(57)【要約】ポリマータンデム色素が、提供される。ポリマータンデム色素は、ドナー水溶媒和集光マルチクロモフォアに対するエネルギー受容近傍にペンダントアクセプタとして構成された、狭発光フルオロフォアを含む。本開示の狭発光アクセプタフルオロフォアは、多重化に好適な多様な狭発光スペクトルを有するポリマータンデム色素を提供することができる。また、２つ以上のポリマータンデム色素を含むマルチカラー蛍光信号生成のための組成物も、提供される。標的分析物の存在について試料を評価する方法、および主題のポリマー色素が使用を見いだす標的分子を標識する方法も、提供される。主題の方法を実践するためのシステムおよびキットも、提供される。
2021533240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性の集光マルチクロモフォアと、
前記集光マルチクロモフォアに対するエネルギー受容近傍に構成された、狭発光アクセプタフルオロフォアと
を含む、ポリマータンデム色素。
【請求項２】
前記狭発光アクセプタフルオロフォアの発光スペクトルが、２５ｎｍ以下の幅である半値全幅（ＦＷＨＭ）を有する、請求項１に記載のポリマータンデム色素。
【請求項３】
前記狭発光アクセプタフルオロフォアが、直接励起される際に、２０ｎｍ以下のストークスシフトを呈する、請求項１または２に記載のポリマータンデム色素。
【請求項４】
前記集光マルチクロモフォアが入射光で直接励起される際に、１００ｎｍ以上（例えば、１００〜３００ｎｍ）の有効ストークスシフトを呈する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリマータンデム色素。
【請求項５】
前記狭発光アクセプタフルオロフォアが、式（Ｉ）のＢＯＤＩＰＹ色素であり、
【化１】
2021533240.tif 000135
式中、
Ｑが、ＣまたはＮであり、
Ｒ１〜Ｒ７が、独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択されるか、あるいは
任意選択で、Ｒ６およびＲ７、Ｒ２およびＲ３、Ｒ５およびＲ６、Ｒ３およびＲ４、Ｒ４およびＲ１、ならびにＲ５およびＲ１から選択されるいずれか１つ以上の置換基対が、環状に連結し、一緒に二価ラジカルを形成し、それらが結合する炭素原子と一緒に、５員または６員の縮合複素環、炭素環、アリール、またはヘテロアリール環（例えば、炭素原子、ならびにＯ、Ｓ、およびＮから選択される０〜３個のヘテロ原子を含む５員または６員の環）を提供し、前記環が、未置換であり得るか、または独立してアルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択される置換基でさらに置換され得、
Ｌ１が、リンカーであり、
Ｚ１が、集光マルチクロモフォアであり、
Ｙ１およびＹ２が、独立して、Ｆ、ＯＨ、Ｈ、シアノ、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、およびＷＳＧから選択され、
Ｙ１、Ｙ２、およびＲ１〜Ｒ７のうちの１つが、−Ｌ１−Ｚ１を含む、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリマータンデム色素。
【請求項６】
前記ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＩＩａ）または（ＩＩｂ）のものであり、
【化２】
2021533240.tif 000136
式中、
Ｚ１１およびＺ１２が、独立して、縮合５員または６員の縮合複素環、炭素環、アリール、またはヘテロアリール環であり、
各ｉが、独立して、０〜３であり、
各Ｒ２０が、独立して、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択される、
請求項５に記載のポリマータンデム色素。
【請求項７】
前記ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＩＶａ）または（ＩＶｂ）のものであり、
【化３】
2021533240.tif 000137
式中、
各Ｘが、ＯまたはＳであり、
Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１６、およびＲ１７が、独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択される、
請求項６に記載のポリマータンデム色素。
【請求項８】
前記ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（Ｖ）のものであり、
【化４】
2021533240.tif 000138
式中、
Ｌ３が、共有結合、オキソ（−Ｏ−）、アルキレン（例えば、Ｃ１−Ｃ６−アルキレン）、−Ｏ−アルキレン、またはそれらの置換バージョンであり、
Ｒ１１が、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択され、
各Ｒ９が、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、および置換ヘテロアリールから選択され、
ｔが、０〜４である、
請求項５に記載のポリマータンデム色素。
【請求項９】
前記ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＶＩＩａ）または（ＶＩＩｂ）のものであり、
【化５】
2021533240.tif 000139
式中、ｎが、０〜１２である、
請求項５に記載のポリマータンデム色素。
【請求項１０】
前記ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＩＸａ）のものであり、
【化６】
2021533240.tif 000140
式中、Ｌ２が、リンカーである、請求項５に記載のポリマータンデム色素。
【請求項１１】
前記ポリマータンデム色素が、式（ＸＩＩａ）のものであり、
【化７】
2021533240.tif 000141
式中、
Ｆ１が、水溶性基（ＷＳＧ）で置換された縮合三環式コモノマーであり、
Ｍ１、Ｍ２、およびＬ１が、独立して、ＷＳＧで任意選択で置換されたアリールまたはヘテロアリールコモノマーであり、
Ｎ１が、Ｌ１に連結された前記狭発光アクセプタフルオロフォアであり、
Ｇ１およびＧ２が、各々独立して、末端基、π共役セグメント、リンカー、および連結された特異的結合メンバーから選択され、
ｗ、ｘ、ｙ、およびｚが、マルチクロモフォア中の単位のモル濃度％を表す、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のポリマータンデム色素。
【請求項１２】
前記集光マルチクロモフォアおよび／または前記狭発光アクセプタフルオロフォアの複数のコモノマーが、独立して以下から選択される１つ以上の水溶化基（ＷＳＧ）で置換され、
【化８−１】
2021533240.tif 000142
【化８−２】
2021533240.tif 000143
式中、
Ｔ５が、任意選択のリンカーであり、
各Ｔ６が、リンカーであり、
Ｒ１１およびＲが、独立して、Ｈ、アルキル、または置換アルキルであり、
各ｓが、１〜５０の整数である、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のポリマータンデム色素。
【請求項１３】
多重蛍光信号生成のための組成物であって、
第１の発光最大波長および第１の狭発光スペクトルを有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の第１のポリマータンデム色素と、
前記第１の狭発光スペクトルに直交する第２の発光最大波長を有する、第２のポリマータンデム色素と
を含む、組成物。
【請求項１４】
標識された特異的結合メンバーであって、
水溶性の集光マルチクロモフォア、および、前記集光マルチクロモフォアに対するエネルギー受容近傍に構成された、狭発光アクセプタフルオロフォアを含む、ポリマータンデム色素と、
前記ポリマータンデム色素に連結された、特異的結合メンバーと
を含む、標識された特異的結合メンバー。
【請求項１５】
抗体、抗体断片、またはそれらの結合誘導体である、請求項１４に記載の標識された特異的結合メンバー。
【請求項１６】
標的分析物の存在について試料を評価する方法であって、
（ａ）前記標的分析物に特異的に結合する標識された特異的結合メンバーに前記試料を接触させて、標識組成物接触試料を生成することであって、前記標識された特異的結合メンバーが、
（ｉ）請求項１〜１１のいずれか１項に記載のポリマータンデム色素、および
（ｉｉ）前記ポリマータンデム色素に連結された、特異的結合メンバーを含む、標識組成物接触試料を生成することと、
（ｂ）標識された特異的結合メンバー−標的分析物結合複合体の存在について、前記標識組成物接触試料をアッセイして、前記標的分析物が前記試料に存在するか否かを評価することと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
蛍光色素は、吸収する波長の光を照射される際に、（通常）異なる波長の光を発する化合物である。蛍光色素は、生化学、生物学、および医学の多様な用途における、例えば、診断キットにおける、顕微鏡検査における、または薬物スクリーニングにおける使用を見いだす。蛍光色素は、所望の目的に応じてユーザーが好適な色素を選択することを可能にするいくつものパラメータによって特徴付けられる。
【０００２】
目的のパラメータは、励起波長最大値、発光波長最大値、ストークスシフト、消散係数、蛍光量子収率、および蛍光寿命を含む。色素は、例えば、励起放射線の生体試料への透過を可能にするため、バックグラウンド蛍光を最小化するため、および／または高い信号対ノイズ比を達成するために、目的の用途に従って選択され得る。
【０００３】
分子認識は、２個の分子の特異的結合を伴う。標的生体分子に対する結合特異性を有する分子は、分析物の標識および分離、フローサイトメトリー、インサイツハイブリダイゼーション、酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ）、ウェスタンブロット分析、磁気細胞分離、ならびにクロマトグラフィなどの、多様な研究および診断用途における使用を見いだす。標的生体分子は、蛍光色素で標識することによって検出され得る。
【発明の概要】
【０００４】
狭発光フルオロフォア色素およびそれらを含むポリマータンデム色素が、提供される。ポリマータンデム色素は、ドナー水溶媒和集光マルチクロモフォアに対するエネルギー受容近傍にペンダントアクセプタとして構成された、狭発光フルオロフォアを含む。ポリマータンデム色素は、多重化用途に好適な多様な狭発光スペクトルを提供する。また、２つ以上のポリマータンデム色素を含むマルチカラー蛍光信号生成のための組成物も、提供される。標的分析物の存在について試料を評価する方法、および主題のポリマー色素が使用を見いだす標的分子を標識する方法も、提供される。主題の方法を実践するためのシステムおよびキットも、提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
以下に記載される図面は例示目的のみのためのものであることが、理解される。図面は、いかなる方法においても、本教示の範囲を限定するように意図されない。
【０００６】
【図１】例示的な狭発光色素および様々な市販のＢＯＤＩＰＹ色素についての半値全幅（ＦＷＨＭ）および発光最大波長の間の関係を示す。市販のＢＯＤＩＰＹ色素の発光ピークが、より長い波長に移動する際により広く成長する一方で、ピーク幅は、例示的な色素についてほぼ同じである。
【図２Ａ】小さなストークスシフトを呈する４つの例示的な狭発光ＢＯＤＩＰＹ色素についての吸光スペクトルを示す。
【図２Ｂ】小さなストークスシフトを呈する４つの例示的な狭発光ＢＯＤＩＰＹ色素についての発光スペクトルを示す。
【図３】水溶性基で置換された狭発光スペクトルアクセプタフルオロフォアを含む例示的なポリマータンデム色素（バイオレット−Ｄ２、分光学的特徴については表２を参照されたい）の構造を例示する。Ｇ１は、末端基である。
【図４】およそ５ｎｍのストークスシフトを有する例示的なアクセプタフルオロフォア（Ｄ６）についての吸光および狭発光スペクトルを示す。
【図５Ａ】例示的なアクセプタフルオロフォアＤ６自体についての吸光および狭発光スペクトルを示す。
【図５Ｂ】アクセプタフルオロフォアＤ６に連結されたＵＶ励起性ポリマー色素を含むポリマータンデム色素についての吸光および狭発光スペクトルを示す。
【図６Ａ】例示的なアクセプタフルオロフォアＤ２自体についての吸光および狭発光スペクトルを示す。
【図６Ｂ】アクセプタフルオロフォアＤ２に連結されたバイオレット励起性ポリマー色素を含むポリマータンデム色素についての吸光および狭発光スペクトルを示す。
【図７Ａ】例示的なアクセプタフルオロフォアＤ５自体についての吸光および狭発光スペクトルを示す。
【図７Ｂ】アクセプタフルオロフォアＤ５に連結されたバイオレット励起性ポリマー色素を含むポリマータンデム色素についての吸光および狭発光スペクトルを示す。
【図８Ａ】例示的なアクセプタフルオロフォアＤ８自体についての吸光および狭発光スペクトルを示す。
【図８Ｂ】アクセプタフルオロフォアＤ８に連結されたバイオレット励起性ポリマー色素を含むポリマータンデム色素についての吸光および狭発光スペクトルを示す。
【図９】単一のバイオレット励起性ポリマー色素ドナーに基づき、各々が異なる狭発光アクセプタフルオロフォアＤ２、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、またはＤ８それぞれを有する複数のポリマータンデム色素についての５つの別個の狭発光曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
上記に要約されるように、狭発光フルオロフォア色素およびそれらを含むポリマータンデム色素が、提供される。ポリマータンデム色素は、ドナー水溶媒和集光マルチクロモフォアに対するエネルギー受容近傍にペンダントアクセプタとして構成された、狭発光フルオロフォアを含む。ポリマータンデム色素は、多重化用途に好適な多様な狭発光スペクトルを提供する。また、２つ以上のポリマータンデム色素を含むマルチカラー蛍光信号生成のための組成物も、提供される。標的分析物の存在について試料を評価する方法、および主題のポリマー色素が使用を見いだす標的分子を標識する方法も、提供される。主題の方法を実践するためのシステムおよびキットも提供される。
【０００８】
本発明がより詳細に記載される前に、本発明は、記載された特定の実施形態に限定されるものではなく、したがって、当然ながら異なる場合があることを、理解されたい。また、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるため、本明細書で使用される用語法は、特定の実施形態を記載する目的のみのためのものであり、限定するように意図されないことも、理解されたい。
【０００９】
値の範囲が提供される場合、文脈が別段明確に指示しない限り、その範囲の上限および下限と、その記載された範囲における任意の他の記載された値または介在値との間の、下限の単位の１０分の１までの各介在値は、本発明内に包含されることが、理解される。これらのより小さな範囲の上限および下限は、記載された範囲における任意の具体的に除外された限度に従って、より小さい範囲に独立して含まれ得、また本発明内にも包含される。記載された範囲が限度のうちの１つまたは両方を含む場合、それらの含まれた限度のうちのいずれかまたは両方を除く範囲も、本発明に含まれる。
【００１０】
ある特定の範囲は、用語「約」が数値に先行して本明細書で提示される。用語「約」は、それが先行する正確な数、同様にその用語が先行する数に近いか、またはほぼその用語が先行する数である数について、文字上の支持を提供するために本明細書で使用される。数が、具体的に列挙された数に近いか、またはほぼ具体的に列挙された数であるか否かを決定する際、近いまたは近似する列挙されていない数は、それが提示される文脈において、具体的に列挙された数の実質的な同等物を提供する数であり得る。
【００１１】
別段定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術的および科学的用語は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似または同等の任意の方法および材料も、本発明の実践または試験において使用され得るが、代表的な例示的な方法および材料が、ここに記載される。
【００１２】
本明細書に引用される全ての刊行物および特許は、各個々の刊行物または特許が参照により組み込まれるために具体的かつ個別に示されるかのように、参照により本明細書に組み込まれ、刊行物が関連して引用される方法および／または材料を開示および記載するために参照により本明細書に組み込まれる。任意の刊行物の引用は、出願日前のその開示のためのものであり、本発明が前の発明によってかかる刊行物に先立つ権利を与えられないと認めることとして解釈されるべきでない。さらに、提供された公開日は、独立して確認される必要がある場合がある実際の公開日とは異なり得る。
【００１３】
本明細書で、および添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が別段明確に指示しない限り、複数の参照対象を含むことが、留意される。特許請求の範囲は、任意の任意選択の要素を除外するように起草され得ることが、さらに留意される。したがって、この記述は、請求項要素の列挙、または「否定的」な限定の使用に関連して、「単に」、「唯一」などのような排他的な用語法の使用のための先行詞として機能するように意図される。
【００１４】
本開示を読むと当業者には明らかとなるように、本明細書に記載および例示される個々の実施形態の各々は、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、他のいくつかの実施形態のいずれかの特徴から容易に分離され得るか、またはそれらと容易に組み合わされ得る分離している構成要素および特徴を有する。任意の列挙された方法は、列挙された事象の順序で、または論理的に可能である任意の他の順序で実行され得る。
【００１５】
装置および方法が、機能的な説明を伴う文法的流動性のために記載されているか、または記載される一方で、特許請求の範囲は、米国特許法第１１２条の下で明示的に案出されない限り、「手段」または「ステップ」限定の構築によるいかなる方法でも必ずしも限定されるものとして解釈されるべきでないが、同等物の司法原則の下で特許請求の範囲によって提供される定義の意味および同等物の完全な範囲を付与されるべきであり、特許請求の範囲が米国特許法第１１２条の下で明示的に案出される場合、米国特許法第１１２条の下で完全な法定の同等物が付与されるべきであることを、明示的に理解されたい。
【００１６】
本発明をさらに記載する際、目的の分子にカップリングするための狭発光フルオロフォア色素が、記載される。次に、ペンダント基などのかかる狭発光アクセプタフルオロフォアを含むポリマータンデム色素が、より詳細に記載される。次に、主題のポリマー色素を含む標識された特異的結合メンバーが、記載される。次いで、２つ以上のポリマータンデム色素を使用するマルチカラー蛍光信号生成が、記載される。主題のポリマー色素が使用を見いだす目的の方法も、検討される。本開示の方法を実践する際に使用され得るシステムおよびキットも、記載される。
【００１７】
狭発光フルオロフォア色素
蛍光検出は、励起源および信号検出器に依存する。励起源からの光のいくらかが検出器によって収集される場合、疑似信号が、生成され得る。発光信号がレーザー誘導蛍光である際に、励起光源は、フルオロフォア自体からの蛍光発光信号よりも著しく高いバックグラウンド信号を検出器で導入できるほど強い。光電子増倍管などのレーザー誘導システムのための検出器は、それらの高感度のため、レーザー源によって照射される際に損傷し得る。したがって、レーザー誘導検出システムでは、励起波長は、検出器が発光を収集する波長から最小スペクトル空間によってシフトされるべきである。例えば、フローサイトメトリーでは、励起波長と発光波長検出との間の最小の差異は、１０ｎｍ以上であり得る。
【００１８】
上記に要約されるように、本開示は、ペンダントアクセプタ基と同じものを含む狭発光フルオロフォアおよびポリマータンデム色素を提供する。いくつかの場合では、狭発光スペクトルは、例えば、エタノール中またはリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中で測定される場合、２５ｎｍ以下、２０ｎｍ以下、１５ｎｍ以下、１２ｎｍ以下、または１０ｎｍ以下などの、３５ｎｍ以下の半値全幅（ＦＷＨＭ）を有する発光ピークを有するものである。
【００１９】
主題の狭発光蛍光色素は、小さなストークスシフトを有し得る。ストークスシフトは、特定の蛍光色素の吸光最大値と発光最大値との間の波長または周波数の差異である。小さなストークスシフトは、例えば、１０ｎｍ、９ｎｍ、８ｎｍ、７ｎｍ、６ｎｍ、５ｎｍ、またはさらにそれ以下などの、約１０ｎｍ以下である。吸光および発光最大値の間の狭い差のため、色素を効率的に励起し蛍光を収集することは困難であり得る。
【００２０】
本開示の態様は、狭発光蛍光色素およびそれを含むポリマータンデム色素を含む。主題の狭発光蛍光色素は、多重信号形式において利用される際に重要な利点を提供できる狭発光スペクトルを有する。狭発光スペクトルのため、より多くの色素が、広いスペクトル発光体に基づく多重システムと比較して、同じスペクトル景観において同時に組み合わされ、利用されることができる。各色素について検出ウィンドウを小さく保つことによって、複数の小さな発光範囲は、多重体に含まれ得、所与のシステムで観察されている独立した蛍光信号の数を増加させる。
【００２１】
例示的な狭発光蛍光色素の吸光および発光スペクトルが、図４に示される。色素の狭発光は、それらを狭い検出ウィンドウにおける効率的な信号収集に適するようにし、したがって多重化を受けやすいようにすることができるが、小さなストークスシフトは、最大限に励起および検出する良好な信号スループットで色素を励起および検出することの両方を困難にすることができる。図４における発光スペクトルでは、発光データが発光最大値の青色側に収集されなかったことに、留意されたい。このことは、検出器波長が光源の励起波長に近づいているためである。この問題の例は、フローサイトメトリーのための信号として使用されるレーザー誘導蛍光におけるものである。励起と発光との間の最小の安全な差異は、いくつかの場合では１０ｎｍであるため、小さなストークスシフト（例えば、本明細書で定義される）を有する狭発光色素からの信号のうちのほとんどは、色素がその吸光最大値で励起された場合、収集されない。
【００２２】
主題の狭発光蛍光色素は、アクセプタ色素の発光最大波長から遠い吸光波長を有するドナーを有するＦＲＥＴアクセプタとして利用され、分離している励起および発光検出および最大信号収集を有するシステムを提供することができる。数十〜数百ナノメートルの有効ストークスシフトは、かかるタンデム色素のための狭発光スペクトルを維持しながら達成され得る。小さなストークスシフトを有する例示的な狭発光アクセプタ色素、およびドナーとしてのポリマー光収集マルチクロモフォアを有するその色素の対応するタンデムのスペクトルが、図５Ａ〜５Ｂに示される。狭発光アクセプタ色素は、単独で、ＰＢＳにおいて８ｎｍのストークスシフトを呈する。狭発光アクセプタ色素ドナーを組み込むポリマータンデム色素は、吸光最大値から発光最大波長への少なくとも１５０ｎｍのシフトを呈する。本開示は、全てが大きな有効ストークスシフトを有する、多くの異なる狭発光タンデム色素を提供する。
【００２３】
狭発光スペクトルを有する任意の好都合なフルオロフォア色素は、本開示のタンデム色素における使用を見いだすことができる。目的の狭発光アクセプタフルオロフォアは、蛍光半導体ナノ結晶、量子ドット、および小分子フルオロフォアを含むが、これらに限定されない。本開示の態様における使用を見いだす狭発光フルオロフォアのスペクトルは、３０ｎｍ以下、２５ｎｍ以下の幅、２０ｎｍ以下、１５ｎｍ以下、または１０ｎｍ以下などの、３５ｎｍ以下である半値全幅（ＦＷＨＭ）での全幅を有し得る。ある特定の場合では、狭発光フルオロフォアのＦＷＨＭは、２５ｎｍ以下である。ある特定の場合では、狭発光フルオロフォアのＦＷＨＭは、フルオロフォアが直接励起される際に測定される。いくつかの場合では、狭発光フルオロフォアのＦＷＨＭは、フルオロフォアが間接的に、例えば、ポリマードナー色素を介して励起される際に測定される。
【００２４】
いくつかの場合では、狭発光スペクトルを有する小分子フルオロフォアは、ＢＯＤＩＰＹ色素である。ＢＯＤＩＰＹ色素は、いくつかの場合では、多重化用途に好適であり得る狭発光スペクトルを有する色素のクラスである。しかし、かかる色素の小さなストークスシフトは、狭発光の利点を無効にし、この色素のクラスの有用性を低減する場合がある。本開示は、狭スペクトル発光ウィンドウ内に大きな有効ストークスシフトおよび高い信号スループットを有する、ポリマードナー色素および狭発光色素の間のタンデム色素を提供する。いくつかの場合では、従来のＢＯＤＩＰＹ色素は、それらを、例えば、従来のタンパク質と併せて、アクセプタとしての使用に望ましくないようにする、低溶解度を有する。任意の好都合なＢＯＤＩＰＹ色素は、主題の色素およびポリマータンデム色素における使用に適合され得る。目的のＢＯＤＩＰＹ色素は、それらの開示がそれらの全体の参照により本明細書に組み込まれる、Ｌｏｕｄｅｔ  ａｎｄ  Ｂｕｒｇｅｓｓ（“ＢＯＤＩＰＹ  Ｄｙｅｓ  ａｎｄ  ｔｈｅｉｒ  ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ：Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ”，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００７，１０７，４８９１−４９３２）によって、または米国特許第８，１９３，３５０号におけるＳｕｚｕｋｉ  ｅｔ  ａｌ．、米国特許第８，４７６，４６１号におけるＵｌｒｉｃｈ  ｅｔ  ａｌ．、および米国特許第７，８９７，７８６号におけるＵｌｒｉｃｈ  ｅｔ  ａｌ．によって説明されるそれらの色素を含むが、これらに限定されない。
【００２５】
本開示の態様は、水溶化基を含むＢＯＤＩＰＹ色素、ＢＯＤＩＰＹ色素前駆体、および目的の分子への結合に好適であるＢＯＤＩＰＹ色素試薬、およびそれらを含むポリマータンデム色素を含む。いくつかの場合では、主題のＢＯＤＩＰＹ色素は、ポリマードナー色素などの目的の分子へのＢＯＤＩＰＹ色素の共役を促進する化学選択的官能基を含む基または置換基で置換される。本明細書に記載されるＢＯＤＩＰＹ色素（例えば、式（Ｉ）〜（ＩＸａ）の色素）のうちのいずれかについて、本開示は、ポリマー色素骨格に共役しない新規のＢＯＤＩＰＹ色素、および化学選択的官能基を含むそれらのＢＯＤＩＰＹ色素試薬誘導体を含むことが、理解される。かかる色素および色素試薬は、多様な文脈における使用を見いだす。目的のＢＯＤＩＰＹ色素試薬は、任意の好都合な目的の分子、例えば、ポリマー色素などの第２の色素に対する生体分子に共役できる。したがって、本明細書に記載される連結ＢＯＤＩＰＹ色素を含むポリマータンデム色素（例えば、式（Ｉ）〜（ＩＸａ）のうちの１つを含むポリマータンデム色素）も、含まれる。
【００２６】
ある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、式（Ｉ）のものであり、
【００２７】
【化１】
2021533240.tif 000003
【００２８】
式中、
Ｑは、ＣまたはＮであり、
Ｒ１〜Ｒ７は、各々独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択されるか、あるいは
任意選択で、Ｒ６およびＲ７、Ｒ２およびＲ３、Ｒ５およびＲ６、Ｒ３およびＲ４、Ｒ４およびＲ１、ならびにＲ５およびＲ１から選択されるいずれか１つ以上の置換基対は、一緒に二価ラジカルを形成し、環状に連結し、それらが結合する炭素原子と一緒に、５員または６員の縮合複素環、炭素環、アリール、またはヘテロアリール環（例えば、炭素原子、ならびにＯ、Ｓ、およびＮから選択される０〜３個のヘテロ原子を含む５員または６員の環）を提供し、この環は、未置換であり得るか、または独立してアルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択される置換基でさらに置換され得、
Ｌ１は、リンカーであり、
Ｚ１は、集光マルチクロモフォア、または連結された化学選択的官能基であり、
Ｙ１およびＹ２は、独立して、Ｆ、ＯＨ、Ｈ、シアノ、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、およびＷＳＧから選択され、
Ｙ１、Ｙ２、およびＲ１〜Ｒ７のうちの１つは、集光マルチクロモフォアの反復単位に連結されるか、または化学選択的官能基に連結される（例えば、適合性化学選択的官能基を有する目的の分子への共役のための−Ｌ１−Ｚ１）。式（Ｉ）では、置換基Ｙ１、Ｙ２、およびＲ１〜Ｒ７は、ＢＯＤＩＰＹ色素の蛍光を阻害しない基から選択され得ることが、理解される。式（Ｉ）のある特定の事例では、Ｑは、Ｃである。本明細書に記載される式のうちのいずれかについて、式（Ｉ）中でＱによって表される原子が窒素原子である場合、対応する式が含まれ得ることが、理解される。式（Ｉ）のある特定の実施形態では、Ｙ１、Ｙ２、およびＲ１〜Ｒ７のうちの１つ以上は、ＷＳＧを含む。式（Ｉ）のある特定の事例では、Ｙ１およびＹ２は、各々、ＷＳＧを含む。式（Ｉ）のある特定の事例では、−Ｌ１−Ｚ１のリンカーは、ＷＳＧを含む。式（Ｉ）のいくつかの事例では、Ｙ１、Ｙ２、およびＲ１〜Ｒ７のうちの１つは、連結された集光マルチクロモフォアに対するエネルギー受容近傍において連結される。
【００２９】
式（Ｉ）では、置換基対Ｒ６およびＲ７ならびに／またはＲ２およびＲ３は、未置換であるか、または置換されている５員または６員の縮合環を提供するために、環状に連結され得る。式（Ｉ）のいくつかの場合では、５員または６員の縮合環は、フラン、チオフェン、ピロール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、イミダゾール、およびピラゾールから選択されるアリールまたはヘテロアリール環である。式（Ｉ）のいくつかの事例では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、式（ＩＩａ）または（ＩＩｂ）のものであり、
【００３０】
【化２】
2021533240.tif 000004
【００３１】
式中、
Ｚ１１およびＺ１２は、独立して、縮合５員または６員の縮合複素環、炭素環、アリール、またはヘテロアリール環であり、
各「ｉ」は、独立して、０〜３であり、
各Ｒ２０は、独立して、式（Ｉ）中でＲ２〜Ｒ７について定義される置換基である。
【００３２】
式（ＩＩａ）〜（ＩＩｂ）のある特定の実施形態では、Ｚ１１およびＺ１２は、独立して、５員または６員の縮合アリールまたはヘテロアリール環である。いくつかの場合では、Ｚ１１およびＺ１２は、独立して、フラン、チオフェン、ピロール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、イミダゾール、およびピラゾールから選択される。式（ＩＩａ）〜（ＩＩｂ）のいくつかの場合では、Ｚ１１および／またはＺ１２は、フランまたはチオフェンである。式（ＩＩａ）のある特定の場合では、Ｒ１〜Ｒ５のいずれも、環状に連結していない。式（ＩＩａ）〜（ＩＩｂ）のいくつかの事例では、Ｚ１１およびＺ１２は、独立して、以下の環から選択され、
【００３３】
【化３】
2021533240.tif 000005
【００３４】
式中、
Ｘは、ＯまたはＳであり、
Ｙは、Ｏ、Ｓ、またはＮＲであり、Ｒは、Ｈ、アルキル、置換アルキル、または式（ＩＩａ）〜（ＩＩｂ）中でＲ２０について定義される置換基であり、
Ｒ２１〜Ｒ２３は、独立して、Ｈ、および式（ＩＩａ）〜（ＩＩｂ）中でＲ２０について定義される置換基から選択される。式（ＩＩａ）〜（ＩＩｂ）のある特定の事例では、Ｚ１１およびＺ１２は、独立して、上記に定義されるような以下の環から選択される。
【００３５】
【化４】
2021533240.tif 000006
【００３６】
式（ＩＩｂ）のある特定の場合では、Ｚ１１およびＺ１２は、同じ環である。ある特定の事例では、Ｚ１１およびＺ１２は、異なる環を含む。
【００３７】
式（ＩＩｂ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、以下の構造を有する。
【００３８】
【化５】
2021533240.tif 000007
【００３９】
式（ＩＩａ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、式（ＩＩＩａ）または（ＩＩＩｂ）のものであり、
【００４０】
【化６】
2021533240.tif 000008
【００４１】
式中、
Ｘは、ＯまたはＳであり、
Ｒ１６およびＲ１７は、式（Ｉ）中でＲ６およびＲ７について定義される置換基である。
【００４２】
式（ＩＩＩａ）または（ＩＩＩｂ）のある特定の場合では、Ｒ１−Ｒ５のいずれも、環状に連結していない。
【００４３】
式（Ｉ）および（ＩＩｂ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、式（ＩＶａ）または（ＩＶｂ）のものであり、
【００４４】
【化７】
2021533240.tif 000009
【００４５】
式中、
各Ｘは、ＯまたはＳであり、
Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１６、およびＲ１７は、式（Ｉ）中でＲ２、Ｒ３、Ｒ６、およびＲ７について定義される置換基である。
【００４６】
式（Ｉ）〜（ＩＶｂ）のある特定の実施形態では、ＢＯＢＩＰＹ色素は、集光マルチクロモフォア（例えば、−Ｌ１−Ｚ１）などの、連結された化学選択的官能基または目的の分子を含む。いくつかの事例では、Ｒ１〜Ｒ７のうちの１つは、−Ｌ１−Ｚ１を含む。ある特定の事例では、Ｙ１またはＹ２は、−Ｌ１−Ｚ１を含む。式（Ｉ）〜（ＩＶｂ）のある特定の実施形態では、Ｒ１は−Ｌ１−Ｚ１であり、Ｌ１はリンカーであり、Ｚ１は、化学選択的官能基または集光マルチクロモフォアである。式（Ｉ）〜（ＩＶｂ）のある特定の実施形態では、Ｒ４またはＲ５は、−Ｌ１−Ｚ１である。式（Ｉ）、（ＩＩａ）、および（ＩＩＩａ）〜（ＩＩＩｂ）のある特定の実施形態では、Ｒ２またはＲ７は、−Ｌ１−Ｚ１である。式（Ｉ）、（ＩＩａ）、および（ＩＩＩａ）〜（ＩＩＩｂ）のある特定の実施形態では、Ｒ３またはＲ６は、−Ｌ１−Ｚ１である。式（ＩＩａ）〜（ＩＩｂ）のある特定の実施形態では、Ｒ２０置換基は、−Ｌ１−Ｚ１である。式（ＩＩＩａ）〜（ＩＩＩｂ）のある特定の実施形態では、Ｒ１６またはＲ１７は、−Ｌ１−Ｚ１である。式（ＩＶａ）〜（ＩＶｂ）のある特定の実施形態では、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１６、またはＲ１７は、−Ｌ１−Ｚ１である。
【００４７】
いくつかの場合では、Ｒ１は、−Ｌ１−Ｚ１であり、Ｌ１は、２０原子以下の長さの骨格を有するリンカー（例えば、本明細書に記載される）であり、Ｚ１は、化学選択的官能基である。Ｒ１のいくつかの事例では、Ｌ１は、アルキルまたは置換アルキルリンカー、アルコキシまたは置換アルコキシリンカー、ＰＥＧリンカー、スルホンアミド−アルキルまたは置換スルホンアミド−アルキルリンカー、アミド−アルキルまたは置換アミド−アルキルリンカー、およびアルキル−アミド−アルキルまたは置換アルキル−アミド−アルキルリンカーから選択される。リンカーは、ＰＥＧ基などのＷＳＧで置換され得る。Ｒ１のある特定の事例では、Ｌ１は、Ｃ１−Ｃ１２アルキルまたは置換アルキルリンカー、Ｃ１−Ｃ１２アルコキシまたは置換アルコキシリンカー、Ｃ１−Ｃ１２アミド−アルキルまたは置換アミド−アルキルリンカー、およびＣ１−Ｃ１２アルキル−アミド−アルキルまたは置換アルキル−アミド−アルキルリンカーから選択される。Ｒ１のある特定の事例では、Ｚ１は、カルボン酸またはその活性エステルである。
【００４８】
式（Ｉ）〜（ＩＶｂ）のある特定の事例では、Ｒ１は、集光マルチクロモフォアの反復単位または化学選択的官能基に連結された、任意選択の置換炭素環式または複素環式基を含む。ある特定の事例では、Ｒ１は、集光マルチクロモフォアの反復単位または化学選択的官能基に連結された、任意選択の置換アリールまたはヘテロアリールである。目的の二価炭素環式または複素環基は、１，４−シクロヘキシル、１，３−シクロヘキシル、ピペリジニル（例えば、１，４−ピペリジニル）、ピペラジニル（例えば、１，４−ピペラジニル）などを含むが、これらに限定されない。目的の二価アリールまたはヘテロアリール基は、１，４−フェニル、１，３−フェニル、２，５−ピリジル、２，６−ピリジル、３，５−ピリジルなどを含むが、これらに限定されない。Ｒ１の二価炭素環式もしくは複素環基、または二価アリールもしくはヘテロアリール基は、−Ｌ２−Ｚ１に連結され得、例えば、本明細書の実施形態のいずれか１つに記載されるように、Ｌ２は、連結基である。
【００４９】
式（Ｉ）のある特定の事例では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、式（Ｖ）のものであり、
【００５０】
【化８】
2021533240.tif 000010
【００５１】
式中、
Ｌ３は、共有結合、オキソ（−Ｏ−）、アルキレン（例えば、Ｃ１−Ｃ６−アルキレン）、−Ｏ−アルキレン、またはそれらの置換バージョンであり、
Ｒ１１は、Ｒ１について定義される通りであり、
各Ｒ９は、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、および置換ヘテロアリールから選択される任意選択の置換基であり、ｔは０〜４である。式（Ｖ）のある特定の場合では、Ｌ３は、共有結合である。式（Ｖ）のいくつかの場合では、Ｌ３は、オキソである。式（Ｖ）のある特定の場合では、Ｌ３は、共有結合である。
【００５２】
式（Ｖ）のある特定の事例では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、式（Ｖａ）のものであり、
【００５３】
【化９】
2021533240.tif 000011
【００５４】
式中、Ｒ１１は、Ｒ１について定義される通りであり、各Ｒ９は、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、および置換ヘテロアリールから選択される任意選択の置換基であり、ｔは０〜４である。式（Ｖ）〜（Ｖａ）のいくつかの場合では、Ｒ１１は、Ｌ１−Ｚ１である（例えば、本明細書に記載される）。式（Ｖ）〜（Ｖａ）のいくつかの場合では、Ｒ１１は、スルホンアミド−アルキルもしくは置換スルホンアミド−アルキルリンカー、アミド−アルキルもしくは置換アミド−アルキルリンカー、またはアルキル−アミド−アルキルもしくは置換アルキル−アミド−アルキルリンカーを含む。式（Ｖ）〜（Ｖａ）のある特定の事例では、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ７は、各々独立して、Ｈ、アルキル、または置換アルキルである。式（Ｖ）〜（Ｖａ）のある特定の事例では、Ｒ３およびＲ６は、各々独立して、Ｈ、アルキル、または置換アルキルである。いくつかの場合では、Ｒ３およびＲ６は、各々Ｈである。式（Ｖ）〜（Ｖａ）のある特定の事例では、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ７は、各々独立して、Ｃ１−Ｃ６アルキルまたは置換Ｃ１−Ｃ６アルキルである。
【００５５】
式（Ｖ）のある特定の事例では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、式（ＶＩａ）または（ＶＩｂ）のものであり、
【００５６】
【化１０】
2021533240.tif 000012
【００５７】
式中、
＊は、集光マルチクロモフォアまたは化学選択的官能基の反復単位への連結点であり、
Ｙ１およびＹ２は、独立して、Ｆ、ＯＨ、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アルキニル、置換アルキニル、およびＷＳＧからなる群から選択される。
【００５８】
式（Ｉ）のある特定の事例では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、式（ＶＩＩａ）または（ＶＩＩｂ）のものであり、
【００５９】
【化１１】
2021533240.tif 000013
【００６０】
式中、ｎは０〜１２であり、Ｚ１は、化学選択的官能基（例えば、本明細書に記載される）または目的の連結分子である。式（ＶＩＩａ）〜（ＶＩＩｂ）のある特定の場合では、ｎは、１〜１２または１〜６、例えば、１、２、３、４、５、または６である。式（ＶＩＩａ）〜（ＶＩＩｂ）のある特定の事例では、Ｒ２〜Ｒ４およびＲ５〜Ｒ７は、各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６アルキルおよび置換Ｃ１−Ｃ６アルキルから選択される。式（ＶＩＩａ）〜（ＶＩＩｂ）のある特定の事例では、Ｒ２およびＲ４、ならびに／またはＲ５およびＲ７は、各々独立して、Ｃ１−Ｃ６アルキルおよび置換Ｃ１−Ｃ６アルキルから選択される。式（ＶＩＩａ）〜（ＶＩＩｂ）のある特定の例では、Ｒ３および／またはＲ６は、Ｈである。式（ＶＩＩａ）〜（ＶＩＩｂ）のある特定の例では、Ｒ３および／またはＲ６は、アルキルまたは置換アルキルである。
【００６１】
式（ＶＩＩａ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、以下の構造を有する。
【００６２】
【化１２】
2021533240.tif 000014
【００６３】
式（ＩＩＩａ）のある特定の事例では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、式（ＶＩＩＩ）のものであり、
【００６４】
【化１３】
2021533240.tif 000015
【００６５】
式中、Ｌ１は、リンカーであり、Ｚ１は、（例えば、本明細書に記載される）化学選択的官能基または目的の連結分子である。式（ＶＩＩＩ）のある特定の事例では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、式（ＶＩＩＩａ）のものであり、
【００６６】
【化１４】
2021533240.tif 000016
【００６７】
式中、Ｌ２は、リンカー（例えば、Ｌ１の連結基成分）であり、各Ｒ９は、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、および置換ヘテロアリールから選択される任意選択の置換基であり、ｔは０〜４である。
【００６８】
式（ＩＶａ）のある特定の事例では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、式（ＩＸ）のものであり、
【００６９】
【化１５】
2021533240.tif 000017
【００７０】
式中、Ｒ１２およびＲ１３は、式（Ｉ）中でＲ２およびＲ３について定義される置換基であり、Ｌ１は、リンカーであり、Ｚ１は、化学選択的官能基（例えば、本明細書に記載される）または目的の連結分子である。式（ＩＸ）のある特定の事例では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、式（ＩＸａ）のものであり、
【００７１】
【化１６】
2021533240.tif 000018
【００７２】
式中、Ｌ２は、リンカー（例えば、Ｌ１の連結基成分）であり、各Ｒ９は、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、および置換ヘテロアリールから選択される任意選択の置換基であり、ｔは０〜４である。
【００７３】
本明細書に記載される式（Ｉ）〜（ＩＸａ）の実施形態のいずれかでは、ＢＯＤＩＰＹ色素は、以下の実施形態の１つに記載される特定の−Ｌ１−Ｚ１基を含むことができる。
【００７４】
Ｌ１は、２０原子以下の長さの骨格を有するリンカー（例えば、本明細書に記載される）であり得る。いくつかの事例では、Ｌ１は、アルキルまたは置換アルキルリンカー、アルコキシまたは置換アルコキシリンカー、ＰＥＧリンカー、スルホンアミド−アルキルまたは置換スルホンアミド−アルキルリンカー、アミド−アルキルまたは置換アミド−アルキルリンカー、およびアルキル−アミド−アルキルまたは置換アルキル−アミド−アルキルリンカーから選択される。リンカーは、ＰＥＧ基などのＷＳＧで置換され得る。ある特定の事例では、Ｌ１は、Ｃ１−Ｃ１２アルキルまたは置換アルキルリンカー、Ｃ１−Ｃ１２アルコキシまたは置換アルコキシリンカー、Ｃ１−Ｃ１２アミド−アルキルまたは置換アミド−アルキルリンカー、およびＣ１−Ｃ１２アルキル−アミド−アルキルまたは置換アルキル−アミド−アルキルリンカーから選択される。リンカーＬは、独立して、低級アルキレン、置換低級アルキレン、アルケニレン（−ＣＨ＝ＣＨ−）、置換アルケニレン、アルキニレン（−ＣＣ−）、置換または非置換アミド（例えば、Ｒが、Ｈ、アルキル、または置換アルキルである、−ＮＲＣＯ−または−ＣＯＮＲ−）、置換または非置換スルホンアミド（例えば、Ｒが、Ｈ、アルキル、または置換アルキルである、−ＮＲＳＯ２−または−ＳＯ２ＮＲ−）、オキソ（−Ｏ−）、チオ（−Ｓ−）、エチレングリコール（−ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、ポリエチレングリコール（例えば、ｎが、２〜１０もしくは２〜６、または２、３、４、５もしくは６などの２〜２０である、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ−）、アリーレン、置換アリーレン、ヘテロアリーレン、置換ヘテロアリーレン、アルファ−アミノ酸残基、ベータ−アミノ酸残基などから選択される１つまたは連結基などの、いくつかの連結成分を含むことができる。
【００７５】
Ｚ１は、適合性官能基を有する目的の分子への共役に好適な化学選択的官能基であり得る。主題のＢＯＤＩＰＹ色素における使用を見いだす目的の化学選択的官能基は、アミン基（例えば、−ＮＨ２）、カルボン酸（−ＣＯ２Ｈ）、活性エステル（例えば、ＮＨＳまたはスルホ−ＮＨＳエステル）、チオール、マレイミド、ヨードアセトアミド、ヒドロキシル、ヒドラジド、ヒドラジノ、アルデヒド、ケトン、アジド、アルキン、テトラジン、アルケン、ホスフィン、およびエポキシドを含むが、これらに限定されない。いくつかの場合では、ＢＯＤＩＰＹ色素の化学選択的官能基は、目的の官能基の合成前駆体または保護されたバージョンであり、目的の分子に共役することができる反応性官能基に変換され得ることが、理解される。例えば、カルボン酸は、目的の分子上のアミン基とカップリングすることができる化学選択的官能基である。カルボン酸は、インサイツまたはカップリング前のいずれかで、アミン基と結合する活性エステルに変換され得る。ある特定の事例では、Ｚ１は、エステル保護カルボン酸などの保護されたカルボン酸である。いくつかの場合では、Ｚ１は、任意の好都合な方法を使用して、アミンに還元され得るアジド基、またはカルボン酸に加水分解され得るシアノ基などの、化学選択的官能基の合成前駆体である。
【００７６】
式（ＩＸａ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、以下の構造を有する。
【００７７】
【化１７】
2021533240.tif 000019
【００７８】
式（Ｉ）〜（ＩＶｂ）のＬ１−Ｚ１のある特定の実施形態では、Ｌ１は、アルキレンまたは置換アルキレンであり、Ｚ１は、カルボン酸またはカルボン酸の活性エステルである。いくつかの場合では、−Ｌ１−Ｚ１は、−（Ｃ１−Ｃ６）アルキレン−ＣＯ２Ｈなどの−（Ｃ１−Ｃ１２）アルキレン−ＣＯ２Ｈである。式（Ｉ）〜（ＩＶｂ）の−Ｌ１−Ｚ１のある特定の実施形態では、Ｌ１は、アリーレンまたは置換アリーレンであり、Ｚ１は、カルボン酸またはカルボン酸の活性エステルである。式（Ｉ）〜（ＩＶｂ）の−Ｌ１−Ｚ１のある特定の実施形態では、Ｌ１は、ヘテロアリーレン（例えば、二価ピリジン）または置換ヘテロアリーレンであり、Ｚ１は、カルボン酸またはカルボン酸の活性エステルである。いくつかの場合では、−Ｌ１−Ｚ１は、−フェニル−Ｏ−（Ｃ１−Ｃ１２）アルキレン−ＣＯ２Ｈおよび−置換フェニル−Ｏ−（Ｃ１−Ｃ１２）アルキレン−ＣＯ２Ｈから選択される。
【００７９】
式（Ｉ）〜（ＩＸａ）のいくつかの実施形態では、Ｌ１は、集光マルチクロモフォアの反復単位または化学選択的官能基（Ｚ１）に連結された、任意選択の置換炭素環式または複素環式基を含む。ある特定の事例では、Ｌ１は、任意選択の置換アリールまたはヘテロアリールである。目的の二価炭素環式または複素環基は、１，４−シクロヘキシル、１，３−シクロヘキシル、ピペリジニル（例えば、１，４−ピペリジニル）、ピペラジニル（例えば、１，４−ピペラジニル）などを含むが、これらに限定されない。目的の二価アリールまたはヘテロアリール基は、１，４−フェニル、１，３−フェニル、２，５−ピリジル、２，６−ピリジル、３，５−ピリジルなどを含むが、これらに限定されない。Ｌ１の二価炭素環式もしくは複素環基、または二価アリールもしくはヘテロアリール基は、例えば、本明細書の実施形態のいずれか１つに記載されるように、−Ｌ２−Ｚ１に連結され得、Ｌ２は、連結基である。式（Ｉ）〜（ＩＸａ）のいくつかの実施形態では、−Ｌ１−Ｚ１は、以下の構造のうちの１つによって記載され、
【００８０】
【化１８】
2021533240.tif 000020
【００８１】
式中、
Ｒ１１は、Ｌ２−Ｚ１であり、
Ｌ２は、リンカーであり、Ｚ１は、化学選択的基または目的の分子であり、
ｔは０〜４であり、Ｒ９は、独立して、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、ヒドロキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ハロゲン、スルホン酸、および水溶化基（ＷＳＧ）から選択される。ある特定の実施形態では、−Ｌ１−Ｚ１は、以下の構造のうちの１つによって記載され、
【００８２】
【化１９】
2021533240.tif 000021
【００８３】
式中、
Ｌ２は、リンカーであり、Ｚ１は、化学選択的基または目的の分子であり、
ｔは０〜４であり、各Ｒ９は、独立して、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、ヒドロキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ハロゲン、スルホン酸、および水溶化基（ＷＳＧ）から選択される。ある特定の実施形態では、−Ｌ１−Ｚ１は、以下の構造のうちの１つによって記載され、
【００８４】
【化２０】
2021533240.tif 000022
【００８５】
式中、
Ｌ２は、リンカーであり、Ｚ１は、化学選択的基または目的の分子であり、
Ｒ３２は、Ｈ、アルキル、置換アルキル、および水溶化基（ＷＳＧ）であり、
Ｌ３は、アルキレン（例えば、Ｃ１−Ｃ６−アルキレン）、−Ｏ−アルキレン、およびそれらの置換バージョンから選択されるリンカーであり、
ｔは０〜４であり、各Ｒ９は、独立して、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、ヒドロキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ハロゲン、スルホン酸、および水溶化基（ＷＳＧ）から選択される。
【００８６】
本明細書に記載される式（Ｉ）〜（ＩＸａ）の実施形態のいずれかでは、ＢＯＤＩＰＹ色素は、以下の実施形態の１つに記載される特定のＹ１およびＹ２基を含むことができる。式（Ｉ）〜（ＩＸａ）のいくつかの場合では、Ｙ１は、水溶化基（ＷＳＧ）を含む。ある特定の場合では、Ｙ１は、ＷＳＧで置換されたアルキニルである。Ｙ２は、Ｙ１と同じか、または異なる場合がある。式（Ｉ）〜（ＩＸａ）のいくつかの場合では、Ｙ２は、Ｆ、ＯＨ、Ｈ、シアノ、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、および置換アルキニルから選択される。いくつかの事例では、Ｙ２は、Ｆ、ＣＮ、フェニル、および置換フェニルから選択される。
【００８７】
式（Ｉ）〜（ＩＸａ）のいくつかの場合では、Ｙ１およびＹ２は、各々、水溶化基（ＷＳＧ）を含む。ある特定の事例では、Ｙ１および／またはＹ２は、ＷＳＧ（例えば、本明細書に記載される）で置換されたアルキニルである。ある特定の事例では、Ｙ１および／またはＹ２は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）で置換されたか、または修飾された（ＰＥＧ）アルキニルである。式（Ｉ）〜（ＩＸａ）の実施形態のいずれかのある特定の場合では、Ｙ１および／またはＹ２は、以下の式のものであり、
【００８８】
【化２１】
2021533240.tif 000023
【００８９】
式中、
ｓは、１〜１２であり、
ｑは、０〜５０であり、
Ｒ２１は、Ｈ、アルキル、または置換アルキルである。ある特定の場合では、ｓは、１、２、または３などの、１〜６である。いくつかの事例では、ｑは、１〜５０、１〜３０、２〜３０、４〜３０、６〜３０、８〜３０、１０〜３０、１０〜２０、または１１〜１６である。ある特定の場合では、ｑは、１０〜３０、１０〜２０、または１１〜１６などの、１０〜５０である。
【００９０】
式（Ｉ）および（ＶＩＩａ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、次の構造を有し、
【００９１】
【化２２】
2021533240.tif 000024
【００９２】
Ｚ１は、化学選択的官能基（例えば、カルボン酸）、またはドナーポリマー色素であり、ｎは、０〜６であり、各Ｒ、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ７は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、または置換Ｃ１−Ｃ６アルキルであり、各ｑは、６〜２０（例えば、１０〜２０）である。式（Ｉ）および（ＶＩＩａ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、以下の構造のうちの１つを有する。
【００９３】
【化２３】
2021533240.tif 000025
【００９４】
式（Ｖ）および（Ｖａ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、次の構造を有し、
【００９５】
【化２４】
2021533240.tif 000026
【００９６】
Ｚ１は、化学選択的官能基（例えば、カルボン酸）、またはドナーポリマー色素であり、ｎは、０〜６であり、Ｒ、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ７は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、または置換Ｃ１−Ｃ６アルキルであり、各ｑは、６〜２０（例えば、１０〜２０）である。式（Ｖ）、（Ｖａ）、および（ＶＩａ）または（ＶＩｂ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、以下の構造のうちの１つを有する。
【００９７】
【化２５】
2021533240.tif 000027
【００９８】
式（ＶＩＩＩ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、次の構造を有し、
【００９９】
【化２６】
2021533240.tif 000028
【０１００】
Ｚ１は、化学選択的官能基（例えば、カルボン酸）、またはドナーポリマー色素であり、ｎは、０〜６であり、各Ｒ、Ｒ２、およびＲ４は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、または置換Ｃ１−Ｃ６アルキルであり、各ｑは、６〜２０（例えば、１０〜２０）である。式（ＶＩＩＩ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、以下の構造のうちの１つを有する。
【０１０１】
【化２７】
2021533240.tif 000029
【０１０２】
式（ＩＸ）〜（ＩＸａ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、次の構造を有し、
【０１０３】
【化２８】
2021533240.tif 000030
【０１０４】
Ｚ１は、化学選択的官能基（例えば、カルボン酸）、またはドナーポリマー色素であり、ｎは、０〜６であり、各ＲおよびＲ１３は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、または置換Ｃ１−Ｃ６アルキルであり、各ｑは、６〜２０（例えば、１０〜２０）である。式（ＩＸ）〜（ＩＸａ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、次の構造を有する。
【０１０５】
【化２９】
2021533240.tif 000031
【０１０６】
式（ＩＩＩａ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、次の構造を有する。
【０１０７】
【化３０】
2021533240.tif 000032
【０１０８】
式（ＩＶａ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、次の構造を有する。
【０１０９】
【化３１】
2021533240.tif 000033
【０１１０】
式（ＩＸａ）のある特定の実施形態では、ＢＯＤＩＰＹ色素は、以下の構造のうちの１つを有する。
【０１１１】
【化３２】
2021533240.tif 000034
【０１１２】
水溶性基
本明細書で使用される場合、「水溶化基」、「水溶性基」、およびＷＳＧという用語は、互換的に使用され、水性環境、例えば、生理学的条件下で十分に溶媒和され、それが結合する分子に改善された水溶性を付与する基または置換基を指す。いくつかの実施形態では、ＷＳＧは、ＷＳＧを欠く対照マルチクロモフォアと比較して、主に水溶液中のマルチクロモフォアの溶解度を増加させる。水溶化基は、水性環境において十分に溶媒和された任意の好都合な親水性基であり得る。
【０１１３】
水溶性基は、任意の好都合な位置で、コモノマーに、および／または狭発光フルオロフォア（例えば、本明細書に記載される）に結合できる。いくつかの場合では、ＷＳＧは、共役ポリマーの骨格から離れて突出して、水性環境において高い溶媒和を提供する、側鎖基を提供する。いくつかの場合では、ＷＳＧは、各々が、６〜５０、６〜４０、または６〜３０などの、６〜１００モノマー単位を有する２つ以上の水溶性ポリマーを含む、分岐状非イオン性水溶性基（ＷＳＧ）である。いくつかの場合では、ＷＳＧは、分岐状非イオン性水溶性基である。
【０１１４】
本開示の水溶性ポリマータンデム色素は、多様な生物学的アッセイへの適用を特に好適にする水性条件下での溶解度を有する。主題の水溶性ポリマー、およびそれらの共役体は、様々な生物学的アッセイにおいて有利な蛍光および分光特性を提供する望ましくない凝集に抵抗性であり得る。色素の凝集は、例えば、色素蛍光の凝集誘発消光を介して、低減された蛍光信号をもたらし得るため、望ましくない。主題の水溶性共役ポリマー色素は、多様なバイオセンサーに対する蛍光レポーターとして使用され得、フローサイトメトリー、および撮像などの用途のための励起および発光波長についての選択肢の範囲を有する、卓越した明るさの信号を提供する。
【０１１５】
ある特定の事例では、水溶性ポリマータンデム色素は、３ｍｇ／ｍＬ以上、１０ｍｇ／ｍＬ以上、２０ｍｇ／ｍＬ以上、３０ｍｇ／ｍＬ以上、４０ｍｇ／ｍＬ以上、５０ｍｇ／ｍＬ以上、６０ｍｇ／ｍＬ以上、７０ｍｇ／ｍＬ以上、８０ｍｇ／ｍＬ以上、９０ｍｇ／ｍＬ以上、１００ｍｇ／ｍＬ以上、またはさらにそれ以上などの、１ｍｇ／ｍＬ以上の水または緩衝液中の溶解度を有する。水溶性ポリマー色素は、ある特定の条件下で、水系において分離している水溶媒和ナノ粒子を形成できることが、理解される。ある特定の場合では、水溶媒和ナノ粒子は、凝集に抵抗性であり、多様な生物学的アッセイにおける使用を見いだす。
【０１１６】
分岐状非イオン性水溶性基（ＷＳＧ）は、それが結合するコモノマーに連結される分岐基を含み、２、３、またはそれ以上の非イオン性水溶性ポリマーにさらなる連結を提供する。いくつかの事例では、ＷＳＧにおいて利用される２つ以上の水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）基または修飾されたＰＥＧ基である。共役ポリマー骨格のコモノマーへの１つの結合点と、非イオン性水溶性ポリマーへの２つ以上の結合（例えば、２、３、４つ、またはそれ以上）などの、３つ以上の結合点（例えば、４つ以上）とを提供する任意の好都合な分岐基が、利用され得る。分岐基は、任意の好都合な連結官能基および連結化学を利用する任意選択のリンカーを介して、コモノマーおよび非イオン性水溶性ポリマーに結合できる。ある特定の事例では、分岐基は、非芳香族である。ある特定の事例では、分岐基は、環状である。いくつかの場合では、分岐基は、置換アリールもしくはヘテロアリール環、例えば、三置換もしくは四置換フェニル環などの三置換もしくは四置換アリール環、または三置換もしくは四置換ピリジル環などの三置換もしくは四置換ヘテロアリール環である。ある特定の事例では、分岐基は、非環式である。いくつかの事例では、分岐基は、原子、例えば、Ｃ、Ｓｉ、Ｎである。ある特定の事例では、分岐基は、アミドまたはスルホンアミド基などの連結官能基である。ある特定の事例では、分岐基は、グリセロールまたはアミノ−グリセロールなどの、アミノ酸残基または分岐状リンカーである。
【０１１７】
目的の水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコール「ＰＥＧ」などの、ポリアルキレンオキシドベースのポリマーを含むが、これらに限定されない（例えば、“Ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ｂｉｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，Ｊ．Ｍ．Ｈａｒｒｉｓ，Ｅｄ．，Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，Ｎ．Ｙ．（１９９２）、および“Ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，Ｊ．Ｍ．Ｈａｒｒｉｓ  ａｎｄ  Ｓ．Ｚａｌｉｐｓｋｙ，Ｅｄｓ．，ＡＣＳ（１９９７）、および国際特許出願第ＷＯ９０／１３５４０号、同第ＷＯ９２／００７４８号、同第ＷＯ９２／１６５５５号、同第ＷＯ９４／０４１９３号、同第ＷＯ９４／１４７５８号、同第ＷＯ９４／１７０３９号、同第ＷＯ９４／１８２４７号、同第ＷＯ９４／２８９３７号、同第ＷＯ９５／１１９２４号、同第ＷＯ９６／０００８０号、同第ＷＯ９６／２３７９４号、同第ＷＯ９８／０７７１３号、同第ＷＯ９８／４１５６２号、同第ＷＯ９８／４８８３７号、同第ＷＯ９９／３０７２７号、同第ＷＯ９９／３２１３４号、同第ＷＯ９９／３３４８３号、同第ＷＯ９９／５３９５１号、同第ＷＯ０１／２６６９２号、同第ＷＯ９５／１３３１２号、同第ＷＯ９６／２１４６９号、同第ＷＯ９７／０３１０６号、同第ＷＯ９９／４５９６４号、および米国特許第４，１７９，３３７号、同第５，０７５，０４６号、同第５，０８９，２６１号、同第５，１００，９９２号、同第５，１３４，１９２号、同第５，１６６，３０９号、同第５，１７１，２６４号、同第５，２１３，８９１号、同第５，２１９，５６４号、同第５，２７５，８３８号、同第５，２８１，６９８号、同第５，２９８，６４３号、同第５，３１２，８０８号、同第５，３２１，０９５号、同第５，３２４，８４４号、同第５，３４９，００１号、同第５，３５２，７５６号、同第５，４０５，８７７号、同第５，４５５，０２７号、同第５，４４６，０９０号、同第５，４７０，８２９号、同第５，４７８，８０５号、同第５，５６７，４２２号、同第５，６０５，９７６号、同第５，６１２，４６０号、同第５，６１４，５４９号、同第５，６１８，５２８号、同第５，６７２，６６２号、同第５，６３７，７４９号、同第５，６４３，５７５号、同第５，６５０，３８８号、同第５，６８１，５６７号、同第５，６８６，１１０号、同第５，７３０，９９０号、同第５，７３９，２０８号、同第５，７５６，５９３号、同第５，８０８，０９６号、同第５，８２４，７７８号、同第５，８２４，７８４号、同第５，８４０，９００号、同第５，８７４，５００号、同第５，８８０，１３１号、同第５，９００，４６１号、同第５，９０２，５８８号、同第５，９１９，４４２号、同第５，９１９，４５５号、同第５，９３２，４６２号、同第５，９６５，１１９号、同第５，９６５，５６６号、同第５，９８５，２６３号、同第５，９９０，２３７号、同第６，０１１，０４２号、同第６，０１３，２８３号、同第６，０７７，９３９号、同第６，１１３，９０６号、同第６，１２７，３５５号、同第６，１７７，０８７号、同第６，１８０，０９５号、同第６，１９４，５８０号、同第６，２１４，９６６号を参照されたい）。
【０１１８】
目的の水溶性ポリマーの例は、式−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）−のエチレンオキシド反復単位を含むポリアルキレンオキシドおよびポリアミドアルキレンオキシドを含む、ポリアルキレンオキシド、ポリアミドアルキレンオキシド、またはこれらの誘導体を含有するものを含むが、これらに限定されない。目的のポリマーのさらなる例は、式−［Ｃ（Ｏ）−Ｘ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−Ｙ−ＮＨ］ｎ−または−［ＮＨ−Ｙ−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ−Ｃ（Ｏ）］ｎ−の１，０００ダルトン超の分子量を有するポリアミドを含み、ＸおよびＹは、同じまたは異なる場合があり、分岐状または線状であり得る二価ラジカルであり、ｎは、２〜５０などの２〜１００の離散的な整数であり、ＸおよびＹのうちのいずれかまたは両方は、線状または分岐状であり得る生体適合性の、実質的に非抗原性の水溶性反復単位を含む。水溶性反復単位のさらなる例は、式−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）−または−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−）−のエチレンオキシドを含む。かかる水溶性反復単位の数は、顕著に異なることができ、かかる単位の数は、２〜５００、２〜４００、２〜３００、２〜２００、２〜１００、６〜１００、例えば、２〜５０または６〜５０である。実施形態の例は、ＸおよびＹのうちの１つまたは両方が、−（（ＣＨ２）ｎ１−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｎ２−（ＣＨ２）−）または−（（ＣＨ２）ｎ１−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）ｎ２−（ＣＨ２）ｎ−１−）から選択されるものであり、ｎ１は、１〜６、１〜５、１〜４、または１〜３であり、ｎ２は、２〜５０、２〜２５、２〜１５、２〜１０、２〜８、または２〜５である。実施形態のさらなる例は、Ｘが−（ＣＨ２−ＣＨ２）−であるものであり、Ｙは、−（ＣＨ２−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）３−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２）−または−（ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）３−ＣＨ２）−である。
【０１１９】
本明細書で使用される場合、修飾されたＰＥＧなどの修飾されたポリマーは、例えば、末端置換基（例えば、末端アルキル、置換アルキル、アルコキシまたは置換アルコキシなど）および／またはポリマーのマルチクロモフォアへの（例えば、分岐基を介して）結合に好適な末端連結官能基（例えば、アミド結合形成を介した結合に好適なアミノまたはカルボン酸基）を含むように、いずれかまたは両方の末端で修飾または誘導体化されている水溶性ポリマーを指す。主題の水溶性ポリマーは、任意の好都合な連結基を含むように適合され得る。
【０１２０】
いくつかの場合では、水溶性ポリマーは、ポリマー出発材料の調製および／または精製の方法に応じて、ポリマー長さに関していくつかの分散性を含むことができることが、理解される。いくつかの事例では、主題の水溶性ポリマーは、単分散である。いくつかの事例では、主題の水溶性ポリマーは、実質的に単分散であり、例えば、１５重量％以下、１０重量％以下、５重量％以下、２重量％以下、または１重量％以下などの、２０重量％以下の非標的種を含む。
【０１２１】
水溶性ポリマーは、１つ以上のスペーサまたはリンカーを含むことができる。スペーサまたはリンカーの例は、水溶性ポリマーにおいて用いられる１つ以上の反復単位、ジアミノおよびもしくは二酸単位、天然もしくは非天然のアミノ酸もしくはそれらの誘導体を含む線状または分岐状部分、同様にアルキル、アリール、ヘテロアルキル、ヘテロアリール、アルコキシなどを含む脂肪族部分を含み、例えば、最大１８個の炭素原子、または追加的なポリマー鎖さえも含有できる。
【０１２２】
水溶性ポリマー部分、または存在する場合のポリマー部分のスペーサもしくはリンカーのうちの１つ以上は、生体安定性または生分解性であるポリマー鎖または単位を含み得る。例えば、反復連結を有するポリマーは、結合不安定性に応じて、生理学的条件下で異なる程度の安定性を有する。かかる結合を有するポリマーは、例えば、より安定的でないからより安定的、例えば、ポリウレタン（−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−）＞ポリオルトエステル（−Ｏ−Ｃ（（ＯＲ）（Ｒ’））−Ｏ−）＞ポリアミド（−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−）である、低分子量類似体の既知の加水分解速度に基づいて、生理学的条件下で加水分解のそれらの相対速度によって分類され得る。同様に、水溶性ポリマーを標的分子に結合させる連結システムは、例えば、より安定的でないからより安定的：炭酸塩（−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−）＞エステル（−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−）＞ウレタン（−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−）＞オルトエステル（−Ｏ−Ｃ（（ＯＲ）（Ｒ’））−Ｏ−）＞アミド（−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−）である、生体安定性または生分解性であり得る。一般に、硫酸基の不安定性に応じて、硫酸化多糖の使用を避けることが望ましい場合がある。加えて、ポリカーボネートおよびポリエステルを使用することはあまり望ましくない場合がある。これらの結合は、例として提供され、本明細書に開示される修飾されたアルデヒドタグ付きポリペプチドにおける有用な水溶性ポリマーのポリマー鎖または連結システムにおいて使用可能な結合の種類を限定するように意図されない。
【０１２３】
いくつかの事例では、分岐状非イオン性ＷＳＧは、独立して、−Ｙ１−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｒ−Ｒ’、−Ｙ１−Ｏ−ＣＨ［（ＣＨ２）ｑ−Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｒ−Ｒ’］２、および−Ｙ１−ＣＨ２−Ｐｈ（Ｙ１−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｒ−Ｒ’）ｓから選択され、式中、Ｙ１は、共有結合、−Ｏ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、ＮＨＳＯ２−、−ＳＯ２−ＮＨ−、−ＣＯＮＲ−、−ＮＲＣＯ−、−ＮＲＳＯ２−、−ＳＯ２−ＮＲ−（例えば、Ｒは、アルキルまたは置換アルキルである）、−（ＣＨ２）ｑ−ＳＯ２−ＮＨ−、−（ＣＨ２）ｑ−ＣＯＮＨ−、および−（ＣＨ２）ｑ−Ｏ−から選択され、ｑおよびｒは、各々独立して１〜５０の整数であり、ｓは、１、２、または３であり、各Ｒ’は、独立して、Ｈ、アルキル（例えば、メチル）、または置換アルキルである。
【０１２４】
いくつかの事例では、分岐状非イオン性ＷＳＧは、以下の式のうちの１つを有し、
【０１２５】
【化３３】
2021533240.tif 000035
【０１２６】
式中、
各Ｂ１およびＢ２は、独立して、分岐基であり、
各Ｗ１は、独立して、例えば、６以上のモノマー単位を含む、非イオン性水溶性ポリマーであり、
Ｔ３は、縮合６−５−６三環式コモノマーへの任意選択のリンカーであり、
各ｐおよびｑは、独立して、０または１であり、存在する場合、各Ｔ１および各Ｔ２は、独立して、リンカーである。ある特定の事例では、各Ｗ１は、独立して、ＰＥＧまたは修飾されたＰＥＧポリマーである。ある特定の事例では、各Ｗ１は、独立して、置換アルキル、ＰＥＧ、または修飾されたＰＥＧ基、およびＷＳＧから選択される。ある特定の事例では、各Ｗ１は、独立して、例えば、６〜２４または１０〜３０、１０〜２４または１０〜２０、１２〜２４、１２〜２０、１２〜１６、または１６〜２０モノマー単位などの、６〜３０モノマー単位のＰＥＧまたは修飾されたＰＥＧポリマーである。
【０１２７】
いくつかの事例では、分岐状非イオン性ＷＳＧは、以下の式を有し、
【０１２８】
【化３４】
2021533240.tif 000036
【０１２９】
式中、
各Ｂ１は、分岐基であり、
各Ｗ１は、独立して、例えば、６以上のモノマー単位を含む、非イオン性水溶性ポリマーであり、
Ｔ３は、縮合６−５−６三環式コモノマーへの任意選択のリンカーであり、
各ｐは、独立して、０または１であり、存在する場合、各Ｔ１は、独立して、リンカーである。ある特定の事例では、各Ｗ１は、独立して、ＰＥＧまたは修飾されたＰＥＧポリマーである。ある特定の事例では、各Ｗ１は、独立して、置換アルキル、ＰＥＧ、または修飾されたＰＥＧ基、およびＷＳＧから選択される。ある特定の事例では、各Ｗ１は、独立して、例えば、６〜２４または１０〜３０、１０〜２４または１０〜２０、１２〜２４、１２〜２０、１２〜１６、または１６〜２０モノマー単位などの、６〜３０モノマー単位のＰＥＧまたは修飾されたＰＥＧポリマーである。分岐状非イオン性ＷＳＧのいくつかの実施形態では、Ｂ１は、テトラ置換アリール基（例えば、１，３，４，５−フェニル）である。
【０１３０】
分岐状非イオン性ＷＳＧのいくつかの実施形態では（例えば、上記の式に示されるように）、Ｂ１は、ＣＨ、Ｎ、Ｃ（＝Ｏ）Ｎ、ＳＯ２Ｎ、三置換アリール基（例えば、１，３，５−フェニル）、四置換アリール基、および三置換ヘテロアリール基から選択される。分岐状非イオン性ＷＳＧのいくつかの実施形態では、各ｐは、０である。分岐状非イオン性ＷＳＧのいくつかの実施形態では、ｐは１であり、各Ｔ１は、−（ＣＨ２）ｎ−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−、−（ＣＨ２）ｎ、および−Ｏ−から選択され、式中、ｎは、１〜１２、例えば、１〜６である。分岐状非イオン性ＷＳＧのいくつかの実施形態では、各Ｔ２および／またはＴ３は、独立して、Ｃ１−Ｃ１２アルキルリンカー、例えば、Ｃ１−Ｃ６アルキルリンカーであり、１個以上の骨格原子は、任意選択で、ヘテロ原子で置換される。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、分岐状非イオン性ＷＳＧは、以下の構造のうちの１つから選択され、
【０１３２】
【化３５−１】
2021533240.tif 000037
【０１３３】
【化３５−２】
2021533240.tif 000038
【０１３４】
式中、
Ｔ５は、コモノマー（例えば、縮合６−５−６三環式コモノマー）への任意選択のリンカーであり、
Ｔ６は、リンカーであり、
各ｓは、独立して６〜１００（例えば、６〜５０）の整数であり、
各Ｒ１１は、独立して、水素、アルキル、または置換アルキルである。
【０１３５】
ある特定の事例では、各ｓは、独立して、例えば、６〜２４、６〜２０、１１〜２０、１２〜２０、１２〜１８、または１２〜１６などの、６〜３０である。ある特定の事例では、各ｓは、独立して、６〜２４、８〜２４、１０〜２４、１２〜２４、１３〜２４、１４〜２４、１５〜２２、または１６〜２０などの、６〜３０である。いくつかの場合では、各ｓは、独立して、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、または２４である。いくつかの実施形態では、各ｓは、独立して、例えば８、９以上、１０以上、１１以上、１２以上、１３以上、１４以上、１５以上、またはさらにそれ以上などの、７以上であり、いくつかの場合では、最大４０、最大３０、または最大２４モノマー単位などの、最大５０モノマー単位を有する。いくつかの事例では、各ｓは、独立して、６〜２４または１０〜３０、１０〜２４または１０〜２０、１２〜２４、１２〜２０、１２〜１６、または１６〜２０モノマー単位などの、６〜３０モノマー単位である。いくつかの場合では、各ｓは、同じである。分岐状非イオン性ＷＳＧのいくつかの実施形態では、Ｔ５および／またはＴ６は、Ｃ１−Ｃ１２アルキルリンカー、例えば、Ｃ１−Ｃ６アルキルリンカーであり、１個以上の骨格原子は、任意選択で、ヘテロ原子で置換される（例えば、−Ｏ−）。分岐状非イオン性ＷＳＧのいくつかの実施形態では、各Ｒ１１は、Ｈである。分岐状非イオン性ＷＳＧのいくつかの実施形態では、各Ｒ１１は、メチルである。
【０１３６】
任意の好都合な水溶化基（ＷＳＧ）は、増加した水溶性を提供するように、本明細書に記載されるポリマータンデム色素に含まれ得る。溶解度の増加が異なる場合がある一方で、いくつかの事例では、増加は（ＷＳＧ（複数可）を有しない化合物と比較して）、２倍以上、例えば、５倍、１０倍、２５倍、５０倍、１００倍、またはそれ以上である。いくつかの場合では、親水性水溶化基は、帯電し、例えば、正または負に帯電している。ある特定の場合では、親水性水溶化基は、中性親水性基である。いくつかの実施形態では、ＷＳＧは、分岐状である（例えば、本明細書に記載される）。ある特定の事例では、ＷＳＧは、線状である。いくつかの実施形態では、ＷＳＧは、親水性ポリマー、例えば、ポリエチレングリコール、修飾されたＰＥＧ、ペプチド配列、ペプトイド、炭水化物、オキサゾリン、ポリオール、デンドロン、樹状ポリグリセロール、セルロース、キトサン、またはそれらの誘導体である。目的の水溶化基は、カルボン酸塩、ホスホン酸塩、リン酸塩、スルホン酸塩、硫酸塩、スルフィン酸塩、スルフィン酸塩、スルホニウム、エステル、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）および修飾されたＰＥＧ、ヒドロキシル、アミン、アミノ酸、アンモニウム、グアニジニウム、ピリジニウム、ポリアミンおよびスルホニウム、ポリアルコール、直鎖または環状多糖、一級、二級、三級、または四級アミンおよびポリアミン、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、アスコルビン酸基、ポリエーテルを含むグリコール、−ＣＯＯＭ′、−ＳＯ３Ｍ′、−ＰＯ３Ｍ′、−ＮＲ３＋、Ｙ′、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｐＲ、ならびにこれらの混合物を含むが、これらに限定されず、Ｙ′は、任意のハロゲン、硫酸塩、スルホン酸塩、または酸素含有アニオンであり得、ｐは、１〜５００であり得、各Ｒは、独立して、Ｈまたはアルキル（メチルなどの）であり得、Ｍ′は、カチオン対イオンまたは水素、−−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙｙＣＨ２ＣＨ２ＸＲｙｙ、−−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙｙＣＨ２ＣＨ２Ｘ−−、−−Ｘ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙｙＣＨ２ＣＨ２−−、グリコール、およびポリエチレングリコールであり得、式中、ｙｙは、１〜１０００から選択され、Ｘは、Ｏ、Ｓ、およびＮＲＺＺから選択され、ＲＺＺおよびＲＹＹは、独立して、ＨおよびＣ１−３アルキルから選択される。いくつかの場合では、ＷＳＧは、（ＣＨ２）ｘ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｙＯＣＨ３であり、各ｘは、独立して０〜２０の整数であり、各ｙは、独立して、０〜５０の整数である。いくつかの場合では、水溶化基は、末端でイオン基（例えば、スルホン酸塩）で置換された非イオン性ポリマー（例えば、ＰＥＧポリマー）を含む。
【０１３７】
式のいくつかの実施形態では、コモノマーは、各ｘが、独立して０〜２０の整数であり、各ｙが、独立して０〜５０の整数である、（ＣＨ２）ｘ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｙＯＣＨ３から選択される置換基と、各ｚが、独立して０〜５０の整数である、１つ以上のハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ１−Ｃ１２アルコキシ、または（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｚＯＣＨ３で任意選択で置換されたベンジルとを含む。いくつかの事例では、置換基は、（ＣＨ２）３（ＯＣＨ２ＣＨ２）１１ＯＣＨ３である。いくつかの実施形態では、置換基のうちの１つ以上は、（ＣＨ２）ｘ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｙＯＣＨ３から選択される少なくとも１つのＷＳＧ基（例えば、１つまたは２つのＷＳＧ基）で置換されたベンジルであり、各ｘは、独立して、０〜２０の整数であり、各ｙは、独立して、０〜５０の整数である。
【０１３８】
複数のＷＳＧは、分岐リンカーを介して、主題のポリマータンデム色素における単一の位置で含まれ得る。ある特定の実施形態では、分岐リンカーは、アラルキル置換基であり、水溶化基でさらに二置換される。したがって、いくつかの場合では、分岐リンカー基は、マルチクロモフォアを２つ以上の水溶化基に接続するマルチクロモフォアの置換基である。ある特定の実施形態では、分岐リンカーは、アミノ酸、例えば、アミノおよびカルボン酸基を介して３つの基に接続されるリジンアミノ酸である。いくつかの場合では、分岐リンカーを介した複数のＷＳＧの組み込みは、マルチクロモフォアに所望の溶解度を付与する。いくつかの事例では、ＷＳＧは、５０ｍｇ／ｍＬを超える水中の溶解度を付与することができる非イオン性側鎖基である。いくつかの事例では、ＷＳＧは、１００ｍｇ／ｍＬを超える水中の溶解度を付与することができる非イオン性側鎖基である。いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、アルキル、アラルキル、および複素環式基からなる群から選択される置換基（複数可）を含み、各基は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）（例えば、２〜２０単位のＰＥＧ基）などの、水溶化基、親水性ポリマー基でさらに置換される。
【０１３９】
本明細書に記載される式のうちのいずれか１つのある特定の事例では、コモノマーのうちの１つ以上は、ＷＳＧおよび／または連結信号伝達クロモフォアで置換される。任意の好都合なＷＳＧは、主題のポリマー色素のコモノマーに含まれるものに適合できる。本明細書に記載される式のうちのいずれか１つのある特定の事例では、コモノマーのうちの１つ以上は、独立して以下の構造のうちの１つから選択されるＷＳＧで置換され、
【０１４０】
【化３６−１】
2021533240.tif 000039
【０１４１】
【化３６−２】
2021533240.tif 000040
【０１４２】
式中、各Ｒ１１は、Ｈ、アルキル（例えば、メチル）、または置換アルキルであり、Ｔ５は任意選択のリンカーであり、Ｔ６はリンカーであり、各ｓは、独立して、１〜１００（例えば、１〜５０、または６〜５０）の整数である。ある特定の事例では、各ｓは、独立して、３〜４０、３〜３０、３〜２０、３〜１５、３〜１２、または６〜１２などの、１〜５０である。ある特定の場合では、各ｓは、独立して、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０である。いくつかの場合では、各ｓは、３である。いくつかの場合では、各ｓは、４である。いくつかの場合では、各ｓは、５である。いくつかの場合では、各ｓは、６である。いくつかの場合では、各ｓは、７である。いくつかの場合では、各ｓは、８である。いくつかの場合では、各ｓは、９である。いくつかの場合では、各ｓは、１０である。いくつかの場合では、各ｓは、１１である。いくつかの場合では、各ｓは、１２である。いくつかの場合では、各ｓは、１４である。いくつかの場合では、各ｓは、１６である。いくつかの実施形態では、Ｔ５は、Ｃ１−Ｃ１２またはＣ１−Ｃ６アルキルリンカーなどの、アルキルリンカーである。いくつかの実施形態では、Ｔ５は、置換アルキルリンカーである。いくつかの実施形態では、Ｔ５は、アルコキシリンカー（例えば、−Ｏ−アルキル−）である。いくつかの実施形態では、Ｔ５は、置換アルコキシである。メトキシ末端ＰＥＧ鎖の代わりにヒドロキシ末端ＰＥＧ鎖は、本明細書に記載されるＷＳＧ基のうちのいずれかにおいて利用され得ることが、理解される。いくつかの実施形態では、各Ｒ１１は、Ｈである。いくつかの実施形態では、各Ｒ１１は、メチルである。
【０１４３】
本明細書に記載される式のうちのいずれか１つのある特定の事例では、コモノマーのうちの１つ以上は、独立して以下の構造のうちの１つから選択されるＷＳＧで置換され、
【０１４４】
【化３７】
2021533240.tif 000041
【０１４５】
式中、Ｔ５は、任意選択のリンカーであり、各ｓは、１〜５０の整数である。ＷＳＧのある特定の事例では、Ｔ５は、存在しない。ある特定の事例では、ＷＳＧの各々は、独立して、３〜２０、３〜１５、３〜１２、または６〜１２などの、１〜２０である。ある特定の場合では、ＷＳＧの各ｓは、独立して、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、または１２である。いくつかの場合では、ＷＳＧの各ｓは、３である。いくつかの場合では、ＷＳＧの各ｓは、４である。いくつかの場合では、ＷＳＧの各ｓは、５である。いくつかの場合では、各ｓは、６である。いくつかの場合では、ＷＳＧの各ｓは、７である。いくつかの場合では、ＷＳＧの各ｓは、８である。いくつかの場合では、ＷＳＧの各ｓは、９である。いくつかの場合では、ＷＳＧの各ｓは、１０である。いくつかの場合では、ＷＳＧの各ｓは、１１である。いくつかの場合では、ＷＳＧの各ｓは、１２である。いくつかの場合では、ＷＳＧの各ｓは、１４である。いくつかの場合では、ＷＳＧの各ｓは、１６である。いくつかの実施形態では、Ｔ５は、Ｃ１−Ｃ１２またはＣ１−Ｃ６アルキルリンカーなどの、アルキルリンカーである。いくつかの実施形態では、Ｔ５は、置換アルキルリンカーである。いくつかの実施形態では、Ｔ５は、アルコキシリンカー（例えば、−Ｏ−アルキル−）である。いくつかの実施形態では、Ｔ５は、置換アルコキシである。メトキシ末端ＰＥＧ鎖の代わりのヒドロキシ末端ＰＥＧ鎖は、上述のＷＳＧ基のうちのいずれかにおいて利用され得ることが、理解される。本明細書に記載される式のうちのいずれか１つのある特定の事例では、コモノマーのうちの１つ以上は、以下の構造のうちの１つから選択されるデンドロンであるＷＳＧで置換される。
【０１４６】
【化３８】
2021533240.tif 000042
【０１４７】
本明細書に記載される式のうちのいずれか１つのある特定の事例では、コモノマーのうちの１つ以上は、以下の構造のうちの１つから選択されるポリオールであるＷＳＧで置換される。
【０１４８】
【化３９】
2021533240.tif 000043
【０１４９】
本明細書に記載される式のうちのいずれか１つのある特定の事例では、コモノマーのうちの１つ以上は、以下の構造のオキサゾリンであるＷＳＧで置換される。
【０１５０】
【化４０】
2021533240.tif 000044
【０１５１】
本明細書に記載される式のうちのいずれか１つのある特定の事例では、コモノマーのうちの１つ以上は、以下の構造のうちの１つから選択されるペプトイドであるＷＳＧで置換される。
【０１５２】
【化４１】
2021533240.tif 000045
【０１５３】
ポリマータンデム色素
主題のポリマータンデム色素は、マルチクロモフォアに対するエネルギー受容近傍に構成された水溶性の集光マルチクロモフォアおよび狭発光アクセプタフルオロフォアを含む。狭発光アクセプタフルオロフォアは、マルチクロモフォアのペンダント基として連結され得る。「ペンダント基」という用語は、マルチクロモフォアの骨格に接続されているが、共役ポリマー骨格の一部でない側鎖基を指す。ペンダント狭発光アクセプタフルオロフォアは、互いにパイ共役せず、水溶性の集光マルチクロモフォアを有する非局在化パイ電子系を形成しない。
【０１５４】
本開示は、狭発光アクセプタ色素で高度の信号スループットを達成できるポリマータンデム色素を提供し、励起源から遠い狭スペクトルウィンドウにおいて蛍光を呈する高信号色素を提供する。励起波長を移動させることによって、タンデム色素は励起最大値で励起され得、発光ピークの全ては潜在的に収集され得る。このシステムは、多重化における重要な利点も提供する。例外的狭発光を有する色素を利用することによって、より多くのタンデム色素が、色素の全てが単一の励起波長を共有する所与のスペクトル景観内で使用され得る。例えば、図９は、多重システムにおける５つの例示的なタンデム色素の発光スペクトルを示す。図９の全てのタンデム色素は、発光信号の２５ｎｍ以下のＦＷＨＭを呈し、同じバイオレット励起性ドナーポリマー色素との重複を有しない波長の範囲を提供する。これらのタンデム色素は、１００〜２５０ｎｍの有効ストークスシフトを呈することができる。４２１ｎｍでの小さなピークは、ドナーからの残渣排出である。
【０１５５】
いくつかの事例では、ポリマータンデム色素は、集光マルチクロモフォアが入射光で直接励起される際に、１１０ｎｍ以上、１２０ｎｍ以上、１３０ｎｍ以上、１４０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以上、１６０ｎｍ以上、１７０ｎｍ以上、１８０ｎｍ以上、１９０ｎｍ以上、２００ｎｍ以上、２５０ｎｍ以上などの、１００ｎｍ以上の有効ストークスシフトを呈する。いくつかの場合では、ポリマータンデム色素の有効ストークスシフトは、１００〜３００ｎｍ、１００〜２５０ｎｍ、または１００〜２００ｎｍなどの、最大約３００ｎｍである。
【０１５６】
水溶性の集光マルチクロモフォアは、それ自体で、蛍光性であり得、マルチクロモフォア骨格の特定の反復単位（複数可）に連結された狭発光アクセプタフルオロフォアにエネルギーを伝達することができる。したがって、マルチクロモフォアドナーの励起は、共有結合した狭発光アクセプタフルオロフォアへのエネルギー伝達、および共有結合した狭発光アクセプタフルオロフォアからの発光をもたらす。ドナー水溶媒和集光マルチクロモフォアに連結された狭発光アクセプタフルオロフォアの数は、異なる場合があり、いくつかの事例では、数は、例えば、連結されたペンダント狭発光アクセプタフルオロフォアを有する反復単位の数によって測定される場合、５ｍｏｌ％〜２５ｍｏｌ％または１０ｍｏｌ％〜２５ｍｏｌ％などの、１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％の範囲である。
【０１５７】
蛍光水溶媒和マルチクロモフォアドナーから連結された狭発光アクセプタフルオロフォアへのエネルギー伝達のための機構は、例えば、共鳴エネルギー伝達（例えば、Ｆｏｒｓｔｅｒ（または蛍光）共鳴エネルギー伝達、ＦＲＥＴ）、量子電荷交換（Ｄｅｘｔｅｒエネルギー伝達）などを含む。いくつかの事例では、これらのエネルギー伝達機構は、比較的短い範囲であり、すなわち、集光マルチクロモフォア系のアクセプタへの近接は、効率的なエネルギー伝達を提供する。いくつかの事例では、効率的なエネルギー伝達のための条件下では、アクセプタからの発光の増幅が発生し、発光信号伝達クロモフォアからの発光は、入射光（「ポンプ光」）が、狭発光アクセプタフルオロフォアがポンプ光によって直接励起される場合よりも、集光マルチクロモフォアによって吸収される波長にある場合に、より強い。
【０１５８】
「効率的な」エネルギー伝達によって、２０％以上または３０％以上などの、１０％以上のドナーによって収集されたエネルギーはアクセプタに伝達されることが、意味される。「増幅」によって、狭発光アクセプタフルオロフォアからの信号は、同等の強度の入射光を有する直接励起と比較して、ドナー集光マルチクロモフォアからのエネルギー伝達によって励起される際に、１．５倍以上であることが、意味される。信号は、任意の好都合な方法を使用して測定され得る。いくつかの場合では、１．５倍以上の信号は、発せられた光の強度を指す。ある特定の場合では、１．５倍以上の信号は、増加した信号対ノイズ比を指す。ポリマータンデム色素のある特定の実施形態では、信号伝達クロモフォア発光は、入射光での狭発光アクセプタフルオロフォアの直接励起と比較して、２倍以上、３倍以上、４倍以上、５倍以上、６倍以上、８倍以上、１０倍以上、２０倍以上、５０倍以上、１００倍以上、またはさらにそれ以上など、入射光での狭発光アクセプタフルオロフォアの直接励起と比較して、マルチクロモフォアによって励起される際に、１．５倍以上である。
【０１５９】
ポリマータンデム色素の発光は、０．０４以上、０．０５以上、０．０６以上、０．０７以上、０．０８以上、０．０９以上、０．１以上、０．１５以上、０．２以上、０．３以上、またはさらにそれ以上の量子収率などの、０．０３以上の量子収率を有し得る。いくつかの事例では、ポリマータンデム色素は、６×１０５ｃｍ−１Ｍ−１以上、７×１０５ｃｍ−１Ｍ−１以上、８×１０５ｃｍ−１Ｍ−１以上、９×１０５ｃｍ−１Ｍ−１以上、１×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、１．５×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、２×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、２．５×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、３×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、４×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、５×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、６×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、７×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、または８×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上などの、５×１０５ｃｍ−１Ｍ−１の消散係数を有する。いくつかの実施形態では、ポリマータンデム色素は、５×１０５Ｍ−１ｃｍ−１以上のモル消散係数を有する。ある特定の実施形態では、ポリマータンデム色素は、１×１０６Ｍ−１ｃｍ−１以上のモル消散係数を有する。
【０１６０】
主題のポリマータンデム色素は、単離されたかかる蛍光色素から可能である発光よりも明るい狭発光アクセプタフルオロフォアからの蛍光発光を提供する。ポリマータンデム色素の発光は、６０ｍＭ−１ｃｍ−１以上、７０ｍＭ−１ｃｍ−１以上、８０ｍＭ−１ｃｍ−１以上、９０ｍＭ−１ｃｍ−１以上、１００ｍＭ−１ｃｍ−１以上、１５０ｍＭ−１ｃｍ−１以上、２００ｍＭ−１ｃｍ−１以上、２５０ｍＭ−１ｃｍ−１以上、３００ｍＭ−１ｃｍ−１以上、またはさらにそれ以上などの、５０ｍＭ−１ｃｍ−１以上の明るさを有し得る。ある特定の事例では、ポリマータンデム色素の発光は、直接励起された狭発光アクセプタフルオロフォアの明るさよりも少なくとも１０倍大きい、少なくとも２０倍大きい、少なくとも３０倍大きい、少なくとも５０倍大きい、少なくとも１００倍大きい、少なくとも３００倍大きい、またはさらに大きいなど、直接励起された狭発光アクセプタフルオロフォアの明るさよりも少なくとも５倍大きい明るさを有する。
【０１６１】
本明細書で使用される場合、「集光マルチクロモフォア」、「ポリマー色素」および「共役ポリマー」という用語は、互換的に使用され、特定の吸光最大波長で集光することができ、それをより長い発光最大波長で発光された光に変換することができる構造を有する共役ポリマーを指す。いくつかの場合では、集光マルチクロモフォアは、それ自体で、蛍光である。共役ポリマー（ＣＰ）は、非局在化電子構造によって特徴付けられ、骨格が近接して多数の共役セグメントを含有できるため、ポリマー鎖の長さよりも実質的に短い有効共役長を有し得る。いくつかの場合では、共役ポリマーは、集光に効率的であり、受容体へのＦｏｒｓｔｅｒエネルギー伝達を介して光学的増幅を提供する。
【０１６２】
本明細書で使用される場合、「単位」という用語は、ポリマーの構造サブユニットを指す。単位という用語は、モノマー、コモノマー、コブロック、共役セグメント、反復単位などを含むように意味される。「反復単位」は、単位がｎ回繰り返される際に、生じる構造がポリマーまたはそのブロックを記載するように、モノマーと見なされる単位を必要とされる最小数の別個の構造特徴によって定義されるポリマーのサブユニットである。いくつかの場合では、ポリマーは、２つ以上の異なる反復単位を含み得、例えば、ポリマーがマルチブロックポリマーまたは単位のランダムな配置である場合に、各ブロックは、別個の反復単位、例えば、ｎブロックおよびｍブロックを定義できる。ｎおよび／またはｍ反復単位またはブロックの多様な配置は可能であること、ならびに本明細書に記載される主題のマルチクロモフォアの示された式において、様々な長さのｎおよびｍコブロックの任意の好都合な線状配置は、全体的なポリマーの構造内に含まれることが、理解される。ポリマーは、ポリマーにおける各単位のモル％値の点で式によっても表されることができること、ならびにかかる式は、ランダムもしくはマルチブロックポリマーなどの反復単位の多様な配置を表すことができることが、理解される。いくつかの場合では、ポリマーの反復単位は、単一のモノマー基を含む。ある特定の事例では、ポリマーの反復単位は、２つ以上のモノマー基、すなわち、２、３、４つ、またはそれ以上のコモノマー基などのコモノマー基を含む。本明細書で使用される場合、「コモノマー」または「コモノマー基」という用語は、それ自体で、ポリマーの反復単位の一部であり得るポリマーの構造単位を指す。いくつかの実施形態では、共役ポリマーは、重合モノマーのブロックから構成されるブロックコポリマーを含む。かかる場合では、ブロックコポリマーは、各々がポリマーの別個のコブロックに対応する別個の反復単位を有すると記載され得る。いくつかの場合では、ポリマーは、２つの異なるコブロックを含有するジブロックコポリマーである。かかる場合では、ポリマーは、各コブロックが、１、２、３、またはそれ以上のコモノマーなどのコモノマーから構成され得る、コブロックを含むと記載され得る。
【０１６３】
マルチクロモフォアは、任意の好都合な長さを有し得る。いくつかの場合では、マルチクロモフォアのモノマー反復単位またはセグメントの特定の数は、２〜１００，０００、２〜３０，０００、２〜１０，０００、２〜３，０００、もしくは２〜１，０００単位もしくはセグメント、または５〜１００，０００、１０〜１００，０００、１００〜１００，０００、２００〜１００，０００、もしくは５００〜５０，０００単位もしくはセグメントなどの、２〜５００，０００の範囲内に入る場合がある。いくつかの事例では、マルチクロモフォアのモノマー反復単位またはセグメントの特定の数は、２〜５００、２〜１００、３〜１００、４〜１００、５〜１００、６〜１００、７〜１００、８〜１００、９〜１００、または１０〜１００単位またはセグメントなどの、２〜１，０００の範囲内に入る場合がある。
【０１６４】
マルチクロモフォアは、任意の好都合な分子量（ＭＷ）のものであり得る。いくつかの場合では、マルチクロモフォアのＭＷは、平均分子量として表され得る。いくつかの事例では、ポリマー色素は、１，０００〜１００，０００、２，０００〜１００，０００、１０，０００〜１００，０００、またはさらに５０，０００〜１００，０００の範囲の平均分子量などの、５００〜５００，０００の範囲の平均分子量を有する。
【０１６５】
いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、またはさらにそれ以上のマルチクロモフォアのモル濃度などの、５％以上のマルチクロモフォアのモル濃度（例えば、５ｍｏｌ％）を構成する特定のアリールまたはヘテロアリールコモノマーを含む。かかる場合では、マルチクロモフォアは、１０以上、２０以上、３０以上、４０以上、５０以上、６０以上、７０以上、８０以上、９０以上、１００以上、２００以上、５００以上、１０００以上、１０，０００以上、またはさらにそれ以上の反復単位などの、５以上の反復単位を含み得る。かかる場合では、マルチクロモフォアは、１０以上、２０以上、３０以上、４０以上、５０以上、６０以上、７０以上、８０以上、９０以上、１００以上、２００以上、５００以上、１０００以上、１０，０００以上、またはさらにそれ以上のコモノマー単位などの、５以上のコモノマー単位を含み得る。ある特定の実施形態では、目的のアリールまたはヘテロアリールコモノマーは、３０％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、またはさらにそれ以上などの、２５％以上のマルチクロモフォアのモル濃度を構成し、１０以上、２０以上、３０以上、４０以上、５０以上、６０以上、７０以上、８０以上、９０以上、１００以上の反復単位などの、５以上の反復単位を含む。
【０１６６】
いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、第１の光学的活性単位が光を吸収して励起状態を形成する吸光波長（例えば、本明細書に記載される）を有する、共役系を形成する複数の第１の光学的活性単位を含む。ある特定の事例では、マルチクロモフォアは、共役ポリマーセグメント、またはバンドギャップ低下ｎ共役反復単位を含むオリゴマー構造を含む。
【０１６７】
主題のマルチクロモフォアは、特定の吸光最大波長、特定の発光最大波長、消散係数、量子収率などの、１つ以上の望ましい分光特性を有し得る。主題のポリマータンデム色素は、ポリマータンデム色素が構成される選択されたコモノマー、連結基、置換基、および連結された狭発光アクセプタフルオロフォアなどの多様な因子に依存する多様な吸光および発光プロファイルを提供する。いくつかの場合では、３５０ｎｍ〜５６０ｎｍまたは４００ｎｍ〜５６０ｎｍなどの、３００〜６００ｎｍの範囲のポリマー色素吸光最大波長である。ある特定の実施形態では、マルチクロモフォアは、５７５ｎｍ以下、５５０ｎｍ以下、５２５ｎｍ以下、５００ｎｍ以下、４７５ｎｍ以下、４５０ｎｍ以下、４４０ｎｍ以下、４３０ｎｍ以下、４２０ｎｍ以下、４１０ｎｍ以下、４００ｎｍ以下、またはさらにそれ以下などの、６００ｎｍ以下の吸光最大波長を有する。ある特定の実施形態では、マルチクロモフォアは、ＵＶ光のみを吸収する。ある特定の事例では、マルチクロモフォアは、３００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の吸光最大波長を有する。ある特定の事例では、マルチクロモフォアは、３００ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲の吸光最大波長を有する。ある特定の事例では、マルチクロモフォアは、３５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の吸光最大波長を有する。ある特定の事例では、マルチクロモフォアは、４００ｎｍ〜５６０ｎｍなどの、４００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲の吸光最大波長を有する。ある特定の事例では、マルチクロモフォアは、４００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲の吸光最大波長を有する。ある特定の事例では、マルチクロモフォアは、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の吸光最大波長を有する。ある特定の事例では、マルチクロモフォアは、５００ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲の吸光最大波長を有する。ある特定の事例では、マルチクロモフォアは、５５０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲の吸光最大波長を有する。
【０１６８】
いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、３５０〜８５０ｎｍ、３５０〜６００ｎｍ、３６０〜５００ｎｍ、３７０〜５００ｎｍ、３８０〜５００ｎｍ、３９０〜５００ｎｍ、または４００〜５００ｎｍなどの、３００〜９００ｎｍの範囲の発光最大波長を有し、目的の発光最大値の具体的な例は、限定されないが、３９５ｎｍ±５ｎｍ、４６０ｎｍ±５ｎｍ、４９０ｎｍ±５ｎｍ、５５０ｎｍ±５ｎｍ、５６０ｎｍ±５ｎｍ、６０５ｎｍ±５ｎｍ、６５０ｎｍ±５ｎｍ、６８０ｎｍ±５ｎｍ、７００ｎｍ±５ｎｍ、８０５ｎｍ±５ｎｍを含む。ある特定の事例では、マルチクロモフォアは、３９５ｎｍ、４６０ｎｍ、４９０ｎｍ、５５０ｎｍ、５６０ｎｍ、６０５ｎｍ、６５０ｎｍ、６８０ｎｍ、７００ｎｍ、および８０５ｎｍからなる群から選択される発光最大波長を有する。ある特定の事例では、マルチクロモフォアは、３９５ｎｍ±５ｎｍの発光最大波長を有する。いくつかの事例では、マルチクロモフォアは、それ自体で、３７５〜９００ｎｍの範囲（例えば、３８０ｎｍ〜９００ｎｍ、３９０ｎｍ〜９００ｎｍ、または４００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲など）の発光最大波長を有する。
【０１６９】
いくつかの事例では、マルチクロモフォアは、６×１０５ｃｍ−１Ｍ−１以上、７×１０５ｃｍ−１Ｍ−１以上、８×１０５ｃｍ−１Ｍ−１以上、９×１０５ｃｍ−１Ｍ−１以上、１×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、１．５×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、２×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、２．５×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、３×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、４×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、５×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、６×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、７×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上、または８×１０６ｃｍ−１Ｍ−１以上などの、５×１０５ｃｍ−１Ｍ−１の消散係数を有する。かかる場合では、マルチクロモフォアは、例えば６以上、７以上、８以上、９以上、１０以上、またはさらにそれ以上の反復単位などの、５以上の反復単位を有し得る。いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、５×１０５Ｍ−１ｃｍ−１以上のモル消散係数を有する。ある特定の実施形態では、マルチクロモフォアは、１×１０６Ｍ−１ｃｍ−１以上のモル消散係数を有する。
【０１７０】
いくつかの事例では、マルチクロモフォアは、反復単位当たり４５，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、反復単位当たり５０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、反復単位当たり５５，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、反復単位当たり６０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、反復単位当たり７０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、反復単位当たり８０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、反復単位当たり９０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、反復単位当たり１００，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、またはさらにそれ以上などの、反復単位当たり４０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上の消散係数を有する。いくつかの事例では、本明細書に記載される反復単位あたり４０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上は、平均消散係数である。ある特定の事例では、マルチクロモフォアの反復単位は、単一のモノマー、２つのコモノマー、または３つ以上のコモノマーを含み得る。いくつかの事例では、マルチクロモフォアは、コモノマーあたり４５，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、コモノマーあたり５０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、コモノマーあたり５５，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、コモノマーあたり６０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、コモノマーあたり７０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、コモノマーあたり８０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、コモノマーあたり９０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、コモノマーあたり１００，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上、またはさらにそれ以上などの、コモノマーあたり４０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上の消散係数を有する。いくつかの事例では、コモノマーあたり４０，０００ｃｍ−１Ｍ−１以上は、平均消散係数である。
【０１７１】
いくつかの場合では、主題のマルチクロモフォアは、コブロック（例えば、ｎおよびｍコブロック）、またはｎおよびｍ反復単位のランダム配置を含み得ることが、理解される。主題のマルチクロモフォアは、全体的なポリマーの構造内の様々な長さのｎおよびｍコブロックの任意の好都合な線状配置を含み得る。いくつかの場合では、本明細書の構造に示されるコモノマーの線状配置は、ランダムである。加えて、マルチクロモフォアは、かかるｎおよび／またはｍコブロック内のコモノマーの任意の好都合な配置を含み得る。反対に示されない限り、コモノマーの全ての可能な配置は、本明細書に記載されるポリマー色素に含まれるように意味される。多様なポリマー合成方法が、主題のマルチクロモフォアの調製における目的のコモノマーおよびコブロックを調製するために利用され得る。いくつかの場合では、重合方法は、集団の各共役ポリマーに存在する特定の長さおよび／または末端基（すなわち、終端基）に関していくらかの変動を含む、共役ポリマーの集団を含む組成物を生成できることが、理解される。本明細書に示される式は、単一の化合物、またはポリマー化合物の集団もしくはサブ集団を指す場合がある。本明細書で使用される場合、＊は、共役ポリマーの不飽和骨格への共有結合のための部位を示す。主題のポリマーの本明細書に示される式は構造の１つの表現であること、および共役ポリマーセグメントにおける特定のコモノマーのｍｏｌ％比を示す表現などの他の表現も使用され得ることが、理解される。
【０１７２】
任意の好都合な水溶性の収集光マルチクロモフォアは、ペンダント狭発光受容体フルオロフォア（例えば、本明細書に記載される）を含むように適合され得る。目的のマルチクロモフォアは、ＷＯ２０１６／１４４６５３、ＷＯ２０１８／０１３３８９、ＷＯ２０１８／００９５８１、ＷＯ２０１８／１１１７７４、ＵＳ２０１７／０２４７５０４、ＷＯ２０１７／１８０９９８、ＷＯ２０１８／００９８６１、およびＵＳ９，８９６，５３８に記載されるものを含むが、これらに限定されず、それらの開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの事例では、ポリマータンデム色素は、式（ＸＩ）の構造を有する共役セグメントを含み、
【０１７３】
【化４２】
2021533240.tif 000046
【０１７４】
式中、
Ｆ１は、（例えば、本明細書に記載される）水溶性基（ＷＳＧ）で置換された、縮合三環式コモノマーであり、
Ｍ１は、アリールまたはヘテロアリールコモノマーであり、
ｎは、１〜１００，０００の整数であり、
＊は、共役ポリマーまたは終端基の不飽和骨格への共有結合のための部位を示し、
狭発光アクセプタフルオロフォアは、それとともにエネルギー受容近傍においてマルチクロモフォアに連結する。ある特定の場合では、ポリマータンデム色素の水溶性基（ＷＳＧ）は、２０ｍｇ／ｍＬ以上、３０ｍｇ／ｍＬ以上、４０ｍｇ／ｍＬ以上、５０ｍｇ／ｍＬ以上、６０ｍｇ／ｍＬ以上、７０ｍｇ／ｍＬ以上、８０ｍｇ／ｍＬ以上、９０ｍｇ／ｍＬ以上、１００ｍｇ／ｍＬ以上、またさらにそれ以上などの、１０ｍｇ／ｍＬ以上の水（例えば、水性緩衝液）中の溶解度をマルチクロモフォアに付与することができる。
【０１７５】
目的のアリールまたはヘテロアリールコモノマーは、フルオレンコモノマー、カルバゾールコモノマー、シロールコモノマー、または架橋ビフェニルコモノマーなどの縮合三環式コモノマーを含むが、これらに限定されない。縮合三環式コモノマーは、２つのアリールまたはヘテロアリール６員環が中央の５員または６員炭素環式または複素環式環に縮合する構成において３つの縮合環を有する三環式芳香族基を含むコモノマーである。いくつかの場合では、縮合三環式コモノマーは、中央の５員または６員の炭素環式または複素環式環に縮合した２つのベンゾ環またはピリド環を含む。縮合三環式コモノマーは、縮合環の任意の好都合な環原子を介して、ポリマー骨格の隣接するコモノマーにパイ共役することができる。中央の５員または６員の環は、炭素環または複素環、芳香族または部分的に飽和であり得、さらに、側鎖置換基、例えば、ＷＳＧおよび／または化学選択的タグへのリンカーを含み得る。架橋ビフェニルコモノマーは、ビフェニル基を有する縮合三環式コモノマーであり、２つのフェニル環は、中央の６員環を介して互いにさらに連結される。ある特定の事例では、縮合三環式コモノマーは、以下の構造によって記載され、
【０１７６】
【化４３】
2021533240.tif 000047
【０１７７】
式中、
Ｙ１は、Ｃ（Ｒ２３）２、−Ｃ（Ｒ２３）２Ｃ（Ｒ２３）２−、−Ｃ（Ｒ２３）２Ｓｉ（Ｒ２３）２−、ＮＲ２３、Ｓｉ（Ｒ２３）２、またはＳｅであり、
各Ｚは、独立して、ＣＨ、ＣＲ２２、またはＮであり、
各Ｒ２３は、独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミド、置換アミド、アラルキル、置換アラルキル、ＰＥＧ部分、およびＷＳＧから選択されるか、または任意の２つの好都合なＲ３基は、任意選択で、任意選択で置換された炭素環もしくは複素環を提供するように環状に連結され、
各Ｒ２２は、各々独立して、水素、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン（例えば、フルオロ、クロロ、またはブロモ）、スルホン酸塩、スルホンアミド、置換スルホンアミド、カルボキシ、カルボキシアミド、置換カルボキシアミド、および水溶化基から選択される１つ以上の任意選択の置換基であるか、または、任意の２つのＲ１１基は、任意選択で、環状に連結され（例えば、炭素環もしくは複素環を提供するように）、
＊は、共役ポリマーまたは終端基の不飽和骨格への共有結合のための部位を示す。ある特定の事例では、各環におけるＺのうち少なくとも２つは、ＣＨまたはＣＲ２２である。ある特定の事例では、各環におけるＺのうちの１つおよびただ１つは、Ｎである。
【０１７８】
ある特定の事例では、縮合三環式コモノマーは、以下の構造のうちの１つによって記載され、
【０１７９】
【化４４】
2021533240.tif 000048
【０１８０】
式中、
Ｙは、Ｃ（Ｒ２３）２、−Ｃ（Ｒ２３）２Ｃ（Ｒ２３）２−、−Ｃ（Ｒ２３）２Ｓｉ（Ｒ２３）２−、ＮＲ２３、Ｓｉ（Ｒ２３）２、またはＳｅであり、
各Ｒ２３は、独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミド、置換アミド、アラルキル、置換アラルキル、ＰＥＧ部分、−Ｌ１１−Ｚ１から選択され、Ｌ１１はリンカーであり、Ｚ１は化学選択的タグ（例えば、化学選択的官能基を含むタグ）およびＷＳＧであり、
各Ｒは、独立して、Ｈ、Ｒ３または１つ以上のアリールもしくはヘテロアリール置換基であり、２つの好都合なＲ基は、任意選択で、環状に連結される。いくつかの場合では、各Ｒは、独立して、ハロゲン、スルホン酸塩、アルコキシ、置換アルコキシ、アルキル、および置換アルキルから選択される１つまたは２つの環置換基を指し、任意の２つの好都合なＲ基は、任意選択で、環状に連結される。記号「＊」は、共役ポリマーの不飽和骨格、例えば、π共役セグメント、末端基、リンカー、および連結された特異的結合メンバーへの共有結合のための部位を示す。２，７−パイ共役縮合三環式コモノマーを含む本明細書に記載される式のうちのいずれかについて、類似の３，６−パイ共役コモノマーを含む類似式も示され得ることが、理解される。ある特定の場合では、縮合三環式コモノマーは、フルオレンコモノマーであり、Ｙは、Ｃ（Ｒ３）２である。いくつかの場合では、縮合三環式コモノマーは、カルバゾールコモノマーであり、Ｙは、ＮＲ３である。いくつかの場合では、縮合三環式コモノマーは、シロールコモノマーであり、Ｙは、Ｓｉ（Ｒ３）２である。いくつかの場合では、縮合三環式コモノマーは、架橋ビフェニルコモノマーであり、Ｙは、−Ｃ（Ｒ３）２Ｃ（Ｒ３）２−である。いくつかの場合では、縮合三環式コモノマーは、架橋ビフェニルコモノマーであり、Ｙは、−ＣＨＲ３ＣＨＲ３−である。本明細書に記載される縮合三環式コモノマーのうちのいずれかのある特定の事例では、各Ｒは、独立して、Ｈ、ハロゲン、アルコキシ、置換アルコキシ、アルキル、および置換アルキルから選択される。ある特定の場合では、各Ｒは、独立して、Ｈ、フルオロ、クロロ、メトキシ、置換アルコキシ、アルキル、および置換アルキルから選択される。
【０１８１】
ある特定の実施形態では、縮合三環式コモノマーは、以下から選択され、
【０１８２】
【化４５】
2021533240.tif 000049
【０１８３】
式中、
Ｙ３は、ＣまたはＳｉであり、
各Ｒ２３およびＲ２４は、独立して、水素、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン（例えば、フルオロ、クロロ、またはブロモ）、スルホン酸塩、スルホンアミド、置換スルホンアミド、カルボキシ、カルボキシアミド、置換カルボキシアミド、および水溶化基であり、２つのＲ１４基は、任意選択で、任意選択で置換された縮合炭素環または複素環（例えば、部分的に飽和した７員複素環）を形成するように環状に連結される。
【０１８４】
縮合三環式コモノマーのある特定の実施形態では、コモノマーは、任意選択でさらに置換される炭素環式または複素環式環Ａを提供するように環状に連結された２つのＲ置換基を含み、
【０１８５】
【化４６】
2021533240.tif 000050
【０１８６】
式中、Ｙは、Ｃ（Ｒ３）２、−Ｃ（Ｒ３）２Ｃ（Ｒ３）２−、−Ｃ（Ｒ３）２Ｓｉ（Ｒ３）２−、ＮＲ３、Ｓｉ（Ｒ３）２、またはＳｅであり、各Ｒ３は、独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミド、置換アミド、アラルキル、置換アラルキル、ＰＥＧ部分、−Ｌ１１−Ｚ１から選択され、Ｌ１１はリンカーであり、Ｚ１は化学選択的タグ（例えば、化学選択的官能基を含むタグ）およびＷＳＧである。ある特定の場合では、縮合三環式コモノマーは、次の構造を有し、
【０１８７】
【化４７】
2021533240.tif 000051
【０１８８】
式中、各Ｒ８〜Ｒ９は、独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミド、置換アミド、アラルキル、置換アラルキル、ＰＥＧ部分、−Ｌ１１−Ｚ１から選択され、Ｌ１１はリンカーであり、Ｚ１は化学選択的タグ（例えば、化学選択的官能基を含むタグ）およびＷＳＧである。コモノマーのいくつかの場合では、Ｙは、Ｃ（Ｒ３）２である。
【０１８９】
ある特定の事例では、縮合三環式コモノマーは、以下の構造のうちの１つによって記載され、
【０１９０】
【化４８】
2021533240.tif 000052
【０１９１】
式中、
各Ｒ３は、独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミド、置換アミド、アラルキル、置換アラルキル、ＰＥＧ部分、−Ｌ１１−Ｚ１から選択され、Ｌ１１はリンカーであり、Ｚ１は化学選択的タグ（例えば、化学選択的官能基を含むタグ）およびＷＳＧ（例えば、本明細書に記載される）であり、
各Ｒは、独立して、Ｈ、Ｒ３、または１つ以上のアリールもしくはヘテロアリール置換基である。いくつかの場合では、各Ｒは、独立して、ハロゲン、スルホン酸塩、アルコキシ、置換アルコキシ、アルキル、および置換アルキルから選択される１つまたは２つの環置換基を指す。いくつかの場合では、各Ｒは、フルオロまたはメトキシである。いくつかの場合では、少なくとも１つのＲ３は、ＷＳＧである。いくつかの場合では、少なくとも１つのＲ３は、−Ｌ１１−Ｚ１である。
【０１９２】
ある特定の事例では、縮合三環式コモノマーは、次の構造によって記載され、
【０１９３】
【化４９】
2021533240.tif 000053
【０１９４】
式中、各ＷＳＧは、分岐状または線状水溶性基であり、各Ｒ３は、Ｈ、アルキル、置換アルキルである。ある特定の場合では、各ＷＳＧは、線状ＷＳＧ（例えば、本明細書に記載される）である。ある特定の事例では、縮合三環式コモノマーは、次の構造によって記載され、
【０１９５】
【化５０】
2021533240.tif 000054
【０１９６】
式中、Ｔ５は任意選択のリンカーであり、各ｓは、独立して、６〜１００（例えば、６〜５０）の整数であり、各ＲおよびＲ１１は、独立して、水素、アルキル、または置換アルキルである。
【０１９７】
縮合６−５−６三環式コモノマーは、構成６−５−６、すなわち中央の５員環に縮合した２つのベンゾ環において３つの縮合環を有する三環式芳香族基を含むコモノマーである。５員環は、炭素環または複素環であり得、さらに、ベンゾ環に縮合しない環原子で側鎖置換基を含み得る。ある特定の事例では、縮合６−５−６三環式コモノマーは、以下の構造によって記載され、
【０１９８】
【化５１】
2021533240.tif 000055
【０１９９】
式中、Ｚは、−Ｃ（Ｒ１）２−、Ｓｉ（Ｒ１）２−、または−Ｎ（Ｒ１）−であり、各Ｒは、独立して、Ｈまたは１つ以上のアリール置換基であり、各Ｒ１は、独立して、分岐状非イオン性水溶性基（ＷＳＧ）、アルキル、置換アルキル、アラルキル、置換アラルキル、ＰＥＧ部分、および−Ｌ１１−Ｚ１から選択され、Ｌ１１はリンカーであり、Ｚ１は化学選択的タグ（例えば、化学選択的官能基を含むタグ）またはＷＳＧである。本明細書に記載される式のうちのいずれかにおいて使用される場合、＊は、共役ポリマーまたは終端基の不飽和骨格への共有結合のための部位を示す。いくつかの実施形態では、Ｚが−Ｎ（Ｒ１）−である場合に、縮合６−５−６三環式コモノマーは、カルバゾールコモノマーである。任意の好都合なカルバゾールコモノマーは、主題のマルチクロモフォアにおいて利用され得る。いくつかの実施形態では、Ｚが−Ｃ（Ｒ１）２−である場合に、縮合６−５−６三環式コモノマーは、フルオレンコモノマーである。任意の好都合なフルオレンコモノマーは、主題のマルチクロモフォアにおいて利用され得る。縮合６−５−６三環式コモノマーのある特定の事例では、各Ｒ１は、１つ、２つ、もしくはそれ以上のＰＥＧ部分で置換されたベンジル基、または２つ以上のＰＥＧ部分で置換されたアルキル基から選択される。いくつかの実施形態では、Ｚは、−Ｓｉ（Ｒ１）２−である。本明細書に記載されるフルオレンコモノマーのうちのいずれかについて、本開示にも含まれるものは、ＺのＣ原子がＳｉで置き換えられる、対応するコモノマーであることが、理解される。
【０２００】
フルオレンコモノマーは、任意の好都合な側鎖置換基（複数可）で９位で置換された９Ｈ−フルオレンコア構造を有する芳香族基を含むコモノマーである。いくつかの場合では、フルオレンコモノマーは、９，９−ジ置換フルオレンである。フルオレンコモノマーは、１〜８位の任意の２つの位置などのフルオレンコア構造の任意の好都合な位置を介して、隣接するポリマー骨格基に共役する（以下の番号付けスキームを参照されたい）。いくつかの実施形態では、フルオレンコア構造は、２位および７位を介してポリマー骨格の隣接する基に連結される。ある特定の実施形態では、フルオレンコモノマーは、以下の構造によって記載され、
【０２０１】
【化５２】
2021533240.tif 000056
【０２０２】
式中、各Ｒ１は、独立して、分岐状非イオン性水溶性基（ＷＳＧ）、アルキル、置換アルキル、アラルキル、置換アラルキル、ＰＥＧ部分、および−Ｌ１１−Ｚ１から選択され、Ｌ１１はリンカーであり、Ｚ１は化学選択的タグ（例えば、化学選択的官能基を含むタグ）またはＷＳＧである。フルオレンコモノマーのある特定の事例では、各Ｒ１は、分岐状非イオン性水溶性基（ＷＳＧ）である。フルオレンコモノマーのある特定の事例では、各Ｒ１は、１つ、２つ、もしくはそれ以上のＰＥＧ部分で置換されたベンジル基、または２つ以上のＰＥＧ部分で置換されたアルキル基から選択される。Ｚ１官能基は、アクセプタクロモフォア（例えば、本明細書に記載される）にマルチクロモフォアを共有結合させることにおける使用を見いだすことができる。ある特定の事例では、Ｚ１は、アクセプタクロモフォアに共有結合するためのアミノ基を含む。ある特定の事例では、Ｚ１は、アクセプタクロモフォアに共有結合するためのカルボン酸基またはその誘導体を含む。ある特定の実施形態では、Ｌ１１は、２つ以上のＺ１基（例えば、ＷＳＧ）に連結する分岐状リンカーである。ある特定の事例では、フルオレンコモノマーは、１、３、４、５、６、および８位から選択される１つ、２つ、またはそれ以上の位置に位置するＲ５および／またはＲ６置換基でさらに置換され、Ｒ５およびＲ６は、独立して、水溶化基（ＷＳＧ）およびアリール置換基（例えば、本明細書に記載される）から選択される。
【０２０３】
ある特定の事例では、フルオレンコモノマーは、次の構造によって記載され、
【０２０４】
【化５３】
2021533240.tif 000057
【０２０５】
式中、各Ｒ１は、上に定義される通りであり、Ｒ５およびＲ６は、独立して、Ｈ、水溶化基、またはアリール置換基（例えば、本明細書に記載される）から選択される。
【０２０６】
いくつかの事例では、フルオレンコモノマーは、次の構造によって記載され、
【０２０７】
【化５４】
2021533240.tif 000058
【０２０８】
式中、各Ｒ２は、２つ以上の水溶化基（例えば、ＰＥＧ−ジ置換ベンジルまたはＰＥＧ置換アルキル）に接続された水溶化基または分岐状リンカーで置換されたアルキルである。フルオレンコモノマーのある特定の事例では、各Ｒ２は、１つ、２つ、または３つのＰＥＧ部分で置換されたベンジル基である（例えば、Ｒ’がＨまたはアルキルであり、ｎが１〜２０、例えば、ｎが８〜１６などの３〜１６である、−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲ’）。フルオレンコモノマーのある特定の事例では、各Ｒ２は、１つの−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲ’基で置換されたベンジル基であり（例えば、２、３、または４位で）、Ｒ’はＨまたはアルキルであり、ｎは１〜２０、例えば、ｎは８〜１６などの３〜１６である。フルオレンコモノマーのある特定の事例では、各Ｒ２は、２つの−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲ’基で置換されたベンジル基であり（例えば、２，４位、３，４位、または３，５位で）、各Ｒ’は、独立して、Ｈまたはアルキルであり、各ｎは、独立して、１〜２０、例えば、ｎは８〜１６などの３〜１６である。フルオレンコモノマーのある特定の事例では、各Ｒ２は、３つの−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲ’基で置換されたベンジル基であり（例えば、２，４，６位、２，４，５位、または３，４，５位で）、各Ｒ’は、独立して、Ｈまたはアルキルであり、各ｎは、独立して、１〜２０、例えば、ｎは８〜１６などの３〜１６である。フルオレンコモノマーのある特定の事例では、各Ｒ２は、各々が２つのＰＥＧ部分で置換された三価分岐基で置換された低級アルキル基（例えば、−ＣＯ−ＮＲ’’２または−Ｏ（ＣＨ２Ｒ’’）２三価分岐基であり、各Ｒ’’は、独立して、ＰＥＧ部分である（例えば、Ｒ’が、Ｈまたはアルキルであり、ｎが１〜２０、例えば、ｎは８〜１６などの３〜１６である、−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲ’））。フルオレンコモノマーのある特定の事例では、各Ｒ２は、例えば、本明細書に記載される、分岐状非イオン性水溶性基（ＷＳＧ）である。
【０２０９】
ある特定の実施形態では、フルオレンコモノマーは、以下の構造によって記載され、
【０２１０】
【化５５】
2021533240.tif 000059
【０２１１】
式中、Ｒ３は、水溶化基（例えば、ＰＥＧ置換アルキル）または分岐状非イオン性水溶性基（ＷＳＧ）（例えば、本明細書に記載される）で置換されたアルキルであり、Ｒ４は、Ｌ２−Ｚ２であり、Ｌ２はリンカーであり、Ｚ２は化学選択的タグである（例えば、アクセプタクロモフォアへの共役のための）。いくつかの事例では、フルオレンコモノマーは、次の構造によって記載され、
【０２１２】
【化５６】
2021533240.tif 000060
【０２１３】
式中、Ｒ３は、水溶化基（例えば、本明細書に記載される）または分岐状非イオン性水溶性基（ＷＳＧ）（例えば、本明細書に記載される）を含む置換基であり、
Ｒ４は、Ｌ２−Ｚ２であり、Ｌ２はリンカーであり、Ｚ２は化学選択的タグであり（例えば、アクセプタクロモフォアへの共役のための）、Ｒ５およびＲ６は、独立して、Ｈ、水溶化基、およびアリール置換基（例えば、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、ハロゲン、またはニトロ）から選択される。フルオレンコモノマーのある特定の事例では、Ｒ３は、各々が２つのＰＥＧ部分で置換された三価分岐基で置換された低級アルキル基（例えば、−ＣＯ−ＮＲ’’２または−Ｏ（ＣＨ２Ｒ’’）２三価分岐基であり、各Ｒ’’は、ＰＥＧ部分である（例えば、Ｒ’が、Ｈまたはアルキルであり、ｎが、６〜２０、例えば、ｎは１２〜１６などの８〜１６である、−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲ’）。フルオレンコモノマーのある特定の事例では、Ｒ３は、例えば、本明細書に記載される、分岐状非イオン性水溶性基（ＷＳＧ）である。
【０２１４】
本明細書に記載されるフルオレンコモノマーのうちのいずれかは、主題のマルチクロモフォア、例えば、式（ＸＩ）〜（ＸＩＶ）のマルチクロモフォアにおいて利用され得る。いくつかの場合では、マルチクロモフォアは、ポリマー骨格の一部として、以下の構造のうちの１つを含み、
【０２１５】
【化５７】
2021533240.tif 000061
【０２１６】
式中、各Ｒ３は、独立して、任意選択のリンカー、または任意選択で置換されたアルキル、アラルキル、またはアリール基を介して接続された水溶化基であり、Ａｒは、任意選択で置換されたアリールまたはヘテロアリール基であり、ｎは、１〜１００，０００の整数であり、末端は、共役ポリマーまたは終端基の不飽和骨格への共有結合のための部位である。ある特定の実施形態では、各Ｒ３は、独立して、置換アルキル基である。ある特定の実施形態では、各Ｒ３は、独立して、置換アラルキル基である。いくつかの場合では、各Ｒ３および各Ａｒは、独立して、水溶化基、アクセプタクロモフォア、化学選択的官能基、または特異的結合部分で置換される（任意選択のリンカーを介して）。
【０２１７】
式（ＸＩ）のある特定の事例では、Ｆ１は、次の構造を有し、
【０２１８】
【化５８】
2021533240.tif 000062
【０２１９】
式中、Ｚは、−Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）−、−Ｓｉ（Ｒ１）（Ｒ２）−、または−Ｎ（Ｒ１）−であり、Ｒ１およびＲ２は、独立して、非イオン性ＷＳＧ、例えば、線状または分岐状の非イオン性ＷＳＧである。
【０２２０】
式（ＸＩ）のある特定の事例では、Ｆ１は、次の構造を有し、
【０２２１】
【化５９】
2021533240.tif 000063
【０２２２】
式中、Ｚは、−Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）−、−Ｓｉ（Ｒ１）（Ｒ２）−、または−Ｎ（Ｒ１）−であり、Ｒ１およびＲ２は、独立して、例えば、各々が６〜３０モノマー単位を有する、２つ以上の水溶性ポリマーを含む分岐状非イオン性ＷＳＧである。
【０２２３】
式（ＸＩ）のいくつかの実施形態では、Ｆ１は、２つの分岐状非イオン性ＷＳＧ基（例えば、本明細書に記載される）で置換されたフルオレンコモノマーである（例えば、９位でジ置換された）。式（ＸＩ）のいくつかの実施形態では、Ｆ１は、２つの線状非イオン性ＷＳＧ基（例えば、本明細書に記載される）で置換されたフルオレンコモノマーである（例えば、９位でジ置換された）。
【０２２４】
式（Ｉ）のいくつかの実施形態では、Ｆ１は、次の構造のものであり、
【０２２５】
【化６０】
2021533240.tif 000064
【０２２６】
式中、ｓは、６〜６０であり、
ｔは、０〜１０（例えば、０、１、２、または３などの０〜６）であり、
Ｒ１１は、Ｈ、アルキル、または置換アルキルである。ある特定の場合では、各Ｒ１１は、メチルである。
【０２２７】
式（Ｉ）のいくつかの実施形態では、Ｆ１は、以下のコモノマーのうちの１つから選択される。
【０２２８】
【化６１】
2021533240.tif 000065
【０２２９】
式（Ｉ）のいくつかの実施形態では、ｎは、１０以上、３０以上、１００以上、３００以上、１０００以上、３０００以上、またはさらにそれ以上などの、５つ以上である。共役ポリマーの集団は、特定の長さに関するいくらかの変動を含む主題の式によって表され得ることが、理解される。いくつかの場合では、共役セグメントは、３０ｍｏｌ％以上、４０ｍｏｌ％以上、５０ｍｏｌ％以上、６０ｍｏｌ％以上、７０ｍｏｌ％以上、８０ｍｏｌ％以上、または９０ｍｏｌ％以上などの、２５ｍｏｌ％以上のマルチクロモフォアを構成できる。
【０２３０】
式（ＸＩ）のいくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、式（ＸＩＩ）の構造を有し、
【０２３１】
【化６２】
2021533240.tif 000066
【０２３２】
式中、
Ｍ１、Ｍ２、およびＬ１は、独立して、アリールまたはヘテロアリールコモノマーであり、
Ｚ１は、連結された狭発光アクセプタフルオロフォアであり、
ｘおよびｙは、マルチクロモフォア中の単位のモル濃度％を表し、
Ｇ１およびＧ２は、各々独立して、末端基、π共役セグメント、リンカー、および連結された特異的結合メンバーから選択される。式（ＩＩ）のいくつかの事例では、ｘは、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、またはさらにそれ以上などの、５％以上のマルチクロモフォアのモル濃度（例えば、５ｍｏｌ％）であり、ｘ＋ｙは１００％である。式（ＩＩ）のいくつかの事例では、ｙは、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、またはさらにそれ以上などの、５％以上のマルチクロモフォアのモル濃度（例えば、５ｍｏｌ％）である。
【０２３３】
式（ＸＩ）〜（ＸＩＩ）のいくつかの実施形態では、ポリマー色素は、式（ＸＩＩａ）の構造を有し、
【０２３４】
【化６３】
2021533240.tif 000067
【０２３５】
式中、Ｆ１は、水溶性基（ＷＳＧ）で置換された縮合三環式コモノマー（例えば、本明細書に記載される）であり、Ｍ１、Ｍ２、およびＬ１は、独立して、アリールまたはヘテロアリールコモノマー（例えば、本明細書に記載される）であり、Ｎ１は、Ｌ１に連結された狭発光アクセプタフルオロフォア（例えば、非共役リンカーを介した）であり、Ｇ１およびＧ２は、各々独立して、末端基、π共役セグメント、リンカー、および連結された特異的結合メンバーから選択され、ｗ、ｘ、ｙ、およびｚは、マルチクロモフォアにおけるユニットのモル濃度％（例えば、ｚ＞０ｍｏｌ％かつｗ＞０ｍｏｌ％）を表す。式（ＸＩＩａ）のいくつかの事例では、ｗは、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、またはさらにそれ以上などの、５％以上のマルチクロモフォアのモル濃度（例えば、５ｍｏｌ％）であり、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚは１００％である。式（ＩＩａ）のいくつかの事例では、ｘは、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、またはさらにそれ以上などの、５％以上のマルチクロモフォアのモル濃度（例えば、５ｍｏｌ％）であり、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚは１００％である。式（ＸＩＩａ）のいくつかの事例では、ｙは、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、またはさらにそれ以上などの、５％以上のマルチクロモフォアのモル濃度（例えば、５ｍｏｌ％）である。式（ＩＩａ）のいくつかの事例では、ｚは、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、またはさらにそれ以上などの、５％以上のマルチクロモフォアのモル濃度（例えば、５ｍｏｌ％）であり、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚは１００％である。
【０２３６】
いくつかの実施形態では、ポリマー色素は、式（ＸＩＩｂ）の構造を有し、
【０２３７】
【化６４】
2021533240.tif 000068
【０２３８】
式中、ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、およびｚは、マルチクロモフォアにおける各コモノマーのｍｏｌ％値を表し、Ｙ１〜３は、各々独立して、例えば、本明細書に記載される縮合６−５−６三環式コモノマーのＺ基であり、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３は、各々、アリールまたはヘテロアリールコモノマーであり、Ｎ１は、Ｙ３に連結された狭発光アクセプタフルオロフォアであり（例えば、非共役リンカーを介して）、Ｇ１およびＧ２は、各々独立して、末端基、π共役セグメント、リンカー、および連結された特異的結合メンバーから選択される。本明細書に記載されるポリマー色素のうちのいずれかは、式（ＩＩｂ）によって表され得ることが、理解される。式（ＸＩＩｂ）のいくつかの事例では、ｕ＋ｗ＋ｙは、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、またはさらにそれ以上などの、５％以上のマルチクロモフォアのモル濃度（例えば、５ｍｏｌ％）を構成する。ある特定の事例では、ｚは、０である。式（ＩＩｂ）のいくつかの事例では、ｖ＋ｘ＋ｚは、７５％以下、７０％以下、６５％以下、６０％以下、５５％以下、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、またはさらにそれ以下などの、８０％以下のマルチクロモフォアのモル濃度（例えば、８０ｍｏｌ％）を構成する。
【０２３９】
式（ＸＩＩｂ）のいくつかの事例では、ｕは、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、またはさらにそれ以上などの、５％以上である。式（ＩＩｂ）のいくつかの事例では、ｗは、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、またはさらにそれ以上などの、５％以上である。式（ＸＩＩｂ）のいくつかの事例では、ｙは、２％以上、５％以上、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、またはさらにそれ以上などの、１％以上である。式（ＸＩＩｂ）のいくつかの事例では、ｖは、７５％以下、７０％以下、６５％以下、６０％以下、５５％以下、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、またはさらにそれ以下などの、８０％以下である。式（ＸＩＩｂ）のいくつかの事例では、ｘは、７５％以下、７０％以下、６５％以下、６０％以下、５５％以下、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、またはさらにそれ以下などの、８０％以下である。式（ＸＩＩｂ）のいくつかの事例では、ｚは、７５％以下、７０％以下、６５％以下、６０％以下、５５％以下、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、またはさらにそれ以下などの、８０％以下である。
【０２４０】
式（ＸＩ）のいくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、式（ＸＩＩＩ）の構造を有し、
【０２４１】
【化６５】
2021533240.tif 000069
【０２４２】
式中、
Ｆ１は、縮合６−５−６三環式コモノマーであり、例えば、ＷＳＧで置換され、
Ｍ１、Ｍ２、およびＬ１は、独立して、アリールまたはヘテロアリールコモノマーであり、各々は、任意選択でＷＳＧで置換され、
Ｎ１は、Ｌ１に連結された狭発光アクセプタフルオロフォアであり、
ａ〜ｄおよびｆは、各々独立して、０または１であり、
ｅは、１であり、
各ｎおよびｍは、独立して、１〜１０，０００の整数であり、
ｐは、１〜１００，０００の整数であり、
Ｇ１およびＧ２は、各々独立して、末端基、π共役セグメント、リンカー、および連結された特異的結合メンバーから選択される。
【０２４３】
式（ＸＩＩＩ）のある特定の実施形態では、マルチクロモフォアは、式（ＸＩＶａ）または（ＸＩＶｂ）の構造を有する。
【０２４４】
【化６６】
2021533240.tif 000070
【０２４５】
式（ＸＩＩ）〜（ＸＩＶ）のいくつかの事例では、Ｌ１は、Ｚ１で置換された縮合６−５−６三環式コモノマーであり、分岐状非イオン性水溶性基（ＷＳＧ）（例えば、本明細書に記載される）である。式（ＸＩＩ）〜（ＸＩＶ）のある特定の事例では、Ｌ１は、次の構造を有し、
【０２４６】
【化６７】
2021533240.tif 000071
【０２４７】
式中、Ｒ３は、分岐状非イオン性水溶性基（ＷＳＧ）（例えば、本明細書に記載される）であり、Ｒ４は、Ｌ２−Ｚ２であり、Ｌ２は、リンカーであり、Ｚ２は、狭発光アクセプタフルオロフォアである。Ｌ１のある特定の実施形態では、Ｒ３は、以下の構造のうちの１つから選択される。
【０２４８】
【化６８】
2021533240.tif 000072
【０２４９】
Ｌ１のいくつかの場合では、Ｔ５は、Ｃ１−Ｃ６リンカーである。ある特定の場合では、各ｓは、６〜２０、１１〜２０、１２〜２０、または１２〜１６などの、６〜３０である。ある特定の場合では、各ｓは、独立して、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０である。いくつかの場合では、各ｓは、１１である。いくつかの場合では、各ｓは、１２である。いくつかの場合では、各ｓは、１３である。いくつかの場合では、各ｓは、１４である。いくつかの場合では、各ｓは、１５である。いくつかの場合では、各ｓは、１６である。いくつかの場合では、各ｓは、１７である。いくつかの場合では、各ｓは、１８である。いくつかの場合では、各ｓは、１９である。いくつかの場合では、各ｓは、２０である。Ｌ１のある特定の実施形態では、Ｒ４は、Ｌ２−Ｚ２であり、Ｌ２は、リンカー（例えば、リンカーの骨格において１つ以上のヘテロ原子または連結官能基（例えば、−ＣＯＮＨ−またはＳＯ２ＮＨ−）を任意選択で含むＣ１−Ｃ２０リンカー）であり、Ｚ２は、化学選択的官能基（例えば、アミノもしくは保護されたアミノ、またはカルボン酸もしくはその活性エステル、または保護されたカルボン酸）である。いくつかの場合では、Ｌ１は、次の構造のうちの１つを有する。
【０２５０】
【化６９】
2021533240.tif 000073
【０２５１】
式（ＸＩ）〜（ＸＩＶ）のいくつかの実施形態では、ポリマー色素は、式（Ｖ）または（ＶＩ）の構造を有し、
【０２５２】
【化７０】
2021533240.tif 000074
【０２５３】
式中、各ＷＳＧは、独立して、分岐状または線状ＷＳＧ（例えば、本明細書に記載される）であり、Ｚ１は、連結された化学選択的官能基または連結された狭発光アクセプタフルオロフォア（Ｎ１）であり、Ｇ１およびＧ２は、各々独立して、末端基、π共役セグメント、リンカー、および連結された特異的結合メンバーから選択され、ｘ、ｙ、およびｚは、マルチクロモフォアにおける単位のモル濃度％を表す。
【０２５４】
（Ｉ）〜（ＶＩ）のいくつかの実施形態では、ポリマー色素は、式（ＶＩＩ）または（ＶＩＩＩ）の構造を有し、
【０２５５】
【化７１】
2021533240.tif 000075
【０２５６】
式中、各ｓは、独立して、６〜３０、６〜２０、１１〜２０、１２〜２０、または１２〜１６などの、６〜５０の整数であり、各Ｒ１１は、独立して、水素、アルキル、または置換アルキルであり、ＤＹＥは、連結した狭発光アクセプタフルオロフォアであり、ｒは、０〜６（例えば、０、１、２、３、または４）であり、ｑは、１〜６（例えば、１、２、３、または４）などの、１〜１２である。
【０２５７】
任意の好都合なコモノマーは、信号伝達クロモフォアまたは生体分子などの、目的の部分へのポリマー色素の共役を提供する側鎖置換基を含むように適合され得る。コモノマーのうちのいずれかは、ポリマー色素に増加した水溶性を付与する置換基を含むことができる。
【０２５８】
本明細書に記載される式のうちのいずれかのいくつかの実施形態では、ｎ、ｍ、およびｐは、マルチクロモフォアが合計で２〜１００，０００の反復単位（すなわち、モノマー反復単位）を含むように選択され、マルチクロモフォアは、多様な別個のモノマー反復単位を含み得る。いくつかの事例では、ｍが０である場合に、ｐは１であり、ｎは２〜１００，０００である。本明細書に記載される式の共役ポリマーは、ポリマー中の各コモノマーのｍｏｌ％値を提供する式によっても表され得ることが、理解される。いくつかの場合では、重合方法は、集団の各共役ポリマーに存在する特定の長さおよび／または末端基（すなわち、終端基）に関していくらかの変動を含む共役ポリマーの集団を含む組成物を生成できることが、さらに理解される。本明細書に示される式は、単一の化合物、またはポリマー化合物の集団もしくはサブ集団を指す場合がある。
【０２５９】
アリールまたはヘテロアリールコモノマー
上記に要約されるように、主題のポリマー色素は、共有結合、ビニレン基、またはエチニレン基を介して連結されたアリールまたはヘテロアリールコモノマーの共役セグメントを含む。上記の例示的な式に記載されるコモノマーに加えて、多様なアリールおよびヘテロアリールコモノマーは、主題のポリマー色素における使用を見いだす。任意の好都合なアリールおよびヘテロアリールコモノマーは、例えば、バンドギャップ修飾ユニットにおける主題のマルチクロモフォアにおいて利用され得、本明細書に記載される共役ポリマーに沿って均等にまたはランダムに分布し得る。
【０２６０】
本明細書に記載される式、例えば、式（ＸＩ）〜（ＸＩＶ）のいくつかの実施形態では、アリールまたはヘテロアリールコモノマー、例えば、Ｌ１、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３は、独立して、式（ＸＸＩＩＩ）〜（ＸＸＶＩ）のうちの１つから選択され、
【０２６１】
【化７２】
2021533240.tif 000076
【０２６２】
式中、
Ｃｙ２〜７は、２つ〜７つの縮合環および／または非縮合環を含むアリール基またはヘテロアリール基であり、
Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は、独立して、−ＣＲ３−、ＮＲ３、Ｎ、Ｏ、Ｓ、および−Ｃ（＝Ｏ）−から選択され、一緒に５員もしくは６員の縮合アリールまたはヘテロアリール環を形成し、
各Ｒ３は、独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、スルホン酸、シアノ、アルコキシ、置換アルコキシ、および−Ｔ１−Ｚ１から選択される１つ以上の環置換基であり、
Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、スルホン酸、シアノ、アルコキシ、置換アルコキシ、および−Ｔ１−Ｚ１から選択されるか、またはＲ１およびＲ２は、一緒に、任意選択で置換され得る５員もしくは６員の縮合アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、または複素環を形成し、
Ｙ５はＮまたはＣＲ５であり、Ｙ７はＮまたはＣＲ７であり、
Ｒ４〜Ｒ７は、独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、スルホン酸、シアノ、アルコキシ、および−Ｔ１−Ｚ１から選択され、
Ｚ１は、化学選択的官能基または連結された信号伝達クロモフォアであり、
Ｔ１は、リンカーである。
【０２６３】
Ｃｙ２〜７は、１つの縮合環系を形成するように一緒に縮合できるか、または非縮合であり得る（すなわち、単一の共有結合を介して一緒に連結される）、２、３、４、５、６、または７つの環を含むことができるアリールまたはヘテロアリール基である。いくつかの場合では、Ｃｙ２〜７は、２つまたは３つの非縮合アリールおよび／またはヘテロアリール環を含む。ある特定の事例では、Ｃｙ２〜７は、５員および／または６員の炭素環式および／または複素環式環から構成される。ある特定の場合では、Ｃｙ２〜７は、ナフタレン、アントラセン、アクリジン、またはキノリンなどの、二環式、三環式、もしくは四環式アリールまたはヘテロアリール基である。
【０２６４】
式（ＸＸＩＩＩ）〜（ＸＸＶＩ）のある特定の実施形態では、コモノマー（例えば、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３）は、独立して、以下の構造（ａ）〜（ｘ）のうちの１つから選択され、
【０２６５】
【化７３−１】
2021533240.tif 000077
【０２６６】
【化７３−２】
2021533240.tif 000078
【０２６７】
【化７３−３】
2021533240.tif 000079
【０２６８】
式中、
各Ｙ８は、独立して、Ｃ（Ｒ３）２、−Ｃ（Ｒ３）２Ｃ（Ｒ３）２−、−Ｃ（Ｒ３）２Ｓｉ（Ｒ３）２−、ＮＲ３、またはＳｉ（Ｒ３）２であり、
Ｘは、ＳまたはＯであり、各Ｒ３は、独立して、Ｈ、水溶化基（例えば、本明細書に記載される）、アミノ、置換アミノ、ハロゲン、シアノ、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、スルホン酸、シアノ、アルコキシ、置換アルコキシ、および−Ｔ１−Ｚ１であり、
Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、スルホン酸、シアノ、アルコキシ、置換アルコキシ、および−Ｔ１−Ｚ１から選択されるか、またはＲ１およびＲ２は、一緒に、任意選択で置換され得る（例えば、Ｒ３基で）５員または６員の縮合アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、または複素環を形成し、
Ｚ１は、化学選択的官能基または連結された信号伝達クロモフォアであり、
Ｔ１は、リンカーである。
【０２６９】
ある特定の事例では、Ｙ８は、Ｃ（Ｒ３）２である。ある特定の事例では、Ｙ８は、−Ｃ（Ｒ３）２Ｃ（Ｒ３）２−である。ある特定の事例では、Ｙ８は、ＮＲ３である。ある特定の事例では、Ｙ８は、Ｓｉ（Ｒ３）２である。式（ａ）〜（ｘ）のある特定の実施形態では、コモノマーが連結コモノマーである場合に、Ｒ１〜Ｒ７のうちの少なくとも１つは、−Ｔ１−Ｚ１である。式（ａ）〜（ｘ）のある特定の実施形態では、コモノマーは、水溶化基（例えば、本明細書に記載される）を含む。式（複数可）のある特定の実施形態では、Ｒ３は、Ｈ、ハロゲン（例えば、Ｆ）、またはアルコキシ（例えば、メトキシ）である。本明細書に記載される（ａ）〜（ｘ）の構造のうちのいずれかでは、Ｎ個のヘテロ原子は、フェニルまたは縮合ベンゾ環をピリジルまたは縮合ピリド環に変換するように含まれ得ることが、理解される。式（ａ）〜（ｘ）のかかるヘテロ原子置換バージョンは、本開示に含まれるように意味される。式（ＸＸＩＩＩ）〜（ＸＸＶＩ）のいくつかの事例では、コモノマーのうちの１つ以上は、式（複数可）のうちの１つの構造を有し、ベンゾ環は、ピリド環で置き換えられ、
【０２７０】
【化７４】
2021533240.tif 000080
【０２７１】
式中、Ｙ８は、独立して、Ｃ（Ｒ４）２、−Ｃ（Ｒ４）２Ｃ（Ｒ４）２−、ＮＲ４、またはＳｉ（Ｒ４）２である。
【０２７２】
式（ＸＸＩＩＩ）〜（ＸＸＶＩ）および（ａ）〜（ｘ）のいくつかの事例では、コモノマー（Ｍ２、Ｍ３、およびＭ４）は、独立して、以下の構造（ｂａ）〜（ｃｄ）のうちの１つから選択され、
【０２７３】
【化７５−１】
2021533240.tif 000081
【０２７４】
【化７５−２】
2021533240.tif 000082
【０２７５】
【化７５−３】
2021533240.tif 000083
【０２７６】
式中、
Ｙ９は、Ｃ（Ｒ４）２、−Ｃ（Ｒ４）２Ｃ（Ｒ４）２−、またはＳｉ（Ｒ４）２であり、
Ｘは、ＳまたはＯであり、
各Ｒ４は、独立して、Ｈ、水溶化基（例えば、本明細書に記載される）、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、スルホン酸、シアノ、アルコキシ、置換アルコキシ、および−Ｔ１−Ｚ１であり、
Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、スルホン酸、シアノ、アルコキシ、置換アルコキシ、および−Ｔ１−Ｚ１から選択されるか、またはＲ１およびＲ２は、一緒に、任意選択で置換され得る５員もしくは６員の縮合アリールまたはヘテロアリール環を形成する。式（ｂａ）〜（ｃｄ）のある特定の実施形態では、コモノマーが連結コモノマーである場合に、Ｒ４のうちの少なくとも１つは、−Ｔ１−Ｚ１である。式（ｂａ）〜（ｃｄ）のある特定の実施形態では、Ｒ４は、水溶化基（例えば、本明細書に記載される）を含む。
【０２７７】
本明細書に記載されるアリールおよびヘテロアリールコモノマー（例えば、式（ＸＩ）〜（ＸＩＶ）、（ａ）〜（ｘ）、および（ｂａ）〜（ｃｄ）のコモノマー）は、水溶化基ＷＳＧ（例えば、本明細書に記載される）を含むことができる。
【０２７８】
本明細書に記載される式、例えば式（ＸＩ）〜（ＸＩＶ）のある特定の実施形態では、コモノマー（例えば、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３）は、独立して、以下の構造のうちの１つから選択される。
【０２７９】
【化７６−１】
2021533240.tif 000084
【０２８０】
【化７６−２】
2021533240.tif 000085
【０２８１】
【化７６−３】
2021533240.tif 000086
【０２８２】
【化７６−４】
2021533240.tif 000087
【０２８３】
式中、各ｓは、独立して、６〜２０、１１〜２０、１２〜２０、または１２〜１６などの６〜３０などの、１〜３０である。ある特定の場合では、各ｓは、独立して、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０である。いくつかの場合では、各ｓは、４である。いくつかの場合では、各ｓは、５である。いくつかの場合では、各ｓは、６である。いくつかの場合では、各ｓは、７である。いくつかの場合では、各ｓは、８である。いくつかの場合では、各ｓは、９である。いくつかの場合では、各ｓは、１０である。いくつかの場合では、各ｓは、１１である。いくつかの場合では、各ｓは、１２である。いくつかの場合では、各ｓは、１３である。いくつかの場合では、各ｓは、１４である。いくつかの場合では、各ｓは、１５である。いくつかの場合では、各ｓは、１６である。いくつかの場合では、各ｓは、１７である。いくつかの場合では、各ｓは、１８である。いくつかの場合では、各ｓは、１９である。いくつかの場合では、各ｓは、２０である。
【０２８４】
いくつかの事例では、マルチクロモフォア（例えば、式（ＸＩ）〜（ＸＩＶ）は、以下の構造のうちの１つを有する信号伝達クロモフォアに連結されたコモノマー（例えば、Ｌ１）を含み、
【０２８５】
【化７７】
2021533240.tif 000088
【０２８６】
式中、ＷＳＧは、任意選択の水溶性基であり、Ｔ２は、リンカーであり、Ｄｙｅは、狭発光アクセプタフルオロフォアである。
【０２８７】
ある特定の実施形態では、アリールまたはヘテロアリールコモノマーは、２，１，３−ベンゾチアジアゾール、２，１，３−ベンゾオキサジアゾール、ベンゾオキシジアゾール、ベンゾセレナジアゾール、ベンゾテルルロジアゾール、ナフトセレナジアゾール、４，７−ジ（チエン−２−イル）−２，１，３−ベンゾチアジアゾール、スクアライン色素、キノキサリン、ペリレン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、チエノピラジン低バンドギャップ商業用色素、オレフィン、およびシアノ置換オレフィン、およびそれらの異性体から選択される、任意選択で置換されたコモノマーである。いくつかの事例では、主題のマルチクロモフォアにおける使用を見いだすアリールおよびヘテロアリールコモノマーは、次の構造を有するａ’〜ｍ’から選択され、
【０２８８】
【化７８】
2021533240.tif 000089
【０２８９】
式中、＊は、不飽和骨格への共有結合のための部位であり、各Ｒは、独立して、Ｈ、水中の溶解度を付与することができる非イオン性側基（例えば、ＷＳＧ）、または−Ｌ２−Ｚ２であり、Ｌ２はリンカーであり、Ｚ２は化学選択的タグまたは連結された金属錯体である。ａ’〜ｍ’のある特定の事例では、各Ｒは、Ｈまたは水溶化基（例えば、本明細書に記載される）である。ある特定の場合、各Ｒは、アルキルまたは１つ以上の（ＣＨ２）ｘ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｙＯＣＨ３で置換されたベンジルであり、各ｘは、独立して、０〜２０の整数であり、各ｙは、独立して、０〜５０の整数である。ａ’〜ｍ’のある特定の事例では、各Ｒは、（ＣＨ２）３（ＯＣＨ２ＣＨ２）１１ＯＣＨ３である。ａ’〜ｍ’のある特定の事例では、各Ｒは、例えば、本明細書に記載される、Ｈまたは非イオン性分岐状ＷＳＧである。
【０２９０】
いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、以下の構造を有する吸光度修飾コモノマーを含み、
【０２９１】
【化７９】
2021533240.tif 000090
【０２９２】
式中、Ｘは、ＯまたはＳであり、Ｒ４１およびＲ４２は、各々独立して、Ｈ、ハロゲン、ＷＳＧ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、および置換アルコキシである。ある特定の事例では、Ｘは、Ｏである。ある特定の事例では、Ｘは、Ｓである。ある特定の実施形態では、ＸはＯであり、Ｒ４１およびＲ４２は各々Ｈである。ある特定の実施形態では、ＸはＳであり、Ｒ４１およびＲ４２は各々Ｈである。
【０２９３】
いくつかの事例では、アリールまたはヘテロアリールコモノマーは、置換または非置換フェニル、ビフェニル、またはピリジルコモノマーである。ある特定の実施形態では、アリールまたはヘテロアリールコモノマーは、置換または非置換１，４−フェニル、置換または非置換１，３−フェニル、置換または非置換４，４’−ビフェニル、置換または非置換２，５−ピリジル、および置換または非置換２，６−ピリジルから選択される。ある特定の事例では、吸光度修飾コモノマーは、以下の構造のうちの１つから選択される、任意選択で置換されたアリールまたはヘテロアリールコモノマーであり、
【０２９４】
【化８０】
2021533240.tif 000091
【０２９５】
式中、Ｚ２〜Ｚ５は各々、独立して、ＣＲまたはＮであり、少なくとも１つのＺ２〜Ｚ５は、Ｎであり、各Ｒおよび各Ｒ１１〜Ｒ１６は、独立して、水素、水溶化基、ハロゲン、シアノ、アルコキシ、置換アルコキシ、アルキル、および置換アルキルからなる群から選択される。ある特定の実施形態では、Ｚ２〜Ｚ５のうちの１つおよびただ１つは、Ｎである。ある特定の実施形態では、Ｚ２〜Ｚ５のうちの２つおよびただ２つは、Ｎである。ある特定の事例では、Ｒ１１、Ｒ１２、およびＲ１４は、各々Ｈである。いくつかの事例では、Ｒ１２およびＲ１４は、各々Ｈである。いくつかの事例では、Ｒ１１およびＲ１３は、各々Ｈである。いくつかの場合では、Ｒ１５およびＲ１６は、各々Ｈである。いくつかの事例では、ハロゲンは、フルオロである。
【０２９６】
いくつかの場合では、アリールまたはヘテロアリールコモノマーは、以下のうちの１つから選択され、
【０２９７】
【化８１】
2021533240.tif 000092
【０２９８】
式中、ｎは１〜２０であり、Ｒ’は、Ｈまたは低級アルキルである。アリールまたはヘテロアリールコモノマー構造のいくつかの実施形態では、ｎは、１２〜２０または１２〜１６または１６〜２０などの、６〜２０の整数である。
【０２９９】
いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、以下の構造によって記載される置換アリールコモノマーを含む。
【０３００】
【化８２−１】
2021533240.tif 000093
【０３０１】
【化８２−２】
2021533240.tif 000094
【０３０２】
【化８２−３】
2021533240.tif 000095
【０３０３】
【化８２−４】
2021533240.tif 000096
【０３０４】
いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、以下の構造によって記載される置換アリールコモノマーを含み、
【０３０５】
【化８３】
2021533240.tif 000097
【０３０６】
式中、ｎは１〜２０であり、Ｒ’は、Ｈまたは低級アルキルである。ある特定の事例では、ｎは、３〜１２である。いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、以下の構造によって記載される置換アリールコモノマーを含み、
【０３０７】
【化８４】
2021533240.tif 000098
【０３０８】
式中、各ｎは独立して１〜２０であり、各Ｒ’は独立してＨまたは低級アルキルである。上記に示される置換アリールまたはヘテロアリールコモノマー構造のある特定の実施形態では、ｎは、３である。いくつかの事例では、ｎは、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０である。ある特定の事例では、Ｒ’は、メチルである。ある特定の事例では、Ｒ’は、水素である。いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、以下の構造によって記載される置換アリールコモノマーを含む。
【０３０９】
【化８５】
2021533240.tif 000099
【０３１０】
いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、以下の構造によって記載される置換アリールコモノマーを含む。
【０３１１】
【化８６】
2021533240.tif 000100
【０３１２】
本明細書に記載される式のうちのいずれかのいくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、以下の構造を有する置換アリールコモノマー（Ｍ１）を含み、
【０３１３】
【化８７】
2021533240.tif 000101
【０３１４】
式中、ｓは６〜５０（例えば、６〜４０、６〜３０、または６〜２０）であり、各Ｒ１１は、独立して、Ｈ、アルキル、または置換アルキルである。いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、以下の構造のうちの１つによって記載される分岐状非イオン性ＷＳＧを含む置換アリールコモノマーを含む。
【０３１５】
【化８８】
2021533240.tif 000102
【０３１６】
上述の吸光度修飾コモノマーのうちのいずれかは、主題のマルチクロモフォア、例えば、式（ＸＩ）〜（ＸＩＶ）のマルチクロモフォアにおいて利用され得る。
【０３１７】
本明細書に記載される式、例えば、式（ＸＩ）〜（ＸＩＶ）および（ａ）〜（ｗ）および（ｂａ）〜（ｃｂ）である特定の実施形態では、連結した狭発光アクセプタフルオロフォア（Ｎ１）（例えば、本明細書に記載される）は、コモノマーの置換基として含まれる。任意の好都合な狭発光アクセプタフルオロフォア（Ｎ１）は、適合性化学選択的官能基のカップリングを介して、本明細書に記載される任意の好都合なポリマー色素に結合できる。狭発光アクセプタフルオロフォア（Ｎ１）は、望ましい発光スペクトルおよび発光最大波長を提供するように選択され得る。
【０３１８】
任意の好都合な連結コモノマーは、目的の任意の好都合な部分（例えば、連結された信号伝達クロモフォア）に結合できる連結基を提供するように、主題のマルチクロモフォア中に組み込まれ得る。目的の連結コモノマーは、本明細書の式に記載されるそれらのコモノマー、およびフルオレンコモノマー、フェニレンビニレンコモノマー、フェニレンエチニレンコモノマー、カルバゾールコモノマー、Ｃ２−Ｃ１２アルキンコモノマー、アリーレン−エチニレンコモノマー、ヘテロアリーレン−エチニレンコモノマー、アリーレンコモノマー、およびヘテロアリーレンコモノマーを含むが、これらに限定されない。本明細書で使用される場合、アリールまたはヘテロアリールコモノマーおよびアリーレンまたはヘテロアリーレンコモノマーという用語は、互換的に使用される。ある特定の場合では、連結コモノマーは、置換アリールコモノマーである。ある特定の場合では、連結コモノマーは、置換ヘテロアリールコモノマーである。ある特定の場合では、連結コモノマーは、置換または非置換１，４−フェニル、置換または非置換１，３−フェニル、置換または非置換４，４’−ビフェニル、置換または非置換２，５−ピリジル、および置換または非置換２，６−ピリジルである。
【０３１９】
本明細書に記載される式のうちのいずれかのいくつかの事例では、狭発光アクセプタフルオロフォア（Ｎ１）は、１％〜２０％、１％〜１０％、または１１〜２０％のモル濃度のような、１％〜５０％のマルチクロモフォアのモル濃度を含むコモノマーに連結される。ある特定の場合では、マルチクロモフォアは、５つ以上の反復単位を含む共役ポリマーである。
【０３２０】
任意の好都合な化学選択的官能基は、カルボン酸、活性エステル（例えば、ＮＨＳまたはスルホ−ＮＨＳエステル）、アミノ、ヒドロキシル、チオール、マレイミド、ヨードアセチル、ヒドラジド、ヒドラジノ、アルデヒド、ケトン、アジド、アルキン、ホスフィン、およびエポキシドを含むが、これらに限定されない、主題のマルチクロモフォア（例えば、−Ｚ１、−Ｚ２）、および／またはＧ１もしくはＧ２末端基に含まれ得る。いくつかの場合では、本明細書に記載されるポリマータンデム色素構造において、基Ｚ１およびＺ２は、構造における等価な位置で現れることが、理解され、これらの基は、連結された狭発光アクセプタフルオロフォア（Ｎ１）、または連結された狭発光アクセプタフルオロフォア（Ｎ１）を生成するために好都合な色素前駆体への後続する共役が可能である化学選択的官能基のいずれかを指すように、互換的に使用され得る。
【０３２１】
いくつかの実施形態では、選択される狭発光アクセプタフルオロフォア（Ｎ１）は、３５０〜８５０ｎｍ、３５０〜６００ｎｍ、３６０〜５００ｎｍ、３７０〜５００ｎｍ、３８０〜５００ｎｍ、３９０〜５００ｎｍ、または４００〜５００ｎｍなどの、３００〜９００ｎｍの範囲の発光最大波長を有し、目的の狭発光アクセプタフルオロフォア色素の発光最大値の具体的な例は、限定されないが、３９５ｎｍ±５ｎｍ、４２０ｎｍ±５ｎｍ、４３０ｎｍ±５ｎｍ、４４０ｎｍ±５ｎｍ、４５０ｎｍ±５ｎｍ、４６０ｎｍ±５ｎｍ、４７０ｎｍ±５ｎｍ、４８０ｎｍ±５ｎｍ、４９０ｎｍ±５ｎｍ、５００ｎｍ±５ｎｍ、５１０ｎｍ±５ｎｍ、５２０ｎｍ±５ｎｍ、５３０ｎｍ±５ｎｍ、５４０ｎｍ±５ｎｍ、５５０ｎｍ±５ｎｍ、５６０ｎｍ±５ｎｍ、５７０ｎｍ±５ｎｍ、５８０ｎｍ±５ｎｍ、５９０ｎｍ±５ｎｍ、６０５ｎｍ±５ｎｍ、６５０ｎｍ±５ｎｍ、６８０ｎｍ±５ｎｍ、７００ｎｍ±５ｎｍ、８０５ｎｍ±５ｎｍを含む。
【０３２２】
終端基
任意の好都合な終端基（例えば、Ｇ１およびＧ２）は、主題のマルチクロモフォアの端末で利用され得る。本明細書で使用される場合、「終端基」および「末端基」という用語は、例えば、本明細書に記載される、マルチクロモフォアのポリマー構造の末端に位置する基を指すように、互換的に使用される。目的のＧ１およびＧ２基は、末端キャッピング基、π共役セグメント、リンカー、および連結された特異的結合メンバーを含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、末端キャッピング基は、重合後にマルチクロモフォアの骨格に共役される一価の基である。ある特定の事例では、末端キャッピング基は、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルキル、または置換アルキルである。いくつかの場合では、末端コモノマーは、化学選択的タグまたはリンカーに直接的に連結される。ある特定の場合では、末端キャッピング基は、重合の方法において使用されるモノマーに由来し、例えば、ハロゲン（例えば、Ｂｒ）、ボロン酸、またはボロン酸エステルなどの末端基であり、さらなる共役を受けることができる。いくつかの事例では、Ｇ１および／またはＧ２は、π共役セグメントである。本明細書で使用される場合、π共役セグメントは、マルチクロモフォアが共役できる、すなわち、隣接する単位にわたってパイ電子の非局在化を可能にする、共役ポリマーの任意の好都合なセグメントを指す。ある特定の実施形態では、Ｇ１および／またはＧ２は、特異的結合部分への共役に好適な官能基を含むリンカーなどの、リンカーである。マルチクロモフォアのＧ１および／またはＧ２位置に位置するリンカーは、マルチクロモフォアの側鎖（例えば、Ｚ２）で存在し得る化学選択的タグ（例えば、本明細書に記載される）を含む任意の他のリンカーと直交するように選択され得ることが、理解される。ある特定の実施形態では、アミノ官能基またはその誘導体は、Ｇ１および／またはＧ２で含まれ、カルボン酸官能基またはその誘導体は、Ｚ２で含まれる。ある特定の実施形態では、カルボン酸官能基またはその誘導体は、Ｇ１および／またはＧ２で含まれ、アミノ官能基またはその誘導体は、Ｚ２で含まれる。
【０３２３】
本明細書に記載される式のいくつかの実施形態では、Ｇ１およびＧ２のうちの少なくとも１つは、−Ｌ３−Ｚ４であり、Ｌ３は、リンカー（例えば、本明細書に記載される）であり、Ｚ４は、特異的結合メンバー（例えば、本明細書に記載される）である。本明細書に記載される式のいくつかの実施形態では、Ｇ１およびＧ２のうちの少なくとも１つは、−Ｌ３−Ｚ３であり、Ｌ３は、リンカー（例えば、本明細書に記載される）であり、Ｚ３は、化学選択的タグ（例えば、本明細書に記載される）である。任意の好都合な化学選択的タグおよび共役化学は、主題のマルチクロモフォアにおける使用に適合され得る。目的の化学選択的タグは、アミン、活性エステル、マレイミド、チオール、フッ化硫黄（ＶＩ）交換ケミストリー（ＳｕＦＥＸ）、フッ化スルホニル、Ｄｉｅｒｓ  Ａｌｄｅｒ環化付加クリック試薬およびクリックケミストリー、テトラジン、トランスシクロオクテン、アルデヒド、アルコキシルアミン、アルキン、シクロオクチン、アジドなどを含むが、これらに限定されない。いくつかの事例では、Ｚ３は、カルボン酸、活性エステル（例えば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジルエステル（ＮＨＳ）またはスルホ−ＮＨＳ）、アミノ、マレイミド、ヨードアセチル、およびチオールからなる群から選択される。本明細書に記載される式のある特定の実施形態では、Ｇ１およびＧ２のうちの少なくとも１つは、以下の構造によって記載され、
【０３２４】
【化８９】
2021533240.tif 000103
【０３２５】
式中、Ａｒはπ共役アリール基であり、Ｌはリンカーであり、Ｚは化学選択的タグまたは特異的結合メンバーである。いくつかの場合では、Ｌ−Ｚ基は、末端コモノマーに直接的に接続され得る。本明細書に記載される式のある特定の実施形態では、Ｇ１およびＧ２のうちの少なくとも１つは、以下の構造によって記載され、
【０３２６】
【化９０】
2021533240.tif 000104
【０３２７】
式中、
ｑは、０または１〜１２の整数であり、
Ｌは、任意選択のリンカーであり、
Ｚは、化学選択的タグまたは特異的結合メンバーである。
【０３２８】
ある特定の実施形態では、Ｚは、生体分子である。目的の生体分子は、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、炭水化物、脂肪酸、ステロイド、プリン、ピリミジン、誘導体、それらの構造類似体、およびそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。ある特定の事例では、Ｚは、抗体である。いくつかの事例では、Ｚは、抗体断片またはその結合誘導体である。いくつかの場合では、抗体断片またはその結合誘導体は、Ｆａｂ断片、Ｆ（ａｂ’）２断片、ｓｃＦｖ、ダイアボディ、およびトリアボディからなる群から選択される。
【０３２９】
本明細書に示される構造および式のうちのいずれかについて、主題のマルチクロモフォアのいくつかの場合では、示される終端基は、示されるものと反対側の終端に位置し得ること、例えば、終端基Ｇ１および−Ｐｈ−Ｌ−Ｚは切り替えられ得ることが、理解される。本明細書に記載されるマルチクロモフォアのいくつかの実施形態では、少なくとも１つの終端基（例えば、Ｔ２−Ｚ２、Ｇ１、Ｇ２、−Ｌ−Ｚ、−Ｌ３−Ｚ３）、または側鎖基は、以下の構造のうちの１つから選択され、
【０３３０】
【化９１】
2021533240.tif 000105
【０３３１】
式中、ｒは０または１〜５０の整数であり、ｋは、０または１〜５０（例えば、１〜２０）の整数であり、Ｒ１は、本明細書に記載されるフルオレンコモノマーのうちのいずれかについて定義される通りであり、Ｒ１６は、Ｈ、ＯＨ、ＮＨ２、−ＮＨ（ＣＨ２）ｒ−ＮＨ２、および−ＮＨ（ＣＨ２）ｒＣＯＯＨから選択される。ある特定の事例では、ｒは、３〜２０、３〜１５、３〜１２、または６〜１２などの、１〜２０である。ある特定の場合では、ｒは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、または１２である。いくつかの場合では、ｒは、３である。いくつかの場合では、ｒは、４である。いくつかの場合では、ｒは、５である。いくつかの場合では、ｒは、６である。いくつかの場合では、ｒは、７である。いくつかの場合では、ｒは、８である。いくつかの場合では、ｒは、９である。いくつかの場合では、ｒは、１０である。いくつかの場合では、ｒは、１１である。
【０３３２】
いくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、例えば、別の分子上の適合性官能基への共役のための終端基または側鎖基として、以下の基のうちの１つ以上を含む。
【０３３３】
【化９２−１】
2021533240.tif 000106
【０３３４】
【化９２−２】
2021533240.tif 000107
【０３３５】
標識された特異的結合メンバー
本開示の態様は、標識された特異的結合メンバーを含む。標識された特異的結合メンバーは、主題のポリマー色素（例えば、本明細書に記載されるもの）および特異的結合メンバーの共役体である。本明細書に記載されるポリマー色素またはポリマータンデム色素のうちのいずれかは、特異的結合メンバーに共役できる。特異的結合メンバーおよびポリマー色素は、任意選択のリンカーを介して、２つの分子の任意の好都合な位置で互いに共役（例えば、共有結合）できる。
【０３３６】
いくつかの実施形態では、標識された特異的結合メンバーは、凝集抵抗性である。本明細書で使用される場合、「凝集抵抗性」によって、２ｍｇ／ｍｌ以上、３ｍｇ／ｍｌ以上、４ｍｇ／ｍｌ以上、５ｍｇ／ｍｌ以上、６ｍｇ／ｍｌ以上、７ｍｇ／ｍｌ以上、８ｍｇ／ｍｌ以上、９ｍｇ／ｍｌ以上、１０ｍｇ／ｍｌ以上、またはさらにそれ以上の標識された特異的結合メンバーなどの、目的の水性緩衝液中で１ｍｇ／ｍｌ以上の濃度で凝集沈殿物を伴わずに均質な水性組成物を形成することができる標識された特異的結合メンバーが、意味される。ある特定の実施形態では、凝集抵抗性の標識された特異的結合メンバーは、それとともにエネルギー受容近傍において集光マルチクロモフォア（例えば、本明細書に記載される）およびマルチクロモフォアに連結された狭発光アクセプタフルオロフォアを含むポリマータンデム色素、ならびにマルチクロモフォアに共有結合した特異的結合メンバーを含む。
【０３３７】
本明細書で使用される場合、「特異的結合メンバー」という用語は、互いに結合特異性を有する分子対の１つのメンバーを指す。分子対の１つのメンバーは、その表面上の面積、または分子対の他のメンバーの表面上の面積、もしくは分子対の他のメンバー中の空洞に特異的に結合する空洞を有し得る。したがって、対のメンバーは、互いに特異的に結合して結合複合体を生成する特性を有する。いくつかの実施形態では、結合複合体中の特異的結合メンバー間の親和性は、１０−８Ｍ以下、例えば、１０−１５Ｍ以下を含む、１０−９Ｍ以下、１０−１０Ｍ以下、１０−１１Ｍ以下、１０−１２Ｍ以下、１０−１３Ｍ以下、１０−１４Ｍ以下を含む、１０−７Ｍ以下などの、１０−６Ｍ以下のＫｄ（解離定数）によって特徴付けられる。いくつかの実施形態では、特異的結合メンバーは、高アビディティで特異的に結合する。高アビディティによって、結合メンバーは、１×１０−９Ｍ以下、３×１０−１０Ｍ以下、１×１０−１０Ｍ以下、３×１０−１１Ｍ以下、１×１０−１１Ｍ以下、３×１０−１２Ｍ以下、または１×１０−１２Ｍ以下などの、１０×１０−９Ｍの見かけのＫｄによって特徴付けられる見かけの親和性で特異的に結合することが、意味される。
【０３３８】
特異的結合メンバーは、タンパク質性であり得る。本明細書で使用される場合、「タンパク質性」という用語は、アミノ酸残基から構成される部分を指す。タンパク質性部分は、ポリペプチドであり得る。ある特定の場合では、タンパク質性特異的結合メンバーは、抗体である。ある特定の実施形態では、タンパク質性特異的結合メンバーは、抗体断片、例えば、ポリマー色素に特異的に結合する抗体の結合断片である。本明細書で使用される場合、「抗体」および「抗体分子」という用語は、互換的に使用され、認識された免疫グロブリン遺伝子の全てまたは一部によって実質的にコードされる１つ以上のポリペプチドからなるタンパク質を指す。認識された免疫グロブリン遺伝子は、例えば、ヒトにおいて、一緒に無数の可変領域遺伝子を含むカッパ（ｋ）、ラムダ（ｌ）、および重鎖遺伝子座と、それぞれ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＧ、ＩｇＥ、およびＩｇＡアイソタイプをコードする定常領域遺伝子ミュー（ｕ）、デルタ（ｄ）、ガンマ（ｇ）、シグマ（ｅ）、およびアルファ（ａ）とを含む。免疫グロブリン軽鎖または重鎖可変領域は、「相補性決定領域」または「ＣＤＲ」とも呼ばれる３つの超可変領域によって中断される「フレームワーク」領域（ＦＲ）からなる。フレームワーク領域およびＣＤＲの範囲は、正確に定義されている（”Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ  ｏｆ  Ｐｒｏｔｅｉｎｓ  ｏｆ  Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ，”Ｅ．Ｋａｂａｔ  ｅｔ  ａｌ．，Ｕ．Ｓ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ  ａｎｄ  Ｈｕｍａｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，（１９９１）を参照されたい）。本明細書で考察される全ての抗体アミノ酸配列の番号付けは、Ｋａｂａｔ系に適合する。異なる軽鎖または重鎖のフレームワーク領域の配列は、種内で比較的保存される。構成成分である軽鎖および重鎖の組み合わされたフレームワーク領域である抗体のフレームワーク領域は、ＣＤＲを位置決めおよびアラインメントするように機能する。ＣＤＲは、主に、抗原のエピトープへの結合に関与する。抗体という用語は、完全長抗体を含むように意味され、以下にさらに定義されるように、任意の生物からの天然抗体、操作された抗体、または実験的、治療的、または他の目的のために組換えで生成された抗体を指す場合がある。
【０３３９】
目的の抗体断片は、組換えＤＮＡ技術を使用する抗体全体または新規に合成された抗体の修飾のいずれかによって生成された抗体のＦａｂ、Ｆａｂ’、Ｆ（ａｂ’）２、Ｆｖ、ｓｃＦｖ、または他の抗原結合サブシーケンスを含むが、これらに限定されない。抗体は、モノクローナルまたはポリクローナルであり得、細胞上に他の特異的活性（例えば、アンタゴニスト、アゴニスト、中和、阻害、または刺激抗体）を有し得る。抗体は、抗原結合または他の抗体機能に対する効果を実質的に有しない追加的な保存的アミノ酸置換を有し得ることが、理解される。
【０３４０】
ある特定の実施形態では、特異的結合メンバーは、Ｆａｂ断片、Ｆ（ａｂ’）２断片、ｓｃＦｖ、ダイアボディ、またはトリアボディである。ある特定の実施形態では、特異的結合メンバーは、抗体である。いくつかの場合では、特異的結合メンバーは、マウス抗体またはその結合断片である。ある特定の事例では、特異的結合メンバーは、組換え抗体またはその結合断片である。
【０３４１】
いくつかの実施形態では、標識された特異的結合メンバーは、水溶媒和集光マルチクロモフォア（例えば、本明細書に記載される）と、それとともにエネルギー受容近傍においてマルチクロモフォアに共有結合された信号伝達クロモフォア（例えば、本明細書に記載される）と、マルチクロモフォアに共有結合した特異的結合メンバーとを含む。標識された特異的結合メンバーのいくつかの事例では、本明細書に記載される式（例えば、式（Ｖ）および（ＶＩＩ）〜（ＶＩＩＩ））のうちのいずれかのマルチクロモフォアが記載され、Ｇ１およびＧ２は、各々独立して、末端基（例えば、終端基）、π共役セグメント、リンカー、および連結された特異的結合メンバーからなる群から選択され、Ｇ１およびＧ２のうちの少なくとも１つは、連結された特異的結合メンバーである。
【０３４２】
多重蛍光組成物
上記に要約されるように、ポリマータンデム色素は、多重化用途に好適な多様な狭発光スペクトルを提供する。主題のポリマータンデム色素は、多重信号形式を提供できる狭発光スペクトルを有する。狭発光スペクトルのため、多様な色素は、広いスペクトル発光体に基づく多重システムとは対照的に、同じスペクトル景観において同時に組み合わされ、利用され得る。各色素について検出ウィンドウを小さく保つことによって、複数の小さな発光範囲は、多重体に含まれ得、所与のシステムで観察されている独立した蛍光信号の数を増加させる。例えば、図９は、多重システムにおける５つの例示的なタンデム色素の発光スペクトルを示す。図９の全てのタンデム色素は、発光信号の２５ｎｍ以下のＦＷＨＭを呈し、同じバイオレット励起性ドナーポリマー色素との重複を有しない波長の範囲を提供する。これらのタンデム色素は、１００〜２５０ｎｍの有効ストークスシフトを呈することができる。４２１ｎｍでの小さなピークは、ドナーからの残渣排出である。
【０３４３】
本開示の態様は、多重蛍光信号生成のための組成物を含む。組成物は、第１の発光最大波長および第１の狭発光スペクトルを有する第１のポリマータンデム色素（例えば、本明細書に記載される）と、第１の狭発光スペクトルに直交する第２の発光最大波長を有する第２のポリマータンデム色素とを含むことができる。第２のポリマータンデム色素は、任意の好都合な色素であり得る。いくつかの場合では、第１の狭発光スペクトルは、２０ｎｍ以下、１５ｎｍ以下、または１０ｎｍ以下などの２５ｎｍ以下の幅である半値全幅（ＦＷＨＭ）を有する。第２の発光最大波長は、発光信号の望ましい分離を提供するように、別個であり、第１の発光最大波長から２０ｎｍ以上分離される。
【０３４４】
いくつかの色素は、主題の組成物中で多重化され得る。いくつかの場合では、組成物は、各々別個の発光最大波長を有する１つ以上の追加的なポリマータンデム色素を含む。ある特定の事例では、組成物中のポリマータンデム色素の各々は、独立して、狭発光アクセプタフルオロフォア（例えば、本明細書に記載される）を有するポリマータンデム色素である。ある特定の実施形態では、組成物は、３つ以上（４つ以上、５つ以上、６つ以上、１０以上、またはさらにそれ以上）のポリマータンデム色素を含み、各々は、４８０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲で別個かつ非重複の発光スペクトル（例えば、重複しない半値全幅（ＦＷＨＭ）範囲を有する別個の発光スペクトル）を有する。組成物のポリマータンデム色素は、各々、単一の光源を使用して励起し、直交的に検出可能な蛍光発光を提供することができる。図９は、各タンデム色素が単一の光源で励起される多重組成物のスペクトルを示す。
【０３４５】
組成物のポリマータンデム色素は、特異的結合メンバー（例えば、本明細書に記載される）に連結され得る。したがって、本開示の態様は、標的分子の多重検出のための組成物を含み、組成物は、第１および第２の標識された特異的結合メンバーを含む。第１の標識された特異的結合メンバーは、（ｉ）第１の発光最大波長および第１の狭発光スペクトルを有し、水溶性の集光マルチクロモフォア、および集光マルチクロモフォアに対するエネルギー受容近傍に構成された狭発光アクセプタフルオロフォアを含む、第１のポリマータンデム色素、ならびに（ｉｉ）第１の標的分子に特異的に結合し、第１のポリマータンデム色素に連結される、第１の特異的結合メンバーを含むことができる。第２の標識された特異的結合メンバーは、（ｉ）第１の狭発光スペクトルに直交する第２の発光最大波長を有する第２のポリマータンデム色素、および（ｉｉ）第２の標的分子に特異的に結合し、第２のポリマータンデム色素に連結される、第２の特異的結合メンバーを含むことができる。狭発光アクセプタフルオロフォアは、ＢＯＤＩＰＹ色素（例えば、本明細書に記載される）であり得る。
【０３４６】
方法
上記に要約されるように、本発明の態様は、標的分析物の存在について試料を評価する方法を含む。方法の態様は、標的分析物に特異的に結合するポリマー色素共役体に試料を接触させて標識組成物接触試料を生成することを含む。本明細書で使用される場合、「ポリマー色素共役体」および「標識された特異的結合メンバー」という用語は、互換的に使用される。したがって、ポリマー色素共役体は、（ｉ）水溶媒和ポリマータンデム色素（例えば、本明細書に記載される）、および（ｉｉ）特異的結合メンバー（例えば、本明細書に記載される）を含むことができる。いくつかの事例では、ポリマータンデム色素共役体は、それとともにエネルギー受容近傍においてポリマー色素のマルチクロモフォアに共有結合した狭発光アクセプタフルオロフォア（例えば、本明細書に記載されるように）を含む。
【０３４７】
任意の好都合な方法は、標的分析物に特異的に結合するポリマー色素共役体に試料を接触させて標識組成物接触試料を生成するために使用され得る。いくつかの事例では、試料は、存在する場合、特異的結合メンバーが標的分析物に特異的に結合する条件下で、ポリマー色素共役体に接触する。標的分析物との共役体の特異的結合メンバーの特異的結合のために、試料および特異的結合メンバーの成分の生物学的活性を維持する適切な溶液が、使用され得る。溶液は、例えば、５〜２５ｍＭなどの低濃度で許容される緩衝液と併せて、ウシ胎仔血清、ヒト血小板溶解物、または他の因子を好都合に補充された、平衡塩溶液、例えば、正常生理食塩水、ＰＢＳ、Ｈａｎｋの平衡塩溶液などであり得る。好都合な緩衝液は、ＨＥＰＥＳ、リン酸緩衝液、乳酸緩衝液などを含む。様々な培地は、市販されており、いくつかの場合ではウシ胎仔血清またはヒト血小板溶解物を補充された、ｄＭＥＭ、ＨＢＳＳ、ｄＰＢＳ、ＲＰＭＩ、Ｉｓｃｏｖｅの培地などを含む、標的分析物の性質に従って使用され得る。溶液の最終成分は、含まれる試料の成分に応じて選択され得る。
【０３４８】
標的分析物への共役体の特異的結合メンバーの特異的結合が生じる温度は、異なる場合があり、いくつかの事例では、例えば、１０℃〜４０℃、１５℃〜４０℃、例えば、２０℃〜４０℃、例えば、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、または３７℃（例えば、上述のように）などの、５℃〜５０℃の範囲であり得る。いくつかの事例では、特異的結合が生じる温度は、特異的結合メンバーおよび／または標的分析物の生物学的活性と適合するように選択される。ある特定の事例では、温度は、２５℃、３０℃、３５℃、または３７℃である。ある特定の場合では、特異的結合メンバーは、抗体またはその断片であり、特異的結合が生じる温度は、室温（例えば、２５℃）、３０℃、３５℃、または３７℃である。特異的結合ための任意の好都合なインキュベーション時間は、望ましい量の結合複合体の形成を可能にするように選択され得、いくつかの事例では、例えば２分（ｍｉｎ）以上、１０ｍｉｎ以上、３０ｍｉｎ以上、１時間以上、２時間以上、またはさらに６時間以上などの、１ｍｉｎ以上であり得る。
【０３４９】
任意の好都合な特異的結合メンバーは、共役体において利用され得る。目的の特異的結合メンバーは、限定されないが、幹細胞、例えば、多能性幹細胞、造血幹細胞、Ｔ細胞、Ｔ制御因子細胞、樹状細胞、Ｂ細胞、例えば、メモリＢ細胞、抗原特異的Ｂ細胞、顆粒球、白血病細胞、リンパ腫細胞、ウイルス細胞（例えば、ＨＩＶ細胞）ＮＫ細胞、マクロファージ、単球、線維芽細胞、上皮細胞、内皮細胞、および赤血球細胞を含む、多様な細胞型の細胞表面タンパク質に特異的に結合するそれらの薬剤を含むが、これらに限定されない。目的の標的細胞は、好都合な特異的結合メンバー共役体によって捕捉され得る好都合な細胞表面マーカーまたは抗原を有する細胞を含む。いくつかの実施形態では、標的細胞は、全血、骨髄、または臍帯血からのＨＩＶ含有細胞、Ｔｒｅｇ細胞、抗原特異的Ｔ細胞集団、腫瘍細胞、または造血前駆細胞（ＣＤ３４＋）から選択される。任意の好都合な細胞表面タンパク質または細胞マーカーは、主題の方法においてポリマー色素共役体への特異的結合のために、標的とされ得る。いくつかの実施形態では、標的細胞は、細胞受容体および細胞表面抗原から選択される細胞表面マーカーを含む。いくつかの場合では、標的細胞は、ＣＤ１１ｂ、ＣＤ１２３、ＣＤ１４、ＣＤ１５、ＣＤ１６、ＣＤ１９、ＣＤ１９３、ＣＤ２、ＣＤ２５、ＣＤ２７、ＣＤ３、ＣＤ３３５、ＣＤ３６、ＣＤ４、ＣＤ４３、ＣＤ４５ＲＯ、ＣＤ５６、ＣＤ６１、ＣＤ７、ＣＤ８、ＣＤ３４、ＣＤ１ｃ、ＣＤ２３、ＣＤ３０４、ＣＤ２３５ａ、Ｔ細胞受容体アルファ／ベータ、Ｔ細胞受容体ガンマ／デルタ、ＣＤ２５３、ＣＤ９５、ＣＤ２０、ＣＤ１０５、ＣＤ１１７、ＣＤ１２０ｂ、Ｎｏｔｃｈ４、Ｌｇｒ５（Ｎ末端）、ＳＳＥＡ−３、ＴＲＡ−１−６０抗原、ジシアロガングリオシド（Ｄｉｓｉａｌｏｇａｎｇｌｉｏｓｉｄｅ）ＧＤ２、およびＣＤ７１などの細胞表面抗原を含み得る。
【０３５０】
任意の好都合な標的は、主題の方法を利用する評価のために選択され得る。目的の標的は、ＲＮＡ、ＤＮＡ、ＰＮＡ、ＣＮＡ、ＨＮＡ、ＬＮＡ、もしくはＡＮＡ分子などの核酸、縮合タンパク質などのタンパク質、リン酸化、グリコシル化、ユビキチン化、ＳＵＭＯ化、もしくはアセチル化タンパク質などの修飾されたタンパク質、または抗体、ペプチド、凝集生体分子、細胞、小分子、ビタミン、および薬物分子を含むが、これらに限定されない。本明細書で使用される場合、「標的タンパク質」という用語は、標的ファミリーの全てのメンバー、およびそれらの断片を指す。標的タンパク質は、限定されないが、ホルモン、成長因子、受容体、酵素、サイトカイン、骨誘導因子、コロニー刺激因子、および免疫グロブリンを含む、治療標的または診断標的などの、目的の任意のタンパク質であり得る。「標的タンパク質」という用語は、任意の好都合な組換え発現方法を使用して、もしくは任意の好都合な合成方法を使用して調製され得るか、または商業的に購入され得る組換えおよび合成分子を含むように意図される。いくつかの実施形態では、ポリマー色素共役体は、抗体または抗体断片を含む。目的の抗体または抗体断片に特異的に結合する任意の好都合な標的分析物は、主題の方法において標的とされ得る。
【０３５１】
いくつかの実施形態では、標的分析物は、細胞に関連する。ある特定の事例では、標的分析物は、細胞の細胞表面マーカーである。ある特定の場合では、細胞表面マーカーは、細胞受容体および細胞表面抗原からなる群から選択される。いくつかの事例では、標的分析物は細胞内標的であり、方法は細胞を溶解することをさらに含む。
【０３５２】
いくつかの実施形態では、試料は、標的細胞が単離される異種細胞集団を含み得る。いくつかの事例では、試料は、末梢全血、赤血球が細胞単離の前に溶解されている末梢全血、臍帯血、骨髄、密度勾配精製された末梢血単核細胞、または均質化された組織を含む。いくつかの場合では、試料は、全血、骨髄、または臍帯血中の造血前駆細胞（例えば、ＣＤ３４＋細胞）を含む。ある特定の実施形態では、試料は、末梢血中の腫瘍細胞を含む。ある特定の事例では、試料は、ウイルス細胞（例えば、ＨＩＶ）を含む（または含むと疑われる）試料である。
【０３５３】
標識された特異的結合メンバーは、主題の方法における、例えば、標的細胞、粒子、標的、または分析物をポリマー色素またはポリマータンデム色素で標識するための使用を見いだす。例えば、標識された特異的結合メンバーは、フローサイトメータにおいて処理される（例えば、検出、分析、および／または選別される）標識細胞における使用を見いだす。標識された特異的結合メンバーは、例えば、多様な細胞型の細胞表面タンパク質（例えば、本明細書に記載される）に特異的に結合する抗体を含み得る。標識された特異的結合メンバーは、細胞周期、細胞増殖、細胞分化、ＤＮＡ修復、Ｔ細胞信号伝達、アポトーシス、細胞表面タンパク質発現および／または提示などの、多様な生物学的（例えば、細胞）特性またはプロセスを調査するために使用され得る。標識された特異的結合メンバーは、細胞、粒子、または分析物の抗体媒介標識を含む（または含み得る）任意の用途において使用され得る。
【０３５４】
方法のいくつかの事例では、標識された特異的結合メンバーは、本明細書に記載される（例えば、式（ＸＩ）〜（ＸＩＶ）のうちのいずれか１つに従う）マルチクロモフォアを含む。ある特定の場合では、Ｇ１およびＧ２は、各々独立して、末端基、π共役セグメント、リンカー、および連結された特異的結合メンバーからなる群から選択され、Ｇ１およびＧ２のうちの少なくとも１つは、連結された特異的結合メンバーである。
【０３５５】
方法の態様は、標的分析物が試料に存在するか否かを評価するために、ポリマー色素共役体−標的分析物結合複合体の存在について標識組成物接触試料をアッセイすることを含む。試料がポリマー色素共役体と接触すると、任意の好都合な方法は、ポリマー色素共役体−標的分析物結合複合体の存在のために生成される標識組成物接触試料をアッセイすることにおいて利用され得る。ポリマー色素共役体−標的分析物結合複合体は、存在する場合、標的分析物への共役体の特異的結合メンバーの特異的結合時に生成される結合複合体である。標識組成物接触試料をアッセイすることは、存在する場合、結合複合体からの蛍光信号を検出することを含むことができる。いくつかの場合では、アッセイすることは、存在する場合、標的分析物が試料から分離される分離ステップを含む。多様な方法が、例えば、支持体上の固定化を介して試料から標的分析物を分離するために利用され得る。目的のアッセイ方法は、限定されないが、任意の好都合な方法を含み、アビジン−ビオチンまたはハプテン−抗ハプテン抗体などの特異的結合メンバーの対が使用を見いだすアッセイ形式は、目的のものである。主題の組成物を用いた使用のために適合され得る目的の方法およびアッセイ形式は、フローサイトメトリー方法、インサイツハイブリダイゼーション方法、酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ）、ウェスタンブロット分析、磁気細胞分離アッセイ、および蛍光色素精製クロマトグラフィを含むが、これらに限定されない。
【０３５６】
ある特定の実施形態では、方法は、さらに標的分析物に特異的に結合する第２の特異的結合メンバーに試料を接触させることを含む。ある特定の事例では、第２の特異的結合メンバーは、支持体結合である。任意の好都合な支持体は、主題の方法の成分（例えば、第２の特異的結合メンバー）を固定化するために利用され得る。ある特定の事例では、支持体は、磁性粒子などの粒子である。いくつかの事例では、第２の特異的結合メンバーおよびポリマー色素共役体は、存在する場合、任意の好都合な方法を使用して単離および検出され得るサンドイッチ複合体を生成する。いくつかの実施形態では、方法は、さらに、ポリマー色素共役体−標的分析物結合複合体、すなわち、蛍光標識標的分析物をフローサイトメトリーで分析することを含む。ポリマー色素共役体−標的分析物結合複合体の存在に対するアッセイは、標的分析物が試料に存在するか否かを評価するために使用され得るアッセイ結果（例えば、定性的または定量的アッセイデータ）を提供できる。
【０３５７】
任意の好都合な支持体は、方法の任意の好都合な成分、例えば、標識された特異的結合メンバー、標的、二次特異的結合メンバーなどを固定化するために、主題の方法において利用され得る。目的の支持体は、限定されないが、固体基質を含み、基質は、多様な構成、例えば、ウェル付きプレート、ビーズ、ポリマー、粒子、繊維状メッシュ、ハイドロゲル、多孔質マトリックス、ピン、マイクロアレイ表面、クロマトグラフィ支持体などの、シート、ビーズ、または他の構造を有し得る。いくつかの事例では、支持体は、粒子、平面固体基質、繊維状メッシュ、ハイドロゲル、多孔質マトリックス、ピン、マイクロアレイ表面、およびクロマトグラフィ支持体からなる群から選択される。支持体は、手動操作シリンジ、遠心分離器、または自動液体取扱システムなどの、任意の好都合な方法によって補助される細胞単離を提供するシステム中に組み込まれ得る。いくつかの場合では、支持体は、フローサイトメータなどの細胞の高スループット単離のための自動液体取扱システムにおける使用を見いだす。
【０３５８】
方法のいくつかの実施形態では、分離ステップは、磁性粒子を固定化するために外部磁場を適用することを含む。任意の好都合な磁石は、外部磁場（例えば、磁場勾配）の源として使用され得る。いくつかの場合では、外部磁場は磁気源によって、例えば、永久磁石または電磁石によって生成される。いくつかの場合では、磁性粒子を固定することは、磁性粒子が、磁場勾配源、すなわち、磁石に最も近い表面の近くに蓄積することを意味する。
【０３５９】
分離は、支持体から試料の非結合材料を除去するための１つ以上の任意選択の洗浄ステップをさらに含み得る。任意の好都合な洗浄方法、例えば、ポリマー色素と特異的結合メンバーとの特異的結合相互作用を保持する生体適合性緩衝液で固定化された支持体を洗浄することが、使用され得る。支持体からの試料の非結合材料の分離および任意選択の洗浄は、望ましくない細胞および材料が除去され得る標的細胞の濃縮された集団を提供する。
【０３６０】
ある特定の実施形態では、方法は、さらに、標識標的を検出することを含む。標識標的を検出することは、１つ以上のレーザでマルチクロモフォアを励起させることと、その後、１つ以上の光学的検出器を使用してポリマータンデム色素からの蛍光発光を検出することとを含み得る。標識標的の検出は、限定されないが、フローサイトメトリー、ＦＡＣＳシステム、蛍光顕微鏡法、プレートリーダーを使用する蛍光、発光、紫外線、および／または可視光検出、高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）、ならびに質量分析を含む、任意の好都合な器具および方法を使用して実行され得る。本開示の方法および組成物において蛍光標識成分を使用する場合に、異なる型の蛍光検出システムは主題の方法を実践するために使用され得ることが、認識される。いくつかの場合では、高スループットスクリーニング、例えば、９６ウェル以上のマイクロタイタープレートを使用するシステムが、実行され得る。例えば、Ｌａｋｏｗｉｃｚ，Ｊ．Ｒ．，Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ：Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ（１９８３）、Ｈｅｒｍａｎ，Ｂ．，Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｅｎｅｒｇｙ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ｉｎ：Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ  ｏｆ  Ｌｉｖｉｎｇ  Ｃｅｌｌｓ  ｉｎ  Ｃｕｌｔｕｒｅ，Ｐａｒｔ  Ｂ，Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｉｎ  Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．３０，ｅｄ．Ｔａｙｌｏｒ，Ｄ．Ｌ．＆  Ｗａｎｇ，Ｙ．−Ｌ．，Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ：Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ（１９８９），ｐｐ．２１９−２４３、Ｔｕｒｒｏ，Ｎ．Ｊ．，Ｍｏｄｅｒｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｍｅｎｌｏ  Ｐａｒｋ：Ｂｅｎｊａｍｉｎ／Ｃｕｍｍｉｎｇｓ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｌ，Ｉｎｃ．（１９７８），ｐｐ．２９６−３６１に記載されるそれらの方法などの、蛍光材料に対してアッセイを実行する多様な方法が、利用され得る。
【０３６１】
試料中の蛍光は、蛍光計を使用して測定され得る。いくつかの場合では、第１の波長を有する励起源からの励起放射線は、励起光学を通過する。励起光学は、励起放射線に試料を励起させる。応答して、試料中の蛍光標識標的は、励起波長とは異なる波長を有する放射線を発する。収集光学は、次いで、試料からの発光を収集する。デバイスは、試料が走査されている間、試料を特定の温度に維持するための温度コントローラを含むことができる。ある特定の事例では、多軸並進ステージは、異なるウェルを露出される位置決めするために複数の試料を保持するマイクロタイタープレートを移動させる。多軸並進ステージ、温度コントローラ、オートフォーカス特徴、ならびに撮像およびデータ収集に関連する電子機器は、適切にプログラムされたデジタルコンピュータによって管理され得る。コンピュータはまた、アッセイ中に収集されたデータを提示のための別の形式に変換できる。
【０３６２】
いくつかの実施形態では、標的分析物の存在について試料を評価する方法は、さらに、フローサイトメータにおいて蛍光を検出することを含む。いくつかの実施形態では、標的分析物の存在について試料を評価する方法は、さらに、蛍光顕微鏡法を使用して標識組成物接触試料を撮像することを含む。蛍光顕微鏡法撮像は、接触試料中のポリマー色素共役体−標的分析物結合複合体を特定して、標的分析物が存在するか否かを評価するために使用され得る。主題の方法における使用を見いだす目的の顕微鏡法の方法は、レーザ走査共焦点顕微鏡法を含む。
【０３６３】
また、標的分子を標識する方法も、提供される。主題のポリマータンデム色素は、標識、分離、検出、および／または分析の多様な方法における使用を見いだす。いくつかの実施形態では、方法は、ポリマータンデム色素（例えば、本明細書に記載される）に標的分子を接触させて、標識標的分子を生成することを含み、ポリマータンデム色素は、標的分子に共有結合する共役タグを含む。方法のいくつかの事例では、ポリマー色素メンバーは、式（ＸＩ）〜（ＸＩＶ）のうちのいずれか１つに従う（例えば、本明細書に記載される）マルチクロモフォアを含み、Ｇ１およびＧ２のうちの１つは末端基であり、Ｇ１およびＧ２のうちの他方は共役タグである。
【０３６４】
「共役タグ」という用語は、任意選択の活性化および／または脱保護の後に、標的分子の適合性官能基と共有結合できる化学選択的官能基（例えば、本明細書に記載される）を含む基を指す。任意の好都合な共役タグは、目的の標的分子に色素を共役させるために、主題のポリマー色素において利用され得る。いくつかの実施形態では、共役タグは、アミノ、カルボン酸またはその誘導体、チオール、ヒドロキシル、ヒドラジン、ヒドラジド、アジド、アルキン、およびタンパク質反応性基（例えば、アミノ反応性、チオール反応性、ヒドロキシル反応性、イミダゾリル反応性、またはグアニジニル反応性）から選択される末端官能基を含む。
【０３６５】
任意の好都合な方法および試薬は、標的分子に共役タグを共有結合させるために、主題の標識方法における使用に適合され得る。標的を標識するための目的の方法は、Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ，Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，Ｔｈｉｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，２０１３によって記載されるそれらの方法および試薬を含むが、これらに限定されない。接触ステップは、水溶液中で実行され得る。いくつかの事例では、共役タグはアミノ官能基を含み、標的分子は、ＮＨＳエステルもしくはスルホ−ＮＨＳエステルなどの活性化エステル官能基を含むか、またはその逆も同様である。ある特定の事例では、共役タグはマレイミド官能基を含み、標的分子は、チオール官能基を含むか、またはその逆も同様である。ある特定の事例では、共役タグはアルキン（例えば、シクロオクチン基）官能基を含み、標的分子は、クリックケミストリーを介して共役できるアジド官能基を含むか、またはその逆も同様である。
【０３６６】
任意の好都合な標的分子は、主題の方法を利用して標識するために選択され得る。目的の標的分子は、ＲＮＡ、ＤＮＡ、ＰＮＡ、ＣＮＡ、ＨＮＡ、ＬＮＡ、もしくはＡＮＡ分子などの核酸、縮合タンパク質などのタンパク質、リン酸化、グリコシル化、ユビキチン化、ＳＵＭＯ化、もしくはアセチル化タンパク質などの修飾されたタンパク質、または抗体、ペプチド、凝集生体分子、細胞、小分子、ビタミン、および薬物分子を含むが、これらに限定されない。本明細書で使用される場合、「標的タンパク質」という用語は、標的ファミリーの全てのメンバー、およびそれらの断片を指す。標的タンパク質は、限定されないが、ホルモン、成長因子、受容体、酵素、サイトカイン、骨誘導因子、コロニー刺激因子、および免疫グロブリンを含む、治療標的または診断標的などの、目的の任意のタンパク質であり得る。「標的タンパク質」という用語は、任意の好都合な組換え発現方法を使用して、もしくは任意の好都合な合成方法を使用して調製され得るか、または商業的に購入され得る組換えおよび合成分子を含むように意図される。いくつかの実施形態では、標的分子は、特異的結合メンバー（例えば、本明細書に記載される）である。ある特定の事例では、特異的結合メンバーは、抗体である。いくつかの事例では、特異的結合メンバーは、抗体断片またはその結合誘導体である。いくつかの場合では、抗体断片またはその結合誘導体は、Ｆａｂ断片、Ｆ（ａｂ’）２断片、ｓｃＦｖ、ダイアボディ、およびトリアボディからなる群から選択される。
【０３６７】
いくつかの場合では、方法は、標識標的分子が、反応混合物、例えば、過剰な試薬または標識されていない標的から分離される分離ステップを含む。多様な方法が、例えば、支持体上での固定化、沈殿、クロマトグラフィなどを介して、試料から標的を分離するために利用され得る。
【０３６８】
いくつかの事例では、方法は、さらに標識標的分子を検出および／または分析することを含む。いくつかの事例では、方法は、さらに標識標的分子を蛍光検出することを含む。任意の好都合な方法が、主題の方法および組成物と併せて標識標的分子を検出および／または分析するために使用され得る。主題の方法における使用を見いだす目的の標的を分析する方法は、フローサイトメトリー、蛍光顕微鏡法、インサイツハイブリダイゼーション、酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ）、ウェスタンブロット分析、磁気細胞分離アッセイ、および蛍光色素精製クロマトグラフィを含むが、これらに限定されない。目的の検出方法は、蛍光分光法、蛍光顕微鏡法、核酸配列決定、蛍光インサイツハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）、タンパク質質量分光法、フローサイトメトリーなどを含むが、これらに限定されない。
【０３６９】
検出は、ポリマータンデム色素を介して直接的に、または二次検出システムによって間接的に達成され得る。後者は、限定されないが、抗体標識抗種（ａｎｔｉ−ｓｐｅｃｉｅｓ）抗体、ならびに免疫学的または非免疫学的ブリッジングおよび信号増幅システム他の形態（例えば、ビオチン−ストレプトアビジン技術、タンパク質Ａおよびタンパク質Ｇ媒介技術、または核酸プローブ／抗核酸プローブなど）を含む、いくつかの異なる原理のいずれか１つまたは組み合わせに基づく場合がある。好適なレポーター分子は、免疫細胞化学、分子生物学、光、蛍光、および電子顕微鏡法、細胞免疫表現型決定、細胞選別、フローサイトメトリー、細胞可視化、検出、列挙、ならびに／または信号出力定量の分野において既知のものであり得る。特異的および／または非特異的性質の２つ以上の抗体は、標的検出、特定、および／または分析を増強するために、標識され、同時にまたは順次使用され得る。
【０３７０】
システム
本発明の態様は、さらに、主題の方法および組成物を実践することにおける使用のためのシステムを含む。試料分析システムは、試料および標識された特異的結合メンバーを充填された試料視野またはフローチャネルを含むことができる。いくつかの実施形態では、システムは、フローパスを含むフローサイトメータ、およびフローパス中の組成物を含み、組成物は、試料、および標識された特異的結合メンバー（例えば、本明細書に記載される）を含む。
【０３７１】
いくつかの実施形態では、試料を分析するためのシステムは、試料視野を含む蛍光顕微鏡法、および試料視野に配置された組成物を含む蛍光顕微鏡法システムであり、組成物は、試料、および標識された特異的結合メンバー（例えば、本明細書に記載される）を含む。
【０３７２】
システムのいくつかの事例では、標識された特異的結合メンバーは、ポリマータンデム色素（例えば、本明細書に記載される）、およびマルチクロモフォアに共有結合した標的分析物に特異的に結合する特異的結合メンバーを含む。主題のシステムのいくつかの事例では、標識された特異的結合メンバー、ポリマータンデム色素は、式（ＸＩ）〜（ＸＩＶ）のうちのいずれか１つによって記載され（例えば、本明細書に記載され）、Ｇ１およびＧ２は、各々独立して、末端基、π共役セグメント、リンカー、および連結された特異的結合メンバーからなる群から選択され、Ｇ１およびＧ２のうちの少なくとも１つは、連結された特異的結合メンバーである。
【０３７３】
システムのある特定の実施形態では、組成物は、さらに、支持体結合であり、標的分析物に特異的に結合する、第２の特異的結合メンバーを含む。いくつかの場合では、支持体は、磁性粒子を含む。したがって、ある特定の事例では、システムは、フローチャネルのアッセイ領域への適用のために構成された制御可能な外部常磁場も含み得る。
【０３７４】
試料は、細胞を含み得る。いくつかの事例では、試料は、細胞含有生体試料である。いくつかの事例では、試料は、標的細胞に特異的に結合した標識された特異的結合メンバーを含む。ある特定の事例では、特異的結合メンバーによって特異的に結合される標的分析物は、細胞の細胞表面マーカーである。ある特定の場合では、細胞表面マーカーは、細胞受容体および細胞表面抗原から選択される。
【０３７５】
ある特定の態様では、システムは、フローチャネルまたは試料視野のアッセイ領域に光を誘導するように構成された光源も備え得る。システムは、フローチャネルのアッセイ領域または試料視野から信号を受信するように構成された検出器を備え得、信号は、蛍光組成物によって提供される。任意選択で、さらに、試料分析システムは、１つ以上の追加的な信号の検出のための１つ以上の追加的な検出器および／または光源を備え得る。
【０３７６】
ある特定の態様では、システムは、さらに、蛍光信号の存在を検出するように構成されたコンピュータベースのシステムを備え得る。「コンピュータベースのシステム」とは、本発明の情報を分析するために使用されるハードウェア手段、ソフトウェア手段、およびデータ記憶手段を指す。本発明のコンピュータベースのシステムの最小のハードウェアは、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、入力手段、出力手段、およびデータ記憶手段を備える。当業者は、現在利用可能なコンピュータベースのシステムのうちのいずれか１つが、主題のシステムにおける使用に好適であることを、容易に理解できる。データ記憶手段は、上述のような本情報の記録、またはかかる製造物にアクセスできるメモリアクセス手段を含む任意の製造物を備え得る。
【０３７７】
コンピュータ可読媒体にデータ、プログラミング、または他の情報を「記録」することは、当技術分野で既知の任意のかかる方法を使用して情報を記憶するためのプロセスを指す。任意の好都合なデータ記憶構造は、記憶された情報にアクセスするために使用される手段に基づいて選択され得る。多様なデータプロセッサプログラムおよび形式は、記憶、例えば、単語処理テキストファイル、データベース形式などのために使用され得る。
【０３７８】
「プロセッサ」は、それに必要な機能を実行することになる任意のハードウェアおよび／またはソフトウェアの組み合わせを参照する。例えば、本明細書の任意のプロセッサは、例えば、電子コントローラ、メインフレーム、サーバ、またはパーソナルコンピュータ（デスクトップまたはポータブル）の形態で利用可能であるなどの、プログラム可能なデジタルマイクロプロセッサであり得る。プロセッサがプログラム可能である場合、好適なプログラミングは、リモート位置からプロセッサまで通信され得るか、またはコンピュータプログラム製品（磁気、光学的もしくはソリッドステートデバイスベースであるかにかかわらず、ポータブルもしくは固定コンピュータ可読記憶媒体などの）に以前に保存され得る。例えば、磁気媒体または光学的ディスクは、プログラミングを担持する場合があり、その対応するステーションで各プロセッサと通信する好適なリーダによって読み取られることができる。
【０３７９】
例えば、上述のようなセンサデバイスおよび信号処理モジュールに加えて、本発明のシステムは、データ出力デバイス、例えば、モニタおよび／またはスピーカ、データ入力デバイス、例えば、インターフェースポート、キーボードなど、流体取扱構成要素、電源などの、いくつもの追加的な構成要素を備え得る。
【０３８０】
ある特定の態様では、システムは、フローサイトメータを備える。目的のフローサイトメータは、限定されないが、米国特許第４，７０４，８９１号、同第４，７２７，０２９号、同第４，７４５，２８５号、同第４，８６７，９０８号、同第５，３４２，７９０号、同第５，６２０，８４２号、同第５，６２７，０３７号、同第５，７０１，０１２号、同第５，８９５，９２２号、および同第６，２８７，７９１号に記載されるそれらのデバイスを含み、それらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０３８１】
他のシステムは、主題の方法を実践することにおける使用を見いだすことができる。ある特定の態様では、システムは、本明細書に考察される実施形態のうちのいずれかの蛍光組成物を有する試料を充填された蛍光計または顕微鏡であり得る。蛍光計または顕微鏡は、フローチャネルまたは試料視野のアッセイ領域に光を誘導するように構成された光源を備え得る。蛍光計または顕微鏡は、フローチャネルまたは視野のアッセイ領域から信号を受信するように構成された検出器も備え得、信号は、蛍光組成物によって提供される。
【０３８２】
キット
本発明の態様は、さらに、主題の方法および組成物を実践することにおける使用のためのキットを含む。本発明の組成物は、出発材料として、または例えば、上述の方法論における使用のために提供されるいずれかのキットに試薬として含まれ得る。
【０３８３】
多重蛍光信号生成のためのキットが、提供される。キットは、第１の発光最大波長および第１の狭発光スペクトルを有する第１のポリマータンデム色素（例えば、本明細書に記載される）と、第１の狭発光スペクトルに直交する発光最大波長を有する１つ以上の追加的なポリマータンデム色素とを含むことができる。１つ以上の追加的なポリマータンデム色素は、各々、別個の発光最大波長を有し得る。いくつかの場合では、主題のキットのポリマータンデム色素は、４８０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲別個の重複しない発光スペクトル（例えば、重複しない半値全幅（ＦＷＨＭ）範囲を有する別個の発光スペクトル）を有する。
【０３８４】
キットは、水溶媒和集光マルチクロモフォア、および狭発光アクセプタフルオロフォア（例えば、本明細書に記載される）、ならびに容器を含む、ポリマータンデム色素を含むことができる。マルチウェルストリップもしくはプレートにおけるチューブ、ボトル、またはウェル、箱、バッグ、絶縁容器などの、任意の好都合な容器が、利用され得る。主題のキットは、さらに、ポリマータンデム色素、フルオロフォア、特異的結合メンバー、特異的結合メンバー共役体、支持体結合特異的結合メンバー、細胞、支持体、生体適合性水性溶出緩衝液、および使用説明書から選択される１つ以上の構成要素を含むことができる。キットのいくつかの実施形態では、マルチクロモフォアは、特異的結合メンバーに共有結合する。いくつかの事例では、特異的結合メンバーは、抗体である。ある特定の事例では、特異的結合メンバーは、抗体断片またはその結合誘導体である。ある特定の場合では、抗体断片またはその結合誘導体は、Ｆａｂ断片、Ｆ（ａｂ’）２断片、ｓｃＦｖ、ダイアボディ、およびトリアボディからなる群から選択される。
【０３８５】
ある特定の実施形態では、キットは、細胞内標的などの標的分析物の存在について試料を評価することにおける使用を見いだす。したがって、いくつかの事例では、キットは、細胞を溶解するために好適な１つ以上の構成要素を含む。キットの１つ以上の追加的な構成要素は、別々の容器（例えば、マルチウェルストリップまたはプレートにおける別々のチューブ、ボトル、またはウェル）に提供され得る。
【０３８６】
ある特定の態様では、キットは、さらに、フローサイトメトリアッセイを実行するための試薬を含む。目的の試薬は、再構成および希釈のための緩衝液、細胞試料をマルチクロモフォアに接触させるための緩衝液、洗浄緩衝液、対照細胞、対照ビーズ、フローサイトメータキャリブレーションのための蛍光ビーズ、ならびにそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。キットは、パラホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、メタノール、アセトン、ホルマリン、またはそれらの任意の組み合わせもしくは緩衝液などの、１つ以上の細胞固定試薬も含み得る。さらに、キットは、メタノール、アセトン、または洗浄剤（例えば、トリトン）、ＮＰ−４０、サポニン、ツイーン２０、ジギトニン、ロイコパーム、またはそれらの任意の組み合わせもしくは緩衝液などの、細胞透過試薬を含み得る。当業者が精通する他のタンパク質輸送阻害剤、細胞固定試薬、および細胞透過試薬は、主題のキットの範囲内にある。
【０３８７】
キットの組成物は、任意の好適な緩衝液などの液体組成物に提供され得る。代替的には、キットの組成物は、乾燥組成物に提供され得（例えば、凍結乾燥され得る）、キットは、任意選択で、乾燥組成物を再構成するための１つ以上の緩衝液を含み得る。ある特定の態様では、キットは、別々の容器（例えば、マルチウェルストリップまたはプレートにおける別々のチューブ、ボトル、またはウェル）に提供される組成物のアリコートを含み得る。
【０３８８】
加えて、１つ以上の構成要素は、単一の容器、例えば、ガラスまたはプラスチックのバイアル、チューブ、またはボトル中に組み合わされ得る。ある特定の事例では、キットは、さらに、全ての構成要素（およびそれらの別々の容器）が存在する容器（例えば、箱、バッグ、絶縁容器、ボトル、チューブなど）を含み得る。キットは、さらに、キット容器とは別々であるか、またはキット容器に取り付けられ、その上にキットに関する情報、キットの構成要素、および／またはキットの使用説明書が印刷された包装を含み得る。
【０３８９】
上記の構成要素に加えて、主題のキットは、さらに、主題の方法を実践するための説明書を含み得る。これらの説明書は、多様な形態で主題のキットに存在し得、そのうちの１つ以上は、キットに存在し得る。これらの説明書が存在し得る１つの形態は、好適な媒体または基板、例えば、情報が印刷される１枚または数枚の紙の上、キットの包装中、添付文書中などの印刷された情報としてであり得る。さらに別の手段は、情報が記録されているコンピュータ可読媒体、例えば、ディスケット、ＣＤ、ＤＶＤ、ポータブルフラッシュドライブなどである。存在し得るさらに別の形態は、削除されたサイトで情報にアクセスするためにインターネットを介して使用され得るウェブサイトアドレスである。任意の好都合な手段は、キットに存在し得る。
【０３９０】
有用性
本明細書に記載される狭発光フルオロフォア色素、ポリマータンデム色素、組成物、方法、およびシステムは、目的の標的の標識、検出、および／または分析が望ましい、診断および研究用途を含む、多様な用途における使用を見いだすことができる。かかる用途は、サイトメトリー、顕微鏡法、免疫アッセイ（例えば、競合的または非競合的）、遊離分析物の評価、受容体結合リガンドの評価などの方法論を含む。本明細書に記載される組成物、システム、および方法は、限定されないが、生体液、細胞培養試料、および組織試料を含む、いくつもの試料のうちのいずれかの分析に有用であり得る。ある特定の態様では、本明細書に記載される組成物、システム、および方法は、存在する場合、蛍光活性化細胞選別または分析、免疫アッセイ、免疫染色などの蛍光標識を使用して、分析物が試料中で検出される方法における使用を見いだすことができる。ある特定の事例では、組成物および方法は、標的分析物の存在についての試料の評価が目的のものである用途における使用を見いだす。
【０３９１】
いくつかの場合では、方法および組成物は、任意のアッセイ形式における使用を見いだし、試料からの標的の検出および／または分析は、目的のものであり、フローサイトメトリー、蛍光顕微鏡法、インサイツハイブリダイゼーション、酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ）、ウェスタンブロット分析、磁気細胞分離アッセイ、および蛍光色素精製クロマトグラフィを含むが、これらに限定されない。ある特定の事例では、方法および組成物は、標的分子の蛍光標識が目的のものである任意の用途における使用を見いだす。主題の組成物は、ビオチン−ストレプトアビジンおよびハプテン−抗ハプテン抗体などの、特異的結合メンバーの対が使用を見いだす任意の好都合な用途における使用に適合され得る。
【０３９２】
定義
以下の定義は、記載において使用される用語の意味および範囲を例示および定義するために述べられる。
【０３９３】
別段定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術的および科学的用語は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。それでもなお、ある特定の用語は、明確さおよび参照の容易さのために、以下に定義される。
【０３９４】
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が別段明確に指示しない限り、複数の参照対象を含むことが、留意されなければならない。例えば、「色素」という用語は、１つ以上の色素、すなわち、単一の色素および複数の色素を指す。特許請求の範囲は、任意の要素を除外するように起草され得ることが、さらに留意される。したがって、この記述は、請求項要素の列挙、または「否定的」な限定の使用に関連して、「単に」、「唯一」などのような排他的な用語法の使用のための先行詞として機能するように意図される。
【０３９５】
本明細書で使用される場合、「試料」という用語は、目的の１つ以上の分析物を含有する材料、または材料の混合物、いくつかの場合では液体形態に関する。いくつかの実施形態では、最も広義に使用される用語は、例えば、個体から（限定なく、血漿、血清、脳脊髄液、リンパ、涙液、唾液、および組織切片を含む）、またはインビトロ細胞培養構成成分から単離される組織または流体などの、細胞を含有するか、または細胞代謝物を生成する任意の植物、動物、または細菌材料、同様に環境からの試料を指す。「試料」という用語は、「生体試料」も指す場合がある。本明細書で使用される場合、「生体試料」という用語は、生物全体、またはその組織、細胞、もしくは成分部分のサブセット（例えば、限定されないが、血液、粘液、リンパ液、滑液、脳脊髄液、唾液、羊水、羊水臍帯血、尿、膣液、および精液を含む体液）を指す。「生体試料」は、限定されないが、血漿、血清、脊髄液、リンパ液、皮膚の外部切片、呼吸器、消化器、および泌尿器管、涙液、唾液、乳、血液細胞、腫瘍、ならびに臓器を含む、生物全体、またはその組織、細胞、もしくは構成要素部分のサブセット、またはそれらの画分もしくは一部から調製されるホモジネート、溶解物、または抽出物も指すことができる。ある特定の実施形態では、試料は、動物または植物から除去されている。生体試料は、細胞を含み得る。「細胞」という用語は、少なくとも核および細胞膜を有する真核生物および原核生物の両方の生存生物の基本構造単位を指す、その従来の意味において使用される。ある特定の実施形態では、細胞は、細菌からなどの原核細胞を含む。他の実施形態では、細胞は、動物、植物、または真菌からの生体試料から取得された細胞などの、真核細胞を含む。
【０３９６】
本明細書で使用される場合、「支持体結合」および「支持体に連結された」という用語は、互換的に使用され、目的の支持体に共有結合または非共有結合する部分（例えば、特異的結合メンバー）を指す。共有結合は、２つの適合性官能基（例えば、２つの化学選択的官能基、求電子性および求核性など）の化学反応を伴って、目的の２つの部分（例えば、支持体および特異的結合メンバー）間の共有結合を形成する場合がある。いくつかの場合では、非共有結合は、目的の２つの部分（例えば、ハプテンおよび抗体、またはビオチン部分およびストレプトアビジンなどの２つの親和性部分）間の特異的結合を伴う場合がある。ある特定の場合では、非共有結合は、基質への吸収を伴う場合がある。
【０３９７】
本明細書で使用される場合、「ポリペプチド」という用語は、２〜５０アミノ酸の長さの範囲であるペプチド、および５０超のアミノ酸の長さであるポリペプチドを含む、任意の長さのアミノ酸のポリマー形態を指す。「ポリペプチド」および「タンパク質」という用語は、本明細書で互換的に使用される。「ポリペプチド」という用語は、コードされたアミノ酸および非コードされたアミノ酸のポリマー、化学的または生化学的に修飾または誘導体化されたアミノ酸、ならびに従来の骨格が非自然に生じる骨格または合成骨格で置き換えられている修飾されたペプチド骨格を有するポリペプチドを含む。ポリペプチドは、任意の好都合な長さ、例えば、最大５００または１０００以上のアミノ酸などの、４つ以上のアミノ酸、１０以上のアミノ酸、２０以上のアミノ酸、５０以上のアミノ酸、１００以上のアミノ酸、３００以上のアミノ酸などの、２つ以上のアミノ酸のものであり得る。「ペプチド」は、最大５０のアミノ酸などの、４つ以上のアミノ酸、１０以上のアミノ酸、２０以上のアミノ酸などの、２つ以上のアミノ酸であり得る。いくつかの実施形態では、ペプチドは、５〜３０アミノ酸の長さである。
【０３９８】
本明細書で使用される場合、「単離された」という用語は、部分が精製の前に関連する他の成分を、少なくとも６０％含まない、少なくとも７５％含まない、少なくとも９０％含まない、少なくとも９５％含まない、少なくとも９８％含まない、およびさらに少なくとも９９％含まない目的の部分を指す。
【０３９９】
「複数」は、少なくとも２つのメンバーを含む。ある特定の場合では、複数は、１００以上、１０００以上、１０，０００以上、１００，０００以上、１０６以上、１０７以上、１０８以上、１０９以上などの、１０以上のメンバーを有し得る。
【０４００】
数的範囲は、範囲を定義する数を含める。
【０４０１】
本明細書で使用される場合、「特異的結合」という用語は、例えば、異なる分析物の均質混合物に存在する特定の分析物（または特異的結合対の第２のメンバー）に優先的に結合する捕捉剤（または特異的結合対の第１のメンバー）の能力を指す。いくつかの事例では、特異的結合相互作用は、１００倍以上、または１０００倍以上などの、望ましくない分析物よりも望ましい分析物に対して１０倍以上の特異性で試料中の望ましい分析物と望ましくない分析物とを区別する。いくつかの場合では、捕捉剤／分析物複合体において特異的に結合する際の捕捉剤および分析物の間の親和性は、最大１０−１０Ｍなどの、少なくとも１０−８Ｍ、少なくとも１０−９Ｍである。
【０４０２】
本明細書で使用される場合、「親和性」および「アビディティ」という用語は、同じ意味を有し、本明細書で互換的に使用され得る。「親和性」は、結合の強度を指し、増加した結合親和性は、より低いＫｄと相関している。
【０４０３】
本明細書に記載される方法は、複数のステップを含む。各ステップは、必要に応じて、ステップ間の所定の時間量が経過した後に実行され得る。したがって、各ステップを実行する間の時間は、１秒以上、１０秒以上、３０秒以上、６０秒以上、５分以上、１０分以上、または６０分以上であり得、５時間以上を含む。ある特定の実施形態では、各後続ステップは、以前のステップの完了直後に実行される。他の実施形態では、ステップは、以前のステップの完了後のインキュベーションまたは待機時間後、例えば、数分から一晩の待機時間までに実行され得る。
【０４０４】
本明細書で使用される場合、「評価すること（ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ）」、「決定すること」、「測定すること」、および「評価すること（ａｓｓｅｓｓｉｎｇ）」、および「アッセイすること」という用語は、互換的に使用され、定量的および定性的決定の両方を含む。
【０４０５】
「分離すること」という用語は、本明細書で使用される場合、２つの要素の物理的分離（例えば、サイズまたは親和性など）、同様に他の要素をそのままにする１つの要素の分解を指す。
【０４０６】
「化学選択的官能基」および「化学選択的タグ」という用語は、互換的に使用され、いくつかの場合では、官能基のうちの１つの任意選択の活性化後に、別の適合性官能基と選択的に反応して共有結合を形成することができる官能基を指す。多様な化学選択的官能基、それらへの合成前駆体、およびそれらの保護されたバージョンは、利用可能であり、目的の分子（例えば、本明細書に記載される）への色素の共役を容易にするために、主題のＢＯＤＩＰＹ色素中に組み込まれ得る。化学選択的官能基という用語は、目的の官能基の任意の好都合な合成前駆体またはマスクもしくは保護されたバージョンを含むように意味される。目的の化学選択的官能基は、アミン基（例えば、−ＮＨ２）、カルボン酸（−ＣＯ２Ｈ）、活性エステル（例えば、ＮＨＳまたはスルホ−ＮＨＳエステル）、チオール、マレイミド、ヨードアセトアミド、ヒドロキシル、ヒドラジド、ヒドラジノ、アルデヒド、ケトン、アジド、アルキン、テトラジン、アルケン、ホスフィン、エポキシド、それらの保護されたバージョン、それらのマスクされたバージョン、およびそれらの合成前駆体を含むが、これらに限定されない。例えば、カルボン酸は、ＮＨＳエステルなどの活性エステルの合成前駆体と見なされ得る。目的の適合性化学選択的官能基は、チオールおよびマレイミド、またはヨードアセトアミド、アミンおよびカルボン酸、またはそれらの活性エステル、同様に、クリックケミストリーを介して互いに反応できる基、例えば、アジドおよびアルキン基（例えば、シクロオクチン基）、テトラジンおよびアルケン（例えば、トランスシクロオクテン）などを含むが、これらに限定されない。
【０４０７】
「リンカー」、「連結基」、および「連結」という用語は、２つの基を接続し、１００原子以下の長さの骨格を有する、連結部分を指す。リンカーまたは連結は、２つの基、または１〜１００原子の長さの鎖、例えば、１、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、またはそれ以上の炭素原子の長さの鎖を接続する共有結合であり得、リンカーは、線状、分岐状、環状、または単一原子であり得る。いくつかの場合では、リンカーは、３つ以上の基を接続する連結部分を指す分岐リンカーである。ある特定の場合では、リンカー骨格の１、２、３、４、または５個以上の炭素原子は、任意選択で、硫黄、窒素、または酸素ヘテロ原子で置換され得る。いくつかの場合では、リンカー骨格は、エーテル、チオエーテル、アミノ、アミド、スルホンアミド、カルバメート、チオカルバメート、尿素、チオ尿素、エステル、チオエステル、またはイミンなどの連結官能基を含む。骨格原子間の結合は、飽和または不飽和であり得、いくつかの場合では、１、２、または３つ以下の不飽和結合は、リンカー骨格に存在する。リンカーは、例えば、アルキル、アリール、またはアルケニル基を有する１つ以上の置換基の基を含み得る。リンカーは、限定なく、ポリエチレングリコール、エーテル、チオエーテル、三級アミン、直線または分岐状であり得るアルキル、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、１−メチルエチル（イソ−プロピル）、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、１，１−ジメチルエチル（ｔ−ブチル）などを含み得る。リンカー骨格は、環状基、例えば、アリール、複素環、またはシクロアルキル基を含み得、環状基の２個以上の原子、例えば、２、３、または４個の原子は、骨格に含まれる。リンカーは、切断可能、または切断不可能であり得る。
【０４０８】
本明細書で使用される場合、「ポリエチレンオキシド」、「ＰＥＯ」、「ポリエチレングリコール」、および「ＰＥＧ」という用語は、互換的に使用され、式−−（ＣＨ２−−ＣＨ２−−Ｏ−−）ｎ−またはその誘導体によって記載される鎖を含むポリマー基を指す。いくつかの実施形態では、「ｎ」は、３〜１５、または１０〜１５などの１０００以下、５００以下、２００以下、１００以下、５０以下、４０以下、３０以下、２０以下、１５以下などの、５０００以下である。ＰＥＧポリマー基は、任意の好都合な長さのものであり得、限定されないが、アルキル、アリール、ヒドロキシル、アミノ、アシル、アシルオキシ、ならびにアミド末端および／もしくは置換基を含む、多様な末端基ならびに／またはさらなる置換基の基を含み得ることが、理解される。主題のマルチクロモフォアにおける使用に適合され得るＰＥＧ基は、Ｓ．Ｚａｌｉｐｓｋｙ  ｉｎ“Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ  ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）ｆｏｒ  ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ  ｒｅｌｅｖａｎｔ  ｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ”，Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  １９９５，６（２），１５０−１６５によって、かつＺｈｕ  ｅｔ  ａｌ  ｉｎ“Ｗａｔｅｒ−Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ，Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ，ａｎｄ  Ｔｈｅｒａｐｙ”，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．，２０１２，１１２（８），ｐｐ  ４６８７−４７３５によって記載されるそれらのＰＥＧを含む。
【０４０９】
本明細書で使用される場合、「アルキル」という用語は、それ自体で、または別の置換基の一部として、親アルカンの単一炭素原子からの１個の水素原子の除去によって誘導される飽和分岐状または直鎖の一価の炭化水素ラジカルを指す。目的のアルキル基は、メチル、エチル、プロパン−１−イル、またはプロパン−２−イルなどのプロピル、およびブタン−１−イル、ブタン−２−イル、２−メチル−プロパン−１−イル、または２−メチル−プロパン−２−イルなどのブチルを含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、アルキル基は、１〜２０個の炭素原子を含む。いくつかの実施形態では、アルキル基は、１〜１０個の炭素原子を含む。ある特定の実施形態では、アルキル基は、１〜４個の炭素原子などの１〜６個の炭素原子を含む。この用語は、例として、メチル（ＣＨ３−）、エチル（ＣＨ３ＣＨ２−）、ｎ−プロピル（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２−）、イソプロピル（（ＣＨ３）２ＣＨ−）、ｎ−ブチル（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）、イソブチル（（ＣＨ３）２ＣＨＣＨ２−）、ｓｅｃ−ブチル（（ＣＨ３）（ＣＨ３ＣＨ２）ＣＨ−）、ｔ−ブチル（（ＣＨ３）３Ｃ−）、ｎ−ペンチル（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、およびネオペンチル（（ＣＨ３）３ＣＣＨ２−）などの、線状および分岐状ヒドロカルビル基を含む。
【０４１０】
「置換アルキル」という用語は、本明細書で定義されるアルキル基を指し、アルキル鎖における１個以上の炭素原子は、任意選択で、−Ｏ−、−Ｎ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）ｎ−（ｎは０〜２である）、−ＮＲ−（Ｒは水素またはアルキルである）などのヘテロ原子で置換され、アルコキシ、置換アルコキシ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、アミノアシル、アミノアシルオキシ、オキシアミノアシル、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシル、オキソ、チオケト、カルボキシル、カルボキシルアルキル、チオアリールオキシ、チオヘテロアリールオキシ、チオヘテロシクロオキシ、チオール、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミノ、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ２−アルキル、−ＳＯ２−アリール、−ＳＯ２−ヘテロアリール、および−ＮＲａＲｂからなる群から選択される１つ〜５つの置換基を有しており、Ｒ’およびＲ”は、同じまたは異なる場合があり、水素、任意選択で置換されたアルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、および複素環式から選択される。
【０４１１】
「アルコキシ」は、−Ｏ−アルキル基を指し、アルキルは、本明細書に定義される通りである。アルコキシは、例として、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｎ−ペントキシなどを含む。「アルコキシ」という用語は、アルケニル−Ｏ−、シクロアルキル−Ｏ−、シクロアルケニル−Ｏ−、およびアルキニル−Ｏ−基も指し、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、およびアルキニルは、本明細書で定義される通りである。
【０４１２】
「置換アルコキシ」という用語は、置換アルキル−Ｏ−、置換アルケニル−Ｏ−、置換シクロアルキル−Ｏ−、置換シクロアルケニル−Ｏ−、および置換アルキニル−Ｏ−基を指し、置換アルキル、置換アルケニル、置換シクロアルキル、置換シクロアルケニル、および置換アルキニルは、本明細書で定義される通りである。
【０４１３】
「アミノ」は、−ＮＨ２基を指す。
【０４１４】
「置換アミノ」という用語は、−ＮＲＲ基を指し、各Ｒは、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アルケニル、置換アルケニル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、ヘテロアリール、およびヘテロシクリルからなる群から選択されるが、少なくとも１つのＲは水素でないことを条件とする。
【０４１５】
「アリール」は、それ自体で、または別の置換基の一部として、芳香族環系の単一の炭素原子から１個の水素原子の除去によって誘導される一価の芳香族炭化水素ラジカルを指す。目的のアリール基は、アセアントリレン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アントラセン、アズレン、ベンゼン、クリセン、コロネン、フルオランテン、フルオレン、ヘキサセン、ヘキサフェン、ヘキサレン、ａｓ−インダセン、ｓ−インダセン、インダン、インデン、ナフタレン、オクタセン、オクタフェン、オクタレン、オバレン、ペンタ−２，４−ジエン、ペンタセン、ペンタレン、ペンタフェン、ペリレン、フェナレン、フェナントレン、ピセン、プレイアデン、ピレン、ピラントレン、ルビセン、トリフェニレン、トリナフタレンなどに由来する基を含むが、これらに限定されない。ある特定の実施形態では、アリール基は、６〜２０個の炭素原子を含む。ある特定の実施形態では、アリール基は、６〜１２個の炭素原子を含む。アリール基の例は、フェニルおよびナフチルである。
【０４１６】
「ヘテロアリール」は、それ自体で、または別の置換基の一部として、ヘテロ芳香族環系の単一の原子から１個の水素原子の除去によって誘導される一価のヘテロ芳香族ラジカルを指す。目的のヘテロアリール基は、アクリジン、アルシンドール、カルバゾール、β−カルボリン、クロマン、クロメン、シンノリン、フラン、イミダゾール、インダゾール、インドール、インドリン、インドリジン、イソベンゾフラン、イソクロメン、イソインドール、イソインドリン、イソキノリン、イソチアゾール、イソキサゾール、ナフチリジン、オキサジアゾール、オキサゾール、ペリミジン、フェナントリジン、フェナントロリン、フェナジン、フタラジン、プテリジン、プリン、ピラン、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、ピリジン、ピリミジン、ピロール、ピロリジン、キナゾリン、キノリン、キノリジン、キノキサリン、テトラゾール、チアジアゾール、チアゾール、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、チオフェン、トリアゾール、キサンテン、ベンゾジオキソールなどに由来する基を含むが、これらに限定されない。ある特定の実施形態では、ヘテロアリール基は、５〜２０員のヘテロアリールである。ある特定の実施形態では、ヘテロアリール基は、５〜１０員のヘテロアリールである。ある特定の実施形態では、ヘテロアリール基は、チオフェン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ピリジン、キノリン、イミダゾール、オキサゾール、およびピラジンに由来するものである。
【０４１７】
「複素環」、「複素環式」、「ヘテロシクロアルキル」、および「ヘテロシクリル」は、縮合架橋およびスピロ環系を含む単環または複数の縮合環を有し、１〜１０個のヘテロ原子を含む３〜２０個の環原子を有する、飽和または不飽和基を指す。これらの環原子は、窒素、硫黄、または酸素からなる群から選択され、縮合環系において、環のうちの１つ以上は、シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり得るが、結合点は非芳香族環を通じていることを条件とする。ある特定の実施形態では、複素環式基の窒素および／または硫黄原子（複数可）は、任意選択で、Ｎ−オキシド、−Ｓ（Ｏ）−、または−ＳＯ２−部分を提供するように酸化される。
【０４１８】
複素環およびヘテロアリールの例は、アゼチジン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、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、ジヒドロインドール、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、ナフチルピリジン、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、フェナントロリン、イソチアゾール、フェナジン、イソキサゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、イミダゾリジン、イミダゾリン、ピペリジン、ピペラジン、インドリン、フタルイミド、１，２，３，４−テトラヒドロイソキノリン、４，５，６，７−テトラヒドロベンゾ［ｂ］チオフェン、チアゾール、チアゾリジン、チオフェン、ベンゾ［ｂ］チオフェン、モルホリニル、チオモルホリニル（チアモルホリニルとも称される）、１，１−ジオキソチオモルホリニル、ピペリジニル、ピロリジン、テトラヒドロフラニルなどを含むが、これらに限定されない。
【０４１９】
複素環式置換基に対する定義によって別段制約されない限り、かかる複素環式基は、任意選択で、アルコキシ、置換アルコキシ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロアルケニル、置換シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アミノアシルオキシ、オキシアミノアシル、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシル、オキソ、チオケト、カルボキシル、カルボキシルアルキル、チオアリールオキシ、チオヘテロアリールオキシ、チオヘテロシクロオキシ、チオール、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミノ、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−置換アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ２−アルキル、−ＳＯ２−置換アルキル、−ＳＯ２−アリール、−ＳＯ２−ヘテロアリール、および縮合複素環から選択される１〜５つまたは１〜３つの置換基で置換され得る。
【０４２０】
「アルカリル」または「アラルキル」という用語は、−アルキレン−アリール基、および置換アルキレン−アリール基を指し、アルキレン、置換アルキレン、およびアリールは、本明細書で定義される。
【０４２１】
「アルキレン」は、直鎖または分岐状のいずれかである、好ましくは１〜６個、より好ましくは１〜３個の炭素原子を有する二価の脂肪族ヒドロカルビル基を指し、任意選択で、−Ｏ−、−ＮＲ１０−、−ＮＲ１０Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ１０−などから選択される１つ以上の基で中断される。この用語は、例として、メチレン（−ＣＨ２−）、エチレン（−ＣＨ２ＣＨ２−）、ｎ−プロピレン（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）、イソ−プロピレン（−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−）、（−Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＣＨ２−）、（−Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２Ｃ（Ｏ）−）、（−ＣＨ３）２ＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＮＨ−）、（−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−）などを含む。「置換アルキレン」は、以下の「置換された」の定義における炭素について記載される置換基で置き換えられた１〜３個の水素を有するアルキレン基を指す。
【０４２２】
「置換された」は、１個以上の水素原子が、独立して、同じまたは異なる置換基（複数可）で置換される基を指す。目的の置換基は、限定されないが、アルキレンジオキシ（メチレンジオキシなどの）、−Ｍ、−Ｒ６０、−Ｏ−、＝Ｏ、−ＯＲ６０、−ＳＲ６０、−Ｓ−、＝Ｓ、−ＮＲ６０Ｒ６１、＝ＮＲ６０、−ＣＦ３、−ＣＮ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−ＮＯ、−ＮＯ２、＝Ｎ２、−Ｎ３、−Ｓ（Ｏ）２Ｏ−、−Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ６０、−ＯＳ（Ｏ）２Ｏ−、−ＯＳ（Ｏ）２Ｒ６０、−Ｐ（Ｏ）（Ｏ−）２、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ６０）（Ｏ−）、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＲ６０）（ＯＲ６１）、−Ｃ（Ｏ）Ｒ６０、−Ｃ（Ｓ）Ｒ６０、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ６０、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ６０Ｒ６１、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｓ）ＯＲ６０、−ＮＲ６２Ｃ（Ｏ）ＮＲ６０Ｒ６１、−ＮＲ６２Ｃ（Ｓ）ＮＲ６０Ｒ６１、−ＮＲ６２Ｃ（ＮＲ６３）ＮＲ６０Ｒ６１、および−Ｃ（ＮＲ６２）ＮＲ６０Ｒ６１を含み、Ｍはハロゲンであり、Ｒ６０、Ｒ６１、Ｒ６２、およびＲ６３は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロヘテロアルキル、置換シクロヘテロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリールもしくは置換ヘテロアリールであるか、または任意選択で、Ｒ６０およびＲ６１は、それらが結合する窒素原子と一緒に、シクロヘテロアルキルもしくは置換シクロヘテロアルキル環を形成し、Ｒ６４およびＲ６５は、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シクロヘテロアルキル、置換シクロヘテロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、もしくは置換ヘテロアリールであるか、または任意選択で、Ｒ６４およびＲ６５は、それらが結合する窒素原子と一緒に、シクロヘテロアルキルもしくは置換シクロヘテロアルキル環を形成する。ある特定の実施形態では、置換基は、−Ｍ、−Ｒ６０、＝Ｏ、−ＯＲ６０、−ＳＲ６０、−Ｓ−、＝Ｓ、−ＮＲ６０Ｒ６１、＝ＮＲ６０、−ＣＦ３、−ＣＮ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−ＮＯ、−ＮＯ２、＝Ｎ２、−Ｎ３、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ６０、−ＯＳ（Ｏ）２Ｏ−、−ＯＳ（Ｏ）２Ｒ６０、−Ｐ（Ｏ）（Ｏ−）２、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ６０）（Ｏ−）、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＲ６０）（ＯＲ６１）、−Ｃ（Ｏ）Ｒ６０、−Ｃ（Ｓ）Ｒ６０、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ６０、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ６０Ｒ６１、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＮＲ６２Ｃ（Ｏ）ＮＲ６０Ｒ６１を含む。ある特定の実施形態では、置換基は、−Ｍ、−Ｒ６０、＝Ｏ、−ＯＲ６０、−ＳＲ６０、−ＮＲ６０Ｒ６１、−ＣＦ３、−ＣＮ、−ＮＯ２、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ６０、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ６０）（Ｏ−）、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＲ６０）（ＯＲ６１）、−Ｃ（Ｏ）Ｒ６０、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ６０、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ６０Ｒ６１、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−を含む。ある特定の実施形態では、置換基は、−Ｍ、−Ｒ６０、＝Ｏ、−ＯＲ６０、−ＳＲ６０、−ＮＲ６０Ｒ６１、−ＣＦ３、−ＣＮ、−ＮＯ２、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ６０、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＲ６０）（ＯＲ６１）、−Ｃ（Ｏ）Ｒ６０、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ６０、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−を含み、Ｒ６０、Ｒ６１、およびＲ６２は、上記で定義される通りである。例えば、置換基は、メチレンジオキシ置換基、またはハロゲン原子、（１〜４Ｃ）アルキル基、および（１〜４Ｃ）アルコキシ基から選択される１、２、もしくは３つの置換基を有し得る。置換されている基がアリールまたはヘテロアリール基である場合、置換基（複数可）（例えば、本明細書に記載される）は、「アリール置換基（複数可）」と称され得る。
【０４２３】
用語の他の定義は、本明細書全体を通じて現れ得る。
【実施例】
【０４２４】
実施例１：狭発光アクセプタフルオロフォアおよびポリマータンデム色素の特徴付け
ＢＯＤＩＰＹ色素は、任意の好都合な方法に従って調製され得、Ｌｏｕｄｅｔ  ａｎｄ  Ｂｕｒｇｅｓｓ（“ＢＯＤＩＰＹ  Ｄｙｅｓ  ａｎｄ  ｔｈｅｉｒ  ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ：Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ”，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００７，１０７，４８９１−４９３２）によって記載されるものを含む。
【０４２５】
多様なＢＯＤＩＰＹ色素を、調製し、ポリマー色素に共役させて、ポリマータンデム色素を調製した。図３は、例示的なポリマータンデム色素の構造を示す。特定のＢＯＤＩＰＹ色素およびそれらを含むポリマータンデム色素の分光特性を、評価した。本開示の例示的なＢＯＤＩＰＹ色素は、観察され、０．５７〜０．９０の量子収率、４９３ｎｍ〜６６３ｎｍの範囲である吸光最大波長、および５０４ｎｍ〜６７３ｎｍの範囲である発光最大波長を呈した。例示的なＢＯＤＰＹ色素およびそれらを含むタンデム色素のさらなる詳細が、以下の表１および表２に提供される。
【０４２６】
【表１】
2021533240.tif 000108
【０４２７】
【表２】
2021533240.tif 000109
【０４２８】
本明細書に記載される、実施形態を含む、主題の態様は、単独で、または１つ以上の他の態様もしくは実施形態と組み合わせて有益であり得る。記載を限定することなく、本開示のある非限定的な態様を、以下に提供する。本開示を読む際に当業者には明らかとなるように、個別に番号付けされた態様の各々は、使用され得るか、または先行するか、もしくは後に続く個別に番号付けされた態様のうちのいずれかと組み合わされ得る。このことは、態様の全てのかかる組み合わせに対する支持を提供するように意図され、以下に明示的に提供される態様の組み合わせに限定されない。
【０４２９】
１．水溶性の集光マルチクロモフォアと、
集光マルチクロモフォアに対するエネルギー受容近傍に構成された、狭発光アクセプタフルオロフォアと
を含む、ポリマータンデム色素。
２．狭発光アクセプタフルオロフォアの発光スペクトルが、２５ｎｍ以下の幅である半値全幅（ＦＷＨＭ）を有する、態様１に記載のポリマータンデム色素。
３．狭発光アクセプタフルオロフォアが、直接励起される際に、２０ｎｍ以下のストークスシフトを呈する、態様１または２に記載のポリマータンデム色素。
４．集光マルチクロモフォアが入射光で直接励起される際に、ポリマータンデム色素が、１００ｎｍ以上（例えば、１００〜３００ｎｍ）の有効ストークスシフトを呈する、態様１〜３のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
５．狭発光アクセプタフルオロフォアが、水溶性基で置換される、１〜４のいずれ１つに記載のマルチクロモフォア。
【０４３０】
６．狭発光アクセプタフルオロフォアが、非共役リンカーを介して集光マルチクロモフォアのコモノマーに共有結合したペンダント基である、態様１〜５のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
７．狭発光アクセプタフルオロフォアが、蛍光半導体ナノクリスタルまたは量子ドットである、態様１〜６のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
８．狭発光アクセプタフルオロフォアが、小分子フルオロフォアである、態様１〜７のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
９．小分子フルオロフォアが、ＢＯＤＩＰＹ色素である、態様８に記載のポリマータンデム色素。
１０．ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（Ｉ）のものであり、
【０４３１】
【化９３】
2021533240.tif 000110
【０４３２】
式中、
Ｑが、ＣまたはＮであり、
Ｒ１〜Ｒ７が、独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択されるか、あるいは
任意選択で、Ｒ６およびＲ７、Ｒ２およびＲ３、Ｒ５およびＲ６、Ｒ３およびＲ４、Ｒ４およびＲ１、ならびにＲ５およびＲ１から選択されるいずれか１つ以上の置換基対が、環状に連結し、一緒に二価ラジカルを形成し、それらが結合する炭素原子と一緒に、５員または６員の縮合複素環、炭素環、アリール、またはヘテロアリール環（例えば、炭素原子、ならびにＯ、Ｓ、およびＮから選択される０〜３個のヘテロ原子を含む５員または６員の環）を提供し、その環が、未置換であり得るか、または独立してアルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択される置換基でさらに置換され得、
Ｌ１が、リンカーであり、
Ｚ１が、集光マルチクロモフォアであり、
Ｙ１およびＹ２が、独立して、Ｆ、ＯＨ、Ｈ、シアノ、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルコキシ、置換アルコキシ、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、およびＷＳＧから選択され、
Ｙ１、Ｙ２、およびＲ１〜Ｒ７のうちの１つが、−Ｌ１−Ｚ１を含む、
態様９に記載のポリマータンデム色素。
【０４３３】
１１．ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＩＩａ）または（ＩＩｂ）のものであり、
【０４３４】
【化９４】
2021533240.tif 000111
【０４３５】
式中、
Ｚ１１およびＺ１２が、独立して、縮合５員または６員の縮合複素環、炭素環、アリール、またはヘテロアリール環であり、
各ｉが、独立して、０〜３であり、
各Ｒ２０が、独立して、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択される、
態様１０に記載のポリマータンデム色素。
１２．Ｚ１１およびＺ１２が、独立して、フラン、チオフェン、ピロール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、イミダゾール、およびピラゾールから選択される、態様１１に記載のポリマータンデム色素。
１３．Ｚ１１およびＺ１２が、独立して、以下の環から選択され、
【０４３６】
【化９５】
2021533240.tif 000112
【０４３７】
式中、
Ｘが、ＯまたはＳであり、
Ｙが、Ｏ、ＳまたはＮＲであり、Ｒが、Ｈ、アルキル、置換アルキルであり、
Ｒ２１〜Ｒ２３が、独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択される、
態様１１または１２に記載のポリマータンデム色素。
１４．ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＩＩＩａ）または（ＩＩＩｂ）のものであり、
【０４３８】
【化９６】
2021533240.tif 000113
【０４３９】
式中、
Ｘが、ＯまたはＳであり、
Ｒ１６およびＲ１７が、独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択される、
態様１０〜１３のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
１５．ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＩＶａ）または（ＩＶｂ）のものであり、
【０４４０】
【化９７】
2021533240.tif 000114
【０４４１】
式中、
各Ｘが、ＯまたはＳであり、
Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１６、およびＲ１７が、独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択される、
態様１０〜１３のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
【０４４２】
１６．Ｒ１が、集光マルチクロモフォア（−Ｌ１−Ｚ１）へのリンカーを含む、態様１０〜１５のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
１７．Ｌ１が、集光マルチクロモフォア（Ｚ１）に連結された、任意選択で置換されたアリールまたはヘテロアリールを含む、態様１６に記載のポリマータンデム色素。
１８．ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（Ｖ）のものであり、
【０４４３】
【化９８】
2021533240.tif 000115
【０４４４】
式中、
Ｌ３が、共有結合、オキソ（−Ｏ−）、アルキレン（例えば、Ｃ１−Ｃ６−アルキレン）、−Ｏ−アルキレン、またはそれらの置換バージョンであり、
Ｒ１１が、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、水溶化基（ＷＳＧ）、および−Ｌ１−Ｚ１から選択され、
各Ｒ９が、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、および置換ヘテロアリールから選択され、
ｔが、０〜４である、
態様１６または１７に記載のポリマータンデム色素。
１９．ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（Ｖａ）のものである、態様１８に記載のポリマータンデム色素。
【０４４５】
【化９９】
2021533240.tif 000116
【０４４６】
２０．Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６、およびＲ８が、各々独立して、Ｈ、アルキル、または置換アルキルであり、
Ｒ１１が、Ｌ１−Ｚ１である、
態様１８または１９に記載のポリマータンデム色素。
【０４４７】
２１．ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＶＩａ）または（ＶＩｂ）であり、
【０４４８】
【化１００】
2021533240.tif 000117
【０４４９】
式中、
＊が、集光マルチクロモフォアまたは化学選択的官能基の反復単位への連結点である、態様２０に記載のポリマータンデム色素。
２２．ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＶＩＩａ）または（ＶＩＩｂ）のものであり、
【０４５０】
【化１０１】
2021533240.tif 000118
【０４５１】
式中、ｎが、０〜１２である、態様１０〜１５のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
２３．ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＶＩＩＩ）のものである、態様１０〜１４のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
【０４５２】
【化１０２】
2021533240.tif 000119
【０４５３】
２４．ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＶＩＩＩａ）のものであり、
【０４５４】
【化１０３】
2021533240.tif 000120
【０４５５】
式中、
Ｌ２が、リンカーであり、
各Ｒ９が、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、および置換ヘテロアリールから選択される任意選択の置換基であり、
ｔが、０〜４である、
態様２３に記載のポリマータンデム色素。
２５．ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＩＸ）のものであり、
【０４５６】
【化１０４】
2021533240.tif 000121
【０４５７】
式中、
各Ｒ９が、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、および置換ヘテロアリールから選択される任意選択の置換基であり、
ｔが、０〜４である、
態様１５に記載のポリマータンデム色素。
【０４５８】
２６．ＢＯＤＩＰＹ色素が、式（ＩＸａ）のものであり、
【０４５９】
【化１０５】
2021533240.tif 000122
【０４６０】
式中、Ｌ２が、リンカーである、態様２５に記載のポリマータンデム色素。
２７．Ｌ１−Ｚ１が、以下の構造のうちの１つによって記載され、
【０４６１】
【化１０６】
2021533240.tif 000123
【０４６２】
式中、
Ｌ２が、リンカーであり、
Ｒ３２が、Ｈ、アルキル、置換アルキル、および水溶化基（ＷＳＧ）であり、
Ｌ３が、アルキレン（例えば、Ｃ１−Ｃ６−アルキレン）、−Ｏ−アルキレン、およびそれらの置換バージョンから選択されるリンカーであり、
ｔが、０〜４であり、
各Ｒ９が、独立して、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、ヒドロキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ハロゲン、スルホン酸、および水溶化基（ＷＳＧ）から選択される、
態様１０〜２６のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
２８．Ｙ１および／またはＹ２が、フルオロ、シアノ、フェニル、および置換フェニルから選択される、態様１０〜２７のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
２９．Ｙ１および／またはＹ２が、ＷＳＧを含む、態様１０〜２８のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
３０．Ｙ１およびＹ２が、各々、ＷＳＧを含む置換アルキニルである、態様２９に記載のポリマータンデム色素。
【０４６３】
３１．Ｙ１およびＹ２が、独立して、以下の式のものであり、
【０４６４】
【化１０７】
2021533240.tif 000124
【０４６５】
式中、
ｓが、１〜６であり、
ｑが、０〜５０（例えば、１〜５０、１〜３０、２〜３０、４〜３０、６〜３０など）であり、
Ｒ２１が、Ｈ、アルキル、または置換アルキルである、
態様３０に記載のポリマータンデム色素。
３２．ポリマータンデム色素が、式（ＸＩＩａ）のものであり、
【０４６６】
【化１０８】
2021533240.tif 000125
【０４６７】
式中、
Ｆ１が、水溶性基（ＷＳＧ）で置換された縮合三環式コモノマーであり、
Ｍ１、Ｍ２、およびＬ１が、独立して、ＷＳＧで任意選択で置換されたアリールまたはヘテロアリールコモノマーであり、
Ｎ１が、Ｌ１に連結された狭発光アクセプタフルオロフォアであり、
Ｇ１およびＧ２が、各々独立して、末端基、π共役セグメント、リンカー、および連結された特異的結合メンバーから選択され、
ｗ、ｘ、ｙ、およびｚが、マルチクロモフォア中の単位のモル濃度％を表す、
態様１〜３１のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
３３．マルチクロモフォアが、式（ＸＩ）の構造を有する共役セグメントを含み、
【０４６８】
【化１０９】
2021533240.tif 000126
【０４６９】
式中、
Ｆ１が、水溶性基（ＷＳＧ）で置換された縮合三環式コモノマーであり、
Ｍ１が、アリールまたはヘテロアリールコモノマーであり、
ｎが、１〜１００，０００の整数であり、
＊が、共役ポリマーまたは終端基の不飽和骨格への共有結合のための部位を示す、
態様１〜３２のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
３４．ポリマータンデム色素が、式（ＸＩＩＩ）の構造を有し、
【０４７０】
【化１１０】
2021533240.tif 000127
【０４７１】
式中、
Ｆ１は、ＷＳＧで置換された縮合三環式コモノマーであり、
Ｍ１、Ｍ２、およびＬ１が、独立して、ＷＳＧで任意選択で置換されたアリールまたはヘテロアリールコモノマーであり、
Ｎ１が、Ｌ１に連結された狭発光アクセプタフルオロフォアであり、
ａ〜ｄおよびｆが、各々独立して、０または１であり、
ｅが、１であり、
各ｎおよびｍが、独立して、１〜１０，０００の整数であり、
ｐが、１〜１００，０００の整数であり、
Ｇ１およびＧ２が、各々独立して、末端基、π共役セグメント、リンカー、および連結された特異的結合メンバーから選択される、
態様３２または３３に記載のポリマータンデム色素。
３５．ポリマータンデム色素が、式（ＸＩＶａ）または（ＸＩＶｂ）の構造を有する、態様３４に記載のポリマータンデム色素。
【０４７２】
【化１１１】
2021533240.tif 000128
【０４７３】
３６．縮合三環式コモノマーが、以下の式を有し、
【０４７４】
【化１１２】
2021533240.tif 000129
【０４７５】
式中、
Ｙ１が、Ｃ（Ｒ２３）２、−Ｃ（Ｒ２３）２Ｃ（Ｒ２３）２−、−Ｃ（Ｒ２３）２Ｓｉ（Ｒ２３）２−、ＮＲ２３、Ｓｉ（Ｒ２３）２、またはＳｅであり、
各Ｚが、独立して、ＣＨ、ＣＲ２２、またはＮであり、
各Ｒ２３が、独立して、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アシル、置換アシル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミド、置換アミド、アラルキル、置換アラルキル、ＰＥＧ部分、およびＷＳＧから選択されるか、または任意の２つの好都合なＲ３基が、任意選択で、任意選択で置換された炭素環もしくは複素環を提供するように環状に連結され、
各Ｒ２２が、各々独立して、水素、置換アルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン（例えば、フルオロ、クロロ、またはブロモ）、スルホン酸塩、スルホンアミド、置換スルホンアミド、カルボキシ、カルボキシアミド、置換カルボキシアミド、および水溶化基から選択される１つ以上の任意選択の置換基であるか、または、任意の２つのＲ１１基が、任意選択で、環状に連結され（例えば、炭素環もしくは複素環を提供するように）、
＊が、共役ポリマーまたは終端基の不飽和骨格への共有結合のための部位を示す、
態様３２〜３５のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
３７．縮合三環式コモノマーが、以下の式を有する、態様３６に記載のポリマータンデム色素。
【０４７６】
【化１１３】
2021533240.tif 000130
【０４７７】
３８．縮合三環式コモノマーが、以下から選択され、
【０４７８】
【化１１４】
2021533240.tif 000131
【０４７９】
式中、
Ｙ３が、ＣまたはＳｉであり、
各Ｒ２３およびＲ２４が、独立して、水素、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、ヒドロキシ、シアノ、ハロゲン、スルホン酸塩、スルホンアミド、置換スルホンアミド、カルボキシ、カルボキシアミド、置換カルボキシアミド、および水溶化基であり、２つのＲ２４基が、任意選択で、任意選択で置換された縮合炭素環式または複素環式環を形成するように環状に連結される、
態様３７に記載のポリマータンデム色素。
３９．Ｍ１、Ｍ２、およびＬ１が、各々独立して、フルオレン、カルバゾール、シロール、ビフェニレン、１，４−フェニレン、１，３−フェニレン、４，４’−ビフェニル、２，５−ピリジル、２，５−チオフェン、および２，６−ピリジルから選択されるコモノマー基を含む、態様３２〜３８のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
４０．マルチクロモフォアおよび／または狭発光アクセプタフルオロフォアの複数のコモノマーが、独立して以下から選択される１つ以上の水溶化基（ＷＳＧ）で置換され、
【０４８０】
【化１１５−１】
2021533240.tif 000132
【０４８１】
【化１１５−２】
2021533240.tif 000133
【０４８２】
式中、
Ｔ５が、任意選択のリンカーであり、
各Ｔ６が、リンカーであり、
Ｒ１１およびＲが、独立して、Ｈ、アルキル、または置換アルキルであり、
各ｓが、１〜５０の整数である、
態様１〜３９のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素。
【０４８３】
４１．多重蛍光信号生成のための組成物であって、
第１の発光最大波長および第１の狭発光スペクトルを有する、態様１〜４０のいずれか１つに記載の第１のポリマータンデム色素と、
第１の狭発光スペクトルに直交する第２の発光最大波長を有する、第２のポリマータンデム色素と
を含む、組成物。
４２．第１の狭発光スペクトルが、２５ｎｍ以下の幅である半値全幅（ＦＷＨＭ）を有する、態様４１に記載の組成物。
４３．第２の発光最大波長が、別個であり、第１の発光最大波長から２０ｎｍ以上分離される、態様４１または４２に記載の組成物。
４４．各々別個の発光最大波長を有する１つ以上の追加的なポリマータンデム色素をさらに含む、態様４１〜４３のいずれか１つに記載の組成物。
４５．第２のおよび１つ以上の追加的なポリマータンデム色素が、各々独立して、態様１〜４０のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素である、態様４１〜４４のいずれか１つに記載の組成物。
【０４８４】
４６．組成物が、各々４８０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の別個の重複しない発光スペクトルを有する３つ以上のポリマータンデム色素を含む、態様４５に記載の組成物。
４７．組成物のポリマータンデム色素が、各々、直交的に検出可能な蛍光発光を提供するための単一の光源を使用して励起されることができる、態様４１〜４６のいずれか１つに記載の組成物。
４８．第１および第２のポリマータンデム色素が、特異的結合メンバーに連結される、態様４１〜４７のいずれか１つに記載の組成物。
４９．組成物が、水性である、態様４１〜４８のいずれか１つに記載の組成物。
【０４８５】
５０．標識された特異的結合メンバーであって、
ポリマータンデム色素であって、
水溶性の集光マルチクロモフォア、および
集光マルチクロモフォアに対するエネルギー受容近傍に構成された、狭発光アクセプタフルオロフォアを含む、ポリマータンデム色素と、
ポリマータンデム色素に連結された、特異的結合メンバーと
を含む、標識された特異的結合メンバー。
５１．特異的結合メンバーが、抗体である、態様５０に記載の標識された特異的結合メンバー。
５２．特異的結合メンバーが、抗体断片、またはその結合誘導体である、態様５１に記載の標識された特異的結合メンバー。
５３．抗体断片またはその結合誘導体が、Ｆａｂ断片、Ｆ（ａｂ’）２断片、ｓｃＦｖ、ダイアボディ、およびトリアボディからなる群から選択される、態様５２に記載の標識された特異的結合メンバー。
５４．狭発光アクセプタフルオロフォアが、ＢＯＤＩＰＹ色素である、態様５０〜５３のいずれか１つに記載の標識された特異的結合メンバー。
５５．ポリマータンデム色素が、態様２〜４０のいずれか１つに記載の色素である、態様５０〜５４のいずれか１つに記載の標識された特異的結合メンバー。
【０４８６】
５６．標的分子の多重検出のための組成物であって、
（ａ）第１の標識された特異的結合メンバーであって、
（ｉ）第１の発光最大波長および第１の狭発光スペクトルを有し、
水溶性の集光マルチクロモフォア、および
集光マルチクロモフォアに対するエネルギー受容近傍に構成された、狭発光アクセプタフルオロフォアを含む、第１のポリマータンデム色素、ならびに
（ｉｉ）第１の標的分子に特異的に結合し、第１のポリマータンデム色素に連結される第１の特異的結合メンバーを含む、第１の標識された特異的結合メンバーと、
（ｂ）第２の標識された特異的結合メンバーであって、
（ｉ）第１の狭発光スペクトルに直交する第２の発光最大波長を有する第２のポリマータンデム色素、および
（ｉｉ）第２の標的分子に特異的に結合し、第２のポリマータンデム色素に連結される、第２の特異的結合メンバーを含む、第２の標識された特異的結合メンバーと
を含む、組成物。
５７．第１の狭発光スペクトルが、２５ｎｍ以下の幅である半値全幅（ＦＷＨＭ）を有する、態様５６に記載の組成物。
５８．第２の発光最大波長が、別個であり、第１の発光最大波長から２０ｎｍ以上分離される、態様５６または５７に記載の組成物。
５９．別個の発光最大波長を有するポリマータンデム色素を各々含む、１つ以上の追加的な標識された特異的結合メンバーをさらに含む、態様５６〜５８のいずれか１つに記載の組成物。
６０．第２のおよび１つ以上の追加的な標識された特異的結合メンバーが、各々独立して、態様１〜４０のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素を含む、態様５６〜５９のいずれか１つに記載の組成物。
【０４８７】
６１．組成物が、４８０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の別個の重複しない発光スペクトルを有するポリマータンデム色素を各々独立して含む、３つ以上の標識された特異的結合メンバーを含む、態様６０に記載の組成物。
６２．組成物のポリマータンデム色素が、各々、直交的に検出可能な蛍光発光を提供するための単一の光源を使用して励起されることができる、態様５６〜６１のいずれか１つに記載の組成物。
６３．第１および第２の標識された特異的結合メンバーが、特異的に、それぞれ、第１および第２の標的タンパク質に結合する、態様５６〜６２のいずれか１つに記載の組成物。
６４．各特異的結合メンバーが、抗体である、態様５６〜６３のいずれか１つに記載の組成物。
６５．各特異的結合メンバーが、抗体断片、またはその結合誘導体である、態様５６〜６４のいずれか１つに記載の組成物。
【０４８８】
６６．抗体断片またはその結合誘導体が、Ｆａｂ断片、Ｆ（ａｂ’）２断片、ｓｃＦｖ、ダイアボディ、およびトリアボディからなる群から選択される、態様６５に記載の組成物。
６７．組成物が、水性である、態様５６〜６６のいずれか１つに記載の組成物。
【０４８９】
６８．標的分析物の存在について試料を評価する方法であって、
（ａ）標的分析物に特異的に結合する標識された特異的結合メンバーに試料を接触させて、標識組成物接触試料を生成することであって、標識された特異的結合メンバーが、
（ｉ）態様１〜４０のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素、および
（ｉｉ）ポリマータンデム色素に連結された、特異的結合メンバーを含む、生成することと、
（ｂ）標識された特異的結合メンバー−標的分析物結合複合体の存在について、標識組成物接触試料をアッセイして、標的分析物が試料に存在するか否かを評価することと
を含む、方法。
６９．支持体結合であり、標的分析物に特異的に結合する第２の特異的結合メンバーに試料を接触させることをさらに含む、態様６８に記載の方法。
７０．支持体が、磁性粒子を含む、態様６９に記載の方法。
【０４９０】
７１．標的分析物が、細胞と関連する、態様６８〜７０のいずれか１つに記載の方法。
７２．標的分析物が、細胞の細胞表面マーカーである、態様７１に記載の方法。
７３．細胞表面マーカーが、細胞受容体および細胞表面抗原からなる群から選択される、態様７２に記載の方法。
７４．標的分析物が、細胞内標的であり、方法が、さらに、細胞を溶解することを含む、態様７１に記載の方法。
７５．方法が、さらに、蛍光標識標的分析物をフローサイトメトリーで分析することを含む、態様６８〜７４のいずれか１つに記載の方法。
【０４９１】
７６．接触させるステップ（ａ）が、
（ａ）第１の標識された特異的結合メンバーであって、
（ｉ）第１の発光最大波長および第１の狭発光スペクトルを有し、
水溶性の集光マルチクロモフォア、および
集光マルチクロモフォアに対するエネルギー受容近傍に構成された、狭発光アクセプタフルオロフォアを含む、第１のポリマータンデム色素、ならびに
（ｉｉ）第１の標的分析物に特異的に結合し、第１のポリマータンデム色素に連結される第１の特異的結合メンバーを含む、第１の特異的結合メンバーを含む、第１の標識された特異的結合メンバーと、
（ｂ）第２の標識された特異的結合メンバーであって、
（ｉ）第１の狭発光スペクトルに直交する第２の発光最大波長を有する第２のポリマータンデム色素、および
（ｉｉ）第２の標的分析物に特異的に結合し、第２のポリマータンデム色素に連結される、第２の特異的結合メンバーを含む、第２の標識された特異的結合メンバーとを含む、多重組成物に試料を接触させることを含む、
態様６８〜７５のいずれか１つに記載の方法。
７７．多重組成物が、態様５６〜６７のいずれか１つに記載の組成物である、態様７６に記載の方法。
【０４９２】
７８．標的分子を標識する方法であって、
ポリマータンデム色素に標的分子を接触させて、標識標的分子を生成することを含み、
ポリマータンデム色素が、態様１〜４０のいずれか１つに記載の色素であり、標的分子に共有結合する共役タグを含む、方法。
７９．ポリマータンデム色素が、以下の式を有し、
式中、マルチクロモフォアが、式（ＸＩＩＩ）のものであり、
【０４９３】
【化１１６】
2021533240.tif 000134
【０４９４】
式中、
Ｆ１が、ＷＳＧで置換された縮合三環式コモノマーであり、
Ｍ１、Ｍ２、およびＬ１が、独立して、ＷＳＧで任意選択で置換されたアリールまたはヘテロアリールコモノマーであり、
Ｎ１が、Ｌ１に連結された狭発光アクセプタフルオロフォアであり、
ａ〜ｄおよびｆが、各々独立して、０または１であり、
ｅが、１であり、
各ｎおよびｍが、独立して、１〜１０，０００の整数であり、
ｐが、１〜１００，０００の整数であり、
Ｇ１が、末端基、ポリマーセグメント、ドナークロモフォア基、またはリンカーであり、
Ｇ２が、共役タグを含むリンカーである、
態様７８に記載の方法。
８０．ポリマータンデム色素が、第１の発光最大波長および第１の狭発光スペクトルを有し、方法が、さらに、
共役タグを含む第２のポリマータンデム色素に第２の標的分子を接触させて、第２の標識標的分子を生成することを含み、
第２のポリマータンデム色素が、第１の狭発光スペクトルに直交する第２の発光最大波長を有する、態様７８または７９に記載の方法。
【０４９５】
８１．第２のポリマータンデム色素が、態様１〜４０のいずれか１つに記載の色素であり、第２の標的分子に共有結合する共役タグを含む、態様８０に記載の方法。
８２．各標的分子が、タンパク質である、態様８０または８１に記載の方法。
８３．各標的分子が、抗体である、態様８０〜８２のいずれか１つに記載の方法。
８４．各標的分子が、抗体断片またはその結合誘導体である、態様８０〜８２のいずれか１つに記載の方法。
８５．抗体断片またはその結合誘導体が、Ｆａｂ断片、Ｆ（ａｂ’）２断片、ｓｃＦｖ、ダイアボディ、およびトリアボディからなる群から選択される、態様８４に記載の方法。
８６．水性組成物中に標識標的分子を組み合わせることをさらに含む、態様８０〜８５のいずれか１つに記載の方法。
【０４９６】
８７．多重蛍光信号生成のためのキットであって、
第１の発光最大波長および第１の狭発光スペクトルを有する、態様１〜４０のいずれか１つに記載の第１のポリマータンデム色素と、
第１の狭発光スペクトルに直交する第２の発光最大波長を有する、第２のポリマータンデム色素と
を含む、キット。
８８．第１の狭発光スペクトルが、２５ｎｍ以下の幅である半値全幅（ＦＷＨＭ）を有する、態様８７に記載のキット。
８９．第２の発光最大波長が、別個であり、第１の発光最大波長から２０ｎｍ以上分離される、態様８７または８８に記載のキット。
９０．各々別個の発光最大波長を有する１つ以上の追加的なポリマータンデム色素をさらに含む、態様８７〜８９のいずれか１つに記載のキット。
【０４９７】
９１．第２のおよび１つ以上の追加的なポリマータンデム色素が、各々独立して、態様１〜４０のいずれか１つに記載のポリマータンデム色素である、態様８７〜９０のいずれか１つに記載のキット。
９２．キットが、各々４８０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の別個の重複しない発光スペクトルを有する３つ以上（４つ以上、５つ以上、またはさらにそれ以上）のポリマータンデム色素を含む、態様９１に記載のキット。
９３．キットのポリマータンデム色素が、各々、直交的に検出可能な蛍光発光を提供するための単一の光源を使用して励起されることができる、態様８７〜９２のいずれか１つに記載のキット。
９４．第１および第２のポリマータンデム色素が、各々、標的分子に特異的に結合する特異的結合メンバーに連結される、態様８７〜９３のいずれか１つに記載のキット。
９５．各特異的結合メンバーが、抗体である、態様９４に記載のキット。
【０４９８】
９６．各特異的結合メンバーが、抗体断片、またはその結合誘導体である、態様９４に記載のキット。
９７．抗体断片またはその結合誘導体が、Ｆａｂ断片、Ｆ（ａｂ’）２断片、ｓｃＦｖ、ダイアボディ、およびトリアボディからなる群から選択される、態様９６に記載のキット。
【０４９９】
前述の実施形態のうちの少なくともいくつかでは、実施形態において使用される１つ以上の要素は、かかる置き換えが技術的に実現可能でない限り、互換的に別の実施形態において使用され得る。様々な他の省略、追加、および修正は、特許請求の範囲の主題の範囲から逸脱することなく、上述の方法および構造になされ得ることが、当業者によって理解される。全てのかかる修正および変更は、添付の特許請求の範囲によって定義される主題の範囲内に入るように意図される。
【０５００】
概して、本明細書で、特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の主文）において使用される用語は、一般に、「開かれた」用語として意図される（例えば、「含んでいる」という用語は、「含んでいるが、これらに限定されない」と、「有する」という用語は、「少なくとも有する」と、「含む」という用語は、「含むが、これらに限定されない」などと解釈されるべきである）ことが、当業者によって理解される。特定の数の導入された請求項列挙が意図される場合、かかる意図は、請求項において明示的に列挙され、かかる列挙がない場合、かかる意図は存在しないことが、当業者によってさらに理解される。例えば、理解の補助として、以下の添付の特許請求の範囲は、請求項列挙を導入するための導入語句「少なくとも１つ」および「１つ以上」の使用を含む場合がある。しかしながら、同じ請求項が導入語句「１つ以上」または「少なくとも１つ」と「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、かかる語句の使用は、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項列挙の導入が、かかる導入された請求項列挙を含む任意の特定の請求項を、かかる列挙を１つだけ含む実施形態へと限定することを意味するように解釈されるべきでなく（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は、「少なくとも１つ」または「１つ以上」を意味するように解釈されるべきである）、同じことが、請求項列挙を導入するために使用される定冠詞の使用についても当てはまる。加えて、特定の数の導入された請求項列挙が明示的に列挙される場合でさえも、当業者は、かかる列挙が、少なくとも列挙された数を意味するように解釈されるべきであることを認識する（例えば、他の修飾語を伴わない「２つの列挙」の原形の列挙は、少なくとも２つの列挙、または２つ以上の列挙を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つなど」に類似する規約が使用されるそれらの事例では、概して、かかる構築は、当業者が規約を理解するという意味で意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、限定されないが、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡおよびＢを一緒に、ＡおよびＣを一緒に、ＢおよびＣを一緒に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを一緒になどを有するシステムを含む）。「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つなど」に類似する規約が使用されるそれらの事例では、概して、かかる構築は、当業者が規約を理解するという意味で意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、限定されないが、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡおよびＢを一緒に、ＡおよびＣを一緒に、ＢおよびＣを一緒に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを一緒になどを有するシステムを含む）。２つ以上の代替用語を提示する実質的に任意の離接的な単語および／または語句は、記載、請求項、または図面のいずれにおいても、用語のうちの１つ、用語のいずれか、または両方の用語を含む可能性を企図するように理解されるべきであることが、当業者によってさらに理解される。例えば、語句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」もしくは「Ｂ」または「ＡおよびＢ」の可能性を含むように理解される。
【０５０１】
加えて、本開示の特徴または態様がマーカッシュグループの点で記載される場合、当業者は、本開示もそれによってマーカッシュグループのメンバーの任意の個々のメンバーまたはサブグループの点で記載されることを認識する。
【０５０２】
当業者によって理解されるように、記載要件を提供する点などの、任意および全ての目的のために、本明細書に開示される全ての範囲は、任意および全ての可能なサブ範囲、ならびにそれらのサブ範囲の組み合わせも包含する。任意の収載された範囲は、少なくとも２等分、３等分、４等分、５等分、１０等分へと分割されている同じ範囲を十分に記載し可能にするものとして、簡単に認識され得る。非限定的な例として、本明細書で考察される各範囲は、下位の３分の１、中間の３分の１、および上位の３分の１などへと容易に分割され得る。当業者によっても理解されるように、「最大」、「少なくとも」、「超」、「未満」などの全ての言語は、列挙される数を含み、上で考察されたサブ範囲へとその後に分割され得る範囲を指す。最後に、当業者によって理解されるように、範囲は、各個々のメンバーを含む。したがって、例えば、１〜３つの物品を有するグループは、１、２、または３つの物品を有するグループを指す。同様に、１〜５つの物品を有するグループは、１、２、３、４、または５つの物品を有するグループなどを指す。
【０５０３】
上記の発明は、理解の明確さのために例示および例としていくらか詳細に記載されているが、ある特定の変更および修正が、添付の特許請求の範囲の趣旨または範囲から逸脱することなくなされ得ることは、本発明の教示に照らして、当業者に容易に明らかである。
【０５０４】
したがって、前述のものは、本発明の原理を例示するにすぎない。当業者は、本明細書に明示的に記載されるか、または示されてはいないが、本発明の原理を具現化し、その趣旨および範囲内に含まれる様々な配置を考案できるようになることが、理解される。さらに、本明細書に列挙される全ての例および条件付き言語は、主に、読者が本発明の原理および当該技術をさらに進めるために発明者によって寄与される概念を理解する補助となるように意図されており、かかる具体的に列挙される例および条件に限定されないものとして解釈されるべきである。さらに、本発明の原理、態様、および実施形態を列挙する本明細書における全ての記述、同様にそれらの具体例は、それらの構造的および機能的等価物の両方を包含するように意図される。追加的に、かかる等価物は、構造に関係なく、現在既知の等価物、および将来開発される等価物の両方、すなわち、同じ機能を実行する任意の開発された要素を含むことが、意図される。さらに、本明細書に開示されるものは、かかる開示が特許請求の範囲において明示的に列挙されるか否かにかかわらず、公衆のためになることように意図されない。
【０５０５】
したがって、本発明の範囲は、本明細書に示され、記載される例示的な実施形態に限定されるように意図されない。むしろ、本発明の範囲および趣旨は、添付の特許請求の範囲によって具現化される。特許請求の範囲において、米国特許法第１１２条（ｆ）または米国特許法第１１２条（６）は、正確な語句「のための手段」または正確な語句「のためのステップ」が請求項におけるかかる限定の開始時に列挙される場合のみ、請求項における限定のために行使されるものとして明示的に定義され、かかる正確な語句が請求項における限定において使用されない場合、米国特許法第１１２条（ｆ）または米国特許法第１１２条（６）は、行使されない。
【０５０６】
関連出願の相互参照
米国特許法第１１９条（ｅ）に従って、本出願は、２０１８年８月７日に出願された米国仮特許出願第６２／７１５，７３７号の出願日に対する優先権を主張し、この出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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