(57)【要約】試験試料を式（１）の化合物またはその塩と接触させ、そして該化合物のスペクトル特性の変化を評価する試験試料中のフッ化物の存在および／または量を検出する方法。【化１】2004509353.tif 000009（式中、Ｘは発色団または発蛍光団であり、Ｗは必要ならば置換されていてもよい芳香族環であり、ｎは０，１または２であり、ｍは１または２であり、そしてｐは１または２を示す。）また、フッ化物の存在および／または量を検出するキット。【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験試料を式（１）の化合物又はその塩と接触させ、そして該化合物のスペクトル特性の変化を評価することを含む試験試料中のフッ化物の存在および／または量を検出する方法。
【化１】
2004509353.tif 000006
（式中、Ｘは発色団または発蛍光団であり、Ｗは要すれば置換されていてもよい芳香族環であり、ｎは０，１また２であり、ｍは１または２であり、そしてｐは１または２を示す。）
【請求項２】
Ｘで表される該発色団が、要すれば置換されていてもよいアゾアントラキノン、ピロリン、フタロシアニン、ポリメチン、アリールカルボニウム、トリフェノジオキサジン、ジアリールメタン若しくはトリアリールメタン、アントラキノン、フタロシアニン、メチン、ポリメチン、インドアニリン、インドフェノール、スチルベン、スクアリリウム、アミノケトン、キサンテン、フルオロン、アクリデン、キノレン、チアゾール、アジン、ニグロシン、オキサジン、チアジン、インジゴイド、キノニオイド、キナクリドン、ラクトン、ピロリン、ベンゾジフラノンまたはインドレン基、またはかかる基の組み合わせである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｘで表される該発蛍光団が、要すれば置換されていてもよいナフチル、アントリル、ピレニル、スチルベンおよびフェナントリルまたはかかる基の組み合わせである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
式（１）の化合物が式（２）の化合物またはその塩である、請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【化２】
2004509353.tif 000007
（式中、Ａ、ＤおよびＥはそれぞれ独立して要すれば置換されていてもよい芳香族複素環式又は同素環式基であり、そしてｍおよびｎは請求項１で定義されているものである。）
【請求項５】
Ａは、要すれば置換されていてもよいフェニルであり、ＤおよびＥはそれぞれ独立して要すれば置換されていてもよいフェニレンである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
式（１）の化合物が式（３）の化合物またはその塩である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【化３】
2004509353.tif 000008
（式中、ＺはＮＯ２、ＣＯ２Ｈ、ＯＣＨ３またはＳＯ３Ｈであり、そしてＲ３はＨ、炭素数１乃至４のアルキル、ＯＲ４、ＮＨＣＯＮＨ２またはＮＨＣＯＲ４であり、そしてＲ４はＨまたはアルキルである。）
【請求項７】
ｐＨ緩衝剤の存在下で一定のｐＨで行う、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
スペクトル特性の変化を目視的に或いは分光計または蛍光計を用いて評価する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
式（１）、（２）および（３）の化合物が水不溶性の担体に結合されている、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
（ａ）溶解した或いは水不溶性の担体に結合した式（１）、（２）および（３）の化合物に試験試料を接触させる工程、（ｂ）工程（ａ）による試験試料との接触時における該化合物のスペクトル特性を評価する工程、そして（ｃ）工程（ｂ）で測定したスペクトル特性の変化の程度を、該化合物の該試験試料との非接触時における試験試料のスペクトル特性と比較して評価する工程を含む、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
（ａ）請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の化合物、（ｂ）該化合物を用いてフッ化物の存在および／または量を測定するための説明書、そして（ｃ）要すればｐＨ緩衝液を含む、フッ化物の存在および／または量を検出するキット。
【請求項１２】
成分（ａ）を使用してフッ化物の存在および／または量を測定するための説明書が請求項１乃至１０のいずれか１項に記載された方法を含む、請求項１１に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、フッ化物の存在および／または量を検出する方法およびフッ化物の存在および／または量を検出するキットに関する。
【０００２】
フッ化物は、虫歯の発生を阻止するために先進国世界（ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｗｏｒｌｄ）では水系（ｗａｔｅｒ　ｓｙｓｔｅｍｓ）に添加されている。これを目的として、フッ化物はうがい薬や練りは磨き等の一連の他の歯科用製品（ｄｅｎｔａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ）にも添加されている。フッ化物は食品製造におけるフッ素化水の使用を通じて多くの食料品の普通の成分（ｃｏｍｍｏｎ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）ともなりつつある。低レベルのフッ化物は虫歯防止に有益な効果があることは知られているが、過剰レベルでは個人によっては歯に不可逆的損傷を与える原因となる。そこで使用が簡単で、安価で正確なフッ化物の測定方法が望まれている。
【０００３】
フッ化物はある種の魚にも有害であり、多くの水族館の所有者は魚槽へ添加している水中のフッ化物の程度を知ることに関心を抱いている。
フッ化物の濃度は通常特定の電極を用いて測定される。これらの電極は感じやすく選択的である。しかし、電極の使用は特に個人がその分析を行うときは必ずしも便利であるとはいえず、そこでフッ化物を可視化する簡単な感知手段があればかなりの応用が見出されるであろう。
【０００４】
中心にホウ素を有するフッ化物受容体（ｂｏｒｏｎ　ｃｅｎｔｅｒｅｄ　ｆｌｕｏｒｉｄｅ　ｒｅｃｅｐｔｏｒｓ）は、１，８−ナフタレンジイル（ジメチルボラン）中の２個の電子受容ホウ素間にフッ化物イオンを捕捉したＫａｔｚ（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５０，５０２７およびＪ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９８６，１０８，７６４０）により研究されている。芳香族ホウ素酸（ａｒｏｍａｔｉｃ　ｂｏｒｏｎｉｃ　ａｃｉｄｓ）の蛍光および電気化学に与えるフッ化物の影響もまたＹｕｃｈｉ（Ａｎａｌ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ．，１９９９，３８７，１８９）により研究されている。
【０００５】
本発明は、試験試料（ｔｅｓｔ　ｓａｍｐｌｅ）を式（１）の化合物またはその塩と接触させ、そして該化合物のスペクトル特性の変化を評価する試験試料中のフッ化物の存在および／または量を検出する方法を提供する。
【０００６】
【化４】
2004509353.tif 000002
【０００７】
（式中、Ｘは発色団または発蛍光団であり、Ｗは要すれば置換されていてもよい芳香族環であり、ｎは０，１または２であり、ｍは１または２であり、そしてｐは１または２を示す。）
Ｘで表される好ましい発色団は、要すれば置換されていてもよいアゾ（特にモノアゾ及びヂアゾ）アントラキノン、ピロリン、フタロシアニン、ポリメチン、アリールカルボニウム、トリフェノジオキサジン、ジアリールメタン若しくはトリアリールメタン、アントラキノン、フタロシアニン、メチン、ポリメチン、インドアニリン、インドフェノール、スチルベン、スクアリリウム（ｓｑｕａｒｉｌｉｕｍ）、アミノケトン、キサンテン、フルオロン、アクリデン、キノレン、チアゾール、アジン、ニグロシン、オキサジン、チアジン、インジゴイド、キノニオイド（ｑｕｉｎｏｎｉｏｉｄ）、キナクリドン、ラクトン、ピロリン、ベンゾジフラノンまたはインドレン基、またはかかる基の組み合わせである。
【０００８】
Ｘで表される好ましい発蛍光団（ｆｌｕｏｒｏｐｈｏｒｅｓ）は、要すれば置換されていてもよいナフチル、アントリル、ピレニル、スチルベン（ｓｔｉｌｂｅｎｅ）およびフェナントリルまたはかかる基の組み合わせである。
【０００９】
好ましくはＸは式（１）の化合物が溶媒に溶解するとき、得られる溶液が赤、オレンジ、黄、緑、青、藍色またはすみれ色を呈するものである。
好ましくは式（１）の化合物が式（２）の化合物またはその塩である。
【００１０】
【化５】
2004509353.tif 000003
【００１１】
（式中、Ａ、ＤおよびＥはそれぞれ独立して要すれば置換されていてもよい芳香族複素環式または同素環式（ｈｏｍｏｃｙｃｌｉｃ）基であり、そしてｍおよびｎは前に定義したものと同じである。）
式（１）および（２）においてｎが０でｍが１であるのが好ましい。
【００１２】
好ましい要すれば置換されていてもよい芳香族複素環式基は、ジアジン、チアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾジアジン、トリアゾール、イソオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、チアジアゾール、オキサジアゾール、イソチアゾール、ベンズイソチアゾール、ピリジアジン、トリアジン、オキサゾール、チオフェン、ベンゾオキサゾール、ピリミジンまたはピリジンである。
好ましい要すれば置換されていてもよい同素環式基は、要すれば置換されていてもよいフェニル、ナフチル、ピレニル及びスチルベニル（ｓｔｉｌｂｅｎｙｌ）である。
【００１３】
好ましくは、Ａは要すれば置換されていてもよいフェニルであり、ＤおよびＥはそれぞれ独立して要すれば置換されていてもよいフェニレンである。
好ましくは、Ｘ，Ａ，Ｄ，ＥおよびＷに存在してもよい任意の置換基は、アルキル（好ましくは炭素数１乃至４のアルキル）、アルコキシ（好ましくは炭素数１乃至４のアルコキシ）、アリール（好ましくはフェニル）、アリールオキシ（好ましくはフェノキシ）、ポリアルキレンオキシド（好ましくはポリエチレンオキシドまたはポリプロピレンオキシド）、ニトロ、シアノ、スルホ、ハロ、ウレイド、ＳＯ２Ｆ、ヒドロキシ、カルボキシ、エステル、−ＮＲ１Ｒ２、−ＣＯＲ１、−ＣＯＮＲ１Ｒ２、−ＮＨＣＯＲ１、ホスファト（ｐｈｏｓｐｈａｔｏ）、スルファト（ｓｕｌｐｈａｔｏ）、カルボキシエステル、スルホン及び−ＳＯ２ＮＲ１Ｒ２［式中、Ｒ１およびＲ２は各々独立してＨまたはアルキル（特に炭素数１乃至４のアルキル）］から各々独立して選択される。より好ましくは、Ｘ，Ａ，ＤおよびＥ上の任意の置換基は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、ニトロ、フェノキシ、カルボキシ、ホスファト、スルホ、スルファト、シアノ、カルボキシエステル、スルホン、スルホンアミド、ウレイド、−ＳＯ２ＮＲ１Ｒ２およびＮＨＣＯＲ１基から選択される。
【００１４】
前に示した選好から見て、式（１）の化合物が式（３）の化合物またはその塩であることが特に好ましい。
【００１５】
【化６】
2004509353.tif 000004
【００１６】
（式中、ＺはＮＯ２、ＣＯ２Ｈ、ＯＣＨ３またはＳＯ３Ｈであり、そしてＲ３はＨ、炭素数１乃至４のアルキル、ＯＲ４、ＮＨＣＯＮＨ２またはＮＨＣＯＲ４であり、そしてＲ４はＨまたはアルキルである。）
好ましくはＺはアゾ（−Ｎ＝Ｎ−）基に対してパラ位に存在する。
【００１７】
本明細書記載の化合物の好ましい塩は、アルカリ金属塩、特にリチウム、ナトリウムおよびカリウムの塩、アンモニウムおよび置換アンモニウム塩および前記塩類の混合物である。
【００１８】
本明細書記載の化合物は、本明細書に示される形態以外の互変異性の形態であってもよい。これらの互変異性体は、本特許請求範囲の範囲に含まれる。
式（１）、（２）および（３）の化合物は、同時継続出願ＷＯ　０１１２７２７に記載されている方法で製造することができる。
【００１９】
本発明の方法において、該化合物のスペクトル特性の変化は、好ましくは可視的に、より好ましくは分光計、蛍光計または同種の装置を用いて評価される。試験試料中のフッ化物に結合する時、該化合物のスペクトル特性は、普通は蛍光特性および／または深色シフトまたは浅色シフトの変化として変化する。光吸収の強度の変化に関連したものであってもよい。
【００２０】
本化合物類はイオン化するので、そのスペクトル特性はｐＨまたはそれらの環境と共に変化し得る。従って、本方法は好ましくはｐＨ緩衝剤の存在下で一定のｐＨで行なうのが好ましい。好ましいｐＨ緩衝剤は当業界で周知であり、例えば、リン酸塩、ピロリン酸塩、酢酸塩、炭酸塩およびクエン酸塩並びにクエン酸塩／リン酸塩等の混合緩衝剤である。
【００２１】
試験試料は、好ましくは水を含み、歯科用製品、飲食物或いはヒトまたは動物の体液に由来するもの、植物抽出物または微生物発酵物であってもよい。通常このような試料は、もし存在すれば本方法を妨害するであろう着色物質を除去するための処理がなされている。例えば、血液は遠心分離して赤血球を除去することができ、そして尿は活性炭または試験試料中のフッ化物の量に影響を与えない他の何らかの物質で脱色することができる。該試料は工業用または家庭用の水或いは水族館または水棲動物が住む水域（ｂｏｄｙ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ）へ意図した或いそれらから取り出される水であることが好ましい。
【００２２】
本発明の方法で使用される式（１）、（２）および（３）の化合物は、好ましくは溶解しているか或いは水不溶性の担体、好ましくはセルロース系誘導体、ガラスまたは高分子水不溶性担体に結合されている。この担体は、例えば平板支持体またはビーズとして任意の好ましい形態をとりうる。
【００２３】
本発明の方法は、好ましくは（ａ）溶解した或いは水不溶性の担体に結合した本発明による化合物に試験試料を接触させる工程、（ｂ）工程（ａ）による試験試料との接触時における該化合物のスペクトル特性を評価する工程、そして（ｃ）工程（ｂ）で測定したスペクトル特性の変化の程度を、該化合物の該試験試料との非接触時における試験試料のスペクトル特性と比較して評価する工程を含む。
【００２４】
本方法は、例えば本発明の化合物と試験試料を該試料との接触後および要すれば接触前の本発明の化合物のスペクトル特性を評価するための分光計または蛍光計へ自動的に導入する自動フッ化物検知システムを用いて行ってもよい。フッ化物の量は、一連の所定の基準または該化合物を一連の既知濃度のフッ化物と接触させて作成した検量線と比較することにより測定される。
【００２５】
該化合物がフッ化物と接触していない時の化合物のスペクトル特性は、通常工程（ａ）前の本方法の一部として評価するか或いは該スペクトル特性は、例えばカラーチャートまたは一般文献または手引書から既に使用者に公知であって、その結果としてこの初期スペクトル特性を本方法の一部として測定する必要がないかである。
【００２６】
本方法の利点は、フッ化物との反応で観察される深色シフトまたは浅色シフトが大きく、その色彩変化が明らかの見られることである。このように、フッ化物の式（１）、（２）および（３）の化合物との反応は、リトマス紙をカラーチャートと比較してｐＨを測定する仕方と同じように、カラーチャートとの目視比較による迅速な比色試験の基礎を提供する。これは、家庭の消費者および非熟練工場操作員にとって格別の利点となり得る。
【００２７】
本発明の第２の側面によれば、（ａ）本発明の第一の側面で記載した、好ましくは前以って秤量した１以上の分量（ｐｏｒｔｉｏｎｓ）の或いは水不溶性担体に結合されている化合物、（ｂ）該化合物を用いてフッ化物の存在および／または量を測定するための説明書、そして（ｃ）要すればｐＨ緩衝剤を含む、フッ化物の存在および／または量を検出するキットが提供される。
【００２８】
好ましくは成分（ａ）を用いるフッ化物の存在および／または量を測定するための説明書は本発明の第一の側面による方法を含む。本発明は以下の実施例により更に説明される。
実施例１
化合物１は本明細書に参照として包含される同時継続出願ＷＯ　０１１２７２７の実施例１におけると同様にして製造した。
【００２９】
【化７】
2004509353.tif 000005
【００３０】
モル過剰の塩化、臭化又は沃化カリウムのいずれか１つをメタノール中に溶解した化合物１に添加すると、４５０ｎｍの主吸光度ピークの強度が２０％前後増加したが吸光度最大の変化は観察されなかった。モル過剰のフッ化カリウムをメタノール中に溶解した化合物１に添加すると、該媒体の色がオレンジ色（吸光度最大４５０ｎｍ）から赤紫色（ｃｌａｒｅｔ）（吸光度最大５６３ｎｍ）へと直ちに変化するのが観察された。
実施例２乃至６
化合物１の代わりに本明細書に参照として包含される同時継続出願ＷＯ　０１１２７２７の７頁乃至１０頁の実施例２乃至６に記載されている化合物を用いる以外は実施例１を繰り返すことができる。
【国際公開パンフレット】
2004509353.tif 000010
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2004509353.tif 000012
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2004509353.tif 000018
【国際調査報告】
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2004509353.tif 000020
2004509353.tif 000021