(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ
【化６０】
0006606487.tif 000088
またはその塩によって表される化合物であって、式中、
Ａ１は、チオフェニル、フラニル、またはピリジニルであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、およびＸ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で置換されているか、または非置換であり、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、またはＮ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステルを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキルまたはシクロアルキルを表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキルまたはシクロアルキルを表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、任意選択により置換されているヘテロシクリルまたはアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表し、
ここで、前記ヘテロアリールは、環構造内にヘテロ原子を有するアリール基であり、
前記ヘテロシクリルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有する環式基であり、
前記ヘテロシクロアルキルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有するシクロアルキル基であり、
ここで、前記ヘテロ原子は、ホウ素、窒素、酸素、リン、硫黄およびセレンからなる群から選択され、
ここで、置換されている場合の前記ヘテロシクロアルキルの前記任意選択による置換がオキソであり、置換されている場合の前記ヘテロシクリルの前記任意選択による置換が、独立にオキソまたはニトロであり、置換されている場合の前記ヘテロアリールの前記任意選択による置換がニトロである、
化合物。
【請求項２】
Ｒ１およびＲ２が、それぞれ独立に、水素もしくはアルキルを表すか、またはＲ１およびＲ２が、それらが結合している窒素原子と一緒になって、４〜６員の飽和複素環式環を形成する、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ３およびＲ４が、それぞれ独立に、水素もしくはアルキルを表すか、またはＲ３およびＲ４が、それらが結合している窒素原子と一緒になって、４〜６員の飽和複素環式環を形成する、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ５がメチルである、請求項１から３のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項５】
Ｒ６が水素である、請求項１から４のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項６】
Ｒ７が、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表す、請求項１から５のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項７】
【化６８−１】
0006606487.tif 000089
【化６８−２】
0006606487.tif 000090
【化６８−３】
0006606487.tif 000091
【化６８−４】
0006606487.tif 000092
【化６８−５】
0006606487.tif 000093
または薬学的に許容されるその塩によって提示される化合物である、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
５００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項９】
５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の化合物と、生物学的分子とのコンジュゲートであって、前記生物学的分子が前記化合物に連結されている、コンジュゲート。
【請求項１１】
式Ｉの化合物と、ＢＭによって表される１、２または３個の生物学的分子とのコンジュゲートであって、ここで、前記化合物は−Ｌ−ＢＭによって前記ＢＭに連結されており、ここで、Ｌは結合またはリンカー部分であり、−ＢＭは生物学的分子のラジカルであり、式Ｉは、以下の
【化６１】
0006606487.tif 000094
またはその塩によって表され、式中、
Ａ１は、チオフェニル、フラニル、またはピリジニルであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）およびＸ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で置換されているか、または非置換であり、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、またはＮ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステルを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキルまたはシクロアルキルを表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキルまたはシクロアルキルを表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、任意選択により置換されているヘテロシクリルまたはアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）を表し、
ここで、前記ヘテロアリールは、環構造内にヘテロ原子を有するアリール基であり、
前記ヘテロシクリルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有する環式基であり、
前記ヘテロシクロアルキルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有するシクロアルキル基であり、
ここで、前記ヘテロ原子は、ホウ素、窒素、酸素、リン、硫黄およびセレンからなる群から選択され、
ここで、置換されている場合の前記ヘテロシクロアルキルの前記任意選択による置換がオキソであり、置換されている場合の前記ヘテロシクリルの前記任意選択による置換が、独立にオキソまたはニトロであり、置換されている場合の前記ヘテロアリールの前記任意選択による置換がニトロである、
コンジュゲート。
【請求項１２】
式ＩＩ
【化６２】
0006606487.tif 000095
またはその塩によって表される化合物と、ψとのコンジュゲートであって、式中、
Ａ１は、チオフェニル、フラニル、またはピリジニルであり、それらの各々は、−Ｃ（Ｏ）−ψ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）−ψ、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で置換されているか、または非置換であり、
ψは、生物学的分子のラジカルであり、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキルまたはシクロアルキルを表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキルまたはシクロアルキルを表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、任意選択により置換されているヘテロシクリルまたはアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）を表し、
ここで、前記ヘテロアリールは、環構造内にヘテロ原子を有するアリール基であり、
前記ヘテロシクリルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有する環式基であり、
前記ヘテロシクロアルキルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有するシクロアルキル基であり、
ここで、前記ヘテロ原子は、ホウ素、窒素、酸素、リン、硫黄およびセレンからなる群から選択され、
ここで、置換されている場合の前記ヘテロシクロアルキルの前記任意選択による置換がオキソであり、置換されている場合の前記ヘテロシクリルの前記任意選択による置換が、独立にオキソまたはニトロであり、置換されている場合の前記ヘテロアリールの前記任意選択による置換がニトロである、
コンジュゲート。
【請求項１３】
前記生物学的分子が、ポリペプチド、核酸または細胞である、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
【請求項１４】
式ＩＩＩ
【化６３】
0006606487.tif 000096
またはその塩によって表される化合物であって、式中、
Ｘ、ＹおよびＺは、独立に、Ｏ、Ｓ、Ｎ、ＳｉまたはＣであり、
Ｌは、存在しないか、またはリンカー部分であり、これは、カルボキシレート、カルボキシアルキル、マレイミド、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−ＣＯＣｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ７、−ＣＯＮＨＮＨ２、アセトキシメチルエステル、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−もしくはフルオロもしくはフェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、アジド、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイトおよびフタルアミドからなる群から選択される官能基または反応基で置換されているか、または非置換であり、Ｒ７は、Ｈ、アルキルおよびアリールからなる群から選択され、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、独立に、Ｈ、メチル、エチル、アルキル、または環式アルキルであり、
Ｒ５は、存在しないか、またはＨ、Ｃ１〜２０アルキル、カルボキシル、スルホンアミド、ハロゲン、アミド、またはハロアルキルであり、
Ｗ１およびＷ２は、独立に、存在しないか、または脂肪族炭素、窒素、酸素、硫黄もしくはケイ素を含有し、Ｒ１およびＲ２もしくはＲ３およびＲ４と共に、４〜９員の環を形成する環式基であり、
ここで、前記ヘテロアリールは、環構造内にヘテロ原子を有するアリール基であり、
前記ヘテロシクリルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有する環式基であり、
前記ヘテロシクロアルキルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有するシクロアルキル基であり、
ここで、前記ヘテロ原子は、ホウ素、窒素、酸素、リン、硫黄およびセレンからなる群から選択される、
化合物。
【請求項１５】
細胞膜を透過することができる、請求項１４に記載の化合物。
【請求項１６】
７５０ダルトン未満の分子量を有する、請求項１４に記載の化合物。
【請求項１７】
４００Ｄａ〜７５０Ｄａの分子量を有する、請求項１４に記載の化合物。
【請求項１８】
５００ダルトン未満の分子量を有する、請求項１４に記載の化合物。
【請求項１９】
５００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する、請求項１４に記載の化合物。
【請求項２０】
５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する、請求項１４に記載の化合物。
【請求項２１】
Ｒ１が、水素またはメチルである、請求項１４に記載の化合物。
【請求項２２】
複数の化学修飾基を含む、請求項１４から２１のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項２３】
遠赤から近赤外領域において蛍光性である、請求項１４から２２のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項２４】
式ＩＶ
【化６４】
0006606487.tif 000097
またはその塩によって表される蛍光色素生体分子コンジュゲートであって、式中、
Ｘ、ＹおよびＺは、独立に、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｓｉ、またはＣであり、
Ｌは、連結基であり、前記連結基は、カルボキシレート、カルボキシアルキル、マレイミド、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−ＣＯＣｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ７、−ＣＯＮＨＮＨ２、アセトキシメチルエステル、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−もしくはフルオロもしくはフェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、アジド、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイトおよびフタルアミドからなる群から選択される官能基または反応基で置換されているか、または非置換であり、Ｒ７は、Ｈ、アルキルおよびアリールからなる群から選択され、
ＢＭは、生体分子であり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、独立に、Ｈ、アルキル、または環式アルキルであり、
Ｒ５は、存在しないか、またはＨ、またはＣ１〜２０アルキル、カルボキシル、スルホンアミド、ハロゲン、アミド、またはハロアルキルであり、
Ｗ１およびＷ２は、独立に、存在しないか、または脂肪族炭素、窒素、酸素、硫黄もしくはケイ素を含有し、Ｒ１およびＲ２もしくはＲ３およびＲ４と共に、４〜９員の環を形成する環式基であり、
ここで、前記ヘテロアリールは、環構造内にヘテロ原子を有するアリール基であり、
前記ヘテロシクリルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有する環式基であり、
前記ヘテロシクロアルキルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有するシクロアルキル基であり、
ここで、前記ヘテロ原子は、ホウ素、窒素、酸素、リン、硫黄およびセレンからなる群から選択される、
蛍光色素生体分子コンジュゲート。
【請求項２５】
前記ＢＭが、細胞、タンパク質または核酸である、請求項２４に記載の蛍光色素生体分子コンジュゲート。
【請求項２６】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の化合物および薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物。
【請求項２７】
請求項１３から２３のいずれか一項に記載の化合物、または請求項２４もしくは２５に記載の蛍光色素生体分子コンジュゲート、および薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物。
【請求項２８】
ｉｎ  ｖｉｖｏイメージングのための組成物であって、前記組成物は、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の化合物を含み、
前記組成物は対象に投与され、そして前記組成物は前記対象内に分布させられることを特徴とし、ここで、前記化合物によって放出されたシグナルが検出される、組成物。
【請求項２９】
ｉｎ  ｖｉｖｏ光学イメージングのための組成物であって、前記組成物は、請求項１から２３のいずれか一項に記載の化合物を含み、ここで、前記化合物は、蛍光色素を含み、
前記組成物は対象に投与され、そして前記組成物は前記対象内に分布させられることを特徴とし、ここで、前記対象は、前記蛍光色素によって吸収可能な波長の光に曝露されることを特徴とし、ここで、前記化合物によって放出されたシグナルが検出される、組成物。
【請求項３０】
（ａ）試料を、請求項１から２３のいずれか一項に記載の化合物と接触させるステップと、
（ｂ）前記化合物を、生物学的標的に結合させるステップと、
（ｃ）任意選択により、結合していない化合物を除去するステップと、
（ｄ）前記化合物から放出されたシグナルを検出するステップと
を含む、ｉｎ  ｖｉｔｒｏイメージング方法。
【請求項３１】
前記試料が、生物学的試料である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
（ａ）試料を、請求項１から２３のいずれか一項に記載の化合物と接触させるステップと、
（ｂ）前記化合物を、生物学的標的に結合させるステップと、
（ｃ）任意選択により、結合していない化合物を除去するステップと、
（ｄ）前記化合物から放出されたシグナルを検出するステップと
を含む、ｅｘ  ｖｉｖｏイメージング方法。
【請求項３３】
前記試料が、生物学的試料である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記化合物によって放出された前記シグナルが、画像を構築するために使用される、請求項３０または３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記画像が、断層画像である、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記化合物から放出された前記シグナルが、前記化合物の活性化および／もしくは生物学的標的への結合を示すものであるか、または前記試料における分析物の存在、非存在もしくは量を、任意選択により、時間分解蛍光測定の場合と同様に時間分解能で決定するためのものである、請求項３０または３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記シグナルが、酵素の存在によって増幅され、ここで、前記酵素は、前記生物学的標的に結合しているかまたは前記生物学的標的に近接しており、そして、前記酵素の活性により、前記蛍光性化合物の前記標的、分析物または周囲領域への結合または蓄積がもたらされる、請求項３０、３２および３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記化合物が、適切なアクセプターまたはドナーへの、または適切なアクセプターまたはドナーからの蛍光共鳴エネルギー移動を受ける、請求項３０、３２および３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
ａ）適切な波長の入射光で励起され得る一重項酸素感作物質（ドナー）を含有する、分析物に特異的な結合パートナー、ならびに
ｂ）一重項酸素感受性部分および前記化合物を含む、分析物に特異的な第２の結合パートナー
を提供するステップをさらに含む、請求項３０、３２、３６および３８のいずれか一項に記載の方法であって、
分析物に特異的な前記第２の結合パートナーが、一重項酸素の存在下で光を放出し、それによって前記分析物の存在または量が決定される、
方法。
【請求項４０】
前記検出ステップが、細胞の分析または画像化を可能にする、請求項３０、３２、３６および３８から３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
前記細胞が、一群の細胞または無傷組織の一部であり、前記分析または画像化することが、顕微鏡、フローサイトメーターまたはイメージングフローサイトメーターを使用して実施される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記検出ステップが、複数の試料を逐次的に画像化するために反復される、請求項３０、３２、３６および３８から３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記検出ステップが、多重アッセイ、ハイコンテントスクリーニングアッセイまたはハイコンテント分析アッセイで、一つの試料または一組の試料における複数のバイオマーカー、標的または分析物の分析を可能にする、請求項３０、３２、３６および３８から３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
前記組成物が所定の時間間隔で反復して投与されることを特徴とし、それによって前記放出されたシグナルの経時的な評価を可能にする、請求項２８に記載の組成物。
【請求項４５】
ステップ（ａ）〜（ｄ）が、所定の時間間隔で反復され、それによって前記対象において前記放出されたシグナルの経時的な評価を可能にする、請求項３０または３２に記載の方法。
【請求項４６】
前記対象が、動物またはヒトである、請求項２８または２９に記載の組成物。
【請求項４７】
シグナル特性が互いに識別可能な２種類またはそれより多くの種類のイメージングプローブが、対象に投与されることを特徴とし、前記イメージングプローブの少なくとも一つが、シラキサンテニウム化合物である、請求項２８または２９に記載の組成物。
【請求項４８】
前記照射および検出ステップが、内視鏡、カテーテル、断層撮影システム、手持ち式の光学イメージングシステム、または術中顕微鏡を使用して実施される、請求項３０または３２に記載の方法。
【請求項４９】
放出されたシグナルの存在、非存在またはレベルが、病状を示す、請求項３０または３２に記載の方法。
【請求項５０】
前記組成物は、疾患を検出および／またはモニタするために使用されるものである、請求項２８または２９に記載の組成物。
【請求項５１】
前記疾患が、骨疾患、がん、心血管疾患、アテローム性動脈硬化症、再狭窄、心虚血、心筋再かん流傷害、環境疾患、皮膚疾患、免疫疾患、遺伝性疾患、感染性疾患、炎症性疾患、代謝性疾患、神経変性疾患、眼疾患、および呼吸器疾患からなる群から選択される、請求項５０に記載の組成物。
【請求項５２】
シラキサンテニウム化合物で標識された細胞が、前記対象に投与されることを特徴とする、請求項２８または２９に記載の組成物。
【請求項５３】
前記シラキサンテニウム化合物によって放出された前記シグナルが、前記細胞の輸送および局在をモニタするために使用される、請求項５２に記載の組成物。
【請求項５４】
式Ｉ
【化６５】
0006606487.tif 000098
またはその塩によって表される化合物であって、式中、
Ａ１は、フェニル、チオフェニル、フラニルまたはピリジニルであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、およびＸ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で置換されているか、または非置換であり、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、またはＮ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステルを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、任意選択により置換されているヘテロシクリルまたはアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）を表し、
ここで、前記ヘテロアリールは、環構造内にヘテロ原子を有するアリール基であり、
前記ヘテロシクリルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有する環式基であり、
前記ヘテロシクロアルキルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有するシクロアルキル基であり、
ここで、前記ヘテロ原子は、ホウ素、窒素、酸素、リン、硫黄およびセレンからなる群から選択され、
ここで、置換されている場合の前記ヘテロシクロアルキルの前記任意選択による置換がオキソであり、置換されている場合の前記ヘテロシクリルの前記任意選択による置換が、独立にオキソ、ニトロ、ＯＨまたはアルキレン−ＯＨであり、置換されている場合の前記ヘテロアリールの前記任意選択による置換がニトロである、
化合物。
【請求項５５】
Ａ１が、チオフェニル、フラニルまたはピリジニルであり、それらの各々が、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で置換されているか、または非置換であり、ここで、置換されている場合の前記ヘテロシクロアルキルの前記任意選択による置換がオキソであり、置換されている場合の前記ヘテロシクリルの前記任意選択による置換が、独立にオキソまたはニトロである、請求項５４に記載の化合物。
【請求項５６】
Ａ１が、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で置換されているか、または非置換であるフェニルであり、ここで、置換されている場合の前記ヘテロシクロアルキルの前記任意選択による置換がオキソであり、置換されている場合の前記ヘテロシクリルの前記任意選択による置換が、独立にオキソまたはニトロである、請求項５４に記載の化合物。
【請求項５７】
Ｒ５がメチルである、請求項５４から５６のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項５８】
Ｒ６が水素である、請求項５４から５７のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項５９】
Ｒ７が、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表す、請求項５４から５８のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項６０】
【化６９−１】
0006606487.tif 000099
【化６９−２】
0006606487.tif 000100
【化６９−３】
0006606487.tif 000101
または薬学的に許容されるその塩によって提示される化合物である、請求項５４に記載の化合物。
【請求項６１】
５００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する、請求項５４から６０のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項６２】
５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する、請求項５４から６０のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項６３】
請求項５４から６２のいずれか一項に記載の化合物と、生物学的分子とのコンジュゲートであって、前記生物学的分子が前記化合物に連結されている、コンジュゲート。
【請求項６４】
式Ｉの化合物と、ＢＭによって表される１、２または３個の基で生体分子とのコンジュゲートであって、ここで、前記化合物が−Ｌ−ＢＭによって前記ＢＭに連結されており、ここで、Ｌは結合またはリンカー部分であり、−ＢＭは生物学的分子のラジカルであり、式Ｉは、以下の
【化６６】
0006606487.tif 000102
またはその塩によって表され、式中、
Ａ１は、フェニル、チオフェニル、フラニルまたはピリジニルであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、Ｘ１、およびアルキレン−Ｘ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で置換されているか、または非置換であり、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、またはＮ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステルを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、任意選択により置換されているヘテロシクリルまたはアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）を表し、
ここで、前記ヘテロアリールは、環構造内にヘテロ原子を有するアリール基であり、
前記ヘテロシクリルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有する環式基であり、
前記ヘテロシクロアルキルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有するシクロアルキル基であり、
ここで、前記ヘテロ原子は、ホウ素、窒素、酸素、リン、硫黄およびセレンからなる群から選択され、
ここで、置換されている場合の前記ヘテロシクロアルキルの前記任意選択による置換がオキソであり、置換されている場合の前記ヘテロシクリルの前記任意選択による置換が、独立にオキソ、ニトロ、ＯＨまたはアルキレン−ＯＨであり、置換されている場合の前記ヘテロアリールの前記任意選択による置換がニトロである、
コンジュゲート。
【請求項６５】
式ＩＩ
【化６７】
0006606487.tif 000103
またはその塩によって表される化合物と、ψとのコンジュゲートであって、式中、
Ａ１は、フェニル、チオフェニル、フラニルまたはピリジニルであり、それらの各々は、−Ｃ（Ｏ）−ψ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）−ψ、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で置換されているか、または非置換であり、
ψは、生物学的分子のラジカルであり、
Ｒ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、任意選択により置換されているヘテロシクリルまたはアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）を表し、
ここで、前記ヘテロアリールは、環構造内にヘテロ原子を有するアリール基であり、
前記ヘテロシクリルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有する環式基であり、
前記ヘテロシクロアルキルは、環構造内に１〜４個のヘテロ原子を有するシクロアルキル基であり、
ここで、前記ヘテロ原子は、ホウ素、窒素、酸素、リン、硫黄およびセレンからなる群から選択され、
ここで、置換されている場合の前記ヘテロシクロアルキルの前記任意選択による置換がオキソであり、置換されている場合の前記ヘテロシクリルの前記任意選択による置換が、独立にオキソ、ニトロ、ＯＨまたはアルキレン−ＯＨであり、置換されている場合の前記ヘテロアリールの前記任意選択による置換がニトロである、
コンジュゲート。
【請求項６６】
前記生物学的分子が、ポリペプチド、核酸または細胞である、請求項６３から６５のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
【請求項６７】
【化７０】
0006606487.tif 000104
または薬学的に許容されるその塩によって提示される化合物。
【請求項６８】
前記リンカー部分が、異なる化合物上の官能基と化学的に反応して、共有結合性連結を形成することができる反応基、または異なる化合物上の反応基と化学的に反応して、共有結合性連結を形成することができる官能基を含む、請求項１１に記載のコンジュゲート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年３月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／７９４，１８８号の利益を主張する。この米国仮特許出願は、その全体が参考として本明細書に援用される。
【０００２】
発明の分野
本発明は、蛍光性色素（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｄｙｅ）（蛍光色素（ｆｌｕｏｒｏｃｈｒｏｍｅ））を使用する組成物および方法を提供する。この組成物は、一般に、様々な医学的、診断的および生物学的用途で使用することができるシラキサンテニウム（ｓｉｌａｘａｎｔｈｅｎｉｕｍ）蛍光色素を含有している。蛍光色素によって、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ、ｅｘ  ｖｉｖｏおよびｉｎ  ｖｉｖｏイメージング用途における蛍光検出が可能になる。
【背景技術】
【０００３】
背景
光学イメージング方法および検出方法は、他のイメージング方法および検出方法を上回るいくつかの利点を提供する。組織、臓器または対象全体のイメージングでは、典型的に、赤色および近赤外（ＮＩＲ）範囲（６００〜１２００ｎｍ）の光を使用して、組織浸透性を最大限にし、天然の生物学的吸収剤、例えばヘモグロビンおよび水による吸収、ならびに生物学的分子による自己蛍光を最小限に抑える。光学イメージングにより、高い感受性を提供することができ、試験対象または実験技師を電離放射線に曝露する必要がなくなり、複数の識別可能なプローブ（分子イメージングにおいて重要となり得る）を同時に使用することができ、機能的イメージング、検出、診断的用途、顕微鏡法、サイトメトリー、組織イメージング、ならびにｉｎ  ｖｉｔｒｏおよびｉｎ  ｖｉｖｏイメージングにおいて重要な、高い時間および空間分解能が提供される。
【０００４】
蛍光イメージングまたは検出では、規定帯域幅を有するフィルタ光またはレーザーが、励起光源として使用される。励起光は、身体組織または他の分析用試料、例えば顕微鏡スライド、細胞もしくはマルチウェルプレート中を移動し、励起光は、レポーター分子（例えば、コントラスト剤、感作物質、蛍光色素またはイメージングプローブ）に遭遇すると、吸収される。次に、レポーター分子は光を放出するかまたは励起シグナルもしくはエネルギーを、励起光とは異なる検出可能な特性を有する光を放出できる別の分子に伝達する。次に、放出されて生じた光を使用し、試料におけるレポーターの画像を構築し、量を定量化することができる。ほとんどの光学イメージング技術は、レポーター分子として有機および無機蛍光性色素（蛍光色素）を使用することに依存している。
【０００５】
蛍光性色素または蛍光色素は、一般に公知であり、蛍光顕微鏡法、蛍光免疫アッセイおよびフローサイトメトリーなどの手順によって、様々な生物学的および非生物学的材料の蛍光標識および検出に使用される。このような材料を蛍光性色素で標識するための典型的な方法は、色素分子上の適切な基と、標識される材料上の適合性のある基との結合を用いて蛍光性複合体を作り出すことである。このように、例えば細胞、組織、アミノ酸、タンパク質、抗体、薬物、ホルモン、ヌクレオチド、核酸、脂質および多糖等の材料は、化学的に標識され、検出もしくは定量化されてよいか、または標的材料に特異的に結合することができ、かつ蛍光検出方法によって検出され得る蛍光プローブとして使用されてよい。明るい蛍光性色素によって、高い感度を有する結合材料の検出または局在化が可能になる。
【０００６】
蛍光性色素を用いる光学イメージングは、ｉｎ  ｖｉｔｒｏおよびｉｎ  ｖｉｖｏの両方で、他の様式（ｍｏｄａｌｉｔｙ）を上回る重要な利点を有する強力なイメージング様式として浮上してきた。遠赤から近赤外（ＮＩＲ）領域（６３０〜９００ｎｍ）において蛍光を発する色素は、水およびヘモグロビンによって吸収される、より長波長の光およびより短波長の光と比較して、これらの波長の光が優れた組織浸透性を有することに起因して、ｉｎ  ｖｉｖｏイメージングには必須である。またＮＩＲ色素は、組織自己蛍光の典型的な範囲のはるかに外側で吸収および放出し、これにより、組織および細胞のｉｎ  ｖｉｔｒｏイメージングに極めてよく適している。
【０００７】
長年、インドシアニン色素は、ｉｎ  ｖｉｖｏでのＮＩＲ蛍光イメージングに使用されてきた主なクラスの色素であり、インドシアニングリーン（分子量７７５Ｄａ）は、ヒトにおける診断上の使用に承認されている、最も知られているＮＩＲ色素の一つである。さらに、カルボン酸などの様々な連結官能基を担持しているインドシアニンの数々の誘導体型が、バイオコンジュゲーションおよびイメージング用途における使用のために開発されてきた。しかし、インドシアニンファミリーを含む、ＮＩＲ領域において蛍光性である現在の分子構築物は、サイズが大きく（＞７５０Ｄａ）、水溶性が低い傾向があり、複数のスルホネート基などの可溶化基を組み込む必要がある。次に、得られた色素は、非常に低い細胞膜透過性を示し、細胞内構造を標的化するには、それらの使用が制限される。
【０００８】
ｉｎ  ｖｉｔｒｏおよびｉｎ  ｖｉｖｏの両方で、ＮＩＲイメージングを細胞内標的まで到達させるよう拡大するために、細胞膜透過性が高く、より小さい新規の遠赤からＮＩＲ蛍光性のフルオロフォアを開発する必要性が高まっている。このような目的に合った理想的なフルオロフォアは、サイズが小さく（＜７５０Ｄａ）、良好な水溶性を有しており、遠赤からＮＩＲ範囲の吸光度および発光プロファイルと高い消衰係数および量子収率を有しており、生細胞膜透過性が高く、非常に重要な置換基を変更することにより調整できる光学特性を有することができる。
【０００９】
それにも関わらず、様々な医学的、診断的および生物学的用途で使用できる新しい色素が、現在も必要とされている。ｉｎ  ｖｉｔｒｏ、ｅｘ  ｖｉｖｏおよびｉｎ  ｖｉｖｏ用途において十分に働く色素が必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明の概要
本発明は、ｉｎ  ｖｉｔｒｏおよびｉｎ  ｖｉｖｏの両方でイメージングおよび検出用途に使用できる、遠赤およびＮＩＲスペクトルに該当するように選択された置換基を使用することにより十分に赤方偏移しているシラキサンテニウムコアベースの蛍光性化合物（蛍光色素）を記載する。一実施形態では、本発明は、赤色から近赤外の吸収および発光波長を有する蛍光性９−置換３，６−ジアミノ１０−シラキサンテニウム蛍光色素のファミリーを提供する。ある特定の実施形態では、本発明の蛍光色素は、低分子量（約７５０Ｄａ未満）を有し、著しい細胞透過性を呈し、シラキサンテニウムコアに関して選択された置換基または置換基の位置／配向の変更によって改変することができる光学特性を有する。
【００１１】
一実施形態では、本発明は、式Ｉによって表される化合物
【化１】
0006606487.tif 000002
またはその塩を提供し、式中、変数は、詳細な説明で定義される通りである。
【００１２】
別の実施形態では、本発明は、次式によって表される蛍光性シラキサンテニウム蛍光色素
【化２】
0006606487.tif 000003
およびその塩を提供し、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｌ、Ｗ１、Ｗ２、Ｘ、ＹおよびＺは、以下でより詳細に記載される。一実施形態では、Ｗ１またはＷ２は、脂肪族または芳香族炭素環式または複素環式部分を含む。別の実施形態では、Ｘ、ＹまたはＺは、ヘテロ原子、例えばＮ、Ｏ、ＳまたはＳｉを含む。別の実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｌ、Ｗ１、Ｗ２、Ｘ、ＹまたはＺによって表される置換基は、例えば、光学吸光度もしくは発光波長の偏移を誘発するか、または量子収率もしくは光安定性を増大させることによって、９−シラキサンテニウムコアの光学特性を改善する。他の実施形態では、本発明は、細胞膜を透過することができる化合物を提供する。
【００１３】
ある特定の実施形態では、化合物は、７５０ダルトン未満の分子量を有する。他の実施形態では、化合物は、約４００〜７５０ダルトンの分子量を有する。他の実施形態では、化合物は、５００ダルトン未満の分子量を有する。
【００１４】
ある特定の実施形態では、化合物は、約５００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する。他の実施形態では、化合物は、約６００ｎｍ〜８５０ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する。他の実施形態では、化合物は、遠赤から近赤外領域において蛍光性である。
【００１５】
ある特定の実施形態では、化合物は、以下によって表される蛍光性生体分子
【化３】
0006606487.tif 000004
またはその塩であり、式中、Ｘ、ＹおよびＺは、独立に、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｓｉ、Ｃまたは（Ｃ＝Ｃ）であり、Ｌは、連結基であり、これは任意選択により、カルボキシレート、カルボキシアルキル、マレイミド、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−ＣＯＣｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ７  −ＣＯＮＨＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換および非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換および非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−もしくはフルオロもしくはフェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、アジド、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドなどの官能基または反応基を担持しており、Ｒ７は、Ｈ、アルキルおよびアリールからなる群から選択され、
ＢＭは、生体分子であり、蛍光性生体分子は、少なくとも一つのＢＭを含み、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、独立に、Ｈ、メチル、エチル、アルキル、または環式アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、または複素環式（例えばモルホリン）アルキニル、カルボキシアルキル、アミノアルキル、ハロアルキル、アジドアルキル、アミド、アミノ酸、またはペプチドであり、
Ｒ５は、存在しないか、またはＨ、Ｃ１〜２０アルキル、カルボキシル、カルボキシアルキル、スルホネート、スルホンアミド、ハロゲン、ヒドロキシ、アミン、アミド、ニトロ、シアノ、Ｏ−アルキル、Ｓ−アルキル、シリル、Ｏ−シリルメチル、エチル、イソプロピル、カルボキシアルキル、ハロアルキル、アルキルスルフヒドリル、トリフルオロメチル、ヒドラジドであり、
Ｗ１およびＷ２は、独立に、存在しないか、または脂肪族炭素、窒素、酸素、硫黄もしくはケイ素を含有し、Ｒ２およびＲ３もしくはＲ４およびＲ５と共に、任意選択によりさらなる置換基と共に４〜９員の環を形成する環式基である。別の実施形態では、化合物は、細胞、タンパク質または核酸である生体分子（ＢＭ）を含む。
【００１６】
ある特定の実施形態では、本発明は、（ａ）試料を、本発明の剤と接触させるステップと、（ｂ）上記剤を、生物学的標的に結合させるステップと、（ｃ）任意選択により、結合していない剤を除去するステップと、（ｄ）上記剤から放出されたシグナルを検出し、それによって上記剤が生物学的標的によって活性化されたか、または生物学的標的に結合したかを決定するステップとを含む、ｉｎ  ｖｉｔｒｏイメージング方法を提供する。他の実施形態では、試料は、生物学的試料である。他の実施形態では、蛍光色素によって放出された光学シグナルは、例えば蛍光顕微鏡、フローサイトメーター、または他の適切な検出デバイスを用いて検出される。
【００１７】
ある特定の実施形態では、本発明は、（ａ）試料を、本発明の剤と接触させるステップと、（ｂ）上記剤を、生物学的標的に結合させるステップと、（ｃ）任意選択により、結合していない剤を除去するステップと、（ｄ）上記剤から放出されたシグナルを検出し、それによって上記剤が生物学的標的によって活性化されたか、または生物学的標的に結合したかを決定するステップとを含む、ｅｘ  ｖｉｖｏイメージング方法を提供する。他の実施形態では、試料は、生物学的試料である。
【００１８】
ある特定の実施形態では、本発明は、（ａ）対象に、本発明の剤を投与するステップと、（ｂ）上記剤を対象内に分布させるステップと、（ｃ）上記剤によって放出されたシグナルを検出するステップとを含む、ｉｎ  ｖｉｖｏイメージング方法を提供する。
【００１９】
別の実施形態では、本発明は、（ａ）対象、例えば動物またはヒトに、本発明の蛍光色素またはそのコンジュゲートを投与するステップと、（ｂ）蛍光色素またはそのコンジュゲートを、上記対象内に分布させるか、または生物学的標的と接触、相互作用、もしくは結合させるステップと、（ｃ）上記対象を、蛍光色素によって吸収可能な波長の光に曝露するステップと、（ｄ）蛍光色素によって放出された光学シグナルを、例えば内視鏡、カテーテル、断層撮影イメージングシステム、落射蛍光もしくは反射イメージングシステム、手持ち式の光学イメージングシステム、術中システムまたは顕微鏡を用いて検出するステップとを含む、ｉｎ  ｖｉｖｏ光学イメージング方法を提供する。
【００２０】
ある特定の実施形態では、本発明のイメージング方法によって、化合物により放出されたシグナルを使用して、画像を構築することができる。他の実施形態では、画像は、断層画像である。他の実施形態では、ステップ（ａ）〜（ｃ）は、所定の時間間隔で反復され、それによって放出されたシグナルを経時的に評価することができる。他の実施形態では、照射および検出ステップは、内視鏡、カテーテル、断層撮影システム、手持ち式の光学イメージングシステム、または術中顕微鏡を使用して実施される。
【００２１】
ある特定の実施形態では、ステップ（ａ）において、シグナル特性が互いに識別可能な二つまたはそれより多くの造影剤または検出剤が、対象に投与されるかまたは生物学的もしくは化学的試料などの試料に適用される場合、造影剤または検出剤の少なくとも一つは、本発明の化合物である。他の実施形態では、本発明の化合物は、本明細書に記載のまたは当技術分野で公知の一つまたは複数の造影剤または検出剤と共に、単一の試料または対象における複数の標的を画像化または検出するための多重アッセイで使用される。
【００２２】
ある特定の実施形態では、本発明は、生物学的試料などの試料における分析物を検出または定量化するための方法を提供する。他の実施形態では、検出方法は、ホモジニアスアッセイである。他の実施形態では、該方法は、ヘテロジニアスアッセイである。他の実施形態では、該方法は、時間分解蛍光またはルミネッセンスアッセイである。別の実施形態では、該方法は、チラミドシグナル増幅アッセイなどのシグナル増幅アッセイである。
【００２３】
ある特定の実施形態では、本発明の材料および方法は、ハイスループットスクリーニングアッセイにおける構成要素として使用される。他の実施形態では、本発明の材料および方法は、ハイコンテントスクリーニングアッセイにおける構成要素として使用される。
【００２４】
ある特定の実施形態では、開示の方法は、疾患または生物学的状態、例えば骨疾患、がん、心血管疾患、皮膚疾患、環境疾患、免疫疾患、感染性疾患、炎症、遺伝性疾患、代謝性疾患、神経変性疾患、眼疾患、および呼吸器疾患を検出、モニタまたは診断するために使用され得る。このような疾患または生物学的状態は、生物学的試料、例えば細胞、組織、生検、または生存対象、例えば動物もしくはヒトにおいて検出、モニタまたは診断され得る。
【００２５】
ある特定の実施形態では、細胞は、本明細書に記載の蛍光色素化合物で標識され、得られた標識細胞は、対象に投与される。蛍光色素化合物によって放出されたシグナルは、細胞の輸送および局在をモニタするか、または細胞療法の有効性を評価するために使用され得る。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
式Ｉによって表される化合物
【化６０】
0006606487.tif 000005
またはその塩であって、式中、
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、Ｘ１、およびアルキレン−Ｘ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、エステル、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロフェニルエステル、フルオロフェニルエステル、アルキン、アジド、ヒドラジド、アルコキシルアミン、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、これは任意選択により、官能基、エステル、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロフェニルエステル、フルオロフェニルエステル、アルキン、アジド、ヒドラジド、アルコキシルアミン、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを担持しており、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表し、
Ｒ８は、出現するごとに独立に、水素、アルキルまたはアリールを表す、
化合物またはその塩。
（項目２）
Ａ１が、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されている５〜６員のヘテロアリールである、項目１に記載の化合物。
（項目３）
Ａ１が、チオフェニル、フラニルまたはピリジニルであり、それらの各々が、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されている、項目１に記載の化合物。
（項目４）
Ａ１が、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されているフェニルである、項目１に記載の化合物。
（項目５）
Ｒ１およびＲ２が、それぞれ独立に、水素もしくはアルキルを表すか、またはＲ１およびＲ２が、それらが結合している窒素原子と一緒になって、４〜６員の飽和複素環式環を形成する、項目１から４のいずれか一項に記載の化合物。
（項目６）
Ｒ３およびＲ４が、それぞれ独立に、水素もしくはアルキルを表すか、またはＲ３およびＲ４が、それらが結合している窒素原子と一緒になって、４〜６員の飽和複素環式環を形成する、項目１から５のいずれか一項に記載の化合物。
（項目７）
Ｒ５がメチルである、項目１から６のいずれか一項に記載の化合物。
（項目８）
Ｒ６が水素である、項目１から７のいずれか一項に記載の化合物。
（項目９）
Ｒ７が、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、またはアルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２を表す、項目１から８のいずれか一項に記載の化合物。
（項目１０）
本明細書の表１または２に提示されている化合物である、項目１に記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
（項目１１）
本明細書の表１または２に提示されている分子を含む、項目１に記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
（項目１２）
約５００ｎｍ〜約１１００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する、項目１から１１のいずれか一項に記載の化合物。
（項目１３）
約５００ｎｍ〜約６００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する、項目１から１１のいずれか一項に記載の化合物。
（項目１４）
生物学的分子と、項目１から１３のいずれか一項に記載の化合物との反応によって形成された、コンジュゲート化合物。
（項目１５）
−Ｌ−ＢＭによって定義される１、２または３個の基で置換されている、式Ｉの化合物であるコンジュゲート化合物またはその塩であって、ここで、Ｌは結合またはリンカーであり、−ＢＭは生物学的分子のラジカルであり、式Ｉは、以下の
【化６１】
0006606487.tif 000006
によって表され、式中、
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、Ｘ１、およびアルキレン−Ｘ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、エステル、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロフェニルエステル、フルオロフェニルエステル、アルキン、アジド、ヒドラジド、アルコキシルアミン、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、これは任意選択により、官能基、エステル、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロフェニルエステル、フルオロフェニルエステル、アルキン、アジド、ヒドラジド、アルコキシルアミン、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを担持しており、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表し、
Ｒ８は、出現するごとに独立に、水素、アルキルまたはアリールを表す、
コンジュゲート化合物またはその塩。
（項目１６）
式ＩＩによって表されるコンジュゲート化合物
【化６２】
0006606487.tif 000007
またはその塩であって、式中、
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、−Ｃ（Ｏ）−ψ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）−ψ、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
ψは、生物学的分子のラジカルであり、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、これは任意選択により、官能基、エステル、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロフェニルエステル、フルオロフェニルエステル、アルキン、アジド、ヒドラジド、アルコキシルアミン、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを担持しており、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表す、
コンジュゲート化合物またはその塩。
（項目１７）
前記生物学的分子が、ポリペプチド、核酸または細胞である、項目１４から１６のいずれか一項に記載のコンジュゲート化合物。
（項目１８）
式ＩＩＩによって表される化合物
【化６３】
0006606487.tif 000008
またはその塩であって、式中、
Ｘ、ＹおよびＺは、独立に、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｓｉ、Ｃまたは（Ｃ＝Ｃ）であり、
Ｌは、存在しないか、またはリンカー部分であり、これは任意選択により、カルボキシレート、カルボキシアルキル、マレイミド、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−ＣＯＣｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ７  −ＣＯＮＨＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換および非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換および非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−もしくはフルオロもしくはフェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、アジド、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドなどの官能基または反応基を担持しており、Ｒ７は、Ｈ、アルキルおよびアリールからなる群から選択され、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、独立に、Ｈ、メチル、エチル、アルキル、または環式アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、または複素環式アルキニル、カルボキシアルキル、アミノアルキル、ハロアルキル、アジドアルキル、アミド、アミノ酸、またはペプチドであり、
Ｒ５は、存在しないか、またはＨ、Ｃ１〜２０アルキル、カルボキシル、カルボキシアルキル、スルホネート、スルホンアミド、ハロゲン、ヒドロキシ、アミン、アミド、ニトロ、シアノ、Ｏ−アルキル、Ｓ−アルキル、シリル、Ｏ−シリルメチル、エチル、イソプロピル、カルボキシアルキル、ハロアルキル、アルキルスルフヒドリル、トリフルオロメチル、ヒドラジドであり、
Ｗ１およびＷ２は、独立に、存在しないか、または脂肪族炭素、窒素、酸素、硫黄もしくはケイ素を含有し、Ｒ２およびＲ３もしくはＲ４およびＲ５と共に、任意選択によりさらなる置換基と共に４〜９員の環を形成する環式基である、
化合物またはその塩。
（項目１９）
細胞膜を透過することができる、項目１８に記載の化合物。
（項目２０）
７５０ダルトン未満の分子量を有する、項目１８に記載の化合物。
（項目２１）
約４００Ｄａ〜７５０Ｄａの分子量を有する、項目１８に記載の化合物。
（項目２２）
５００ダルトン未満の分子量を有する、項目１８に記載の化合物。
（項目２３）
約５００ｎｍ〜約１１００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する、項目１８に記載の化合物。
（項目２４）
約５００ｎｍ〜約６００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する、項目１８に記載の化合物。
（項目２５）
Ｒ１が、水素またはメチルである、項目１８に記載の化合物。
（項目２６）
複数の化学修飾基を含む、項目１８から２５のいずれか一項に記載の化合物。
（項目２７）
遠赤から近赤外領域において蛍光性である、項目１８から２６のいずれか一項に記載の化合物。
（項目２８）
式ＩＶによって表される蛍光性生体分子
【化６４】
0006606487.tif 000009
またはその塩であって、式中、
Ｘ、ＹおよびＺは、独立に、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｓｉ、Ｃまたは（Ｃ＝Ｃ）であり、
Ｌは、連結基であり、前記連結基は任意選択により、カルボキシレート、カルボキシアルキル、マレイミド、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−ＣＯＣｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ７  −ＣＯＮＨＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換および非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換および非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−もしくはフルオロもしくはフェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、アジド、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドなどの官能基または反応基を担持しており、Ｒ７は、Ｈ、アルキルおよびアリールからなる群から選択され、
ＢＭは、生体分子であり、前記蛍光性生体分子は、少なくとも一つのＢＭを含み、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、独立に、Ｈ、メチル、エチル、アルキル、または環式アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、または複素環式アルキニル、カルボキシアルキル、アミノアルキル、ハロアルキル、アジドアルキル、アミド、アミノ酸、またはペプチドであり、
Ｒ５は、存在しないか、またはＨ、Ｃ１〜２０アルキル、カルボキシル、カルボキシアルキル、スルホネート、スルホンアミド、ハロゲン、ヒドロキシ、アミン、アミド、ニトロ、シアノ、Ｏ−アルキル、Ｓ−アルキル、シリル、Ｏ−シリルメチル、エチル、イソプロピル、カルボキシアルキル、ハロアルキル、アルキルスルフヒドリル、トリフルオロメチル、ヒドラジドであり、
Ｗ１およびＷ２は、独立に、存在しないか、または脂肪族炭素、窒素、酸素、硫黄もしくはケイ素を含有し、Ｒ２およびＲ３もしくはＲ４およびＲ５と共に、任意選択によりさらなる置換基と共に４〜９員の環を形成する環式基である、
蛍光性生体分子またはその塩。
（項目２９）
前記ＢＭが、細胞、タンパク質または核酸である、項目２８に記載の蛍光性生体分子。
（項目３０）
項目１から１６のいずれか一項に記載の化合物および薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物。
（項目３１）
項目１７から２７のいずれか一項に記載の化合物、または項目２８もしくは２９に記載の蛍光性生体分子、および薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物。
（項目３２）
（ａ）対象に、項目１から２７のいずれか一項に記載の化合物を投与するステップと、
（ｂ）前記化合物を、前記対象内に分布させるステップと、
（ｃ）前記化合物によって放出されたシグナルを検出するステップと
を含む、ｉｎ  ｖｉｖｏイメージング方法。
（項目３３）
（ａ）対象に、蛍光色素を含む項目１から２７のいずれか一項に記載の化合物を投与するステップと、
（ｂ）前記化合物を、前記対象内に分布させるステップと、
（ｃ）前記対象を、前記蛍光色素によって吸収可能な波長の光に曝露するステップと、
（ｄ）前記化合物によって放出されたシグナルを検出するステップと
を含む、ｉｎ  ｖｉｖｏ光学イメージング方法。
（項目３４）
（ａ）試料を、項目１から２７のいずれか一項に記載の化合物と接触させるステップと、
（ｂ）前記化合物を、生物学的標的に結合させるステップと、
（ｃ）任意選択により、結合していない化合物を除去するステップと、
（ｄ）前記化合物から放出されたシグナルを検出するステップと
を含む、ｉｎ  ｖｉｔｒｏイメージング方法。
（項目３５）
前記試料が、生物学的試料である、項目３４に記載の方法。
（項目３６）
（ａ）試料を、項目１から２７のいずれか一項に記載の化合物と接触させるステップと、
（ｂ）前記化合物を、生物学的標的に結合させるステップと、
（ｃ）任意選択により、結合していない化合物を除去するステップと、
（ｄ）前記化合物から放出されたシグナルを検出するステップと
を含む、ｅｘ  ｖｉｖｏイメージング方法。
（項目３７）
前記試料が、生物学的試料である、項目３６に記載の方法。
（項目３８）
前記化合物によって放出された前記シグナルが、画像を構築するために使用される、項目３２から３４および３６のいずれか一項に記載の方法。
（項目３９）
前記画像が、断層画像である、項目３２から３４および３６のいずれか一項に記載の方法。
（項目４０）
前記化合物から放出された前記シグナルが、前記化合物の活性化および／もしくは生物学的標的への結合を示すものであるか、または前記試料における分析物の存在、非存在もしくは量を、任意選択により、時間分解蛍光測定の場合と同様に時間分解能で決定するためのものである、項目３２から３４および３６のいずれか一項に記載の方法。
（項目４１）
前記シグナルが、酵素の存在によって増幅され、ここで、前記酵素は、前記生物学的標的に結合しているかまたは前記生物学的標的に近接しており、そして、前記酵素の活性により、前記蛍光性化合物の前記標的、分析物または周囲領域への結合または蓄積がもたらされる、項目３４、３６および４０のいずれか一項に記載の方法。
（項目４２）
前記化合物が、適切なアクセプターまたはドナーへの、または適切なアクセプターまたはドナーからの蛍光共鳴エネルギー移動を受ける、項目３２から３４、３６および４０のいずれか一項に記載の方法。
（項目４３）
ａ）適切な波長の入射光で励起され得る一重項酸素感作物質（ドナー）を含有する、分析物に特異的な結合パートナー、ならびに
ｂ）一重項酸素感受性部分および前記化合物を含む、分析物に特異的な第２の結合パートナー
を提供するステップをさらに含む、項目３２から３４、３６、４０および４２のいずれか一項に記載の方法であって、
分析物に特異的な前記第２の結合パートナーが、一重項酸素の存在下で光を放出し、それによって前記分析物の存在または量が決定される、
方法。
（項目４４）
前記検出ステップが、細胞の分析または画像化を可能にする、項目３４、３６、４０および４２から４３のいずれか一項に記載の方法。
（項目４５）
前記細胞が、一群の細胞または無傷組織の一部であり、前記分析または画像化することが、顕微鏡、フローサイトメーターまたはイメージングフローサイトメーターを使用して実施される、項目４４に記載の方法。
（項目４６）
前記検出ステップが、複数の試料を逐次的に画像化するために反復される、項目３４、３６、４０および４２から４３のいずれか一項に記載の方法。
（項目４７）
前記検出ステップが、多重アッセイ、ハイコンテントスクリーニングアッセイまたはハイコンテント分析アッセイで、一つの試料または一組の試料における複数のバイオマーカー、標的または分析物の分析を可能にする、項目３４、３６、４０および４２から４３のいずれか一項に記載の方法。
（項目４８）
ステップ（ａ）〜（ｃ）が、所定の時間間隔で反復され、それによって前記対象において前記放出されたシグナルの経時的な評価を可能にする、項目３２に記載の方法。
（項目４９）
ステップ（ａ）〜（ｄ）が、所定の時間間隔で反復され、それによって前記対象において前記放出されたシグナルの経時的な評価を可能にする、項目３３、３４および３６のいずれか一項に記載の方法。
（項目５０）
前記対象が、動物またはヒトである、項目３２または３３に記載の方法。
（項目５１）
ステップ（ａ）において、シグナル特性が互いに識別可能な２種類またはそれより多くの種類のイメージングプローブが、対象に投与され、前記イメージングプローブの少なくとも一つが、シラキサンテニウム化合物である、項目３２から３４または３６のいずれか一項に記載の方法。
（項目５２）
前記照射および検出ステップが、内視鏡、カテーテル、断層撮影システム、手持ち式の光学イメージングシステム、または術中顕微鏡を使用して実施される、項目３２から３４または３６のいずれか一項に記載の方法。
（項目５３）
放出されたシグナルの存在、非存在またはレベルが、病状を示す、項目３２から３４または３６のいずれか一項に記載の方法。
（項目５４）
疾患を検出および／またはモニタするために使用される、項目３２から３４または３６のいずれか一項に記載の方法。
（項目５５）
前記疾患が、骨疾患、がん、心血管疾患、アテローム性動脈硬化症、再狭窄、心虚血、心筋再かん流傷害、環境疾患、皮膚疾患、免疫疾患、遺伝性疾患、感染性疾患、炎症性疾患、代謝性疾患、神経変性疾患、眼疾患、および呼吸器疾患からなる群から選択される、項目５４に記載の方法。
（項目５６）
ステップ（ａ）において、シラキサンテニウム化合物で標識された細胞が、前記対象に投与される、項目３２から３４または３６のいずれか一項に記載の方法。
（項目５７）
前記シラキサンテニウム化合物によって放出された前記シグナルが、前記細胞の輸送および局在をモニタするために使用される、項目５６に記載の方法。
（項目５８）
疾患領域に局在し、実効線量の放射線を送達する放射標識を含む、項目１から２７のいずれか一項に記載の化合物を、対象に全身的または局所的に投与するステップを含む、対象の疾患を処置する方法。
（項目５９）
式Ｉによって表される化合物
【化６５】
0006606487.tif 000010
またはその塩であって、式中、
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、Ｘ１、およびアルキレン−Ｘ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、マレイミド、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−フェノールエステル、フルオロ−フェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルもしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルもしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表し、
Ｒ８は、出現するごとに独立に、水素、アルキルまたはアリールを表す、
化合物またはその塩。
（項目６０）
Ａ１が、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されている５〜６員のヘテロアリールである、項目５９に記載の化合物。
（項目６１）
Ａ１が、チオフェニル、フラニルまたはピリジニルであり、それらの各々が、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されている、項目５９に記載の化合物。
（項目６２）
Ａ１が、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されているフェニルである、項目５９に記載の化合物。
（項目６３）
Ｒ１およびＲ２が、それぞれ独立に、水素もしくはアルキルを表すか、またはＲ１およびＲ２が、それらが結合している窒素原子と一緒になって、４〜６員の飽和複素環式環を形成する、項目５９から６２のいずれか一項に記載の化合物。
（項目６４）
Ｒ３およびＲ４が、それぞれ独立に、水素もしくはアルキルを表すか、またはＲ３およびＲ４が、それらが結合している窒素原子と一緒になって、４〜６員の飽和複素環式環を形成する、項目５９から６３のいずれか一項に記載の化合物。
（項目６５）
Ｒ５がメチルである、項目５９から６４のいずれか一項に記載の化合物。
（項目６６）
Ｒ６が水素である、項目５９から６５のいずれか一項に記載の化合物。
（項目６７）
Ｒ７が、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、またはアルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２を表す、項目５９から６６のいずれか一項に記載の化合物。
（項目６８）
本明細書の表１または２に提示されている化合物である、項目５９に記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
（項目６９）
本明細書の表１または２に提示されている分子を含む、項目５９に記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
（項目７０）
約５００ｎｍ〜約１１００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する、項目５９から６９のいずれか一項に記載の化合物。
（項目７１）
約５００ｎｍ〜約６００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する、項目５９から６９のいずれか一項に記載の化合物。
（項目７２）
生物学的分子と、項目５９から７１のいずれか一項に記載の化合物との反応によって形成された、コンジュゲート化合物。
（項目７３）
−Ｌ−ＢＭによって定義される１、２または３個の基で置換されている、式Ｉの化合物であるコンジュゲート化合物またはその塩であって、ここで、Ｌは結合またはリンカーであり、−ＢＭは生物学的分子のラジカルであり、式Ｉは、以下の
【化６６】
0006606487.tif 000011
によって表され、式中、
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、Ｘ１、およびアルキレン−Ｘ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、マレイミド、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−フェノールエステル、フルオロ−フェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルもしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルもしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表し、
Ｒ８は、出現するごとに独立に、水素、アルキルまたはアリールを表す、
コンジュゲート化合物またはその塩。
（項目７４）
式ＩＩによって表されるコンジュゲート化合物
【化６７】
0006606487.tif 000012
またはその塩であって、式中、
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、−Ｃ（Ｏ）−ψ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）−ψ、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
ψは、生物学的分子のラジカルであり、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表す、
コンジュゲート化合物またはその塩。
（項目７５）
前記生物学的分子が、ポリペプチド、核酸または細胞である、項目７２から７４のいずれか一項に記載のコンジュゲート化合物。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明のシラキサンテニウム蛍光色素化合物の細胞取込みを示す図である。図１Ａは、フローサイトメトリー研究における、非標識細胞と、シアニン色素と、シラキサンテニウム化合物の間の平均蛍光を比較するグラフである。シラキサンテニウムベースの化合物は、シアニンベースの化合物よりも高い細胞蛍光を有した。図１Ｂは、シラキサンテニウム化合物およびシアニン色素の細胞取込みの蛍光顕微鏡画像である。また、細胞を、細胞内取込みに関する対照としてミトコンドリア色素でインキュベートした。統合した画像によって、シラキサンテニウム化合物は、電荷中性シアニン色素よりも細胞取込みが多かったことが実証される。
【００２７】
【図２】図２は、ペプチドとコンジュゲートし、内部クエンチされた活性化可能なシラキサンテニウム蛍光色素化合物の吸光度および蛍光を示す図である。図２Ａは、クエンチされたシラキサンテニウム化合物に関する活性化スキームを示す図である。ペプチドの酵素的切断によって、クエンチを排除し、蛍光を放出するのに十分なシラキサンテニウムフルオロフォアが除去分離される。図２Ｂは、クエンチされ、活性化されたシラキサンテニウム蛍光性化合物の吸光度および蛍光の比較を示す図である。ペプチドを切断すると、活性化シラキサンテニウム化合物は、それらのクエンチされた対応物よりもかなり高い吸光度および蛍光を有する。
【００２８】
【図３】図３は、シラキサンテニウム蛍光性化合物（化合物３４）を使用した、マウスにおける蛍光部位の断層画像である。図３は、シラキサンテニウム化合物を投与して１分後〜３時間後のマウスの断層画像である。
【００２９】
【図４】図４は、商業用の蛍光性グルコース分子と比較した、グルコースとコンジュゲートしたシラキサンテニウム化合物の細胞取込みの蛍光顕微鏡画像およびフローサイトメトリー定量化を示す図である。
【００３０】
【図５】図５は、ＨｅＬａ細胞におけるニトロイミダゾールとコンジュゲートしたシラキサンテニウム化合物６９の取込みおよび局在を示す図である。
【００３１】
【図６Ａ】図６Ａは、酵素で切断可能なペプチド配列によって分離された、内部クエンチされた一対のシラキサンテニウム蛍光色素（化合物７８）の酵素切断の際の蛍光活性化を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、酵素活性に関して、クエンチされ、活性化されたシラキサンテニウムベースのプローブの吸光度および発光スペクトルを示す図である。
【００３２】
【図７】図７は、静脈内注射後の本発明の蛍光色素化合物のＦＭＴ２５００断層撮影ｉｎ  ｖｉｖｏイメージングシステム（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ、マサチューセッツ州Ｗａｌｔｈａｍ）による断層撮影イメージングを実証する図である。
【００３３】
【図８】図８は、フローサイトメトリーおよび蛍光顕微鏡法による、４Ｔ１細胞における異なる波長プロファイルを有する２種の異性体の９−チエニルシラキサンテニウム化合物の細胞取込みおよび洗い流しを示す図である。
【００３４】
【図９Ａ】図９Ａは、活性化可能なチエニル化合物９１のプロテアーゼ活性化を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、フローサイトメトリーおよび蛍光顕微鏡法による、生細胞における酵素で活性化可能ないくつかのシラキサンテニウム化合物９２、９３および９１の取込みおよび活性化を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、ＦＭＴによって断層撮影イメージングされた、生存マウスにおける化合物９２のｉｎ  ｖｉｖｏ活性化および体内分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
発明の詳細な説明
本発明は、約５００ｎｍ〜約１１００ｎｍの範囲、より好ましくは約６００ｎｍ〜約９００ｎｍの範囲の波長を有する光を吸収および／または放出するシラキサンテニウム蛍光色素化合物（色素）のファミリーを提供する。ある特定の実施形態では、色素は、約６００ｎｍ〜約８５０ｎｍ、約６５０ｎｍ〜約９００ｎｍ、または約６５０ｎｍ〜約８５０ｎｍの範囲の波長を有する光を吸収および／または放出する。蛍光色素化合物またはそれらの特定のコンジュゲートもしくは誘導体は、細胞膜を透過可能であり、他の分子または生体分子にコンジュゲートすることができ、様々なｉｎ  ｖｉｔｒｏおよびｉｎ  ｖｉｖｏイメージング用途において特に有用である。
【００３６】
一般に、本発明の蛍光色素は、式Ｗ１−（ＳＸ）Ａｒ−Ｗ２およびその塩によって表すことができ、式中のＳＸは、３，６−ジアミノ−１０−シラキサンテニウムコアを表し、Ａｒは、ＳＸコアの９位における置換アリールまたはヘテロアリール基を表し、Ｗ１およびＷ２は、それぞれ独立に、存在しないか、またはそれぞれ、ＳＸコアの３−および６−アミノ置換基の周りの同じもしくは異なる炭素環式もしくは複素環式基を表す。一つの重要な特色は、置換基Ａｒ、Ｗ１およびＷ２が、ＳＸコアの光学特性にどのように影響を及ぼすかということである。本明細書、実施例および添付の特許請求の範囲において用いられる特定の用語を、以下のセクションにまとめて示す。
【００３７】
Ｉ．定義
本明細書に列挙した定義は、本開示の残りの部分に照らして読まれ、当業者によるように理解されるべきである。別段定義されない限り、本明細書で使用されるあらゆる技術用語および科学用語は、本発明が属する分野の技術者に一般に理解される意味と同じ意味を有する。
【００３８】
「化学的に連結されている」は、組み合わされた凝集体が一単位として機能し得るほど十分に強力な原子間の引力によって、接続されていることを意味する。これには、化学結合、例えば共有結合、非共有結合、例えばイオン結合、金属結合、および架橋結合、疎水性相互作用、水素結合、およびファンデルワールス相互作用が含まれるが、これらに限定されない。これには、架橋またはケージング（ｃａｇｉｎｇ）も含まれる。
【００３９】
用語「アルキル」は、当技術分野で認識されており、これには、直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、シクロアルキル（脂環式）基、アルキル置換シクロアルキル基、およびシクロアルキル置換アルキル基を含む飽和脂肪族基が含まれる。ある特定の実施形態では、直鎖または分岐鎖アルキルは、その骨格内に約３０個またはそれ未満の炭素原子を有しており（例えば、直鎖ではＣ１〜Ｃ３０、分岐鎖ではＣ３〜Ｃ３０）、あるいは約２０個またはそれ未満の炭素原子を有している。同様に、シクロアルキルは、それらの環構造内に約３〜約１０個の炭素原子を有しており、あるいは環構造内に約５、６または７個の炭素を有している。用語「アルキル」には、ハロ置換アルキルも含まれる。
【００４０】
さらに、用語「アルキル」には、「置換アルキル」が含まれ、これは、炭化水素骨格の一つまたは複数の炭素上の水素と置き換わっている置換基を有するアルキル部分を指す。このような置換基には、例えば、ヒドロキシル、カルボニル（例えば、カルボキシル、アルコキシカルボニル、ホルミルまたはアシル）、チオカルボニル（例えば、チオエステル、チオアセテートまたはチオホルメート）、アルコキシル、ホスホリル、ホスホネート、ホスフィネート、アミノ、アミド、アミジン、イミン、シアノ、ニトロ、アジド、スルフヒドリル、アルキルチオ、サルフェート、スルホネート、スルファモイル、スルホンアミド、スルホニル、ヘテロシクリル、アラルキル、または芳香族もしくは複素芳香族部分が含まれ得る。適切な場合、炭化水素鎖上の置換部分は、それら自体置換されていてもよいことが、当業者には理解される。例えば、置換アルキルの置換基には、アミノ、アジド、イミノ、アミド、ホスホリル（ホスホネートおよびホスフィネートを含む）、スルホニル（サルフェート、スルホンアミド、スルファモイルおよびスルホネートを含む）、およびシリル基、ならびにエーテル、アルキルチオ、カルボニル（ケトン、アルデヒド、カルボキシレートおよびエステルを含む）、−ＣＮ等の置換および非置換形態が含まれ得る。例示的な置換アルキルを以下に記載する。シクロアルキルは、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルキルチオ、アミノアルキル、カルボニル置換アルキル、−ＣＮ等でさらに置換されていてもよい。ある特定の実施形態では、アルキルは非置換である。ある特定の実施形態では、アルキルは、非置換の直鎖または分岐鎖アルキル基である。
【００４１】
用語「ハロアルキル」は、一つまたは複数の水素原子がハロゲンで置き換えられていることを除き、先に定義されているアルキル基を指す。
【００４２】
用語「アルキレン」は、非置換の直鎖または分岐鎖アルキル基のジラジカルを指す。
【００４３】
用語「アラルキル」および「アルキルアリール」は、当技術分野で認識されており、アリール基（例えば、芳香族または複素芳香族基）で置換されているアルキル基を指す。
【００４４】
用語「アルケニル」および「アルキニル」は、当技術分野で認識されており、前述のアルキルに対して長さおよび可能な置換が類似している不飽和脂肪族基を指すが、それぞれ少なくとも１個の二重結合または三重結合を含有している。
【００４５】
用語「ヘテロ原子」は、当技術分野で認識されており、炭素または水素以外の任意の元素の原子を指す。例示的なヘテロ原子として、ホウ素、窒素、酸素、リン、硫黄およびセレンが挙げられる。
【００４６】
用語「アリール」は、当技術分野で認識されており、０〜４個のヘテロ原子を含み得る５員、６員および７員の単環芳香族基、例えば、ベンゼン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジンおよびピリミジン等を指す。環構造内にヘテロ原子を有するアリール基は、「ヘテロアリール」または「ヘテロ芳香族」と呼ぶこともできる。芳香環は、前述のような置換基、例えばハロゲン、アジド、アルキル、アラルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヒドロキシル、アルコキシル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、イミノ、アミド、ホスホネート、ホスフィネート、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、アルキルチオ、スルホニル、スルホンアミド、スルファモイル、ケトン、アルデヒド、エステル、ヘテロシクリル、芳香族または複素芳香族部分、−ＣＦ３、−ＣＮ等で、一つまたは複数の環の位置において置換されていてもよい。用語「アリール」には、２個またはそれより多くの炭素が二つの隣接する環（この環は「縮合環」である）に共通しており、環の少なくとも一つが芳香族であり、例えば他の環式環が、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリールおよび／またはヘテロシクリルであり得る、二つまたはそれより多くの環式環を有する多環式環系も含まれる。
【００４７】
用語「ヘテロシクリル」、「複素環式基」または「複素環式部分」は、当技術分野で認識されており、その環構造には１〜４個のヘテロ原子が含まれる、３員〜約１０員の環構造あるいは３員〜約７員環を指す。複素環は、多環（ｐｏｌｙｃｙｃｌｅ）であってもよい。ヘテロシクリル基には、例えばチオフェン、チアントレン、フラン、ピラン、イソベンゾフラン、クロメン、キサンテン、フェノキサンテン（ｐｈｅｎｏｘａｎｔｈｅｎｅ）、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、イソチアゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドリジン、イソインドール、インドール、インダゾール、プリン、キノリジン、イソキノリン、キノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、カルバゾール、カルボリン、フェナントリジン、アクリジン、ピリミジン、フェナントロリン、フェナジン、フェナルサジン、フェノチアジン、フラザン、フェノキサジン、ピロリジン、オキソラン、チオラン、オキサゾール、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、ラクトン、ラクタム、例えばアゼチジノンおよびピロリジノン、スルタム、スルトン等が含まれる。複素環式環は、前述のような置換基、例えばハロゲン、アルキル、アラルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、イミノ、アミド、ホスホネート、ホスフィネート、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、アルキルチオ、スルホニル、ケトン、アルデヒド、エステル、ヘテロシクリル、芳香族または複素芳香族部分、−ＣＦ３、−ＣＮ等で、一つまたは複数の位置において置換されていてもよい。
【００４８】
用語「ポリシクリル（ｐｏｌｙｃｙｃｌｙｌ）」、「多環式基」または「ポリシクロ（ｐｏｌｙｃｙｃｌｏ）部分」は、当技術分野で認識されており、２個またはそれより多くの炭素が二つの隣接する環に共通しており、例えばその環が「縮合環」である、二つまたはそれより多くの環（例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリールおよび／またはヘテロシクリル）を指す。隣り合っていない原子を介して結合されている環は、「架橋」環と呼ばれる。多環の環のそれぞれは、前述のような置換基、例えばハロゲン、アルキル、アラルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、イミノ、アミド、ホスホネート、ホスフィネート、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、アルキルチオ、スルホニル、ケトン、アルデヒド、エステル、ヘテロシクリル、芳香族または複素芳香族部分、−ＣＦ３、−ＣＮ等で置換されていてもよい。
【００４９】
用語「ニトロ」は、当技術分野で認識されており、−ＮＯ２を指す。用語「ハロゲン」は、当技術分野で認識されており、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒまたは−Ｉを指す。用語「スルフヒドリル」は、当技術分野で認識されており、−ＳＨを指す。用語「ヒドロキシル」は、−ＯＨを意味する。用語「スルホニル」は、当技術分野で認識されており、−ＳＯ２−を指す。「ハロゲン化物」は、ハロゲンの対応するアニオンを指し、「擬ハロゲン化物」は、ＣｏｔｔｏｎおよびＷｉｌｋｉｎｓｏｎによる「Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」に記載の定義を有する。
【００５０】
用語「アミン」および「アミノ」は、当技術分野で認識されており、非置換および置換アミンの両方を指し、例えば、以下の一般式によって表され得る部分を指す。
【化４】
0006606487.tif 000013
式中、Ｒ５０、Ｒ５１、Ｒ５２およびＲ５３は、それぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、−（ＣＨ２）ｍ−Ｒ６１を表すか、またはＲ５０およびＲ５１は、それらが結合しているＮ原子と一緒になって、環構造内に４〜８個の原子を有する複素環を完成し、Ｒ６１は、アリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、複素環または多環を表し、ｍは、０または１〜８の範囲の整数である。ある特定の実施形態では、Ｒ５０またはＲ５１の一方のみがカルボニルであってもよく、例えばＲ５０、Ｒ５１および窒素は、一緒になってイミドを形成しない。他の実施形態では、Ｒ５０およびＲ５１（および任意選択によりＲ５２）は、それぞれ独立に、水素、アルキル、アルケニル、または−（ＣＨ２）ｍ−Ｒ６１を表す。したがって、用語「アルキルアミン」には、置換または非置換アルキルが結合している、先に定義したアミン基が含まれ、すなわち、Ｒ５０およびＲ５１の少なくとも一つは、アルキル基である。
【００５１】
用語「アシルアミノ」は、当技術分野で認識されており、以下の一般式によって表され得る部分を指す。
【化５】
0006606487.tif 000014
式中、Ｒ５０は、先に定義した通りであり、Ｒ５４は、水素、アルキル、アルケニルまたは−（ＣＨ２）ｍ−Ｒ６１を表し、ｍおよびＲ６１は、先に定義した通りである。
【００５２】
用語「アミド」は、当技術分野ではアミノ置換カルボニルと認識されており、これには、以下の一般式によって表され得る部分が含まれる。
【化６】
0006606487.tif 000015
式中、Ｒ５０およびＲ５１は、先に定義した通りである。本発明では、アミドのある特定の実施形態は、不安定であり得るイミドは含まない。
【００５３】
用語「アルキルチオ」は、硫黄ラジカルが結合している、先に定義したアルキル基を指す。ある特定の実施形態では、「アルキルチオ」部分は、−Ｓ−アルキル、−Ｓ−アルケニル、−Ｓ−アルキニル、および−Ｓ−（ＣＨ２）ｍ−Ｒ６１のうちの一つによって表され、ｍおよびＲ６１は、先に定義されている。代表的なアルキルチオ基には、メチルチオ、エチルチオ等が含まれる。
【００５４】
用語「カルボニル」は、当技術分野で認識されており、これには、以下の一般式によって表され得るような部分が含まれる。
【化７】
0006606487.tif 000016
式中、Ｘ５０は、結合であるかまたは酸素もしくは硫黄を表し、Ｒ５５およびＲ５６は、水素、アルキル、アルケニル、−（ＣＨ２）ｍ−Ｒ６１または薬学的に許容される塩を表し、Ｒ５６は、水素、アルキル、アルケニルまたは−（ＣＨ２）ｍ−Ｒ６１を表し、ｍおよびＲ６１は、先に定義されている。Ｘ５０が酸素であり、Ｒ５５またはＲ５６が水素ではない場合、式は、「エステル」を表す。Ｘ５０が酸素であり、Ｒ５５が、先に定義した通りである場合、部分は、本明細書ではカルボキシル基と呼ばれ、特にＲ５５が水素である場合、式は、「カルボン酸」を表す。Ｘ５０が酸素であり、Ｒ５６が水素である場合、式は、「ホルメート」を表す。一般に、先の式の酸素原子が硫黄に置き換えられた場合、式は、「チオールカルボニル」基を表す。Ｘ５０が硫黄であり、Ｒ５５またはＲ５６が水素ではない場合、式は、「チオールエステル」を表す。Ｘ５０が硫黄であり、Ｒ５５が水素である場合、式は、「チオールカルボン酸」を表す。Ｘ５０が硫黄であり、Ｒ５６が水素である場合、式は、「チオールホルメート」を表す。他方では、Ｘ５０が結合であり、Ｒ５５が水素ではない場合、先の式は、「ケトン」基を表す。Ｘ５０が結合であり、Ｒ５５が水素である場合、先の式は、「アルデヒド」基を表す。
【００５５】
用語「アルコキシル」または「アルコキシ」は、当技術分野で認識されており、酸素が結合している、先に定義したアルキル基を指す。代表的なアルコキシル基には、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ等が含まれる。「エーテル」は、酸素によって、共有結合で連結されている二つの炭化水素である。したがって、アルキルをエーテルにするアルキルの置換基は、−Ｏ−アルキル、−Ｏ−アルケニル、−Ｏ−アルキニル、−Ｏ−（ＣＨ２）ｍ−Ｒ６１（ｍおよびＲ６１は、前述の通りである）のうちの一つによって表され得るものなどのアルコキシルであるか、またはアルコキシルに似ている。
【００５６】
用語「スルホネート」は、当技術分野で認識されており、以下の一般式によって表され得る部分を指す。
【化８】
0006606487.tif 000017
式中、Ｒ５７は、電子対、水素、アルキル、シクロアルキルまたはアリールである。
【００５７】
用語「サルフェート」は、当技術分野で認識されており、これには、以下の一般式によって表され得る部分が含まれる。
【化９】
0006606487.tif 000018
式中、Ｒ５７は、先に定義した通りである。
【００５８】
用語「スルホンアミド」は、当技術分野で認識されており、これには、以下の一般式によって表され得る部分が含まれる。
【化１０】
0006606487.tif 000019
式中、Ｒ５０およびＲ５６は、先に定義した通りである。
【００５９】
用語「スルファモイル」は、当技術分野で認識されており、以下の一般式によって表され得る部分を指す。
【化１１】
0006606487.tif 000020
式中、Ｒ５０およびＲ５１は、先に定義した通りである。
【００６０】
用語「スルホニル」は、当技術分野で認識されており、以下の一般式によって表され得る部分を指す。
【化１２】
0006606487.tif 000021
式中、Ｒ５８は、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリールのうちの一つである。
【００６１】
用語「スルホキシド（ｓｕｌｆｏｘｉｄｏ）」は、当技術分野で認識されており、以下の一般式によって表され得る部分を指す。
【化１３】
0006606487.tif 000022
式中、Ｒ５８は、先に定義されている。
【００６２】
用語「ホスホリル」は、当技術分野で認識されており、一般に以下の式によって表され得る。
【化１４】
0006606487.tif 000023
式中、Ｑ５０は、ＳまたはＯを表し、Ｒ５９は、水素、低級アルキルまたはアリールを表す。例えばアルキルを置換するために使用される場合、ホスホリルアルキルのホスホリル基は、以下の一般式によって表され得る。
【化１５】
0006606487.tif 000024
式中、Ｑ５０およびＲ５９は、それぞれ独立に、先に定義されており、Ｑ５１は、Ｏ、ＳまたはＮを表す。Ｑ５０がＳである場合、ホスホリル部分は、「ホスホロチオエート」である。
【００６３】
用語「ホスホルアミダイト」は、当技術分野で認識されており、以下の一般式によって表され得る。
【化１６】
0006606487.tif 000025
式中、Ｑ５１、Ｒ５０、Ｒ５１およびＲ５９は、先に定義した通りである。
【００６４】
用語「ホスホルアミダイト（ｐｈｏｓｐｈｏｎａｍｉｄｉｔｅ）」は、当技術分野で認識されており、以下の一般式によって表され得る。
【化１７】
0006606487.tif 000026
式中、Ｑ５１、Ｒ５０、Ｒ５１およびＲ５９は、先に定義した通りであり、Ｒ６０は、低級アルキルまたはアリールを表す。
【００６５】
アルケニルおよびアルキニル基に対して類似の置換を行って、例えば、アミノアルケニル、アミノアルキニル、アミドアルケニル、アミドアルキニル、イミノアルケニル、イミノアルキニル、チオアルケニル、チオアルキニル、カルボニル置換アルケニルまたはアルキニルを生成することができる。
【００６６】
各表現、例えばアルキル、ｍ、ｎ等の定義は、任意の構造において一回より多くの回数生じる場合、同構造の他所におけるその定義とは独立であるものとする。
【００６７】
「置換」または「で置換されている」は、このような置換が、置換された原子および置換基の許容される原子価に従い、置換によって、例えば転移、環化、脱離または他の反応などによる変換を自然発生的に受けない安定な化合物が得られるという暗黙の条件を含むことが理解される。
【００６８】
また用語「置換」は、有機化合物のあらゆる許容可能な置換基を含むことが企図される。例示的な置換基として、例えばハロゲン、アジド、アルキル、アラルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヒドロキシル、アルコキシル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、イミノ、アミド、ホスホネート、ホスフィネート、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、アルキルチオ、スルホニル、スルホンアミド、スルファモイル、ケトン、アルデヒド、エステル、ヘテロシクリル、芳香族または複素芳香族部分、−ＣＦ３、−ＣＮ等が挙げられる。広範な一態様では、許容可能な置換基には、有機化合物の非環式および環式、分枝鎖および非分枝鎖、炭素環式および複素環式、芳香族および非芳香族置換基が含まれる。例示的な置換基として、例えば、本明細書に先に記載したものが挙げられる。許容可能な置換基は、適切な有機化合物に対して一つであっても複数であってもよく、そして同じであっても異なっていてもよい。また置換基は、それら自体が、前述の置換基の一つまたは複数でさらに置換され得る。本発明の目的では、窒素などのヘテロ原子は、ヘテロ原子の価数を満たす、本明細書に記載の有機化合物の水素置換基および／または任意の許容可能な置換基を有することができる。本発明は、有機化合物の許容可能な置換基によって、いかなる方式でも制限されないものとする。
【００６９】
用語「生理的に許容される担体」は、本発明の化合物の一つまたは複数が、分散、溶解、懸濁、混合し、かつ生理的に容認される、すなわち過度の不快感も、刺激感も、毒性もなしに、対象の身体に、体内に、または身体上に投与され得る担体を指す。
【００７０】
本説明を通して、組成物が特定の成分を有する、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）または含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）と説明される場合、その組成物はまた、列挙した成分から本質的になるかまたは列挙した成分からなることが企図される。同様に、プロセスが特定のプロセスステップを有する、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）または含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）と説明される場合、そのプロセスはまた、列挙したプロセスステップから本質的になるかまたは列挙したプロセスステップからなる。さらに、ステップの順序または特定の動作を実施する順序は、本発明が操作可能である限り、重要ではないことを理解すべきである。さらに、二つまたはそれより多くのステップまたは動作は、同時に実施することができる。
【００７１】
ＩＩ．本発明のシラキサンテニウム化合物
本発明の一態様は、式Ｉによって表される化合物
【化１８】
0006606487.tif 000027
またはその塩を提供し、式中、
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、Ｘ１、およびアルキレン−Ｘ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、マレイミド、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−フェノールエステル、フルオロ−フェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルもしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルもしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表し、
Ｒ８は、出現するごとに独立に、水素、アルキルまたはアリールを表す。
一部の実施形態では、式（Ｉ）に記載の変数は、以下の通りに定義され得る。
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、Ｘ１、およびアルキレン−Ｘ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、エステル、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロフェニルエステル、フルオロフェニルエステル、アルキン、アジド、ヒドラジド、アルコキシルアミン、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、これは任意選択により、官能基、エステル、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロフェニルエステル、フルオロフェニルエステル、アルキン、アジド、ヒドラジド、アルコキシルアミン、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを担持しており、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表し、
Ｒ８は、出現するごとに独立に、水素、アルキルまたはアリールを表す。
【００７２】
ある特定の実施形態では、化合物は、−１の電荷を有する対イオンをさらに含む。−１の電荷を有する例示的な対イオンとして、例えばハロゲン化物（例えば、Ｃｌ−、Ｂｒ−またはＩ−）およびＲＣＯ２−（ここで、Ｒはアルキル、アリール、アラルキル等である）が挙げられる。
【００７３】
ある特定の実施形態では、Ａ１は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されている５〜６員のヘテロアリールである。ある特定の実施形態では、Ａ１は、チオフェニル、フラニルまたはピリジニルであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されている。ある特定の実施形態では、Ａ１は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されているフェニルである。
【００７４】
ある特定の実施形態では、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素もしくはアルキルを表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、４〜６員の飽和複素環式環を形成する。
【００７５】
ある特定の実施形態では、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素もしくはアルキルを表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、４〜６員の飽和複素環式環を形成する。
【００７６】
ある特定の実施形態では、Ｒ５はメチルである。ある特定の実施形態では、Ｒ６は水素である。ある特定の実施形態では、Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、またはアルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２を表す。ある特定の実施形態では、Ｒ７は、ヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、アルキレン−（任意選択により置換されているフェニル）、およびヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているフェニル）をさらに含むことができる。
【００７７】
ある特定の実施形態では、化合物は、本明細書の表１または２に提示されている化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
【００７８】
ある特定の実施形態では、化合物は、約５００ｎｍ〜約１１００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する。ある特定の実施形態では、化合物は、約５００ｎｍ〜約６００ｎｍの範囲の吸収および発光波長を有する。
【００７９】
本発明の一態様は、式Ｉ−Ａによって表される化合物
【化１９】
0006606487.tif 000028
またはその塩を提供し、式中、
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、Ｘ１、およびアルキレン−Ｘ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、マレイミド、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−フェノールエステル、フルオロ−フェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルもしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルもしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表し、
Ｒ８は、出現するごとに独立に、水素、アルキルまたはアリールを表す。
【００８０】
ある特定の実施形態では、化合物は、−１の電荷を有する対イオンをさらに含む。−１の電荷を有する例示的な対イオンとして、例えばハロゲン化物（例えば、Ｃｌ−、Ｂｒ−またはＩ−）およびＲＣＯ２−（ここで、Ｒはアルキル、アリール、アラルキル等である）が挙げられる。
【００８１】
本発明の別の態様は、以下の一般式によって表される化合物を提供する。
Ｗ１−（ＳＸ）Ａｒ−Ｗ２
式中、ＳＸは、３，６−ジアミノ−１０−シラキサンテニウムコア（炭素の番号付けを含む）を表し、
【化２０】
0006606487.tif 000029
Ｗ１およびＷ２は、独立に、存在しないか、またはＳＸコア上の３−および６−アミノ置換基に連結されている同じもしくは異なる炭素環式もしくは複素環式基を含み、Ｗ１またはＷ２の存在または非存在は、蛍光色素の光学特性を変え得る。Ａｒは、ＳＸコアの９位における置換または非置換アリールまたはヘテロアリール置換基を表し、アリールまたはヘテロアリール基、その配向および置換基の性質は、ＳＸコアの光学特性を変え得る。
【００８２】
本発明の一部の実施形態では、Ａｒは、フェニル、ピリジン、フラン、チオフェン、イミダゾール、ピロール、オキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾオキサゾール  チアゾール  イソチアゾール、ベンゾチアゾール（ｂｅｎｚｔｈｉａｚｏｌｅ）、ピリミジン、ピリダジン、トリアゾールによって表される。ある特定の実施形態では、Ａｒは、非置換チオフェンであり、例えば、チオフェン環の２位または３位においてコアに結合している非置換チオフェンである。
【００８３】
本発明の一部の実施形態では、Ｗ１またはＷ２は、独立に、存在しないか、またはＳＸの３−もしくは６−アミノ置換基と一緒になって、アジリジン、アゼチジン、ピロリジン、ピラゾリジン、ピペリジン、ピペラジン、オキサゾリジン、モルホリンもしくはチオモルホリンによって表される複素環式環を形成する。
【００８４】
一部の実施形態では、ＳＸコアのＳｉ原子に結合している置換基は、それぞれ独立に、任意選択により官能基、エステル、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロフェニルエステル、フルオロフェニルエステル、アルキン、アジド、ヒドラジド、アルコキシルアミン、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを担持しているＣ１〜６アルキルから選択され得る。例えば、置換基は、それぞれ独立に、非置換Ｃ１〜６アルキル（例えばＣＨ３）およびカルボキシル（ＣＯ２Ｈ）で置換されているＣ１〜６アルキルから選択され得る。
【００８５】
本発明の別の態様は、以下の一般構造によって表される化合物
【化２１】
0006606487.tif 000030
およびその塩を提供し、式中、
Ｌは、存在しないか、またはリンカー部分であり、これは任意選択により、カルボキシレート、カルボキシアルキル、マレイミド、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−ＣＯＣｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ７  −ＣＯＮＨＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換および非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換および非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−もしくはフルオロもしくはフェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、アジド、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドなどの官能基または反応基を担持しており、Ｒ７は、Ｈ、アルキルおよびアリールからなる群から選択され、
ＢＭは、生体分子であり、蛍光性生体分子は、少なくとも一つのＢＭを含み、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、独立に、Ｈ、メチル、エチル、アルキル、または環式アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、または複素環式（例えばモルホリン）アルキニル、カルボキシアルキル、アミノアルキル、ハロアルキル、アジドアルキル、アミド、アミノ酸、またはペプチドであり、
Ｒ５は、存在しないか、またはＨ、Ｃ１〜２０アルキル、カルボキシル、カルボキシアルキル、スルホネート、スルホンアミド、ハロゲン、ヒドロキシ、アミン、アミド、ニトロ、シアノ、Ｏ−アルキル、Ｓ−アルキル、シリル、Ｏ−シリルメチル、エチル、イソプロピル、カルボキシアルキル、ハロアルキル、アルキルスルフヒドリル、トリフルオロメチル、ヒドラジドであり、
Ｗ１およびＷ２は、独立に、存在しないか、または脂肪族炭素、窒素、酸素、硫黄もしくはケイ素を含有し、Ｒ２およびＲ３もしくはＲ４およびＲ５と共に、任意選択によりさらなる置換基と共に４〜９員の環を形成する環式基であり、
Ｘ、ＹおよびＺは、独立に、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｓｉ、Ｃまたは（Ｃ＝Ｃ）である。
Ｘ、ＹおよびＺのそれぞれは、可能な場合、限定されるものではないが、Ｈ、Ｃ１〜２０アルキル、ハロゲン、ニトロ、Ｏ−アルキル、Ｓ−アルキルを含む追加の置換基を担持し得ると理解される。
【００８６】
本発明の一実施形態は、Ｘ、ＹまたはＺのうちの厳密に一つからなり、その一つはＮ、ＯまたはＳ原子であり、一方で他の二つはＣであり、したがってシラキサンテニウムコアの９位に結合している基Ａｒは、ピロリル、チエニル、フラニルまたは追加の置換基を有する基を表す。別の実施形態では、Ｘ、ＹまたはＺにおけるヘテロ原子の位置によって、得られる蛍光色素化合物の吸収および発光波長が変化する。一実施形態では、ヘテロ原子の組込みによって、蛍光色素化合物の吸光度および発光波長が約５〜３５ｎｍだけ赤方偏移する。別の実施形態では、蛍光色素化合物の吸光度および発光波長は、約１０〜２５ｎｍだけ赤方偏移する。このタイプの蛍光色素化合物は、次式によって表され得る。
【化２２】
0006606487.tif 000031
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｌ、Ｗ１、Ｗ２は、本明細書で定義される通りであり、Ｒ６は、Ｈ、Ｃ１〜２０アルキル、アルキルアリール、アリール、アルケニル、アルキニルまたはＬである。
【００８７】
別の実施形態では、蛍光色素化合物の波長は、Ｃである他の二つの位置ＹまたはＺ位と比較して、Ｘ位にＳを組み込むことによって、約１５〜２０ｎｍだけ赤方偏移する。色素の実験式を変えずにヘテロ原子の位置を変えることによるこのような予想されない吸収の変化によって、本発明の蛍光色素の蛍光波長を調整して、例えば、検出器フィルタセットを用いてより良好に整列させ、非常に類似した組成の複数のフルオロフォアを用いる多重化をより容易に可能にすることが可能である。
【００８８】
本発明の別の実施形態では、Ｘ、ＹまたはＺのうちの厳密に一つは、窒素（Ｎ）原子（例えば、Ｎ、Ｏ、ＳまたはＳｉ）であり、一方で他の二つは、一つのＣおよび一つの（Ｃ＝Ｃ）によって表され、したがってシラキサンテニウムコアの９位に結合している基Ａｒは、ピリジル基を表す。このタイプの蛍光色素化合物は、次式によって表され得る。
【化２３】
0006606487.tif 000032
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｌ、Ｗ１、Ｗ２は、本明細書で定義される通りである。
【００８９】
他の実施形態では、Ｘ、ＹおよびＺは、シラキサンテニウムコアの９位におけるアリール基が、任意選択によりＲ５およびＬを担持している、オキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾオキサゾール  チアゾール  イソチアゾール、ベンゾチアゾール、ピリミジン、ピリダジン、トリアゾール基になるように選択される。
【００９０】
他の実施形態では、Ｌは、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−ＣＯＣｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ７  −ＣＯＮＨＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換および非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換および非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−またはフルオロまたはフェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、アジド、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、ならびにマレイミド（Ｒ７は、Ｈ、アルキルおよびアリールからなる群から選択される）からなる群から選択される官能基を含有する。
【００９１】
別の実施形態では、９−シラキサンテニウムコアの１、２、４、５、７または８位は、独立に、例えばアルキル、ハロゲン、スルホネート、ニトロ、シアノ、Ｏ−アルキル、Ｓ−アルキル、アミノ、カルボン酸、カルボン酸エステル、アミド、スルホンアミド、またはヒドロキシル基によって置換されていてもよい。
【００９２】
Ｗ１およびＷ２は、同じであっても異なっていてもよいと理解される。例えば、Ｒ１−Ｗ１−Ｒ２およびＲ３−Ｗ２−Ｒ４は、
【化２４】
0006606487.tif 000033
からなる群から選択され得、式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ１〜２０アルキル、アルキルアリール、アリール、アルケニル、アルキニルであり、Ｌは、分子、生体分子、ナノ粒子等にコンジュゲートすることができる官能基または反応基、例えばカルボキシレート、カルボキシアルキル、マレイミド、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネートを任意選択により担持しているリンカー部分である。一つまたは複数の非水素置換基を、炭素環式または複素環式環に対して組み込むことを使用して、得られる色素の吸収および発光スペクトルを調整することができる。
【００９３】
一般に、本発明の蛍光色素化合物は、４，４’−メチレンビス（３−ブロモアニリン）誘導体から合成され得る。１０−シラキサンテンの合成のいくつかの例は、Ｆｕら「Ａ  ｄｅｓｉｇｎ  ｃｏｎｃｅｐｔ  ｏｆ  ｌｏｎｇ−ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ａｎａｌｏｇｓ  ｏｆ  ｒｈｏｄａｍｉｎｅ  ｄｙｅｓ：  ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ｏｘｙｇｅｎ  ｗｉｔｈ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ａｔｏｍ」、Ｃｈｅｍ．  Ｃｏｍｍ．  ２００８年、１７８０〜１７８２頁およびＮａｇａｎｏら「Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｇｒｏｕｐ  １４  Ｒｈｏｄａｍｉｎｅｓ  ａｓ  Ｐｌａｔｆｏｒｍｓ  ｆｏｒ  Ｎｅａｒ−Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ｐｒｏｂｅｓ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  Ｐｈｏｔｏｉｎｄｕｃｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ」、ＡＣＳ  Ｃｈｅｍ．  Ｂｉｏｌ．  ２０１１年、６巻、６００〜６０８頁に記載されている。最初に、Ｎ，Ｎ−二置換３−ブロモアニリン、例えば１−（３−ブロモフェニル）ピロリジンを、ホルムアルデヒドと縮合させて、ビス−（３−ブロモアニリン）化合物を形成し、それをシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製することができる。次に、臭素原子をブチルリチウムと反応させ、その後ジクロロジメチルシランで処置して、１０−シラキサンテンコアを形成する。次に、重炭酸トリエチルアンモニウムの存在下で、１０−シラキサンテンを過剰のクロラニルを用いて酸化させて、１０−シラキサントンを形成し、それを、２，５−ジカルボキシチオフェンと３当量のブチルリチウムを反応させることによってｉｎ  ｓｉｔｕで作製することができるリチウム（２，５−ジカルボキシレートチオフェン−３−イル）リチウムなどのアリール−リチウム試薬と反応させ、その後酸で後処理すると、下記の通り、置換３，６−アミノ−９−アリール−１０−シラキサンテニウム蛍光色素化合物を得ることができる。
【化２５】
0006606487.tif 000034
【００９４】
本発明のある特定の実施形態では、シラキサンテニウム蛍光色素化合物は、非対称性である。このような非対称性キサンテニウム化合物は、以下の通りに合成することができる。一つのＮ，Ｎ−二置換３−ブロモアニリン、例えばＮ，Ｎ−ジアリル−３−ブロモアニリンを、塩酸中でＺｎＣｌ２中と共に加熱することによって、１当量のアルデヒド、例えば３−メチルチオフェン−２−カルボアルデヒドと反応させる。最初の縮合の後、第２のＮ，Ｎ−二置換３−ブロモアニリン、例えばＮ，Ｎ−ジメチル−３−ブロモアニリンを付加させて、非対称性ビス−（３−ブロモアニリン）中間体を得、それをシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製する。次に、非対称性中間体を、ＴＨＦ中−７８℃でブチルリチウムと反応させ、その後ジクロロジメチルシランを添加し、クロラニルを用いて酸化させると、下記の通り、非対称性９−アリール−１０−シラキサンテニウム蛍光色素化合物が得られる。
【化２６】
0006606487.tif 000035
【００９５】
本発明の他の実施形態では、非対称性蛍光色素化合物は、非置換の、すなわち水素だけを担持している３，６−ジアミノ−１０−シラキサンテニウムコアの窒素置換基の一つを有する。このような非対称性蛍光色素化合物は、Ｎ，Ｎ’−ジメチルバルビツール酸（ＮＤＭＢＡ）などのアリル捕捉剤の存在下で、非対称性Ｎ，Ｎ−ジアリル−１０−シラキサンテン蛍光色素の、パラジウム触媒による脱アリル化によって合成することができる。Ｎ，Ｎ−ジアリル−１０−シラキサンテンは、Ｎ，Ｎ−ジアリルキサンテニウム蛍光色素と同様の手法で調製されるが、クロラニルを用いる最終的な酸化ステップは、下記の通り、アリル脱保護の後に実施される。
【化２７】
0006606487.tif 000036
【００９６】
本発明の別の態様では、アミン置換基の一つが、酵素またはプロテアーゼ、例えばＺ−Ｌｅｕ−Ａｒｇによって切断され得るアミノ酸またはペプチド配列を含む非蛍光性アミドの形態である場合、非対称性シラキサンテニウムは、発蛍光性である。酵素、例えばカテプシンＢ、Ｋ、Ｌ、ＳまたはＶによる非蛍光性アミドの切断によって、遊離アミンが放出され、それによって、蛍光性シラキサンテニウム蛍光色素が放出される。キサンテニウムコアの他のアミンおよび９位の置換基、例えば３−メチルチエン−２−イル基は、９位にヘテロアリール基を含有していない化合物と比較して、活性化された蛍光色素化合物を赤方偏移させることができる。このような発蛍光性シラキサンテニウムプローブの合成および酵素活性化を、以下に記載する。
【化２８】
0006606487.tif 000037
【００９７】
ある特定の実施形態では、化合物は、表１に提示されている化合物またはその塩を含む。対イオン（例えばハロゲン化物、例えばＣｌ−）は、電荷中性組成物を提供するために、必要に応じて存在し得ると理解される。例えば、表１に図示した化合物１３は、＋１の電荷を示しており、したがって、Ｃｌ−などの対イオンが存在して、電荷中性組成物を提供すると理解される。
【表１−１】
0006606487.tif 000038
【表１−２】
0006606487.tif 000039
【表１−３】
0006606487.tif 000040
【表１−４】
0006606487.tif 000041
【表１−５】
0006606487.tif 000042
【表１−６】
0006606487.tif 000043
【表１−７】
0006606487.tif 000044
【表１−８】
0006606487.tif 000045
【表１−９】
0006606487.tif 000046
【表１−１０】
0006606487.tif 000047
【００９８】
ある特定の好ましい実施形態では、化合物は、表２に提示されている化合物またはその塩を含む。対イオン（例えばハロゲン化物、例えばＣｌ−）は、電荷中性組成物を提供するために、必要に応じて存在し得ると理解される。例えば、表２に図示した化合物６５は、＋１の電荷を示しており、したがって、Ｃｌ−などの対イオンが存在して、電荷中性組成物を提供すると理解される。
【表２−１】
0006606487.tif 000048
【表２−２】
0006606487.tif 000049
【表２−３】
0006606487.tif 000050
【表２−４】
0006606487.tif 000051
【表２−５】
0006606487.tif 000052
【表２−６】
0006606487.tif 000053
【表２−７】
0006606487.tif 000054
【表２−８】
0006606487.tif 000055
【００９９】
本発明の別の態様は、生物学的分子と、式Ｉの化合物などの本明細書に記載の化合物との反応によって形成されたコンジュゲート化合物を提供する。
【０１００】
本発明の別の態様は、−Ｌ−ＢＭ（Ｌは、結合またはリンカーであり、−ＢＭは、生物学的分子のラジカルである）によって定義される１、２または３個の基で置換されている、以下によって表される式Ｉの化合物であるコンジュゲート化合物
【化２９】
0006606487.tif 000056
またはその塩を提供し、式中、
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、Ｘ１、およびアルキレン−Ｘ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、マレイミド、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−フェノールエステル、フルオロ−フェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルもしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルもしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表し、
Ｒ８は、出現するごとに独立に、水素、アルキルまたはアリールを表す。
一部の実施形態では、式（Ｉ）に記載の変数は、以下の通りに定義され得る。
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、Ｘ１、およびアルキレン−Ｘ１からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
Ｘ１は、出現するごとに独立に、エステル、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロフェニルエステル、フルオロフェニルエステル、アルキン、アジド、ヒドラジド、アルコキシルアミン、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを表し、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、これは任意選択により、官能基、エステル、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロフェニルエステル、フルオロフェニルエステル、アルキン、アジド、ヒドラジド、アルコキシルアミン、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを担持しており、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表し、
Ｒ８は、出現するごとに独立に、水素、アルキルまたはアリールを表す。
【０１０１】
ある特定の実施形態では、化合物は、−１の電荷を有する対イオンをさらに含む。−１の電荷を有する例示的な対イオンとして、例えばハロゲン化物（例えば、Ｃｌ−、Ｂｒ−またはＩ−）およびＲＣＯ２−（ここで、Ｒはアルキル、アリール、アラルキル等である）が挙げられる。
【０１０２】
ある特定の実施形態では、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素もしくはアルキルを表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、４〜６員の飽和複素環式環を形成する。
【０１０３】
ある特定の実施形態では、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素もしくはアルキルを表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、４〜６員の飽和複素環式環を形成する。
【０１０４】
ある特定の実施形態では、Ｒ５はメチルである。ある特定の実施形態では、Ｒ６は水素である。ある特定の実施形態では、Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、またはアルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２を表す。
【０１０５】
本発明の別の態様は、式ＩＩによって表されるコンジュゲート化合物
【化３０】
0006606487.tif 000057
またはその塩を提供し、式中、
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、−Ｃ（Ｏ）−ψ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）−ψ、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
ψは、生物学的分子のラジカルであり、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表す。
一部の実施形態では、式（ＩＩ）に記載の変数は、以下の通りに定義され得る。
Ａ１は、フェニルまたは５〜６員のヘテロアリールであり、それらの各々は、−Ｃ（Ｏ）−ψ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）−ψ、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキレン−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）−ψ、アルキル、ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２−、−ＣＯ２−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（Ｒ７）、−Ｎ（Ｒ６）Ｃ（Ｏ）（Ｒ７）、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、ニトロ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｏ−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−アルキレン−ＣＯ２−、−Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２Ｈ、Ｎ（Ｒ６）−ＳＯ２−アルキレン−ＣＯ２−、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（任意選択により置換されているヘテロシクロアルキル）、−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）２、および−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ６）−（アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）からなる群から独立に選択される１、２または３個の置換基で任意選択により置換されており、
ψは、生物学的分子のラジカルであり、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、もしくは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）（任意選択により置換されているアルキル）を表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、単環式もしくは二環式環を形成し、
Ｒ５は、出現するごとに独立に、Ｃ１〜６アルキルを表し、これは任意選択により、官能基、エステル、スクシンイミジルエステル、カルボキサミド、プロパルギル、アジドアルキル、イソチオシアネート、−ＮＨ２  −ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ８、−ＣＯＮ（Ｈ）ＮＨ２、アセトキシメチルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、置換もしくは非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロフェニルエステル、フルオロフェニルエステル、アルキン、アジド、ヒドラジド、アルコキシルアミン、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、またはマレイミドを担持しており、
Ｒ６は、出現するごとに独立に、水素またはアルキルを表し、
Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、アルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）、任意選択により置換されているヘテロシクリル、アルキレン−（任意選択により置換されているヘテロアリール）、またはヒドロキシルアルキレン−（任意選択により置換されているヘテロシクリル）を表す。
【０１０６】
ある特定の実施形態では、化合物は、−１の電荷を有する対イオンをさらに含む。−１の電荷を有する例示的な対イオンとして、例えばハロゲン化物（例えば、Ｃｌ−、Ｂｒ−またはＩ−）およびＲＣＯ２−（ここで、Ｒはアルキル、アリール、アラルキル等である）が挙げられる。
【０１０７】
ある特定の実施形態では、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素もしくはアルキルを表すか、またはＲ１およびＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、４〜６員の飽和複素環式環を形成する。
【０１０８】
ある特定の実施形態では、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に、水素もしくはアルキルを表すか、またはＲ３およびＲ４は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、４〜６員の飽和複素環式環を形成する。
【０１０９】
ある特定の実施形態では、Ｒ５はメチルである。ある特定の実施形態では、Ｒ６は水素である。ある特定の実施形態では、Ｒ７は、出現するごとに独立に、水素、アルキル、アルキレン−ＣＯ２Ｈ、またはアルキレン−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ６）２を表す。
【０１１０】
ある特定の実施形態では、生物学的分子は、ポリペプチド、核酸または細胞である。
【０１１１】
本発明の別の態様は、タンパク質分解性または酵素分解性（ｅｎｚｙｍｏｌｙｔｉｃ）の切断可能な（ｓｃｉｓｓｉｌｅ）結合を与える、ペプチド、タンパク質または他の生体分子、およびペプチド、タンパク質または生体分子に化学的に連結され、したがってそれらの蛍光を著しくクエンチする、本発明の２種類またはそれより多くの種類の蛍光色素化合物を含む。ペプチド、タンパク質または生体分子の切断可能な結合に対して酵素が作用する（例えば酵素的切断によって）と、蛍光色素化合物は分離し、剤は、適切な波長および周波数の電磁放射線によって励起されるときに蛍光シグナルを放出する。本明細書で使用される場合、用語「クエンチされる」は、フルオロフォアからの蛍光シグナルを部分的または完全に低減するプロセスを意味すると理解される。例えば、本発明の蛍光色素化合物からの蛍光シグナルは、第１の蛍光色素のごく近くへの第２の蛍光色素（同じまたは異なる化合物のいずれか）の配置、または第１のフルオロフォアのごく近くへの非発蛍光的にクエンチする発色団分子、例えば消光剤の配置によって、分子間または分子内で低下し得る。剤は、例えばペプチド、タンパク質もしくは生体分子のタンパク質分解性または酵素分解性の切断可能な結合の酵素的切断によって、脱クエンチ（または活性化）される。一部の実施形態では、本発明の蛍光色素化合物の一つまたは複数は、３，６−ジアミノ−１０−シラキサンテニウムコアの９位に結合している環式部分（例えば、式（Ｉ）または（ＩＩ）のＡ１）を介して、生体分子（例えばペプチド）に連結されている。例えば、本明細書に記載の化合物９０〜９３を参照されたい。
【０１１２】
他の実施形態では、本発明の蛍光色素化合物は、非常に低い内部蛍光（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）（量子収率）を有する場合があるが、電磁スペクトルの遠赤からＮＩＲ領域において高い吸収性を保持することができる。このような蛍光色素化合物は、吸収波長に近い波長の蛍光を放出する別の蛍光性化合物に非常に近接している場合、消光剤化合物として使用できることが企図される。１種の蛍光性化合物および低い内部蛍光を有する相補的な本発明の消光剤化合物を含有するこのような化合物は、例えばその蛍光性化合物および消光剤化合物が、特定の酵素またはプロテアーゼによって認識され、切断される、ペプチド、タンパク質または生体分子の酵素分解性の切断可能な結合によって分離される場合に、活性化可能であり得る。本発明の分子内でクエンチされる蛍光色素および消光剤化合物は、酵素の助けを借りてまたは助けを借りずに、酸化または還元などの化学的手段を介して同様に活性化され得ることがさらに企図される。
【０１１３】
ある特定の実施形態では、本発明の化合物は、Ｌを介して生物学的分子または生体分子（ＢＭ）に化学的に連結され得る。得られた蛍光色素−生体分子のコンジュゲートは、例えば生物学的分子と標的の間の相互作用に起因して、例えば受容体−リガンドの相互作用、酵素−基質の相互作用、抗体−抗原の相互作用等を介して、標的に対して高い結合親和性を有することができる。このような化学的に連結された一般式［Ｗ１−（ＳＸ）Ａｒ−Ｗ２］−Ｌ−ＢＭの化合物は、以下の通りに表され得る。
【化３１】
0006606487.tif 000058
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｌ、Ｗ１、Ｗ２、Ｘ、ＹおよびＺは、本明細書で定義の通りであり、ＢＭは、生体分子である。先の構造は、例示的であり、生体分子（ＢＭ）は、直接的またはリンカーＬを介して、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｌ、Ｗ１、Ｗ２、Ｘ、ＹおよびＺとして同定される基の任意の一つまたは複数により、このような化合物に化学的に連結され得ると理解される。
【０１１４】
本発明の別の実施形態は、９−チエニル−３，６−ジアミノ−１０−シラキサンテニウムまたはその塩であり、これは、二つのアミノ基（例えば、メチル、エチルまたは炭素環式基）およびチエニル基（例えば、メチルおよびカルボキシレート）上に任意選択の置換基を有する。１０位にケイ素原子を組み込むことによって、１０−オキサキサンテン（ｏｘａｘａｎｔｈｅｎｅ）色素と比較しておよそ１００ｎｍの赤方偏移が引き起こされ、９位ならびに３−および６−アミノ基における置換基により、吸収もしくは発光波長を偏移させることによって、または量子収率を増大させることによって、色素の光学特性がさらに改善され得る。置換基の様々な組合せを使用して、特定の目的（例えば、顕微鏡の所与のフィルタセットを一致させるか、または全体的な輝度を増大させるため）に合わせて色素の特性を「調整」することができる。さらに、例えばチエニル基に連結することによって、標的リガンドまたは生体分子に連結するために、色素に官能性ハンドル（ｈａｎｄｌｅ）を組み込むことができる。合成された第１のクラスの色素における二つの代表的な分子は、３，６−ビス−（ジメチルアミノ）−９−（３−メチル−５−カルボキシ−チエン−２−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテン−９−イウムおよび３，６−ビス（ジメチルアミノ）−９−（２−カルボキシ−３−メチル−チエン−４−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウムまたはそれらの塩である。このクラスの分子についての予期しなかった観測は、キサンテニウムコアへのチエニル基の結合位置が、吸収波長極大値に対して劇的な効果を及ぼすということである。例えばチエニル基が、チエニル基の２位または５位においてキサンテニウムコアに結合している場合、極大吸収波長は、３位または４位を介する結合と比較して２０〜２５ｎｍだけ赤方偏移する。他の置換基も、光学特性に影響を及ぼし、例えばシラキサンテニウムコアに隣り合っているメチル置換基により、量子収率の８倍の増加がもたらされる。一連の６種の９−チエニル−１０−シラキサンテニウム色素を合成して、光学特性の差異を実証した。
【０１１５】
本発明の一実施形態は、３位および６位のアミン上に、例えばアジリジン、アゼチジン、ピロリジン、ピラゾリジン、ピペリジン、ピペラジン、オキサゾリジン、モルホリンまたはチオモルホリンを形成する炭素環式、複素環式または二環式置換基を有する９−置換−３，６−ジアミノ−１０−シラキサンテン−９−イウムコアを含む。このような環式置換基は、色素の光学特性または溶解特性を変えることができる。例えば環式ピロール基は、色素に、メチル置換基だけを担持している同等の色素よりも高い量子収率を与える。別の例として、水を含むいくつかの溶媒における溶解特性は、モルホリン置換基で増強される。また環式アミン置換基は、シラキサンテニウムの２、４、５または７位を介して、第２の環と縮合しているか、または色素のシラキサンテニウムコアと縮合している多環式であり得る。多環式配置は、吸収および発光波長、ならびに量子収率などの色素特性を変えることができる。色素は、３位および６位における窒素上の環式基に関して対称であっても非対称であってもよく、または窒素の一つは、環式基を有していなくてもよい。合成された例示的なＮ−環式シラキサンテニウム蛍光色素化合物は、３，６−ビス−（ピロリジン−１−イル）−９−（２−メチル−４−カルボキシフェニル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテン−９−イウムおよびその塩、ならびに３，６−ビス−（ピロリジン−１−イル）−９−（３−メチル−５−カルボキシ−チエン−２−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテン−９−イウムおよびその塩である。
【０１１６】
本発明はまた、文献によるキサントンの合成に使用される、困難な精製ステップおよび還元反応時間を除去することによって、収率および時間を大幅に改善する非常に重要な中間体（１０−シラキサントン）の合成方法を提供する。新しい手順によって、ピロニン中間体を単離せずに、ビス−３−ブロモアニリンから１０−シラキサントンを直接合成することができる。
【０１１７】
本発明の別の態様では、化合物はまた、アミン置換基の一つが、例えば酵素によって切断され得るアミノ酸またはペプチド配列を有する非蛍光性アミドの形態である場合、発蛍光性になるように作製され得る。非蛍光性アミドが切断されると、蛍光性になる遊離アミンが放出される。キサンテニウムコアの他のアミンおよび９位における置換基は、活性化フルオロフォアを、確実に遠赤／ＮＩＲ領域（約６３５ｎｍより長い）に赤方偏移させるように選択される。
【０１１８】
本発明の一部の実施形態では、蛍光色素化合物またはそれらのコンジュゲートは、細胞膜透過性が高い。他の実施形態では、化合物またはコンジュゲートは、フローサイトメトリーによって定量化される通り、同等の波長において吸収および放出する一般的なインドシアニン色素よりも数十倍、数百倍または数千倍も透過性が高い。他の実施形態では、蛍光色素化合物またはそれらのコンジュゲートは、ミトコンドリアまたは核などの細胞内の特定の領域に局在することができ、例えば蛍光顕微鏡法によって画像化することができる。他の実施形態では、蛍光色素化合物またはそれらのコンジュゲートは、特定の細胞内マーカー、受容体またはタンパク質に結合する。他の実施形態では、細胞内マーカー、受容体またはタンパク質との化合物またはコンジュゲートの結合のイメージングは、細胞の疾患または状態、例えばがんまたは低酸素症を示す。他の実施形態では、本発明の蛍光色素化合物は、ｉｎ  ｖｉｔｒｏもしくはｉｎ  ｖｉｖｏで細胞を標識するために直接使用され得るか、または標的リガンド、小分子、薬物、酵素阻害剤、生体分子、ペプチド、炭水化物、タンパク質、抗体、ミセルもしくはナノ粒子への共有結合性もしくは非共有結合性の結合によって修飾し、タンパク質、受容体、細胞、組織を、もしくは生存動物内で標識し、画像化するために使用され得る。さらに、画像化する目的では、本発明は、限定されるものではないが、ｉｎ  ｖｉｖｏイメージング装置、例えばＩＶＩＳまたはＦＭＴ、蛍光顕微鏡、フローサイトメーターおよび細胞選別機、ならびに蛍光プレートリーダーを含む多くの既存の蛍光イメージングデバイスと共に使用され得る。
【０１１９】
本発明の一部の態様では、本発明の蛍光色素化合物は、Ｐ−糖タンパク質（Ｐ−ｇｐ）のための基質である。他の態様では、化合物は、生細胞のＰ−ｇｐ活性のｉｎ  ｖｉｔｒｏ評価のために使用される。他の態様では、化合物は、薬物などの別の分子による、生細胞のＰ−ｇｐ活性の阻害を評価するために使用される。他の態様では、化合物は、例えば阻害剤またはＰ−ｇｐと相互作用することができる薬物の存在下および非存在下で、動物、例えばマウスまたはラットの脳内への化合物の蓄積を画像化することによって、生存動物におけるＰ−ｇｐ阻害を画像化するために使用される。血液脳関門におけるＰ−ｇｐの阻害によって、Ｐ−ｇｐの基質である蛍光色素化合物の脳内蓄積度がより高くなる。脳内蓄積の変化は、例えば蛍光分子断層撮影（ＦＭＴ）イメージングによって検出され、定量化され得る。
【０１２０】
本発明の別の態様では、蛍光色素化合物は、炭酸脱水酵素ＩＩなどの細胞内酵素もしくはタンパク質、または炭酸脱水酵素ＩＸなどの細胞外酵素、細胞外タンパク質、膜結合酵素、もしくは膜結合タンパク質に結合する、スルホンアミド、例えばベンゼンスルホンアミドまたはアセタゾラミドなどの分子に化学的に連結される。本発明の別の態様では、蛍光色素化合物は、薬物、例えばインドメタシンに化学的に連結される。本発明の別の態様では、薬物に連結された蛍光色素化合物は、シクロオキシゲナーゼ−２（ＣＯＸ−２）などの薬物標的を画像化するために使用される。本発明のさらなる一態様では、画像化される薬物標的は、細胞内にある。一部の態様では、標的化蛍光色素化合物は、特に、限定されるものではないが、顕微鏡法、超分解能顕微鏡法、共焦点顕微鏡法またはイメージングフローサイトメトリーなどの利用で、特定の細胞構造または領域、例えば核、サイトゾル、ミトコンドリア、膜、核周囲領域、リソソームまたは他の構造を画像化するために使用され得る。他の態様では、特定の細胞内タンパク質、標的、構造またはバイオマーカー、例えば核、ミトコンドリア、膜、リソソーム、受容体もしくは酵素、例えば炭酸脱水酵素もしくはシクロオキシゲナーゼ２、ＤＮＡ、ＲＮＡ、または他の構造の標的化は、顕微鏡法、フローサイトメトリー、細胞計数、細胞選別、またはｉｎ  ｖｉｔｒｏもしくはｉｎ  ｖｉｖｏでの細胞追跡などの利用のために、細胞全体の蛍光標識として使用される。
【０１２１】
本発明の蛍光色素化合物は、それらの細胞透過性、および標的リガンド、ペプチド、タンパク質、抗体または他の生体分子とコンジュゲートするためのハンドルと組み合わされると、そうでなければ従来の赤色から近赤外色素を使用しても入手できない場合がある細胞内標的のｉｎ  ｖｉｖｏイメージングを提供する。本発明の一部の態様では、蛍光色素化合物の全体的分子量は低く、置換基に応じて約４００〜約７５０Ｄａであり、好ましくは４００〜６００Ｄａである。インドシアニン色素などの他の近赤外蛍光色素と比較してサイズがより小さいほど、生体分子の自然な機能による立体障害がより小さく、より良好な造影剤を可能にするので、ペプチド、タンパク質、炭水化物、核酸または抗体などの生体分子を標識するのに重要な利益となる。
【０１２２】
Ｗ１、Ｗ２、ＳＸおよび／またはＡｒは、任意選択により、生体分子と共有結合および／または化学的連結を形成することができるリンカー部分を含み得る。このようなリンカー部分は、異なる化合物上の官能基と化学的に反応して、共有結合性連結を形成することができる反応基、または異なる化合物上の反応基と化学的に反応して、共有結合性連結を形成することができる官能基を含み得る。このような反応基には、例えば、それぞれ求核試薬または求電子試薬である対応する官能基への曝露によって共有結合性連結を形成することができる求電子試薬または求核試薬が含まれ得る。あるいは、反応基は、光で活性化可能な基であり、適切な波長の光を照射した後のみ化学的に反応性になる。本発明の化合物と連結される生体分子との反応の結果、コンジュゲート物質に本発明の化合物を結合させる新しい連結に、反応基の一つまたは複数の原子が組み込まれ得る。
【０１２３】
本明細書で企図される生体分子として、タンパク質（例えば、酵素、ホルモン、抗体およびその抗原結合フラグメント、ならびに単鎖抗体）、ペプチド、アミノ酸、糖タンパク質、細胞受容体のリガンド、ポリサッカライド、炭水化物、核酸（例えば、ＤＮＡおよびＲＮＡ）、ヌクレオシド、ヌクレオチド、アプタマー、ペプチジル核酸、細胞受容体、酵素基質、酵素補因子、ビオチン、ホルモン、神経伝達物質、増殖因子、サイトカイン、リンホカイン、レクチン、セレクチン、脂質、脂質集合体（例えば、ミセルまたは小胞）、および毒素が挙げられるが、これらに限定されない。限定されるものではないが、アシアロ糖タンパク質受容体、ソマトスタチン、神経成長因子、オキシトシン、ボンベシン、カルシトニン、アルギニンバソプレシン、アンギオテンシンＩＩ、心房性ナトリウム利尿ペプチド、インスリン、グルカゴン、プロラクチン、ゴナドトロピン、様々なオピオイドおよびウロキナーゼタイプのプラスミノーゲン活性化因子を含む、トランスフェリン、ビタミン、炭水化物および内部移行（ｉｎｔｅｒｎａｌｉｚｉｎｇ）受容体を標的化するリガンドの標的化および送達、例えば葉酸媒介性標的化（Ｌｅａｍｏｎ  ＆  Ｌｏｗ、Ｄｒｕｇ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｔｏｄａｙ、６巻：４４〜５１頁、２００１年）に関与するものなどの他の生体分子を使用することができる。また、限定されるものではないが、ウイルスおよび細菌を含むいくつかの供給源に由来し得る膜、膜透過および核移行シグナル配列も企図される。生体分子には、有機分子、ポリマー、デンドリマー、細胞（例えば、哺乳動物細胞、非哺乳動物細胞、植物細胞、昆虫細胞、胚細胞）、細菌、バクテリオファージ、ウイルス、生物、粒子、微粒子、またはナノ粒子も含まれ得る。生体分子には、限定されるものではないが、光線療法または放射線療法分子を含む治療用薬物分子も含まれ得る。生体分子の他の例として、化合物６７〜８３、８７、および９０〜９３において３，６−ジアミノ−１０−シラキサンテニウムコアの９位に結合している環（例えば、式（Ｉ）または（ＩＩ）のＡ１）に連結されている部分が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１２４】
本発明の蛍光色素化合物は、以下のタイプの造影剤またはプローブ：分子プローブ、活性化可能なプローブ、酵素活性化可能なプローブ、量子ドットベースのイメージングプローブ、ナノ粒子ベースのイメージングプローブ、生体分子を標的化したプローブ、波長偏移ビーコン、多色プローブ、標的に高い結合親和性を有するプローブ、非特異的イメージングプローブ、細胞ベースのプローブ、二重様式（ｄｕａｌ  ｍｏｄａｌｉｔｙ）剤、光学／ＣＴ二重様式剤（例えば、ＣＴ剤に物理的または化学的に結合した光学的剤）、光学／ＭＲ二重様式剤（例えば、ＭＲ剤に物理的または化学的に結合した光学的剤）、光学／核二重様式剤（例えば、放射性原子にまたは放射性原子と物理的または化学的に結合した光学的剤）、および／またはそれらの任意の組合せ、の一つまたは複数を作り出すために使用され得る。
【０１２５】
化学的に連結された生体分子を含む本発明の化合物は、生体分子に化学的に連結されていない化合物と比較して、増強された蛍光を有することができる。ある特定の実施形態では、蛍光は、連結されていない化合物と比較して、約１０％、約２５％または約５０％増強されている。本発明の化合物に化学的に連結されている生体分子は、ｉｎ  ｖｉｖｏ、ｅｘ  ｖｉｖｏおよび／またはｉｎ  ｖｉｔｒｏでの分子の蓄積、体内分布、排除、標的化、結合および／または認識を変えてもよく、増強させてもよい。
【０１２６】
一つまたは複数の生体分子は、いくつかの反応性官能基を含有する多価の連結またはリンカーを介して蛍光色素に化学的に連結されて、構造（ＳＸ）−（（Ｌ）ｖ（ＢＭ）ｒ）ｔ［Ｌは、リンカーもしくはスペーサ、または多価のスペーサもしくはリンカーであり、ＢＭは、生体分子であり、ＳＸは、既に定義されている通りであり、ｔ＝１〜６、ｖ＝１〜５００およびｒ＝１〜５００であり、（Ｌ）ｖは、ｖが１を超える場合、同じリンカーのコピーまたは異なるリンカーの組合せを表す］の生体適合性である蛍光性分子を形成することができる。
【０１２７】
本発明の化合物に適したリンカー部分の例は、既に文献（米国特許出願第２００２／００６４７９４号（２００２年）、米国特許第６，０８６，７３７号、米国特許第６，０４８，９８２号、米国特許第６，７４７，１５９号、および米国特許第６，４４８，００８号参照）に記載されている。
【０１２８】
本発明の１種超の蛍光色素化合物は、単一の生体分子に化学的に連結され得ると理解される。このような構造の一例は、ＳＸｕ−ＢＭ（ｕ＝１〜５００であり、ＳＸおよびＢＭは、先に定義した通りである）と表され得る。
【０１２９】
開示の化合物の塩も企図され、それには、塩基付加塩および酸付加塩の両方が含まれる。本発明の化合物は、適切な有機または無機塩基と反応して塩基付加塩を形成することができる、一つまたは複数の十分に酸性のプロトンを有することができる。塩基付加塩には、無機塩基、例えばアンモニウム、またはアルカリもしくはアルカリ土類金属水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩等、ならびに有機塩基、例えばアルコキシド、アルキルアミド、アルキルおよびアリールアミン等に由来する塩が含まれる。したがって、本発明の塩を調製するのに有用なこのような塩基には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、炭酸カリウム等が含まれる。
【０１３０】
十分に塩基性の基、例えばアミンを有する本発明の化合物は、有機または無機酸と反応して、酸付加塩を形成することができる。塩基性の基を有する化合物から酸付加塩を形成するために一般に用いられる酸は、無機酸、例えば塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、リン酸等、および有機酸、例えばｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、シュウ酸、ｐ−ブロモフェニル−スルホン酸、炭酸、コハク酸、クエン酸、安息香酸、酢酸等である。このような塩の例として、硫酸塩、ピロ硫酸塩、重硫酸塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、リン酸塩、一水素リン酸塩、二水素リン酸塩、メタリン酸塩、ピロリン酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、酢酸塩、プロピオン酸塩、デカン酸塩、カプリル酸塩、アクリル酸塩、ギ酸塩、イソ酪酸塩、カプロン酸塩、ヘプタン酸塩、プロピオール酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、スベリン酸塩、セバシン酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、ブチン−１，４−二酸塩、ヘキシン−１，６−二酸塩、安息香酸塩、クロロ安息香酸塩、メチル安息香酸塩、ジニトロ安息香酸塩、ヒドロキシ安息香酸塩、メトキシ安息香酸塩、フタル酸塩、スルホン酸塩、キシレンスルホン酸塩、フェニル酢酸塩、フェニルプロピオン酸塩、フェニル酪酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、ガンマ−ヒドロキシ酪酸塩、グリコール酸塩、酒石酸塩、メタンスルホン酸塩、プロパンスルホン酸塩、ナフタレン−１−スルホン酸塩、ナフタレン−２−スルホン酸塩、マンデル酸塩等が挙げられる。
【０１３１】
他の実施形態では、Ｔ１は、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＳＯ３Ｈ、カルボキシル、−ＣＯＣｌ、−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）Ｒ１３、−ＣＯＮＨＮＨ２、置換および非置換Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、置換および非置換Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、ニトロ−またはフルオロ−フェノールエステル、アジド、−ＮＣＳ、−ＣＨＯ、アジド、−ＣＯＣＨ２Ｉ、ホスホルアミダイト、フタルアミド、ならびにマレイミドからなる群から選択され、Ｒ１３は、Ｈ、アルキルおよびアリールからなる群から選択される。
【０１３２】
本発明の化合物が、ＳＸ環およびアミン置換基における二重結合の位置を示す構造によって本明細書に図示される場合、その構造は、例えば以下の図に示されている通り、任意の共鳴構造も包含することを理解されたい。
【化３２】
0006606487.tif 000059
式中、先の構造のそれぞれにおいて、ＳＸコアの周りの置換基は、本明細書で定義の通りである。
【０１３３】
別の態様では、本発明は、以下の一般構造式の化合物を提供する。
【化３３】
0006606487.tif 000060
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｗ１およびＷ２は、先に定義した通りである。
【０１３４】
ある特定の実施形態では、Ｗ１およびＷ２は、独立に、存在しないか、または脂肪族炭素、窒素、酸素、硫黄もしくはケイ素を含有し、Ｒ１およびＲ２もしくはＲ３およびＲ４と共に、任意選択により環式環上のさらなる置換基と一緒に３〜９員の環を形成する基から選択される。
【０１３５】
本発明の別の態様は、以下の化合物を提供する。
【化３４】
0006606487.tif 000061
【０１３６】
化合物は、以下の通り生体分子または細胞で標識され得る。本明細書に記載の通り反応性官能基を担持している本発明の化合物（蛍光色素）は、様々な濃度において約５分間〜２４時間またはそれより長く、約４℃〜約３７℃の温度で一つまたは複数の生体分子と共にインキュベートされる。インキュベーション後、遊離蛍光色素、または生体分子に化学的に連結されなかった蛍光色素は、例えばクロマトグラフィーまたは限外濾過法などの当業者に公知の方法を使用して除去され得る。
【０１３７】
細胞を、インキュベーション後に遠心分離して、上清が除去されている細胞ペレットを作り出すことができる。細胞を、培養培地または生理食塩水に再度懸濁させて、残留蛍光色素、結合していない蛍光色素、または遊離蛍光色素を洗い流すことができる。これを数回反復してもよい。この方式では、内部もしくは外部の細胞分子への直接的なコンジュゲートによって、または限定されるものではないがサイトゾル、エンドソーム、核、ゴルジ装置、および他の細胞内小器官を含む様々な細胞内区画への非特異的な細胞取込みによって、細胞を標識することができる。
【０１３８】
開示の化合物および／または組成物を、キットとしてパッケージングすることができ、このキットは任意選択により、化合物を使用するための指示を含むことができる。非限定的な例として、例えば粉末または凍結乾燥形態の組成物、ならびにｉｎ  ｖｉｖｏおよび／またはｉｎ  ｖｉｔｒｏでの利用のための再構成、投与量情報および保存情報を含む使用のための指示を含有するキットが挙げられる。キットは、任意選択により、使える状態のまたは投与のために溶液とさらに混合する必要がある液体形態の組成物の容器、例えば粉末形態を再構成するためのバイアル、注射のためのシリンジ、特製のＩＶ送達システム、吸入器等を含有することができる。このような容器は、対象への単一または複数用量を含有することができる。さらにキットは、ｉｎ  ｖｉｖｏまたはｉｎ  ｖｉｔｒｏにおける組成物の検出に役立つ構成要素、例えば特殊内視鏡、光フィルタを含有することができる。
【０１３９】
生体分子に化学的に連結されている化合物を含む、本明細書に開示の化合物は、対象、例えば動物またはヒト対象に投与するのに適した医薬組成物に製剤化することができる。したがって製剤は、化合物を、投与の所望の形態および／または用量に適した生理的に許容される担体と一緒に含む。生理的に許容される担体として、水、食塩水を挙げることができ、これには、緩衝剤などの剤、および医薬製剤における使用に適合する保存剤などの他の剤がさらに含まれ得る。好ましい担体は、流体、好ましくは液体、より好ましくは水溶液であるが、固体製剤、局所製剤、吸入製剤、眼科用製剤、および経皮製剤のための担体も、本発明の範囲に含まれることが企図される。
【０１４０】
さらに医薬組成物は、生理的に許容される担体に一つまたは複数の安定剤を含むことができる。このような組成物における使用に適した安定剤の例として、例えば、低分子量炭水化物、例えば直鎖多価アルコール、例えばソルビトールおよびグリセロールが挙げられる。イノシトールなどの他の低分子量炭水化物を使用することもできる。
【０１４１】
本発明の化合物は、経口または非経口投与され得ることが企図される。非経口投与では、化合物は、静脈内、筋肉内、皮膚、経皮、皮下、直腸内、経鼻、膣内、および眼に投与され得る。したがって組成物は、例えば、固体錠剤、カプセル、丸剤、凍結乾燥散剤を含む散剤、コロイド懸濁液、ミクロスフェア、リポソーム顆粒、懸濁液、エマルション、溶液、ヒドロゲルを含むゲル、ペースト、軟膏、クリーム、ギプス、灌注溶液、水薬、浸透圧送達デバイス、坐剤、浣腸、注射剤、移植片、スプレー、またはエアロゾルの形態であってよい。医薬組成物は、従来の薬務に従って製剤化され得る（例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：  Ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｙ、第２０版、２０００年、Ａ．Ｒ．  Ｇｅｒｍａｒｏ編、Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ  Ｗｉｌｌｉａｍｓ  ＆  Ｗｉｌｋｉｎｓ、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、およびＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｊ．  ＳｗａｒｂｒｉｃｋおよびＪ．  Ｃ．  Ｂｏｙｌａｎ編、１９８８〜１９９９年、Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ参照）。
【０１４２】
ＩＩＩ．本発明の蛍光色素化合物の利用
本発明の化合物は、様々なｉｎ  ｖｉｖｏおよびｉｎ  ｖｉｔｒｏでの用途において使用され得る。これらの用途を、以下の部分に論じる。
（ａ）ｉｎ  ｖｉｖｏでの用途
【０１４３】
本発明は、様々なイメージング用途、例えば光学イメージング用途で使用することができる新規蛍光性化合物を提供する。光学イメージング技術の総説については、例えば、Ａｌｆａｎｏら、Ａｎｎ．  ＮＹ  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ８２０巻：２４８〜２７０頁、１９９７年；Ｗｅｉｓｓｌｅｄｅｒ、Ｎａｔｕｒｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  １９巻、３１６〜３１７頁（２００１年）；Ｎｔｚｉａｃｈｒｉｓｔｏｓら、Ｅｕｒ．  Ｒａｄｉｏｌ．  １３巻：１９５〜２０８頁（２００３年）；Ｇｒａｖｅｓら、Ｃｕｒｒ．  Ｍｏｌ．  Ｍｅｄ．  ４巻：４１９〜４３０頁（２００４年）；Ｃｉｔｒｉｎら、Ｅｘｐｅｒｔ  Ｒｅｖ．  Ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ  Ｔｈｅｒ．  ４巻：８５７〜８６４頁（２００４年）；Ｎｔｚｉａｃｈｒｉｓｔｏｓ、Ａｎｎ．  Ｒｅｖ．  Ｂｉｏｍｅｄ．  Ｅｎｇ．  ８巻：１〜３３頁（２００６年）；Ｋｏｏら、Ｃｅｌｌ  Ｏｎｃｏｌ．  ２８巻：１２７〜１３９頁（２００６年）；およびＲａｏら、Ｃｕｒｒ．  Ｏｐｉｎ．  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．  １８巻：１７〜２５頁（２００７年）参照。
【０１４４】
本発明の実施に有用なイメージングシステムは、典型的に、三つの基本的な構成要素、（１）本発明の蛍光色素化合物を励起するのに適切な光源、（２）蛍光色素の励起を誘発するために使用した光による発光を分離または識別するためのシステム、および（３）検出システムを含む。この検出システムは、手持ち式であってもよく、他の有用なイメージングデバイス、例えば内視鏡、カテーテル、術中顕微鏡および／もしくはビューアーに組み込むことができる。
【０１４５】
好ましくは、光源は、単色（または実質的に単色）光を提供する。光源は、適切にフィルタをかけた白色光、すなわち広帯域供給源からのバンドパス光であり得る。例えば、１５０ワットのハロゲンランプからの光を、Ｏｍｅｇａ  Ｏｐｔｉｃａｌ（バーモント州Ｂｒａｔｔｌｅｂｏｒｏ）から市販されている適切なバンドパスフィルタに通過させることができる。システムに応じて、光源はレーザーであってもよい。例えば、Ｂｏａｓら、Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  ９１巻：４８８７〜４８９１頁、１９９４年；Ｎｔｚｉａｃｈｒｉｓｔｏｓら、Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  ９７巻：２７６７〜２７７２頁、２０００年；およびＡｌｅｘａｎｄｅｒ、Ｊ．  Ｃｌｉｎ．  Ｌａｓｅｒ  Ｍｅｄ．  Ｓｕｒｇ．  ９巻：４１６〜４１８頁、１９９１年参照。イメージングのためのレーザーに関する情報は、例えばＩｍａｇｉｎｇ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（フロリダ州Ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）および様々な他の供給源に見出され得る。高域または高バンドパスフィルタを使用して、励起光から光学発光を分離することができる。適切な高域または高バンドパスフィルタは、Ｏｍｅｇａ  Ｏｐｔｉｃａｌ（バーモント州Ｂｕｒｌｉｎｇｔｏｎ）から市販されている。
【０１４６】
一般に、光検出システムは、集光／画像形成構成要素および光検出／画像記録構成要素を含むとみなすことができる。光検出システムは、両方の構成要素を組み込む単一の集積デバイスであってもよいが、集光／画像形成構成要素および光検出／画像記録構成要素を、別個に論じる。
【０１４７】
特に有用な集光／画像形成構成要素は、内視鏡である。腹膜（Ｇａｈｌｅｎら、Ｊ．  Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ．  Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌ．  Ｂ  ５２巻：１３１〜１３５頁、１９９９年）、卵巣がん（Ｍａｊｏｒら、Ｇｙｎｅｃｏｌ．  Ｏｎｃｏｌ．  ６６巻：１２２〜１３２頁、１９９７年）、結腸および直腸（Ｍｙｃｅｋら、Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ．  Ｅｎｄｏｓｃ．  ４８巻：３９０〜３９４頁、１９９８年；およびＳｔｅｐｐら、Ｅｎｄｏｓｃｏｐｙ  ３０巻：３７９〜３８６頁、１９９８年）、胆管（Ｉｚｕｉｓｈｉら、Ｈｅｐａｔｏｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ  ４６巻：８０４〜８０７頁、１９９９年）、胃（Ａｂｅら、Ｅｎｄｏｓｃｏｐｙ  ３２巻：２８１〜２８６頁、２０００年）、膀胱（Ｋｒｉｅｇｍａｉｒら、Ｕｒｏｌ．  Ｉｎｔ．  ６３巻：２７〜３１頁、１９９９年；およびＲｉｅｄｌら、Ｊ．Ｅｎｄｏｕｒｏｌ．  １３巻：７５５〜７５９頁、１９９９年）、肺（Ｈｉｒｓｃｈら、Ｃｌｉｎ  Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ  ７巻：５〜２２０頁、２００１年）、脳（Ｗａｒｄ，  Ｊ．  Ｌａｓｅｒ  Ａｐｐｌ．  １０巻：２２４〜２２８頁、１９９８年）、食道、および頭頸部領域を含む数々の組織および臓器のｉｎ  ｖｉｖｏ光学イメージングに使用されている内視鏡デバイスおよび技術を、本発明の実施において用いることができる。
【０１４８】
他のタイプの集光構成要素は、光ファイバーデバイスを含むカテーテルベースのデバイスである。このようなデバイスは、血管内イメージングに特に適している。例えば、Ｔｅａｒｎｅｙら、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２７６巻：２０３７〜２０３９頁、１９９７年；およびＣｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ  ９４巻：３０１３頁、１９９６年参照。
【０１４９】
フェーズドアレイ技術（Ｂｏａｓら、Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  ９１巻：４８８７〜４８９１頁、１９９４年；Ｃｈａｎｃｅ、Ａｎｎ．  ＮＹ  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ８３８巻：２９〜４５頁、１９９８年）、光学断層撮影法（Ｃｈｅｎｇら、Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ  ３巻：１１８〜１２３頁、１９９８年；およびＳｉｅｇｅｌら、Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ  ４巻：２８７〜２９８頁、１９９９年）、生体内顕微鏡法（Ｄｅｌｌｉａｎら、Ｂｒ．  Ｊ．  Ｃａｎｃｅｒ  ８２巻：１５１３〜１５１８頁、２０００年；Ｍｏｎｓｋｙら、Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ．  ５９巻：４１２９〜４１３５頁、１９９９年；およびＦｕｋｕｍｕｒａら、Ｃｅｌｌ  ９４巻：７１５〜７２５頁、１９９８年）、共焦点イメージング（Ｋｏｒｌａｃｈら、Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  ９６巻：８４６１〜８４６６頁、１９９９年；Ｒａｊａｄｈｙａｋｓｈａら、Ｊ．  Ｉｎｖｅｓｔ．  Ｄｅｒｍａｔｏｌ．  １０４巻：９４６〜９５２頁、１９９５年；およびＧｏｎｚａｌｅｚら、Ｊ．  Ｍｅｄ．  ３０巻：３３７〜３５６頁、１９９９年）ならびに蛍光分子断層撮影法（ＦＭＴ）（Ｎｚｉａｃｈｒｉｓｔｏｓら、Ｎａｔｕｒｅ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ８巻：７５７〜７６０頁、２００２年；米国特許第６，６１５，０６３号、ＰＣＴ出願第ＷＯ０３／１０２５５８号、およびＰＣＴ  ＵＳ／０３／０７５７９）を含むさらに他のイメージング技術を、本発明の蛍光色素化合物と共に使用することができる。同様に、蛍光色素化合物は、様々なイメージングシステム、例えば、［１］ＩＶＩＳ（登録商標）イメージングシステム：１００シリーズ、２００シリーズ（Ｘｅｎｏｇｅｎ、カルフォルニア州Ａｌａｍｅｄａ）、［２］ＳＰＥＣＴＲＵＭおよびＬＵＭＩＮＡ（Ｘｅｎｏｇｅｎ、カルフォルニア州Ａｌａｍｅｄａ）、［３］ＳｏｆｔＳｃａｎ（登録商標）またはｅＸｐｌｏｒｅ  Ｏｐｔｉｘ（商標）（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ、英国）、［４］Ｍａｅｓｔｒｏ（商標）およびＮｕａｎｃｅ（商標）−２  Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＣＲｉ、マサチューセッツ州Ｗｏｂｕｒｎ）、［５］Ｃａｒｅｓｔｒｅａｍ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ（ニューヨーク州Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ）製のＩｍａｇｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｉｎ−Ｖｉｖｏ  ＦＸ（かつてのＫｏｄａｋ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）、［６］ＯＶ１００、ＩＶ１００（Ｏｌｙｍｐｕｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、日本）、［７］Ｃｅｌｌｖｉｚｉｏ  Ｍａｕｎａ  Ｋｅａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、フランス）［８］ＮａｎｏＳＰＥＣＴ／ＣＴまたはＨｉＳＰＥＣＴ（Ｂｉｏｓｃａｎ、ワシントンＤＣ）、［９］ＣＴＬＭ（登録商標）またはＬＩＬＡＴＭ（Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、フロリダ州Ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）、［１０］ＤＹＮＯＴＴＭ（ＮＩＲｘ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、ニューヨーク州Ｇｌｅｎ  Ｈｅａｄ）、ならびに［１１］Ｂｅｒｔｈｏｌｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ドイツ）によるＮｉｇｈｔＯＷＬイメージングシステムにおいて使用され得る。
【０１５０】
このようなシステムでは、様々な光検出／画像記録構成要素、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）システムまたは写真フィルムを使用することができる。光検出／画像記録の選択は、使用される集光／画像形成構成要素のタイプを含む因子に応じて決まる。しかし、適切な構成要素の選択、光学イメージングシステムへの構成要素の組入れ、およびシステムの操作は、当技術分野の通常の技術の範囲内であると理解される。
【０１５１】
光学イメージングおよび測定技術として、蛍光イメージング、ルミネッセンスイメージング、内視鏡検査、蛍光内視鏡検査、光干渉断層計、透過イメージング、時間分解透過イメージング、共焦点イメージング、非線形顕微鏡法、光音響イメージング、音響光学型イメージング、分光法、反射分光法、生体内イメージング、二光子イメージング、干渉法、コヒーレンス干渉法、拡散光学断層撮影法、および蛍光分子断層撮影法が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１５２】
注射の蛍光色素化合物は、固体支持体、例えば粒子にカップリングされるか、またはそれらの内部に組み込まれ得ることが企図される。したがって、蛍光色素化合物は、蛍光性でもある粒子を生成するために、磁気特性を有する金属酸化物ナノ粒子にカップリングされ得ると理解される。したがって、得られた粒子は、当技術分野で公知の技術を使用して、ＭＲＩイメージングで使用されてもよい。ＭＲＩ技術の総説については、Ｗｅｓｔｂｒｏｏｋ、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  ＭＲＩ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ、第２版、１９９９年、Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ参照。例えば、蛍光性分子断層撮影法および磁気共鳴イメージングによって得られた画像が、互いに位置合わせされるか（ｃｏ−ｒｅｇｉｓｔｅｒ）または融合されて、画像化される項目に関する追加の情報を提供し得ることは可能である。さらに、多重様式のイメージングシステム（すなわち、光学的およびＭＲイメージングシステムを組み合わせたもの）を使用して、組み合わされた光学的ＭＲ画像を作り出すことができる。
【０１５３】
さらに、本発明の組成物および方法は、他のイメージング組成物および方法と組み合わせて使用され得る。例えば、本発明の蛍光色素化合物は、単独で、または他の従来のイメージング様式、例えばＸ線、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、ＭＲイメージング、超音波、陽電子放出断層撮影法（ＰＥＴ）、および単光子コンピュータ断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）と組み合わせて、光学イメージングプロトコールを介して目的の領域を画像化するために使用され得る。例えば、本発明の組成物および方法を、ＣＴまたはＭＲイメージングと組み合わせて使用して、例えば別のイメージング様式によって生成された画像を位置合わせすることによって、解剖学的および分子的情報の両方を同時に得ることができる。本発明の組成物および方法は、Ｘ線、ＣＴ、ＰＥＴ、超音波、ＳＰＥＣＴ、ＭＲおよび他の光学コントラスト剤と組み合わせて使用されてもよいか、または代わりに本発明の蛍光色素化合物は、光学イメージングと組み合わせてＣＴ、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴおよびＭＲイメージング様式を使用して検出することができる、ヨウ素、ガドリニウム原子および放射性同位元素などの造影剤を含有することもできる。
【０１５４】
ｉｎ  ｖｉｖｏ光学イメージングの例示的な方法は、（ａ）対象、例えばヒトまたは動物に、本発明の蛍光性化合物を投与するステップと、（ｂ）蛍光色素化合物が対象内に分布するか、または生物学的標的と接触もしくは相互作用するのに十分な時間を設けるステップと、（ｃ）対象を、電磁放射線、例えば蛍光色素化合物によって吸収可能な波長の光に曝露するステップと、（ｄ）蛍光色素化合物によって放出された光学シグナルを検出するステップとを含む。
【０１５５】
対象は、脊椎動物、例えばヒトを含む哺乳動物であり得ると理解される。また動物は、非脊椎動物（例えば、Ｃ．ｅｌｅｇａｎｓ、Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａまたは他のモデル研究生物等）であってもよい。生物学的標的として、細胞、細胞培養物、組織、組織切片、臓器、臓器切片、サイトスピン試料、タンパク質、核酸、炭水化物、脂質等を挙げることができるが、これらに限定されない。
【０１５６】
例えばステップ（ａ）〜（ｄ）を含む上述のステップは、所定の時間間隔で反復され得、それによって対象において放出された蛍光色素化合物のシグナルの経時的な評価を可能にし得る。照射および検出ステップ（それぞれステップ（ｃ）および（ｄ））は、平面イメージングシステム、内視鏡、カテーテル、断層撮影システム、手持ち式の光学イメージングシステム、ゴーグル、または術中顕微鏡を使用して実施され得る。蛍光色素化合物によって放出されたシグナルは、画像、例えば断層画像を構築するために使用され得る。
【０１５７】
これらのステップの前または最中に、検出システムは、対象から放出された光学的および／または他のシグナル（例えばＭＲ、核、Ｘ線）を検出するために、対象（例えば動物またはヒト）の周りまたはその近傍に位置することができる。放出された光学的および／または他のシグナルは、画像、例えば断層画像または平面画像を構築するために処理され得る。さらに、処理されたシグナルは、単独で、または融合（組み合わされた）画像のいずれかの画像として表示され得る。
【０１５８】
さらに、一つまたは複数の造影剤を選択的に検出し、同時に画像化するｉｎ  ｖｉｖｏイメージング方法を実施することが可能である。このような手法では、例えば前述のステップ（ａ）において、シグナル特性が互いに識別可能な２種類またはそれより多くの種類の造影剤が、同時または連続的に対象に投与され、造影剤の少なくとも一つは、本発明の蛍光色素化合物を含有する。複数の剤を使用すると、複数の生物学的プロセス、機能または標的の記録が可能になる。
【０１５９】
本発明はまた、標識された細胞が対象に投与されるｉｎ  ｖｉｖｏイメージング方法を特色とする。細胞は、ｅｘ  ｖｉｖｏで蛍光色素化合物により標識することができる。細胞は、対象に直接由来してもよく、別の供給源（例えば、別の対象、細胞培養物等）に由来してもよい。蛍光色素化合物は、細胞と混合されて、細胞を有効に標識することができ、得られた標識細胞はステップ（ａ）で対象に投与されて生じる標識細胞を有効に標識することができる。次に、ステップ（ｂ）〜（ｄ）を下記の通りに行う。この方法は、Ｔ細胞、腫瘍細胞、免疫細胞および幹細胞を含む特定の細胞型、ならびに他の細胞型の輸送および局在をモニタするために使用され得る。特に、この方法は、細胞ベースの治療をモニタするために使用され得る。
【０１６０】
蛍光色素化合物の製剤化、投与方法の選択、対象に投与される蛍光色素化合物の投薬量、および蛍光色素化合物の投与と光（および、その環境下で適切な場合、他の形態の電磁放射線も）へのそれらの曝露との間のタイミングは、当技術分野の技術レベルの範囲内であると理解される。
【０１６１】
本発明の方法は、対象における蛍光色素化合物の局在を経時的に追跡するか、または対象における蛍光色素化合物の代謝および／もしくは排泄の変化もしくは変質を経時的に評価することを含み、いくつかの兆候を決定するために使用され得る。上記方法はまた、限定されるものではないが、有効性、最適なタイミング、最適な投与レベル（個々の患者または試験対象に合わせることを含む）、および治療の組合せの相乗効果を決定することを含めて、このような治療によってモジュレートされた分子的事象および生物学的経路を画像化することによって、このような疾患の治療の次に来るように使用されてもよい。
【０１６２】
本発明の方法および組成物はまた、医師または外科医が、疾患領域、例えば関節炎、がん、特に結腸ポリープ、または脆弱もしくは不安定なプラークを同定し、特徴付けて、疾患状態の組織と通常の組織を識別する（例えば、通常の手術用顕微鏡を使用して検出することが困難な腫瘍境界を検出すること）のを助ける、例えば、脳外科手術において、例えば病変ががん性であり除去されるべきかもしくは非がん性であり静置されるべきかを決定することによる、または疾患の外科的ステージ分類（例えば、術中のリンパ節のステージ分類、センチネルリンパ節マッピング、もしくは術中出血の評価）における治療的もしくは外科的介入の決定を助けるためか、または腫瘍境界を描くために使用され得る。
【０１６３】
本発明の方法および組成物はまた、疾患、特に初期疾患の局在、疾患もしくは疾患関連状態の重症度、疾患のステージ分類の検出、特徴付けおよび／もしくは決定、ならびに／または疾患のモニタリングに使用され得る。放出されたシグナルの存在、非存在またはレベルは、病状を示し得る。本発明の方法および組成物はまた、様々な治療介入、例えば外科手順をモニタおよび／または案内し、細胞ベースの治療を含む薬物治療をモニタするために使用され得る。本発明の方法はまた、疾患または疾患状態の予後において使用され得る。
【０１６４】
前述のそれぞれに関して、（治療の前、最中または後に）検出またはモニタされ得るこのような疾患または疾患状態の例として、例えば、炎症（例えば、関節炎によって引き起こされた炎症、例えば関節リウマチ）、がん（例えば、結腸直腸、卵巣、肺、乳房、前立腺、子宮頸部、精巣、皮膚、脳、胃腸管、膵臓、肝臓、腎臓、膀胱、胃、白血病、口、食道、骨）、心血管疾患（例えば、アテローム性動脈硬化症および血管の炎症状態、虚血、脳卒中、血栓症、播種性血管内凝固）、皮膚疾患（例えば、カポジ肉腫、乾癬、アレルギー性皮膚炎）、眼疾患（例えば、黄斑変性症、糖尿病性網膜症）、感染性疾患（例えば、後天性免疫不全症候群、マラリア、シャーガス病、住血吸虫症を含む、細菌、ウイルス、真菌および寄生虫の感染症）、免疫疾患（例えば、自己免疫性障害、リンパ腫、多発性硬化症、関節リウマチ、真性糖尿病、紅斑性狼瘡（ｌｕｐｕｓ  ｅｒｙｔｈｅｍａｔｏｓｉｓ）、重症筋無力症、グレーブス病）、中枢神経系疾患（例えば神経変性疾患、例えばパーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、プリオン病）、遺伝性疾患、代謝性疾患、環境疾患（例えば、鉛、水銀および放射能の中毒症、皮膚がん）、骨に関係する疾患（例えば、骨粗鬆症、原発性および転移性骨腫瘍、変形性関節症）、神経変性疾患、および外科手術に関係する合併症（例えば、移植片拒絶、臓器拒絶反応、創傷治癒の変質、線維症、または外科的移植に関係する他の合併症）が挙げられる。
【０１６５】
したがって、本発明の方法および組成物は、例えば、腫瘍細胞の存在および／または局在、例えばアテローム性動脈硬化症または関節炎における活性化マクロファージの存在を含む、炎症の存在および／または局在、冠動脈および末梢動脈において急性閉塞の危険性がある領域（すなわち、脆弱なプラーク）、拡大動脈瘤の領域、頸動脈の不安定なプラークおよび虚血領域を含む、血管疾患の存在および局在を決定するために使用され得る。本発明の開示の方法は、例えばアポトーシス、壊死、低酸素症および血管新生の同定および評価において使用され得る。あるいは、開示の方法はまた、例えば治療用化合物または治療で処置する前、および処置した後の対象を画像化し、対応する画像を比較することによって、特定の分子標的に対する治療用化合物または治療の効果を評価するために使用され得る。
【０１６６】
（ｂ）ｉｎ  ｖｉｔｒｏでの用途
さらに、蛍光色素化合物は、様々なｉｎ  ｖｉｔｒｏアッセイ、例えば結合実験、分析物の検出、蛍光共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）アッセイ、時間分解蛍光アッセイ、シグナル増幅アッセイ、例えばチラミドシグナル増幅アッセイ、ホモジニアスアッセイ、例えばルミネッセンス酸素チャネル免疫アッセイ（ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｏｘｙｇｅｎ  ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ  ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ）、ハイスループットスクリーニング、ハイコンテントスクリーニング、フローサイトメトリー、細胞アッセイ（溶解または生存）、顕微鏡法、およびｉｎ  ｖｉｔｒｏイメージング実験で使用され得ると理解される。先のセクションで論じたイメージング技術は、ｉｎ  ｖｉｔｒｏイメージング実験にも利用できると理解される。
【０１６７】
例示的なｉｎ  ｖｉｔｒｏイメージング方法は、（ａ）試料を、本発明の蛍光色素化合物を含むプローブと接触させるステップと、（ｂ）蛍光色素化合物を、（ｉ）生物学的標的によって活性化し、かつ／または（ｉｉ）生物学的標的に結合させるステップと、（ｃ）任意選択により、活性化していないかまたは結合していない蛍光色素化合物を除去するステップと、（ｄ）試料を、蛍光色素化合物によって吸収可能な波長の電磁放射線、例えば光に曝露するステップと、（ｅ）蛍光色素化合物から放出されたシグナルを検出し、それによってプローブが生物学的標的によって活性化されたか、または結合されたかを決定するステップとを含む。
【０１６８】
また本発明の蛍光色素化合物は、他のクラスの蛍光色素化合物、例えばフルオレセイン、ローダミン、シアニン、ホウ素−ジピロメテンまたはオキサジンと平行してまたは同時に使用され得ること、および、本発明の蛍光色素の独特な化学的、物理的および光学的特性によって、本発明の蛍光色素は、別のクラスの蛍光色素化合物に由来する一つまたは複数の蛍光色素の同時使用を含む多重蛍光アッセイに特に十分適していることが理解される。
【０１６９】
試料は、例えば、初代細胞、細胞培養物、または組織、ウイルス、分析物、タンパク質、免疫グロブリン、炭水化物、酵素、脂質、サイトカイン、ヒストン、修飾ヒストン、ＤＮＡ、修飾ＤＮＡ、または他の生体分子を含有する液体または固体試料であり得る。生物学的標的は、例えば細胞、細胞凝集体、組織もしくは組織試料、構造物（マクロセルレベル（例えば、骨または組織）または細胞内レベル（例えば、ミトコンドリアまたは核）の両方）、および細胞成分、例えばタンパク質（例えば、酵素または構造的タンパク質）、脂質、核酸または多糖であり得る。また試料は、水試料、土壌試料、食品試料、または他の生物学的もしくは非生物学的起源の試料の場合と同様に、生細胞または無傷細胞の非存在下で、特定の細胞または生物学的実体、例えばタンパク質、ペプチド、ウイルス、ＤＮＡ、ＲＮＡ、脂質、炭水化物等の存在のマーカーを含有し得ると考えられる。
【０１７０】
また本発明の蛍光色素化合物は、生物学的または非生物学的起源の試料における、非生物学的材料または非生物学的起源由来の材料を検出するために使用され得ることが企図される。例として、爆発物、毒素、武器、肥料、薬物、重金属、微量金属、金属カチオン、産業廃棄物、または他の分析物などの材料の検出が挙げられる。
【０１７１】
蛍光色素化合物は、様々なｉｎ  ｖｉｔｒｏリガンド結合アッセイで使用され得、したがって磁気粒子に組み込まれると、磁気検出ベースのアッセイにおいて使用され得る（米国特許第６，０４６，５８５号および同第６，２７５，０３１号、米国特許第５，４４５，９７０号、米国特許第４，２１９，３３５号、Ｃｈｅｍｌａら（２０００年）Ｐｒｏｃ  Ｎａｔｌ  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ  ＵＳＡ  ９７巻、１４２６８〜７２頁参照）。また蛍光色素化合物は、米国特許第５，１６４，２９７号およびＰｅｒｅｚらＮａｔｕｒｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．  ２００２年、２０巻（８号）：８１６〜２０頁に記載のものなどの磁気共鳴ベースのリガンド結合アッセイにおいて使用され得る。蛍光色素化合物は、細胞選別および計数用途で使用されてもよい。
【０１７２】
蛍光色素化合物はまた、核酸ベースのアッセイにおいてレポーター基として使用され得る。例えば、蛍光色素化合物は、ハイブリダイゼーションアッセイ、例えばｉｎ  ｓｉｔｕハイブリダイゼーションアッセイ、配列決定反応、増幅反応、例えばリアルタイムポリメラーゼ連鎖反応増幅反応において使用するために、核酸、例えばＤＮＡまたはＲＮＡ、修飾核酸、ＰＮＡ、分子ビーコン、または他の核酸結合分子（例えば、低分子干渉ＲＮＡすなわちｓｉＲＮＡ）とカップリングさせられ得る。例えば、核酸ハイブリダイゼーション原則によって、試料中の一本鎖核酸（すなわち、ｍＲＮＡ、ｃＤＮＡまたは変性二本鎖ＤＮＡ）を検出するために、本発明の蛍光色素化合物を、一本鎖核酸（プローブ）に化学的に連結させ、一つまたは複数の一本鎖核酸（標的核酸）を含有すると疑われる試料と接触させ、任意選択により固体支持体上に固定する。プローブは、プローブが試料中の標的核酸にハイブリダイズして二本鎖を形成することを可能にする条件下で、試料と共にインキュベートされる。非結合プローブは、洗浄によって除去され得、結合したプローブは検出され得、プローブ中の蛍光色素化合物によって放出された蛍光の存在またはレベルは、試料中の標的核酸の存在または量を示す。
【０１７３】
蛍光色素化合物はまた、蛍光共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）ベースのアッセイもしくは時間分解ＦＲＥＴ（ＴＲ−ＦＲＥＴ）アッセイにおいて、または消光剤分子と共に使用され得る。蛍光色素化合物がＦＲＥＴのための適切なアクセプターまたはドナー、例えば金属キレート、例えばユーロピウムまたは別の蛍光色素に非常に近接している場合、蛍光色素化合物から他のドナーもしくはアクセプター分子への、または他のドナーもしくはアクセプター分子から蛍光色素化合物へのエネルギー移動が生じ得る。酵素等の結合、蓄積、作用を介して、蛍光色素化合物と、他のドナーまたはアクセプター分子との近さが変化すると、ＦＲＥＴまたはＴＲ−ＦＲＥＴの効率が変化する。このような変化を測定し、使用して、酵素の結合、蓄積または作用を定量化することができる。
【０１７４】
本発明の別の態様では、本発明の蛍光色素は、金属または金属カチオンの存在、非存在、量、または量の変化を検出するために使用され得る。適切な金属キレート基は、蛍光色素化合物に結合することができ、標的金属、例えば銅、亜鉛、カルシウム、鉛、カドミウム、水銀、鉄、コバルト、マンガン、クロム、または他の金属と結合するかまたはそれを放出すると、蛍光色素化合物の蛍光の変化が観測される。
【０１７５】
蛍光色素化合物は、分析物の検出および定量化に特に有用である。検出アッセイ中、化合物から放出されたシグナルは、その化合物が生物学的標的によって活性化されたか、もしくは生物学的標的に結合したかを決定するか、または試料における分析物の存在、非存在もしくは量を、任意選択により時間分解蛍光測定の場合と同様に時間分解能で決定するために使用される。
【０１７６】
一態様では、化合物のシグナルは、酵素の存在によって増幅され、酵素は、生物学的標的に結合しているかまたは生物学的標的に近接しており、そして、酵素の活性により、蛍光性化合物の標的、分析物または周囲領域への結合または蓄積がもたらされる。酵素の一例は、セイヨウワサビペルオキシダーゼであり、これは、抗体などの他の分子に結合することができ、そして、例えばチラミドまたは４−ヒドロキシシンナムアミドにコンジュゲートした蛍光色素化合物に作用して、蛍光色素化合物の、酵素に非常に近接した分子への増幅された結合および増幅された蓄積をシグナルで伝えることができる。
【０１７７】
本発明の一態様では、蛍光色素化合物は、（ａ）適切な波長の入射光で励起され得る一重項酸素感作物質（ドナー）を含有する、分析物に特異的な結合パートナー、ならびに（ｂ）一重項酸素感受性部分および本発明の化合物を含む一つまたは複数の蛍光性またはルミネッセンス部分を含有する、一重項酸素の存在下で光を放出する、分析物に特異的な第２の結合パートナーからなる、分析物の存在または量を決定するためのホモジニアスアッセイの成分として使用され得る。
【０１７８】
本発明の別の態様では、蛍光色素化合物は、顕微鏡の下での場合またはフローサイトメーターもしくはイメージングフローサイトメーターの場合と同様に、個々の細胞を分析または画像化するために使用され得る。
【０１７９】
本発明の別の態様では、蛍光色素化合物は、顕微鏡または他の適切なイメージングデバイスの下での場合と同様に、無傷組織の試料または類似の試料の場合と同様に細胞の群を分析または画像化するために使用され得る。
【０１８０】
本発明の別の態様では、蛍光色素化合物は、ハイスループットスクリーニングアッセイの場合と同様に複数の試料を逐次的に分析または画像化するために使用され得る。このようなアッセイは、例えば９６ウェルプレートまたは３８４ウェルプレートまたは１５３６ウェルプレート内で行うことができる。
【０１８１】
蛍光色素化合物はまた、一つの試料または一組の試料の複数のバイオマーカー、標的または分析物の分析における一つまたは複数の成分として、多重アッセイ、ハイコンテントスクリーニングアッセイ、またはハイコンテント分析アッセイにおいて、適切なイメージングデバイスまたは分析デバイスと共に使用され得る。単一の試料における二つ、三つ、四つ、五つ、六つまたはそれより多くの異なる標的またはマーカーを、個々のプローブと一緒に定量化または画像化して、分析中の試料の状態のハイコンテント読取りを提供することができる。
【０１８２】
（ｃ）ｅｘ  ｖｉｖｏでの用途
さらに、蛍光色素化合物は、様々なｅｘ  ｖｉｖｏアッセイ、例えば結合実験、およびｅｘ  ｖｉｖｏイメージング実験で使用され得ると理解される。先のセクションで論じたイメージング技術は、ｅｘ  ｖｉｖｏイメージング実験にも利用できると理解される。
【０１８３】
例示的なｅｘ  ｖｉｖｏイメージング方法は、（ａ）試料を、本発明の蛍光色素化合物を含むプローブと接触させるステップと、（ｂ）蛍光色素化合物を、（ｉ）生物学的標的によって活性化し、かつ／または（ｉｉ）生物学的標的に結合させるステップと、（ｃ）任意選択により、活性化していないかまたは結合していない蛍光色素化合物を除去するステップと、（ｄ）試料を、蛍光色素化合物によって吸収可能な波長の電磁放射線、例えば光に曝露するステップと、（ｅ）蛍光色素化合物から放出されたシグナルを検出し、それによってプローブが生物学的標的によって活性化されたか、または結合されたかを決定するステップとを含む。
【０１８４】
試料は、例えば初代細胞、細胞培養物または組織を含有する液体試料または固体試料であり得る。生物学的標的は、例えば細胞、細胞凝集体、組織もしくは組織試料、構造物（マクロセルレベル（例えば、骨  臓器または組織）または細胞内レベル（例えば、ミトコンドリアまたは核）の両方、および細胞成分、例えばタンパク質（例えば、酵素または構造的タンパク質）、脂質、核酸または多糖であり得る。
【実施例】
【０１８５】
ここで、一般的に記載されている本発明は、本発明のある特定の態様および実施形態を単に例示する目的で含まれ、本発明を制限するものではない以下の実施例を参照することによってより容易に理解される。
【０１８６】
本発明の化合物の調製に使用できる代表的な材料および方法を、以下にさらに記載する。あらゆる市販の化学薬品および溶媒（試薬グレード）は、一般に、さらなる精製なしに供給されたまま使用される。分析および分取ＨＰＬＣ法は、以下を含む。
Ａ    カラム：Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｚｏｒｂａｘ  ８０Å、Ｅｘｔｅｎｄ  Ｃ１８、４．６×２５０ｍｍ（５μｍ）。
移動相：アセトニトリル、２５ｍＭ酢酸トリエチルアンモニウム。
Ｂ    カラム：Ｖａｒｉａｎ  Ｄｙｎａｍａｘ、１００Å、Ｃ１８、４１．４×２５０ｍｍ。
移動相：アセトニトリル、２５ｍＭ酢酸トリエチルアンモニウム。
Ｃ    カラム：Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ  Ｊｕｐｉｔｅｒ、３００Å、Ｃ１８
移動相：アセトニトリル、２５ｍＭ酢酸トリエチルアンモニウム。
（実施例１）化合物２２：（３，６−ビス（ジメチルアミノ）−９−（２−カルボキシ−４−メチル−チエン−５−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウムクロリド）の合成
化合物２２を、以下のスキームに従って合成した。
【化３５】
0006606487.tif 000062
【０１８７】
化合物Ｎ，Ｎジメチル−３−ブロモアニリン（１０．０ｇ、５０．０ｍｍｏｌ）のＡｃＯＨ（２５０ｍＬ）溶液に、３７％ホルムアルデヒド水溶液（４．５ｇ、１５０．０ｍｍｏｌ）の１２．１６ｍＬを添加し、混合物を６０℃で１１５分間撹拌した。室温に冷却した後、酢酸の一部を減圧して除去した。次に、反応混合物を飽和ＮａＨＣＯ３水溶液およびＮａＯＨ水溶液で中和し、ＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をブラインで洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、蒸発乾固させた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー（シリカゲル）によって精製して、純粋な４，４’−メチレンビス（３−ブロモ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン）（５．２４ｇ、１２．７ｍｍｏｌ、収率５１％）を得た。
【化３６】
0006606487.tif 000063
【０１８８】
窒素でパージしたフラスコに、４，４’−メチレンビス（３−ブロモ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン）（１０００ｍｇ、２．４２ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（２５ｍＬ）を加えた。溶液を−７８℃に冷却し、１．４Ｍのｓ−ＢｕＬｉ（３．４６ｍＬ、４．８４ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を３０分間撹拌した。同じ温度で、無水ＴＨＦ（２５ｍＬ）に溶解させたＭｅ２ＳｉＣｌ２（３２４μＬ、２．６２ｍｍｏｌ）をゆっくり添加し、混合物を室温に温め、次に１時間撹拌した。２ＮのＨＣｌを添加することによって、反応をクエンチし、混合物を室温で１０分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３を添加し、全体をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。次に、クロラニル（１７５０ｍｇ、７．０５ｍｍｏｌ）を、合わせた有機層に、１Ｍ重炭酸トリエチルアンモニウム（３ｍＬ）と共に添加し、混合物を終夜撹拌した。溶媒を蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー（シリカゲル）によって精製して、純粋な３，６−ビス（ジメチルアミノ）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサントン（４２５ｍｇ、１．３ｍｍｏｌ、収率５４％）を得た。
【化３７】
0006606487.tif 000064
【０１８９】
窒素でパージしたフラスコ中で、３，６−ビス（ジメチルアミノ）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサントン（５０．０ｍｇ、０．１６ｍｍｏｌ）を無水ＴＨＦ（１０ｍＬ）に溶解させた。溶液を−７８℃に冷却した。同じ温度で、４−メチル−５−ブロモ−２−チオフェンカルボン酸（１３６ｍｇ、０．８１ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（５ｍＬ）をフラスコに添加し、１Ｍのｓ−ＢｕＬｉ（１．１６ｍＬ、１．６２ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を３０分間撹拌した。リチウム化溶液をゆっくり添加し、混合物を室温に温め、次に２時間撹拌した。２ＮのＨＣｌを添加することによって、反応をクエンチし、混合物を室温で１０分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３を添加し、全体をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥させ、溶媒を蒸発させた。粗製混合物をＨＰＬＣによって精製して、純粋な３，６−ビス（ジメチルアミノ）−９−（２−カルボキシ−４−メチル−チエン−５−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウムクロリド２２（９．７ｍｇ、０．０２２ｍｍｏｌ、収率１４％）を得た。
（実施例２）化合物６５：（３，６−ビス（ジメチルアミノ）−９−（２−カルボキシ−チエン−５−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウムクロリド）の合成
【化３８】
0006606487.tif 000065
【０１９０】
窒素でパージしたフラスコ中で、３，６−ビス（ジメチルアミノ）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサントン（５０．０ｍｇ、０．１６ｍｍｏｌ）を無水ＴＨＦ（１０ｍＬ）に溶解させた。溶液を−７８℃に冷却した。同じ温度で、ｔｅｒｔ−ブチル４−ブロモ−３−メチル−２−チオフェンカルボン酸（１３６ｍｇ、０．８１ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（５ｍＬ）をフラスコに添加し、１Ｍのｓ−ＢｕＬｉ（１．１６ｍＬ、１．６２ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を３０分間撹拌した。リチウム化溶液をゆっくり添加し、混合物を室温に温め、次に２時間撹拌した。２ＮのＨＣｌを添加することによって、反応をクエンチし、混合物を室温で１０分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３を添加し、全体をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥させ、溶媒を蒸発させた。粗製混合物をＨＰＬＣによって精製して、純粋な３，６−ビス（ジメチルアミノ）−９−（２−カルボキシ−チエン−５−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウムクロリド６５（９．７ｍｇ、０．０２２ｍｍｏｌ、収率１４％）を得た。
（実施例３）化合物１８：（３，６−ビス（ジメチルアミノ）−９−（２−カルボキシ−３−メチル−チエン−４−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウムクロリド）の合成
【化３９】
0006606487.tif 000066
【０１９１】
窒素でパージしたフラスコ中で、３，６−ビス（ジメチルアミノ）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサントン（５０．０ｍｇ、０．１６ｍｍｏｌ）を無水ＴＨＦ（１０ｍＬ）に溶解させた。溶液を−７８℃に冷却した。同じ温度で、３−メチル−４−ブロモ−２−チオフェンカルボン酸（１３６ｍｇ、０．８１ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（５ｍＬ）をフラスコに添加し、１Ｍのｓ−ＢｕＬｉ（１．１６ｍＬ、１．６２ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を３０分間撹拌した。リチウム化溶液をゆっくり添加し、混合物を室温に温め、次に２時間撹拌した。２ＮのＨＣｌを添加することによって、反応をクエンチし、混合物を室温で１０分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３を添加し、全体をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥させ、溶媒を蒸発させた。粗製混合物をＨＰＬＣによって精製して、純粋な３，６−ビス（ジメチルアミノ）−９−（２−カルボキシ−３−メチル−チエン−４−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウムクロリド１８（９．７ｍｇ、０．０２２ｍｍｏｌ、収率１４％）を得た。
（実施例４）化合物番号１７：（２，６−ビス（ジメチルアミノ）−９−（２−カルボキシ−４−メチル−チエン−３−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウムクロリド）ＩＶの合成
【０１９２】
化合物１７を、以下のスキームに記載の通りに調製した。
【化４０】
0006606487.tif 000067
【０１９３】
窒素でパージしたフラスコ中で、３，６−ビス（ジメチルアミノ）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサントン（５０．０ｍｇ、０．１６ｍｍｏｌ）を無水ＴＨＦ（１０ｍＬ）に溶解させた。溶液を−７８℃に冷却した。同じ温度で、ｔｅｒｔ−ブチル４−ブロモ−３−メチルベンゾエート（１３６ｍｇ、０．８１ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（５ｍＬ）をフラスコに添加し、１Ｍのｓ−ＢｕＬｉ（１．１６ｍＬ、１．６２ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を３０分間撹拌した。リチウム化溶液をゆっくり添加し、混合物を室温に温め、次に２時間撹拌した。２ＮのＨＣｌを添加することによって、反応をクエンチし、混合物を室温で１０分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３を添加し、全体をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥させ、溶媒を蒸発させた。粗製混合物をＨＰＬＣによって精製して、純粋な３，６−ビス（ジメチルアミノ）−９−（２−カルボキシ−４−メチル−チエン−３−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウムクロリド１７（９．７ｍｇ、０．０２２ｍｍｏｌ、収率１４％）を得た。
（実施例５）化合物４４：（２，６−ビス（ピリドリン（ｐｙｒｒｉｄｏｌｉｎ）−１−イル）−９−（２−メチル−４−カルボキシフェニル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウム）の合成
【化４１】
0006606487.tif 000068
【０１９４】
化合物１−（３−ブロモフェニル）−ピロリジン（１０．０ｇ、４４ｍｍｏｌ）のＡｃＯＨ（２５０ｍＬ）溶液に、３７％ホルムアルデヒド水溶液（４．５ｇ、１５０．０ｍｍｏｌ）の１２．１６ｍＬを添加し、混合物を６０℃で１１５分間撹拌した。室温に冷却した後、酢酸の一部を減圧して除去した。次に、反応混合物を飽和ＮａＨＣＯ３水溶液およびＮａＯＨ水溶液で中和し、ＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をブラインで洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、蒸発乾固させた。残渣を、フラッシュクロマトグラフィー（シリカゲル）によって精製して、純粋なビス（２−ブロモ−４−（ピロリジン−１−イル）フェニル）メタン（５．１ｇ、１１ｍｍｏｌ、収率５０％）を得た。
【化４２】
0006606487.tif 000069
【０１９５】
窒素でパージしたフラスコに、ビス（２−ブロモ−４−（ピロリジン−１−イル）フェニル）メタン（１０００ｍｇ、２．４２ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（２５ｍＬ）を添加した。溶液を−７８℃に冷却し、１．４Ｍのｓ−ＢｕＬｉ（３．４６ｍＬ、４．８４ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を３０分間撹拌した。同じ温度で、無水ＴＨＦ（２５ｍＬ）に溶解させたＭｅ２ＳｉＣｌ２（３．２４μＬ、２．６２ｍｍｏｌ）をゆっくり添加し、混合物を室温に温め、次に１時間撹拌した。２ＮのＨＣｌを添加することによって、反応をクエンチし、混合物を室温で１０分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３を添加し、全体をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥させ、蒸発させた。残渣をＣＨ２Ｃｌ２（１０ｍＬ）に溶解させ、その後クロラニル（１２５０ｍｇ、５．０ｍｍｏｌ）を１Ｍ重炭酸トリエチルアンモニウム（２．５ｍＬ、２．５ｍｍｏｌ）と共に添加し、混合物を終夜室温で撹拌した。溶媒を蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー（シリカゲル）によって精製して、純粋な３，６−ビス（ピリドリン−１−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサントンを得た。
【化４３】
0006606487.tif 000070
【０１９６】
窒素でパージしたフラスコ中で、２，６−ビス（ピリドリン−１−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサントン（５０．０ｍｇ、０．１６２ｍｍｏｌ）を無水ＴＨＦ（１０ｍＬ）に溶解させた。溶液を−７８℃に冷却した。同じ温度で、ｔｅｒｔ−ブチル４−ブロモ−３−メチルベンゾエート（１３６ｍｇ、０．８１ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（５ｍＬ）をフラスコに添加し、１Ｍのｓ−ＢｕＬｉ（０．５８ｍＬ、０．８１ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を３０分間撹拌した。リチウム化溶液をゆっくり添加し、混合物を室温に温め、次に２時間撹拌した。２ＮのＨＣｌを添加することによって、反応をクエンチし、混合物を室温で１０分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３を添加し、全体をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥させ、溶媒を蒸発させた。粗製混合物をＨＰＬＣによって精製して、純粋な残渣を得、それをＴＦＡ（１ｍＬ）に溶解させた。ＴＦＡを減圧して除去して、３，６−ビス（ピリドリン−１−イル）−９−（２−メチル−４−カルボキシフェニル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウム４４（９．７ｍｇ、０．０２２ｍｍｏｌ、収率１４％）を得た。
（実施例６）化合物７４−（３，６−ビス（ピペリジン−１−イル）−９−（２−メチル−４−カルボキシフェニル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウム）の合成
【化４４】
0006606487.tif 000071
【０１９７】
化合物１−（３−ブロモフェニル）−ピペリジン（１０．０ｇ、５０．０ｍｍｏｌ）のＡｃＯＨ（２５０ｍＬ）溶液に、３７％ホルムアルデヒド水溶液（４．５ｇ、１５０．０ｍｍｏｌ）の１２．１６ｍＬを添加し、混合物を６０℃で１１５分間撹拌した。室温に冷却した後、酢酸の一部を減圧して除去した。次に、反応混合物を飽和ＮａＨＣＯ３水溶液およびＮａＯＨ水溶液で中和し、ＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をブラインで洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、蒸発乾固させた。残渣を、フラッシュクロマトグラフィー（シリカゲル）によって精製して、ビス（２−ブロモ−４−（ピペリジン−１−イル）フェニル）メタン（５．２４ｇ、１２．７ｍｍｏｌ、収率５１％）を得た。
【化４５】
0006606487.tif 000072
【０１９８】
窒素でパージしたフラスコに、ビス（２−ブロモ−４−（ピペリジン−１−イル）フェニル）メタン（１．０ｇ、２．２ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（２５ｍＬ）を添加した。溶液を−７８℃に冷却し、１．４Ｍのｓ−ＢｕＬｉ（３．４６ｍＬ、４．８４ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を３０分間撹拌した。同じ温度で、無水ＴＨＦ（２５ｍＬ）に溶解させたＭｅ２ＳｉＣｌ２（３．２４μＬ、２．６２ｍｍｏｌ）をゆっくり添加し、混合物を室温に温め、次に１時間撹拌した。２ＮのＨＣｌを添加することによって、反応をクエンチし、混合物を室温で１０分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３を添加し、全体をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥させ、蒸発させた。残渣をＣＨ２Ｃｌ２（１０ｍＬ）に溶解させ、その後クロラニル（６００ｍｇ、２．４ｍｍｏｌ）を添加した。溶媒を再び蒸発させた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー（シリカゲル）によって精製して、純粋な３，６−ビス（ピロリジン−１−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテン−９−イウムクロリド（３４０ｍｇ、収率４０％）を得た。
【化４６】
0006606487.tif 000073
【０１９９】
窒素でパージしたフラスコ中で、３，６−ビス（ピロリジン−１−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテン−９−イウムクロリド（５０．０ｍｇ、０．１２５ｍｍｏｌ）を無水ＴＨＦ（１０ｍＬ）に溶解させた。溶液を−７８℃に冷却した。同じ温度で、ｔｅｒｔ−ブチル４−ブロモ−３−メチルベンゾエート（１３６ｍｇ、０．８１ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（５ｍＬ）をフラスコに添加し、１Ｍのｓ−ＢｕＬｉ（０．５８ｍＬ、０．８１ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を３０分間撹拌した。リチウム化溶液をゆっくり添加し、混合物を室温に温め、次に２時間撹拌した。２ＮのＨＣｌを添加することによって、反応をクエンチし、混合物を室温で１０分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３を添加し、全体をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥させ、溶媒を蒸発させた。粗製混合物をＨＰＬＣによって精製して、純粋な残渣を得、それをＴＦＡ（１ｍＬ）に溶解させた。ＴＦＡを減圧して除去して、３，６−ビス（ピペリジン−１−イル）−９−（２−メチル−４−カルボキシフェニル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウム７４（１１．２ｍｇ、収率１６％）を得た。
（実施例７）化合物４５：（３，６−ビス（モルホリノ）−９−（２−メチル−４−カルボキシフェニル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウム）の合成
【化４７】
0006606487.tif 000074
【０２００】
化合物１−（３−ブロモフェニル）−モルホリン（１０．０ｇ、４１．０ｍｍｏｌ）のＡｃＯＨ（２５０ｍＬ）溶液に、３７％ホルムアルデヒド水溶液（４．５ｇ、１５０．０ｍｍｏｌ）の１２．１６ｍＬを添加し、混合物を６０℃で１１５分間撹拌した。室温に冷却した後、酢酸の一部を減圧して除去した。次に、反応混合物を飽和ＮａＨＣＯ３水溶液およびＮａＯＨ水溶液で中和し、ＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をブラインで洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、蒸発乾固させた。残渣を、フラッシュクロマトグラフィー（シリカゲル）によって精製して、ビス（２−ブロモ−４−モルホリノフェニル）メタン（５．１ｇ、収率５０％）を得た。
【化４８】
0006606487.tif 000075
【０２０１】
窒素でパージしたフラスコに、ビス（２−ブロモ−４−モルホリノフェニル）メタン（１．０ｇ、２．２ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（２５ｍＬ）を添加した。溶液を−７８℃に冷却し、１．４Ｍのｓ−ＢｕＬｉ（３．４６ｍＬ、４．８４ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を３０分間撹拌した。同じ温度で、無水ＴＨＦ（２５ｍＬ）に溶解させたＭｅ２ＳｉＣｌ２（３．２４μＬ、２．６２ｍｍｏｌ）をゆっくり添加し、混合物を室温に温め、次に１時間撹拌した。２ＮのＨＣｌを添加することによって、反応をクエンチし、混合物を室温で１０分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３を添加し、全体をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥させ、蒸発させた。残渣をＣＨ２Ｃｌ２（１０ｍＬ）に溶解させ、その後クロラニル（６００ｍｇ、２．４ｍｍｏｌ）を添加した。溶媒を再び蒸発させた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー（シリカゲル）によって精製して、純粋な３，６−ビス（ピロリジン−１−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテン−９−イウムクロリド（３４０ｍｇ、収率４０％）を得た。
【化４９】
0006606487.tif 000076
【０２０２】
窒素でパージしたフラスコ中で、３，６−ビス（ピロリジン−１−イル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテン−９−イウムクロリド（５０．０ｍｇ、０．１２５ｍｍｏｌ）を無水ＴＨＦ（１０ｍＬ）に溶解させた。溶液を−７８℃に冷却した。同じ温度で、ｔｅｒｔ−ブチル４−ブロモ−３−メチルベンゾエート（１３６ｍｇ、０．８１ｍｍｏｌ）および無水ＴＨＦ（５ｍＬ）をフラスコに添加し、１Ｍのｓ−ＢｕＬｉ（０．５８ｍＬ、０．８１ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を３０分間撹拌した。リチウム化溶液をゆっくり添加し、混合物を室温に温め、次に２時間撹拌した。２ＮのＨＣｌを添加することによって、反応をクエンチし、混合物を室温で１０分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３を添加し、全体をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥させ、溶媒を蒸発させた。粗製混合物をＨＰＬＣによって精製して、純粋な残渣を得、それをＴＦＡ（１ｍＬ）に溶解させた。ＴＦＡを減圧して除去して、３，６−ビス（モルホリノ）−９−（２−メチル−４−カルボキシフェニル）−１０，１０−ジメチル−１０−シラキサンテニウム４５（１１．２ｍｇ、収率１６％）を得た。
（実施例８）９−置換１０−シラキサンテニウム蛍光色素の光学特性に対する例示的置換基効果
【０２０３】
この実施例は、光学特性（吸収および発光極大波長、ならびに相対輝度）を示す。相対輝度は、蛍光色素の極大吸収波長において励起した場合の、１ｃｍの正方形キュベット内の蛍光色素溶液の蛍光強度を、その極大吸収波長における同じ試料の吸収で割ったものによって定義される。式ＩＩのＸ位にＳ原子を伴って示されている三つの例は、ＹまたはＺ位にＳ原子を有する三つの例と比較して、約２０ｎｍ赤方偏移する。チエニル置換基をメチル、ブロモまたはカルボキシ置換基でさらに誘導体化することにより、２８倍の範囲の相対輝度が示される。
【化５０】
0006606487.tif 000077
【０２０４】
図１は、９−チエニルＳＸ化合物の硫黄原子を、式ＩのＺ位（化合物１７）からＸ位に移動し、臭素置換基を加えた場合（化合物６６）に観測された２３ｎｍの赤方偏移を示す。この偏移は、例えば４チャネルＦＭＴ断層撮影のｉｎ  ｖｉｖｏイメージングシステムまたは多チャネル蛍光顕微鏡で、これらの２種の化合物を用いて二つの異なる波長で多重イメージングを可能にするのに十分である。
（実施例９）いくつかの例示的なシラキサンテニウム蛍光色素化合物の特性
【０２０５】
この実施例では、細胞非透過性のシアニン色素（スルホン化Ｃｙ５類似体）ＣＹ１と比較して、いくつかの例示的なシラキサンテニウム（ＳＸ）蛍光色素の吸収および発光特徴を、表３にまとめる。吸収および発光特徴は、１ｃｍの正方形キュベット内で、１×ＰＢＳ中で測定した。相対的蛍光（輝度）を、実施例８と同様に測定し、化合物ＣＹ１の蛍光に対して正規化した。
【表３】
0006606487.tif 000078
【化５１】
0006606487.tif 000079
（実施例１０）生体分子（グルコサミン）へのシラキサンテニウム蛍光色素化合物のコンジュゲーション
【０２０６】
化合物４４（１ｍｇ、１．９μｍｏｌ）を、ＤＭＦ１００μＬに溶解させ、ＨＡＴＵ（１−［ビス（ジメチルアミノ）メチレン］−１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５−ｂ］ピリジニウム３−オキシドヘキサフルオロホスフェート、０．７５ｍｇ、２．０μｍｏｌ）およびトリエチルアミン０．３μＬ（２．１μｍｏｌ）を添加した。室温で１０分間経過した後、Ｄ−グルコサミンヒドロクロリド（１ｍｇ、４．７μｍｏｌ）を添加し、溶液を室温で２時間反応させた。グルコサミンとコンジュゲートした蛍光色素化合物６７を、ＨＰＬＣによって精製した。
【化５２】
0006606487.tif 000080
（実施例１１）ニトロイミダゾールへのシラキサンテニウム蛍光色素化合物のコンジュゲーション
【０２０７】
化合物１８（１ｍｇ、２．１μｍｏｌ）を、ＤＭＦ１００μＬに溶解させ、ＨＡＴＵ（１−［ビス（ジメチルアミノ）メチレン］−１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５−ｂ］ピリジニウム３−オキシドヘキサフルオロホスフェート、０．８３ｍｇ、２．２μｍｏｌ）およびトリエチルアミン０．３３μＬ（２．３μｍｏｌ）を添加した。室温で１０分間経過した後、１−（３−アミノプロピル）−２−ニトロイミダゾール（１ｍｇ、５．９μｍｏｌ）を添加し、溶液を室温で２時間反応させた。２−ニトロイミダゾールとコンジュゲートした蛍光色素化合物６９を、ＨＰＬＣによって精製した。
【化５３】
0006606487.tif 000081
（実施例１２）抗体へのシラキサンテニウム蛍光色素化合物のコンジュゲーション
【０２０８】
この実施例は、シラキサンテニウム蛍光色素の反応性Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステルの合成、およびその後の、抗体からなる生体分子を蛍光標識するためのそのエステルの使用を示す。アミン反応性スクシンイミジルエステル６４を生成するために、化合物２１（１ｍｇ、２．１μｍｏｌ）をＤＭＦ５０μＬに溶解させ、ジスクシンイミジルカーボネート（１ｍｇ、４μｍｏｌ）をＮ−メチルモルホリン１μＬと共に添加する。反応を室温で３０分間進行させ、次にエーテル１５００μＬを添加することによって生成物を沈殿させ、遠心分離およびエーテルのデカントによって単離し、その後真空下で乾燥させる。
【化５４】
0006606487.tif 000082
抗体を標識するために、化合物６４（１．７５μｍｏｌ）１ｍｇをＤＭＳＯ１００μＬに溶解させる。次に、この溶液５μＬを、１×ＰＢＳ中１ｍｇ／ｍＬの濃度で抗体１ｍＬに添加する。１Ｍ重炭酸ナトリウム５０μＬを添加し、溶液を室温で１時間回転させる。標識抗体を、ＢｉｏＲａｄから得た１０ＤＧカラムを使用して、サイズ排除クロマトグラフィーによって精製する。
（実施例１３）シラキサンテニウム蛍光色素化合物の細胞取込み
【０２０９】
この実施例では、フローサイトメトリーによって細胞取込みを示す。ＨＴ−２９細胞を、０．５μＭのＣＹ１、ＣＹ２（類似の光学的吸光度および発光波長の一般的なシアニン色素）または７５と共に室温で５分間インキュベートした。細胞を遠心分離機で遠心処理し、次に、固体状態６６０ｎｍ（６０ｍＷ）赤色レーザーおよび７１２／２１ｎｍバンドパスフィルタを備えたＢＤ  ＬＳＲ  ＩＩフローサイトメーター（ＢＤ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ、メリーランド州Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ）を使用するフローサイトメトリーによって分析するために、１×ＰＢＳに再度懸濁させた。２種のシアニン色素ＣＹ１およびＣＹ２と共にインキュベートした細胞では、非標識細胞のバックグラウンドの２倍および４倍の非常に少量の蛍光シグナルが定量されたが、シラキサンテニウム色素７５のシグナルは、細胞のバックグラウンドの１４０倍であった。非標識細胞からバックグラウンドを差し引いた後、７５は、ＣＹ１およびＣＹ２よりもそれぞれ１５５倍および５１倍高い蛍光を有していた。定量化データを、代表的なヒストグラムと共に、以下の図２に示す。
（実施例１４）２種のシラキサンテニウム化合物の蛍光顕微鏡検査およびＭｉｔｏｔｒａｃｋｅｒ  Ｇｒｅｅｎとの共局在
【０２１０】
この実施例は、ＨＴ−２９細胞におけるシラキサンテニウム色素の取込みおよび細胞内局在を示す。ＨＴ−２９細胞を、０．２５μＭの７５、７６またはＣＹ３、非スルホン化シアニン色素）と共に１時間インキュベートし、ミトコンドリアマーカーである０．２５μＭのＭｉｔｏｔｒａｃｋｅｒ  Ｇｒｅｅｎと共に３０分間インキュベートした。細胞を洗浄し、サイトスピン処理し、図３に示されている通り共焦点顕微鏡法によって分析した。色素蛍光は、第１のパネルに青色で示され、Ｍｉｔｏｔｒａｃｋｅｒは中間のパネルに緑色で示され、これら二つのオーバーレイは、第３の組のパネルに示されている。両方のＳＸ色素は、細胞に効率的に浸透し、Ｍｉｔｏｔｒａｃｋｅｒと共局在していた。非スルホン化中性シアニン色素ＣＹ３は、これらの条件下では細胞に効率的に浸透しなかった。
（実施例１５）生体分子とコンジュゲートしたＳＸ化合物の細胞取込み
【０２１１】
この実施例は、生体分子（グルコサミン）とコンジュゲートしたＳＸ化合物である化合物６７の、ＫＢ細胞への細胞取込みを示す。ＫＢ細胞を培地中で２時間培養し、次に３０μＭの化合物６７と共に３０分間インキュベートした後、２種の異なる蛍光性色素に適したフィルタセットを用いて、蛍光顕微鏡法およびフローサイトメトリーによって細胞を分析した。また対照として、細胞を、やはり３０μＭの商業用の蛍光性グルコサミン誘導体２−ＮＢＤＧと共にインキュベートした。図４は、蛍光顕微鏡法（核染色ＤＡＰＩは青色、化合物６７は赤色、２−ＮＢＤＧは緑色）およびフローサイトメトリーの結果を示している。両方の蛍光性グルコサミン誘導体は細胞によって取り込まれたが、ヒストグラムによって示されている通り、フローサイトメトリーによる定量化では、化合物６７について検出器飽和が明らかになった一方、商業用の誘導体２−ＮＢＤＧは、この機器およびフィルタセットでは通常の分析範囲内にあった。この予期しない検出器飽和は、細胞内の化合物６７からの非常に多量の蛍光シグナルを示しており、本発明のＳＸ化合物の優れた細胞透過特性を例示している。
（実施例１６）ニトロイミダゾールとコンジュゲートしたＳＸ化合物の細胞取込み
【０２１２】
この実施例は、ニトロイミダゾールとコンジュゲートしたＳＸ化合物である化合物６９の、ＨｅＬａ細胞における取込みおよび局在を示す。ＨｅＬａ細胞を、３８４ウェルプレートに播種し（５０００個の細胞／ウェル）、インキュベーター内で終夜保持した。培地を除去し、血清を含まない培地中０．２５μＭの化合物６９を添加した。細胞を６０分間インキュベートし、次に培地を完全培地と交換し、細胞を、Ｏｐｅｒｅｔｔａイメージングシステム（非共焦点、２０×高ＮＡ）で、６２０〜６４０ｎｍおよび６５０〜７６０ｎｍの励起および発光フィルタをそれぞれ用いて画像化した。図５には、核染色ＤＡＰＩが青色で示されており、一方で、化合物６９の蛍光は赤色で示されている。
（実施例１７）ペプチドとコンジュゲートした内部クエンチされた活性化可能なシラキサンテニウム蛍光色素化合物
【０２１３】
図６Ａは、酵素で切断可能なペプチド配列によって分離された、内部クエンチされた一対のシラキサンテニウム蛍光色素（化合物７８）の酵素切断の際の蛍光活性化を示す。化合物７８は、ＨＡＴＵおよびトリエチルアミンを使用して、２種のカルボン酸色素を、ペプチド配列のリシン側鎖アミンにコンジュゲートすることによって合成した。クエンチされたプローブを、ＨＰＬＣによって精製した。クエンチされた（破線）および活性化された（１×ＰＢＳ中キモトリプシンによって切断した、実線）蛍光色素の吸光度および蛍光（それぞれ、Ｃａｒｙ  ５０  ＵＶ−ｖｉｓ分光光度計（Ｖａｒｉａｎ）およびＣａｒｙ  Ｅｃｌｉｐｓｅ蛍光分光光度計で測定した）を、図６Ｂに示す。蛍光シグナル強度は、２種の蛍光色素化合物を分離するペプチド配列が酵素によって切断されると、劇的に増大する。
（実施例１８）シラキサンテニウム蛍光色素化合物４４のｉｎ  ｖｉｖｏイメージング
【０２１４】
図７は、化合物４４を生存マウスに静脈内注射した後の本発明の蛍光色素化合物のＦＭＴ２５００断層撮影ｉｎ  ｖｉｖｏイメージングシステム（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ、マサチューセッツ州Ｗａｌｔｈａｍ）による断層撮影イメージングを実証する。２匹のＳＫＨ−１Ｅ雌性マウス（９週齢）に、２ｎｍｏｌの化合物４４を注射した。マウスの全身の断層画像を、１、１５、３０および４５分、ならびに１、２および３時間目に得た。心臓領域において、蛍光色素化合物の速やかな蓄積が見られた後、身体の他の領域ではより緩慢に蓄積して、非標的化化合物は３時間で洗い流され、これは、ｉｎ  ｖｉｖｏイメージング用の窓の代りをする。
（実施例１９）炭酸脱水酵素標的化シラキサンテニウム（ｓｉｌａｘｔｈｅｎｉｕｍ）化合物７３の合成
化合物２０（０．５ｍｇ、１．０μｍｏｌ）をＤＭＦ１００μＬに溶解させ、ＨＡＴＵ（１−［ビス（ジメチルアミノ）メチレン］−１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５−ｂ］ピリジニウム３−オキシドヘキサフルオロホスフェート、０．８３ｍｇ、２．２μｍｏｌ）およびＮ−メチルモルホリン０．３３μＬ（２．３μｍｏｌ）を添加した。室温で３０分間経過した後、４−（アミノメチル）ベンゼンスルホンアミド（１ｍｇ、５．４μｍｏｌ）を添加し、溶液を室温で２時間反応させた。２−ニトロイミダゾールとコンジュゲートした蛍光色素化合物７３を、ＨＰＬＣによって精製した。
【化５５】
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（実施例２０）４−ヒドロキシシンナムアミド誘導体化シラキサンテニウム化合物７４の合成
化合物２０（０．５ｍｇ、１．０μｍｏｌ）をＤＭＦ１００μＬに溶解させ、ＨＡＴＵ（１−［ビス（ジメチルアミノ）メチレン］−１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５−ｂ］ピリジニウム３−オキシドヘキサフルオロホスフェート、０．８３ｍｇ、２．２μｍｏｌ）およびＮ−メチルモルホリン０．３３μＬ（２．３μｍｏｌ）を添加した。室温で３０分間経過した後、Ｎ−（２−アミノエチル）−４−ヒドロキシシンナムアミド（１ｍｇ、５μｍｏｌ）を添加し、溶液を室温で２時間反応させた。２−ニトロイミダゾールとコンジュゲートした蛍光色素化合物７４を、ＨＰＬＣによって精製した。
【化５６】
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（実施例２１）アセタゾラミドとコンジュゲートしたシラキサンテニウム化合物７５の合成
化合物２０（０．５ｍｇ、１．０μｍｏｌ）をＤＭＦ１００μＬに溶解させ、ＨＡＴＵ（１−［ビス（ジメチルアミノ）メチレン］−１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５−ｂ］ピリジニウム３−オキシドヘキサフルオロホスフェート、０．８３ｍｇ、２．２μｍｏｌ）およびＮ−メチルモルホリン０．３３μＬ（２．３μｍｏｌ）を添加した。室温で３０分間経過した後、４−（アミノメチル）−Ｎ−（５−スルファモイル−１，３，４−チアジアゾール−２−イル）ベンズアミド（１．５ｍｇ、４．８μｍｏｌ）を添加し、溶液を室温で２時間反応させた。２−ニトロイミダゾールとコンジュゲートした蛍光色素化合物７５を、ＨＰＬＣによって精製した。
【化５７】
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（実施例２２）（４−アミノエチル）ベンゼンスルホンアミド誘導体化シラキサンテニウム化合物７６の合成
化合物２０（０．５ｍｇ、１．０μｍｏｌ）をＤＭＦ１００μＬに溶解させ、ＨＡＴＵ（１−［ビス（ジメチルアミノ）メチレン］−１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５−ｂ］ピリジニウム３−オキシドヘキサフルオロホスフェート、０．８３ｍｇ、２．２μｍｏｌ）およびＮ−メチルモルホリン０．３３μＬ（２．３μｍｏｌ）を添加した。室温で３０分間経過した後、４−（アミノエチル）ベンゼンスルホンアミド（１ｍｇ、５．０μｍｏｌ）を添加し、溶液を室温で２時間反応させた。２−ニトロイミダゾールとコンジュゲートした蛍光色素化合物７６を、ＨＰＬＣによって精製した。
【化５８】
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（実施例２３）インドメタシンとコンジュゲートした（ＣＯＸ−２標的化）シラキサンテニウム化合物７８の合成
化合物２０（０．５ｍｇ、１．０μｍｏｌ）をＤＭＦ１００μＬに溶解させ、ＨＡＴＵ（１−［ビス（ジメチルアミノ）メチレン］−１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５−ｂ］ピリジニウム３−オキシドヘキサフルオロホスフェート、０．８３ｍｇ、２．２μｍｏｌ）およびＮ−メチルモルホリン０．３３μＬ（２．３μｍｏｌ）を添加した。室温で３０分間経過した後、（４−アミノブチル）インドメタシンカルボキサミド（２ｍｇ、４．７μｍｏｌ）を添加し、溶液を室温で２時間反応させた。２−ニトロイミダゾールとコンジュゲートした蛍光色素化合物７８を、ＨＰＬＣによって精製した。
【化５９】
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（実施例２４）顕微鏡法およびフローサイトメトリーによる、同一の実験式を有するが異なる波長特徴を有する２種の９−チエニルシラキサンテン蛍光色素の細胞取込み
２種の異性体チエニルＳｉ−Ｒｈｏ色素８８および８９を、前述の方法を使用して合成した。同一の分子量および分子式の２種の異性体化合物は、吸収および発光極大が、６５２ｎｍおよび６６８ｎｍ（８８）、ならびに６６７ｎｍおよび６８１ｎｍ（８９）である。化合物を、細胞取込みおよび洗い流しについて、フローサイトメトリーそして、さらに蛍光顕微鏡法によって２種の異なるフィルタセットを用いて分析した。０．５ｍｉｌの細胞／ｍＬ培養培地の、トリプシンＥＤＴＡで剥離された４Ｔ１を、１μＭの８８または８９と共に３７℃で３０分間インキュベートした。細胞を、ＰＢＳで１回洗浄し、８８については７０５／７０ｎｍ発光フィルタを用いて、８９については７１２／２１ｎｍ発光フィルタを用いるフローサイトメトリー、および蛍光顕微鏡法によって分析した。両方の色素の著しい取込みが観測され、フローサイトメトリーによって定量化すると、１．５時間の洗い流しの後も、色素のおよそ３分の１が残っていた（図８）。
（実施例２５）いくつかの活性化可能なＳＸ誘導体のｉｎ  ｖｉｔｒｏおよびｉｎ  ｖｉｖｏ特徴付け
図９Ａは、３７℃で４時間の、１×ＰＢＳ中での活性化可能なチエニル化合物９１（キモトリプシンによって）の代表的なプロテアーゼ活性化を示す。蛍光強度の２２倍の増大が観測された。図９Ｂは、フローサイトメトリーおよび蛍光顕微鏡法による、生細胞における化合物９２、９３および９１の取込みおよび活性化を示す。トリプシンＥＤＴＡで剥離された４Ｔ１を、０．５ｍｉｌの細胞／２ｍＬ培養培地で６ウェル組織培養プレートに播種し、１μＭまたは５μＭの９２、９３または９１と共に３７℃で２１時間インキュベートした。細胞をＰＢＳで１回洗浄し、剥離し、ＦＣおよびＦＬＭ（Ｃｙ５フィルタ）によって分析した。図９Ｃは、ＦＭＴによって断層撮影して画像化した、生存マウスにおける化合物９２のｉｎ  ｖｉｖｏ活性化および体内分布を示す。トリプシンＥＤＴＡで剥離された４Ｔ１細胞を、１．５ｍｉｌ／部位で移植し、およそ１週間後に画像化した。９２を、４ｎｍｏｌで後眼窩に注射し、５時間目および２４時間目にＦＭＴによって画像化した。クエンチされたシラキサンテニウム剤の活性化が、腫瘍、肝臓および腸においてｉｎ  ｖｉｖｏで検出されたが、このことは、活性化可能なシラキサンテニウム化合物を、定量的ｉｎ  ｖｉｖｏイメージングに使用できることを実証している。
【０２１５】
参考としての援用
本明細書に引用したあらゆる刊行物、特許文書および特許出願文書は、それぞれがそうして個々に示されている場合と同程度に、それら全体が参考として、かつ、あらゆる目的で本明細書に明確に援用される。
【０２１６】
均等物
本発明は、本発明の趣旨または必須の特徴から逸脱することなく、他の特定の形態に具体化され得る。したがって、上述の実施形態は、本明細書に記載の本発明を制限するものではなく、例示的なあらゆる観点で考慮されるべきである。したがって、本発明の範囲は、上述の説明ではなく添付の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の等価物の意味および範囲に含まれるあらゆる変化が、本発明に包含されるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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