(57)【要約】９個の炭素のポリメチン架橋を含むシアニンフルオロフォアが開示される。前記シアニンフルオロフォアは、近赤外（ＮＩＲ）および短波赤外（ＳＷＩＲ）波長範囲の吸収および／または発光極大を有する。また、シアニンフルオロフォアを作製および使用する方法が開示される。前記化合物は、蛍光画像化、より具体的には、がん処置において有用である。前記化合物は、一般式（Ｉ）を有する。一部の実施形態では、シアニンフルオロフォア化合物は、式Ｉによる化学構造、またはその立体異性体もしくは薬学的に許容される塩を有する。
2021535116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ：
【化４５】
2021535116.tif 000049
による化学構造を有する化合物、またはその立体異性体もしくは薬学的に許容される塩であって、
式中、Ｒ１〜Ｒ８は、独立に、Ｈ、スルホネート、−Ｎ（Ｒａ）２、脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂肪族スルホネート、アミノ脂肪族、−Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、トリチル、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、ここで、各Ｒａは、独立に、Ｈ、脂肪族、ヘテロ脂肪族、または重水素であり、
Ｒ９およびＲ１０は、独立に、脂肪族スルホネート、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲｂ、脂肪族、アミノ脂肪族、またはアルコキシであり、ここで、ｎは、≧１の整数であり、Ｒｂは、脂肪族、Ｈ、または重水素であり、
Ｒ１１およびＲ１２は、それらが結合している環と一緒になって、縮合環系を形成し、あるいはＲ１１およびＲ１２は、独立に、ハロ、Ｈ、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、
Ｙ１およびＹ２は、独立に、Ｃ（Ｒｃ）２、Ｏ、Ｎ（Ｒｄ）、Ｓ、またはＳｅであり、ここで、各Ｒｃは、独立に、脂肪族、Ｈ、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｘＯＨ（ここでｘは、≧２の整数である）、トリチル、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、各Ｒｄは、独立に、Ｈ、脂肪族、ヘテロ脂肪族、または重水素である、
化合物、またはその立体異性体もしくは薬学的に許容される塩。
【請求項２】
（ｉ）Ｒ３およびＲ６が、スルホネートであり、または
（ｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ７、およびＲ８が、Ｈであり、または
（ｉｉｉ）（ｉ）および（ｉｉ）の両方である、
請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ９およびＲ１０が、独立に、Ｃ１〜Ｃ１０アルキルスルホネートであり、または
Ｒ９およびＲ１０が、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲｂであり、ここで、各ｎが、独立に、１、２、３、４、５、６、７、８、９もしくは１０であり、各Ｒｂが、独立に、Ｃ１〜Ｃ３アルキルもしくはＨであり、または
Ｒ９およびＲ１０が、独立に、Ｃ１〜Ｃ２０アルキルである、
請求項１または請求項２に記載の化合物。
【請求項４】
Ｙ１およびＹ２が、Ｃ（Ｒｃ）２であり、ここで、各Ｒｃが、Ｃ１〜Ｃ３アルキルであり、または
Ｙ１およびＹ２が、Ｃ（Ｒｃ）２であり、ここで、少なくとも１つのＲｃが、コンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、または
Ｙ１およびＹ２が、Ｏである、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項５】
Ｒ１１およびＲ１２が、それらが結合している環と一緒になって、縮合環系を形成する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項６】
式ＩＩ、式ＩＩＩ、式ＩＶ、式Ｖ：
【化４６−１】
2021535116.tif 000050
【化４６−２】
2021535116.tif 000051
による化学構造を有する、請求項５に記載の化合物、またはその立体異性体もしくは薬学的に許容される塩であって、
式中、
【化４７】
2021535116.tif 000052
として図示される各結合は、原子価の要件を満たすために必要とされるように、単結合または二重結合であり、
Ｚ１およびＺ２は、独立に、Ｏ、Ｓ、またはＮ（Ｒｄ）であり、ここで、Ｒｄは、Ｈ、脂肪族、ヘテロ脂肪族、または重水素であり、
Ｘ１〜Ｘ４は、独立に、ＣＲ１３であり、またはＸ１〜Ｘ４の１つは、Ｏであり、Ｘ１〜Ｘ４のその他は、ＣＲ１３であり、
各Ｒ１３は、独立に、Ｈ、スルホネート、−（ＣＨ２）ｍＣ（Ｏ）Ｒｅ、−（ＣＨ２）ｍＯＣ（Ｏ）Ｒｅ、−Ｎ（Ｒａ）２、脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂肪族スルホネート、アミノ脂肪族、トリチル、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、ここで、
ｍは、≧０の整数であり、
Ｒｅは、−ＯＲａまたは−Ｎ（Ｒｆ）２であり、各Ｒｆは、独立に、Ｈ、脂肪族、脂肪族スルホネート、−（ＣＨ２）ｎＣ（Ｏ）ＯＲａ、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、アリール、ヘテロ脂肪族、または重水素であり、ここで、ｎは、≧１の整数である、
化合物、またはその立体異性体もしくは薬学的に許容される塩。
【請求項７】
Ｚ１およびＺ２が、Ｏである、請求項６に記載の化合物。
【請求項８】
Ｘ１〜Ｘ４の１つが、ＣＲ１３であり、ここで、Ｒ１３が、コンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、Ｘ１〜Ｘ４のその他が、ＣＨであり、または
Ｘ２およびＸ３の一方が、Ｃ−（ＣＨ２）ｐＣ（Ｏ）Ｒｅであり、Ｘ２およびＸ３の他方が、ＣＨであり、Ｘ１およびＸ４が、ＣＨであり、または
Ｘ２およびＸ４のいずれかが、Ｃ−スルホネートであり、Ｘ１およびＸ３が、ＣＨであり、もしくはＸ１およびＸ３が、Ｃ−スルホネートであり、Ｘ２およびＸ４が、ＣＨであり、または
Ｘ１〜Ｘ４が、ＣＨであり、または
Ｘ１〜Ｘ４の１つが、Ｏであり、Ｘ１〜Ｘ４のその他が、ＣＨであり、または
Ｘ１〜Ｘ４の１つが、Ｏであり、Ｘ１〜Ｘ４のもう１つが、ＣＲ１３であり、ここで、Ｒ１３が、コンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、Ｘ１〜Ｘ４のその他が、ＣＨである、
請求項６または請求項７に記載の化合物。
【請求項９】
Ｙ１およびＹ２が、Ｃ（Ｒｃ）２であり、各Ｒｃが、メチルであり、または
Ｙ１およびＹ２が、Ｏである、
請求項６〜８のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１０】
Ｒ１〜Ｒ８の少なくとも１つもしくはＲ１３が、コンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、または
Ｙ１およびＹ２の少なくとも１つが、Ｃ（Ｒｃ）２であり、ここで、１つのＲｃが、コンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基である、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１１】
Ｒ１〜Ｒ８の少なくとも１つもしくはＲ１３が、コンジュゲート可能な部分を含む基であり、または
Ｙ１およびＹ２の少なくとも１つが、Ｃ（Ｒｃ）２であり、ここで、１つのＲｃが、コンジュゲート可能な部分を含む基である、
請求項１０に記載の化合物。
【請求項１２】
Ｒ１〜Ｒ８の少なくとも１つもしくはＲ１３が、標的化剤を含む基であり、またはＹ１およびＹ２の少なくとも１つが、Ｃ（Ｒｃ）２であり、ここで、１つのＲｃが、標的化剤を含む基であり、前記標的化剤が、抗体である、請求項１０に記載の化合物。
【請求項１３】
前記化合物は、
【化４８−１】
2021535116.tif 000053
【化４８−２】
2021535116.tif 000054
【化４８−３】
2021535116.tif 000055
【化４８−４】
2021535116.tif 000056
【化４８−５】
2021535116.tif 000057
であり、ここで、Ａｂは抗体である、請求項１に記載の化合物。
【請求項１４】
前記化合物は、ｐＨ７．４のリン酸緩衝液（ＰＢＳ）、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ウシ胎児血清、ジクロロメタン、またはメタノールに溶解した場合、（ｉ）≧６５０ｎｍの吸収極大波長、（ｉｉ）≧７００ｎｍの発光極大波長、または（ｉｉｉ）≧６５０ｎｍの吸収極大波長および≧７００ｎｍの発光極大波長を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１５】
請求項１〜１４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担体
を含む、医薬組成物。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の化合物を使用するための方法であって、
前記化合物を、試料と合わせるステップと、
近赤外または短波赤外範囲の波長と選択された強度を有するある量の光の標的化された適用により、前記試料に照射することによって、前記試料中の前記化合物を可視化するステップであって、前記量の光が前記化合物の蛍光を生じさせるのに十分である、ステップと、
前記化合物によって放出された任意の蛍光を検出するステップと
を含む、方法。
【請求項１７】
Ｒ１〜Ｒ１３の少なくとも１つが、標的化剤を含み、前記試料が、前記標的化剤と結合することができる標的を含み、前記方法が、
前記標的化剤および前記標的の結合をもたらすのに有効な条件下で、前記化合物を前記試料と合わせるステップと、
前記標的に結合した前記化合物を可視化することによって、前記標的を画像化するステップと
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記試料が、組織試料、生物学的流体、または対象内の標的領域である、請求項１６または請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記試料が、対象内の標的領域であり、前記方法が、
前記化合物、または前記化合物を含む医薬組成物を、前記対象に投与するステップと、
その後、前記対象の標的化部分への前記量の光の標的化された適用によって、前記化合物に照射することによって、前記化合物を可視化するステップと、
前記対象の前記標的化部分における前記化合物によって放出された任意の蛍光を検出するステップと
をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記標的領域が、腫瘍部位であり、前記対象の前記標的化部分が、前記腫瘍部位を含み、前記方法が、前記対象の前記標的化部分における前記蛍光を検出した後に、前記対象から前記腫瘍の少なくとも一部を切除するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１８年８月２３日出願の米国仮特許出願第６２／７２１，９８６号の先の出願日の利益を主張し、その米国仮特許出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
分野
近赤外および短波赤外領域の吸収および発光極大を有するシアニンフルオロフォア、ならびにシアニンフルオロフォアを作製および使用する方法が開示される。
【０００３】
政府支援の承認
本発明は、アメリカ国立衛生研究所、アメリカ国立がん研究所によるプロジェクト番号Ｚ０１ＢＣ０１１５０６の下での政府支援によってなされた。アメリカ政府は、本発明にある一定の権利を有する。
【背景技術】
【０００４】
背景
リアルタイム蛍光ガイド手術の急速な増加により、新規なフルオロフォアの創出の必要性が浮き彫りになってきた。蛍光画像化は、多くの医療分野で使用されるが、特にがん処置において有用である。コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、陽電子放出断層撮影および磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）のような従来の画像化ツールとは異なり、蛍光画像化により、医師は卓越した正確さで悪性組織を正常組織と区別することができる。生物系は、可視領域において吸収する分子を有する一方、近赤外（ＮＩＲ）領域（６５０〜９００ｎｍ）において吸収する分子は、光子を、組織を通して最長数センチメートル透過させるには、量がはるかに少ない。現在の手術技術は、光散乱効果に起因して画像解像度および組織透過度が制限されるＮＩＲ光に頼っているが、ＳＷＩＲなどのより長い波長（約９００〜１７００ｎｍ）は、組織透過を増強することによって、空間分解能を劇的に改善することができる（＞１００倍）。しかし、この領域の研究は、典型的にカーボンナノチューブ、Ａｇ／Ｉｎ量子ドット、またはナノ粒子を使用しており、それらは安全性の問題に起因して、ｉｎ  ｖｉｖｏ設定に転換することが困難である。商業的に入手可能なＮＩＲ染料は、８００ｎｍまでの発光極大しか有していない。したがって、ＮＩＲ蛍光技術の範囲を進展させる、深色にシフトしたＮＩＲ染料への必要性が著しく高まっている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概要
９個の炭素のポリメチン架橋を含むシアニンフルオロフォアが開示される。そのシアニンフルオロフォアは、近赤外（ＮＩＲ）および短波赤外（ＳＷＩＲ）波長範囲の吸収および／または発光極大を有する。また、シアニンフルオロフォアを作製および使用する方法が開示される。
【０００６】
一部の実施形態では、シアニンフルオロフォア化合物は、式Ｉ：
【化１】
2021535116.tif 000003
［式中、Ｒ１〜Ｒ８は、独立に、Ｈ、スルホネート、−Ｎ（Ｒａ）２、脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂肪族スルホネート、アミノ脂肪族、−Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、トリチル、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、ここで、各Ｒａは、独立に、Ｈ、脂肪族、ヘテロ脂肪族、または重水素であり、Ｒ９およびＲ１０は、独立に、脂肪族スルホネート、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲｂ、脂肪族、アミノ脂肪族、またはアルコキシであり、ここで、ｎは、≧１の整数であり、Ｒｂは、脂肪族、Ｈ、または重水素であり、Ｒ１１およびＲ１２は、それらが結合している環と一緒になって、縮合環系を形成し、あるいはＲ１１およびＲ１２は、独立に、ハロ、Ｈ、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、Ｙ１およびＹ２は、独立に、Ｃ（Ｒｃ）２、Ｏ、Ｎ（Ｒｄ）、Ｓ、またはＳｅであり、ここで、各Ｒｃは、独立に、脂肪族、Ｈ、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｘＯＨ（ここでｘは、≧２の整数である）、トリチル、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、各Ｒｄは、独立に、Ｈ、脂肪族、ヘテロ脂肪族、または重水素である］
による化学構造、またはその立体異性体もしくは薬学的に許容される塩を有する。
【０００７】
ある特定の実施形態では、シアニンフルオロフォア化合物は、式ＩＩ、式ＩＩＩ、式ＩＶ、式Ｖ：
【化２−１】
2021535116.tif 000004
【化２−２】
2021535116.tif 000005
［式中、
【化３】
2021535116.tif 000006
として図示される各結合は、原子価の要件を満たすために必要とされるように、単結合または二重結合であり、Ｚ１およびＺ２は、独立に、Ｏ、Ｓ、またはＮ（Ｒｄ）であり、ここで、Ｒｄは、Ｈ、脂肪族、ヘテロ脂肪族、または重水素であり、Ｘ１〜Ｘ４は、独立に、ＣＲ１３であり、またはＸ１〜Ｘ４の１つは、Ｏであり、Ｘ１〜Ｘ４のその他は、ＣＲ１３であり、各Ｒ１３は、独立に、Ｈ、スルホネート、−（ＣＨ２）ｍＣ（Ｏ）Ｒｅ、−（ＣＨ２）ｍＯＣ（Ｏ）Ｒｅ、−Ｎ（Ｒａ）２、脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂肪族スルホネート、アミノ脂肪族、トリチル、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、ここで、ｍは、≧０の整数であり、Ｒｅは、−ＯＲａまたは−Ｎ（Ｒｆ）２であり、ここで、各Ｒｆは、独立に、Ｈ、脂肪族、脂肪族スルホネート、−（ＣＨ２）ｎＣ（Ｏ）ＯＲａ、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、アリール、ヘテロ脂肪族、または重水素であり、ここで、ｎは、≧１の整数である］
による化学構造、またはその立体異性体もしくは薬学的に許容される塩を有する。
【０００８】
先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、シアニンフルオロフォアは、ｐＨ７．４のリン酸緩衝液（ＰＢＳ）、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ウシ胎児血清、ジクロロメタン、またはメタノールに溶解した場合、（ｉ）≧６５０ｎｍの吸収極大波長、（ｉｉ）≧７００ｎｍの発光極大波長、または（ｉｉｉ）≧６５０ｎｍの吸収極大波長および≧７００ｎｍの発光極大波長を有することができる。
【０００９】
開示されるシアニンフルオロフォア化合物を使用するための方法の実施形態は、化合物を、試料と合わせるステップと、近赤外または短波赤外範囲の波長と選択された強度を有するある量の光の標的化された適用により、試料に照射することによって、試料中の化合物を可視化するステップであって、前記量の光が化合物の蛍光を生じさせるのに十分である、ステップと、化合物によって放出された任意の蛍光を検出するステップとを含む。一部の実施形態では、Ｒ１〜Ｒ１３の少なくとも１つは、標的化剤を含み、試料は、標的化剤と結合することができる標的を含み、その方法は、標的化剤および標的の結合をもたらすのに有効な条件下で、化合物を試料と合わせるステップと、標的に結合した化合物を可視化することによって、標的を画像化するステップとをさらに含む。
【００１０】
先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、試料は、対象内の標的領域であってもよく、その方法は、化合物、または化合物を含む医薬組成物を、対象に投与するステップと、その後、対象の標的化部分への前記量の光の標的化された適用によって、化合物に照射することによって、化合物を可視化するステップと、対象の標的化部分における化合物によって放出された任意の蛍光を検出するステップとをさらに含むことができる。
【００１１】
本発明の先のおよび他の目的、特色および利点は、添付の図面を参照しながら記載される以下の詳細な説明から、より明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａ〜１Ｉは、例示的なシアニンフルオロフォアおよびそれらの関連特性の表である。
【図１Ｂ】図１Ａ〜１Ｉは、例示的なシアニンフルオロフォアおよびそれらの関連特性の表である。
【図１Ｃ】図１Ａ〜１Ｉは、例示的なシアニンフルオロフォアおよびそれらの関連特性の表である。
【図１Ｄ】図１Ａ〜１Ｉは、例示的なシアニンフルオロフォアおよびそれらの関連特性の表である。
【図１Ｅ】図１Ａ〜１Ｉは、例示的なシアニンフルオロフォアおよびそれらの関連特性の表である。
【図１Ｆ】図１Ａ〜１Ｉは、例示的なシアニンフルオロフォアおよびそれらの関連特性の表である。
【図１Ｇ】図１Ａ〜１Ｉは、例示的なシアニンフルオロフォアおよびそれらの関連特性の表である。
【図１Ｈ】図１Ａ〜１Ｉは、例示的なシアニンフルオロフォアおよびそれらの関連特性の表である。
【図１Ｉ】図１Ａ〜１Ｉは、例示的なシアニンフルオロフォアおよびそれらの関連特性の表である。
【００１３】
【図２】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図３】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図４】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図５】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図６】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図７】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図８】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図９】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図１０】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図１１】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図１２】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図１３】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図１４】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図１５】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図１６】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図１７】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【図１８】図２〜１８は、本明細書に開示されるいくつかのシアニンフルオロフォアのための、例示的な合成スキームである。
【００１４】
【図１９】図１９は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア（化合物４、ＮＩＲ−９７０）の５μＭ溶液の吸収（左）および発光（右、７７０ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。
【００１５】
【図２０】図２０は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア（化合物６、ＮＩＲ−８９０）の２μＭ溶液の吸収（左）および発光（右、８２０ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。
【００１６】
【図２１】図２１は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア（化合物８、ＳＷＩＲ−１０８０）の５μＭ溶液の吸収（左）および発光（右、９００ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。
【００１７】
【図２２】図２２は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア（化合物１０、ＮＩＲ−９００）の２μＭ溶液の吸収（左）および発光（右、８２０ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。
【００１８】
【図２３】図２３は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア（化合物１１、ＳＷＩＲ−１０９０）の５μＭ溶液の吸収（左）および発光（右、９００ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。
【００１９】
【図２４】図２４は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア（ＮＩＲ−９００−Ｅｔ）の５μＭ溶液の吸収（左）および発光（右、８６０ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。
【００２０】
【図２５】図２５は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア（ヘキサＳＯ３−ＮＩＲ−８９０）の吸収スペクトルを示す。
【００２１】
【図２６】図２６は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア（ＮＩＲ−９００−ＰＥＧ４４−ＣＯＯＨ）の吸収スペクトルを示す。
【００２２】
【図２７】図２７は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア（ＮＩＲ−９５０）の５μＭ溶液の吸収（左）および発光（右、約８９０ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。
【００２３】
【図２８】図２８は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア（ビス（ＳＯ３Ｐｅｇ３）−ＮＩＲ−９００）の吸収スペクトルを示す。
【００２４】
【図２９】図２９は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中のシアニンフルオロフォア（ＮＩＲ−８９０−Ｐｅｇ４−ＣＯＯＨ）の吸収スペクトルを示す。
【００２５】
【図３０】図３０は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア（ビスＳＯ３−ＮＩＲ−８９０）の吸収（左）および発光（右、約８６０ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。
【００２６】
【図３１】図３１は、示される様々な溶媒中の５μＭのシアニンフルオロフォア溶液（ＳＷＩＲ−１０８０−ＣＯＯＨなし）の吸収（左）および発光（右、９００ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。
【００２７】
【図３２】図３２は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア溶液（ＮＩＲ−８３０）の吸収（左）および発光（右、７７０ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。
【００２８】
【図３３】図３３は、示される様々な溶媒中のシアニンフルオロフォア溶液（Ｎ−メチル−ＮＩＲ−９９０）の吸収（左）および発光（右、９００ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。
【００２９】
【図３４】図３４は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中のシアニンフルオロフォアの抗体コンジュゲート（ＮＩＲ−９００−パニツムマブ）の吸収（実線）および発光（破線）スペクトルである。
【００３０】
【図３５】図３５は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中のシアニンフルオロフォアの抗体コンジュゲート（ＮＩＲ−９００−Ｅｔ−パニツムマブ）の吸収スペクトルである。
【００３１】
【図３６】図３６は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中のシアニンフルオロフォアの抗体コンジュゲート（ＮＩＲ−８９０−Ｐｅｇ４−パニツムマブ）の吸収スペクトルである。
【００３２】
【図３７】図３７は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中のシアニンフルオロフォアの抗体コンジュゲート（化合物６、ＮＩＲ−８９０−パニツムマブ）の吸収（実線）および発光（破線、８２０ｎｍにおいて励起）スペクトルである。
【００３３】
【図３８】図３８は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中のシアニンフルオロフォアの抗体コンジュゲート（ＳＷＩＲ−１０８０−パニツムマブ）の吸収（実線）スペクトルである。
【００３４】
【図３９】図３９は、ｐＨ７．５２のＰＢＳ中２０％ＤＭＳＯ（実線）およびｐＨ４．３９のＰＢＳ中２０％ＤＭＳＯ（破線）中の、１０μＭの濃縮化合物１６（ｐＨ−ＳＷＩＲ−１０８０）の吸収（左）および発光（右、９００ｎｍにおいて励起）スペクトルである。
【００３５】
【図４０】図４０は、ｐＨ７．５２のＰＢＳ中２０％ＤＭＳＯ（実線）およびｐＨ４．４２のＰＢＳ中２０％ＤＭＳＯ（破線）中の、１０μＭの濃縮化合物１８（ｐＨ−ＳＷＩＲ−１０８０−ＣＯＯＨ）の吸収（左）および発光（右、９００ｎｍにおいて励起）スペクトルである。
【００３６】
【図４１】図４１は、アセトニトリル中の、５μＭの濃縮化合物２３（Ｎ−メチル−Ｍｅｒｏ−ＮＩＲ−７８０）の吸収（実線）および発光（破線、６００ｎｍにおいて励起）スペクトルである。
【００３７】
【図４２】図４２（左）は、アセトニトリル中の、１５μＭの濃縮化合物２６（Ｎ−メチル−ＮＩＲ−９００）の吸収（実線）および発光（破線、５４０ｎｍにおいて励起）スペクトルであり、（右）は、アセトニトリル中０．１％ギ酸中の、１５μＭの濃縮化合物Ｎ−メチル−ＮＩＲ−９００の吸収（実線）および発光（破線、８００ｎｍにおいて励起）スペクトルである。
【００３８】
【図４３】図４３は、ジクロロメタン（左）およびメタノール（右）中の、５μＭの濃縮化合物２５（Ｎ−メチル−ＳＷＩＲ−１０８０）の吸収（実線）および発光（破線、９００ｎｍにおいて励起）スペクトルである。
【００３９】
【図４４】図４４は、示される様々な溶媒中の、５μＭの濃縮化合物２９（ベンゾ−ＮＩＲ−９３０）の吸収（左）および発光（右、８５０ｎｍにおいて励起）スペクトルである。
【００４０】
【図４５】図４５は、化合物を注射し、その後、皮膚の外表面に望ましい波長の光を標的化された送達をすることによって、開示の化合物を使用するための方法の一実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本開示は、近赤外（ＮＩＲ）および短波赤外（ＳＷＩＲ）波長範囲の吸収および／または発光極大を有するシアニンフルオロフォアに関する。より短い波長の光を吸収し、放出するフルオロフォアと比較して、開示されるシアニンフルオロフォアの一部の実施形態は、組織透過を増強することによって空間分解能を改善する（例えば、１００倍またはそれを上回るまで）。有利には、開示されるシアニンフルオロフォアの一部の実施形態は、非毒性であり、水可溶性であり、そして／または非凝集性である。本開示はまた、コンジュゲート可能なシアニンフルオロフォア、ならびに標的化剤および／または薬物にコンジュゲートしたシアニンフルオロフォアを包含する。
【００４２】
Ｉ．定義および略語
以下の用語および略語の説明は、本開示をより的確に説明し、本開示を実施する際に当業者を導くために提供される。本明細書で使用される場合、文脈によって別段明示されない限り、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」を意味し、単数形「ａ」または「ａｎ」または「ｔｈｅ」は、複数の参照物を含む。用語「または」は、文脈によって別段明らかに示されない限り、記載された代替要素の単一要素、または２つもしくはそれよりも多い要素の組合せを指す。
【００４３】
別段説明されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本開示が属する分野の当業者に一般に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されるものに類似のまたはそれと等価な方法および材料を、本開示の実施または試験において使用することができるが、適切な方法および材料を以下に記載する。材料、方法、および例は、単に例示的なものであり、限定することを意図しない。本開示の他の特色は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかである。
【００４４】
別段指定されない限り、本明細書または特許請求の範囲で使用される場合、構成成分の量、分子量、パーセンテージ、温度、時間などを表すすべての数は、用語「約」によって修飾されると理解されるべきである。したがって、暗示的にであれ明確にであれ、別段指定されない限り、記載される数値パラメーターは近似値であり、その近似値は、求められる所望の特性および／または標準試験条件／方法の下での検出限界に応じて変わり得る。実施形態を論じられている従来技術と直接的かつ明確に区別する場合、これらの実施形態における数値は、用語「約」が記載されない限り近似ではない。
【００４５】
化学における一般用語の定義は、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．によって刊行されたＲｉｃｈａｒｄ  Ｊ．Ｌｅｗｉｓ，Ｓｒ．（ｅｄ．），Ｈａｗｌｅｙ’ｓ  Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ，１９９７（ＩＳＢＮ  ０−４７１−２９２０５−２）に見出すことができる。分子生物学における一般用語の定義は、Ｏｘｆｏｒｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓによって刊行されたＢｅｎｊａｍｉｎ  Ｌｅｗｉｎ，Ｇｅｎｅｓ  ＶＩＩ，２０００（ＩＳＢＮ  ０１９８７９２７６Ｘ）；Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓによって刊行されたＫｅｎｄｒｅｗ  ｅｔ  ａｌ．（ｅｄｓ．），Ｔｈｅ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，１９９４（ＩＳＢＮ  ０６３２０２１８２９）；およびＷｉｌｅｙ，Ｊｏｈｎ  ＆  Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．によって刊行されたＲｏｂｅｒｔ  Ａ．Ｍｅｙｅｒｓ（ｅｄ．），Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ａ  Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｄｅｓｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ，１９９５（ＩＳＢＮ  ０４７１１８６３４１）、ならびに他の類似の参考文献に見出すことができる。
【００４６】
本開示の様々な実施形態の再検討を容易にするために、特別な用語を以下に説明する。
【００４７】
脂肪族：実質的に炭化水素系の化合物またはそのラジカル（例えば、ヘキサンラジカルについてはＣ６Ｈ１３）であり、アルカン、アルケン、アルキンが含まれ、環式のものが含まれ、さらに、直鎖および分岐鎖配置、ならびにすべての立体異性体および位置異性体も同様に含まれる。別段明確に記載されない限り、脂肪族基は、１〜２５個の炭素原子、例えば１〜１５個、１〜１０個、１〜６個、または１〜４個の炭素原子を含有する。用語「低級脂肪族」は、１〜１０個の炭素原子を含有する脂肪族基を指す。脂肪族鎖は、置換または非置換であり得る。「非置換脂肪族」として明確に言及されない限り、脂肪族基は、非置換であっても置換されていてもよい。脂肪族基は、１つまたは複数の置換基（脂肪族鎖のメチレン炭素ごとに２つまでの置換基、または脂肪族鎖の−Ｃ＝Ｃ−二重結合の炭素ごとに１つまでの置換基、または末端メチン基の炭素については１つまでの置換基）で置換されていてもよい。例示的な置換基として、以下に限定されるものではないが、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアミノ、アルキルチオ、アシル、アルデヒド、アミド、アミノ、アミノアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシル、シアノ、シクロアルキル、ジアルキルアミノ、ハロ、ハロ脂肪族、ヘテロ脂肪族、ヘテロアリール、ヘテロシクロ脂肪族、ヒドロキシル、オキソ、スルホンアミド、スルフヒドリル、チオアルコキシ、または他の官能基が挙げられる。
【００４８】
脂肪族スルホネート：構造−Ｒ−ＳＯ３−（ここで、Ｒは、置換または非置換脂肪族である）を有する基。
【００４９】
アルコキシ：構造−ＯＲ（ここで、Ｒは、置換または非置換アルキルである）を有する基。メトキシ（−ＯＣＨ３）は、例示的なアルコキシ基である。置換アルコキシでは、Ｒは、非干渉性の置換基で置換されているアルキルである。
【００５０】
アルキル：飽和炭素鎖を有する炭化水素基。その鎖は、分岐、非分岐、または環式（シクロアルキル）であってよい。低級アルキルという用語は、鎖が１〜１０個の炭素原子を含むことを意味する。別段特定されない限り、アルキルという用語は、置換および非置換アルキルを包含する。
【００５１】
アルキルスルホネート：構造−Ｒ−ＳＯ３−（ここで、Ｒは、置換または非置換アルキルである）を有する基。
【００５２】
アミノ：構造−Ｎ（Ｒ）Ｒ’（ここで、ＲおよびＲ’は、独立に、水素、ハロアルキル、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリール（例えば、必要に応じて置換されているフェニルもしくはベンジル）、ヘテロアリール、アルキルスルファノ、または他の官能基である）を有する基。「第一級アミノ」基は、−ＮＨ２である。「一置換アミノ」は、上記の通り置換されているラジカル−Ｎ（Ｈ）Ｒを意味し、それには、例えば、メチルアミノ、（１−メチルエチル）アミノ、フェニルアミノなどが含まれる。「二置換アミノ」は、上記の通り置換されているラジカル−Ｎ（Ｒ）Ｒ’を意味し、それには、例えば、ジメチルアミノ、メチルエチルアミノ、ジ（１−メチルエチル）アミノなどが含まれる。アミノという用語はまた、荷電三置換アミノ基、例えば、−Ｎ（Ｒ）（Ｒ’）Ｒ’’＋（ここで、Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、独立に、水素、ハロアルキル、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリール（例えば、必要に応じて置換されているフェニルもしくはベンジル）、ヘテロアリール、アルキルスルファノ、または他の官能基である）を包含する。
【００５３】
アミノ脂肪族：化学官能基−ＲＮＨ２または−ＲＮＨ３＋（ここで、Ｒは、脂肪族基である）。「置換アミノ脂肪族」は、アミノ基が置換されていることを意味し、例えば、−ＲＮ（Ｒ’）Ｒ’’または−ＲＮ（Ｒ’）（Ｒ’’）Ｒ’’’＋（ここで、Ｒ’、Ｒ’’、およびＲ’’’は、独立に、水素、ハロ脂肪族、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリール（例えば、必要に応じて置換されているフェニルもしくはベンジル）、ヘテロアリール、アルキルスルファノ、または他の官能基である）を意味する。
【００５４】
アミノアルキル：化学官能基−ＲＮＨ２または−ＲＮＨ３＋（ここで、Ｒは、アルキル基である）。「置換アミノアルキル」は、アミノ基が置換されていることを意味し、例えば、−ＲＮ（Ｒ’）Ｒ’’または−ＲＮ（Ｒ’）（Ｒ’’）Ｒ’’’＋（ここで、Ｒ’、Ｒ’’、およびＲ’’’は、独立に、水素、ハロ脂肪族、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリール（例えば、必要に応じて置換されているフェニルもしくはベンジル）、ヘテロアリール、アルキルスルファノ、または他の官能基である）を意味する。
【００５５】
抗体：免疫グロブリン遺伝子または免疫グロブリン遺伝子の断片によって実質的にコードされた１つまたは複数のポリペプチドを含むタンパク質（またはタンパク質複合体）。認識されている免疫グロブリン遺伝子には、カッパ、ラムダ、アルファ、ガンマ、デルタ、イプシロンおよびミュー定常領域遺伝子、ならびに無数の免疫グロブリン可変領域遺伝子が含まれる。軽鎖は、カッパまたはラムダのいずれかに分類される。重鎖は、ガンマ、ミュー、アルファ、デルタ、またはイプシロンとして分類され、それによって、それぞれ免疫グロブリンクラスＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＡ、ＩｇＤおよびＩｇＥが定義される。鳥類および爬虫類では、ＩｇＹ抗体は、哺乳動物ＩｇＧと同等である。
【００５６】
免疫グロブリン（抗体）の基本構造単位は、一般に四量体である。各四量体は、ポリペプチド鎖の２つの同一の対から構成され、各対は、１つの「軽」鎖（約２５ｋＤａ）および１つの「重」鎖（約５０〜７０ｋＤａ）を有する。各鎖のＮ末端は、主に抗原認識に関与する約１００〜１１０個またはそれよりも多いアミノ酸の可変領域を画定する。用語「可変軽鎖」（ＶＬ）および「可変重鎖」（ＶＨ）は、それぞれ、これらの軽鎖および重鎖を指す。
【００５７】
ＩｇＹ抗体の構造は、哺乳動物ＩｇＧの構造に類似しており、２つの重鎖（「ニュー」鎖；およそ６７〜７０ｋＤａ）および２つの軽鎖（２２〜３０ｋＤａ）を有する。ＩｇＹ分子の分子量は、約１８０ｋＤａであるが、しばしば、ゲル上では約３％炭水化物の存在に起因してスメアとして泳動する。ＩｇＹ抗体の重鎖（Ｈ）は、４つの定常ドメインおよび抗原結合部位を含有する１つの可変ドメインから構成される。
【００５８】
本明細書で使用される場合、用語「抗体」は、インタクトな免疫グロブリンおよびいくつかの十分に特徴付けられた断片を含む。例えば、標的タンパク質（またはタンパク質もしくは融合タンパク質内のエピトープ）に結合するＦａｂ、Ｆｖ、および単鎖Ｆｖ（ＳＣＦｖ）も、そのタンパク質（またはエピトープ）のための特異的結合剤となる。これらの抗体断片は、以下の通り定義される。（１）Ｆａｂ、抗体全体を酵素パパインで消化して、インタクトな軽鎖および１つの重鎖の一部を得ることによって生成された、抗体分子の一価の抗原結合性断片を含有する断片、（２）Ｆａｂ’、抗体全体をペプシンで処理し、その後還元して、インタクトな軽鎖および重鎖の一部を生産することによって得られた抗体分子の断片（抗体分子１つ当たり２つのＦａｂ’断片が得られる）、（３）（Ｆａｂ’）２、抗体全体を酵素ペプシンで処理し、その後の還元を行わないことによって得られた抗体の断片、（４）Ｆ（ａｂ’）２、２つのジスルフィド結合によって一緒に保持された２つのＦａｂ’断片の二量体、（５）Ｆｖ、２つの鎖として発現された、軽鎖の可変領域および重鎖の可変領域を含有する遺伝子操作された断片、ならびに（６）単鎖抗体、遺伝的に融合した一本鎖分子として適したポリペプチドリンカーによって連結された、軽鎖の可変領域、重鎖の可変領域を含有する遺伝子操作された分子。これらの断片を作製する方法は、慣用的である（例えば、Ｈａｒｌｏｗ  ａｎｄ  Ｌａｎｅ，Ｕｓｉｎｇ  Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ：Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ，ＣＳＨＬ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９９９を参照されたい）。本明細書で使用される場合、用語「抗体」は、部位特異的コンジュゲーションを容易にするための１つまたは複数の非天然（すなわち、天然に存在しない）アミノ酸（例えば、ｐ−アセチル−フェニルアラニン）を含む抗体を含む。
【００５９】
本開示の方法において使用するための抗体は、モノクローナルであってもポリクローナルであってもよく、例えば、標的抗原などの標的に特異的に結合する。単なる例として、モノクローナル抗体は、Ｋｏｈｌｅｒ  ａｎｄ  Ｍｉｌｓｔｅｉｎ（Ｎａｔｕｒｅ  ２５６：４９５−９７，１９７５）の古典的方法またはその誘導的方法に従って、マウスハイブリドーマから調製することができる。モノクローナル抗体生成についての詳細な手順は、Ｈａｒｌｏｗ  ａｎｄ  Ｌａｎｅ，Ｕｓｉｎｇ  Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ：Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ，ＣＳＨＬ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９９９に記載されている。
【００６０】
抗原：動物内での抗体生成またはＴ細胞応答を刺激することができる化合物、組成物、または物質であり、動物内に注射または吸収される組成物を含む。抗原は、異種免疫原によって誘導されるものを含む、特異的液性免疫または細胞性免疫の生成物と反応する。本明細書で使用される場合、「標的抗原」は、標的化剤によって認識され、結合される抗原（抗原のエピトープを含む）である。「特異的結合」は、排他的結合を必要としない。一部の実施形態では、抗原は、細胞または組織抽出物から得られる。一部の実施形態では、標的抗原は、腫瘍細胞上の抗原である。抗原は、全長タンパク質である必要はない。使用が企図される抗原には、タンパク質の任意の免疫原性断片、例えば、抗体が特異的に結合することができる少なくとも１つのエピトープを有する任意の抗原が含まれる。
【００６１】
アリール：別段特定されない限り、単一の環（例えば、フェニル）または少なくとも１つの環が芳香族である縮合多環（multiple  condensed  rings）（例えば、キノリン、インドール、ベンゾジオキソールなど）を有する、６〜１５個の炭素原子の一価の芳香族炭素環式基（ただし、結合点は、アリール基の芳香族部分の原子を介しており、結合点の芳香族部分は、その芳香環内に炭素だけを含有している）。任意の芳香環部分がヘテロ原子を含有している場合、その基は、ヘテロアリールであり、アリールではない。アリール基は、単環式、二環式、三環式または四環式である。別段特定されない限り、アリールという用語は、置換および非置換アリールを包含する。
【００６２】
生物学的試料：本明細書で使用される場合、「生物学的試料」は、対象（例えば、ヒトまたは動物対象）あるいは他の種類の生物、例えば植物、細菌または昆虫から得られた試料を指す。対象由来の生物学的試料には、以下に限定されるものではないが、細胞、組織、血清、血液、血漿、尿、唾液、脳脊髄液（ＣＳＦ）または他の体液が含まれる。本明細書に開示される方法の特定の例では、生物学的試料は、組織試料である。
【００６３】
コンジュゲート可能な部分：分子を別の分子に、例えば薬物または標的化剤、例えば抗体にコンジュゲート（すなわち、カップリングまたは結合）することができる分子の一部。
【００６４】
ｄＳＴＯＲＭ：直接確率的光学的再構築顕微鏡法。
【００６５】
薬物：本明細書で使用される場合、用語「薬物」は、対象に投与された場合に生理学的効果を有し、疾患の処置、緩和、治癒、防止もしくは診断における使用を意図されるか、または身体的もしくは精神的健全性をその他の方法で増強するために使用される物質を指す。用語「小分子薬物」は、１，０００ダルトン未満の分子量を有する薬物を指す。
【００６６】
抗がん薬は、悪性腫瘍を処置するために使用される薬物である。例示的な抗がん薬として、以下に限定されるものではないが、アビラテロン、アクチノマイシンＤ、アルトレタミン、アミホスチン、アナストロゾール、アスパラギナーゼ、ベキサロテン、ビカルタミド、ブレオマイシン、ブセレリン、ブスルファン、カルボプラチン、カルムスチン、クロラムブシル  シスプラチン、クラドリビン、クロドロネート、コンブレタスタチンＡ４、シクロホスファミド、シプロテロン、シタラビン、ダカルバジン、ダウノルビシン、デガレリクス、ジエチルスチルベストロール、ドセタキセル、ドキソルビシン、ズオカルマイシンＤＭ、エピルビシン、エチニルエストラジオール、エトポシド、エキセメスタン、５−フルオロウラシル、フルダラビン、フルタミド、フォリン酸、フルベストラント、ゲムシタビン、ゴセレリン、イバンドロン酸、イダルビシン、イフォスファミド、イリノテカン、ランレオチド、レナリドミド、レトロゾール、リュープロレリン、メドロキシプロゲステロン、メゲストロール、メルファラン、メスナ、メトトレキセート、オクトレオチド、パミドロネート、ペメトレキセド、マイトマイシン（ｍｉｔｏｃｍｙｃｉｎ）、ミトタン、ミトキサントロン、オキサリプラチン、パクリタキセル、ペントスタチン（ｐｅｎｔａｓｔａｔｉｎ）、ピポブロマン（ｐｉｐｂｒｏｍａｎ）、プリカマイシン、プロカルバジン、ラルチトレキセド、スチルベストロール、ストレプトゾシン、タモキシフェン、テモゾロミド、テニポシド、トポテカン、トリプトレリン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビノレルビン、およびゾレドロン（ｚｏｌｅｎｄｒｏｎｉｃ）酸が挙げられる。
【００６７】
有効量または治療有効量：１人の対象または所与のパーセンテージの対象に有益なまたは治療的な効果をもたらすのに十分な量。
【００６８】
遠赤：遠赤光は、一般に７００〜８５０ｎｍの範囲の波長を有する光であるとみなされる。
【００６９】
ヘテロ脂肪族：少なくとも１つのヘテロ原子を有する、すなわち１つまたは複数の炭素原子が少なくとも１つの孤立電子対を有する原子、典型的に窒素、酸素、リン、ケイ素、または硫黄で置き換えられている、脂肪族化合物または基。ヘテロ脂肪族化合物または基は、置換または非置換、分岐または非分岐、環式または非環式であってよく、それには、「複素環」、「ヘテロシクリル」、「ヘテロシクロ脂肪族」、または「複素環式」基が含まれる。
【００７０】
ヘテロアルキル：少なくとも１つのヘテロ原子、例えばＮ、Ｏ、Ｓ、またはＳ（Ｏ）ｎ（ここで、ｎは、１または２である）を含有する、上記で定義される通りのアルキル基。別段特定されない限り、ヘテロアルキルという用語は、置換および非置換ヘテロアルキルを包含する。
【００７１】
ヘテロアリール：少なくとも１つのヘテロ原子を有する、すなわち環中の１つまたは複数の炭素原子が少なくとも１つの孤立電子対を有する原子、典型的に窒素、酸素、リン、ケイ素、または硫黄で置き換えられている、芳香族化合物または基。別段特定されない限り、ヘテロアリールという用語は、置換および非置換ヘテロアリールを包含する。
【００７２】
リガンド：生物学的効果を有する、受容体に結合する分子。
【００７３】
リンカー：２つの部分の間に位置する分子または原子団。本明細書で使用される場合、用語「リンカー」は、シアニンフルオロフォアと標的化剤もしくは反応基との間に位置する原子団、またはシアニンフルオロフォアと薬物との間に位置する原子団を指す。
【００７４】
モル吸光度（ε）：化学種が、典型的には、Ｍ−１ｃｍ−１の単位で表される特定の波長の光をどのくらい強力に吸収するかについての尺度。本明細書で報告される値は、最大吸光度の波長で得られた。
【００７５】
近赤外（近ＩＲ、ＮＩＲ）：６５０〜２５００ｎｍの範囲内の波長。別段特定されない限り、用語「近赤外」および「ＮＩＲ」は、本明細書で使用される場合、６５０〜９００ｎｍの範囲内の波長を指す。
【００７６】
ＰＡＬＭ：光活性化局在性顕微鏡法。
【００７７】
ＰＢＳ：リン酸緩衝液。最も一般的には、ＰＢＳは、０．０１ＭのＮａ２ＨＰＯ４、０．００１８ＭのＫＨ２ＰＯ４、０．１３７ＭのＮａＣｌ、および０．００２７ＭのＫＣｌを含む水溶液を指す。
【００７８】
薬学的に許容される担体：本開示において有用な薬学的に許容される担体（ビヒクル）は、従来のものである。Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：Ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｙ，Ｔｈｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｅｄｉｔｏｒ，Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ，Ｗｉｌｌｉａｍｓ，＆  Ｗｉｌｋｉｎｓ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ，２１ｓｔ  Ｅｄｉｔｉｏｎ（２００５）は、本明細書に開示される１つまたは複数のシアニンフルオロフォアの薬学的送達に適した組成物および製剤を記載している。
【００７９】
一般に、担体の性質は、用いられる特定の投与形式に応じて変わる。例えば、非経口製剤は、通常、ビヒクルとして薬学的および生理的に許容される流体、例えば水、生理食塩水、平衡塩溶液、ブドウ糖水溶液、グリセロールなどを含む、注射可能な流体を含む。一部の例では、薬学的に許容される担体は、対象への投与（例えば、非経口、筋肉内、または皮下注射による）に適するように無菌にされ得る。生物学的に中性の担体に加えて、投与される医薬組成物は、少量の非毒性補助物質、例えば湿潤剤または乳化剤、防腐剤、およびｐＨ緩衝剤など、例えば酢酸ナトリウムまたはソルビタンモノラウレートを含有することができる。
【００８０】
薬学的に許容される塩：開示されるシアニンフルオロフォアの生物学的に適合可能な塩であり、その塩は、当技術分野で周知の様々な有機および無機対イオンから誘導され、その単なる例として、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、テトラアルキルアンモニウムなどが挙げられ、分子が塩基性官能基を含有する場合には、有機または無機酸の塩、例えば塩酸塩、臭化水素酸塩、酒石酸塩、メシル酸塩、酢酸塩、マレイン酸塩、シュウ酸塩などが挙げられる。薬学的に許容される酸付加塩は、遊離塩基の生物学的有効性を保持すると同時に、生物学的にも、または他の点でも望ましくないことがない酸パートナー、例えば無機酸、例えば塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸など、ならびに有機酸、例えば酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、ケイ皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、サリチル酸などによって形成される塩である。薬学的に許容される塩基付加塩には、無機塩基から誘導された塩、例えばナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、アルミニウムなどの塩が含まれる。例示的な塩は、アンモニウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、およびマグネシウム塩である。薬学的に許容される非毒性有機塩基から誘導された塩には、以下に限定されるものではないが、第一級、第二級および第三級アミン、天然に存在する置換アミンを含む置換アミン、環状アミンおよび塩基性イオン交換樹脂、例えばイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、エタノールアミン、２−ジメチルアミノエタノール、２−ジエチルアミノエタノール、ジシクロヘキシルアミン、リシン、アルギニン、ヒスチジン、カフェイン、プロカイン、ヒドラバミン、コリン、ベタイン、エチレンジアミン、グルコサミン、メチルグルカミン、テオブロミン、プリン、ピペラジン、ピペリジン、Ｎ−エチルピペリジン、ポリアミン樹脂などの塩が含まれる。例示的な有機塩基は、イソプロピルアミン、ジエチルアミン、エタノールアミン、トリメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、コリン、およびカフェインである（例えば、参照によって本明細書に組み込まれるＳ．Ｍ．Ｂｅｒｇｅ，ｅｔ  ａｌ．，“Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓａｌｔｓ，”Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．，１９７７；６６：１−１９を参照されたい）。
【００８１】
ホスホロアミダイト：一般式（ＲＯ）２ＰＮＲ２を有する基。ホスホロアミダイトは、置換基として、一般式−ＲＯ−Ｐ（ＯＲ）ＮＲ２（ここで、各Ｒは、独立に、脂肪族、例えば置換または非置換アルキルである）を有する。
【００８２】
短波赤外（ＳＷＩＲ）：別段特定されない限り、本明細書で使用される場合、用語「短波赤外」またはＳＷＩＲは、９００〜１７００ｎｍの範囲内の波長を指す。
【００８３】
ＳＭＬＭ：単一分子局在性顕微鏡。
【００８４】
可溶性：溶媒中に分子またはイオンとして分散して、均質な溶液を形成することができる。米国薬局方によって定義される通り、可溶性化合物は、少なくとも３０ｍｇ／ｍＬの溶解度を有する。
【００８５】
特異的結合パートナー：関与する分子の三次元構造に応じて決まる、特異的な非共有結合性の相互作用によって相互作用する一対の分子のメンバー。特異的結合パートナーの例示的な対には、抗原／抗体、ハプテン／抗体、受容体／リガンド、核酸鎖／相補的核酸鎖、基質／酵素、阻害剤／酵素、炭水化物／レクチン、ビオチン／アビジン（例えば、ビオチン／ストレプトアビジン）、およびウイルス／細胞受容体が含まれる。
【００８６】
ＳＴＯＲＭ：確率的光学的再構築顕微鏡法。
【００８７】
置換基：原子または原子団であって、反応の結果として、ある分子内の別の原子と置き換わる原子または原子団。用語「置換基」は、典型的に、親炭化水素鎖または親炭化水素環上の１つの水素原子、または置換基が二重結合によって結合する場合には２つの水素原子を置き換える原子または原子団を指す。用語「置換基」はまた、分子との複数の結合点を有する原子団を包含することができ、例えば、置換基は、親炭化水素鎖または親炭化水素環上の２つまたはそれよりも多い水素原子と置き換わる。このような場合、置換基は、別段特定されない限り、親炭化水素鎖または親炭化水素環に対して任意の空間的配向で結合することができる。例示的な置換基として、例えば、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアミノ、アルキルチオ、アシル、アルデヒド、アミド、アミノ、アミノアルキル、アリール、アリールアルキル、アリールアミノ、カーボネート、カルボキシル、シアノ、シクロアルキル、ジアルキルアミノ、ハロ、ハロ脂肪族（例えば、ハロアルキル）、ハロアルコキシ、ヘテロ脂肪族、ヘテロアリール、ヘテロシクロ脂肪族、ヒドロキシル、イソシアノ、イソチオシアノ、オキソ、スルホンアミド、スルフヒドリル、チオ、およびチオアルコキシ基が挙げられる。
【００８８】
置換されている：１つまたは複数の置換基がカップリングしている基本化合物、例えばアリールまたは脂肪族化合物またはそのラジカル（各置換基は、典型的に、基本化合物上の水素原子と置き換わる）。単なる例として、以下に限定されるものではないが、置換されているアリール化合物は、アリールベースの閉環にカップリングされた脂肪族基、例えばトルエンを有することができる。やはり単なる例として、以下に限定されるものではないが、長鎖炭化水素は、それに結合したヒドロキシル基を有することができる。
【００８９】
スルホネート含有基：ＳＯ３−を含む基。スルホネート含有基という用語は、−ＳＯ３−および−ＲＳＯ３−基（ここで、Ｒは、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換アリール、または置換もしくは非置換ヘテロアリールである）を含む。
【００９０】
標的：標的化剤を含む開示されるシアニンフルオロフォアが特異的に結合できる、所期の分子。標的の例として、組織試料中に存在するタンパク質および核酸配列が含まれる。標的領域は、標的分子が位置するか、または潜在的に位置する可能性がある領域である。
【００９１】
標的化剤：標的部位、例えば対象の体内の標的化された位置、例えば特定の器官、小器官、生理学的系、組織、または病理部位、例えば腫瘍、感染領域もしくは組織傷害領域への、優先的なまたは標的化された送達を促進する薬剤。標的化剤は、様々な機序、例えば標的部位内での選択的濃縮によって、または特異的結合パートナーとの結合によって機能する。適切な標的化剤には、以下に限定されるものではないが、タンパク質、ポリペプチド、ペプチド、糖タンパク質および他のグリコシル化分子、オリゴヌクレオチド、リン脂質、リポタンパク質、アルカロイド、ならびにステロイドが含まれる。例示的な標的化剤として、抗体、抗体断片、アフィボディ、アプタマー、アルブミン、サイトカイン、リンホカイン、増殖因子、成長因子、ホルモン、酵素、免疫モジュレーター、受容体タンパク質、アンチセンスオリゴヌクレオチド、アビジン、ナノ粒子などが挙げられる。標的化剤の中で特に有用なものは、抗体、核酸配列、および受容体リガンドであるが、特異的結合パートナーの任意の対を、この目的で容易に用いることができる。
【００９２】
ＴＲＡＢＩ：経時的ラジアル開口（ｒａｄｉａｌ−ａｐｅｒｔｕｒｅ）ベース強度推定。
【００９３】
処置する／処置：本明細書で使用される場合、用語「処置する」および「処置」は、状態、すなわち障害または疾患と関連する少なくとも１つの徴候または症候を阻害または低減することを意味する。腫瘍に関して、処置は、腫瘍成長の阻害および／または腫瘍体積の低減を意味することができる。処置は、例えば腫瘍の一部もしくはすべての臨床症候の重症度の低減、腫瘍の進行の緩徐（例えば、腫瘍を有する対象を延命することによって）、腫瘍再発回数の低減、対象の全体的健康もしくは福祉の改善、または特定の障害もしくは疾患に特異的な当技術分野で周知の他のパラメーターをもたらすことができる。
【００９４】
トリチル：置換または非置換トリフェニルメチル基、例えばＰｈ３Ｃ−ＯＲ−またはＰｈ３ＣＲ−（ここで、Ｒは脂肪族である）。各フェニル基およびＲは、独立に、置換または非置換であってよい。
【００９５】
ＩＩ．シアニンフルオロフォア
開示されるシアニンフルオロフォアの実施形態は、９個の炭素のポリメチン架橋を含む。一部の実施形態では、シアニンフルオロフォアは、式Ｉ：
【化４】
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による化学構造、またはその立体異性体もしくは薬学的に許容される塩を有する。
【００９６】
式Ｉに関して、Ｒ１〜Ｒ８は、独立に、Ｈ、スルホネート、−Ｎ（Ｒａ）２、脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂肪族スルホネート、アミノ脂肪族、−Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、トリチル、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、ここで、各Ｒａは、独立に、Ｈ、脂肪族、ヘテロ脂肪族、または重水素である。Ｒ９およびＲ１０は、独立に、脂肪族スルホネート、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲｂ、脂肪族、アミノ脂肪族、またはアルコキシであり、ここで、ｎは、≧１の整数であり、Ｒｂは、脂肪族、Ｈ、または重水素である。Ｒ１１およびＲ１２は、それらが結合している環と一緒になって、縮合環系を形成し、あるいはＲ１１およびＲ１２は、独立に、ハロ、Ｈ、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基である。Ｙ１およびＹ２は、独立に、Ｃ（Ｒｃ）２、Ｏ、Ｎ（Ｒｄ）、Ｓ、またはＳｅであり、ここで、各Ｒｃは、独立に、脂肪族、Ｈ、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｘＯＨ（ここでｘは、≧２の整数である）、トリチル、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、各Ｒｄは、独立に、Ｈ、脂肪族、ヘテロ脂肪族、または重水素である。一部の例では、トリチル基は、式−（ＣＨ２）３ＯＣ（Ｐｈ２）（ｐ−メトキシフェニル）を有する。
【００９７】
一部の実施形態では、Ｒ１〜Ｒ８は、独立に、Ｈ、スルホネート、−Ｎ（Ｒａ）２、アルキル、ヘテロアルキル、アルキルスルホネート、アミノアルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、トリチル、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、ここで、各Ｒａは、独立に、Ｈ、アルキル、またはヘテロアルキルである。Ｒ９およびＲ１０は、独立に、アルキルスルホネート、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲｂ、アルキル、アミノアルキル、またはアルコキシであり、ここで、ｎは、≧１の整数であり、Ｒｂは、アルキルまたはＨである。Ｒ１１およびＲ１２は、それらが結合している環と一緒になって、縮合環系を形成し、あるいはＲ１１およびＲ１２は、ハロ、Ｈ、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基である。Ｙ１およびＹ２は、独立に、Ｃ（Ｒｃ）２、Ｏ、Ｎ（Ｒｄ）、Ｓ、またはＳｅであり、ここで、各Ｒｃは、独立に、アルキル、Ｈ、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｘＯＨ（ここでｘは、≧２の整数である）、トリチル、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、各Ｒｄは、独立に、Ｈ、アルキル、またはヘテロアルキルである。
【００９８】
開示される実施形態のいずれかでは、アルキルスルホネートまたはアミノアルキル基のアルキル基またはアルキル部分は、低級アルキル（Ｃ１〜Ｃ１０アルキル）、Ｃ１〜Ｃ５アルキル、Ｃ１〜Ｃ３アルキル、メチル、エチル、Ｃ３アルキル、Ｃ４アルキル、Ｃ５アルキル、Ｃ６アルキル、Ｃ７アルキル、Ｃ８アルキル、Ｃ９アルキル、またはＣ１０アルキルであってもよい。ヘテロアルキル基は、炭素原子およびヘテロ原子を含めて、２〜１０、２〜５、または２〜３原子の鎖長、例えば２、３、４、５、６、７、８、９、または１０原子の鎖長を有することができる。
【００９９】
先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、（ｉ）Ｒ３およびＲ６は、スルホネートであってもよく、（ｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ７、およびＲ８は、Ｈであってもよく、または（ｉｉｉ）（ｉ）および（ｉｉ）の両方である。先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、（ｉ）Ｒ９およびＲ１０は、独立に、Ｃ１〜Ｃ１０アルキルスルホネートであってもよく、（ｉｉ）Ｒ９およびＲ１０は、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲｂであってもよく、ここで、各ｎは、独立に、１、２、３、４、５、６、７、８、９もしくは１０であり、各Ｒｂは、独立に、Ｃ１〜Ｃ３アルキルもしくはＨであり、または（ｉｉｉ）Ｒ９およびＲ１０は、独立に、Ｃ１〜Ｃ２０アルキルであってもよい。一実施形態では、Ｒ９およびＲ１０は、Ｃ３〜Ｃ５スルホネートである。一部の非限定的な例では、Ｒ９およびＲ１０は、−（ＣＨ２）４ＳＯ３−である。独立な実施形態では、Ｒ９およびＲ１０は、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲｂであり、ここで、ｎは、２、３、または４であり、各Ｒｂは、独立に、Ｃ１〜Ｃ３アルキルまたはＨである。一部の非限定的な例では、Ｒ９およびＲ１０は、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）３ＣＨ３である。別の独立な実施形態では、Ｒ９およびＲ１０は、Ｃ１〜Ｃ５アルキルである。さらに別の独立な実施形態では、Ｒ９およびＲ１０は、Ｃ１５〜Ｃ２０アルキルである。
【０１００】
先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、Ｙ１およびＹ２は、独立に、Ｃ（Ｒｃ）２、Ｏ、Ｎ（Ｒｄ）、Ｓ、またはＳｅである。一部の実施形態では、（ｉ）Ｙ１およびＹ２は、Ｃ（Ｒｃ）２であり、ここで、各Ｒｃは、Ｃ１〜Ｃ３アルキルであり、（ｉｉ）Ｙ１およびＹ２は、Ｃ（Ｒｃ）２であり、ここで、少なくとも１つのＲｃは、コンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、または（ｉｉｉ）Ｙ１およびＹ２は、Ｏである。一実施形態では、Ｙ１およびＹ２は、Ｃ（ＣＨ３）２である。独立な実施形態では、Ｙ１は、Ｃ（ＣＨ３）（Ｒｃ）であり、ここで、Ｒｃは、コンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、Ｙ２は、Ｃ（ＣＨ３）２またはＣ（ＣＨ３）トリチルである。別の独立な実施形態では、Ｙ２は、Ｃ（ＣＨ３）（Ｒｃ）であり、ここで、Ｒｃは、コンジュゲート可能な部分、標的化剤または薬物を含む基であり、Ｙ１は、Ｃ（ＣＨ３）２またはＣ（ＣＨ３）トリチルである。さらに別の独立な実施形態では、Ｙ１およびＹ２は、Ｏである。
【０１０１】
先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、Ｒ１１およびＲ１２は、それらが結合している環と一緒になって、縮合環系を形成することができる。一部の実施形態では、得られた化合物は、式ＩＩ、式ＩＩＩ、式ＩＶ、式Ｖ：
【化５】
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による化学構造、またはその立体異性体もしくは薬学的に許容される塩を有する。
【０１０２】
式ＩＩ〜Ｖに関して、
【化６】
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として図示される各結合は、原子価の要件を満たすために必要とされるように、単結合または二重結合である。Ｚ１およびＺ２は、存在する場合、独立に、Ｏ、Ｓ、またはＮ（Ｒｄ）であり、ここで、Ｒｄは、Ｈ、脂肪族、ヘテロ脂肪族、または重水素である。Ｘ１〜Ｘ４は、独立に、ＣＲ１３であり、またはＸ１〜Ｘ４の１つは、Ｏであり、Ｘ１〜Ｘ４のその他は、ＣＲ１３である。各Ｒ１３は、独立に、Ｈ、スルホネート、−（ＣＨ２）ｍＣ（Ｏ）Ｒｅ、−（ＣＨ２）ｍＯＣ（Ｏ）Ｒｅ、−Ｎ（Ｒａ）２、脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂肪族スルホネート、アミノ脂肪族、トリチル、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、ここで、ｍは、≧０の整数であり、Ｒｅは、−ＯＲａまたは−Ｎ（Ｒｆ）２であり、ここで、Ｒａは、既に定義されている通りであり、各Ｒｆは、独立に、Ｈ、脂肪族、脂肪族スルホネート、−（ＣＨ２）ｎＣ（Ｏ）ＯＲａ、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、アリール、ヘテロ脂肪族、または重水素であり、ここで、ｎは、≧１の整数である。
【０１０３】
一部の実施形態では、Ｚ１およびＺ２は、存在する場合、独立に、Ｏ、Ｓ、またはＮ（Ｒｄ）であり、ここで、Ｒｄは、Ｈ、アルキル、またはヘテロアルキルである。Ｘ１〜Ｘ４は、独立に、ＣＲ１３であり、またはＸ１〜Ｘ４の１つは、Ｏであり、Ｘ１〜Ｘ４のその他は、ＣＲ１３である。各Ｒ１３は、独立に、Ｈ、スルホネート、−（ＣＨ２）ｍＣ（Ｏ）Ｒｅ、−（ＣＨ２）ｍＯＣ（Ｏ）Ｒｅ、−Ｎ（Ｒａ）２、アルキル、ヘテロアルキル、アルキルスルホネート、アミノアルキル、トリチル、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であり、ここで、ｍは、≧０の整数であり、Ｒｅは、−ＯＲａまたは−Ｎ（Ｒｆ）２であり、各Ｒｆは、独立に、Ｈ、アルキル、アルキルスルホネート、−（ＣＨ２）ｎＣ（Ｏ）ＯＲａ、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、アリール、またはヘテロアルキルであり、ここで、ｎは、≧１の整数である。
【０１０４】
先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、化合物は、式ＩＩによる構造を有することができ、Ｚ１およびＺ２は、Ｏである。独立な実施形態では、化合物は、式ＩＩによる構造を有し、Ｚ１およびＺ２は、Ｓである。
【０１０５】
先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、化合物は、式ＩＶによる構造を有することができ、Ｚ２は、Ｏである。さらに別の独立な実施形態では、化合物は、式ＩＶによる構造を有し、Ｚ２は、Ｓである。
【０１０６】
先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、化合物は、式Ｖによる構造を有することができ、Ｚ１は、Ｎ（Ｒｄ）であり、Ｚ２は、Ｏである。一実施形態では、Ｚ１は、Ｎ（ＣＨ３）であり、Ｚ２は、Ｏである。
【０１０７】
先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、Ｘ１〜Ｘ４は、独立に、ＣＲ１３であり、またはＸ１〜Ｘ４の１つは、Ｏであり、Ｘ１〜Ｘ４のその他は、ＣＲ１３である。各Ｒ１３は、独立に、Ｈ、スルホネート、−（ＣＨ２）ｍＣ（Ｏ）Ｒｅ、−（ＣＨ２）ｍＯＣ（Ｏ）Ｒｅ、−Ｎ（Ｒａ）２、脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂肪族スルホネート、アミノ脂肪族、トリチル、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基である。一部の実施形態では、各Ｒ１３は、独立に、Ｈ、スルホネート、−（ＣＨ２）ｍＣ（Ｏ）Ｒｅ、−Ｎ（Ｒａ）２、アルキル、ヘテロアルキル、アルキルスルホネート、アミノアルキル、トリチル、重水素、またはコンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基である。一実施形態では、Ｘ１〜Ｘ４の１つは、ＣＲ１３であり、ここで、Ｒ１３は、コンジュゲート可能な部分、標的化剤または薬物を含む基であり、Ｘ１〜Ｘ４のその他は、ＣＨである。独立な実施形態では、Ｘ２およびＸ３の一方は、Ｃ−（ＣＨ２）ｍＣ（Ｏ）Ｒｅであり、Ｘ２およびＸ３の他方は、ＣＨであり、Ｘ１およびＸ４は、ＣＨである。別の独立な実施形態では、Ｘ２およびＸ４のいずれかは、Ｃ−スルホネートであり、Ｘ１およびＸ３は、ＣＨであり、またはＸ１およびＸ３は、Ｃ−スルホネートであり、Ｘ２およびＸ４は、ＣＨである。さらに別の独立な実施形態では、Ｘ１〜Ｘ４は、ＣＨである。別の独立な実施形態では、Ｘ１〜Ｘ４の１つは、Ｏであり、Ｘ１〜Ｘ４のその他は、ＣＨである。さらに別の独立な実施形態では、Ｘ１〜Ｘ４の１つは、Ｏであり、Ｘ１〜Ｘ４のもう１つは、ＣＲ１３（Ｒ１３は、コンジュゲート可能な部分、標的化剤または薬物を含む基である）であり、Ｘ１〜Ｘ４のその他は、ＣＨである。
【０１０８】
先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、Ｒ１〜Ｒ８の少なくとも１つもしくはＲ１３は、コンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基であってもよく、またはＹ１およびＹ２の少なくとも１つは、Ｃ（Ｒｃ）２であってもよく、ここで、１つのＲｃは、コンジュゲート可能な部分、標的化剤もしくは薬物を含む基である。
【０１０９】
コンジュゲート可能な部分または標的化剤を含む基は、式−Ｌ１−Ｒｇを有し、ここで、Ｒｇは、コンジュゲート可能な部分または標的化剤である。Ｌ１は、存在しないか、またはリンカーである。例示的な−Ｌ１−Ｒｇ基として、以下に限定されるものではないが、−（ＣＲ’２）ｎＲｇ、−（ＣＲ’２）ｎＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）Ｒｇ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）（ＣＨ２）ｎＲｇ、−（ＣＲ’２）ｎＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）（ＣＲ’２）ｎＲｇ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）（ＣＲ’２）ｐＮ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）（ＣＲ’２）ｎＲｇ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）（ＣＲ’２）ｐＮ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）（ＣＲ’２）ｎＯＲｇ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＲ’２）ｎＣ（Ｏ）Ｒｇ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＲ’２）ｎＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）Ｒｇ、−（ＣＲ’２）ｎＣ（Ｏ）Ｒｇ、−（ＣＲ’２）ｎＮ（Ｒ’）Ｒｇ、−（ＣＲ’２）ｎＮ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）Ｒｇ、−（ＣＲ’２）ｎＣ（Ｏ）ＳＲｇ、−Ｃ（Ｏ）Ｒｇ、−Ｃ（Ｏ）ＯＲｇ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）Ｒｇ、−Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）Ｒｇ、−Ｎ（Ｒ’）（ＣＲ’２）ｐＣ（Ｏ）Ｒｇ、−Ｎ（Ｒ’）Ｒｇ、−ＯＲｇ、または−ＳＲｇが挙げられ、ここで、各ｎは、独立に、≧１の整数であり、ｐは、≧１の整数であり、各Ｒ’は、独立に、Ｈ、ハロ、必要に応じて置換されている脂肪族、必要に応じて置換されているヘテロ脂肪族、必要に応じて置換されているアリール、必要に応じて置換されているヘテロアリールもしくは重水素であり、または（ＣＲ’２）ｐは、全体としてアリールである。一部の実施形態では、各Ｒ’は、独立に、Ｈ、ハロ、またはＣ１〜Ｃ５アルキルであり、各ｎおよび各ｐは、独立に、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０である。ある特定の実施形態では、各Ｒ’は、Ｈであり、各ｎおよび各ｐは、独立に、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０である。
【０１１０】
コンジュゲート可能な部分は、ある分子が、標的化剤または薬物などの別の分子にコンジュゲート（すなわち、カップリングまたは結合）できるようにする、分子の一部である。コンジュゲート可能な部分は、周知のアミン反応基およびチオール反応基、ならびに「クリックケミストリー」に有用な、さらに最近になって開発された部分（穏やかな条件下で互いに急速に、選択的に反応（「クリック」）する、官能基の対）、例えば、銅触媒アジド−アルキン環化付加（ＣＵＡＡＣ）または銅を伴わない付加、すなわち歪み促進型アルキン−アジド環化付加（ＳＰＡＡＣ）を含む。適切なコンジュゲート可能な部分には、以下に限定されるものではないが、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジル基、マレイミジル基、アルケニル基、アルキニル基、アジド、テトラジン、ホスホラミダイト、およびそれらの組合せが含まれる。例示的なアルキンとして、以下に限定されるものではないが、末端アルキン、ジベンゾシクロオクチン（ＤＢＣＯ、ＤＩＢＯ）、およびビシクロ［６．１．０］ノニン（ＢＣＮ）が挙げられる。例示的なアルケンとして、末端アルケン、ｔｒａｎｓ−シクロオクテン（ＴＣＯ）、およびメチルシクロプロペンが挙げられる。一部の例では、ホスホロアミダイトは、式−（ＣＨ２）３ＯＰ（Ｏ（ＣＨ２）ＣＮ）（Ｎ（ｉ−Ｐｒ）２）を有し、ここで、ｉ−Ｐｒは、イソプロピルである。ある特定の実施形態では、化合物が、分子の半分にホスホロアミダイト基を含む場合、その化合物は、分子の残りの半分にトリチル基も含むことができる。例えば、Ｙ１が、ホスホロアミダイト基で置換されている場合、Ｙ２は、トリチル基で置換されていてもよい。
【０１１１】
例示的な標的化剤には、以下に限定されるものではないが、抗体、リガンド、ペプチド、多糖、核酸鎖などが含まれる。一実施形態の例では、標的化剤は、Ｆ−アクチンに結合する二環式ヘプタペプチドである、ファロイジンである。独立の実施形態では、標的化剤は、抗体である。例示的な抗体には、標的分子を認識し、結合することができる抗体、例えば疾患、感染、または環境曝露と関連するバイオマーカーが含まれる。バイオマーカーには、以下に限定されるものではないが、タンパク質、ペプチド、脂質、代謝産物、および核酸が含まれる。一部の実施形態では、抗体は、腫瘍細胞の内部もしくはその表面にだけ見出されるタンパク質などの腫瘍バイオマーカー、または１つもしくは複数のがんと関連する細胞表面受容体を認識し、結合することができる。例えば、パニツムマブは、ヒト上皮増殖因子受容体１（ＨＥＲ１）を認識し、結合する、ヒトモノクローナル抗体であり、ＨＥＲ１は、数々の腫瘍型において過剰発現し、一部の炎症性疾患とも関連する。トラスツズマブおよびペルツズマブは、一部の乳がんに過剰発現するＨＥＲ２／ｎｅｕ受容体に結合するモノクローナル抗体である。ブレンツキシマブは、古典的ホジキンリンパ腫および全身性退形成大細胞型リンパ腫に発現する細胞膜タンパク質ＣＤ３０を標的にするモノクローナル抗体である。別の独立な実施形態では、標的化剤は、抗原、核酸配列などの標的に結合することができるオリゴマーまたはポリマーである。例示的なオリゴマーおよびポリマーとして、以下に限定されるものではないが、多糖類、ペプチド、およびオリゴヌクレオチドが挙げられる。一例では、ポリマーは、３〜２０００ｋＤａの範囲内の分子量を有するデキストランである。デキストランは、生体画像化に有用である。例えば、シアニンフルオロフォア標識デキストランは、細胞質マトリックスの生物学的事象をモニタリングするために使用することができる。
【０１１２】
薬物を含む例示的な基には、以下に限定されるものではないが、式−Ｌ２−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１−薬物を有する基が含まれ、ここで、Ｌ２は、リンカー部分であるか、または存在せず、Ｘ１は、Ｏ、Ｎ（Ｈ）、またはＮ（ＣＨ３）である。一実施形態では、Ｌ２は、存在しない。別の実施形態では、Ｌ２は、Ｏである。独立な実施形態では、Ｌ２は、置換または非置換の脂肪族またはヘテロ脂肪族部分を含む少なくとも１つの置換基で置換されているアリールまたはヘテロアリールであり、ここで、アリールまたはヘテロアリール環は、配座が束縛されたシアニンフルオロフォアの残部との結合部位であり、置換基は、−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１−薬物部分に結合する。一部の実施形態では、薬物を含む基は、
【化７】
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であり、ここで、Ｑ１は、Ｏ、Ｎ（Ｈ）、またはＮ（ＣＨ３）であり、Ｒ１４〜Ｒ２１は、独立に、Ｈ、アルキル、−ＮＯ２、−ＮＲｈ２、−ＮＲｈ３＋、アルコキシ、スルホネート、または重水素であり、ここで、各Ｒｈは、独立に、Ｈ、ハロ、脂肪族、または重水素である。一部の実施形態では、各Ｒｈは、独立に、Ｈ、ハロ、またはアルキルである。ある特定の実施形態では、Ｒ１４〜Ｒ２１は、Ｈである。一部の例では、薬物を含む基は、−Ｃ（Ｏ）−Ｑ１−薬物である。薬物は、基の残部にコンジュゲートすることができる任意の薬物であってよい。一部の実施形態では、薬物は、小分子薬物、例えば１，０００ダルトン未満の分子量を有する薬物である。ある特定の実施形態では、薬物部分は、抗がん薬である。
【０１１３】
開示されるシアニンフルオロフォアの一部の実施形態は、近赤外もしくは短波赤外波長の範囲内で、吸収極大もしくは発光極大、またはそれら両方を示す。ｐＨ７．４のリン酸緩衝液（ＰＢＳ）、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ウシ胎児血清（ＦＢＳ）、メタノール、またはジクロロメタンに溶解した場合、本明細書に開示されるシアニンフルオロフォアは、≧６５０ｎｍ、≧７００ｎｍ、≧７５０ｎｍ、≧８００ｎｍ、≧８５０ｎｍ、≧８７５ｎｍ、または≧９００ｎｍの吸収および／または発光極大波長、例えば６５０〜１７００ｎｍ、７５０〜１７００ｎｍ、または８５０〜１７００ｎｍの範囲内の吸収および／または発光極大波長を有することができる。一実施形態では、シアニンフルオロフォアは、（ｉ）≧６５０ｎｍの吸収極大波長、（ｉｉ）≧７００ｎｍの発光極大波長、または（ｉｉｉ）≧６５０ｎｍの吸収極大波長および≧７００ｎｍの発光極大波長を有する。独立な実施形態では、シアニンフルオロフォアは、（ｉ）≧７５０ｎｍの吸収極大波長、（ｉｉ）≧８００ｎｍの発光極大波長、または（ｉｉｉ）≧７５０ｎｍの吸収極大波長および≧８００ｎｍの発光極大波長を有する。別の独立な実施形態では、シアニンフルオロフォアは、（ｉ）≧８５０ｎｍの吸収極大波長、（ｉｉ）≧９００ｎｍの発光極大波長、または（ｉｉｉ）≧８５０ｎｍの吸収極大波長および≧９００ｎｍの発光極大波長を有する。さらに別の独立な実施形態では、シアニンフルオロフォアは、（ｉ）≧８７５ｎｍの吸収極大波長、（ｉｉ）≧９５０ｎｍの発光極大波長、または（ｉｉｉ）≧８７５ｎｍの吸収極大波長および≧９５０ｎｍの発光極大波長を有することができる。さらに別の独立な実施形態では、シアニンフルオロフォアは、（ｉ）≧９００ｎｍの吸収極大波長、（ｉｉ）≧１０００ｎｍの発光極大波長、または（ｉｉｉ）≧９００ｎｍの吸収極大波長および≧１０００ｎｍの発光極大波長を有することができる。
【０１１４】
開示されるシアニンフルオロフォアの実施形態は、ＮＩＲまたはＳＷＩＲ範囲内の波長を有する光を強力に吸収する。先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、本明細書に開示されるシアニンフルオロフォアは、少なくとも５０，０００Ｍ−１ｃｍ−１のモル吸光度（ε）を有することができる。一部の実施形態では、モル吸光度は、少なくとも７５，０００、少なくとも１００，０００、少なくとも１２５，０００、またはさらには少なくとも１５０，０００Ｍ−１ｃｍ−１であり、例えば、５０，０００〜３００，０００、７５，０００〜３００，０００、１００，０００〜３００，０００、１２５，０００〜３００，０００、または１５０，０００〜３００，０００Ｍ−１ｃｍ−１の範囲内のモル吸光度である。
【０１１５】
先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、本明細書に開示されるシアニンフルオロフォアは、水溶液、例えば、ＰＢＳ、ＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ＦＢＳなどに可溶性であり得る。溶解度は、調整可能な特性であり、分子上の極性置換基の数を増大させることによって増大させることができる。一部の実施形態では、溶解度は、分子上に存在するスルホネート基の数を変えることによって調整される。例えば、ある特定のシアニンフルオロフォアは、２〜６個のスルホネート基を含む。シアニンフルオロフォアは、スルホネート基で対称に置換されていてもよい。例えば、Ｒ３およびＲ６は、共にスルホネートであってもよく、Ｒ９およびＲ１０は、共にアルキルスルホネートであってもよく、および／またはシアニンフルオロフォアが、式ＩＩ〜ＩＶの１つによる構造を有する場合、Ｘ１〜Ｘ４の２つ（例えば、Ｘ１およびＸ３、またはＸ２およびＸ４）は、スルホネート基を含むことができる。他の極性置換基、例えばペグ化基、カルボニル、アミド、アミノ、カルボン酸、またはカルボキシレート基を含む置換基は、水溶度を増大させることもできる。開示されるシアニンフルオロフォアの一部の実施形態は、水溶液中および／またはｉｎ  ｖｉｖｏで非凝集性である。一部の場合には、相対的溶解度が増大するので、凝集が低減する。先の実施形態のいずれかまたはすべてでは、開示されるシアニンフルオロフォアは、以下にさらに記載される通り、対象、例えばヒトに投与される場合、非毒性であり得る（すなわち、著しい有害な中毒効果を伴わない）。
【０１１６】
開示されるシアニンフルオロフォアのいくつかの非限定的な例およびそれらの関連特性は、図１Ａ〜１Ｉに示される。
【０１１７】
ＩＩＩ．医薬組成物
本開示はまた、本明細書で開示されるような、少なくとも１つのシアニンフルオロフォアを含む医薬組成物を含む。医薬組成物の一部の実施形態は、薬学的に許容される担体および少なくとも１つのシアニンフルオロフォアを含む。有用な薬学的に許容される担体および賦形剤は、当技術分野で公知である。
【０１１８】
１つまたは複数のシアニンフルオロフォアを含む医薬組成物は、例えば、投与形式および／または画像化される位置に応じて、様々な方式で製剤化することができる。非経口製剤は、薬学的かつ生理的に許容される流体ビヒクル、例えば水、生理食塩水、他の平衡塩溶液、ブドウ糖水溶液、グリセロールなどである注射可能な流体を含むことができる。賦形剤には、例えば非イオン性可溶化剤、例えばＣｒｅｍｏｐｈｏｒ（登録商標）、またはタンパク質、例えばヒト血清アルブミンもしくは血漿調製物が含まれ得る。所望に応じて、投与される医薬組成物は、非毒性補助物質、例えば湿潤剤または乳化剤、防腐剤、およびｐＨ緩衝剤など、例えば、酢酸ナトリウムまたはソルビタンモノラウレートを含有することもできる。
【０１１９】
医薬組成物の形態は、選択される投与形式によって決定される。開示される医薬組成物の実施形態は、例えば、局所、眼、経口、口腔内頬側、全身、経鼻、注射、経皮、直腸、膣内などを含む実質的に任意の投与形式に適した形態、または吸入もしくは吹送による投与に適した形態をとることができる。一般に、開示される医薬組成物の実施形態は、注射、全身、または経口により投与される。
【０１２０】
有用な注射可能な調製物には、水性または油性ビヒクル中の活性化合物（単数または複数）の無菌の懸濁液、溶液またはエマルジョンが含まれる。組成物は、製剤化剤、例えば懸濁化剤、安定化剤および／または分散化剤を含有することもできる。注射のための製剤は、単位剤形で、例えば、アンプルまたは多回用量容器で提示することができ、添加された防腐剤を含有することができる。組成物は、油性または水性ビヒクル中の懸濁液、溶液またはエマルジョンなどの形態をとることができ、製剤化剤、例えば懸濁化剤、安定化剤および／または分散化剤を含有することができる。例えば、非経口投与を、ボーラス注射または持続注入によって行うことができる。あるいは、シアニンフルオロフォアは、使用前に適切なビヒクル、例えば滅菌水を用いて再構成するための、粉末形態であってもよい。
【０１２１】
全身製剤には、注射、例えば皮下、静脈内、筋肉内、髄腔内または腹腔内注射による投与のために設計された製剤、および経皮、経粘膜、経口または肺への投与のために設計された製剤が含まれる。
【０１２２】
経口製剤は、液体（例えば、シロップ、液剤または懸濁液）、あるいは固体（例えば、散剤、錠剤、またはカプセル）であり得る。経口製剤は、内皮バリアを横断するための標的リガンドとカップリングさせることができる。一部のシアニンフルオロフォア製剤は、例えば二糖と一緒に噴霧乾燥によって乾燥させて、シアニンフルオロフォアの粉末を形成することができる。固体組成物は、従来の手段によって、薬学的に許容される賦形剤、例えば結合剤（例えば、アルファ化トウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドンまたはヒドロキシプロピルメチルセルロース）、充填剤（例えば、ラクトース、マンニトール、微結晶性セルロースまたはリン酸水素カルシウム）、滑沢剤（例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルクまたはシリカ）、崩壊剤（例えば、バレイショデンプンまたはデンプングリコール酸ナトリウム）、あるいは湿潤剤（例えば、ラウリル硫酸ナトリウム）を用いて調製される。錠剤は、当技術分野で周知の方法によって、例えば、糖、フィルムまたは腸溶コーティングを用いてコーティングすることができる。このような剤形を調製する実際の方法は、当業者に公知であり、または明らかになろう。
【０１２３】
経口投与のための液体調製物は、例えば、エリキシル、溶液、シロップまたは懸濁液の形態をとることができる。このような液体調製物は、従来の手段によって、薬学的に許容される添加剤、例えば懸濁化剤（例えば、ソルビトールシロップ、セルロース誘導体または水素化食用脂）、乳化剤（例えば、レシチンまたはアカシア）、非水性ビヒクル（例えば、アーモンド油、油性エステル、エチルアルコール、Ｃｒｅｍｏｐｈｏｒ（登録商標）または分画植物油）、および防腐剤（例えば、ｐ−ヒドロキシ安息香酸メチルもしくはｐ−ヒドロキシ安息香酸プロピル、またはソルビン酸）を用いて調製することができる。調製物は、適宜、緩衝塩、防腐剤、香味剤、着色剤および甘味剤を含有することもできる。経口投与のための調製物は、周知の通り、フルオロフォアを制御放出するために適切に製剤化することができる。
【０１２４】
直腸および膣内投与経路では、シアニンフルオロフォア（単数または複数）は、溶液（停留浣腸のため）坐剤、または従来の坐剤基剤、例えばカカオバターもしくは他のグリセリドを含有する軟膏として製剤化することができる。
【０１２５】
経鼻投与、または吸入もしくは吹送による投与では、シアニンフルオロフォア（単数または複数）は、エアロゾルスプレーまたはミストの形態で、加圧パックまたはネブライザーから、適切な噴射剤、例えばジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、フルオロカーボン、二酸化炭素または他の適切なガスを使用して好都合に送達することができる。加圧エアロゾルの場合、投与量単位は、定量を送達するための弁を提供することによって決定することができる。
【０１２６】
本明細書に記載されるシアニンフルオロフォアを含む医薬組成物のある特定の実施形態は、正確な投与量の個々の投与に適した単位剤形に製剤化することができる。医薬組成物は、所望に応じて、シアニンフルオロフォアを含有する１つまたは複数の単位剤形を含有することができるパックまたはディスペンサーデバイスで提示することができる。パックは、例えば、金属またはプラスチック箔、例えばブリスターパックを含むことができる。パックまたはディスペンサーデバイスは、投与のための使用説明書を伴うことができる。
【０１２７】
投与されるシアニンフルオロフォアの量は、処置を受ける対象、標的（例えば、腫瘍のサイズ、位置、および特徴）、および投与様式に少なくとも部分的に応じて決まり、医薬組成物および／または造影剤投与の分野の当業者に公知の通りに決定することができる。これらの範囲内で、投与される製剤は、対象に投与した後に適切な手段によってシアニンフルオロフォアを可視化することができるのに有効な量の、本明細書に開示されるシアニンフルオロフォアを含有する。ある特定の実施形態では、シアニンフルオロフォアは、分子に結合した薬物を含み、投与される製剤は、処置を受ける対象に治療上有効な用量の薬物を提供するのに有効な量の、シアニンフルオロフォアに結合した薬物を含有する。
【０１２８】
一部の実施形態では、医薬組成物は、シアニンフルオロフォア以外の第２の薬剤を含む。第２の薬剤は、例えば、抗腫瘍剤または血管新生阻害剤であり得る。
【０１２９】
ＩＶ．合成
開示されるシアニンフルオロフォアの一部の実施形態のための例示的な合成スキームは、図２〜１８に示される。最初の中間体である化合物４（ＮＩＲ−９７０）は、図２に記載される通り合成することができる。化合物４上の２つのクロロ基は、さらに修飾が可能である。テトラスルホン化化合物６（ＮＩＲ−８９０）（図３）は、化合物４を３，４−ジヒドロキシ安息香酸と反応させることによって合成される。化合物６は、ｐＨ７．４のＰＢＳおよび血清の両方に可溶性であり（図２０）、わずかに中程度の凝集を伴う。化合物６を、化合物９との反応によってさらに修飾して、ペンタスルホン化化合物１０（ＮＩＲ−９００）（図４）を作製することができ、それによって、ＰＢＳおよび血清の両方における凝集が排除された（図２２）。化合物１０のカルボン酸基を、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステルに変換した後、抗体（例えば、パニツムマブ）にコンジュゲーションさせて、抗体コンジュゲート、例えばＮＩＲ−９００−パニツムマブを形成することができる（図３４）。
【０１３０】
図５に示される通り、化合物４を、３，４−ジボロン酸ビス（ピナコール）エステル安息香酸（化合物７）とカップリングさせて、テトラ−スルホン化化合物８（ＳＷＩＲ−１０８０）を作製することができる。凝集は、化合物９で修飾して、ペンタスルホン化アナログである化合物１１（ＳＷＩＲ−１０９０）を提供することによって排除された（図６）。
【０１３１】
Ｖ．使用方法
開示される式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物の実施形態は、生細胞の位置決定および追跡適用に有用となり得る。ある特定の実施形態では、スルホネートまたは他の極性官能基を含むことにより、抗体の標識など検出可能な標識を容易にすることができる。さらに、開示される化合物の一部の実施形態は、細胞透過性であってもよく、これは生細胞研究にとって利点である。研究上の、診断上の、およびセラノスティック（ｔｈｅｒａｎｏｓｔｉｃ）な使用は、本開示の範囲内である。
【０１３２】
式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物は、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ、ｅｘ  ｖｉｖｏ、およびｉｎ  ｖｉｖｏでの位置決定および追跡適用において利用することができる。一部の実施形態では、少なくとも１つの標的化剤を含む式Ｉによる化合物を、標的化剤と結合することが可能である標的を含む試料と合わせ、その標的を、化合物を可視化することによって画像化する。試料は、例えば、組織試料、生物学的流体（例えば、血液、尿、唾液）、または対象内の標的領域、例えば既知のもしくは疑わしい腫瘍の位置であってよい。有利には、化合物を試料と合わせることは、標的化剤および標的を結合させるのに有効な条件（温度、ｐＨ、濃度など）下で実施される。数秒から数日の範囲となり得る、結合が生じるのに有効な期間が経過した後、化合物は可視化される。可視化の前に、過剰の非結合化合物は、例えば標的に結合した化合物分子を撹乱することなく、非結合化合物を除去するのに有効な条件下で試料を洗浄することによって、または非結合化合物がｉｎ  ｖｉｖｏの標的領域から排除されるのに十分な期間（例えば数時間または数日）待つことによって、試料から除去することができる。
【０１３３】
一部の実施形態では、可視化は、近赤外または短波長赤外範囲の波長と選択された強度を有するある量の光の標的化された適用により、試料または対象の標的化部分に照射すること（ここで、前記量の光は、化合物の蛍光を生じさせるのに十分である）、ならびに化合物によって放出された任意の蛍光を検出することを含む。有利には、光は、式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物の最大吸収波長のまたはそれに近い波長を有する。例えば、試料に、≧６５０ｎｍ、≧７００ｎｍ、≧７５０ｎｍ、≧８００ｎｍ、≧８５０ｎｍ、≧８７５ｎｍ、または≧９００ｎｍの波長、例えば６５０〜１７００ｎｍ、７５０〜１７００ｎｍ、８５０〜１７００ｎｍ、８５０〜１５００ｎｍ、８５０〜１２００ｎｍ、または９００〜１１００ｎｍの範囲内の波長を有する光を照射することができる。一部の実施形態では、光源は、レーザーである。ある特定の実施形態では、レーザーは、１０６４ｎｍの光を放出する、Ｎｄ：ＹＡＧ（ネオジムドープイットリウムアルミニウムガーネット、Ｎｄ：Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）レーザーである。適切な光強度は、標的部位および適用方法に応じて、１ｍＷ／ｃｍ２〜１０００ｍＷ／ｃｍ２、例えば１〜７５０ｍＷ／ｃｍ２または３００〜７００ｍＷ／ｃｍ２の範囲であり得る。近赤外光源は、Ｔｈｏｒｌａｂｓ（Ｎｅｗｔｏｎ、ＮＪ）、Ｌａｓｅｒ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ、ＵＳＡ（Ｈｕｄｓｏｎ、ＮＨ）、ＰｒｏＰｈｏｔｏｎｉｘ（Ｓａｌｅｍ、ＮＨ）などを含む商業的供給源から得ることができる。一部の実施形態では、ＮＩＲまたはＳＷＩＲ光の有効量は、１０〜２５０Ｊ、例えば１０〜２００Ｊ、１０〜１５０Ｊ、または１０〜１００Ｊである。
【０１３４】
一部の実施形態では、可視化には、蛍光透視法、単一分子局在性顕微鏡法（ＳＭＬＭ）、光活性化局在性顕微鏡法（ＰＡＬＭ）、確率的光学的再構築顕微鏡法（ＳＴＯＲＭ）、直接確率的光学的再構築顕微鏡法（ｄＳＴＯＲＭ）、二方向画像化（ＢＰ）、経時的ラジアル開口ベース強度推定（ＴＲＡＢＩ）、蛍光共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）、およびそれらの組合せなどの技術が含まれ得る。
【０１３５】
一部の実施形態では、有効量の式Ｉによる化合物またはこの化合物を含む医薬組成物は、対象内の標的（例えば、腫瘍）に結合したフルオロフォアを可視化することによって検出および／または評価することができる状態を有すると疑われる対象に投与される。有利には、式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物は、対象内の標的に結合することができる標的化剤を含むことができる。投与は、任意の適切な方法、例えば、静脈内、動脈内、筋肉内、腫瘍内もしくは皮下注射、または経口、鼻腔内もしくは舌下投与によって実施される。その後、投与された化合物は、対象の標的領域への、遠赤または近赤外範囲の波長と選択された強度を有する前記量の光の標的化された適用によって照射され、ここで、前記量の光は、式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物を励起するのに十分である。標的領域（例えば、腫瘍近くの領域）に照射する場合、ＮＩＲまたはＳＷＩＲ光の有効量は、１〜２５０Ｊ／ｃｍ２、例えば１〜２５０Ｊ／ｃｍ２、例えば５〜２５０Ｊ／ｃｍ２、１０〜２５０Ｊ／ｃｍ２、１０〜２００Ｊ／ｃｍ２、１０〜１５０Ｊ／ｃｍ２、１０〜１００Ｊ／ｃｍ２、または３０〜１００Ｊ／ｃｍ２であり得る。対象の標的化部分における化合物からの任意の蛍光を検出し、それによって、対象はその状態を有すると診断される。
【０１３６】
ある特定のセラノスティックな実施形態では、その状態は、腫瘍であり、対象の標的化部分は、その腫瘍部位を含む。投与された化合物は、腫瘍を、化合物の蛍光を誘導するのに十分な波長および強度を有する光に曝露し、蛍光を検出することによって可視化される。照射は、対象の標的化領域に光を外部から適用することによって実施することができる。ＮＩＲまたはＳＷＩＲ光は、数センチメートルの深さまで組織に経皮的に透過することができる。他の実施形態では、照射は、光の内部適用によって、例えば内視鏡、光ファイバーカテーテル、または埋込式蛍光デバイスを使用することによって実施することができる。内部適用は、腫瘍などの標的組織が、外部から光を適用するのに適していない深さに位置する場合に使用することができる。例えば内視鏡は、光を、肺、胃、または膀胱内に送達するために使用することができる。一部の例では、腫瘍部位は、腫瘍を光に曝露する前に、外科的切開に曝露される。腫瘍は、蛍光領域を指針として使用して切除することができる。一実施形態では、治療有効量の化合物またはこの化合物を含む医薬組成物を対象に投与する前に、腫瘍の少なくとも一部が対象から切除される。独立な実施形態では、治療有効量の化合物またはこの化合物を含む医薬組成物は、腫瘍またはその一部を外科手術によって切除する前に、対象に投与される。
【０１３７】
光を適用するための表面領域は、一般に、標的組織、例えば腫瘍もしくは腫瘍の一部、または標的組織外部の皮膚領域を含むように選択される。外部光の標的化された適用がｉｎ  ｖｉｖｏ生物学的試料にとって望ましい場合、表面領域は、適切な光アプリケーター、例えばマイクロレンズ、フレネルレンズ、またはディフューザー配置を使用することによって制御することができる。内部光の適用の標的化では、望ましい内視鏡または光ファイバーカテーテルの直径を選択することができる。一部の適用では、光散乱溶液を充填した留置カテーテルを、標的組織近くの内部に置くことができ、そのカテーテルに光ファイバー光源を挿入することができる（例えば、Ｍａｄｓｅｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｌａｓｅｒｓ  ｉｎ  Ｓｕｒｇｅｒｙ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ２００１，２９，４０６−４１２を参照されたい）。
【０１３８】
別の実施形態では、ｉｎ  ｖｉｔｒｏまたはｅｘ  ｖｉｖｏ評価を実施して、式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物が、この化合物によって可視化され得る状態を有するか、または有すると疑われる対象から得られた組織試料に有効に結合するかどうかを決定することができる。化合物は、その状態の指標となるか、またはその状態と関連する標的分子に結合するか、または会合することができると考えられる標的化剤を含む。非限定的な一例では、標的化剤は、標的受容体に結合することができる受容体リガンドまたは抗体である。化合物は、組織試料と合わせられ、その後、試料は、有効量のＮＩＲまたはＳＷＩＲ光を照射される。一実施形態では、組織試料は、過剰の非結合化合物を除去するために洗浄され、組織試料の蛍光が評価される。蛍光は、化合物が組織試料に結合したことを示す。
【０１３９】
独立な実施形態では、式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物は、対象内の形状および／または構造を可視化するために使用することができる。例えば、化合物、またはその化合物を含む医薬組成物は、対象に静脈内注射し、その後、対象内または対象の標的領域内の血管構造を高分解能で示すように可視化することができる。このような実施形態では、化合物は、標的化剤を含まない場合がある。
【０１４０】
別の独立な実施形態では、式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物は、細胞内の形状および／または構造を可視化するために利用することができる。式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物は、細胞、例えば固定または透過性細胞内の望ましい構成成分に結合することができる標的化剤を含むことができる。例えば、化合物は、Ｆ−アクチンに結合する標的化剤として、ファロイジンを含むことができる。Ｆ−アクチンの可視化は、細胞の全体的な形状および構造を示すのに有用である。
【０１４１】
さらに別の独立な実施形態では、式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物は、対象への薬物送達のために使用することができる。このような実施形態では、対象は、薬物で処置され得る状態を有することができる。化合物は、その状態を処置するのに有効な薬物を含む。化合物、またはその化合物を含む医薬組成物は、任意の適切な方法によって対象に投与される。対象における化合物およびその薬物の存在および分布は、例えば、化合物の蛍光を誘導するのに十分な波長および強度を有する光に、対象の少なくとも一部（すなわち、標的化部分）を曝露し、その蛍光を検出することによって、既に記載される通り化合物を可視化することによって確認することができる。
【０１４２】
さらに別の独立な実施形態では、式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物は、対象への標的化された薬物送達のために使用することができる。このような実施形態では、対象は、薬物で処置され得る状態を有することができる。化合物は、（ｉ）対象内の標的（例えば、特定の細胞型）に結合することができる標的化剤、および（ｉｉ）状態を処置するのに有効な薬物を含むことができる。化合物、またはその化合物を含む医薬組成物は、任意の適切な方法によって対象に投与される。化合物は、対象内の標的に結合し、それによって、薬物を標的に選択的に送達する。標的における化合物の存在は、例えば、化合物の蛍光を誘導するのに十分な波長および強度を有する光に、標的を曝露し、その蛍光を検出することによって、既に記載される通り化合物を可視化することによって確認することができる。一部の例では、標的は、がん細胞、例えば腫瘍細胞であり、標的化剤は、がん細胞に結合することができる抗体であり、薬物は、抗がん剤である。
【実施例】
【０１４３】
ＶＩ．実施例
（実施例１）
シアニンフルオロフォアの合成および特徴付け
いくつかのフルオロフォアのための例示的な合成スキームは、図２〜６に示される。
【化８】
2021535116.tif 000011
２の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波反応バイアルに、ＤＭＦ（５ｍＬ、６４．４ｍｍｏｌ、５．４当量）およびＣＨ２Ｃｌ２２ｍＬを添加した。容器をアルゴン下で封止し、０℃に冷却し、その後、ＰＯＣｌ３（９．４５ｍＬ、１０１．０８ｍｍｏｌ、８当量）をゆっくり添加し、０℃で３０分間撹拌した。デカヒドロナフタレン−１，８−ジオン（化合物１）（２．１ｇ、１２．６ｍｍｏｌ、１当量）を、ＣＨ２Ｃｌ２２ｍＬに添加し、反応混合物を、９０℃で１時間撹拌した。反応物をクラッシュアイス上に注ぎ、生成物をＣＨ２Ｃｌ２（３×１００ｍｌ）で抽出した。合わせた有機溶液を、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、減圧下で濃縮して、橙色の粘性液体化合物２（１．８９ｇ、収率５８％）を得、それをさらなる精製なしに次のステップで使用した。Ｃ１２Ｈ１２Ｃｌ２Ｏ２（Ｍ＋Ｈ＋）のＬＣＭＳ計算値  ２５８．０２、実測値  ２５８．７。ＮＭＲは、カラム分離中に不安定なので、精製できないいくつかの過剰ピークを有する。
【化９】
2021535116.tif 000012
【０１４４】
４（ＮＩＲ−９７０）の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波反応バイアルに、ビススルホン化インドレニン３（４．８ｇ、１１．６ｍｍｏｌ、３当量）、化合物２（１ｇ、３．８７ｍｍｏｌ、１当量）および酢酸ナトリウム（１．２７ｇ、１５．５ｍｍｏｌ、４当量）を添加した。アルゴンでフラッシュした後、酢酸（７．５３ｍＬ、１３１．７８ｍｍｏｌ、３４当量）および無水酢酸（７．６９ｍＬ、８１．３９ｍｍｏｌ、２１当量）を連続で添加した。褐色の溶液を９０℃に３０分間加熱した。反応混合物を冷却し、飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（５ｍＬ）で希釈した。得られた残留物を、逆相クロマトグラフィーによって精製し（１５０ｇのＣ１８Ａｑ、０→３０％アセトニトリル／水）、生成物を含有する画分を、Ｇｅｎｅｖａｃにより遠心濃縮して（ｇｅｎｅｖａｃｅｄ）、４（ＮＩＲ−９７０）（９１２ｍｇ、収率２２％）を緑色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  ８．３９  （ｄ，  ２Ｈ），  ７．９４  −  ７．９１  （ｍ，  ４Ｈ），  ７．４３  （ｄ，  ２Ｈ），  ６．４４  （ｄ，  ２Ｈ），  ４．２５  （ｓ，  ４Ｈ），  ３．０２  −  ２．９８  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．９２  （ｔ，  ５Ｈ），  ２．５６  −  ２．５３  （ｄｄ，  ２Ｈ），  ２．２３  （ｓ，  ２Ｈ），  ２．０３  −  １．９８  （ｍ，  １０Ｈ），  １．７８  （ｓ，  １２Ｈ）  ；  １３Ｃ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  １７２．０５，  １４３．７２，  １４３．２８，  １４１．９９，  １４１．７９，  １４１．２３，  １３１．６４，  １３０．４７，  １２６．８１，  １２０．００，  １１０．３８，  １０３．０５，  ５０．３０，  ４９．１６，  ４４．０８，  ４０．７８，  ２９．２１，  ２６．７１，  ２５．８４，  ２５．３７，  ２２．１８；  Ｃ４２Ｈ４７Ｃｌ２Ｎ２Ｏ１２Ｓ４３−のＨＲＭＳ（ＥＳＩ）計算値（Ｍ＋３Ｈ）   ９７２．１４，  実測値９７３．１（ＭＨ＋）．
【０１４５】
図１９は、示される様々な溶媒中の化合物４（ＮＩＲ−９７０）の吸収（左）および発光（右）スペクトルを示す。化合物４（ＮＩＲ−９７０）は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中、９２０ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、９７０ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）、および５５，０００のモル吸光度（ε、Ｍ−１ｃｍ−１）を示し、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ＦＢＳ中、λｍａｘ，ａｂｓ＝９４０ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝９９０ｎｍ、およびε＝５３，００を示し、メタノール中、λｍａｘ，ａｂｓ＝９３８ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝９９０ｎｍ、およびε＝１０２，０００を示した。
【化１０】
2021535116.tif 000013
【０１４６】
６（ＮＩＲ−８９０）の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波バイアルに、化合物４（１８７ｍｇ、０．１８ｍｍｏｌ、１当量）および３，４−ジヒドロキシ安息香酸５（１３８．８ｍｇ、０．９ｍｍｏｌ、５当量）を添加した。容器を封止し、アルゴンでフラッシュし、その後、ｐＨ９．０の２５０ｍＭのＰＢＳ４ｍＬを添加し、反応物を１００℃に１８時間加熱した。反応物を冷却し、飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（３ｍＬ）で希釈し、溶液を、逆相クロマトグラフィー（５０ｇのＣ１８Ａｑ、０→４０％アセトニトリル／水）によって直接精製した。生成物を含有する画分を、Ｇｅｎｅｖａｃにより遠心濃縮して、６（ＮＩＲ−８９０）（１３１ｍｇ、収率６４％）を青色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  ８．６２  −  ８．５９  （ｄ，  １Ｈ），  ８．５２  −  ８．４９  （ｄ，  １Ｈ），  ７．８３  −  ７．７５  （ｍ，  ６Ｈ），  ７．２６  −  ７．２０  （ｄｄ，  ２Ｈ），  ７．１２  −  ７．１０  （ｄ，  １Ｈ），  ６．２０  −  ６．１２  （ｄｄ，  ２Ｈ），  ４．１０  −  ４．０３  （ｍ，  ４Ｈ），  ２．８５  −  ２．７８  （ｍ，  ７Ｈ），  ２．５１  （ｓ，  １Ｈ），  ２．４０  −  ２．３１  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．０２  −  １．９９  （ｍ，  ２Ｈ），  １．９２  −  １．８９  （ｍ，  ８Ｈ），  １．８８  −  １．７２  （ｍ，  １３Ｈ）；  １３Ｃ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  １７１．９１，  １７１．４９，  １７０．６６，  １６２．７２，  １６２．２２，  １５１．２０，  １４８．９７，  １４４．００，  １４３．７９，  １４１．５４，  １４１．１０，  １４０．９４，  １４０．９１，  １４０．６０，  １３９．５８，  １２７．０３，  １２６．７５，  １２６．７２，  １２３．４４，  １２３．３０，  １２１．４８，  １１９．９９，  １１９．９４，  １１９．４４，  １１３．１０，  １０９．９０，  １０９．５１，  １００．７１，  ９９．９７，  ５０．４２，  ５０．３８，  ４３．６１，  ４３．４０，  ３６．９５，  ２８．８６，  ２７．１８，    ２７．１６，  ２７．１４，  ２７．０９，  ２５．６７，  ２５．６０，  ２３．８５，  ２３．６１，  ２２．２５；  Ｃ４９Ｈ５１Ｎ２Ｏ１６Ｓ４３−のＨＲＭＳ（ＥＳＩ）計算値（Ｍ＋４Ｈ）  １０５５．２１，  実測値５２６．１（Ｍ−２Ｈ）−２，  ３５０．４（Ｍ−３Ｈ）−３．
【０１４７】
図２０は、示される様々な溶媒中の化合物６（ＮＩＲ−８９０）の吸収（左）および発光（右）スペクトルを示す。化合物６は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中、８６０ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、８９６ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）、および１９１，０００のモル吸光度（ε、Ｍ−１ｃｍ−１）を示し、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ＦＢＳ中、λｍａｘ，ａｂｓ＝８６８ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝８９６ｎｍ、およびε＝１９２，０００を示し、メタノール中、λｍａｘ，ａｂｓ＝８６６ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝８９６ｎｍ、およびε＝２０８，０００を示した。
【化１１】
2021535116.tif 000014
【０１４８】
７の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波バイアルに、３，４−ジブロモ安息香酸（５００ｍｇ、１．７８ｍｍｏｌ、１当量）およびビス（ピナコール）ジボラン（４．５３ｇ、１７．８６ｍｍｏｌ、１０当量）、酢酸カリウム（１．７５ｇ、１７．８６ｍｍｏｌ、１０当量）および［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド［ＰｄＣｌ２（ｄｐｐｆ）］（１３０ｍｇ、０．００１７ｍｍｏｌ、０．１当量）を添加した。容器を封止し、アルゴンでフラッシュした。ＤＭＦ（１５ｍＬ）を添加し、反応物を、９０℃に２４時間加熱した。溶媒を減圧下で蒸発させ、１：１の水および酢酸エチル混合物（１００ｍｌ）に溶解させた。酢酸エチル層を分離し、残りの生成物を、酢酸エチル（３×５０ｍｌ）を用いて水層から抽出した。合わせた有機溶液を水で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、減圧下で濃縮した。得られた残留物を、順相クロマトグラフィー（シリカゲルカラム、０→５０％酢酸エチル／ヘキサン）によって精製し、生成物を含有する画分を蒸発させて、化合物７（２３３ｍｇ、収率３５％）を白色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  クロロホルム−ｄ）  δ  ８．３２  （ｍ，  １Ｈ），  ８．０１  （ｄ，  １Ｈ），  ７．６７  −  ７．６５  （ｄｄ，  １Ｈ），  １．３２  −  １．３１  （ｄ，  ２４Ｈ）；  １３Ｃ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  クロロホルム−ｄ）  δ  １７１．２４，  １３５．０３，  １３３．３７，  １３０．５６，  １２９．３５，  ８４．３４，  ８３．２７，  ２４．９２；  Ｃ１９Ｈ２９Ｂ２Ｏ６のＬＣＭＳ計算値（Ｍ＋４Ｈ）  ３７４．２１，  実測値３７５．０．
【化１２】
2021535116.tif 000015
【０１４９】
８（ＳＷＩＲ−１０８０）の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波バイアルに、化合物４（１１０ｍｇ、０．１０５ｍｍｏｌ、１当量）、７（１９８ｍｇ、０．５２ｍｍｏｌ、５当量）およびＰｄ（ＰＰｈ３）４（１２．２４ｍｇ、０．０１ｍｍｏｌ、０．１当量）を添加した。容器を封止し、アルゴンでフラッシュした。ｐＨ９．０の２５０ｍＭのＰＢＳ１ｍｌを添加し、生成物が形成されるまで（約１８時間）、反応物を１００℃に加熱した。反応物を冷却し、飽和重炭酸ナトリウム２ｍｌで希釈し、セライトを通して濾過し、逆相クロマトグラフィーによって精製した（５０ｇのＣ１８Ａｑ、０→４０％アセトニトリル／水）。得られた主な生成物は、いくらかの不純物を含んでいたので、上記と同じ精製を反復した。生成物を含有する画分を、Ｇｅｎｅｖａｃにより遠心濃縮して、８（ＳＷＩＲ−１０８０）（４１ｍｇ、収率３５％）を赤色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  ８．７８  −  ８．７５  （ｄ，  １Ｈ），  ８．６２  −  ８．６１  （ｄ，  １Ｈ），  ８．３７  −  ８．３４  （ｄ，  １Ｈ），  ８．０５  −  ８．０１  （ｍ，  ２Ｈ），  ７．９７  −  ７．９２  （ｍ，  ３Ｈ），  ７．８４  −  ７．８２  （ｄ，  １Ｈ），  ７．５３  −  ７．５１  （ｄ，  １Ｈ），  ７．３３  −  ７．３１  （ｄ，  １Ｈ），  ６．７４  −  ６．７０  （ｄ，  １Ｈ），  ６．４７  −  ６．４３  （ｄ，  １Ｈ），  ４．３７  −  ４．３３  （ｄｄ，  ２Ｈ），  ４．２１  −  ４．１７  （ｔ，  ２Ｈ），  ３．２４  −  ３．２１  （ｄ，  １Ｈ），  ２．９７  −  ２．９３  （ｍ，  ４Ｈ），  ２．７２  −  ２．６１  （ｍ，  ３Ｈ），  ２．３２  −  ２．２８  （ｔ，  ２Ｈ），  ２．０５  −  １．９７  （ｍ，  １２Ｈ），  １．９１  −  １．８３  （ｍ，  ９Ｈ），  １．４６  （ｓ，  ２Ｈ）；  １３Ｃ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  １７２．６８，  １６９．０３，  １４６．２９，  １４５．５４，  １４４．０３，  １４３．６２，  １４３．４７，  １４２．６０，  １４１．７９，  １４１．２１，  １４０．８８，  １４０．７８，  １３９．９５，  １３８．７２，  １３６．４１，  １３２．６８，  １３１．４６，  １２９．４４，  １２６．９１，  １２６．７７，  １２３．３８，  １２１．８５，  １１９．９９，  １１９．９４，  １１０．９８，  １０９．６９，  １０４．８９，  １０２．２５，  ５０．４３，  ５０．３０，  ４９．５０，  ４４．２７，  ４３．５９，  ３３．３３，  ２９．６１  −  ２９．４６，  ２６．７９，  ２６．７５，  ２６．６５，  ２６．６１，  ２６．０３，  ２５．９０，  ２５．７９，  ２５．６８，  ２２．２８，  ２２．２２；  Ｃ４９Ｈ５１Ｎ２Ｏ１４Ｓ４３−のＨＲＭＳ（ＥＳＩ）計算値  （Ｍ＋４Ｈ）  １０２３．２２，  実測値１０２２．２３（Ｍ−Ｈ），  ３３９．７４（Ｍ−３Ｈ）−３，  ５１０．１１（Ｍ−２Ｈ）−２．
【０１５０】
図２１は、示される様々な溶媒中の化合物８（ＳＷＩＲ−１０８０）の吸収（左）および発光（右）スペクトルを示す。化合物８（ＳＷＩＲ−１０８０）は、水溶性シアニンフルオロフォアであり、ｐＨ７．４のＰＢＳ中、１０５８ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、１０８４ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）、および７０，０００のモル吸光度（ε、Ｍ−１ｃｍ−１）を示し、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ＦＢＳ中、λｍａｘ，ａｂｓ＝１０６２ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝１０８６ｎｍ、およびε＝９９，０００を示し、メタノール中、λｍａｘ，ａｂｓ＝１０７２ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝１１０３ｎｍ、およびε＝１１７，０００を示した。
【化１３】
2021535116.tif 000016
【０１５１】
９の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波バイアルに、β−アラニンｔ−ブチルエステルヒドロクロリド（２９１ｍｇ、１．６０ｍｍｏｌ、１当量）および１，３−プロパンスルトン（２２０ｍｇ、１．８ｍｍｏｌ、１．１当量）を添加した。容器を封止し、アルゴンでフラッシュした。ＴＨＦ４ｍｌを添加し、反応物を、６５℃に２時間加熱し、その間に、白色の生成物が沈殿した。反応混合物を冷却し、濾過した。得られた固体をアセトンで洗浄し、真空下で乾燥させて、２０７ｍｇ（収率３８％）の白色の薄片状固体である化合物９を得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，水−ｄ２）  δ  ３．２４  −  ３．２２  （ｔ，  ２Ｈ），  ３．１６  −  ３．１３  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．９４  −  ２．９１  （ｔ，  ２Ｈ），  ２．６８  −  ２．６６  （ｔ，  ２Ｈ），  ２．０８  −  ２．０４  （ｍ，  ２Ｈ），  １．３８  （ｓ，  ９Ｈ）；  １３Ｃ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，水−ｄ２）  δ  １７１．３７，  ８３．７０，  ４７．７５，  ４６．３６，  ４２．９１，  ３１．３５，  ２７．１１，  ２１．１５；  Ｃ１０Ｈ２０ＮＯ５Ｓ−のＨＲＭＳ（ＥＳＩ）計算値  （Ｍ＋Ｈ）  ２６７．１１，  実測値２６８．１２（ＭＨ）＋．
【化１４】
2021535116.tif 000017
【０１５２】
１０（ＮＩＲ−９００）の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波バイアルに、化合物６（１１０ｍｇ、０．０９８ｍｍｏｌ、１当量）、化合物９（７８．２９ｍｇ、０．２９ｍｍｏｌ、３当量）、およびＨＡＴＵ（１１１．９２ｍｇ、０．２９ｍｍｏｌ、２当量）を添加した。容器を封止し、アルゴンでフラッシュした。ＤＭＦ（１．５ｍＬ）およびＤＩＰＥＡ（８５．６８μＬ、０．４９ｍｍｏｌ、５当量）を添加し、反応物を６５℃に３０分間加熱した。反応混合物を冷却し、遠心分離によってエーテル中で沈殿させた（１２ｍｌ）。沈殿した褐色の固体を、リン酸（水中８５重量％）２ｍＬを含むマイクロ波バイアルに移し、ｔｅｒｔ−ブチル脱保護が生じるまで（約２４時間）、室温で撹拌した。反応物を、飽和重炭酸ナトリウム５ｍＬで希釈し、逆相クロマトグラフィーによって直接精製した（５０ｇのＣ１８Ａｑ、０→４０％アセトニトリル／水）。生成物を含有する画分を、Ｇｅｎｅｖａｃにより遠心濃縮して、１０（ＮＩＲ−９００）（５８．５ｍｇ、収率４５％）を緑色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  ８．６８  −  ８．６２  （ｄｄ，  ２Ｈ），  ７．９６  −  ７．８９  （ｍ，  ４Ｈ），  ７．４０  −  ７．３４  （ｑ，  ５Ｈ），  ６．３４  −  ６．２７  （ｄｄ，  ２Ｈ），  ４．２４  −  ４．１８  （ｍ，  ４Ｈ），  ３．８１  −  ３．  ６７  （ｄ，  ４Ｈ），  ２．９９  −  ２．９２  （ｍ，  ８Ｈ），  ２．６８  −  ２．６４  （ｍ，  ６Ｈ），  ２．１５  −  ２．１３  （ｄ，  ３Ｈ），  ２．０３  −  １．９８  （ｍ，  １０Ｈ），  １．９０  −  １．８５  （ｍ，  １２Ｈ）；  １３Ｃ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  １７２．７７，  １６９．００，  １６７．９３，  １４６．５１，  １４５．６７，  １４４．０９，  １４３．６４，  １４３．４９，  １４２．５７，  １４１．８９，  １４１．２２，  １４０．９０，  １４０．７９，  １３９．９６，  １３８．７３，  １３６．４３，  １３２．７０，  １３１．４７，  １２９．４５，  １２６．９２，  １２６．７８，  １２３．３９，  １２１．８６，  １２０．０１，  １１９．９５，  １１１．００，  １０９．７０，  １０４．９０，  １０２．２６，  ５０．４４，  ５０．３１，  ４９．５１，  ４４．２７，  ４３．５９，  ３３．３３，  ２９．６１，  ２９．４７，  ２６．８０，  ２６．７６，  ２６．６５，  ２６．６１，  ２６．０４，  ２５．９０，  ２５．８０，  ２５．６８，  ２２．２８，  ２２．２２  ；  Ｃ５５Ｈ６１Ｎ３Ｏ２０Ｓ５４−のＨＲＭＳ（ＥＳＩ）計算値（Ｍ＋５Ｈ）  １２４８．２５，  実測値１２４７．２７  （Ｍ−Ｈ），  ３１０．８１  （Ｍ−４Ｈ）−４，  ４１４．７５  （Ｍ−３Ｈ）−３，  ６２２．６３（Ｍ−２Ｈ）−２．
【０１５３】
図２２は、示される様々な溶媒中の化合物１０（ＮＩＲ−９００）の吸収（左）および発光（右）スペクトルを示す。化合物１０（ＮＩＲ−９００）は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中、８６２ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、８９６ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）、および１４５，０００のモル吸光度（ε、Ｍ−１ｃｍ−１）を示し、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ＦＢＳ中、λｍａｘ，ａｂｓ＝８７１ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝９００ｎｍ、およびε＝１３７，０００を示し、メタノール中、λｍａｘ，ａｂｓ＝８６９ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝８９６ｎｍ、およびε＝１８７，０００を示した。
【化１５】
2021535116.tif 000018
【０１５４】
１１（ＳＷＩＲ−１０９０）の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波バイアルに、化合物８（２ｍｇ、０．００１８ｍｍｏｌ、１当量）、化合物９（２．３９ｍｇ、０．００９ｍｍｏｌ、５当量）、およびＨＡＴＵ（２．０５ｍｇ、０．００５４ｍｍｏｌ、３当量）を添加した。容器を封止し、アルゴンでフラッシュした。ＤＭＦ（１５０μＬ）およびＤＩＰＥＡ（０．９４μＬ、０．００５４ｍｍｏｌ、３当量）を添加し、反応物を１２０℃に１５分間加熱した。反応混合物を冷却し、エーテル（１０ｍｌ）中で沈殿させ、遠心分離した。沈殿した褐色の固体を、封止したマイクロ波反応バイアルに移し、ＴＦＡ１０μＬと共に６５℃で１０分間撹拌した。ＴＦＡを減圧下で除去し、反応物を水で希釈し、逆相クロマトグラフィーによって直接精製した（分取ｉｓｃｏ、０→５０％アセトニトリル／水中２ｍＭの炭酸水素アンモニウム）。生成物を含有する画分を蒸発させて、１１（ＳＷＩＲ−１０９０）（０．８ｍｇ、収率２２％）を赤色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ；  Ｃ５５Ｈ６１Ｎ３Ｏ１８Ｓ５４−のＬＣＭＳ計算値（Ｍ＋５Ｈ）  １２１６．４０，  実測値３０３．１  （Ｍ／４  ＋１）．
【０１５５】
図２３は、示される様々な溶媒中の化合物１１（ＳＷＩＲ−１０９０）の吸収（左）および発光（右）スペクトルを示す。化合物１１（ＳＷＩＲ−１０９０）は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０６５ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、１０９０ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）、および３８，０００のモル吸光度（ε、Ｍ−１ｃｍ−１）を示し、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ＦＢＳ中、λｍａｘ，ａｂｓ＝１０７４ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝１０９０ｎｍ、およびε＝３７，０００を示し、メタノール中、λｍａｘ，ａｂｓ＝１０７４ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝１０９６ｎｍ、およびε＝７２，０００を示した。
【化１６】
2021535116.tif 000019
【０１５６】
６ａの合成：化合物６（３．９６ｍｇ、０．００３５ｍｍｏｌ、１当量）を有する１．５ｍｌのＥｐｐｅｎｄｏｒｆ（登録商標）管に、ＴＳＴＵ（３．１９ｍｇ、０．０１ｍｍｏｌ、３当量）、ＤＩＰＥＡ（１．８２μＬ、０．０１ｍｍｏｌ、３当量）およびＤＭＦ：ＤＭＳＯ（３００μＬ、５：１）を添加し、アルゴン下で室温で撹拌した。ＬＣＭＳは、３０分でＮＨＳ生成物への完全な変換を示した。反応物を、ジエチルエーテル（１０ｍＬ）に逆に添加すると、緑色の沈殿物が生じた。遠心分離の後に、固体を真空下に２時間置いて、６ａ（４ｍｇ、収率９３％）を緑色の固体として得た。Ｃ５３Ｈ５４Ｎ３Ｏ１８Ｓ４３−（Ｍ−３Ｈ）３−のＬＣＭＳ計算値  ３８２．７４、実測値  ３８３。
【化１７】
2021535116.tif 000020
【０１５７】
８ａの合成：化合物８（６．５ｍｇ、０．００６ｍｍｏｌ、１当量）を有する１．５ｍｌのＥｐｐｅｎｄｏｒｆ（登録商標）管に、ＴＳＴＵ（５．３８ｍｇ、０．０１７９ｍｍｏｌ、３当量）、ＤＩＰＥＡ（５．２μＬ、０．０２９ｍｍｏｌ、５当量）およびＤＭＦ：ＤＭＳＯ（３００μＬ、５：１）を添加し、アルゴン下で室温で撹拌した。ＬＣＭＳは、３時間でＮＨＳ生成物への完全な変換を示した。反応混合物をジエチルエーテル（１０ｍＬ）に添加すると、緑色の沈殿物が生じた。遠心分離の後に、固体を真空下に２時間置いて、８ａ（５ｍｇ、収率７０％）を赤色がかった固体として得た。Ｃ４９Ｈ５１Ｎ２Ｏ１４Ｓ４（Ｍ−３Ｈ）３−のＬＣＭＳ計算値  ３７２．０８、実測値  ３７２。
【化１８】
2021535116.tif 000021
【０１５８】
１０ａの合成：化合物１０（１３ｍｇ、０．００９ｍｍｏｌ、１当量）を有する１．５ｍｌのＥｐｐｅｎｄｏｒｆ（登録商標）管に、ＴＳＴＵ（８．７９ｍｇ、０．０２９ｍｍｏｌ、３当量）、ＤＩＰＥＡ（８．５μＬ、０．０４８ｍｍｏｌ、５当量）およびＤＭＦ：ＤＭＳＯ（５００μＬ、５：１）を添加し、アルゴン下で室温で撹拌した。ＬＣＭＳは、１時間でＮＨＳ生成物への完全な変換を示した。反応混合物をジエチルエーテル（１０ｍＬ）に添加すると、緑色の沈殿物が生じた。遠心分離の後に、固体を真空下に２時間置いて、１０ａ（１２ｍｇ、収率８５％）を緑色の固体として得た。Ｃ５９Ｈ６４Ｎ４Ｏ２２Ｓ５４−（Ｍ−４Ｈ）４−のＬＣＭＳ計算値  ３３５．０７、実測値  ３３５。
【０１５９】
（実施例２）
さらなるシアニンフルオロフォア
本明細書に開示されるさらなるシアニンフルオロフォアを合成し、特徴付けた。
【化１９】
2021535116.tif 000022
図２４は、示される様々な溶媒中のＮＩＲ−９００−Ｅｔの吸収（左）および発光（右）スペクトルを示す。ＮＩＲ−９００−Ｅｔは、ｐＨ７．４のＰＢＳ中、８５６ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、９００ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）、および１７２，０００のモル吸光度（ε、Ｍ−１ｃｍ−１）を示し、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ＦＢＳ中、８６４ｎｍのλｍａｘ，ａｂｓ、９００ｎｍのλｍａｘ，ｅｍｉｓｓ、および１４８，０００のεを示し、メタノール中、８６０ｎｍのλｍａｘ，ａｂｓ、８９０ｎｍのλｍａｘ，ｅｍｉｓｓ、および２５３，０００のεを示す。
【化２０】
2021535116.tif 000023
【０１６０】
図２５は、示される様々な溶媒中のヘキサＳＯ３−ＮＩＲ−８９０の吸収スペクトルを示す。
【化２１】
2021535116.tif 000024
【０１６１】
図２６は、示される様々な溶媒中のＮＩＲ−９００−ＰＥＧ４４−ＣＯＯＨの吸収スペクトルを示す。
【化２２】
2021535116.tif 000025
【０１６２】
図２７は、ＮＩＲ−９５０の吸収（左）および発光（右）スペクトルを示す。ＮＩＲ−９５０は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中８８０ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、９５０ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）、および７９，０００のモル吸光度（ε、Ｍ−１ｃｍ−１）を示し、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ＦＢＳ中、９０２ｎｍのλｍａｘ，ａｂｓ、９５５ｎｍのλｍａｘ，ｅｍｉｓｓ、および１２８，０００のεを示し、メタノール中、８９０ｎｍのλｍａｘ，ａｂｓ、９６０ｎｍのλｍａｘ，ｅｍｉｓｓ、および１９３，０００のεを示す。
【化２３】
2021535116.tif 000026
【０１６３】
図２８は、示される様々な溶媒中のビス（ＳＯ３Ｐｅｇ３）−ＮＩＲ−９００の吸収スペクトルを示す。
【化２４】
2021535116.tif 000027
【０１６４】
図２９は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中のＮＩＲ−８９０−Ｐｅｇ４−ＣＯＯＨの吸収スペクトルを示す。
【化２５】
2021535116.tif 000028
【０１６５】
図３０は、ビスＳＯ３−ＮＩＲ−８９０の吸収（左）および発光（右）スペクトルを示す。ビスＳＯ３−ＮＩＲ−８９０は、メタノール中、８６０ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、８９０ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）、および２７５，０００のモル吸光度（ε、Ｍ−１ｃｍ−１）を示し、ＰＢＳ中、６８９ｎｍのλｍａｘ，ａｂｓ、８９０ｎｍのλｍａｘ，ｅｍｉｓｓを示し、１０％ＦＢＳ中、８７７ｎｍのλｍａｘ，ａｂｓ、９００ｎｍのλｍａｘ，ｅｍｉｓｓ、および１８７，０００のεを示す。
【化２６】
2021535116.tif 000029
【０１６６】
図３１は、示される様々な溶媒中のＳＷＩＲ−１０８０−ＣＯＯＨなしの吸収（左）および発光（右）スペクトルを示す。ＳＷＩＲ−１０８０−ＣＯＯＨなしは、ｐＨ７．４のＰＢＳ中、１０４６ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、１０８０ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）、および７６，０００のモル吸光度（ε、Ｍ−１ｃｍ−１）を示し、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ＦＢＳ中、１０５６ｎｍのλｍａｘ，ａｂｓ、１０９０ｎｍのλｍａｘ，ｅｍｉｓｓ、および１３１，０００のεを示し、メタノール中、１０５６ｎｍのλｍａｘ，ａｂｓ、１１００ｎｍのλｍａｘ，ｅｍｉｓｓ、および１５４，０００のεを示す。
【化２７】
2021535116.tif 000030
【０１６７】
図３２は、示される様々な溶媒中のＮＩＲ−８３０の吸収（左）および発光（右）スペクトルを示す。ＮＩＲ−８３０は、メタノール中、８１０ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）および８３０ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）を示し、ｐＨ７．４のＰＢＳ中、７９０ｎｍのλｍａｘ，ａｂｓおよび８３０ｎｍのλｍａｘ，ｅｍｉｓｓを示す。
【化２８】
2021535116.tif 000031
【０１６８】
図３３は、示される様々な溶媒中のＮ−メチル−ＮＩＲ−９９０の吸収（左）および発光（右）スペクトルを示す。有機可溶性シアニンフルオロフォアであるＮ−メチル−ＮＩＲ−９９０は、ジクロロメタン中、９４０ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、９９０ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）、および１３４，６５８のモル吸光度（ε、Ｍ−１ｃｍ−１）を示し、メタノール中、９２２ｎｍのλｍａｘ，ａｂｓ、９６０ｎｍのλｍａｘ，ｅｍｉｓｓ、および４６，８８６のεを示す。
【０１６９】
（実施例３）
抗体−シアニンフルオロフォアコンジュゲート
いくつかの抗体−シアニンフルオロフォアコンジュゲートを調製し、特徴付けた。パニツムマブ抗体を、化合物ＮＩＲ−８９０、ＮＩＲ−９００、ＳＷＩＲ−１０８０、ＳＷＩＲ−１０９０、ＮＩＲ−９００−Ｅｔ、およびＮＩＲ−８９０−Ｐｅｇ４ＣＯＯＨの活性化エステルにコンジュゲートさせた。以下の構造において、Ａｂ＝パニツムマブである。ｐＨ７．４のＰＢＳ中のコンジュゲートの吸収スペクトルは、図３４（ＮＩＲ−９００−パニツムマブ）、図３５（ＮＩＲ−９００−Ｅｔ−パニツムマブ）、図３６（ＮＩＲ−８９０−Ｐｅｇ４−ＣＯＯＨ−パニツムマブ）、図３７（ＮＩＲ−８９０−パニツムマブ）および図３８（ＳＷＩＲ−１０８０−パニツムマブ）に示される。
【化２９−１】
2021535116.tif 000032
【化２９−２】
2021535116.tif 000033
【０１７０】
（実施例４）
デキストラン−シアニンフルオロフォアコンジュゲート
いくつかのデキストラン−シアニンフルオロフォアコンジュゲートを調製し、特徴付けた。デキストラン１０ｋＤａおよびデキストラン７０ｋＤａを、化合物ＮＩＲ−８９０、ＮＩＲ−９００およびＳＷＩＲ−１０８０の活性化エステルにコンジュゲートさせた。
【化３０】
2021535116.tif 000034
【０１７１】
（実施例５）
ｐＨ感受性シアニンフルオロフォアの合成および特徴付け
いくつかのフルオロフォアのための例示的な合成スキームは、図７〜１２に示される。
【化３１】
2021535116.tif 000035
【０１７２】
１２の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波反応バイアルに、ビススルホン化インドレニン３（１．１２ｇ、２．７１ｍｍｏｌ、１当量）、化合物２（１．４ｇ、５．４ｍｍｏｌ、２当量）および酢酸ナトリウム（４４５ｍｇ、５．４ｍｍｏｌ、１当量）を添加した。アルゴンでフラッシュした後、メタノール（８ｍＬ）を添加した。褐色の溶液を、室温で一晩（約１８時間）撹拌した。溶媒を蒸発させ、反応混合物を、飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（２０ｍＬ）で希釈した。得られた残留物を、逆相クロマトグラフィーによって精製し（１５０ｇのＣ１８Ａｑ、０→３０％アセトニトリル／水）、生成物を含有する画分を、Ｇｅｎｅｖａｃにより遠心濃縮して、１２（１５６ｍｇ、収率８．７％）を赤色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  １０．３３  （ｓ，  １Ｈ），  ７．７３  −  ７．７１  （ｍ，  １Ｈ），  ７．６８  −  ７．６５  （ｍ，  ２Ｈ），  ６．８７  −６．８５  （ｄ，  １Ｈ），  ５．７３  −  ５．７１  （ｄ，  １Ｈ），  ３．８２  −  ３．７９  （ｔ，  ２Ｈ），  ２．９８  −  ２．９５  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．９２  −  ２．８８  （ｔ，  ２Ｈ），  ２．５９  （ｍ，  １Ｈ），  ２．４９  −  ２．４７  （ｍ，  １Ｈ），  ２．４４  −  ２．４０  （ｍ，  １Ｈ），  ２．１１  −  ２．０７  （ｍ，  １Ｈ），  １．９５  −  １．９２  （ｍ，  ２Ｈ），  １．８７  −  １．８５  （ｍ，  ３Ｈ），  １．６７  −  １．６６  （ｄ，  ６Ｈ），    １．４５  −  １．４０  （ｍ，  ２Ｈ）；  Ｃ２７Ｈ２９Ｃｌ２ＮＯ７Ｓ２２のＬＣＭＳ計算値６１３．０８，  実測値６１６．１  ［（Ｍ＋２Ｈ）＋１］および３０６．６  ［（Ｍ＋２Ｈ）／２］．
【化３２】
2021535116.tif 000036
【０１７３】
１４の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波バイアルに、化合物１２（４０ｍｇ、０．６５ｍｍｏｌ、１当量）、１３（６０ｍｇ、０．１８ｍｍｏｌ、３当量）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（７ｍｇ、０．００６ｍｍｏｌ、０．１当量）および三塩基性リン酸カリウム（６４．４ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ、５当量）を添加した。容器を封止し、アルゴンでフラッシュした。５：１比のＤＭＦ：Ｈ２Ｏ  ０．３ｍｌを添加し、生成物が形成されるまで（約２４時間）、反応物を１００℃に加熱した。反応物を冷却し、飽和重炭酸ナトリウム２ｍｌで希釈し、セライトを通して濾過した。反応溶液を、逆相クロマトグラフィーによって精製した（１５．５ｇのＣ１８Ａｑ、０→４０％アセトニトリル／水）。生成物を含有する画分を、Ｇｅｎｅｖａｃにより遠心濃縮して、１４（１１．４ｍｇ、収率２８％）を赤色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  １０．６４  （ｓ，  １Ｈ），  ７．８１  −  ７．７８  （ｄ，  １Ｈ），  ７．６４  −  ７．６２  （ｄ，  １Ｈ），  ７．６０  −  ７．５４  （ｍ，  ２Ｈ），  ７．２９  −  ７．２６  （ｔ，  ２Ｈ），  ７．１２  −  ７．０９．  （ｔ，  １Ｈ），  ６．７３  −  ６．７１  （ｄ，  １Ｈ），  ５．７１  −  ５．６８  （ｄ，  １Ｈ），  ３．７１  −  ３．６７  （ｔ，  ２Ｈ），  ２．８０  −  ２．７７  （ｔ，  ３Ｈ），  ２．５０  −  ２．４３  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．３６  −  ２．３３  （ｔ，  ２Ｈ），  ２．２３  −  ２．１７  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．０９  −  ２．００  （ｍ，  ４Ｈ），  １．６３  −  １．６０  （ｄ，  ６Ｈ），  １．５７  −  １．５５  （ｄ，  ２Ｈ）；  Ｃ３３Ｈ３３ＮＯ７Ｓ２２−のＬＣＭＳ計算値６１９．１７，  実測値６２０．２  （Ｍ＋１，および３０９．７  （Ｍ／２．
【化３３】
2021535116.tif 000037
【０１７４】
１６の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波反応バイアルに、化合物１５（１０．９４ｍｇ、０．０１６ｍｍｏｌ、１当量）、化合物１４（１３．６８ｍｇ、０．０４ｍｍｏｌ、３当量）およびｐ−トルエンスルホン酸一水和物（６．２ｍｇ、０．０３ｍｍｏｌ、２当量）を添加した。アルゴンでフラッシュした後、メタノール（０．３ｍｌ）を添加した。反応混合物を７０℃に４．５時間加熱した。溶媒を蒸発させ、反応物を水で希釈し、逆相クロマトグラフィーによって直接精製した（分取ｉｓｃｏ、０→５０％アセトニトリル／水中２ｍＭの炭酸水素アンモニウム）。生成物を含有する画分を、Ｇｅｎｅｖａｃにより遠心濃縮して、１６（２．３ｍｇ、収率１６％）を緑色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  ８．７６  −  ８．７２  （ｄ，  １Ｈ），  ８．１４  −  ８．１２  （ｄ，  １Ｈ），  ７．９３  −  ７．８９  （ｍ，  ２Ｈ），  ７．８０  −  ７．７８  （ｄ，  １Ｈ），  ７．７１  −  ７．６８  （ｍ，  ２Ｈ），  ７．６４  −  ７．５８  （ｍ，  ２Ｈ），  ７．３７  −  ７．３０  （ｍ，  ２Ｈ），  ６．９８  −  ６．９４  （ｄ，  １Ｈ），  ６．８２  −  ６．８０  （ｄ，  １Ｈ），  ５．８３  −    ５．８０  （ｄ，  １Ｈ），  ３．８０  （ｓ，  ２Ｈ），  ３．１５  −  ３．０９  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．９５  −  ２．９１  （ｔ，  ２Ｈ），  ２．６９  −  ２．６４  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．５０  −  ２．４５  （ｍ，  １Ｈ），  ２．２２  （ｓ，  ２Ｈ），  １．９９  −  １．８６  （ｍ，  ４Ｈ），  １．７８  −  １．７５  （ｄ，  ６Ｈ），  １．５６  （ｓ，  ６Ｈ），  １．４６  −  １．４１  （ｍ，  ２Ｈ）；Ｃ４４Ｈ４３Ｎ２Ｏ９Ｓ３３−の計算値  ８３９．  ２１，  実測値８４１．２，  ４２０．０  （Ｍ＋１／２）．
【０１７５】
図３９は、ｐＨ７．５２のＰＢＳ中２０％ＤＭＳＯ（実線）およびｐＨ４．３９のＰＢＳ中２０％ＤＭＳＯ（破線）中の、１０ｍＭの濃縮化合物１６（ｐＨ−ＳＷＩＲ−１０８０）の吸収（左）および発光（右、９００ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。化合物１６（ｐＨ−ＳＷＩＲ−１０８０）は、ｐＨ７．５２のＰＢＳ中２０％ＤＭＳＯ中、６５０ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、発光なしおよび２９，０００のモル吸光度（ε、Ｍ−１ｃｍ−１）を示し、ｐＨ４．３９ＰＢＳ中２０％ＤＭＳＯ中、λｍａｘ，ａｂｓ＝１０５６ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝１０８０ｎｍ、およびε＝２１，０００を示した。
【化３４】
2021535116.tif 000038
【０１７６】
１８の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波反応バイアルに、化合物１４（１８ｍｇ、０．０２７ｍｍｏｌ、１当量）、化合物１７（１６．４ｍｇ、０．０８１ｍｍｏｌ、３当量）およびｐ−トルエンスルホン酸一水和物（１０．２９ｍｇ、０．０５ｍｍｏｌ、２当量）を添加した。アルゴンでフラッシュした後、メタノール（０．４ｍｌ）を添加した。反応混合物を７０℃に２時間加熱した。溶媒を蒸発させ、反応物を水で希釈し、逆相クロマトグラフィーによって直接精製した（分取ｉｓｃｏ、０→５０％アセトニトリル／水中２ｍＭの炭酸水素アンモニウム）。生成物を含有する画分を、Ｇｅｎｅｖａｃにより遠心濃縮して、１８（３．５ｍｇ、収率１５％）を緑色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  ８．６１  −  ８．５６  （ｄ，  １Ｈ），  ８．０１  −  ７．９８  （ｄ，  １Ｈ），  ７．９４  −  ７．９１  （ｄ，  ２Ｈ），  ７．６６  −  ７．６５  （ｄ，  １Ｈ），  ７．５８  −  ７．５４  （ｍ，  ２Ｈ），  ７．４７  −  ７．４３  （ｄ，  ２Ｈ），  ７．２５  −  ７．２２  （ｔ，  １Ｈ），  ７．１８  −  ７．１４  （ｔ，  １Ｈ），  ６．８５  −  ６．８０  （ｄ，  １Ｈ），  ６．６８  −  ６．６６  （ｄ，  １Ｈ），  ５．６９  −  ５．６６  （ｄ，  １Ｈ），  ３．６６  （ｓ，  ２Ｈ），  ３．０２  −  ２．９３  （ｍ，  ３Ｈ），  ２．８１  −  ２．７８  （ｔ，  ２Ｈ），  ２．１０  （ｓ，  ３Ｈ），  １．８５  −    １．８３  （ｔ，  ３Ｈ），  １．７７  −  １．７５  （ｄ，  ２Ｈ），  １．６３  −  １．６１  （ｄ，  ６Ｈ），  １．４２  （ｓ，  ６Ｈ），  １．３３  −  １．３１  （ｄ，  ２Ｈ）；Ｃ４５Ｈ４４Ｎ２Ｏ８Ｓ２２−の計算値８０４．２６，  実測値８０７．３  ［（Ｍ＋２Ｈ）＋１］，  ４０３．４  ［（Ｍ＋２Ｈ）／２］．
【０１７７】
図４０は、ｐＨ７．５２のＰＢＳ中２０％ＤＭＳＯ（実線）およびｐＨ４．４２ＰＢＳ中２０％ＤＭＳＯ（破線）中の、１０ｍＭの濃縮化合物１８（ｐＨ−ＳＷＩＲ−１０８０−ＣＯＯＨ）の吸収（左）および発光（右、９００ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。化合物１８（ｐＨ−ＳＷＩＲ−１０８０−ＣＯＯＨ）は、ｐＨ７．５２のＰＢＳ中２０％ＤＭＳＯ中、６５０ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、発光なしを示し、ｐＨ４．３９ＰＢＳ中２０％ＤＭＳＯ中、λｍａｘ，ａｂｓ＝１０５６ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝１０８０ｎｍを示した。
【化３５】
2021535116.tif 000039
【０１７８】
１８ａの合成：化合物１８（１．７６ｍｇ、０．００２ｍｍｏｌ、１当量）を有する１．５ｍｌのＥｐｐｅｎｄｏｒｆ（登録商標）管に、ＴＳＴＵ（１．８８ｍｇ、０．００６２ｍｍｏｌ、３当量）、ＤＩＰＥＡ（１．８μＬ、０．０１４ｍｍｏｌ、５当量）およびＤＭＦ：ＤＭＳＯ（２００μＬ、５：１）を添加し、アルゴン下、室温で撹拌した。ＬＣＭＳは、６０分でＮＨＳ生成物への完全な変換を示した。反応混合物をジエチルエーテル（１０ｍＬ）に添加すると、緑色の沈殿物が生じた。遠心分離の後、固体を真空下に２時間置いて、１８ａ（１．８ｍｇ、収率９１％）を緑色の固体として得た。Ｃ４９Ｈ４７Ｎ３Ｏ１０Ｓ２２−（Ｍ＋２Ｈ）のＬＣＭＳ計算値  ９０３．２７、実測値  ９０４．３。
【化３６】
2021535116.tif 000040
【０１７９】
１９の合成：ｃＲＧＤｆＫ（ｐｅｐｔｉｄｅ  ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、ＰＣＩ−３６６１−ＰＩ）（１．８ｍｇ、０．００２４ｍｍｏｌ、１．５当量）を添加した１．５ｍｌのＥｐｐｅｎｄｏｒｆ（登録商標）管に、ＤＩＰＥＡ（１．６μＬ、０．０１６ｍｍｏｌ、５当量）およびＤＭＦ（２００μＬ）を添加し、３０秒間ボルテックスし、次に、化合物１８ａ（１．８ｍｇ、０．００１９ｍｍｏｌ、１当量）を有する別の１．５ｍｌのＥｐｐｅｎｄｏｒｆ（登録商標）管に添加し、アルゴン下、室温で撹拌した。ＬＣＭＳは、２時間で主な生成物変換を示した。反応混合物をジエチルエーテル（１０ｍＬ）に添加すると、緑色の沈殿物が生じた。遠心分離の後、固体を水で希釈し、逆相クロマトグラフィーによって精製した（分取ｉｓｃｏ、０→５０％アセトニトリル／水中２ｍＭの炭酸水素アンモニウム）。生成物を含有する画分を、Ｇｅｎｅｖａｃにより遠心濃縮して、１９（０．９８ｍｇ、収率３６％）を緑色の固体として得た。Ｃ７２Ｈ８３Ｎ１１Ｏ１４Ｓ２２−（Ｍ＋２Ｈ）のＬＣＭＳ計算値  １３９１．５６、実測値  １３９２．６および６９６．９（Ｍ＋２Ｈ）／２。
【化３７】
2021535116.tif 000041
【０１８０】
２０の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波反応バイアルに、スルホン化インドレニン１５（３３５．６ｍｇ、１．２４ｍｍｏｌ、３当量）、化合物２（１０３ｍｇ、０．４ｍｍｏｌ、１当量）およびｐ−トルエンスルホン酸一水和物（７９ｇ、０．４ｍｍｏｌ、１当量）を添加した。アルゴンでフラッシュした後、エタノール（５ｍｌ）を添加した。反応混合物を７０℃に２時間加熱した。溶媒を蒸発させ、反応混合物を飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（２ｍＬ）で希釈した。得られた残留物を、逆相クロマトグラフィーによって精製し（３０ｇのＣ１８Ａｑ、０→３０％アセトニトリル／水）、生成物を含有する画分を、Ｇｅｎｅｖａｃにより遠心濃縮して、２０（１３．２ｍｇ、収率４．５％）を緑色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４  ＋  ｄｒｏｐ  ｏｆ  ＴＦＡ）  ８．２４  （ｓ，  １Ｈ），  ８．１４  −  ８．１３  （ｄ，  １Ｈ），  ８．０６  −  ８．０３  （ｄｄ，  １Ｈ），  ７．８９  （ｄ，  ２Ｈ），  ７．８５  −  ７．８３  （ｄｄ，  ２Ｈ），  ７．７４  −  ７．６７  （ｍ，  １Ｈ），  ７．２５  −  ７．２３  （ｄ，  ２Ｈ），  ２．９１  −  ２．８６  （ｄ，  ２Ｈ），  ２．５０  −  ２．４３  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．２１  −  ２．１７  （ｍ，  ２Ｈ），  １．７４  （ｓ，  ２Ｈ），  １．６３  （ｓ，  １Ｈ），  １．５９  （ｄ，  １２Ｈ）；Ｃ３４Ｈ３３Ｃｌ２Ｎ２Ｏ６Ｓ２−の計算値６９９．２，  実測値６９９．３，  ３４９．２  （Ｍ／２）．
（実施例６）
疎水性シアニンフルオロフォアの合成および特徴付け
【０１８１】
いくつかのフルオロフォアのための例示的な合成スキームは、図１３〜１６に示される。
【化３８】
2021535116.tif 000042
【０１８２】
２２の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波反応バイアルに、化合物２（９５２ｍｇ、３．１６ｍｍｏｌ、１当量）、化合物２１（１．３ｇ、５．０５ｍｍｏｌ、１．６当量）および酢酸ナトリウム（２５９ｍｇ、３．１６ｍｍｏｌ、１当量）を添加した。アルゴンでフラッシュした後、エタノール（７ｍｌ）を添加した。反応混合物を、室温で２．５時間撹拌した。溶媒を蒸発させ、反応混合物をジクロロメタンで希釈した。反応混合物を水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した。溶媒を蒸発させ、順相クロマトグラフィーによって精製した（４０ｇのシリカカラム、０→１００％ヘキサン／ジクロロメタン）。生成物を含有する画分を蒸発させて、２２（３２５ｍｇ、収率２５％）を赤色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  クロロホルム−ｄ）  δ  １０．３６  （ｓ，  １Ｈ），  ７．６５  −  ７．６２  （ｄ，  １Ｈ），  ７．２１  −  ７．１７  （ｍ，  ２Ｈ），  ６．９２  −６．８８  （ｔ，  １Ｈ），  ６．６８  −  ６．６６  （ｄ，  １Ｈ），  ５．４６  −  ５．４３  （ｄ，  １Ｈ），  ３．２０  （ｓ，  ３Ｈ），  ２．５８  −  ２．５３  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．５１  −  ２．４９  （ｄ，  １Ｈ），  ２．４３  −  ２．３８  （ｍ，  ３Ｈ），  ２．２２  −  ２．１７  （ｍ，  １Ｈ），  １．６５  −  １．６３  （ｄ，  ６Ｈ），  １．３８  −  １．３６  （ｍ，  ２Ｈ）  ；  １３Ｃ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  クロロホルム−ｄ）  δ  １９２．２７，  １６１．０１，  １４４．７３，  １４４．６４，  １３９．１５，  １３７．３０，  １３４．９７，  １２８．６１，  １２８．４１，  １２７．８０，  １２６．１６，  １２１．７２，  １２０．３４，  １０６．３５，  ９２．９５，  ４６．１５，  ４０．１６，  ２９．７３，  ２９．６０，  ２９．２８，  ２８．４６，  ２８．０６，  ２４．８９，  ２４．５８；  Ｃ２４Ｈ２５Ｃｌ２ＮＯのＬＣＭＳ計算値  ４１３．１３，  実測値４１４．２．
【化３９】
2021535116.tif 000043
【０１８３】
２３の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波バイアルに、化合物２２（９５ｍｇ、０．２２ｍｍｏｌ、１当量）、１３（２２７．１７ｍｇ、０．６８ｍｍｏｌ、３当量）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２６．５２ｍｇ、０．０２ｍｍｏｌ、０．１当量）および三塩基性リン酸カリウム（９７．４１ｍｇ、０．４５ｍｍｏｌ、２当量）を添加した。容器を封止し、アルゴンでフラッシュした。５：１比のＤＭＦ：Ｈ２Ｏ１ｍｌを添加し、反応物を１００℃に一晩（約１８時間）加熱した。ＬＣＭＳは、主な５８２ｍ／ｚを示したが、それはクロロ一置換生成物である。反応物を冷却し、ジクロロメタンで希釈し、セライトを通して濾過した。ジクロロメタン層を水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した。溶媒を蒸発させ、粗製クロロ（ｃｈｏｒｏ）一置換生成物を、マイクロ波反応バイアルに移した。バイアルに、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２６．５２ｍｇ）および三塩基性リン酸カリウム（９７．４１ｍｇ）を添加した。容器を封止し、アルゴンでフラッシュした。３：２比のＤＭＦ：ｐＨ９．０の２５０ｍＭのＰＢＳ１ｍｌを添加し、反応物を１００℃に一晩（約１８時間）加熱した。ＬＣＭＳは４２０ｍ／ｚの主な生成物を示した。反応物を冷却し、ジクロロメタンで希釈し、セライトを通して濾過した。ジクロロメタン層を水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した。順相クロマトグラフィーによって精製した（１２ｇのシリカ金カラム、０→１００％ヘキサン／ジクロロメタン）。生成物を含有する画分を蒸発させて、２３（４７．５９ｍｇ、収率４９％）を青色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  クロロホルム−ｄ）  δ  １０．８１  （ｓ，  １Ｈ），  ７．８４  −  ７．８２  （ｄ，  １Ｈ），  ７．７４  −  ７．７３  （ｄ，  １Ｈ），  ７．６７  −  ７．６３  （ｍ，  ２Ｈ），  ７．３８  −  ７．３４  （ｍ，  ２Ｈ），  ７．２０  −  ７．１７  （ｍ，  ２Ｈ），  ６．９１  −  ６．８７  （ｔ，  １Ｈ），  ６．６６  −  ６．６６  （ｄ，  １Ｈ），  ３．２２  （ｓ，  ３Ｈ），  ２．６０  −  ２．５３  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．４６  −  ２．４１  （ｍ，  １Ｈ），  ２．３４  −  ２．３３  （ｍ，  １Ｈ），  ２．１３  −  ２．１２  （ｍ，  ３Ｈ），  １．７３  −  １．７１  （ｄ，  ６Ｈ），  １．３０  −  １．２７  （ｍ，  ２Ｈ）  ；  １３Ｃ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  クロロホルム−ｄ）  δ  １８８．９８，  １５８．９５，  １４８．６７，  １４４．９４，  １４２．９１，  １４０．６６，  １４０．２１，  １３８．９８，  １３７．９２，  １３６．０８，  １３５．０９，  １２８．６６，  １２７．８５，  １２５．７３，  １２５．７１，  １２５．３７，  １２４．３９，  １２１．６５，  １２１．１９，  １２０．０２，  １０６．２１，  ９３．６３，  ４５．７７，  ３３．９２，  ３０．３４，  ２９．９８，  ２９．２８，  ２８．２１，  ２８．１８，  ２６．３２，  ２３．５４；  Ｃ３０Ｈ２９ＮＯのＬＣＭＳ計算値４１９．２２，  実測値４２０．３．
【０１８４】
図４１は、アセトニトリル中の、５μＭの濃縮化合物Ｎ−メチル−Ｍｅｒｏ−ＮＩＲ−７８０の吸収（実線）および発光（破線、６００ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。化合物２３（Ｎ−メチル−Ｍｅｒｏ−ＮＩＲ−７８０）は、アセトニトリル中、６００ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、７８０ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）を示した。
【化４０】
2021535116.tif 000044
【０１８５】
２５の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波反応バイアルに、化合物２３（２３ｍｇ、０．０５４ｍｍｏｌ、１当量）、化合物２４（２９．３μＬ、０．１６ｍｍｏｌ、３当量）およびｐ−トルエンスルホン酸一水和物（２０．８ｍｇ、０．１ｍｍｏｌ、２当量）を添加した。アルゴンでフラッシュした後、エタノール（０．６ｍｌ）を添加した。反応混合物を７０℃に一晩（約１８時間）加熱した。溶媒を蒸発させ、反応物をジクロロメタンで希釈し、水で洗浄した。ジクロロメタン層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、綿を通して濾過した。順相クロマトグラフィーによって精製した（１２ｇのシリカ金カラム、０→２０％ジクロロメタン／メタノール）。生成物を含有する画分を蒸発させて、２５（１３ｍｇ、収率３３％）を固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  ８．４６  −  ８．４４  （ｄ，  ２Ｈ），  ７．８５  −  ７．８２  （ｄ，  ２Ｈ），  ７．５６  −  ７．５４  （ｄ，  ２Ｈ），  ７．４７  −  ７．４３  （ｔ，  ２Ｈ），  ７．４１  −  ７．３９  （ｍ，  ２Ｈ），  ７．３４  −  ７．２８  （ｍ，  ４Ｈ），  ６．４７  −  ６．４４  （ｄ，  ２Ｈ），  ３．７１  （ｓ，  ６Ｈ），  ３．２１  −  ３．１７  （ｄ，  ２Ｈ），  ２．６３  −    ２．６０  （ｍ，  ３Ｈ），  ２．３０  −  ２．２７  （ｍ，  ２Ｈ），  １．８４  −  １．８０  （ｍ，  １２Ｈ），  １．４７  −  １．４３  （ｍ，  ２Ｈ）；  １３Ｃ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  １７０．８３，  １４６．９０，  １４３．２２，  １４１．０９，  １３９．３３，  １３８．３３，  １３７．６８，  １３０．５７，  １２８．４７，  １２７．１９，  １２４．７９，  １２２．５９，  １２１．９５，  １１０．４０，  １０２．３３，  ３３．３４，  ３０．４０，  ２９．６５，  ２８．９６，  ２６．６２，  ２６．５８，  ２５．８１；  Ｃ４２Ｈ４３Ｎ２のＬＣＭＳ計算値  ５７５．３４，  実測値５７５．４．
【０１８６】
図４３は、ジクロロメタン（右）およびメタノール（左）中の、５μＭの濃縮化合物Ｎ−メチル−ＳＷＩＲ−１０８０の吸収（実線）および発光（破線、９００ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。化合物２５（Ｎ−メチル−ＳＷＩＲ−１０８０）は、メタノール中、１０６６ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、１１１０ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）を示した。
【化４１】
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【０１８７】
２６の合成：化合物２３（０．４ｍｇ、０．９５μｍｏｌ、１当量）を有する１．５ｍｌのＥｐｐｅｎｄｏｒｆ（登録商標）管に、ブチルアミン（１．４μＬ、１４μｍｏｌ、１５当量）およびメタノール（１５０μＬ）を添加した。反応混合物を加熱し、アルゴン下で２時間撹拌した。ＬＣＭＳは、所望の生成物である主な４７５ｍ／ｚを示した。メタノールを蒸発させ、真空下で一晩乾燥させた。得られた桃色の固体である化合物２６のＤＭＳＯ原液を調製し、光学特性を測定した。アセトニトリル中、λａｂｓ＝５４０ｎｍおよびλｅｍｉｓｓ＝７２０ｎｍ、アセトニトリル中０．１％ギ酸中、λａｂｓ＝８７２ｎｍおよびλｅｍｉｓｓ＝９０６ｎｍ。Ｃ３４Ｈ３８Ｎ２のＬＣＭＳ計算値  ４７４．３０、実測値  ４７５。
【０１８８】
図４２（左）は、アセトニトリル中の、１５μＭの濃縮化合物Ｎ−メチル−ＮＩＲ−９００の吸収（実線）および発光（破線、５４０ｎｍにおいて励起）スペクトルを示す。（右）アセトニトリル中０．１％ギ酸中、１５μＭの濃縮化合物Ｎ−メチル−ＮＩＲ−９００の吸収（実線）および発光（破線、８００ｎｍにおいて励起）スペクトル。化合物２６（Ｎ−メチル−ＮＩＲ−９００）は、アセトニトリル中、５４０ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、７２０ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）を示し、アセトニトリル中０．１％ギ酸中、８７２ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、９０６ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）を示した。
【０１８９】
（実施例７）
ベンゾインドールシアニンフルオロフォアの合成および特徴付け
いくつかのフルオロフォアのための例示的な合成スキームは、図１７〜１８に示される。
【化４２】
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【０１９０】
２８の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波反応バイアルに、ビススルホン化ベンゾインドレニン２７（３３３ｍｇ、０．７４ｍｍｏｌ、３当量）、化合物２（６４ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ、１当量）および酢酸ナトリウム（８１．７ｍｇ、０．９９ｍｍｏｌ、４当量）を添加した。アルゴンでフラッシュした後、酢酸（０．４８ｍＬ、８．４３ｍｍｏｌ、３４当量）および無水酢酸（０．４９ｍＬ、５．２０ｍｍｏｌ、２１当量）を連続で添加した。褐色の溶液を１００℃に６０分間加熱した。反応混合物を冷却し、飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（２ｍＬ）で希釈した。得られた残留物を、逆相クロマトグラフィーによって精製し（３０ｇのＣ１８Ａｑ、０→３０％アセトニトリル／水）、生成物を含有する画分を、Ｇｅｎｅｖａｃにより遠心濃縮して、２８（３２ｍｇ、収率１１％）を緑色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  ８．３９  −  ８．３３  （ｍ，  ４Ｈ），  ８．２４  −  ８．２２  （ｄ，  ２Ｈ），  ８．０２  −  ８．００  （ｄ，  ２Ｈ），  ７．９３  −  ７．９０  （ｄ，  ２Ｈ），  ７．６３  −  ７．６１  （ｄ，  ２Ｈ），  ６．３４  −  ６．３１  （ｄ，  ２Ｈ），  ４．２５  −  ４．２１  （ｍ，  ４Ｈ），  ２．８３  −  ２．７９  （ｔ，  ４Ｈ），  ２．６１  −  ２．５６  （ｍ，  １Ｈ），  ２．４７  −  ２．４０  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．１５  −  ２．１２  （ｍ，  ２Ｈ），  １．９７  −  １．８７  （ｂｒ，  ２２Ｈ），  １．４０  −  １．３６  （ｍ，  ２Ｈ）； Ｃ５０Ｈ５１Ｃｌ２Ｎ２Ｏ１２Ｓ４３−（Ｍ＋３Ｈ）のＬＣＭＳ計算値１０７４．１７，  実測値１０７５  （Ｍ＋１），  ３５７  （Ｍ／２）．
【化４３】
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【０１９１】
２９の合成：磁気撹拌棒を備えたマイクロ波バイアルに、化合物２８（１９ｍｇ、０．１６ｍｍｏｌ、１当量）および３，４−ジヒドロキシ安息香酸５（１２．８ｍｇ、０．０８ｍｍｏｌ、５当量）を添加した。容器を封止し、アルゴンでフラッシュし、その後、ｐＨ９．０の２５０ｍＭのＰＢＳ１ｍＬを添加し、反応物を１００℃に１５時間加熱した。反応物を冷却し、飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（１ｍＬ）で希釈し、溶液を、逆相クロマトグラフィーによって直接精製した（１５．５ｇのＣ１８Ａｑ、０→４０％アセトニトリル／水）。生成物を含有する画分を、Ｇｅｎｅｖａｃにより遠心濃縮して、２９（４ｍｇ、収率２１％）を青色の固体として得た。１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  メタノール−ｄ４）  δ  ８．８７  −  ８．７４  （ｍ，  ２Ｈ），  ８．４７  −  ８．４５  （ｄ，  ２Ｈ），  ８．４２  −  ８．３８  （ｔ，  ２Ｈ），  ８．１４  −  ８．１１  （ｔ，  ２Ｈ），  ８．０７  −  ８．００  （ｍ，  ３Ｈ），  ７．９７  −  ７．９５．  （ｄ，  １Ｈ），  ７．７５  −  ７．７０  （ｔ，  ２Ｈ），  ７．３８  −  ７．３５．  （ｄ，  １Ｈ），  ６．３７  −  ６．２８  （ｄ，  ２Ｈ），  ４．３６  −  ４．２９  （ｍ，  ４Ｈ），  ２．９８  −  ２．９４  （ｍ，  ５Ｈ），  ２．６８  −  ２．６７  （ｍ，  １Ｈ），  ２．５９  −  ２．５５  （ｍ，  ２Ｈ），  ２．２３  −  ２．１５  （ｔ，  １５Ｈ），  ２．１１  −  ２．０４  （ｂｒ，  ８Ｈ），  １．５２  −  １．４８  （ｍ，  ２Ｈ）； Ｃ５７Ｈ５５Ｎ２Ｏ１６Ｓ４３−のＬＣＭＳ計算値（Ｍ＋３Ｈ） １１５４．２５，  実測値１１５５．３  （Ｍ＋１），  ３８４．１  （Ｍ／２）．
【０１９２】
図４４は、示される様々な溶媒中の５μＭの濃縮化合物１０（ベンゾ−ＮＩＲ−９３０）の吸収（左）および発光（右、８５０ｎｍにおいて励起）スペクトルである。化合物２９（ベンゾ−ＮＩＲ−９３０）は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中、８８４ｎｍの吸収極大（λｍａｘ，ａｂｓ）、９１９ｎｍの発光極大（λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ）を示し、ｐＨ７．４のＰＢＳ中１０％（ｖ／ｖ）ＦＢＳ中、λｍａｘ，ａｂｓ＝９１１ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝９３７ｎｍを示し、メタノール中、λｍａｘ，ａｂｓ＝９００ｎｍ、λｍａｘ，ｅｍｉｓｓ＝９３６ｎｍを示した。
【化４４】
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【０１９３】
２９ａの合成：化合物２９（２．３ｍｇ、０．００２ｍｍｏｌ、１当量）を有する１．５ｍｌのＥｐｐｅｎｄｏｒｆ（登録商標）管に、ＴＳＴＵ（１．８ｍｇ、０．００６ｍｍｏｌ、３当量）、ＤＩＰＥＡ（１．７６μＬ、０．０１ｍｍｏｌ、５当量）およびＤＭＦ：ＤＭＳＯ（２００μＬ、５：１）を添加し、アルゴン下で室温で撹拌した。ＬＣＭＳは、２時間でＮＨＳ生成物への完全な変換を示した。反応物をジエチルエーテル（１０ｍＬ）に添加すると、緑色の沈殿物が生じた。遠心分離の後、固体を真空下に２時間置いて、２９ａ（２．３５ｍｇ、収率９０％）を緑色の固体として得た。Ｃ６１Ｈ５８Ｎ３Ｏ１８Ｓ４３−のＬＣＭＳ計算値  １２４８．２６、実測値  １２５２［（Ｍ＋３Ｈ）＋１］、４１６（Ｍ／２）。
【０１９４】
（実施例８）
シアニンフルオロフォアを用いる腫瘍可視化
腫瘍を有する対象を、処置のために同定し、選択する。対象は、臨床所見に基づき、かつ／または腫瘍の存在を証明するための試験を実施することによって選択することができる。
【０１９５】
式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物、その薬学的に許容される塩、またはその医薬組成物を、臨床医によって有効であると決定された用量で投与することによって、対象を処置する。化合物を、任意の適切な手段、例えば静脈内または皮下注射によって投与する。一部の例では、化合物は、腫瘍に直接注射される。一部の実施形態では、式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物は、腫瘍内の標的に結合することができる少なくとも１つの標的化剤、例えば腫瘍細胞上の抗原に結合することができる抗体を含む。
【０１９６】
可視化は、腫瘍に化合物を結合させるのに十分な時間が経過した後に実施することができる。例えば、照射は、化合物投与の数時間後から数日後、例えば化合物投与の１〜７日後に実施することができる。対象の標的化部分に、シアニンフルオロフォアの蛍光を誘導するのに適した波長と選択された強度を有する有効量の光の適用を標的化し、それによってシアニンフルオロフォアを励起することによって、投与した化合物に照射する。有利には、照射の標的となる対象の部分は、腫瘍に近接している。化合物の蛍光は、蛍光画像化の分野の当業者に公知の任意の適切な方法によって検出される。蛍光ガイド手術を使用して、組織切除の位置および程度を決定する。
【０１９７】
一部の場合では、対象は、腫瘍を有すると疑われ、腫瘍の存在は、対象に化合物を投与し、疑わしい腫瘍部位における化合物の蛍光をモニタリングすることによって確認される。疑わしい腫瘍部位における化合物および蛍光の蓄積により、腫瘍が存在すると診断される。
【０１９８】
図４５を参照すると、腫瘍１１０を有する対象１００は、腫瘍細胞表面上の抗原または受容体を認識し、結合することができる抗体またはリガンドを含む式Ｉ〜Ｖのいずれか１つによる化合物で処置することができる。図４５に示される例では、化合物１２０は、静脈内注射を介して投与される。抗体またはリガンド部分が腫瘍に結合するにつれて化合物が腫瘍部位に優先的に蓄積する時間が経過するのを待つ。その後、対象の標的部分に、外部光アプリケーター１３０を使用して、望ましい波長の有効量のＮＩＲまたはＳＷＩＲ光エネルギーを選択的に照射する。光アプリケーター１３０は、腫瘍１１０の領域に限定された標的領域に光を適用し、それによって化合物の蛍光を生じさせる。腫瘍は、蛍光を検出することによって可視化される。
【０１９９】
治療有効量の第２の薬剤を、式Ｉによる化合物またはその塩と併用投与することができる。化合物（またはその塩）および第２の薬剤は、別個に、または単一組成物中で一緒に投与することができる。第２の薬剤は、同じ経路または異なる経路によって投与することができる。同時に投与する場合、化合物（またはその塩）および第２の薬剤は、単一の医薬組成物に組み合わせることができ、または２つの医薬組成物として同時に投与することができる。第２の薬剤は、例えば、抗腫瘍剤または血管新生阻害剤であってもよい。
【０２００】
開示される発明の原理を適用することができる多くの実施形態が存在する可能性を考慮して、例示される実施形態は、単に本発明の好ましい例であり、本発明の範囲を制限すると解釈されるべきでないことを認識されたい。むしろ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定義される。したがって、本発明者らは、本発明のすべてがこれらの特許請求の範囲および趣旨に含まれることを主張する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図１Ｈ】
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【図１Ｉ】
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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６】
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【図７】
2021535116.tif 000072
【図８】
2021535116.tif 000073
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【国際調査報告】
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