(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表される新規なフェロセン化多環式炭化水素誘導体。
0004043362.tif 000021
（式中、Ａは多環式炭化水素若しくはその誘導体を示し、Ｒ１は炭素数１〜３のアルキル基、アルケニル基若しくはアルキニル基、炭素数７〜９のアリールアルキル基若しくはアリールアルケニル基、又は炭素数２若しくは３のアルキルカルボニル基を示し、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立に水溶液中で電子供与基又は電子求引基となる基を示し、Ｒ４は炭素数１〜６のアルキレン基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に０〜２の数を示す。１分子中の二つの同一表示基は互いに同一でも異なっていてもよい。また、Ｒ１と結合しているＮはカチオン化されてもよい。）
【請求項２】
下記式（１’）で表される新規なフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体。
0004043362.tif 000022
（式中、Ｒ１は炭素数１〜３のアルキル基、アルケニル基若しくはアルキニル基、炭素数７〜９のアリールアルキル基若しくはアリールアルケニル基、又は炭素数２若しくは３のアルキルカルボニル基を示し、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立に水溶液中で電子供与基又は電子求引基となる基を示し、Ｒ４は炭素数１〜６のアルキレン基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に０〜２の数を示す。１分子中の二つの同一表示基は互いに同一でも異なっていてもよい。また、Ｒ１と結合しているＮはカチオン化されてもよい。）
【請求項３】
二重らせん構造を構成する核酸塩基に対するインターカレータとして使用される請求の範囲第２項に記載のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体。
【請求項４】
請求の範囲第２項又は第３項記載のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体を製造する方法であって、
下記反応式（Ａ）に示すように、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物とアルキレンジアミン誘導体とを反応させて、Ｎ，Ｎ’−ジ（アミノアルキル）ナフタレンジイミド誘導体を得る第一工程と、
下記反応式（Ｂ）に示すように、前記ナフタジイミド誘導体と（フェロセニルメチル）アンモニウム沃化物塩とを反応させて、目的物を得る第二工程と、
を含むフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体の製造方法。
0004043362.tif 000023
（各式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、ｍ及びｎ並びに同一表示基については、前記式（１’）中の当該基と同義である。）
【請求項５】
請求の範囲第３項記載のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体を使用して、特定の配列を有する核酸を検出する、遺伝子の電気化学的検出方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、特に、二重らせん構造を構成するＤＮＡ、ＲＮＡ等の核酸塩基に対するインタカレータとして有用で、遺伝子治療や遺伝子診断等に利用できる新規な化合物に関する。
背景技術
従来から、特定の配列を有するＤＮＡ等の核酸を電気化学的に検出する方法が種々提供されており、この検出方法の媒体として、インターカレータが利用されている（特開平９−２８８０８０号公報等参照）。このようなインターカレータとしては、下記式（２）で表されるピペラジン環含有フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体等が利用されている。
0004043362.tif 000002
しかし、これまでに利用されてきたインターカレータとしての上記ピペラジン環含有フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体は、合成反応後の分離操作及び精製操作等が煩雑であり、また収率も１０％前後と低収率であった。
そこで、本発明の目的は、合成反応後の分離操作及び精製操作等が容易で、しかも収率が高く、特にインターカレータとして有用な化合物を提供することにある。
発明の開示
本発明は、下記式（１）で表される新規なフェロセン化多環式炭化水素誘導体を提供することにより、前記目的を達成したものである。
0004043362.tif 000003
（式中、Ａは多環式炭化水素若しくはその誘導体を示し、Ｒ１は炭素数１〜３のアルキル基、アルケニル基若しくはアルキニル基、炭素数７〜９のアリールアルキル基若しくはアリールアルケニル基、又は炭素数２若しくは３のアルキルカルボニル基を示し、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立に水溶液中で電子供与基又は電子求引基となる基を示し、Ｒ４は炭素数１〜６のアルキレン基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に０〜２の数を示す。１分子中の二つの同一表示基は互いに同一でも異なっていてもよい。また、Ｒ１と結合しているＮはカチオン化されてもよい。）
また、本発明は、下記式（１’）で表される新規なフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体を提供するものである。
0004043362.tif 000004
（式中、Ｒ１は炭素数１〜３のアルキル基、アルケニル基若しくはアルキニル基、炭素数７〜９のアリールアルキル基若しくはアリールアルケニル基、又は炭素数２若しくは３のアルキルカルボニル基を示し、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立に水溶液中で電子供与基又は電子求引基となる基を示し、Ｒ４は炭素数１〜６のアルキレン基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に０〜２の数を示す。１分子中の二つの同一表示基は互いに同一でも異なっていてもよい。また、Ｒ１と結合しているＮはカチオン化されてもよい。）
また、本発明は、二重らせん構造を構成する核酸塩基に対するインターカレータとして使用される前記フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体を提供するものである。
また、本発明は、前記フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体を製造する方法であって、下記反応式（Ａ）に示すように、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物とアルキレンジアミン誘導体とを反応させて、Ｎ，Ｎ’−ジ（アミノアルキル）ナフタレンジイミド誘導体を得る第一工程と、下記反応式（Ｂ）に示すように、前記ナフタレンジイミド誘導体と、（フェロセニルメチル）アンモニウム沃化物塩とを反応させて、目的物を得る第二工程と、を含むフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体の製造方法を提供するものである。
0004043362.tif 000005
（各式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、ｍ及びｎ並びに同一表示基については、前記式（１’）中の当該基と同義である。）
また、本発明は、前記フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体を使用して、特定の配列を有する核酸を検出する、遺伝子の電気化学的検出方法を提供するものである。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の新規なフェロセン化多環式炭化水素誘導体を、その好ましい実施形熊に基づいて詳細に説明する。
本発明のフェロセン化多環式炭化水素誘導体は、その一実施形態として、新規なフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体を好ましく提供するものである。以下、この実施形態につき詳述する。
本発明のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体（以下、「本発明の化合物」ともいう。）は、前記化学構造式（１’）で表される新規物質である。そして、本発明の化合物は、特に、二重らせん構造を構成するＤＮＡやＲＮＡ等の核酸塩基に対するインターカレータとして有用なものである。
本発明の化合物は、前記式（１’）に示されるように、ナフタレンジイミド部と、フェロセン部と、両部を繋ぐリンカー部分である「−Ｒ４−ＮＲ１−ＣＨ２−」の部分（以下、この部分を「Ｒ１置換イミノ基部」という。）とから構成されている。そして、上記ナフタレンジイミド部は、ＤＮＡ断片の二本鎖（二重らせん）等の塩基対間に平行に挿入される芳香族板状分子構造の縫い込み型インターカレータ部分として機能し、上記フェロセン部は、酸化還元活性部分として機能する。これにより、本発明の化合物は、電気化学活性縫い込み型インターカレータとしての機能を発現することができる。而して、本発明の化合物は、上記リンカー部分を前記式（１’）に示す構造のＲ１置換イミノ基部としたことにより、合成反応後の分離操作及び精製操作等が容易で、しかも収率が高く、とりわけインターカレータとして有用な化合物としての効果を奏することができる。
ここで、前記式（１’）中、Ｒ１で示されるアルキル基としては、メチル基、エチル基及びプロピル基等が挙げられ、アルケニル基としては、２−プロペニル基等が挙げられ、アルキニル基としては、エチニル基及び２−プロピニル基等が挙げられ、アリールアルキル基としては、ベンジル基及びメチルベンジル基等が挙げられ、アリールアルケニル基としては、３−フェニル−２−プロペニル基等が挙げられ、アルキルカルボニル基としては、アセチル基等が挙げられる。特に、本発明の化合物をインターカレータとして使用する場合には、Ｒ１は、核酸に対する結合時の障害を回避できる点で、立体的に嵩高くない基、例えば、メチル基等であることが好ましい。
また、前記式（１’）中、ｍ及びｎが０ではなく１又は２である場合において、Ｒ２及びＲ３が示す、水溶液中で電子供与基又は電子求引基となる基としては、メチル基、メトキシ基、メトキシカルボニル基、ニトロ基、カルボキシル基、ジメチルアミノメチル基及びジメチルアミノエチルアミノカルボニル基等が挙げられる。例えば、ジメチルアミノメチル基の場合には、水溶液中でプロトン化して電子求引基であるジメチルアンモニウムメチル基として機能する。特に、本発明の化合物をインターカレータとして水溶液中で使用する場合には、無置換のフェロセニル基を含む化合物も好ましいが、Ｒ２及びＲ３として上記の水溶液中で電子供与基又は電子求引基となる基を含む化合物は、水溶液中での電子供与基又は電子求引基によって電流量の測定時の電位が変化し、その利用価値も高いため好ましい。
また、前記式（１’）中、Ｒ４が示すアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基及びヘキシレン基が挙げられる。
また、前記式（１’）中、Ｒ１置換イミノ基部のイミノ基の代わりに、四級アミン基を導入することもできる。この四級アミン基を導入した化合物は、反応溶液中のｐＨに関わらずカチオン性となるために、核酸とより強く結合する。
特に、本発明の化合物のうち、前記式（１’）中のＲ１がメチル基であり、ｍ及びｎが何れも０（Ｒ２及びＲ３の置換基を有さず無置換；即ち、Ｒ２及びＲ３が水素原子）であり且つＲ４がエチレン基又はプロピレン基である化合物、即ち、下記式（３）で表される化合物は、特に、インターカレータとして使用する場合において、核酸に対する結合効率をより向上させる点で好ましい。
0004043362.tif 000006
本発明の化合物は、その製造方法に特に制限されないが、次のようにして製造することが、特に収率を向上させる点で好ましい。
即ち、下記反応式（Ａ）に示すように、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物とアルキレンジアミン誘導体とを反応させて、Ｎ，Ｎ’−ジ（アミノアルキル）ナフタレンジイミド誘導体を得、次いで、下記反応式（Ｂ）に示すように、得られた前記ナフタレンジイミド誘導体と（フェロセニルメチル）アンモニウム沃化物塩とを反応させることにより、目的物である本発明の化合物を得ることが好ましい。
0004043362.tif 000007
ここで、前記反応式（Ａ）に係る反応においては、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等の溶媒中で反応物を加熱還流し、その後、生成物を再結晶等により分離・精製する等の通常の合成法で行われる操作を必要に応じて行う。また、前記反応式（Ｂ）に係る反応においては、例えば、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等の溶媒中で反応物を加熱攪拌し、減圧での溶媒除去や再結晶等により分離・精製する等の通常の合成法で行われる操作を必要に応じて行う。
特に、前記製造方法における合成反応後に、分離操作及び精製操作を行うことにより、本発明の化合物として、より高純度なものを高収率に得ることができる。この際、分離操作及び精製操作は、容易に行うことが可能である。
本発明の化合物は、従来公知のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体、中でも、従来のインターカレータとしての前記ピペラジン環含有フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体に比して、合成反応後の分離操作及び精製操作が容易で、しかも、高い収率で得ることが可能なものである。
本発明の化合物は、その用途に特に制限されず、種々の用途に応用できるが、前述の通り、二重らせん構造を構成するＤＮＡ、ＲＮＡ等の核酸塩基に対するインターカレータとして用いることが好適である。
本発明の化合物をインターカレータとして使用する際には、核酸との相互作用効果について、紫外可視吸収スペクトル解析やＳｃａｔｃｈａｒｄ（スキャッチャード）解析等により評価でき、二本鎖核酸の電気的検出効果について、ディファレンシャルパルスボルタモグラフィー（ＤＰＶ）による測定等により評価することができる。
また、本発明の化合物は、該インターカレータとして、特定の配列を有するＤＮＡ、ＲＮＡ等の核酸を検出する、遺伝子の電気化学的検出方法に適用することができる。
本発明の化合物を使用して、特定の配列を有する核酸を検出する方法としては、例えば、特開平９−２８８０８０号公報に記載の検出方法及び検出装置において、インターカレータとして本発明の化合物を使用する方法等が挙げられる。このような検出方法によれば、本発明の化合物をインターカレータとして使用するため、前記ピペラジン環含有フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体等の従来のインターカレータを用いた場合に比して、より簡便且つ高感度、ハイスループット（高速大量）に特定配列の核酸を検出することが可能となる。
また、本発明の化合物を使用して、特定の配列を有する核酸を検出する手段を備えてなる、遺伝子の電気化学的検出システム（電気化学的検出装置を含む）も、前記検出方法と同様に、より簡便且つ高感度、ハイスループット（高速大量）に特定配列の核酸を検出することが可能となるため有用である。
本発明の化合物は、遺伝子の検出方法、検出システム、解析方法、解析システム等に適用することにより、広く生物学、医学分野等において、遺伝子治療、遺伝子診断、食品衛生検査、家畜診断、植物病（感染症診断）、親子鑑定、放医学診断等に利用することができる。
例えば、本発明の化合物は、前記の検出方法等に適用することにより、薬剤代謝酵素、癌抑制遺伝子等の特定の遺伝子を解析したり、病気の発症と関連する一塩基置換ＳＮＰや点突然変異を同定して、癌、高血圧等の成人病の予防等に役立てることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる実施形態に限定されず、種々の変更形態を採用することができる。具体的には、前記式（１’）におけるＮ，Ｎ’−ジ置換ナフタレンジイミド〔前記式（１）におけるＡに相当〕を、その他の種々の多環式炭化水素若しくはその誘導体、例えば、芳香属炭化水素、脂肪属複素環、芳香属複素環、脂環式炭化水素等の環を複数有する化合物又はその誘導体、具体的には、１，５−、２，６−、９，１０−ジ置換アントラセン、１，５−、２，６−ジ置換アントラキノン、１，５−、２，６−、４，９−ジ置換アクリジン誘導体等に変更することが可能である。
特に、前記式（１）におけるＡを９，１０−ジ置換アントラセンとした新規なフェロセン化アントラセン誘導体も同様に好ましく提供できる。
このフェロセン化アントラセン誘導体は、例えば、下記に示す合成例によって得ることができる。
0004043362.tif 000008
前記フェロセン化アントラセン誘導体も、前述した前記式（１’）で表されるフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体と同様に、合成反応後の分離操作及び精製操作等が容易で、しかも単離・精製収率が３０％と高く、特にインターカレータとして有用な化合物として提供できる。尚、このフェロセン化アントラセン誘導体に関して特に詳述しない点については、前述のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体と同様である。従って、該フェロセン化アントラセン誘導体における各置換基の例や、用途等については、前述のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体について説明した事項が適宜適用される。
以下、実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に何等限定されるものではない。
〔実施例１〕
化合物１（前駆体）の合成
本実施例のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体である後述の化合物２を合成するための前駆体として、化合物１を下記の合成スキームに従って合成した。
0004043362.tif 000009
１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物６．０ｇ（２２．４ｍｏｌ）と、Ｎ−メチル−１，３−プロパンジアミン６０ｍｌ（０．５８ｍｏｌ）とを、ＴＨＦ８０ｍｌ中で８時間加熱還流した。その後、室温にて一晩放冷した。析出した沈殿物を吸引濾過し、エタノールで再結晶を行い、橙色結晶を得た。
得られた結晶について、１Ｈ−ＮＭＲ測定を行った。その結果、表１に示す１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータが得られた。また、この結晶の性状は、光沢のある橙色葉状晶であり、この結晶の融点を測定したところ、１９８〜２００℃であった。
0004043362.tif 000010
以上の結果より、得られた粉末が下記化学構造の化合物１（前駆体）であることを確認（同定）した（収量；４．５３ｇ、収率；４９％）。
0004043362.tif 000011
尚、上記構造式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅは、表１中のケミカルシフト（δ値）に対応する水素（プロトン）それぞれの位置を示す。
化合物２（実施例１のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体）の合成
本実施例のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体としての化合物２を、下記の合成スキームに従って合成した。
0004043362.tif 000012
（フェロセニルメチル）トリメチルアンモニウム沃化物塩４．６７ｇ（１３．１５ｍｍｏｌ）、化合物１  ２．２７ｇ（５．５４ｍｍｏｌ）及びトリエチルアミン１．９ｍｌを、ＤＭＦ６７ｍｌに溶解し、６０℃で６日間加熱攪拌した。この際、ＴＬＣにより反応を追跡した（展開溶媒  クロロホルム：メタノール：トリエチルアミン＝１０：１：１）。その後、加熱を止め、室温になるまで放冷し、ＤＭＦを減圧留去した。溶媒留去後の反応液を１００ｍｌの純水に注ぎ、ｐＨを１０に調整した。これに、クロロホルム８０ｍｌを加えて抽出洗浄することを５回行い、生成物が抽出された有機相を得た。得られた有機相に硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。乾燥後の有機相を自然濾過し、濾液中の溶媒を減圧留去して、茶色固体を得た。更に、得られた茶色固体をアセトニトリルで再結晶した。析出した結晶を吸引濾過し、減圧乾燥して粉末を得た。
得られた粉末について、１Ｈ−ＮＭＲ測定及び元素分析を行った。その結果、表２に示す１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータが得られ、また表３に示す元素分析結果が得られた。また、この粉末の性状は、黄土色粉末であり、この粉末の融点を測定したところ、１８２〜１８５℃であった。
0004043362.tif 000013
0004043362.tif 000014
以上の結果より、得られた粉末が下記化学構造の化合物２（本実施例の化合物）であることを確認（同定）した（収量；２．１１ｇ、収率；４５％）。
0004043362.tif 000015
尚、上記構造式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ及びｉは、表２中のケミカルシフト（δ値）に対応する水素（プロトン）のそれぞれの位置を示す。
〔試験例１〕（ＤＮＡとの相互作用効果）
一般に、インターカレータの紫外可視吸収スペクトルは、ＤＮＡ添加に伴って、小さな長波長シフトと、大きな淡色効果を示す。また、インターカレータの濃度を一定に保ってＤＮＡを種々変化させたとき、インターカレータの紫外可視吸収スペクトルが等吸収点を通る二つの状態間で変化すれば、Ｓｃａｔｃｈａｒｄ（スキャッチャード）解析により、結合の詳細が評価できる。
１−１．〔Ｃａｌｆ  ｔｈｙｍｕｓ−ＤＮＡ（ＣＴ−ＤＮＡ）の添加に伴うフェロセン化ナフタレンジイミド（化合物２）の紫外可視吸収スペクトル変化の測定〕
下記サンプル溶液中に、下記ＤＮＡ滴下剤をその滴下全量が第１図右欄に示す滴下量（３μｌ、６μｌ、…３００μｌ）となるように少量ずつ滴下し、滴下終了後、４分間攪拌し、更に１分間放置した。滴下中、ＤＮＡ滴下剤の各滴下ごとに、フェロセン化ナフタレンジイミド（化合物２）の紫外可視測定を行った。その全測定に６分間要した。また、紫外可視スペクトル測定温度は、２５℃である。このときのＤＮＡ添加に伴うフェロセン化ナフタレンジイミド（化合物２）の紫外可視吸収スペクトル変化を第１図に示す。
・サンプル溶液；フェロセン化ナフタレンジイミド（化合物２）２５．７μＭ、
２−モルホリノ・エタン・スルホン酸（ＭＥＳ）１０ｍＭ（ｐＨ６．２）、ＥＤＴＡ  １ｍＭ、及びＮａＣｌ  １００ｍＭ。
・ＤＮＡ滴下剤；ＣＴ−ＤＮＡ  ３ｍＭ、フェロセン化ナフタレンジイミド（化合物２）２５．７μＭ、ＭＥＳ  １０ｍＭ（ｐＨ６．２）、ＥＤＴＡ  １ｍＭ、及びＮａＣｌ  １００ｍＭ。
１−２．〔Ｓｃａｔｃｈａｒｄ解析による結合定数の算出〕
前記１−１．の測定における紫外可視吸収スペクトルの変化から、結合率を算出した。この結合率に基づいて、Ｓｃａｔｃｈａｒｄ  Ｐｌｏｔ（スキャッチャードプロット）したものを第２図に示す。下記式（Ｉ）により、第２図に基づく実験データと理論データを最適化（ｆｉｔｔｉｎｇ）させることによって、結合定数Ｋ、座位数ｎを算出した。尚、数値として使用する波長は、３８２ｎｍである。
ｒ／Ｌ＝Ｋ（１−ｎｒ）〔（１−ｎｒ）／｛１−（ｎ−１）ｒ｝〕ｎ−１…（Ｉ）
その結果、結合定数Ｋとして４．０９×１０５Ｍ−１、座位数ｎとして２．０が算出された。
〔試験例２〕（二本鎖ＤＮＡの電気化学的検出）
２−１．〔ＤＮＡプローブの電極への固定化〕
１０ｐｍｏｌ／μｌの特定配列を有するＤＮＡ溶液１μＬを金電極表面に滴下し、乾燥しないようにキャップをして、２５℃で、２時間放置し、ＤＮＡを金電極に固定した。その後、１ｍＭの２−メルカプトエタノール１μＬを、ＤＮＡを固定した金電極に滴下して、２５℃で、２時間放置し、電極固定化ＤＮＡプローブを得た。
得られたＤＮＡプローブ（以下、「一本鎖ＤＮＡ」ともいう。）は、後述のＤＰＶ測定に供した。
２−２．〔電極に固定化したＤＮＡ（プローブ）とサンプルＤＮＡとのハイブリダイゼーション（二本鎖形成反応）〕
２０ｐｍｏｌ／μｌの特定配列を有するＤＮＡ（サンプルＤＮＡ）溶液１μＬを、前記の金電極表面に滴下し、乾燥しないようにキャップをして、２５℃で、３０分間放置した。
得られたＤＮＡは、下記に示される配列を有するもの（以下、このＤＮＡを「二本鎖ＤＮＡ」ともいう。）で、下記状態のように硫黄原子を介して金電極に固定される。この二本鎖ＤＮＡは、後述のＤＰＶ測定に供した。
0004043362.tif 000016
２−３．〔ＤＰＶ測定〕
０．１Ｍの酢酸緩衝液（ｐＨ５．６）、０．１ＭのＫＣｌ水溶液及び５０μＭのインターカレータ溶液からなる電解液を用いて、測定温度２５℃で、フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体（化合物２）のＤＰＶ測定を行った。その結果を第３図に示す。また、比較例として、前記式（２）で表されるピペラジン環含有フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体のＤＰＶ測定を、化合物２と同様の測定条件で行った。その結果を第４図に示す。
第３図及び第４図に示す測定結果から明らかなように、本実施例のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体（化合物２）は、一本鎖ＤＮＡを用いたときの電流値に対する二本鎖ＤＮＡを用いたときの電流値の増加率（二本鎖形成に伴う電流増加割合）が６７％であり、比較例のピペラジン環含有フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体（５２％）に比して、特定塩基を有する核酸の識別能が非常に高いことが判る。
ここで、電流値の増加率について詳述すると、一本鎖又は二本鎖修飾電極を用いてＤＰＶを測定した際のピーク電流値をそれぞれｉ０、ｉとしたときに、二本鎖形成に伴うピーク電流の増加割合（測定条件での二本鎖形成に伴う電流増加を意味し、化合物の性能を評価できる。）を、Δｉ＝（ｉ／ｉ０−１）×１００（％）として評価したものである。尚、比較例のピーク電位は約４６０ｍＶ、化合物２のピーク電位は約４２０ｍＶであった。
〔実施例２〕
前記式（１’）のリンカー部分における２つのＲ４をプロピレン基からエチレン基に変えた以外は、実施例１の化合物２と同様のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体（化合物４）を以下の合成例に従って合成した。
化合物３（前駆体）の合成
本実施例のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体である後述の化合物４を合成するための前駆体として、化合物３を下記の合成スキームに従って合成した。
0004043362.tif 000017
１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物１．３４ｇ（５ｍｍｏｌ）と、Ｎ−メチルエチレンジアミン２．２ｍｌ（２５ｍｍｏｌ）とを、ＴＨＦ２０ｍｌ中で混合し、１６時間還流した。その後、反応溶液を室温まで冷やし、溶媒を減圧留去した。残渣にクロロホルム１００ｍｌを加え、不要物をろ過した。ろ液を減圧濃縮し、ヘキサンを加えると沈殿が生じた。これに超音波照射し、約１時間冷蔵して沈殿生成を促した。生成した沈殿を吸引ろ過し、赤褐色粉末を得た。
得られた粉末について、１Ｈ−ＮＭＲ測定を行った。その結果、表４に示す１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータが得られ、得られた粉末が下記化学構造の化合物３（前駆体）であることを同定した（収量；１３０ｍｇ、収率；１０％）。
0004043362.tif 000018
化合物４（実施例２のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体）の合成
本実施例のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体としての化合物４を、下記の合成スキームに従って合成した。
0004043362.tif 000019
化合物３  ０．１２ｇ（０．３２ｍｍｏｌ）と（フェロセニルメチル）トリメチルアンモニウム沃化物塩０．７５ｇ（１．９ｍｍｏｌ）を、ＤＭＦ３ｍｌ／トリエチルアミン１ｍｌに溶かし、約７０℃で５日間加熱攪拌した。溶媒を減圧留去し、残渣をクロロホルム５０ｍｌに溶かし、飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した（５０ｍｌ、４回）。有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去して、黒色固体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製した。目的物を含むフラクションを集め、溶媒を減圧留去して褐色固体を得た。
得られた物質について、ＴＯＦ−ＭＡＳＳ測定を行った。その結果、目的化合物（化合物４）の分子量７７６．４８に相当するピークが７７６．７７に見られた。これにより、この物質が化合物４であることを同定した（収量；２５０ｍｇ、収率；５％）。
〔試験例３〕（二本鎖ＤＮＡの電気化学的検出）
化合物４についても、化合物２と同様に試験例２に準じて同様の評価をしたところ、ピーク電位；約４２０ｍＶ、Δｉ＝９０％が得られた。
産業上の利用可能性
本発明によれば、合成反応後の分離操作及び精製操作等が容易で、しかも収率が高く、特に、二重らせん構造を構成するＤＮＡ、ＲＮＡ等の核酸塩基に対するインターカレータとして有用な、新規なフェロセン化多環式炭化水素誘導体及び新規なフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体が提供される。
また、本発明によれば、前記フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体をインターカレータとして使用することにより、特定の配列を有するＤＮＡ、ＲＮＡ等の核酸をより簡便且つ高感度、ハイスループット（高速大量）に検出することが可能な遺伝子の電気化学的検出方法が提供される。
【配列表】
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【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体の一実施形態（化合物２）のＤＮＡ添加に伴う紫外可視吸収スペクトル変化を示すグラフである。
第２図は、第１図の紫外可視吸収スペクトルの変化から算出した結合率に基づくＳｃａｔｃｈａｒｄ解析により得られたグラフである。
第３図は、本発明のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体の一実施形態（化合物２）のＤＰＶ測定結果を示すグラフである。
第４図は、比較例のフェロセン化ナフタレンジイミド誘導体のＤＰＶ測定結果を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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