ポリマーまたは支持体とさらに反応または結合することができる官能基で末端処理されている。適切なリンキング基の例としては、アルキル；アリール；アシル；ポリアミド；ポリエーテル（必要に応じていずれも置換されている）、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００３４】
Ｒ９およびＲ１０は、化合物の物理特性（例えば溶解性、ｐＫａなど）を変更することができる官能基をさらに含んでもよい。例えば、このような官能基としては、必要に応じて置換されたカルボキシレート、アミノ基、第四アンモニウム基、スルホネート、ＰＥＧなどが挙げられる。
【００３５】
当然ながら、置換基のいずれかが検出可能な部分である場合、このような置換基は、検出可能な部分をインジケーター化合物の残りの部分に連結させる適切なリンキング基を含み得る。適切なリンキング基としては、上記で列挙したものが挙げられる。適切な検出可能部分としては、上記で定義されたものが挙げられる。
【００３６】
Ｒ８は、好ましくは、ボロン酸、ボロン酸イオン、亜ヒ酸、亜ヒ酸イオン、テルル酸、テルル酸イオン、ゲルマニウム酸、ゲルマニウム酸イオン、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される。
【００３７】
上記の定義からもわかるように、本発明の化合物および検出システムは、多量体型であってもよい。従って、一体化した化合物（認識エレメントおよび検出可能な部分を含む）を既存のポリマーに結合させてもよいし、または、単量体型の一体化した化合物とその他の適切なモノマーとを重合または共重合してポリマーを形成してもよい。あるいは、２種の別々の単量体成分（例えば、認識エレメントを含む成分、検出可能な部分を含む成分）を共重合して、得られたポリマーに本システムに必要な全ての要素を含ませてもよい（実施例６を参照）。
【００３８】
本発明のインジケーター化合物に関する多くの用途があり、例えば、エネルギー、医学および農業の分野でのインジケーターとしての用途が挙げられる。例えば、インジケーター化合物は、生理的緩衝液または生理的液体（例えば血液、血漿、血清、間質液、髄液、尿、唾液、眼内液、リンパ液、涙、または汗）中の、グルコースの水準より低いレベルまたは水準より高いレベルを検出するのに使用可能であり、糖尿病や副腎機能不全のような病気を診断またはモニターするための貴重な情報を得ることができる。
【００３９】
ヒトの治療用途のためのグルコースの医療製品／医薬製品は、モニタリングと制御が必要である。
農業における本発明の用途としては、ダイズおよびその他の農産物中のグルコースレベルを検出することが挙げられる。ワイン用ブドウのような高価な産物にとっては、厳しい収穫時期の決定においてグルコースは慎重にモニターされなければならない。グルコースは、発酵プロセスにおける最も高価な炭素源および原料であるため、大規模なアルコール製造において、最適なリアクター供給速度制御のためのグルコースのモニタリングは重要である。リアクターの混合およびグルコース濃度の制御はまた、国際的に最も大量のグルコースおよび発酵性の（近接するジオール）糖類を消費する清涼飲料や発酵飲料の製造の際に、特性の制御に極めて重要である。
【００４０】
また、インジケーター化合物に蛍光性のインジケーター置換基を取り込ませる場合、様々な検出技術が当業界既知である。例えば、本発明の化合物は、蛍光感知装置（例えば、米国特許第５，５１７，３１３号）において使用することもでき、または、目視検査用の試験用紙のような高分子材料に結合させることもできる。この後者の技術により、例えば、リトマス紙片を用いたｐＨ測定と類似の方法によるグルコース測定が可能となり得る。本発明において説明された化合物はまた、標準的な卓上型分析機器、例えば、島津（Ｓｈｉｍａｄｚｕ），日立（Ｈｉｔａｃｈｉ）、ジャスコ（Ｊａｓｃｏ），ベックマン（Ｂｅｃｋｍａｎ）などにより製造された分光蛍光計や臨床分析器と共に、簡単な試薬として利用することもできる。これら分子はまた、オーシャン・オプティクス（Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ）（ダネディン，フロリダ州）、またはオリエル・オプティクス（Ｏｒｉｅｌ  Ｏｐｔｉｃｓ）により製造されたような光ファイバーに基づくセンサーおよび分析蛍光測定器のための、分析物に特異的な化学的／光学的シグナル変換を提供することもできる。
【００４１】
米国特許第５，５１７，３１３号（その開示は参照により本発明に含まれる）では、蛍光感知装置が説明されており、その装置において、液体媒体中のグルコースの存在または濃度を測定するのに本発明の化合物が使用可能である。この感知装置は、層状に並べられた蛍光性のインジケーター分子を含むマトリックス（以下、「蛍光性のマトリックス」とする）、高域フィルター、および、光検出器を含む。この装置において、光源、好ましくは発光ダイオード（「ＬＥＤ」）は、少なくとも部分的にインジケーター物質内または導波管中に存在し、その上に、光源からの入射光によりインジケーター分子が蛍光を発するようにインジケーターマトリックスが配置される。高域フィルターは、放出された光を光検出器に到達させ、同時に光源からの散乱した入射光を除去する。米国特許第５，５１７，３１３号で説明された装置で用いられたインジケーター分子の蛍光は、グルコースの局所的存在により調節される（例えば、減衰または増幅される）。
【００４２】
米国特許第５，５１７，３１３号で説明されたセンサーにおいて、インジケーター分子を含む物質は、分析物に対する透過性を有する。従って、分析物は、周囲の試験媒体から物質中へ拡散することができ、それにより、インジケーター化合物より放出された蛍光に作用する。光源、インジケーター化合物を含む物質、高域フィルター、および、光検出器は、インジケーター化合物により放出された蛍光の少なくとも一部が光検出器に影響を与えて周囲の媒体のグルコース濃度を示す電気的なシグナルを発生させるように配置される。
【００４３】
本発明のインジケーター化合物を用いるためのその他の可能な実施形態に従って、感知装置はまた、米国特許第５，９１０，６６１号、第５，９１７，６０５号、および、第５，８９４，３５１号（いずれも参照により本発明に含まれる）にも説明されている。
【００４４】
本発明の化合物はまた、移植可能な装置で使用することもでき、例えばインビボで血糖レベルを連続的にモニターすることができる。
適切な装置は、例えば、１９９９年８月２６日付けで出願された同時係属中の米国特許出願番号第０９／３８３，１４８号、および、米国特許第５，８３３，６０３号、第６，００２，９５４号、および、第６，０１１，９８４号（いずれも参照により本発明に含まれる）で説明されている。
【００４５】
本発明の化合物は、当業者により、必要以上の実験をを行うことなく、すでに知られた反応メカニズムおよび試薬（例えば、以下で説明する一般的な方法と同一の反応メカニズムなど）を用いて製造することができる。
【００４６】
実施例１
アントラセン誘導体とＭＡＰＴＡＣとの水溶性コポリマー
Ｉ．水溶性ポリマー中で共重合したモノ−ボロネート−アントラセンインジケーターの合成：
Ａ．９−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチルアントラセン
Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（１１．８２ｇ，６６．０ミリモル，３．０当量）、および、ＤＢＭＰ（１０ｍｇ，阻害剤として）の、ＣＨＣｌ３（２５０ｍＬ）の懸濁液（０℃）に、ＤＩＥＡ（１８．５ｇ，２５．０ｍＬ，１４４ミリモル，６．５当量）を２０分間にわたり滴下して加えた。この混合物を２５℃に温め、次に、０℃に再冷却した。冷却した混合物に、９−クロロメチルアントラセン（５．０ｇ，２２ミリモル）のＣＨＣｌ３（１００ｍＬ）溶液を、１時間にわたり滴下して加えた。その後、この混合物を、２５℃で１時間、５０℃で１２時間、続いて、７０℃で２時間撹拌した。続いて、この混合物を、４×６０ｍＬの水で洗浄し、合わせた水層をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。合わせた有機抽出物を、無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、デカントし、真空中で濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー（フラッシュシリカゲル、２〜５％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で粗生成物を精製し、２．４４ｇ（３３％）の固体生成物を得た。
【００４７】
ＴＬＣ：メルクシリカゲル６０プレート、Ｒｆ０．３９（９０／１０のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察、ニンヒドリン染色。
Ｂ．９−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチルアントラセン
９−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］−メチルアントラセン（２．４４ｇ，７．３４ミリモル）、および、ＤＢＭＰ（１０ｍｇ，阻害剤として）の、ＣＨＣｌ３（２００ｍＬ）の溶液（０℃）に、ＤＩＥＡ（２．８５ｇ，３．８４ｍＬ，２２．０ミリモル，３．０当量）を数回に分けて、１０分間にわたり加え、続いて、（２−ブロモメチルフェニル）ボロン酸ネオペンチルエステル（２．４９ｇ，８．８１ミリモル，１．２当量）の溶液を、３０分間にわたり滴下して加えた。その後、この混合物を２５℃で２０時間撹拌した。続いて、この混合物を、水で洗浄し、合わせた水層をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。合わせた有機抽出物を、無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、デカントし、真空中で濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー（フラッシュシリカゲル、２〜５％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で粗生成物を精製し、２．５０ｇ（７６％）の薄い黄色の結晶質固体を得た。
【００４８】
Ｍｐ：７２〜７３℃。
ＴＬＣ：メルクシリカゲル６０プレート、Ｒｆ０．３６（９０／１０のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）、ニンヒドリン染色で観察，。
【００４９】
Ｃ．９−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチル−ボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］−メチルアントラセンとＭＡＰＴＡＣとの水溶性コポリマー（１：２０モル比）
９−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）−ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチルアントラセン（０．０４９０ｇ，０．１０５ミリモル）および［３−（メタクリルアミド）プロピル］−トリメチル塩化アンモニウム（ＭＡＰＴＡＣ，５０重量％水溶液、０．４８ｇ，０．９０ｍＬ，２．１ミリモル，２０当量）の、エチレングリコール（１．５ｍＬ）溶液に、４，４’−アゾビス（シアノ吉草酸）（０．００８ｇ，０．０３ミリモル，全モノマーの１．４モル％）を加えた。この溶液を、アルゴンガスで５分間パージし、次に、暗所で１８時間、６０℃に加熱した。続いて、粘性の溶液を２５℃に冷却し、水（５ｍＬ）で希釈し、酢酸セルロース膜（ＭＷＣＯ３５００）を介して水（３×４Ｌ）に対して透析した。透析した生成物を、乾燥するまで濃縮し、０．３３９ｇ（６８％）の黄色のガラス状の固体を得た。
【００５０】
ＩＩ．グルコースおよび乳酸塩による蛍光の変調
この実施例でグルコースと乳酸塩から製造されたコポリマー（１種の認識エレメントを含む）の蛍光の変調を測定した。図１は、ａ）０〜２０ｍＭグルコース；ｂ）０〜２０ｍＭ乳酸塩を含むＰＢＳ中の、上記コポリマー（１：２０  モル比）の０．５ｍｇ／ｍＬ溶液の正規化蛍光発光（４２０ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を示す。島津のＲＦ−５３０１分光蛍光計を、励起３６５ｎｍ；励起スリット１．５ｎｍ；発光スリット５ｎｍ；周囲温度で用いてスペクトルを記録した。エラーバーは、各データポイントにおける２つの値を用いた標準偏差である。上記コポリマーの蛍光は、グルコースおよび乳酸塩の存在により影響を受けた。
【００５１】
実施例２
グルコースおよび起こり得る生理学的な妨害による、水溶性ポリマーに共有結合により結合したビス-ボロネート-インジケーターの変調
I．ビス-ボロネート-アントラセンインジケーターの単一メタクリル酸塩モノマーの合成
【００５２】
【化３】
2005530130.tif 000004
【００５３】
Ａ．９，１０−ビス［［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］−アントラセン
２−（２−アミノエトキシ）エタノール（３１．４ｇ，３０．０ｍＬ，２９９ミリモル，２０．９当量）のＣＨＣｌ３（４０ｍＬ）の溶液（２３℃）に、９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセン（３．９４ｇ，１４．３ミリモル）を加えた。この溶液を、暗所で６７時間撹拌した。続いて、ＣＨ２Ｃｌ２（１００ｍＬ）を加え、１×５０ｍＬ、２×１００ｍＬのＮａＨＣＯ３（飽和水溶液）で洗浄した。有機抽出物を無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、濃縮して、４．６７ｇ（７９％）の黄色の粉末を得た。生成物（ＲＰ−ＨＰＬＣにより、〜８５％純粋）をそのまま維持した。
【００５４】
ＨＰＬＣ条件：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、バイダック（Ｖｙｄａｃ）２０１ＴＰ１０×２５０ｍｍカラム、０．１００ｍＬインジェクション、２ｍＬ／分、３７０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１５．６分間。
【００５５】
【化４】
2005530130.tif 000005
【００５６】
Ｂ．９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル３−Ｎー［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン
９，１０−ビス［［２−（２−ヒドロキシエトキシ）−エチルアミノ］メチル］アントラセン（４．０２ｇ，９．７５ミリモル）、ＤＩＥＡ（１２．６ｇ／１７．０ｍＬ，９７．５ミリモル，１０．０当量）および（２−ブロモメチルフェニル）ボロン酸ネオペンチルエステル（１３．７ｇ，４８ミリモル，４．９当量）の、ＣＨＣｌ３（１２５ｍＬ）溶液（２３℃）を、暗所で４６時間撹拌した。続いて、この反応混合物を、まずロータリーエバポレーションで濃縮し、続いて真空ポンプを用いてＤＩＥＡを除去した。アルミナカラムクロマトグラフィー（１５０ｇの活性化した中性アルミナ，０〜３％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で残留物を精製し、５．６７ｇ（７０％）の粘性の油を得て、これを静置して固化させた。生成物（ＲＰ−ＨＰＬＣにより、〜８５％純粋）をそのまま維持した。
【００５７】
ＴＬＣ：メルク塩基性アルミナプレート、Ｒｆ０．３３（９５／５のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨ）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
ＨＰＬＣ条件：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、バイダック２０１ＴＰ１０×２５０ｍｍカラム、０．１００ｍＬインジェクション、２ｍＬ／分、３７０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１８．８分間。
【００５８】
【化５】
2005530130.tif 000006
【００５９】
Ｃ．９−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］−メチル］アントラセン（単一メタクリル酸塩モノマー）
９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチル−ボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］−メチル］アントラセン（０．２９８ｇ，０．３５９ミリモル）、メタクリル酸（０．３０４ｇ，０．３００ｍＬ，３．５３ミリモル，９．８４当量）、ＤＣＣ（０．９６５ｇ，４．６８ミリモル，１３．０当量）、および、Ｎ，Ｎ−ジメチル−アミノピリジン（０．０２０ｇ，０．１６ミリモル，０．４６当量）の、ＣＨ２Ｃｌ２（１５ｍＬ）溶液（２３℃）を、暗所で４時間撹拌した。続いて、この反応混合物をろ過し、ロータリーエバポレーションで濃縮した。アルミナカラムクロマトグラフィー（５０ｇの活性化した中性アルミナ，０〜４％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で残留物を精製し、０．１５０ｇ（４７％）の黄色の固体を得た。
【００６０】
ＦＡＢ  ＭＳ：Ｃａｌｃ＝ｄ  ｆｏｒ  Ｃ５２Ｈ６６Ｂ２Ｎ２Ｏ９［Ｍ］＋８８５；Ｆｏｕｎｄ［Ｍ＋１］＋８８６。
ＴＬＣ：メルク塩基性アルミナプレート、Ｒｆ０．４５（９５／５のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
【００６１】
ＨＰＬＣ；ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、バイダック２０１ＴＰ１０×２５０ｍｍカラム、０．１００ｍＬインジェクション、２ｍＬ／分、３７０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間２１分間。
【００６２】
Ｄ．９−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］−メチル］アントラセン、および、ＴＭＡＭＡ（１：５０モル比）の水溶性コポリマー
［２−（メタクリロキシ）エチル］トリメチル−塩化アンモニウム（ＴＭＡＭＡ，７０重量％水溶液、０．３４４ｇモノマー，１．６６ミリモル，５０当量）の、水（０．６００ｍＬ）溶液に、９−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）−ベンジル］−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン（０．００２４ｇ，０．００３３ミリモル）の、ＭｅＯＨ（３．００ｍＬ）の溶液を加えた。この混合物に、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）（０．００７５ｇ，０．０２７ミリモル，全モノマーの１．６モル％）を加えた。この溶液を、０．４５μメンブレンフィルターでろ過し、窒素ガスでパージし、次に、暗所で、５５℃で１６時間加熱した。続いて、粘性の溶液を、２５℃に冷却し、真空中で濃縮した。残留物を、水（２０ｍＬ）で希釈し、０．２μメンブレンフィルターでろ過した。このポリマー溶液を、酢酸セルロース膜（ＭＷＣＯ３５００）を介して水（２×４Ｌ）に対して透析した。透析後、３８．５ｍＬのポリマー溶液が得られた。この溶液の一部の乾燥濃縮物によれば、溶液１．０ｍＬあたり０．００７５ｇのポリマーを含むことが示された。ポリマーの収率は全部で０．２８９ｇ（７７％）であった。
【００６３】
ＩＩ．グルコース、乳酸塩およびアセトアセテートによる蛍光の変調
この実施例でグルコース、乳酸塩およびアセトアセテートから製造されたコポリマー（２種の認識エレメントを含む）の蛍光の変調を測定した。図２は、ａ）０〜２０ｍＭグルコース；ｂ）０〜２０ｍＭ乳酸塩；ｃ）０〜２０ｍＭリチウムアセトアセテートを含むＰＢＳ中の、アントラセンビスボロネート−ＴＭＡＭＡ（１：５０モル比）コポリマーの１．５ｍｇ／ｍＬ溶液の正規化蛍光発光（４２８ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を示す。島津ＲＦ−５３０１分光蛍光計を、励起３６５ｎｍ；励起スリット１．５ｎｍ；発光スリット１．５ｎｍ；周囲温度で用いて、スペクトルを記録した。上記コポリマーの蛍光は、乳酸塩またはアセトアセテートの存在ではなく、グルコースの存在により影響を受けた。
【００６４】
実施例３
ビス-ボロネート-アントラセンインジケーターの蛍光におけるグルコースの用量反応効果に対する、溶液中の乳酸塩の効果
【００６５】
【化６】
2005530130.tif 000007
【００６６】
Ａ．９，１０−ビス［［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）エチルアミノ］メチル］−アントラセン
β−アラニンｔｅｒｔ−ブチルエステル塩酸塩（３．０６ｇ，１６．８ミリモル，５．０９当量）、ＤＩＥＡ（４．２７ｇ，５．７５ｍＬ，３３．０ミリモル，１０．００当量）、および、９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセン（０．９１０ｇ，３．３１ミリモル）の、ＣＨＣｌ３（７５ｍＬ）溶液（２３℃）を、暗所で９３時間撹拌した。続いて、この溶液をろ過し、１×４０ｍＬ、２×６０ｍＬのＮａＨＣＯ３（飽和水溶液）で洗浄した。有機抽出物を、無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、濃縮して、未精製の黄色の固体を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（３０ｇの重力勾配ゲル、０〜３％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で残留物を精製し、１．０６ｇ（６５％）の粘性の黄色〜オレンジ色のものを得た。生成物を、そのまま維持した。
【００６７】
ＴＬＣ：メルクシリカゲル６０プレート、Ｒｆ０．３３（９５／５のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨ）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
【００６８】
【化７】
2005530130.tif 000008
【００６９】
Ｂ．９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）エチルアミノ］メチル］アントラセン
９，１０−ビス［［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）−エチルアミノ］メチル］アントラセン（１．６０ｇ，３．２５ミリモル）、ＤＩＥＡ（４．４５ｇ，６．００ｍＬ，３４．４ミリモル，１０．６当量）および（２−ブロモメチルフェニル）ボロン酸ネオペンチルエステル（４．８０ｇ，１７．０ミリモル，５．２２当量）の、ＣＨＣｌ３（３０ｍＬ）溶液（２３℃）を、暗所で４．５日間撹拌した。続いて、この混合物にＣＨＣｌ３（４５ｍＬ）を加え、この混合物を、２×２５ｍＬのＮａＨＣＯ３（飽和水溶液）で洗浄した。有機抽出物を無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、濃縮して、未精製の赤褐色の油を得た。アルミナカラムクロマトグラフィー（１００ｇの活性化した中性アルミナ，０〜３％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で残留物を精製し、〜３．５ｇのオレンジ色の固体を得た。生成物を溶解させ、続いて白色沈殿（ＤＩＥＡ−ＨＢｒ塩）を形成させた。この溶液をろ過し、ろ液を濃縮して、２．７２ｇ（９３％）のオレンジ色の固体を得た。生成物（ＲＰ−ＨＰＬＣにより、＞８０％純粋）を、そのまま維持した。
【００７０】
ＴＬＣ：メルク塩基性アルミナプレート、Ｒｆ０．６６（９５／５のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
ＨＰＬＣ条件：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、バイダック２０１ＴＰ１０×２５０ｍｍカラム、０．１００ｍＬインジェクション、２ｍＬ／分、３７０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間２３．９分間。
【００７１】
【化８】
2005530130.tif 000009
【００７２】
Ｃ．９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］−メチル］アントラセン
９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）エチルアミノ］メチル］−アントラセン（０．５５６ｇ，０．６２０ミリモル）の、２０％ＴＦＡ／ＣＨ２Ｃｌ２（５ｍＬ）溶液（２３℃）を、暗所で２５時間撹拌した。続いて、この反応混合物をＮ２ガス流下で濃縮した。残留物を３×１０ｍＬのエーテルで粉砕した。残留した固体を真空中で乾燥させ、０．３５１ｇ（８７％）のふわふわした黄色の粉末を得た。
【００７３】
ＦＡＢ  ＭＳ：グリセロールマトリックス；Ｃａｌｃ＝ｄ  ｆｏｒ  Ｃ４２Ｈ４６Ｂ２Ｎ２Ｏ１０（ビスグリセロール付加物）［Ｍ］＋７６０；Ｆｏｕｎｄ［Ｍ］＋７６０。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ（Ｗａｔｅｒｓ）５×１００ｍｍノバパック（ＮｏｖａＰａｋ）ＨＲ  ＣＩＳカラム、０．０２５ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、１．５ｍＬインジェクションループ、３６０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１６．７分間。
【００７４】
Ｄ．グルコースおよび乳酸塩による蛍光の変調
この実施例でグルコースと乳酸塩から製造されたインジケーター化合物（２種の認識エレメントを含む）の蛍光の変調を測定した。図３は、ａ）０〜１０ｍＭグルコース、０ｍＭ乳酸塩；ｂ）０〜１０ｍＭグルコース、２ｍＭ乳酸塩；ｃ）０〜１０ｍＭグルコース、５ｍＭ乳酸塩を含むＰＢＳ中の、ビスカルボキシレートビス−ボロネート−アントラセンインジケーターの７５μＭ溶液の蛍光（４２８ｎｍでの）を示す。島津ＲＦ−５３０１分光蛍光計を、励起３６５ｎｍ；励起スリット１．５ｎｍ；発光スリット１．５ｎｍ；周囲温度で用いて、スペクトルを記録した。全ポイントは３回測定された（±１のＳＤエラーバーを含む）。乳酸塩の存在は、グルコースによるインジケーターの蛍光の変調に実質的に影響を与えなかった。
【００７５】
実施例４
インジケーターが共有結合でヒドロゲルに固定された場合の、乳酸塩およびアセトアセテートと比較した、グルコースに対するビス−ボロネートグルコースインジケーターの選択性
Ｉ．二重メタクリルアミドモノマーの製造 
【００７６】
【化９】
2005530130.tif 000010
【００７７】
Ａ．９，１０−ビス［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］−メチルアントラセン
２３℃の、９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセン（１．５ｇ，５．４５ミリモル）、ＤＩＥＡ（２８．１７ｇ，３８．００ｍＬ，２１８ミリモル，４０当量）、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（９．７６ｇ，５４．５ミリモル，１０．０当量）、および、〜ＢＨＴ（５ｍｇ）の、ＣＨＣｌ３（２００ｍＬ）の懸濁液を、暗所で、４日間、４０℃で撹拌した。続いて、温度を４５℃に高め、この混合物を３日以上撹拌した。この時、沈殿が形成された。この混合物をろ過し、固体生成物を最小量のＣＨ２Ｃｌ２に溶解させた。黄色の結晶質固体、所望の生成物のビス塩酸塩が一晩で形成された（３．１５ｇ，定量により）。
【００７８】
ＴＬＣ：メルク塩基性アルミナプレート、Ｒｆ０．３１（９０／１０のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．１００ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、３６０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１５．０分間。
【００７９】
【化１０】
2005530130.tif 000011
【００８０】
Ｂ．９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル３−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチルアントラセン（二重メタクリルアミドモノマー）
９，１０−ビス［３−（メタクリルアミド）−プロピルアミノ］メチルアントラセン（０．０．６５０ｇ，１．３４ミリモル（遊離アミン））、ＤＩＥＡ（０．６１２ｇ，０．８２５ｍＬ，４．７４ミリモル，３．５５当量）、（２−ブロモメチルフェニル）ボロン酸ネオペンチルエステル（１．３４ｇ，４．７４ミリモル，３．５５当量）、および、ＢＨＴ（５ｍｇ，阻害剤として）の、ＣＨＣｌ３（２０ｍＬ）の溶液（２３℃）を、暗所で５日間撹拌した。続いて、この反応混合物を真空中で濃縮し、残留物をアルミナクロマトグラフィー（２００ｇの活性化した中性アルミナ，０〜２％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で精製し、０．４６５ｇ（３９％）の極めて粘性の黄色の油を得た。
【００８１】
ＴＬＣ：メルク塩基性アルミナプレート、Ｒｆ０．５９（９０／１０のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．０５０ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、３６０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８．ｍｉｎ，８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１６．９分間。
【００８２】
Ｃ．グルコースインジケーターを用いたＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドヒドロゲルの製造：
Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（４０重量％）、および、Ｎ，Ｎ＝−メチレンビスアクリルアミド（０．８重量％）のエチレングリコール溶液を製造した。９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）−ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチルアントラセン（１７．８ｍｇ，２ｘ１０−５モル）、および、４０μＬの過硫酸アンモニウム水溶液（５重量％）を、エチレングリコールモノマー溶液（１ｍＬ）と合わせた。得られた溶液を窒素でパージしたグロープボックス中に置いた。重合を促進するために、Ｎ，Ｎ，Ｎ＝，Ｎ＝−テトラメチルエチレンジアミン（８０μＬ，５重量％）水溶液を、モノマー調合物に加えた。得られた調合物を、顕微鏡のスライドと１００μｍステンレス鋼スペーサーとで構成された鋳型に注入した。窒素雰囲気中で８時間保持した後、鋳型をリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（１０ｍＭ  ＰＢＳ，ｐＨ＝７．４）に置き、顕微鏡のスライドを取り出し、ヒドロゲルを取り出した。このヒドロゲルを、１ｍＭラウリル硫酸ナトリウム塩と１ｍＭ  ＥＤＴＡナトリウム塩とを含むＰＢＳ（１００ｍＬ）で３日間洗浄し（この溶液は毎日交換した）、続いて、ＤＭＦ／ＰＢＳ（体積比で１０／９０，３×１００ｍＬ）で洗浄し、最後にＰＢＳ（ｐＨ＝７．４，３×１００ｍＬ）で洗浄した。得られたヒドロゲルポリマーを、０．２重量％アジ化ナトリウムと１ｍＭ  ＥＤＴＡナトリウム塩とを含むＰＢＳ（１０ｍＭ  ＰＢＳ，ｐＨ＝７．４）中で保存した。
【００８３】
ＩＩ．グルコース、乳酸塩およびアセトアセテートによる蛍光の変調
この実施例でグルコース、乳酸塩およびアセトアセテートから製造されたインジケーター化合物（２種の認識エレメントを含む）の蛍光の変調を測定した。図４は、０．２％ＮａＮ３と１ｍＭ  ＥＤＴＡとを含み、様々な量のナトリウム−Ｌ−乳酸塩、リチウムアセトアセテートまたはα−Ｄ−グルコースを含む１０ｍＭ  ＰＢＳ（ｐＨ７．４）中の、この実施例のグルコース認識分子を含むヒドロゲル正規化蛍光発光（４２７ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を示す。島津ＲＦ−５３０１分光蛍光計を、励起３６５ｎｍ（スリット＝３ｎｍ）、および、発光４２７ｎｍ（スリット＝３ｎｍ）、低い感度で、３７℃で用いて、温度制御されたサンプルホルダーを用いてデータを記録した。所望の溶液（３ｍＬ）を含むキュベットを、測定前に３７℃で１５分間平衡化させた。各ヒドロゲルサンプルを４つの独立したサンプルで測定した。エラーバーは、各データポイントにおける４つの値を用いた標準偏差である。グルコース認識分子を含むヒドロゲルを上述したように製造した。ヒドロゲルをスライドガラスにマウントし、ＰＭＭＡキュベット中、入射光に対して４５°でポリエステルメッシュで覆った。１、５、１０および２０ｍＭナトリウムＬ−乳酸塩［アルドリッチ］、５、１０および２０ｍＭリチウムアセトアセテート［アルドリッチ］、ならびに、１、２、４、５、１０および２０ｍＭ  α−Ｄ−グルコースの溶液を、０．２％ＮａＮ３と１ｍＭ  ＥＤＴＡとを含む１０ｍＭ  ＰＢＳ（ｐＨ７．４）で製造した。上記コポリマーの蛍光は、乳酸塩またはアセトアセテートの存在ではなく、グルコースの存在により影響を受けた。
【００８４】
実施例５
ビス−ボロネート認識を用いた乳酸塩と比較したグルコース選択性、および、近接した消光シグナルの発生
Ａ．Ｎ−（２，２−ジエトキシエチル）−４−ブロモ−１，８−ナフタルイミド。
【００８５】
４−ブロモ−１，８−ナフタル酸無水物（１０．０ｇ，３６．１ミリモル）、および、アミノアセトアルデヒドジエチルアセタール（４．８１ｇ，５．２６ｍＬ，３６．１ミリモル，１当量）の、ＥｔＯＨ（４５ｍＬ）の懸濁液を、４５℃で３日間撹拌した。続いて、得られた懸濁液をろ過し、ＥｔＯＨで洗浄し、残留物を、乾燥させ、１３．３ｇ（９４％）の淡褐色の固体生成物を得た。
【００８６】
ＴＬＣ：メルクシリカゲル６０プレートプレート、Ｒｆ０．１７（９８／２のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．０５０ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、１．５ｍＬインジェクションループ、３６０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間２４．２分間。
【００８７】
Ｂ．Ｎ−（２，２−ジエトキシエチル）−４−ブチルアミノ−１，８−ナフタルイミド
Ｎ−（２，２−ジエトキシエチル）−４−ブロモ−１，８−ナフタルイミド（０．７９７ｇ，２．０３ミリモル）、および、ｎ−ブチルアミン（１．４８ｇ，２．００ｍＬ，２０．２ミリモル，９．９６当量）の、ＮＭＰ（８ｍＬ）溶液を、４５℃で６６時間加熱した。続いて、得られた懸濁液を２５℃に冷却させ、続いてろ過した。残留物を、エーテル（５０ｍＬ）に溶解させ、水（３×５０ｍＬ）で抽出した。有機抽出物を無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、濃縮して、未精製の黄色の粉末を得た。シリカゲルクロマトグラフィー（２５ｇの重力勾配ゲル、０〜１％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で粗生成物を精製し、０．６３９ｇ（８２％）の黄色の粉末を得た。
【００８８】
ＴＬＣ：メルクシリカゲル６０プレート、Ｒｆ０．７１（９５／５のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．０５０ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、１．５ｍＬインジェクションループ、４５０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間２３．５分間。
【００８９】
Ｃ．Ｎ−（２−オキソエチル）−４−ブチルアミノ−１，８−ナフタルイミド
Ｎ−（２，２−ジエトキシエチル）−４−ブチルアミノ−１，８−ナフタルイミド（０．６２２ｇ，１．６２ミリモル）、および、ｐ−トルエン−スルホン酸一水和物（０．０１０ｇ，０．０５３ミリモル，０．０３２当量）の、アセトン（２５ｍＬ）溶液を、２５℃で１８時間撹拌した。続いて、この溶液を濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー（２５ｇの重力勾配ゲル、０〜１％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で残留物を精製し、０．４７０ｇ（９４％）のオレンジ色の固体を得た。
【００９０】
ＴＬＣ：メルクシリカゲル６０プレート、Ｒｆ０．６１（９５／５のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨＺ，ＣＤＣｌ３）；δ１．０３（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７．３Ｈｚ），１．５３（ｍ，２Ｈ），１．７８（ｍ，２Ｈ），３．３８（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝７．２Ｈｚ），５．０２（ｓ，２Ｈ），６．６４（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．６Ｈｚ），７．５２（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ＝７．４，８．３Ｈｚ），８．０８（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ＝１Ｈｚ，８．５Ｈｚ），８．３８（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．３Ｈｚ），８．４６（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ＝１．０，７．３Ｈｚ），９．７５（ｓ，１Ｈ）。
【００９１】
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．０５０ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、１．５ｍＬインジェクションループ、４５０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１９．６分間。
【００９２】
Ｄ．Ｎ−（４−ジメチルアミノベンジル）−１，６−ジアミノヘキサン
４−ジメチルアミノベンズアルデヒド（１．００ｇ，６．７０ミリモル）、Ｎａ２ＳＯ４（６．７０ｇ，４７．２ミリモル，７．０４当量）、および、１，６−ジアミノヘキサン（３．８９ｇ，３３．５ミリモル，５．００当量）の、無水ＥｔＯＨ（２０ｍＬ）の懸濁液を、暗所で、２５℃で、窒素ガス雰囲気下で１８時間撹拌した。続いて、この溶液をろ過し、ＮａＢＨ４（１．７３ｇ，４５．８ミリモル，６．８４当量）をろ液に加えた。この懸濁液を２５℃で５時間撹拌した。続いて、反応混合物を濃縮し、残留物を水（５０ｍＬ）に溶解させ、エーテル（３×５０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機抽出物を水（２×５０ｍＬ）で洗浄した。合わせた水性抽出物をエーテル（２×５０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機抽出物をＮａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、濃縮して、１．３５ｇ（８１％）の粘性の油を得た。
【００９３】
ＴＬＣ：メルクシリカゲル６０プレートプレート、Ｒｆ０．５８（８０／１５／５のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨ／ｉＰｒＮＨ２で），ニンヒドリン染色、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
【００９４】
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．０５０ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、１．５ｍＬインジェクションループ、２８０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１３．３分間。
【００９５】
Ｅ．Ｎ−２−［６−Ｎ（Ｎ−４−ジメチルアミノベンジル）アミノヘキシル］アミノエチル）−４−ブチルアミノ−１，８−ナフタルイミド
Ｎ−（２−オキソエチル）−４−ブチルアミノ−１，８−ナフタルイミド（０．３４６ｇ，１．１１ミリモル）の、無水ＭｅＯＨ（２５ｍＬ）の懸濁液に、Ｎ−（４−ジメチルアミノ−ベンジル）−１，６−ジアミノヘキサン（０．５５４ｇ，２．２２ミリモル，２．００当量）、および、酢酸（０．０６７ｇ，１．１ミリモル，１．０当量）の無水ＭｅＯＨ（２０ｍＬ）溶液を加えた。この混合物に、ＮａＣＮＢＨ３（０．０７０ｇ，１．１ミリモル，１．０当量）の無水ＭｅＯＨ（５ｍＬ）溶液を加えた。反応混合物を２５℃で１５時間撹拌した。続いて、ロータリーエバポレーションでＭｅＯＨを除去し、残留物を水（３０ｍＬ）に溶解させた。この溶液を１Ｎ  ＨＣｌでｐＨ２に調節し、次に、２５℃で１時間撹拌した。続いて、この溶液を１Ｎ  ＮａＯＨでｐＨ１２に調節し、その後、ＣＨ２Ｃｌ２（３×５０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機抽出物を水（３×５０ｍＬ）で洗浄し、無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、濃縮して、未精製の茶色の油を得た。シリカゲルクロマトグラフィー（３５ｇのフラッシュ勾配ゲル、０〜５０％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２、続いて４５／５０／５のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２／ｉＰｒＮＨ２）で粗生成物を精製し、０．１９０ｇ（３２％）のジアミン生成物を得た。
【００９６】
ＦＡＢ  ＭＳ：Ｃａｌｃ＝ｄ  ｆｏｒ  Ｃ３３Ｈ４５Ｎ５Ｏ２［Ｍ］＋５４４；Ｆｏｕｎｄ［Ｍ］＋５４４。
ＴＬＣ：メルクシリカゲル６０プレート、Ｒｆ０．４２（８０／２０のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨで），ニンヒドリン染色およびＵＶ（２５４／３６６）で観察。
【００９７】
ＨＰＬＣ：−ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．０５０ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、１．５ｍＬインジェクションループ、４５０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１７．６分間。
【００９８】
Ｆ．Ｍ−２−［６−Ｎ−（Ｎ−４−ジメチルアミノベンジル）−６−Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］アミノヘキシル］−［２−（５，５−ジメチル−ボリナン−２−イル）ベンジル］アミノエチル−４−ブチルアミノ−１，８−ナフタルイミド
Ｎ−２−［６−Ｎ−（Ｎ−４−ジメチルアミノベンジル）−アミノヘキシル］アミノエチル）−４−ブチルアミノ−１，８−ナフタルイミド（０．１５０ｇ，０．２７６ミリモル）、および、ＤＩＥＡ（０．３５５ｇ，０．４７８ｍＬ，２．８１ミリモル，１０．０当量）の、ＣＨＣｌ３（５ｍＬ）溶液に、（２−ブロモメチルフェニル）ボロン酸ネオペンチルエステル（０．３９０ｇ，１．３８ミリモル，５．００当量）のＣＨＣｌ３（２ｍＬ）溶液を加えた。その後、この溶液を２５℃で２７時間撹拌した。続いて、この混合物を濃縮し、アルミナカラムクロマトグラフィー（１００ｇの活性化した中性アルミナ，０〜５％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で残留物を精製し、０．０２４ｇ（１９％）の粘性の茶色の油を得た。
【００９９】
ＦＡＢ  ＭＳ（グリセロールマトリックス）：Ｃａｌｃ’ｄ  ｆｏｒ  Ｃ５３Ｈ６７Ｂ２Ｎ５Ｏ８［Ｍ］＋９２４（ボロン酸のビスネオペンチルエステルの位置にビスグリセロール付加物）；Ｆｏｕｎｄ［Ｍ］＋９２４。
【０１００】
ＴＬＣ：メルク中性アルミナプレート、Ｒｆ０．６２（８０／２０のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．０５０ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、１．５ｍＬインジェクションループ、４５０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分，１００％Ｂを２分間、保持時間２０．７分間。
【０１０１】
Ｇ．Ｎ−２−［６−Ｎ−（Ｎ−４−ジメチルアミノベンジル）−６−Ｎ−［２−（ボロノ）ベンジル］アミノヘキシル］−［２−（ボロノ）ベンジル］アミノエチル−４−ブチルアミノ−１，８−ナフタルイミド（ｎＢｕＦ−ヘキサ−Ｑビス−ボロネート）
グルコースの研究使用される遊離ビスボロン酸生成物は、Ｎ−２−［６−Ｎ−（Ｎ−４−ジメチル−アミノベンジル）−６−Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］アミノ−ヘキシル］−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］アミノエチル−４−ブチルアミノ−１，８−ナフタルイミドをＭｅＯＨ／ＦＢＳ緩衝液系に溶解させることにより得られる。
【０１０２】
Ｈ．グルコースおよび乳酸塩による蛍光の変調
このサンプルでグルコースおよび乳酸塩により製造されたインジケーター化合物（２種の認識エレメントを含む）の蛍光の変調を測定した。図５は、ａ）０〜２０ｍＭグルコース；ｂ）０〜２０ｍＭ乳酸塩を含む７０／３０のＭｅＯＨ／ＰＢＳ中の、インジケーター化合物の０．０１５ｍＭ溶液の正規化蛍光発光（５３５ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を示す。島津ＲＦ−５３０１分光蛍光計を、励起４５０ｎｍ；励起スリット１．５ｎｍ；発光スリット１．５ｎｍ；周囲温度で用いて、スペクトルを記録した。エラーバーは、各データポイントにおける３つの値を用いた標準偏差である。上記インジケーターの蛍光は、グルコースの存在による影響を受けたが、乳酸塩の存在による影響は実質的に受けなかった。
【０１０３】
実施例６
Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピル］−３，４−ジヒドロキシ−９，１０−ジオキソ−２−アントラセンスルホンアミド（アリザリンレッドＳモノマー）、および、α，α’−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］−１，４−キシレン（ビスボロン酸モノマー）を含むアクリルアミドゲルにおける、グルコースまたは乳酸塩の効果：
Ａ．３，４−ジヒドロキシ−９，１０−ジオキソ−２−アントラセン塩化スルホニル：
３，４−ジヒドロキシ−９，１０−ジオキソ−２−アントラセンスルホン酸ナトリウム塩（１．４ｇ，３．９ミリモル）を、クロロスルホン酸（３０ｍＬ）と合わせ、９０℃で５時間加熱し、その後、この溶液を０℃に冷却し、氷（１００ｇ）に注入した。氷が融けた後、この溶液をＣＨ２Ｃｌ２（３×１００ｍＬ）で抽出し、塩化メチレン抽出物を合わせ、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、蒸発させ、０．８７ｇの固体を得た（収率６６％）。
【０１０４】
Ｂ．Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピル］−３，４−ジヒドロキシ−９，１０−ジオキソ−２−アントラセンスルホンアミド：
３，４−ジヒドロキシ−９，１０−ジオキソ−２−アントラセン塩化スルホニル（９６ｍｇ，０．２８ミリモル）、および、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（１０８ｍｇ，０．６ミリモル）を、ＣＨ２Ｃｌ２（２０ｍＬ）と合わせた。この懸濁液に、Ｅｔ３Ｎ（３０３ｍｇ，３ミリモル）を加えた。この混合物を室温で２４時間撹拌し、ろ過し、溶媒を蒸発させた。得られた固体を、ＳｉＯ２（１０ｇ）のカラムクロマトグラフィーで、溶離液としてＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ（９０／１０）を用いて処理した。生成物を赤色の固体として得た（８０ｍｇ，６４％収率）。
【０１０５】
ＦＡＢ  ＭＳ：Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  ｆｏｒ  Ｃ２１Ｈ２０Ｎ２Ｏ７Ｓ  Ｍ＋４４５；Ｆｏｕｎｄ  Ｍ＋４４５。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．１００ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、２ｍＬインジェクションループ、３７０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１７．６７分間。
【０１０６】
Ｃ．α，α’−ビス［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］−１，４−キシレン
Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（３．００ｇ，１６．８ミリモル，２．２１当量）、ＤＩＥＡ（６．５ｇ，８．８ｍＬ，５０ミリモル，６．６当量）、テレフタルジカルボキシアルデヒド（１．０２ｇ，７．６０ミリモル）、および、Ｎａ２ＳＯ４（１０．７ｇ，７５．３ミリモル，９．９１当量）の、無水ＭｅＯＨ（７５ｍＬ）溶液を、暗所で、２５℃で１８時間撹拌した。この際、さらにＮａ２ＳＯ４（１０．７ｇ，７５．３ミリモル，９．９１当量）を加え、６時間以上撹拌し続けた。続いて、この溶液をろ過し、ＮａＢＨ４（１．７３ｇ，４５．７ミリモル，６．０１当量）を数回に分けてろ液に加え、その後、２５℃で２１時間撹拌した。この懸濁液をセライトでろ過し、、ろ液を濃縮した。残留物をＣＨ２Ｃｌ２（１００ｍＬ）に溶解させ、飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（１×２５ｍＬ）で洗浄した。有機抽出物を無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、濃縮して、粘性の油を得た。生成物をそのまま維持した。
【０１０７】
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、バイダック２０１ＴＰ１０×２５０ｍｍカラム、０．１００ｍＬインジェクション、２．００ｍＬ／分、２６０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１５．８分間。
【０１０８】
Ｄ．α，α＝−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］−１，４−キシレン
α，α＝−ビス［３−（メタクリルアミド）−プロピルアミノ］−１，４−キシレン（２．９４ｇ，７．６１ミリモル）、ＤＩＥＡ（２．９７ｇ，４．００ｍＬ，２３．０ミリモル，３．０２当量）、（２−ブロモメチルフェニル）ボロン酸ネオペンチルエステル（６．５０ｇ，２３．０ミリモル，３．０２当量）、および、ＢＨＴ（５ｍｇ，阻害剤として）の、ＣＨ２Ｃｌ２（７５ｍＬ）溶液（２５℃）を、暗所で２８時間撹拌した。続いて、この混合物を飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（１×２５ｍＬ）で洗浄した。有機抽出物を無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、濃縮した。残留物に、エーテル（２００ｍＬ）を加え、この懸濁液を１８時間撹拌した。この懸濁液をろ過し、残留物をＣＨ２Ｃｌ２に溶解させ、ろ過し、ろ液を濃縮した。固体残留物にエーテル（１５０ｍＬ）を加え、この懸濁液を１８時間撹拌した。続いて、この懸濁液をろ過し、１．９８ｇ（３３％）のふわふわしたピンク色の粉末を得た。
【０１０９】
ＦＡＢ  ＭＳ：Ｃａｌｃ＝ｄ  ｆｏｒ  Ｃ４６Ｈ６４Ｂ２Ｎ４Ｏ６［Ｍ］＋７９０；Ｆｏｕｎｄ［Ｍ＋１］＋７９１。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．０５０ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、２８０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１３．４分間。
【０１１０】
Ｅ．Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピル］−３，４−ジヒドロキシ−９，１０−ジオキソ−２−アントラセンスルホンアミド（アリザリンレッドＳモノマー）、および、α，α’−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］−１，４−キシレンを含むアクリルアミドゲルの製造：
３０重量％アクリルアミドと０．８重量％Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドとを含むエチレングリコール溶液を製造した。Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピル］−３，４−ジヒドロキシ−９，１０−ジオキソ−２−アントラセンスルホンアミド（１．５ｍｇ，３．３８×１０−６モル）、および、α，α’−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチル−ボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］−１，４−キシレン（２８ｍｇ，３．５４×１０−５モル）を、エチレングリコールモノマー溶液（８００μＬ）、および、５重量％過硫酸アンモニウム水溶液（４０μＬ）と合わせた。この調合物を、顕微鏡のスライドガラスと１００μｍステンレス鋼スペーサーとで構成された鋳型と共に、窒素でパージしたグロープボックスに置いた。重合を促進するために、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン水溶液（４０μＬ，５重量％）をこのモノマー溶液に加え、最終調合物をガラス製鋳型に注入した。この鋳型を窒素雰囲気下で１６時間放置し、その後、ＰＢＳ（ｐＨ＝７．４）に浸し、スライドガラスを取り出して薄膜状のヒドロゲルポリマーを得た。得られたヒドロゲル薄膜を、１ｍＭラウリル硫酸ナトリウム塩を含むリン酸緩衝生理食塩水（１００ｍＬ）で３日間洗浄し（この溶液は毎日交換した）、続いて、ＭｅＯＨ／ＰＢＳ（体積比で２０／８０，３×１００ｍＬ）で、最後にＰＢＳ（ｐＨ＝７．４，３×１００ｍＬ）で洗浄した。ヒドロゲルポリマーを、０．２重量％アジ化ナトリウムと１ｍＭ  ＥＤＴＡナトリウム塩とを含むＰＢＳ（１０ｍＭ  ＰＢＳ，ｐＨ＝７．４）中で保存した。
【０１１１】
Ｆ．グルコースおよび乳酸塩による吸光度の変調
この実施例でグルコースと乳酸塩から製造されたインジケーターヒドロゲル（２種の認識エレメントを含む）の吸光度の変調を測定した。実施例４で説明したのと同じ方法で、アクリルアミドゲルをＰＭＭＡセルにマウントした。所望の量のグルコースまたは乳酸ナトリウムを含むリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（ｐＨ＝７．４）を水浴中で３７℃に加熱し、上記ゲルを含むＰＭＭＡセル中に置き、その後、ＰＭＭＡセルを３７℃で１５分間平衡化させた。各グルコースまたは乳酸塩濃度における吸光度測定を３回重複して行った。各測定において、６５０ｎｍでの吸光度をブランクとして用い、Ａ（６５０ｎｍ）を、Ａ（４５０ｎｍ）およびＡ（５３０ｎｍ）の全ての値から差引いた。
【０１１２】
図６は、４ｍＭアリザリンレッドＳモノマーと、４４ｍＭビスボロン酸モノマーとを含むアクリルアミドゲル（３０％）（グルコース含有および非含有）の吸光スペクトルを示す。図７は、４ｍＭアリザリンレッドＳモノマーと、４４ｍＭビスボロン酸モノマーとを含むアクリルアミドゲル（３０％）の吸光度に対するグルコースの効果を示す。図８は、４ｍＭアリザリンレッドＳモノマーと４４ｍＭビスボロン酸モノマーとを含むアクリルアミドゲル（３０％）の吸光度に対する乳酸ナトリウムの効果を示す。上記インジケーターの吸光度は、グルコースの存在により影響を受けたが、乳酸塩の存在によっては実質的に影響を受けなかった。
【０１１３】
Ｇ．グルコースおよび乳酸塩による蛍光の変調
実質的にこの実施例６に従って合成されたアクリルアミドゲル（ただし、Ｎ−［３−（メタクリルアミド）−プロピル］−３，４−ジヒドロキシ−９，１０−ジオキソ−２−アントラセンスルホンアミド（１．９ｍｇ）、および、α，α’−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）−ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］−１，４−キシレン（３５ｍｇ）を使用したことを除く］の蛍光の変調を測定した。
【０１１４】
この実験は、可変温度装置を備えた島津ＲＦ−５３０１ＰＣ分光蛍光計（励起４７０ｎｍ，スリット３／１０ｎｍ，高感度）で行われた。上記アクリルアミドゲルを、４５°の角度でＰＭＭＡ蛍光セルに接着させたスライドガラスの一部に付着させた。このセルに２．５ｍＬのＰＢＳ（ｐＨ＝７．４）を充填し、３７℃に加熱した。ＰＢＳ（ｐＨ＝７．４）中の、グルコースのストック溶液（１００ｍＭ、および、５００ｍＭ）を製造し、水浴中で３７℃に加熱した。加熱したグルコースのストック溶液のアリコートを定期的にＰＭＭＡセルに加え、同時に、５５０ｎｍでの蛍光強度を時間の関数としてモニターした（２分毎に１回測定）。ＹＳＩモデル２３００スタットプラスグルコースアナライザー（ＹＳＩ  Ｍｏｄｅｌ  ２３００  ＳＴＡＴ  ｐｌｕｓ  ｇｌｕｃｏｓｅ  ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて、ＰＭＭＡセル中のグルコース濃度を測定した。結果（図９に示す）より、グルコースの添加により、インジケーターヒドロゲルの蛍光強度が減少することがわかる。同じ効果が図１０でみられ、それによれば、同種のゲルの蛍光スペクトルに対するグルコースの効果が示される。
【０１１５】
この効果は、以下の理由により生じるものと考えられる。アリザリンレッドＳ（レポーター分子）のメタクリルアミドモノマーは、近接するジオール官能性と、モノマー官能性とを含む（以下の構造を参照）。水溶液中、および、有機溶媒中で、アリザリンレッドＳ、および、ビス−ボロネート認識エレメントモノマー（以下の構造を参照）は、互いに可逆反応してボロネートエステルを形成することができる。この可逆反応で形成されたボロネートエステル分子は蛍光性であるが、一方、アリザリンレッドＳモノマーは単独では、水溶液中、および、有機溶媒（例えばＭｅＯＨ）中でほとんど蛍光発光を示さない。従って、グルコース認識エレメントに結合すると、アリザリンレッドＳは、その光学特性（例えば吸光度や蛍光の量子効率）を変化させる。
【０１１６】
【化１１】
2005530130.tif 000012
【０１１７】
モノマー官能性を有するアリザリンレッドＳ、および、モノマー官能性を有するグルコース認識エレメントの溶液は、ヒドロゲルモノマーおよび架橋剤と共に製造することができる。この混合物の共重合により、様々な小〜中サイズの分子に拡散可能なため分析物の検出や定量が可能なヒドロゲル原料が生成する。例えばグルコースのような分析物は、ヒドロゲルマトリックス内に拡散し、認識エレメントと結合する前にレポーター分子と置き換わると考えられる。その結果、ヒドロゲルフィルムは認識エレメントに結合していない大量のレポーター分子を含むことから、この現象によりヒドロゲルフィルムの光学特性に変化が起こる。
【０１１８】
この実施例でグルコースと乳酸塩から製造されたインジケーター化合物（２種の認識エレメントを含む）の蛍光の変調も測定された。この実験は、可変温度装置を備えた島津ＲＦ−５３０１ＰＣ分光蛍光計（励起４７０ｎｍ，スリット５／１０ｎｍ，低感度）で行われた。上記アクリルアミドゲルを、４５°の角度でＰＭＭＡ蛍光セルに接着させたスライドガラスの一部に付着させた。このセルに２．５ｍＬのＰＢＳ（ｐＨ＝７．４）を充填し、水浴中で３７℃に加熱した。ＰＢＳ（ｐＨ＝７．４）中の、乳酸ナトリウム（１００ｍＭ）ストック溶液を製造し、水浴中で３７℃に加熱した。ＰＢＳ（ｐＨ＝７．４）中の、グルコースのストック溶液（１００ｍＭ、および、５００ｍＭ）を製造し、水浴中で３７℃に加熱した。乳酸塩濃度が８ｍＭになるまで、加熱した乳酸塩ストック溶液のアリコートを定期的にＰＭＭＡセルに加え、同時に、５５０ｎｍでの蛍光強度を時間の関数としてモニターした（２分毎に１回測定）。続いて、加熱したグルコースのストック溶液のアリコートを定期的にＰＭＭＡセルに加え、同時に、５５０ｎｍでの蛍光強度を時間の関数としてモニターした（２分毎に１回測定）。ＹＳＩモデル２３００スタットプラスグルコースアナライザーを用いて、ＰＭＭＡセル中のグルコース濃度を測定した。その結果（図１１に示す）によれば、乳酸塩の添加は、インジケーターヒドロゲルの蛍光強度に対して顕著な効果を有さず、それに続くグルコースの添加によりインジケーターヒドロゲルの蛍光強度が減少したことが示される。
【０１１９】
実施例７
ビス-ボロネート-アントラセンの単一メタクリルアミドモノマー：
【０１２０】
【化１２】
2005530130.tif 000013
【０１２１】
Ａ．９−クロロメチル−１０−［［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］−メチル］アントラセン塩酸塩
９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセン（５．１８ｇ，１８．８ミリモル，３．９９当量）の、ＮＭＰ（２００ｍＬ）の懸濁液に、２−（２−アミノエトキシ）エタノール（０．４９５ｇ，０．４７５ｍＬ，４．７１ミリモル）を加えた。この混合物を、暗所で１７時間撹拌した。続いて、反応混合物を、真空中で５０℃で〜５０ｍＬに濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー（１５０ｇの重力勾配シリカゲル、０〜１０％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で残留物を精製し、０．４２５ｇ（２４％）の黄色／オレンジ色の固体を得た。
【０１２２】
ＴＬＣ：メルクシリカゲル６０プレート、Ｒｆ０．７２（７０／３０のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）、ニンヒドリン染色で観察。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、バイダック２０１ＴＰ１０×２５０ｍｍカラム、０．１００ｍＬインジェクション、２ｍＬ／分、３７０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１６．１分間。
【０１２３】
【化１３】
2005530130.tif 000014
【０１２４】
Ｂ．９−［［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］−１０−［［（３−メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−アントラセン
Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（３．０８ｇ，１７．２ミリモル／４．２当量）、ＤＩＥＡ（５．１９ｇ，７．００ｍＬ，４０．１ミリモル，９．８当量）、および、ＢＨＴ（３ｍｇ）の、ＣＨＣｌ３（１２５ｍＬ）の懸濁液（２３℃）に、９−クロロメチル−１０−［［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］−メチル］アントラセン塩酸塩（１．５６ｇ，４．１０ミリモル）のＣＨＣｌ３（２５ｍＬ）溶液を滴下して加えた。その後、この混合物を暗所で９２時間撹拌した。続いて、反応混合物をろ過し、ＮａＨＣＯ３（飽和水溶液）（２×４０ｍＬ）で洗浄した。有機抽出物を無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、濃縮して、粘着性のオレンジ色の固体を得て、これをアルミナクロマトグラフィー（５０ｇの活性化した中性アルミナ，０〜５％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で精製し、０．３６４ｇ（２０％）のオレンジ色の固体を得た。
【０１２５】
ＴＬＣ：メルクシリカゲル６０プレート、Ｒｆ０．１６（７０／３０のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）、ニンヒドリン染色で観察。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、バイダック２０１ＴＰ１０×２５０ｍｍカラム、０．１００ｍＬインジェクション、２ｍＬ／分、３７０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１６．８５分間。
【０１２６】
【化１４】
2005530130.tif 000015
【０１２７】
Ｃ．９−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）−エチルアミノ］メチル］アントラセン（シングル−メタクリルアミドモノマー）
９−［［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］−メチル］−１０−［［（３−メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−アントラセン（０．３４３ｇ，０．７６３ミリモル）、ＤＩＥＡ（０．９６５ｇ，１．３０ｍＬ，９．８当量）および（２−ブロモメチルフェニル）ボロン酸ネオペンチルエステル（１．０９ｇ，３．８５ミリモル，５．０当量）の、ＣＨＣｌ３（２０ｍＬ）の溶液（２３℃）を、暗所で２５時間撹拌した。続いて、反応混合物を、まずロータリーエバポレーションで濃縮し、続いて真空ポンプを用いてで濃縮してＤＩＥＡを除去した。アルミナカラムクロマトグラフィー（４０ｇの活性化した中性アルミナ，０〜１０％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で残留物を精製し、０．２９９ｇ（４６％）のイエローオレンジ色の固体を得た。この化合物は、上述したように、脱保護された、グルコースを検出するのに使用される適切なモノマーと共重合している可能性がある。
【０１２８】
ＦＡＢ  ＭＳ：Ｃａｌｃ＝ｄ  ｆｏｒ  Ｃ５１Ｈ６５Ｂ２Ｎ３Ｏ７［Ｍ］＋８５４；Ｆｏｕｎｄ［Ｍ＋１］＋８５５。
ＴＬＣ：メルク塩基性アルミナプレート、Ｒｆ０．３５（９５／５のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
【０１２９】
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、バイダック２０１ＴＰ１０×２５０ｍｍカラム、０．１００ｍＬインジェクション、２ｍＬ／分、３７０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１９．７分間。
【０１３０】
実施例８
ビス−ボロネート−アントラセンの二重メタクリル酸塩モノマー
【０１３１】
【化１５】
2005530130.tif 000016
【０１３２】
Ａ．９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ｄｉメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−メタクロイルオキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］アントラセン
９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルアミノ］メチル］−アントラセン（０．１００ｇ，０．１２０ミリモル；実施例２を参照）、メタクリル酸（０．１１２ｇ，０．１１０ｍＬ，１．３０ミリモル，１０．８当量）、ＤＣＣ（０．３１６ｇ，１．５３ミリモル，１２．８当量）、および、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−ピリジン（０．０１４ｇ，０．１１ミリモル／０．９２当量）の、ＣＨ２Ｃｌ２（５ｍＬ）溶液を、０℃で１時間、続いて２３℃で２２時間撹拌した。続いて、反応混合物をろ過し、ロータリーエバポレーションで濃縮した。アルミナカラムクロマトグラフィー（３０ｇの活性化した中性アルミナ，０〜２％のＣＨ３ＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２）で残留物を精製し、０．０３０ｇ（２６％）の黄色の固体を得た。この化合物は、上述したように、脱保護された、グルコースを検出するのに使用される適切なモノマーと共重合している可能性がある。
【０１３３】
ＦＡＢ  ＭＳ：Ｃａｌｃ＝ｄ  ｆｏｒ  Ｃ５６Ｈ７０Ｂ２Ｎ２Ｏ１０［Ｍ］＋９５３；Ｆｏｕｎｄ［Ｍ］＋９５１（弱い分子イオンピーク）。
ＴＬＣ：メルク塩基性アルミナプレート、Ｒｆ０．６７（９５／５のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
【０１３４】
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．１００ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、２ｍＬインジェクションループ、３７０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１９．６分間。
【０１３５】
実施例９
二重５−アミノペンチルビス−ボロネート−アントラセン
【０１３６】
【化１６】
2005530130.tif 000017
【０１３７】
Ａ．９，１０−ビス［［５−（ｔ−ＢＯＣ）−アミノペンチルアミノ］メチル］−アントラセン
９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセン（０．２８ｇ，１ミリモル）、ＤＩＥＡ（７．０ｍＬ，４０ミリモル）、モノ−ｔ−ブトキシカルボニル１，５−ジアミノペンタン（３．７５ｇ，１０ミリモル）、およびＣＨＣｌ３（５０ｍＬ）の懸濁液を、暗所で、４５℃で２日間撹拌した。この溶液を、飽和Ｈ２Ｏ／ＮａＨＣＯ３で洗浄し、有機相を乾燥させ（Ｎａ２ＳＯ４）、溶媒を蒸発させた。アルミナクロマトグラフィー（４０ｇの活性化した中性アルミナ，９５／５容量％のＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ）で残留物を精製し、０．５５ｇの粘性の油を得た。この物質を次の工程にそのまま用いた。
【０１３８】
【化１７】
2005530130.tif 000018
【０１３９】
Ｂ．９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［５−（ｔ−ＢＯＣ）−アミノペンチルアミノ］メチル］アントラセン
９，１０−ビス［［５−（ｔ−ＢＯＣ）−アミノペンチルアミノ］−メチル］アントラセン（０．３ｇ，０．４９ミリモル）、ＤＩＥＡ（０．３５ｍＬ，２ミリモル）、および、（２−ブロモメチルフェニル）ボロン酸ネオペンチルエステル（０．５６６ｇ，２．０ミリモル）の、ＣＨ２Ｃｌ２（２０ｍＬ）溶液を、暗所で、２５℃で２日間撹拌した。続いて、反応混合物を、真空中で濃縮し、アルミナクロマトグラフィー（６０ｇの活性化した中性アルミナ，９８／２容量％のＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ）で残留物を精製し、０．４０１ｇの黄色の油を得た。この物質を次の工程にそのまま用いた。
【０１４０】
【化１８】
2005530130.tif 000019
【０１４１】
Ｃ．９，１０−ビス［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ〜［５−アミノペンチルアミノ］メチル］アントラセントリフルオロ酢酸塩
９，１０−ビス［Ｎ−［２−（５，５−ジメチルボリナン−２−イル）ベンジル］−Ｎ−［５−（ｔ−ＢＯＣ）−アミノペンチルアミノ］メチル］アントラセン（０．４ｇ，０．３９ミリモル）を、２０ｍＬのＣＨ２Ｃｌ２／ＴＦＡ（８０／２０容量％）に溶解させた。この溶液を１２時間撹拌し、溶媒を蒸発させ、残留物をエーテル（１０ｍＬ）で洗浄した。総量３７３ｍｇの固体が得られた（７２％収率）。生成物は、ＲＰ−ＨＰＬＣにより８０％純粋であった。この化合物は、上述したように、脱保護された、グルコースを検出するのに使用される適切なモノマーと共重合している可能性がある。
【０１４２】
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．０５０ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、３６０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１６．０分間。
【０１４３】
実施例１０
【０１４４】
【化１９】
2005530130.tif 000020
【０１４５】
Ａ．Ｎ−２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）アミノエチル−４−ブロモナフタレン−１，８−ジカルボキシミド：
Ｎ−ｔ−Ｂｏｃ−エチレンジアミン（フルカ（Ｆｌｕｋａ），１．６ｇ，１０ミリモル）、および、４−ブロモ−１，８−ナフタル酸無水物（アルドリッチ，２．７７ｇ，１０ミリモル）を、無水エタノール（６０ｍＬ）と合わせ、この懸濁液を６０℃で２０時間撹拌し、室温に冷却し、ろ過した。得られた固体を、冷ＥｔＯＨ（３０ｍＬ）で洗浄し、真空中で乾燥させた。収率３．８４ｇ（９１％）。ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：１．２８（９Ｈ，ｓ）；３．５２（２Ｈ，ｔ）；４．３５（２Ｈ，ｔ）；４．９２（１Ｈ，ｓ）；７．８４（１Ｈ，ｔ）；８．０４（１Ｈ，ｄ）；８．４２（１Ｈ，ｄ）；８．５８（１Ｈ，ｄ）；８．６７（１Ｈ，ｄ）。
【０１４６】
【化２０】
2005530130.tif 000021
【０１４７】
Ｂ．Ｎ−２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）アミノエチル−４−Ｎ’−メチルアミノエチルアミノ）ナフタレン−１，８−ジカルボキシミド：
Ｎ−メチルエチレンジアミン（１．４８ｇ，２０ミリモル）を、１−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）（２ｍＬ）と合わせ、続いて、Ｎ−２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）アミノエチル−４−ブロモナフタレン−１，８−ジカルボキシミド（０．３５ｇ，０．８４５ミリモル）を添加した。得られた溶液を４５℃で４０時間撹拌し、その後、ＮＭＰとＮ−メチルエチレンジアミンを真空中で蒸発させた。得られた残留物を、カラムクロマトグラフィー（２０ｇのシリカゲル、最初にＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ（９０／１０）、続いてＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ／Ｅｔ３Ｎ（７５／２０／５））で処理した。黄色の固体が得られた（０．３１１ｇ，８９％収率）。ＲＰ−ＨＰＬＣにより純度を調べた。
【０１４８】
【化２１】
2005530130.tif 000022
【０１４９】
Ｃ．Ｎ−アミノエチル−４−（Ｎ’−アミノエチレン−Ｎ”−［２−（ボロノ）ベンジル］メチルアミノ）ナフタレン−１，８−ジカルボキシミドトリフルオロ酢酸塩：
Ｎ−２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）アミノエチル−４−（Ｎ’−メチルアミノエチルアミノ）ナフタレン−１，８−ジカルボキシミド（０．３ｇ，０．７３ミリモル）、２−ブロモメチルフェニルボロン酸、ピナコールエステル（０．６ｇ，２ミリモル）、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−Ｎ−エチルアミン（１．３ｍＬ，８ミリモル）、および、ＣＨ２Ｃｌ２（１０ｍＬ）を合わせた。この溶液を２０時間撹拌し、続いて、２ｇのＰＳ−トリスアミンレジン（アルゴノート・テクノロジーズ（Ａｒｇｏｎａｕｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ），３．３８ミリモル／ｇ）を添加した。反応混合物とレジンを１０時間撹拌し、その後、ろ過によりレジンを除去し、ＣＨ２Ｃｌ２（２×２０ｍＬ）で洗浄した。合わせたＣＨ２Ｃｌ２溶液を蒸発させ、真空中で乾燥させた。
【０１５０】
【化２２】
2005530130.tif 000023
【０１５１】
２０容量％ＴＦＡと、５容量％トリイソプロピルシランとを含む塩化メチレン溶液を、得られたオレンジ色の残留物に加えた。得られた溶液を室温で１０時間撹拌し、その後、溶媒を蒸発させ、残留物をエーテルで粉砕し、黄色の固体を得た。この固体をろ過し、真空中で乾燥させた（収率５８０ｍｇ）。ＲＰ−ＨＰＬＣにより物質の純度を調べた。この固体を次の工程にそのまま用いた。
【０１５２】
Ｄ．Ｎ−（３−ボロノ−５−ニトロベンズアミド）エチル−４−（Ｎ’−アミノエチレン−Ｎ”−［２−（ボロノ）ベンジル］メチルアミノ）ナフタレン−１，８−ジカルボキシミド：
Ｎ−アミノエチル−４−（Ｎ’−アミノエチレン−Ｎ”−［２−（ボロノ）ベンジル］メチルアミノ）ナフタレン−１，８−ジカルボキシミドトリフルオロ酢酸塩（０．２２５ｇ，０．４ミリモル）、３−カルボキシ−５−ニトロフェニルボロン酸（０．０８５ｇ，０．４ミリモル）、アジ化ジフェニルホスホリル（０．１３ｍＬ，０．６ミリモル）、および無水ＤＭＦ（２ｍＬ）を合わせた。Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−Ｎ−エチルアミン（０．７ｍＬ，４ミリモル）を加え、この溶液を２０時間撹拌した。エーテル（１０ｍＬ）を反応混合物に加え、不溶性の残留物を分離し、ＣＨ２Ｃｌ２（５ｍＬ）と共に音波破砕し、オレンジ色の固体を得て、これをろ過し、真空中で乾燥させた（３８ｍｇ，１５％収率）。この固体の純度をＲＰ−ＨＰＬＣにより調べた。ＮＭＲ（ｄｍｓｏ−ｄ６／Ｄ２Ｏ，９０／１０）：δ２．３２（３Ｈ，ｓ）；２．８２（２Ｈ，ｔ）；３．５８（２Ｈ，ｔ）；３．６５（２Ｈ，ｔ），３．７０（２Ｈ，ｓ）；６．６５（１Ｈ，ｄ）；７．０〜７．３（４Ｈ，ｍ）；７．６８（１Ｈ，ｔ）；８．１８（１Ｈ，ｄ）；８．４２（１Ｈ，ｄ）；８．４７（１Ｈ，ｄ）；８．１〜８．３５（３Ｈ，ｍ）。
【０１５３】
Ｅ．グルコースとの相互作用に関する、Ｎ−（３−ボロノ−５−ニトロベンズアミド）エチル−４−（Ｎ’−アミノエチレン−Ｎ”−［２−（ボロノ）ベンジル］メチルアミノ）ナフタレン−１，８−ジカルボキシミドの試験（蛍光でモニターすることによる）
この実験は、ＭｅＯＨ／リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ，１０ｍＭ，ｐＨ＝７．４）中で行われた。ＭｅＯＨ／ＰＢＳ（５０／５０容量％）中の、Ｎ−（３−ボロノ−５−ニトロベンズアミド）エチル−４−（Ｎ’−アミノエチレン−Ｎ”−［２−（ボロノ）ベンジルＪメチルアミノ］ナフタレン−１，８−ジカルボキシミドの濃度は、１５Ｍであった。グルコース濃度は０ｍＭ〜５０ｍＭに変化させ、Ｌ−乳酸ナトリウム濃度は０ｍＭ〜７ｍＭに変化させた。この実験は、島津ＲＦ−５３０１ＰＣ分光蛍光計で行われた：励起波長を４３０ｎｍに設定し、４８０〜６５０ｎｍの範囲、スリット幅３／１．５ｎｍ、高感度のＰＭＴで発光をモニターした。
【０１５４】
その結果（図１２および１３に示す）によれば、この実施例のインジケーターの蛍光は、グルコースの存在による影響を受けたが、乳酸塩の存在による影響は受けなかったことが示される。
【０１５５】
実施例１１
６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミンインジケーターモノマー
【０１５６】
【化２３】
2005530130.tif 000024
【０１５７】
Ａ．９−［Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−Ｎ−［（６−アミノヘキシルアミノ）メチル］アントラセン
３−アミノプロピルメタクリルアミド（０．７７５ｇ，５．４５ミリモル，１０．０当量）、および、ｔｅｒｔ−ブチルＮ−（６−アミノヘキシル）カルバメート（１．１８ｇ，５．４５ミリモル，１０，０当量）、および、ＢＨＴの数種の結晶の、ＣＨＣｌ３（２００ｍＬ）溶液に、９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセン（０．１５０ｇ，０．５４５ミリモル）を加えた。その後、反応混合物を暗所で周囲温度で４日間撹拌した。続いて、ＣＨＣｌ３を蒸発させ、残留物をエーテル（１００ｍＬ）に溶解させた。飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（８×１２５ｍＬ）と、リン酸緩衝液（０．４Ｍ，ｐＨ７．０）（５×２００ｍＬ）とで有機層を抽出した。合わせたリン酸緩衝液の洗浄液のｐＨをＮａ２ＣＯ３（飽和水溶液）の添加によりｐＨ１１に調節し、続いて、ＣＨ２Ｃｌ２（５×３００ｍＬ）で抽出した。合わせた有機層を濃縮し、残留物を２０％ＴＦＡのＣＨ２Ｃｌ２溶液（５ｍＬ）に溶解させた。この混合物を周囲温度で２時間撹拌した。続いて、反応混合物を飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（４×１０ｍＬ）で抽出した。合わせた水層のｐＨをＮａ２ＣＯ３（飽和水溶液）の添加によりｐＨ１１に調節し、続いて、ＣＨ２Ｃｌ２（４×７５ｍＬ）で抽出した。合わせた有機抽出物を無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、真空中で濃縮し、０．０６８ｇ（２７％）の生成物を得た。
【０１５８】
ＴＬＣ：ａ）メルクシリカゲル６０プレート、Ｒｆ０．１６（７０／３０のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察（脱保護の前）；Ｒｆ０．２７（８５／１４．５／０．５のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨ／ｉＰｒＮＨ２を使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察（最終生成物）。
【０１５９】
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ８×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．１００ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、０．４００ｍＬインジェクションループ、３６０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１５．５分間。
【０１６０】
【化２４】
2005530130.tif 000025
【０１６１】
Ｂ．９−［Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン
９−［Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−Ｎ−［６−アミノヘキシルアミノ］メチル］アントラセン（１．６８ｇ，３．６３ミリモル）、および、ＢＨＴの数種の結晶の、ＣＨ２Ｃｌ２（２０ｍＬ）溶液（周囲温度）に、シクロヘキサンカルボン酸Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（０．８４５ｇ，３．７６ミリモル，１．０３当量）の溶液を１時間にわたり滴下して加えた。その後、この反応液を、暗所で、周囲温度で１６時間撹拌した。続いて、反応混合物を、真空中で濃縮し、残留物を９０／１５のエーテル／ＣＨ２Ｃｌ２溶液（１０５ｍＬ）に溶解させた。有機層を４×２２５ｍＬのリン酸緩衝液（０．４Ｍ，ｐＨ７．０）で抽出した。合わせたリン酸緩衝液の洗浄液のｐＨをＮａ２ＣＯ３（飽和水溶液）の添加によりｐＨ１１に調節し、続いて、ＣＨ２Ｃｌ２（６×５００ｍＬ）で抽出した。合わせた有機層を無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、真空中で濃縮し、１．２ｇ（６０％）の生成物を得た。
【０１６２】
ＴＬＣ；メルクシリカゲル６０プレート、Ｒｆ０．３０（８５／１４．５／０．５のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨ／ｉＰｒＮＨ２を使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ８×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．１００ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、０．４００ｍＬインジェクションループ、３６０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１７．４分間。
【０１６３】
【化２５】
2005530130.tif 000026
【０１６４】
Ｃ．９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン
９−［Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミノ］メチル］−アントラセン（１．０ｇ，１．８ミリモル）、ＤＩＥＡ（１．８１ｇ，２．４４ｍＬ，１４．０ミリモル，７．８当量）、２−ブロモメチルフェニルボロン酸ピナコールエステル（２．１４ｇ，７．２０ミリモル，４．０当量）、および、ＢＨＴの数種の結晶の、ＣＨＣｌ３（３０ｍＬ）溶液を、暗所で、周囲温度で６０時間撹拌した。続いて、反応混合物を、濃縮し、残留物（９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン）を、エーテル（１５０ｍＬ）に懸濁した。有機層を４×５０ｍＬのリン酸緩衝液（０．４Ｍ，ｐＨ７．０）で洗浄した。有機層を濃縮し、残留物を０．１Ｎ塩酸（２００ｍＬ）中のエーテルに溶解させた。その水層を、１：１のエーテル：酢酸エチル（３×５０ｍＬ）で洗浄し、ｐＨをＮａ２ＣＯ３（飽和水溶液）の添加によりｐＨ１１に調節し、続いて、ＣＨ２Ｃｌ２（３×１５０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機層を、無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、真空中で濃縮し、赤色の油状化合物を得た。残留物をエーテルに溶解させ、真空中で濃縮し、１．１７ｇ（８５％）の黄色の固体生成物を得た。
【０１６５】
ＴＬＣ；メルクシリカゲル６０プレート、Ｒｆ０．５９（８０／２０のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）で観察。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ８×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．１００ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、０．４００ｍＬインジェクションループ、３６０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１９．６分間。
【０１６６】
１Ｈ  ＮＭＲ（９：１  ｄ６−アセトン／Ｄ２Ｏ）：d０．９０（ｍ，２Ｈ），１．０３（ｍ，２Ｈ），１．１８−１．３０（ｍ，６Ｈ），１．３５−１．４８（４Ｈ），１．６２（ｍ，１Ｈ，Ｏ＝Ｃ−ＣＨ（ＣＨ２）ＣＨ２），１．６６−１．７５（ｍ，７Ｈ），１．７７（ｍ，２Ｈ，Ｎ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｎ），２．５２（ｍ，２Ｈ，Ｎ−ＣＨ２−ＣＨ２−），２．６３（ｍ，２Ｈ，Ｎ−ＣＨ２−ＣＨ２−），２．９８（ｍ，４Ｈ，−ＣＨ２−ＮＨ−Ｃ＝Ｏ），３．９８（ｓ，４Ｈ，ｂｅｎｚｅｎｅ−ＣＨ２−Ｎ），４．５７（ｓ，２Ｈ，アントラセン−ＣＨ２−Ｎ），４．５９（ｓ，２Ｈ，アントラセン−ＣＨ２−Ｎ），５．２０（ｔ，１Ｈ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，Ｃ＝ＣＨ２），５．４６（ｓ，１Ｈ，Ｃ＝ＣＨ２），７．４−７．５（ｍ，８Ｈ，Ａｒ−Ｈ），７．５２（ｍ，２Ｈ，Ａｒ−Ｈ），７．９５（ｍ，２Ｈ，Ａｒ−Ｈ），８．２３（ｍ，４Ｈ，Ａｒ−Ｈ）
Ｄ．９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセンとの、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドヒドロゲル
Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（４０重量％）、および、Ｎ．Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド（０．８重量％）のリン酸緩衝液（ｐＨ＝７．４，２００ｍＭ）の溶液を製造した。９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン（１８ｍｇ，２．１５×１０−５モル）、および、フルクトース（６０ｍｇ）を、ＭｅＯＨ（２ｍＬ）と合わせた。この溶液を全てのフルクトースが溶解するまで音波破砕し、その後、蒸発させ、固体を得た。この固体に、モノマーを含むリン酸緩衝液の溶液（１ｍＬ）を加えた。１０分間音波破砕した後、この溶液を０．２μｍのＰＴＦＥメンブレンフィルターでろ過した。過硫酸アンモニウム水溶液（２０μＬ，５重量％）をこの調合物と合わせた。得られた溶液を、窒素でパージしたグロープボックスに置いた。重合を促進するために、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン（４０μＬ，５重量％）水溶液をこのモノマー調合物に加えた。得られた調合物を、顕微鏡のスライドガラスと１００μｍステンレス鋼スペーサーとで構成された鋳型に注入した。窒素雰囲気中で８時間維持した後、鋳型を、リン酸緩衝生理食塩水（ｐＨ＝７．４）中に置き、顕微鏡のスライドを取り出し、ヒドロゲルを取り出した。このヒドロゲルを、１ｍＭラウリル硫酸ナトリウム塩と１ｍＭ  ＥＤＴＡ−４ナトリウム塩を含むリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（１００ｍＬ）で３日間洗浄し（この溶液は毎日交換した）、続いて、ＥｔＯＨ／ＰＢＳ（体積比で２０／８０，３×１００ｍＬ）で洗浄し、最後にＰＢＳ（Ｈ＝７．４，３×１００ｍＬ）で洗浄した。得られたヒドロゲルフィルムを、０．０２重量％アジ化ナトリウムと１ｍＭ  ＥＤＴＡ−４ナトリウム塩とを含むＰＢＳ（ｐＨ＝７．４）中で保存した。
【０１６７】
Ｅ．グルコースによる蛍光の変調
この実施例でグルコースと乳酸塩から製造された６−（シクロヘキサンカルボキサミド）ヘキシルアミンインジケーター／ＤＭＡヒドロゲルフィルムの蛍光の変調を測定した。図１４は、０〜２０ｍＭ  α−Ｄ−グルコース、０〜１０ｍＭ  Ｌ−乳酸ナトリウム、および０〜２０ｍＭ  α−Ｄ−グルコースを含むＰＢＳ（ｐＨ７．４，０．０２％ＮａＮ３と１ｍＭ  ＥＤＴＡとを含む）中での、４ｍＭ  Ｌ−乳酸ナトリウムの存在下における、上記ヒドロゲルフィルムの相対的な蛍光発光（４３０ｎｍでのＩ）を示す。上記ヒドロゲルフィルム（１００μｍ厚さ，８ｍｍ直径のディスク）を、４５°の角度でＰＭＭＡキュベットにマウントした。全ての測定は、３７℃で、島津ＲＦ−５３０１分光蛍光計（励起３７０ｎｍ（スリット＝３ｎｍ）、および、発光４３０ｎｍ（スリット＝３ｎｍ）、低いＰＭＴ感度）を用いて行われた。グルコース濃度、および、Ｌ−乳酸ナトリウム濃度を、ＹＳＩモデル２３００スタットプラスグルコースアナライザーを用いて調べた。エラーバーは、各データポイントにおける３つの値を用いた標準偏差である。蛍光は、グルコースの存在により影響を受けたが、乳酸塩の存在による影響は受けなかった。その上、乳酸塩の存在（４ｍＭ）は、０〜２０ｍＭグルコース検量線においては顕著な効果を有さなかった。
【０１６８】
実施例１２
２−（カルボキシエチル）アミンインジケーターモノマー
【０１６９】
【化２６】
2005530130.tif 000027
【０１７０】
化学名：９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］メチル］アントラセン（キャップされていない）
化学式：Ｃ４０Ｈ４５Ｂ２Ｎ３Ｏ７
分子量：７０１．４
物理的な外観：わずかに黄色の粉末
溶解性：ＰＢＳ／メタノール、メタノール、エタノール、クロロホルム、ジクロロメタン
キャップされたインジケーター：９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］メチル］アントラセン。
【０１７１】
Ｉ．合成
【０１７２】
【化２７】
2005530130.tif 000028
【０１７３】
Ａ．９−［Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）エチルアミノ］メチル］アントラセン
３−アミノプロピルメタクリルアミド（１２．９ｇ，９０．７ミリモル，４．９９当量）、β−アラニンｔｅｒｔ−ブチルエステル（１３．２ｇ，９０．９ミリモル，５．００当量）、および、ＢＨＴの数種の結晶の、ＣＨＣｌ３（７００ｍＬ）溶液に、９，１０−ビス（クロロメチル）アントラセン（５．００ｇ，１８．２ミリモル）を加えた。その後、反応混合物を暗所で３０℃で８８時間撹拌した。続いて、ＣＨＣｌ３を蒸発させ、残留物をエーテル（５００ｍＬ）に溶解させた。この溶液を１時間撹拌し、この際、溶液から塩が沈殿した。このエーテル溶液をろ過し、その後、飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（１０×３５０ｍＬ）で抽出した。エーテル層を６×３５０ｍＬのリン酸緩衝液（０．２Ｍ，ｐＨ６．５）でさらに抽出した。合わせたリン酸緩衝液の洗浄液のｐＨをＮａ２ＣＯ３（飽和水溶液）の添加によりｐＨ１１〜１２に調節し、続いて、ＣＨ２Ｃｌ２（６×５００ｍＬ）で抽出した。合わせた有機層を無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、真空中で濃縮し、油状の粗生成物を得た。シリカゲルクロマトグラフィー（５０ｇのフラッシュ勾配シリカゲル、０〜５％ＭｅＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２の段階的な勾配）で粗生成物を精製し、２．０４ｇの粘着性の黄色の固体（２３％）を得た。
【０１７４】
ＴＬＣ：メルクシリカゲル６０プレート、Ｒｆ０．２９（９０／１０のＣＨ２Ｃｌ２／ＣＨ３ＯＨを使用）、ＵＶ（２５４／３６６）、および、ニンヒドリン染色で観察。
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．１００ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、１．５００ｍＬインジェクションループ、２８０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０−８０．％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１７．０分間。
【０１７５】
【化２８】
2005530130.tif 000029
【０１７６】
Ｂ．９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｍ−［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）エチルアミノ］メチル］アントラセン
９−［Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）エチルアミノ］メチル］アントラセン（１．５ｇ，３．１ミリモル）、ＤＩＥＡ（３．１６ｇ，４．２６ｍＬ，２４．４ミリモル，７．９当量）、２−ブロモメチルフェニルボロン酸ピナコールエステル（３．６４ｇ，１２．２ミリモル，３．９当量）、および、ＢＨＴの数種の結晶の、ＣＨＣｌ３（５０ｍＬ）溶液を、暗所で、周囲温度で１６時間撹拌した。続いて、反応混合物を、濃縮し、残留物をエーテル（２００ｍＬ）に懸濁した。そのエーテル層を３×１２５ｍＬのリン酸緩衝液（０．２Ｍ，ｐＨ７．０）で抽出し、無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、真空中で濃縮し、粗生成物を得た。残留物をヘキサンで粉砕し、２．１４ｇ（７６％）の白色の固体を得た。
【０１７７】
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．２００ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、１．５００ｍＬインジェクションループ、２８０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１９．２分間。
【０１７８】
【化２９】
2005530130.tif 000030
【０１７９】
Ｃ．９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］メチル］アントラセン
９−［Ｎ−（２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル-１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）エチルアミノ］メチル］アントラセン（０．２９４ｇ，０．３１９ミリモル）の、２０％ＴＦＡ／ＣＨ２Ｃｌ２（５ｍＬ）溶液を、暗所で、周囲温度で２２時間撹拌した。続いて、反応混合物を、濃縮し、残留物をエーテルで粉砕した。残留物を、９０：１０のアセトン／水（５ｍＬ）に溶解させ、２時間撹拌した。続いて、反応混合物を濃縮し、残留物を水とＰＢＳ（ｐＨ７．４，０．０２％ＮａＮ３と１ｍＭ  ＥＤＴＡとを含む）とで粉砕し、収率０．０６２ｇ（２８％）の薄黄色の固体を得た。
【０１８０】
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．１００ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分、１．５００ｍＬインジェクションループ、２８０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１７．４分間。
【０１８１】
ＦＡＢ  ＭＳ：グリセロールマトリックス；Ｃａｌｃ’ｄ  ｆｏｒ  Ｃ４６Ｈ５３Ｂ２Ｎ３Ｏ７（ビスグリセロール付加物）［Ｍ］＋８１３；Ｆｏｕｎｄ［Ｍ＋２］＋８１５。
Ｄ．９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］メチル］アントラセンとの、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドヒドロゲル
Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（４０重量％）、および、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド（０．８重量％）の、リン酸緩衝液（ｐＨ７．４，２００ｍＭ）溶液を製造した。９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［２−（カルボキシエチル）アミノ］メチル］アントラセン（１４ｍｇ，２．０×１０−５モル）、および、フルクトース（６０ｍｇ）を、ＭｅＯＨ（２ｍＬ）と合わせた。この溶液を全てのフルクトースが溶解するまで音波破砕し、蒸発させ、固体を得た。この固体にモノマーを含むリン酸緩衝液の溶液（１ｍＬ）を加えた。１０分間音波破砕した後、この溶液を０．２μｍのＰＴＦＥフィルターでろ過した。過硫酸アンモニウム水溶液（２０μＬ，５重量％）をこの調合物と合わせた。得られた溶液を、窒素でパージしたグロープボックスに置いた。重合を促進するために、このモノマー調合物にＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン水溶液（４０μＬ，５重量％）を加えた。得られた調合物を顕微鏡のスライドと１００μｍステンレス鋼スペーサーとで構成された鋳型に注入した。窒素雰囲気中で８時間保持した後、鋳型をリン酸緩衝生理食塩水（１０ｍＭ，ｐＨ＝７．４）に置き、顕微鏡のスライドを取り出し、ヒドロゲルを取り出した。このヒドロゲルを、１ｍＭラウリル硫酸ナトリウム塩と１ｍＭ  ＥＤＴＡ−４ナトリウム塩を含むリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（１００ｍＬ）で３日間洗浄し（この溶液は毎日交換した）、続いて、ＥｔＯＨ／ＰＢＳ（体積比で２０／８０，３×１００ｍＬ）で洗浄し、最後にＰＢＳ（ｐＨ＝７．４，３×１００ｍＬ）で洗浄した。得られたヒドロゲルフィルムを、０．０２重量％アジ化ナトリウムと１ｍＭ  ＥＤＴＡ−４ナトリウム塩とを含むＰＢＳ（１０ｍＭ，ｐＨ＝７．４）中で保存した。
【０１８２】
ＩＩ．グルコースによる蛍光の変調
この実施例でグルコースと乳酸塩から製造された２−（カルボキシエチル）アミンインジケーター／ＤＭＡヒドロゲルフィルムの蛍光の変調を測定した。図１５は、０〜２０ｍＭ  α−Ｄ−グルコース、０〜１０ｍＭ  Ｌ−乳酸ナトリウム、および、０〜２０ｍＭグルコースを含むＰＢＳ（ｐＨ７．４，０．０２％ＮａＮ３と１ｍＭ  ＥＤＴＡとを含む）中の、３ｍＭ  Ｌ−乳酸ナトリウムの存在下での、上記ヒドロゲルフィルムの相対的な蛍光発光（４３０ｎｍにおけるＩ）を示す。上記ヒドロゲルフィルム（１００μｍ厚さ，８ｍｍ直径のディスク）を、４５°の角度でＰＭＭＡキュベットにマウントした。全ての測定は、３７℃で、島津ＲＦ−５３０１分光蛍光計（励起３７０ｎｍ（スリット＝３ｎｍ）、および、発光４３０ｎｍ（スリット＝３ｎｍ）、低いＰＭＴ感度）を用いて行われた。グルコース濃度、および、Ｌ−乳酸ナトリウム濃度を、ＹＳＩモデル２３００スタットプラスグルコースアナライザーを用いて調べた。各データポイントにおける３つの値の平均としてデータをプロットした。蛍光は、グルコースの存在により影響を受けたが、乳酸塩の存在による影響は受けなかった。その上、乳酸塩の存在（４ｍＭ）は、０〜２０ｍＭグルコース検量線においては顕著な効果を有さなかった。
【０１８３】
実施例１３
２つの検出可能部分を含む蛍光性のグルコースインジケーター：
【０１８４】
【化３０】
2005530130.tif 000031
【０１８５】
化学名：９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（Ｎ−６−（９−アントラセンカルボキサミド）ヘキシルアミノカルボニル）エチルアミノ］メチル］アントラセン（キャップされていない）
化学式：Ｃ７３Ｈ８７Ｂ２Ｎ５Ｏ７
分子量：１１６８
物理的な外観：わずかに黄色の粉末
溶解性：ＰＢＳ／メタノール、メタノール、エタノール、クロロホルム、ジクロロメタン
ピナコールでキャップされた化合物：
９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３／２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５．，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（Ｎ−６−（９−アントラセンカルボキサミド）ヘキシルアミノカルボニルエチルアミノメチル）アントラセン。
【０１８６】
Ｉ．合成
【０１８７】
【化３１】
2005530130.tif 000032
【０１８８】
Ａ．９−アントラセノイル塩化物：
アントラセン−９−カルボン酸（１．２ｇ，５．４×１０−３モル）を塩化チオニル（１５ｍＬ）と合わせた。この溶液を２時間還流し、続いて、揮発性成分を蒸発させた。得られた固体を高真空下で２４時間乾燥させ、１．３ｇの物質（定量的な収率）を得た。この物質を次の工程にそのまま用いた。
【０１８９】
【化３２】
2005530130.tif 000033
【０１９０】
Ｂ．Ｎ−（６−アミノヘキシル）−アントラセン−９−カルボキシアミド塩酸塩：
９−アントラセノイル塩化物（１．３ｇ，５．４ミリモル）の無水ＣＨ２Ｃｌ２（５０ｍＬ）溶液を、１１．６ｇのヘキサメチレンジアミン（１００ミリモル）のＣＨ２Ｃｌ２（１００ｍＬ）溶液に０℃で滴下して加えた。この溶液を０℃で１時間撹拌し、続いて、室温に温め、一晩撹拌した。溶媒を蒸発させ、水（２００ｍＬ）を残留物に加えた。この混合物を音波破砕し、１時間撹拌し、次に、ろ過した。ろ過した固体を真空中で２４時間乾燥させた。この固体に、ＭｅＯＨ（５０ｍＬ）と濃塩酸（２ｍＬ）とを加え、ＭｅＯＨを蒸発させた。得られた固体を、熱いＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ（９０／１０容量％）で洗浄し、ＭｅＯＨから再結晶化させ、０．５１ｇの生成物（２６％）を得た。生成物の純度をＨＰＬＣで調べた。
【０１９１】
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．１ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分流速，２ｍＬインジェクションループ、２８０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間１６．５分間。
【０１９２】
【化３３】
2005530130.tif 000034
【０１９３】
Ｃ．９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−，ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（Ｎ−６−（９−アントラセンカルボキサミド）ヘキシルアミノカルボニルエチルアミノメチル）アントラセン：
９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［２−カルボキシエチルアミノ］メチル］アントラセン（４０ｍｇ，４．５×１０−５モル）を、Ｎ−（６−アミノヘキシル）−アントラセン−９−カルボキサミド塩酸塩（２０ｍｇ，５．６×１０−５モル）、アジ化ジフェニルホスホリル（１５．４ｍｇ，５．６×１０−５モル）、およびＤＭＦ（２ｍＬ）と合わせた。この混合物に、ジイソプロピルエチルアミン（３９．２０μＬ，２．４４×１０−４モル）を加え、この溶液を室温で２４時間撹拌した。ＤＭＦを高真空下で蒸発させ、残留物をＥｔＯＡｃ（５０ｍＬ）に溶解させ、水（３×１０ｍＬ）で洗浄した。ＥｔＯＡｃ溶液を分離し、乾燥させ（Ｎａ２ＳＯ４）、蒸発させ、４６ｍｇの固体（８７％収率）が生成した。この物質の純度をＨＰＬＣで調べた。
【０１９４】
ＨＰＬＣ：ＨＰ１１００ＨＰＬＣクロマトグラフ、ウォーターズ５×１００ｍｍノバパックＨＲ  Ｃ１８カラム、０．１ｍＬインジェクション、０．７５ｍＬ／分流速，２ｍＬインジェクションループ、２８０ｎｍ検出、Ａ＝水（０．１％ＨＦＢＡ）、および、Ｂ＝ＭｅＣＮ（０．１％ＨＦＢＡ）、勾配は、１０％Ｂを２分間、１０〜８０％Ｂを１８分間、８０〜１００％Ｂを２分間、１００％Ｂを２分間、保持時間２０．４２分間。
【０１９５】
ＦＡＢ  マススペクトル，グリセロールマトリックス：ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  ｆｏｒ  Ｃ６７Ｈ７５Ｂ２Ｎ５Ｏ９（ビスグリセロール付加物）［Ｍ］＋＝１１１６，ｆｏｕｎｄ［Ｍ＋１］＋＝１１１７。
【０１９６】
ＩＩ．ヒドロゲルフィルムに固定されたインジケーターの蛍光に対するグルコースの効果
グルコースインジケーターを有するＨＥＭＡ／メタクリル酸ヒドロゲルの製造：
リン酸緩衝液（ｐＨ＝７．４，２００ｍＭ）中の、２−ヒドロキシエチルメタクリル酸塩（４．７５ｇ）、および、メタクリル酸（０．２５ｇ）の５０重量％溶液を製造した。グルコースインジケーター（１１ｍｇ，１．０×１０−５モル）、および、フルクトース（６０ｍｇ）をＭｅＯＨ（２ｍＬ）と合わせた。この溶液を全てのフルクトースが溶解するまで音波破砕し、蒸発させ、固体を得た。この固体に、モノマーを含むリン酸緩衝液の溶液（１ｍＬ）を加えた。１０分間音波破砕した後、この溶液を０．２μｍＰＴＦＥフィルターでろ過した。過硫酸アンモニウム水溶液（２０μＬ，５重量％）を、この調合物と合わせた。得られた溶液を、窒素でパージしたグロープボックスに置いた。重合を促進するために、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン水溶液（４０μＬ，５重量％）をこのモノマー調合物に加えた。得られた調合物を顕微鏡のスライドと１００μｍステンレス鋼スペーサーとで構成された鋳型に注入した。窒素雰囲気中で８時間維持した後、鋳型を、リン酸緩衝生理食塩水（１０ｍＭ，ｐＨ＝７．４）に置き、顕微鏡のスライドを取り出し、ヒドロゲルを取り出した。このヒドロゲルを、１ｍＭラウリル硫酸ナトリウム塩と１ｍＭ  ＥＤＴＡ−４ナトリウム塩を含むリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（１００ｍＬ）で３日間洗浄し（この溶液は毎日交換した）、続いて、ＥｔＯＨ／ＰＢＳ（体積比で２０／８０，３×１００ｍＬ）で洗浄し、最後にＰＢＳ（ｐＨ＝７．４，３×１００ｍＬ）で洗浄した。得られたヒドロゲルフィルムを、０．０２重量％アジ化ナトリウムと１ｍＭ  ＥＤＴＡ−４ナトリウム塩とを含むＰＢＳ（１０ｍＭ，ｐＨ＝７．４）中で保存した。
【０１９７】
グルコースインジケーターを含むヒドロゲルフィルムに対するグルコースおよびＬ−ナトリウム乳酸塩の効果：
実験は可変温度装置を備えた島津ＲＦ−５３０１ＰＣ分光蛍光計を用いて行われた。励起波長を３７０ｎｍ（スリット３／３ｎｍ、低いＰＭＴ感度）に設定し、発光を４００〜６００ｎｍでスキャンした。ＹＳＩモデル２３００スタットプラスグルコースアナライザーを用いて、グルコース濃度、および、Ｌ−乳酸ナトリウム濃度を調べた。
【０１９８】
上記ヒドロゲルフィルム（１００μｍ厚さ，丸型，８ｍｍ直径）を、４５°の角度でＰＭＭＡキュベットにマウントした。所望の量のグルコース、Ｌ−乳酸ナトリウム、およびグルコース（Ｌ−乳酸ナトリウム存在下）を含むリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ，ｐＨ＝１４）を、水浴中で３７℃に加熱し、マウントされたヒドロゲルを含むＰＭＭＡセル中に置いた。それぞれ添加した後、ＰＭＭＡセルを３７℃で４５分間平衡化させた。各グルコース／乳酸塩濃度における蛍光強度測定を２つの異なるサンプルで行い、検量線では平均値を用いた。グルコース、Ｌ−乳酸ナトリウム、および、３ｍＭ  Ｌ−乳酸ナトリウムの存在でのグルコースに関する検量線（４３０ｎｍでの蛍光強度対濃度）を得た。結果を図１６に示す。
【０１９９】
実施例１４
６−（３−カルボキシプロピオンアミド）ヘキシルアミノインジケーターモノマー
【０２００】
【化３４】
2005530130.tif 000035
【０２０１】
ピナコールでキャップされた化合物：
９−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−［２−（４，４，５，５，テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラノ）ベンジル］−Ｎ−［６−（３−カルボキシプロピオンアミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン。
【０２０２】
キャップされていない化合物：
９−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−［Ｎ−（２−ボロノベンジル）−Ｎ−［６−（３−カルボキシプロピオンアミド）ヘキシルアミノ］メチル］アントラセン。
【０２０３】
合成：
実施例１１と類似した方法で、出発原料として９−［Ｎ−［３−（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］−１０−Ｎ−［６−（ヘキシルアミノ）メチル］アントラセンを用いて合成を行うことができる。その一方で、アミン出発原料は、実施例１１で使用されるシクロヘキサンカルボン酸のＮＨＳエステルの代わりに、コハク酸のモノメチルエステルのＮ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）エステルと反応する。この合成を完了するにはさらなる塩基の加水分解工程が必要である。
【０２０４】
【化３５】
2005530130.tif 000036
【０２０５】
実施例１５
可視光で励起されたグルコースインジケーターモノマー
【０２０６】
【化３６】
2005530130.tif 000037
【０２０７】
化学名：Ｎ−（３−メタクリルアミドプロピル）−４−［２−Ｎ−［［２−（ボロノ）ベンジル］−［６−（Ｎ−［２−（ボロノ）ベンジル］−６−Ｎ−（３−カルボキシプロパンアミドエチル）アミノヘキシル）］アミノエチルアミノ］ナフタレン−１，８−ジカルボキシミド
化学式：Ｃ４７Ｈ６０Ｂ２Ｎ６Ｏ１０
分子量：８９０
上記化合物は、以下に示すように合成することができる：
【０２０８】
【化３７】
2005530130.tif 000038
【０２０９】
実施例１６
可視光で励起されたその他のグルコースインジケーターモノマー
【０２１０】
【化３８】
2005530130.tif 000039
【０２１１】
化学名：Ｎ−ブチル−４−［２−Ｎ−［［２−（ボロノ）ベンジル］−［６−（Ｎ−［２−（ボロノ）ベンジル］−６−Ｎ−（２−メタクリルアミドエチル）アミノヘキシル）］アミノエチルアミノ］ナフタレン−１，８−ジカルボキシミド
化学式：Ｃ４４Ｈ５７Ｂ２Ｎ５Ｏ７
分子量：７８９．５
上記化合物は、以下に示すように合成することができる：
【０２１２】
【化３９】
2005530130.tif 000040
【図面の簡単な説明】
【０２１３】
【図１】実施例１で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（４２０ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【図２】実施例２で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（４２８ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【図３】実施例３で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（４２８ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【図４】実施例４で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（４２７ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【図５】実施例５で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（５４０ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【図６】実施例６で説明されたインジケーターの吸光スペクトルを説明する。
【図７】図７は、実施例６で説明されたインジケーターの吸光度（４５０ｎｍ／５３０ｎｍ）の比率を説明する。
【図８】実施例６で説明されたインジケーターの吸光度（４５０ｎｍ／５３０ｎｍ）の比率を説明する。
【図９】実施例６で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（５５０ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【図１０】グルコースの非存在下、および、１００ｍＭグルコースの存在下での、実施例６で説明されたインジケーターの蛍光スペクトルを説明する。
【図１１】グルコースおよび乳酸塩の存在下での、実施例６で説明されたインジケーターの正規化蛍光発光（５５０ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【図１２】実施例１０で説明された、グルコースに接触させたインジケーターの正規化蛍光発光（５２５ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【図１３】実施例１０で説明された、乳酸塩と接触させたインジケーターの正規化蛍光発光（５３０ｎｍにおけるＩ／Ｉｏ）を説明する。
【図１４】実施例１１で説明された、グルコースおよび乳酸塩に接触させたインジケーターの相対的な蛍光発光（４３０ｎｍにおけるＩ）を示す。
【図１５】実施例１２で説明された、グルコースおよび乳酸塩に接触させたインジケーターの相対的な蛍光発光（４３０ｎｍにおけるＩ）を示す。
【図１６】実施例１３で説明された、グルコースおよび乳酸塩に接触させたインジケーターの蛍光を説明する。
【図１】
2005530130.tif 000044
【図２】
2005530130.tif 000045
【図３】
2005530130.tif 000046
【図４】
2005530130.tif 000047
【図５】
2005530130.tif 000048
【図６】
2005530130.tif 000049
【図７】
2005530130.tif 000050
【図８】
2005530130.tif 000051
【図９】
2005530130.tif 000052
【図１０】
2005530130.tif 000053
【図１１】
2005530130.tif 000054
【図１２】
2005530130.tif 000055
【図１３】
2005530130.tif 000056
【図１４】
2005530130.tif 000057
【図１５】
2005530130.tif 000058
【図１６】
2005530130.tif 000059
【国際調査報告】
2005530130.tif 000060