(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式
0004293474.tif 000032
に対応する、フルオロイオノフォア。
【請求項２】
式
0004293474.tif 000033
に対応する、フルオロイオノフォア。
【請求項３】
請求項１または２に記載のフルオロイオノフォアの１価残基を含むモノマー単位、および、所望により、共モノマー単位を含む、ポリマー。
【請求項４】
ポリマーが、架橋剤としての少なくとも二官能性モノマーの付加的構造単位を含む、請求項３に記載のポリマー。
【請求項５】
ポリマーが、エマルジョンポリマーである、請求項３に記載のポリマー。
【請求項６】
天然または合成ポリマーとの混合での、請求項３に記載のポリマーを含む組成物。
【請求項７】
活性層が、請求項３に記載のポリマーを含む、（ａ）支持体および（ｂ）少なくとも一つの表面上の活性層を含む物質。
【請求項８】
支持体が透明である、請求項７に記載の物質。
【請求項９】
イオンの測定のための光センサーの活性層としての、請求項３に記載のポリマーまたは請求項６に記載の組成物の使用。
【請求項１０】
請求項７に記載の物質の活性層を水性試験サンプルに接触させ、次いで蛍光の変化を測定する、水性試験サンプル中のイオンの光学的測定法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、直接または架橋基を介して有機または無機物質に共有結合しているフルオロイオノフォア、およびその製造法に関する。本発明はまたａ）活性層に固定化フルオロイオノフォアを含む、特に、水溶液中で、イオン、極性物質または親油性物質を測定するセンサー；ｂ）光学センサーを使用して、特に水溶液中で、イオン、極性物質または親油性物質を定性または定量測定する方法、そしてｃ）共有結合したフルオロフォアを有するポリマーまたは、その表面にフルオロイオノフォアが共有結合している無機または有機担体物質に包含されているポリマーの、センサーのコーティング組成物としての組成物に関する。
イオンの光学的測定は、近年重要性が増しており、イオンの存在または濃度が、例えば、適当な色素の吸光度または蛍光の変化により測定されている。オプトロードとも呼ばれるこのセンサーは、一般に、透明な支持物質と活性層を含む。活性層は、通常、イオンの適当な分散と活性成分の適当な溶解性を得るために、透明疎水性ポリマーと親水性可塑剤を含む。活性成分は、イオンのための複合剤としての特異的イオノフォア、電気的中性を維持するための対イオンそして、環境の化学的または物理的変化により、測定可能な光学的シグナルを発するインディケーター物質を含む。多くのこのような光学的センサーの欠点は、反応時間が長すぎ、十分に安定ではなく、ｐＨ依存的であり、活性成分が流失することである。
反応時間は、いわゆるフルオロイオノフォアを形成するイオノフォアとフルオロフォアの共有結合により短くし得る。このようなフルオロイオノフォアはＷＯ８９／００９９７およびＵＳ４３６７０７２から既知である。
J. Mater. Chem. 4（1），（1994）, pp.145−151, Perez−Jimenez et al.において、カリックス［４］アレーン（calix［4］arene）にアミドまたはエステル結合を介して共有結合した４つのアントラセン単位を有する、二つの新規フルオロイオノフォアが記載されている。不利な光消去作用が、分子内の４つのアントラセンが非常に近接した結果として起こり得る。
ＥＰ０４８４８６５は、クラウンエーテルを二つのフルオロフォアに共有結合したイオノフォアとして含む、光学的カリウムセンサーを記載する。フルオロイオノフォアを分散させるために、ポリマーゲルを無官能基フルオロイオノフォアの存在下で製造し、フルオロフォアはポリマーゲルに非共有結合する。
ＥＰ０５７８６３０は、センサー膜のポリマーマトリックスにイオン的に結合しているインディケーターを有する光学センサーのための膜を記載する。インディケーター物質は、同様に、イオンのペアの形であり、対イオンによる色素分子の電荷の平衡化によりポリマー膜に固定されている。対イオンは、イオン性基およびａ）問題のポリマーマトリックスの基本を形成するモノマーのオリゴマー基、ｂ）長鎖アルキルまたはアルキレン基もしくはｃ）シリル基を含む化合物由来である。例えば、血液のような水性試験サンプルを使用する場合、この方法でさえ、フルオロイオノフォアが流失することを有効に防止することは不可能である。
現在まで記載の方法の実質的欠点は、フルオロイオノフォアがセンサーの活性層が結局は流失することである。結果は、センサーの利用可能な寿命が、その修理期間が相対的に長い場合でさえ、短すぎ、センサーをまだ較正しなければならない。
本発明により、我々は、フルオロフォアに官能基を有するフルオロイオノフォアが、無機または有機物質の官能基と共有結合でき、また蛍光検出に適していることを発見した。この方法により、実質的に完全に、フルオロイオノフォアがセンサーの活性層から流失することを防止することが可能である。センサーの利用可能な寿命は、従って、非常に増加する。フルオロフォアが流失することによる不正確な測定による測定値（ドリフト）の望ましくない誤差補正を実際的に完全に避けることができる。
本発明により、また、驚くべきことに、イオノフォアのイオンへの選択的結合親和性は、共有結合により、または官能基のみの導入により、明白には妨害されないことも発見した。
本発明により、また、驚くべきことに、共有結合しているフルオロイオノフォアのイオノフォアへのイオンの結合が、測定可能なシグナル変化の結果と共に、ｐＨと実質的に無関係な測定を可能にするフルオロフォアとイオノフォアの間の相互作用を介して、蛍光の適切な動揺、イオンの複合体化をもたらすことも判明した。従って、体液（血液、尿、血清）、天然水または排水中のイオンの直接分析が可能となる。
本発明は、従って、第一に反応性基で官能化された式（Ｉ）
Ｉ−Ｒ1−Ｆ−Ｒ2−Ｇ                            （Ｉ）
〔式中、
Ｉはイオノフォアの１価残基、
Ｆはフルオロフォアの２価残基、
Ｇは官能基、そして
Ｒ1とＲ2は互いに独立して直接結合または架橋基である〕
のフルオロイオノフォアに関する。
好ましくは、Ｒ1とＲ2は互いに独立して架橋基である。
イオノフォアは、開鎖または環状炭素鎖に、多くのほとんど、例えば、Ｓ、Ｎおよび特にＯのような電子に富むヘ代替テロ原子を含み、測定するイオンが選択的に複合体形成することを可能にする。このようなイオノフォアは、例えば、ＵＳ−Ａ−４６４５７４４に記載されている。
式（Ｉ）のＩをもたらす１価イオノフォアは、オリゴエーテル、ポリエーテル、オリゴエステル、ポリエステル、オリゴアミドまたはポリアミド構造を有する物質であり得る。このような適当な物質の例は、クラウンエーテル、コロナンデン、クリプタンデン、カリクサレン、ポダンデンまたはそれらの誘導体、また環状ペプチド、例えば、バリノマイシン、ノナクチン、グラミシジンのようなペプチドおよび、測定するイオン存在下で、その２次、３次または４次構造をイオンと結合するように変化させるペプチドであり得る；エステル橋を介して結合するテトラヒドロフラン含有マクロライド、および生物学的システムの輸送を調節できるアナログ物質または、例えば、シクロデキストリンまたはシクロファンのような環状オリゴサッカライドを使用することもまた可能である。
官能基Ｇは、カルボキシ、スルホン酸、酸ハライド、アミド、チオール、アミンアルコール、シアネート、イソシアネート、オキシム、アルデヒドまたはケトン基または重合可能基であり得る。
官能基Ｇは、好ましくはヒドロキシル、チオールまたはアミン基である。
官能基Ｇは、また重合可能基であり得、この場合、好ましくは非置換またはＣ1−Ｃ4により置換されているビニル基である。
重合可能基は、好ましくは架橋基Ｒ2を介してフルオロフォアに結合する。重合可能基は、基−Ｏ−Ｒ8、−Ｓ−Ｒ8、−ＮＲ7Ｒ8、−ＮＲ7Ｃ（Ｏ）Ｒ8、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ8、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ8−、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ7Ｒ8、−ＣＨ＝Ｎ−Ｏ−Ｒ8および−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ7Ｒ8（式中、Ｒ7はＨまたはＣ1−Ｃ4アルキルおよびＲ8は１から１２の炭素原子、好ましくは１から４の炭素原子を有するオレフィン基）から選択し得、これらの基が直接またはＣ1−Ｃ20アルキレン基を介してフルオロフォアに結合することが可能である。重合可能基は好ましくは−ＮＲ7Ｃ（Ｏ）Ｒ8（式中、Ｒ7は好ましくはＨおよびＲ8はオレフィン基である）である。
Ｒ8は好ましくは式（Ｖ）
−ＣＲ9＝ＣＨＲ10                            （Ｖ）
〔式中、
Ｒ9はＨまたはＣ1−Ｃ4アルキル、特にメチル、そして
Ｒ10はＨ、Ｃ1−Ｃ12アルキル、フェニルまたはベンジルである〕
のエチレン様不飽和有機基である。Ｒ9は好ましくはＨまたはメチルおよびＲ10は好ましくはＨである。
重合可能基は、例えばアリルアルコール、アリルアミン、イソシアン酸アリル、クロトニルアルコールのようなエチレン様不飽和アルコール、アミンまたはイソシアネート；ジカルボン酸および不飽和アルコールのモノエステルまたはモノアミドおよびアミン；例えばクロロメチルスチレン、ヒドロキシスチレン、ヒドロキシエトキシスチレン、スチレンアミン、スチレン−ヒドロキシエチルアミン、スチレンカルボン酸、スチレンスルホン酸、ビニルヒドロキシエチルエーテル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸およびメタクリル酸アミド、アクリル酸およびメタクリル酸Ｃ2−Ｃ6ヒドロキシアルキルアミド、アクリル酸およびメタクリル酸Ｃ2−Ｃ6ヒドロキシアルキルエステル由来であり得る
ＩはＦに直接または架橋基Ｒ1を介して結合する；ＦはＧに直接または架橋基Ｒ2を介して結合する。
架橋基Ｒ1およびＲ2は、Ｃ、Ｏ、ＳおよびＮからなる群から選択された１から３０原子、好ましくは１から２０原子および特に１から１２原子の鎖を含み得る。架橋基は好ましくは１個またはそれ以上のＯ、ＳおよびＮからなる群由来のヘテロ原子により中断され得る炭化水素であり得る。同じ分子内のフルオロフォアとイオノフォアの適当な分子内反応のために、鎖に例えば１から６、好ましくは１から４の原子を有する短い架橋基を選択することが簡便である。シグナルの適当な変化は、しかしながら、異なる分子間の分子間相互作用が存在するため、長い架橋基の場合にも起こる。
架橋基Ｒ1は式（II）
−Ｘ1−（Ｒ3）r−Ｘ2−                            （II）
に対応し得、
架橋基Ｒ2は式（III）
−Ｘ3−（Ｒ4）s−Ｘ4−                            （III）
〔式中、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4はそれどれ独立して直接結合またはＸ1、Ｘ2、Ｘ3およびＸ4互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ5−、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−ＳＯ2−Ｏ−、−Ｏ−ＳＯ2−、−Ｏ−ＳＯ2−Ｏ−、−ＮＲ5−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ5−、−ＮＲ5−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ5−、−ＮＲ5−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ5−、−ＮＲ5ＳＯ2−、−ＳＯ2−ＮＲ5−、−ＮＲ5−ＳＯ2−Ｏ−、−Ｏ−ＳＯ2ＮＲ5−および−ＮＲ5ＳＯ2−ＮＲ5−からなる群から選択され、
Ｒ5はＨまたはＣ1−Ｃ30アルキル、Ｃ5−またはＣ6−シクロアルキル、Ｃ5−またはＣ6−シクロアルキル−メチルまたは−エチル、フェニル、ベンジルまたは１−フェニルエト−２−イル、
Ｒ3およびＲ4は互いに独立して二価架橋基、
ｒおよびｓは互いに独立して０または１であるが、但しｒまたはｓが１である場合、Ｘ1またはＸ3は記載の基の一つである〕
に対応し得る。
Ｒ5がアルキルである場合、好ましくは１から６炭素原子および特に１から４炭素原子を含む。例はメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル、ヘキシルおよびオクチルである。Ｒ5がシクロアルキルである場合、好ましくはシクロヘキシルであり、Ｒ5がシクロアルキルメチルである場合、好ましくはシクロヘキシルメチルである。好ましい態様において、Ｒ5はＨまたはＣ1−Ｃ4アルキルである。
二価架橋基Ｒ3およびＲ4は、好ましくは、互いに独立して選択され、好ましくは１から３０炭素原子、より好ましくは１から１８炭素原子、特に１から１２炭素原子、より特別に１から８炭素原子を有し、非置換またはＣ1−Ｃ4アルキル、Ｃ1−Ｃ4アルコキシによりまたは＝Ｏによりモノまたはポリ置換されている炭化水素基である。炭化水素基は、また−Ｏ−、−Ｓ−および−ＮＲ5−（式中、Ｒ5は好ましくはＨまたはＣ1−Ｃ4アルキルである）からなる群から選択されるヘテロ原子により１個またはそれ以上中断されていてもよい。
二価架橋基Ｒ3およびＲ4は、互いに独立して、例えば、直鎖または分子鎖であり得るＣ1−Ｃ20アルキレン、好ましくはＣ2−Ｃ12アルキレンであり得る。例はメチレン、エチレン、１，２−または１，３−プロピレン、１，２−、１，３−または１，４−ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、オクチレン、ドデシレン、テトラデシレン、ヘキサデシレンおよびオクタデシレンを含む。
二価架橋基Ｒ3およびＲ4は、例えば、２から１２、特に２から６およびより特別には２から４のオキサアルキレン単位、および２から４、好ましくは２から３の炭素原子をアルキレン基中に含むポリオキシアルキレンであり得る。Ｒ3およびＲ4は、特に２から６オキサアルキレン単位を含むポリオキサエチレンまたはポリオキサプロピレンである。
二価架橋基Ｒ3およびＲ4は、互いに独立して、例えば、シクロペンチレン、シクロヘキシレン、シクロオクチレンまたはシクロドデシレンのような、例えばＣ5−Ｃ12−、特にＣ5−Ｃ8−、より特別にはＣ5−またはＣ6−シクロアルキルであり得る。
二価架橋基Ｒ3およびＲ4は、例えば、Ｃ5−Ｃ12−、特にＣ5−Ｃ8−およびより特別にＣ5−またはＣ6−シクロアルキル−Ｃ1−Ｃ12−または好ましくは−Ｃ1−Ｃ4−アルキルであり得る。例はシクロペンチル−ＣnＨ2n−およびシクロヘキシル−ＣnＨ2n−（式中、ｎは１から４）を含む。−シクロヘキシル−ＣＨ2−が特に好ましい。
二価架橋基Ｒ3およびＲ4は、互いに独立して、例えば、Ｃ5−Ｃ12−、特にＣ5−Ｃ8−およびより特別にＣ5−またはＣ6−シクロアルキル−（Ｃ1−Ｃ12アルキル)2−または好ましくは−（Ｃ1−Ｃ4アルキル)2であり得る。例はシクロペンチル−（ＣnＨ2n−)2およびシクロヘキシル−（ＣnＨ2n）2（式中、ｎは１から４）を含む。−ＣＨ2−シクロヘキシル−ＣＨ2−が特に好ましい。
二価架橋基Ｒ3およびＲ4は、互いに独立して、例えば、Ｃ6−Ｃ14アリレン、特にＣ6−Ｃ10アリレン、例えばナフチレンまたは特にフェニレンであり得る。
二価架橋基Ｒ3およびＲ4は、互いに独立して、例えば、Ｃ7−Ｃ20アラルキレン、特にＣ7−Ｃ12アラルキレンであり得る。アリレン−ＣnＨ2n−（式中、アリレンはナフチレンまたは特にフェニレンであり、ｎは１から４である）が好ましい。例はベンジレンおよびフェニルエチレンである。
二価架橋基Ｒ3およびＲ4は、互いに独立して、例えばアリレン−（ＣnＨ2n−）2−（式中、アリレンは好ましくはナフチレン、または特にフェニレンであり、ｎは１から４）であり得る。例はキシリレン−およびフェニレン−（ＣＨ2ＣＨ2）2−である。
好ましい態様において、架橋基Ｒ2は、Ｘ3が好ましくはＮＨ、ｒが１、Ｒ4がＣ2−Ｃ18アルキレン、Ｘ4が好ましくは−ＮＲ5−Ｃ（Ｏ）−（式中、Ｒ5がＨ）およびＧがビニルまたはメタリル、およびＸ1が架橋基Ｒ1、Ｒ1が好ましくは−ＮＲ5−（式中、Ｒ5はＨ）、ｒが０およびＸ2が直接結合である。
イオノフォアは、例えば、式
0004293474.tif 000002
［J. Org. Chem. 1993, 58, 4681−4684］
から由来するＣａ2+イオノフォア、または式
0004293474.tif 000003
［J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4505−4506］
から由来するＣａ2+イオノフォア、または式
0004293474.tif 000004
［ETＨ 4120−Analoges Anal. Chim. Acta 1990, 233, 295］
から由来するＮａ+イオノフォアであり得る。
イオノフォアは、好ましくはカリックス［４］アレーン、特に式（IV）
0004293474.tif 000005
〔式中、
Ｒ06はＨまたは置換または非置換Ｃ1−Ｃ20アルキル、および
Ｒ6はＨまたは置換または非置換Ｃ1−Ｃ30アルキル〕
のカリックス［４］アレーンに由来する。
Ｒ06は、特に直鎖または分子鎖Ｃ1−Ｃ12アルキル、より特別には直鎖または分子鎖Ｃ1−Ｃ8アルキルである。アルキルの例は、メチル、エチルならびにプロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルおよびデシルの位置異性体である。好ましい態様において、Ｒ06はＨまたはＣ1−Ｃ4アルキルである。より特別には、Ｒ06は３級ブチルまたはエチルである。
Ｒ6は、特に直鎖または分子鎖Ｃ1−Ｃ10アルキル、より特別には直鎖または分子鎖Ｃ1−Ｃ4アルキルである。アルキルの例は、メチル、エチルならびにプロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルおよびデシルの位置異性体である。好ましい態様において、Ｒ6はＨまたはＣ1−Ｃ4アルキルである。より特別には、Ｒ06は３級ブチルである。
式（Ｉ）のＦが由来するフルオロフォアは、好ましくは、カルボニル基、Ｃ−Ｃ二重結合および芳香族環、より特別にはナフタレン、アントラセン、ベンゾフラン、ベンゾジアジン、ベンゾトリオキサジン、ベンゾトリアゼピン、ピレンおよびクマリンのような縮合環系から成る。
式（Ｉ）のＦが由来するフルオロフォアは、フルオレッセインまたはその誘導体、例えば式：
0004293474.tif 000006
のフルオレッセイン誘導体、またはローダミンまたは、例えば、式：
0004293474.tif 000007
の誘導体、またはアクリジンまたは、例えば、式：
0004293474.tif 000008
〔式中、
Ｒ01およびＲ02は、互いに独立してＨまたはＣ1−Ｃ20アルキルおよびＲ03はＨまたはＣ1−Ｃ6アルキル〕
の誘導体、またはカルボシアニン、例えば
0004293474.tif 000009
またはメロシアニン、例えばメロシアニン５４０またはその誘導体
0004293474.tif 000010
であり得る。
フルオロフォアは、好ましくはアクリジンまたはローダミンまたはその誘導体、特に３，６−ジアミノアクリジンに由来する。
本発明に従い使用するフルオロフォアは、好ましくは式（Ｉａ）
0004293474.tif 000011
〔式中、Ｉ、Ｒ1、Ｒ2およびＧは式（Ｉ）の化合物で示したのと同じ意味および好ましい意味である〕
の化合物である。
より特別に好ましくは、Ｒ2が式（III）
−Ｘ3−（Ｒ4）s−Ｘ4−                            （III）
〔式中、Ｘ3はＮＲ5（式中、Ｒ5はＨ）、Ｒ4はＣ1−Ｃ18アルキレン、特にＣ1−Ｃ8アルキレンおよびより特別にはＣ1−Ｃ3アルキレン、Ｘ4は−ＮＲ04−Ｃ（Ｏ）−（式中、Ｒ04はＨまたはＣ1−Ｃ8アルキル、好ましくはＨ）およびｓは１〕
の架橋基である式（Ｉａ）のフルオロフォアである。
より特に好ましくは、架橋基Ｒ1が式（II）
−Ｘ1−（Ｒ3）r−Ｘ2−                            （II）
〔式中、Ｘ1は式（II）で上記で定義の意味、Ｘ1は好ましくはＮＨ、Ｘ2は直接結合およびｒは０〕
に対応する、式（Ｉａ）のフルオロイオノフォアである。
より特に好ましくは、Ｉ、Ｒ1およびＲ2が式（Ｉ）で前記の意味および好ましい意味であり、Ｇが重合可能基、特にビニル基であり、これは非置換またはＣ1−Ｃ4アルキルで置換されているもの、より特別には、式（Ｖ）
−ＣＲ9＝ＣＨＲ10                            （Ｖ）
〔式中、
Ｒ9はＨまたはＣ1−Ｃ4アルキル、特にメチル、そして
Ｒ10はＨ、Ｃ1−Ｃ12アルキル、フェニルまたはベンジル、特にＨ〕
のエチレン様不飽和有機基である式（Ｉａ）のフルオロイオノフォアである。
より特に好ましくはＲ2が式（III）
−Ｘ3−（Ｒ4）s−Ｘ4−                            （III）
〔式中、Ｘ3はＮＲ5（式中、Ｒ5はＨ）、Ｒ4はＣ1−Ｃ18アルキレン、特にＣ1−Ｃ8アルキレンおよびより特別にはＣ1−Ｃ3アルキレン、Ｘ4は−ＮＲ04−Ｃ（Ｏ）−（式中、Ｒ04はＨまたはＣ1−Ｃ8アルキル、好ましくはＨ）、そしてｓは１〕、
の架橋基であり、架橋基Ｒ1が式（II）
−Ｘ1−（Ｒ3）r−Ｘ2−                            （II）
〔式中、Ｘ1は式（II）で上記で定義の意味、Ｘ1は好ましくはＮＨ、Ｘ2は直接結合およびｒは０〕
に対応し、
Ｇが重合可能基、特にビニル基であり、これは非置換またはＣ1−Ｃ4アルキルで置換されているもの、より特別には、式（Ｖ）
−ＣＲ9＝ＣＨＲ10                            （Ｖ）
〔式中、
Ｒ9はＨまたはＣ1−Ｃ4アルキル、特にメチル、そして
Ｒ10はＨ、Ｃ1−Ｃ12アルキル、フェニルまたはベンジル、特にＨ〕
のエチレン様不飽和有機基である式（Ｉａ）のフルオロイオノフォアである。
より特に好ましくは、Ｒ2が式（III）
−Ｘ3−（Ｒ4）s−Ｘ4−                            （III）
〔式中、Ｘ3はＮＲ5（式中、Ｒ5はＨ）、Ｒ4はＣ1−Ｃ18アルキレン、特にＣ1−Ｃ8アルキレンおよびより特別にはＣ1−Ｃ3アルキレン、Ｘ4は−ＮＲ04−Ｃ（Ｏ）−（式中、Ｒ04はＨまたはＣ1−Ｃ8アルキル、好ましくはＨ）、そしてｓは１〕、
の架橋基であり、架橋基Ｒ1が式（II）
−Ｘ1−（Ｒ3）r−Ｘ2−                            （II）
〔式中、Ｘ1は式（II）で上記で定義の意味、Ｘ1は好ましくはＮＨ、Ｘ2は直接結合およびｒは０〕
に対応し、
Ｇが重合可能基、特にビニル基であり、これは非置換またはＣ1−Ｃ4アルキルで置換されているもの、より特別には、式（Ｖ）
−ＣＲ9＝ＣＨＲ10                            （Ｖ）
〔式中、
Ｒ9はＨまたはＣ1−Ｃ4アルキル、特にメチル、そして
Ｒ10はＨ、Ｃ1−Ｃ12アルキル、フェニルまたはベンジル、特にＨ〕
のエチレン様不飽和有機基
およびＩはカリキサレン
である式（Ｉａ）のフルオロイオノフォアである。
例えば、以下の式
0004293474.tif 000012
0004293474.tif 000013
のフルオロイオノフォアを特記し得る。
本発明はまた、式
Ｉ−Ｒ1−Ｙ                            （Ｉｂ）
のイオノフォアを、式
Ｙ’−Ｆ−Ｒ2−Ｇ                            （Ｉｃ）
〔式中、Ｉ、Ｒ1、Ｆ、ＧおよびＲ2は式（Ｉ）で定義の意味、そしてＹおよびＹ’は互いに反応する反応基〕
のフルオロフォアと反応させることを含む、式（Ｉ）の化合物の製造法にも関する。
式（Ｉ）の化合物を製造するために、二官能性フルオロフォアを最初に、保護基により適当に非対称的に保護し得、官能架橋基に結合させる目的で活性化し得る。鎖を、次に、官能基および／または重合可能基が該官能基に結合し得るように、既知の方法により伸張できる。既知の方法は、例えば、エーテル化、エステル化、アミド化、尿素形成およびウレタン形成である。
式（Ｉｃ）および（Ｉｂ）の化合物は、等モル量で使用し得る。
官能基は、活性化エステルにより活性化し得る。
保護基および官能基を誘導体化する方法は、有機化学の教則本
0004293474.tif 000014
から既知である。
官能基は、例えば、誘導体化により保護し得る。−ＸＨタイプ（Ｘ＝Ｏ、Ｓ、ＮＨ）の官能基はアシル化により保護し得、アシル化およびアシル誘導体または炭酸誘導体はこのように製造し得る。カルボキシ−保護基はペプチド合成から既知であり、例えば、メタノールまたはエタノール、ジメチルエチレン、ｐ−トルエンスルホン酸または−ＣＨ2−Ｎ2である。アミノ官能基の保護基は、例えば、ベンジルオキシカルボニル、tert−ブトキシカルボニル、ｐ−トルエンスルホニル、２−ニトロフェニルスルフェニル、トリフルオロアセチルまたはトリフルオレニルメトキシカルボニルであり得る。
官能基を介した架橋は、一般的に既知の方法に従って行い得る。原則として、また存在する官能基を、異なる官能基に変換することも可能であり、例えば、−ＣＨ2ＯＨ基を、酸化によりカルボン酸に、カルボン酸をアミドまたはハライドに、アミン基をイソシアネート基に、そしてアルコールまたはアミンをカーボネートまたはウレタンに変換する。アルコールまたはアミンについて、最初にハロカルボン酸（例えば、クロロ酢酸）と反応させることもまた可能である。鎖伸張剤、例えば、エポキシド、アジリジン、ジオール、ジアミン、ジカルボン酸またはエステルおよびジイソシアネートを、１回またはそれ以上連続して用い得、このように定義された方法で架橋基の長さを決定する。これらの結合法および過程は既知であり、専門の文献に記載されている。
反応は、習慣的に、不活性有機溶媒中で、０℃から２００℃の温度で行い得る。
適当な不活性溶媒は、例えば、プロトン性極性溶媒および非プロトン性溶媒であり、これらは単独または少なくとも二つの溶媒の混合物の形で使用し得る。例は：水、アルカノール（メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール）、エーテル（ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルまたはジメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルまたはジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル）、ハロゲン化炭化水素（塩化メチレン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン）、カルボン酸エステルおよびラクトン（酢酸エチル、プロピオン酸メチル、安息香酸エチル、酢酸２−メトキシエチル、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ピバロラクトン）、カルボン酸アミドおよびラクタム（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、テトラメチルウレア、ヘキサメチルホスホン酸トリアミド、γ−ブチロラクタム、ε−カプロラクタム、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−アセチルピロリドン、Ｎ−メチルカプロラクタム）、スルフオキシド（ジメチルスルフオキシド）、スルホン（ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、トリメチレンスルホン、テトラメチレンスルホン）、３級アミン（Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ−メチルモルホリン）、脂肪族および芳香族炭化水素、例えば石油エーテル、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼンまたは置換ベンゼン（クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレン）およびニトリル（アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル、フェニルアセトニトリル）である。
環境学的観点から好ましい溶媒は水、アルカノールおよび水と水混和性溶媒の混合物であり、これらの溶媒に可溶性の重合可能モノマーを使用する。
式（Ｉ）の化合物は、沈殿、結晶化、蒸留または抽出により、慣用法で単離し得、適当な場合、再結晶またはクロマトグラフィーにより精製し得る。
酸を反応中に形成し得る場合、酸アクセプター、例えばアルカリ金属カーボネート、特に立体的に妨害する３級アミンを添加する。
式（Ｉ）の化合物の製造の更なる詳細は、実施例に見られる。
本発明はまた（ｂ）式（Ｉ）のフルオロイオノフォアが、官能基Ｇを介して、直接または架橋基を介して結合している（ａ）無機または有機担体物質を含む組成物にも関する。
担体物質の官能基に、その反応性基Ｇを介して共有結合している式（Ｉ）のフルオロイオノフォアの場合、二つの態様の間、即ち、（Ａ）共有結合したフルオロイオノフォアおよび所望により（Ｂ）フルオロイオノフォアの共有結合のために続いて表面を修飾する細かく分散した無機または有機担体物質を有するモノマーのポリマーを区別できる。フルオロイオノフォアの少ない消費の、エマルジョンポリマー（ラテックス）の形で、態様（Ｂ）は態様（Ａ）のポリマーよりも利点を提供する。なぜなら、後者は部分的に微小粒子に重合化しておらず、従って近づけないためである。以下の態様は、態様（Ｂ）に関する。
担体物質は、無機または有機支持物質であり得る。担体物質は、不透明、半透明または透明であり得る。透明担体物質が好ましい。不透明または半透明物質を、例えば、薄層の製造に使用し得る。適当な担体物質は、例えば、プラスチック、ガラス、セラミックス、鉱物、石、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属および金属合金である。担体物質は、フルオロイオノフォアを結合するための官能基を含み、この基は、必要な場合、反応性ガス中での、プラズマ処理により、単純法で製造し得る。好ましい担体物質は、例えば、フルオロイオノフォアの共有結合のための官能基を有するプラスチックポリマー、または続いて官能基を挿入するために表面修飾されるプラスチックポリマーである。
無機担体物質の場合、官能基は特にアミン基、およびより特別にはヒドロキシル基である。官能基は、一般にフルオロイオノフォアが直接または架橋基を介して結合しているアンカー基を備える。官能基を有するシラン、例えば、トリ（Ｃ1−Ｃ4アルコキシ）Ｓｉ−（ＣＨ2）p−ＮＨ2、トリ（Ｃ1−Ｃ4アルコキシ）Ｓｉ−（ＣＨ2）p−ＯＨ、トリ（Ｃ1−Ｃ4アルコキシ）Ｓｉ−（ＣＨ2）ｐ−ＮＨ−ＣＨ2ＣＨ2−ＮＨ2、トリ（Ｃ1−Ｃ4アルコキシ）Ｓｉ−（ＣＨ2）ｐ−Ｃ（Ｏ）ＯＨ、トリ（Ｃ1−Ｃ4アルコキシ）−（プロプ−１−エン−３−イル）シラン、トリ（Ｃ1−Ｃ4アルコキシ）−グリシドキシシランまたはトリ（Ｃ1−Ｃ4アルコキシ）Ｓｉ−（ＣＨ2）ｐ−ＮＣＯ（式中、ｐは２から１２、特に２から６、およびより特別には２から４）がこの目的に好ましい。例は、γ−アミノプロピルトリメトキシ−または−トリエトキシ−シラン、γ−ヒドロキシプロピル−トリメトキシ−または−トリエトキシ−シランおよび２−トリメトキシ−または２−トリエトキシ−シリルプロピオン酸を含む。
有機担体物質の場合、官能基は好ましくはアミン、ヒドロキシル、カルボキシ、−ＳＯ3Ｈまたはイソシアネート基である。それらは、続いて（例えば、プラズマ処理により）修飾するもしくは官能基を有する粉砕した天然または合成ポリマーでもあり得る。適当な合成ポリマーは、少なくとも一つのモノマーが官能基を有するエマルジョンポリマーおよびラテックスである。天然ポリマーの例は、セルロース、澱粉、カラゲナンおよびキトサンのようなポリサッカライドであり、それらは部分的にＣ1−Ｃ4アルキルによりエーテル化されるか、部分的にＣ1−Ｃ8アシルによりアシル化されていてもよい。官能基を有する合成ポリマーは多数既知であり、または類似の方法により製造し得る。合成ポリマーの例は、ポリビニルアルコールとコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸およびポリマレイン酸およびコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリヒドロキシアルキルアクリレート、ポリヒドロキシアルキルメタクリレートおよびポリマレイン酸ヒドロキシアルキルエステルならびにコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリアクリルアミドおよびポリメタクリルアミドならびにコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリアミノアルキル−アクリル酸エステル、−メタクリル酸エステルおよび−マレイン酸エステルならびにコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリヒドロキシアルキルまたはポリアミノアルキルビニルアルコールならびにコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ブタジエン、イソプレンまたはクロロプレンのヒドロキシル化ポリブタジエンおよびコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ヒドロキシ−またはアミノ−ポリスチレン、クロロメチルポリスチレンおよびポリスチレンスルホン酸およびコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリグリシジルエーテルおよびヒドロキシアルキル化またはアミノアルキル化ポリグリシジルエーテル；およびヒドロキシ基含有モノマーを有するポリエステル、ポリアミドおよびポリウレタンを含む。デュロプラスト、例えばエポキシ樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂およびフェノール−ホルムアルデヒド樹脂樹脂が適当である。適当なコモノマーは、例えばエテン、プロペン、ブテン、ペンテン、オクテンのようなオレフィン；塩化ビニル、塩化ビニリデン；スチレン；およびアクリロニトリルである。また適当なのは、架橋ポリマー、例えば、ブタジエン、ジビニルベンゼンまたはジオール−ジアクリル酸または−メタクリル酸エステルのようなオレフィンまたはジオレフィンモノマーを有する重合体である。他の適当なビニルポリマーは、ポリビニルピロリドン、ポリビニルイミダゾールおよびポリビニルピリジンならびに非置換または置換オレフィンをコノマーとして有するコポリマーである。
担体物質に共有結合するフルオロイオノフォアの量は、担体物質に対して例えば、０．０００１から９９、好ましくは０．００１から８０、より好ましくは０．００１から５０、特に０．１から２０およびより特別には１から１０重量％であり得る。
好ましい態様において、好ましくはセンサー膜の製造に使用される重合可能有機化合物に対応するラジカルまたはカチオン様光重合可能有機基が、担体物質へのイオンまたは共有結合に加えて存在する。従って、ラジカル的に重合可能エチレン様不飽和システムにおいて、官能基を有するエチレン様不飽和化合物を有利には使用し、カチオン的重合可能システムにおいて、例えば、ジ−またはポリ−エポキシドのような官能基を有するジ−またはポリ−エポキシドを好都合には使用する。
官能基を有し、多数既知であるエチレン様不飽和有機化合物が好ましい。担体物質に共有結合したエチレン様不飽和有機化合物は、例えば、式VI
−Ｘ3−（Ｒ4）ｒ−（Ｘ4）s−Ｒ12−ＣＲ9＝ＣＨＲ10  （VI）
〔式中、
Ｘ3、Ｘ4、Ｒ4、ｒおよびｓは互いに独立して、上記式IIIに示す意味および好ましい意味を有する、
Ｒ12は直接結合、Ｃ1−Ｃ18アルキレン、Ｃ5−またはＣ6−シクロアルキレン、Ｃ6−Ｃ10アリレンまたはＣ7−Ｃ12アラルキレン、
Ｒ9はＨまたはＣ1−Ｃ4アルキル、特にメチル、そして
Ｒ10はＨ、Ｃ1−Ｃ12アルキル、フェニルまたはベンジル〕
に対応し得る。
アルキレンとしてのＲ12は、特に１から１２、およびより特別には１から６炭素原子を含む。特に好ましい例はメチレン、エチレン、１，２−および１，３−プロピレン、ならびに１，２−、１，３−および１，４−ブチレンである。アリレンとしてのＲ12は、好ましくはフェニレンおよびアラルキレンとしては好ましくはベンジレンである。
Ｒ9は好ましくはＨまたはメチル、およびＲ10は好ましくはＨである。
官能基を含むエチレン様不飽和化合物は、例えば、アリルアルコール、アリルアミン、アリルイソシアネート、クロトニルアルコールのような、例えばエチレン様不飽和アルコール、アミンおよびイソシアネート；ジカルボン酸および不飽和アルコールの者エステルまたはモノアミドおよびアミン；官能的スチレン、例えば、クロロメチルスチレン、ヒドロキシスチレン、ヒドロキシエトキシスチレン、スチレンアミン、スチレンヒドロキシエチルアミン、スチレンカルボン酸、スチレンスルホン酸、ビニルヒドロキシエチルエーテル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルおよびメタクリル酸アミド、アクリルおよびメタクリル酸Ｃ2−Ｃ6ヒドロキシアルキルアミド、アクリル酸およびメタクリル酸Ｃ2−Ｃ6ヒドロキシアルキルエステルである。
イオンまたは共有結合ラジカル的またはカチオン的光重合可能有機化合物の量は、担体物質に対して例えば、０．００１から９９、好ましくは０．０１から８０、より好ましくは０．０１から５０、特に０．０１から２０そしてより特別には０．１から２０重量％である。
重量％は常に１００％までである。
固定化を、一般的に既知の方法に従って行い得る。“固定化”は共有結合を意味し、その間に原則として存在する官能基が他の異なる官能基に、例えば、−ＣＨ2ＯＨ基を酸化によりカルボン酸に、カルボン酸をアミドまたはハライドに、アミン基をイソシアネート基に、アルコールまたはアミンをカーボネートまたはウレタンに変換することが可能である。アルコールまたはアミンに関して、最初にハロカルボン酸（例えば、クロロ酢酸）と反応させることもまた可能である。鎖伸張剤、例えば、エポキシド、アジリジン、ジオール、ジアミン、ジカルボン酸またはエステルおよびジイソシアネートを、１回またはそれ以上連続して用い得、このように定義された方法で架橋基の長さを決定する。これらの固定化法および過程は既知であり、専門の文献に記載されている。架橋基は担体物質から始めるか、官能的化合物から初めて構築され得る。続く官能化合物または担体物質との反応は、場合により、本発明に従った固定化フルオロイオノフォアをもたらす。反応は、慣用の不活性有機溶媒で、０℃から２００℃の温度で行い得る。
“粉砕した”は、粒子が好ましくは小さい平均直径を有することを意味する；粒子の直径は、５nmから１００μm、好ましくは１０nmから５０μm、特に１０nmから２０μmおよびより特別には２０nmから１００nmであり得る。
以下の記載は態様（Ａ）に関する：
本発明の他の好ましい態様において、固定化フルオロイオノフォアは、その主鎖に同じまたは異なるフルオロイオノフォアの一価基が直接または架橋基を介して結合しているポリマーである。これらのポリマーは、製造中にセンサー膜に包含される異種粒子の形であり得るが、あるいは、そして好ましくはセンサー膜を直接製造できる可溶性ポリマーの形であり得る。ポリマーは、更に架橋し、層または膜を形成し得る。
ポリマーは、フルオロイオノフォアの一価基および所望によりコモノマー単位を含むモノマー単位であり得る。フルオロイオノフォアは、モノマーに直接または架橋基、そして更にスペーサー基を介して結合し得る。架橋基は、モノマー（または場合によりポリマー）に結合する官能基に由来する。
ポリマーの場合、官能基は好ましくはアミン、ヒドロキシル、カルボキシ、−ＳＯ3Ｈまたはイソシアネート基である。ポリマーは、官能基を有する粉砕した天然または合成ポリマーであり得る。適当な合成ポリマーは、少なくとも一つのモノマーが官能基を有するエマルジョンポリマーおよびラテックスである。天然ポリマーの例は、セルロース、澱粉、カラゲナンまたはキトサンのようなポリサッカライドであり、これらは部分的にＣ1−Ｃ4アルキルによりエーテル化されるか、または部分的にＣ1−Ｃ8アシルによりアシル化され得る。官能基を有する合成ポリマーは、多数既知であり、また類似の方法に従って製造し得る。合成ポリマーの例は、ポリビニルアルコールとコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸およびポリマレイン酸およびコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリヒドロキシアルキルアクリレート、ポリヒドロキシアルキルメタクリレートおよびポリマレイン酸ヒドロキシアルキルエステルならびにコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリアクリルアミドおよびポリメタクリルアミドならびにコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリアミノアルキル−アクリル酸エステル、−メタクリル酸エステルおよび−マレイン酸エステルならびにコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリヒドロキシアルキルまたはポリアミノアルキルビニルアルコールならびにコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ブタジエン、イソプレンまたはクロロプレンのヒドロキシル化ポリブタジエンおよびコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ヒドロキシ−またはアミノ−ポリスチレン、クロロメチルポリスチレンおよびポリスチレンスルホン酸およびコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリグリシジルエーテルおよびヒドロキシアルキル化またはアミノアルキル化ポリグリシジルエーテル；およびヒドロキシ基含有モノマーを有するポリエステル、ポリアミドおよびポリウレタンを含む。他の適当なポリマーは、ポリビニルピリジン、ポリビニルイミダゾールおよびポリビニルピロリドンとコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマーである。
官能的置換エチレン様不飽和モノマーを基本にしたポリマーが好ましい。
好ましい態様において、本発明のポリマーは、式VII
0004293474.tif 000015
の同一または異なる構造単位を１００から０．００１モル％、および式（VIII）
0004293474.tif 000016
〔式中、
Ｘ3、Ｘ4、Ｒ4、Ｒ12、ｒおよびｓは互いに独立して、式VIで前記の意味および好ましい意味を有し、
Ｉ−Ｒ1−Ｆは、式（Ｉ）で記載した、フルオロイオノフォア残基、
Ｒ23およびＲ24は互いに独立してＨ、Ｃ1−Ｃ6アルキル、Ｃ6−Ｃ10アリールまたはＣ7−Ｃ12アラルキル、
Ｒ25はＨまたは他の基−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｒ30、
Ｒ26はＨ、Ｃ1−Ｃ6アルキル、Ｃ6−Ｃ10アリールまたはＣ7−Ｃ12アラルキル、
Ｒ27はＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、Ｃ1−Ｃ6アルキルまたはＣ6−Ｃ10アリール、
Ｒ28はＨ、Ｃ1−Ｃ6アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｒ29、
Ｒ29はＨ、Ｃ1−Ｃ6アルキル、Ｃ6−Ｃ10アリール、Ｃ7−Ｃ12アラルキル、イミダゾリル、ピロリドニル、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたは基Ｘ1−（Ｒ1）ｒ−（Ｘ2）ｓ−Ｈ、そして
Ｒ30はＨ、Ｋ、Ｎａ、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ1−Ｃ18ヒドロキシアルキル、シクロヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシルメチル、フェニル、Ｃ1−Ｃ4アルキルフェニル、ベンジルまたはＣ1−Ｃ4アルキルフェニルベンジル〕
の同一または異なる構造単位を０から９９．９モル％含む。
アルキルとしてのＲ23およびＲ24は、好ましくはＣ1−Ｃ4アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−またはイソ−プロピルもしくはｎ−、イソ−またはtert−ブチル、アリールとしては好ましくはナフチルまたはフェニルおよびアラルキルとしては好ましくはベンジルである。より特別には、Ｒ23はＨおよびＲ24はＨまたはメチルである。
Ｒ25は、好ましくはＨ、−Ｃ（Ｏ）ＯＨまたは−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｃ1−Ｃ4アルキルである。
アルキルとしてのＲ26は、好ましくはＣ1−Ｃ4アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−またはイソ−プロピルもしくはｎ−、イソ−またはtert−ブチル、アリールとしては好ましくはナフチルまたはフェニルおよびアラルキルとしては好ましくはベンジルである。より特別にはＲ26はＨである。
アルキルとしてのＲ27は、好ましくはＣ1−Ｃ4アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−またはイソ−プロピルもしくはｎ−、イソ−またはtert−ブチルおよびアリールとしては好ましくはフェニルまたはナフチルである。より特別には、Ｒ27はＨ、Ｃｌ、ＣＮ、フェニルまたはＣ1−Ｃ4アルキルである。
アルキルとしてのＲ28は、好ましくはＣ1−Ｃ4アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−またはイソ−プロピルもしくはｎ−、イソ−またはtert−ブチルである。基−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｒ30中のＲ30は、特にＨまたはＣ1−Ｃ12アルキル、より特別には、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシルまたはオクタデシルのようなＣ1−Ｃ6アルキルである。より特別には、Ｒ28はＨ、−Ｃ（Ｏ）ＯＨまたは−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ1−Ｃ4アルキルである。
アルキルとしてのＲ29は、好ましくはＣ1−Ｃ4アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−またはイソ−プロピルもしくはｎ−、イソ−またはtert−ブチル、アリールとしては好ましくはフェニルまたはナフチルおよびアラルキルとしては好ましくはベンジルである。Ｒ29は好ましくはＨ、Ｃ1−Ｃ4アルキル、フェニル、ピロリドニル、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたは基Ｘ3−（Ｒ4）ｒ−（Ｘ）ｓ−Ｈである。
Ｒ29は、例えば、Ｈ、Ｋ、Ｎａ、Ｃ1−Ｃ6アルキル、Ｃ1−Ｃ6ヒドロキシアルキル、シクロヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシルメチル、フェニル、メチルフェニル、ベンジルまたはメチルフェニルベンジルであり得る。
式VIIの構造単位は、０．００１から１００mol％、特に０．５から９０mol％、より特別には０．５から８０mol％、より特別には１から８０mol％、より特別には１から６０mol％、より特別には１から５０mol％そして最も特別には１から３０mol％の量で存在し得る。
式VIIIの構造単位は、９９．９から０mol％、特に９９．５から０mol％、より特別には９９．５から２０mol％、より特別には９９から２０mol％、より特別には９９から４０mol％、より特別には９９から５０mol％そして最も特別には９９から３０mol％の量で存在し得る。
ポリマーはまた、膜形成における架橋剤として使用するペンダント不飽和基を有する構造単位も含み得る。
多数既知である、共有結合オレフィン基を有するエチレン様不飽和有機化合物の構造単位が好ましい。エチレン様不飽和有機化合物の残基、ポリマーへの共有結合は、例えば、式Ｘ
0004293474.tif 000017
〔式中、
Ｘ3、Ｘ4、Ｒ4、Ｒ12、ｒおよびｓはそれぞれ独立して前記式VIの記載と同じ意味および好ましい意味を有し、
Ｒ9はＨまたはＣ1−Ｃ4アルキル、特にメチル；
Ｒ10はＨ、Ｃ1−Ｃ12アルキル、フェニルまたはベンジル；そして
Ｒ26、Ｒ27およびＲ28は式VIIIで定義の意味〕
の構造単位に対応し得る。
アルキレンとしてのＲ12は、特に１から１２、より特別には１から６炭素原子を含む。特に好ましい例は、メチレン、エチレン、１，２−および１，３−プロピレンならびに１，２−、１，３−および１，４−ブチレンである。アリレンとしてのＲ3は、好ましくはフェニレンおよびアラルキレンとしてはベンジレンである。
Ｒ9は好ましくはＨまたはメチル、およびＲ10は好ましくはＨである。
式Ｘの構造単位は、０．１から９９．９９９９mol％、特に０．５から９０mol％、より特別には０．５から８０mol％、より特別には１から８０mol％、より特別には１から６０mol％、より特別には１から５０mol％、および最も特別には１から３０mol％の式VIIIの構造単位と置き換え得る。
更に、本発明のポリマーは、高分子は、少なくとも二官能性モノマーによって、例えば、ポリマーに対して、このようなモノマーの０．０１から３０mol、好ましくは０．１から１５mol％まで架橋し得る。ポリマーの性質に依存して、この目的のために、少なくとも３官能性カルボン酸、イソシアネート、アルコール、アミンまたはエポキシドをよび重合化の場合、少なくとも二つのエチレン様不飽和基を含む有機化合物を使用し得る。このような架橋剤は、多数既知である。エチレン様不飽和架橋剤は、例えば、ジビニルベンゼン、ビス−ジメチルマレイミド−アルキレン（例えば、ビス（ジメチルマレイミジル）−メチレンまたは−エチレン）、ポリオール、好ましくはジオールからテトロール、またはポリアミン、好ましくはジアミンからテトラミンのアクリル酸またはメタクリル酸エステルまたはアミドであり得る。特に２から１２、より特別には２から８炭素原子を有する脂肪族、脂環式および脂環式−脂肪族ジオールおよびジアミンが好ましい。このようなジオールの例は、エチレングリコール、１，２−および１，３−プロパンジオール、１，２−、１，３−および１，４−ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、シクロヘキサンジオール、ジ（ヒドロキシメチル）−シクロヘキサン、アルキレンジオールのポリオキサアルキレンようなアルキレンジオール、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールおよびポリエチレン／ポリプロピレングリコールのような、好ましくは、特に２から１００アルキレンジオール単位、より特別には２から５０アルキレンジオール単位およびより特別には２から２０アルキレンジオール単位を有するＣ2−Ｃ6アルキレンジオールのポリオキサアルキレングリコール、また１，１，１−トリヒドロキシメチル−エタンまたは−プロパン、ペンタエリスリトールおよびジペンタエリスリトールを含む。ポリアミンの例は、エチレンジアミン、１，２−および１，３−プロパンジアミン、１，２−、１，３−および１，４−ブタンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、シクロヘキサンジアミン、アミノ−メチルシクロヘキサンアミン、イソホロネジアミンおよびジ（アミノメチル）シクロヘキサンを含む。
好ましい態様において、本発明のポリマーは、少なくとも一つの式XI
0004293474.tif 000018
〔式中、
Ｒ30はＨまたはメチル、およびＸ3、Ｘ4、Ｒ4、Ｒ12−Ｆ−Ｒ1−Ｉ、ｒおよびｓは前記で記載の意味を有し、前記で記載の好ましい意味および具体的態様を含む〕
の構造単位を含む。
式XIの構造単位中の基−Ｘ3−（Ｒ4）ｒ−（Ｘ4）ｓ−Ｒ12−は、好ましくは−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ1−Ｃ6−アルキレン−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−（Ｃ2−Ｃ6アルキレン−Ｏ−）ｕ−（式中、ｕは２から１０）、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−（Ｃ2−Ｃ6アルキレン−Ｏ）ｕ−Ｃ1−Ｃ6アルキレン−（式中、ｕは２から１０）そして−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ1−Ｃ6アルキレン−Ｓ−である。
好ましいポリマー物質は、式XIの構造単位に加えて、式XII
0004293474.tif 000019
〔式中、
Ｒ30、Ｘ3、Ｘ4、Ｒ4、Ｒ12、ｒおよびｓは上記で定義の意味〕
の同一または異なる構造単位も含み得る。これらの構造単位は、特に式（Ｉ）の化合物が官能基を有するポリマーと反応する場合に存在する。
好ましいポリマー物質は、式XIの構造単位に加えて、式XIII
0004293474.tif 000020
〔式中、
Ｒ30はＨまたはメチル、そして
Ｒ38はＨ、Ｃ1−Ｃ4アルキル、Ｃ1−Ｃ4アルコキシ、−ＣＮ、Ｃｌ、フェニル、ピロリドニル、ピリジニル、イミダゾリル、−（Ｏ）ＯＲ39または−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ40Ｒ41、
Ｒ39はＨまたはＣ1−Ｃ18−または好ましくはＣ1−Ｃ12−アルキル、そして
Ｒ40およびＲ41は互いに独立してＨまたはＣ1−Ｃ12−、または好ましくはＣ1−Ｃ6−アルキル〕
の同一または異なる構造単位も含み得る。
更に好ましい態様において、式XIの構造単位、および許容可能な場合、式XIIおよびXIIIの構造単位を有する本発明のポリマー物質は、式XIVまたはＸV
0004293474.tif 000021
〔式中、
Ｒ30はＨまたはメチル、
Ｘ6は−Ｏ−または−ＮＨ−または−Ｎ（Ｃ1−Ｃ4アルキル）−、そして
Ｒ42はＣ2−Ｃ12−または好ましくはＣ1−Ｃ6アルキレン、シクロヘキシレン、シクロヘキシレンジメチレンまたはＸ6は−Ｏ−およびＲ42はＣ2−Ｃ6アルキレン−（Ｃ2−Ｃ6アルキレン−Ｏ）2から20−Ｃ2−Ｃ6アルキレン〕
の同一または異なる構造単位と架橋する。
更に好ましい態様において、式XIの構造単位、および所望により、式XII、XIII、XIVおよびＸVの構造単位を含む本発明のポリマー物質は、側鎖に結合する例えば、−Ｃ（Ｏ）Ｏ-または−ＳＯ3-のようなイオン基、もしくはアンモニウム基を含む同一または異なる構造単位、または少なくとも二つのイオン形成構造単位、例えば、側鎖に結合したアミノ基および−Ｃ（Ｏ）Ｏ-または−ＳＯ3-を有する構造単位を含む。これらのポリマーは好ましくはエマルジョンポリマーまたはラテックスである。
式Ｘの構造単位を有するポリマーは、この構造単位を、ポリマーに対して好ましくは０．１から３０、好ましくは２から１５重量％含む。
式XIIの構造単位は、９９から０重量％、好ましくは９８から０重量％の量で存在し得る。式XIIIの構造単位は、９９．９から０重量％、好ましくは９８から０重量％の量で存在し得る。式XIVおよびＸVの構造単位は、０．１から３０重量％、好ましくは１から１５重量％の量で存在し得る。
式VIIまたはXIの構造単位を有する本発明のポリマーは、好ましくはエマルジョンポリマーである。
本発明のポリマーは、ポリマー化学で既知の方法に従って製造し得る。モノマーは既知であるか、既知の方法に従って製造し得る。既知の重合化法は溶液重合化、バルク重合化、エマルジョン重合化および界面重合化である。有利には、本発明の固定化フルオロイオノフォアが微小粒子の形で製造でき、例えば、粉砕のような続く処理を避けることができるため、高撹拌速度のエマルジョン重合化を使用する。微小粒子を製造するためのポリマーの粉砕は、また一般に既知であり、ボールミルが適当である。ポリマーを穏やかに処理するために、粉砕を冷却しながら行うことができる。微小粒子の製造は、不均質反応における表面の修飾に関して前記のように、官能基および官能化フルオロイオノフォアを含む天然または合成ポリマー、および所望により他の官能化化合物、例えば官能化重合化合物の反応により、また溶液中で行い得る。微小粒子を次いで溶液の沈殿から、または単離修飾ポリマーを粉砕することにより得ることができる。この製造法において、スペーサー基（スペーサー）を導入するための既知の方法をまた使用し得る。また、次に、官能基を有する式VIIの構造単位と他の構造単位を有する高分子で、表面および微小粒子の表面のみに共有結合する重合可能基のために変更することも、特に可能である。
本発明のフルオロイオノフォアは、蛍光の変化によるイオンの検出の光学イオンセンサーにおける活性成分として非常に適している。
本発明はまた、ポリマーＺと混合した、共有結合フルオロイオノフォアを有する態様Ａのポリマーを含む組成物にも関する。
本発明はまた態様Ｂの粉砕無機または有機担体物質が包含されているポリマーＺを含む組成物にも関する。
これらの組成物および態様Ａのポリマーは、溶解形に適当な場合、センサーの製造のための優れたコーティング組成物である。
共有結合フルオロイオノフォア、ポリマーまたは担体物質の量は、例えば、組成物に対して０．１から８０、好ましくは０．１から５０、特に１から２０、より特別には１から１０重量％であり得る。
ポリマーＺは天然または合成ポリマーであり得る。天然ポリマーの例は、セルロース、澱粉、カラゲナンまたはキトサンのようなポリサッカライドであり、これらは部分的にＣ1−Ｃ4アルキルによりエーテル化され、または部分的にＣ1−Ｃ4アシルによりアシル化され得る。合成ポリマーは多数既知であり、またはそれらは類似の方法に従って製造し得る。合成ポリマーの例は、ポリビニルアルコールとコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸およびポリマレイン酸およびコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリヒドロキシアルキルアクリレート、ポリヒドロキシアルキルメタクリレートおよびポリマレイン酸ヒドロキシアルキルエステルならびにコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリアクリルアミドおよびポリメタクリルアミドならびにコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリアミノアルキル−アクリル酸エステル、−メタクリル酸エステルおよび−マレイン酸エステルならびにコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリヒドロキシアルキルまたはポリアミノアルキルビニルアルコールならびにコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ブタジエン、イソプレンまたはクロロプレンのヒドロキシル化ポリブタジエンおよびコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ヒドロキシ−またはアミノ−ポリスチレン、クロロメチルポリスチレンおよびポリスチレンスルホン酸およびコモノマーとして非置換または置換オレフィンを有するコポリマー；ポリグリシジルエーテルおよびヒドロキシアルキル化またはアミノアルキル化ポリグリシジルエーテル；およびヒドロキシ基含有モノマーを有するポリエステル、ポリアミドおよびポリウレタンを含む。デュロプラスト、例えばエポキシ樹脂、マレミン−ホルムアルデヒド樹脂およびフェノール−ホルムアルデヒド樹脂もまた適当である。適当なコモノマーは、例えば、エテン、プロペン、ブテン、ペンテン、オクテンのようなオレフィン；塩化ビニル、塩化ビニリデン；スチレン；およびアクリロニトリルである。架橋ポリマー、例えば、ブタジエン、ジビニルベンゼンまたはジオール−ジアクリル酸またはメタクリル酸エステルのようなオレフィン性およびジオレフィン性モノマーを有する重合化もまた適当である。他の適当なビニルポリマーは、ポリビニルピロリドン、ポリビニルイミダゾールおよびポリビニルピリジンおよびコモノマーとして非置換または置換オレフィンを含むコポリマーである。
組成物は、適当な支持物質に直接または間接的に適用し得る。
本発明は、また活性層が、本発明のポリマーまたは本発明のポリマーまたは担体の粒子が包含されているポリマーを含む（ａ）支持体および（ｂ）少なくとも一つの表面上の活性を含む物質にも関する。
支持体は好ましくは透明であり、例えば、ポリカーボネートまたはアクリルガラス、鉱物物質、酸化金属またはガラスのような、例えばプラスチック物質から製造され得、例えば、プレート、円柱、管、小板または繊維のような任意の形であり得る。ガラスが好ましい。
支持体上の層の厚さは、例えば、０．０１から１００μm、好ましくは０．１から５０μm、特に０．１から３０μmおよびより特別には０．１から１０μmであり得る。
このような層は、好ましくはそれ自体既知の方法で、例えば、組成物および所望により同族−および／またはコ−ポリマーを溶媒に溶解させ、鋳造してフィルムを形成させ、続いて溶媒を除去することにより製造し得る。溶媒の除去後、フィルムを支持体から離すことができ、それ自体の構造で立っている膜を得る。
膜の製造に使用し得る他の方法は、表面コーティング法から既知の、例えば、スピンコーティング、噴霧またはナイフ適用工法である。回転成形が好ましい。本発明の物質は、また射出成形または押し出し成形により得ることもできる。適当な溶媒は、水、アルコール、エーテル、エステル、酸アミドおよびケトンを含む。容易に揮発する溶媒、特にテトラヒドロフランまたは溶媒混合物が特に好ましい。
膜は、透明であるかわずかに不透明であり得る。好ましくは透明である。層は好ましくは親水性である。
センサーとしての物質を刺激できる光学的範囲は、紫外から赤外の範囲である。本発明に従って使用する固定化フルオロフォア−イオノフォアは、既知の適当な値段の低エネルギー光源、例えばハロゲンまたはキセノンランプまたは光放出ダイオードの使用を可能にする非常に適当な吸収および放出波長範囲を有する。好ましい励起源は約４００nmおよびそれ以上の波長を有する光放出ダイオードである。蛍光の検出に使用する検出器は、例えば、フォトダイオードであり得る。商品として得られる光学的繊維を励起および検出に使用し得る。センサーは従って患者で使用した後に変え得る。
光学センサーは、水性環境下での蛍光スペクトルを使用した、イオン、特にカチオン、より特別には血漿中に存在する金属カチオン、例えばカルシウム、ナトリウムまたはカリウムカチオンの定量的測定に特に適しており、測定は有利には最大放出の領域で行い得る。測定は低濃度の場合（例えば、モル範囲からナノモル範囲の間）でさえ、高い精度で短時間で行い得る。
固定化フルオロイオノフォアの重要な利点は、実質的にｐＨ値と無関係な測定を行う可能性を提供することである。フルオロフォアでのプロトン交換がイオンの検出に必要ではないため、フルオロイオノフォアの選択の自由を広げる。加えて、測定溶液の直接測定が可能になり、これは商業的に非常に利点である。望ましい場合、しかしながら、ある場合、例えば、プロトン交換の結果シグナル変化をもたらすフルオロフォアを使用した場合、緩衝化分析溶液中で測定することもまた可能である。
分析は、例えば、体液（血液、尿、血清）、天然水または排水で直接行うことが可能であり、妨害し得るカチオンをその前に選択的に結合させるか除去することが可能である。本発明の組成物は、特に、生理学的量のカチオン（カリウムの場合、例えば、ほぼ０．５から２０mmolの範囲であり得る）を水性媒体中で測定することに特に適している。
イオノフォアは、カチオンおよびアニオンの両方に結合できる。
カチオンは、例えば元素の周期表の主要なＩからＶ群およびサブグループＩからVIII、ランタノイドおよびアクチノイドである。金属の例は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕを含む。好ましいカチオンはアルカリ金属およびアルカリ土類金属イオン、特にＬｉ+、Ｎａ+、Ｋ+、Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+、およびより特別にはＫ+、Ｎａ+およびＣａ2+である。適当なアンモニウムカチオンは、例えば、ＮＨ4+およびプロトン化一級、二級および三級アミンおよび四級アンモニウムである。アミンは、１から４０、特に１から２０およびより特別には１から１２炭素原子を含み得る。四級アンモニウムは、４から４０、特に４から２０およびより特別には４から１６炭素原子を含み得る。更に、有機イオン、例えばオリゴアルキルアンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、グアニジンイオンまたはコリンイオンを選択的に結合し得る。
鉱物酸、オキシ酸および無機錯体から得られるアニオンが選択的に結合することが可能である。例は、ハライドおよび擬ハライドＦ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｎ3-、ＣＮ-、ＯＣＮ-およびＳＣＮ-；無機オキシ酸のアニオンＮＯ2-、ＮＯ3-、ＣＯ32-、ＰＯ43-、ＳＯ42-、ＣｌＯ4-、ＭｎＯ4-およびＣｌＯ3-；無機錯体酸のアニオンＦｅ（ＣＮ）64-およびＣｏ（ＣＮ）63-；カルボン酸、フェノールのアニオン；アデノシンホスフェートのような核酸アニオンである。
イオノフォアにより特異的に結合され得る中性極性物質の例は、尿素、チオ尿素、グアニン、グアニジン、尿酸、コリン、クレアチニン、アミノ酸および糖である；親油性分子、ステロイド、例えばコレステロールまたは脂質、例えばトリグリセリドまたはレシチンが選択的に結合し得る。
好ましい蛍光スペクトルに加えて、光学測定の他の方法、例えば表面プラスモン共鳴スペクトル、吸光スペクトル、反射スペクトル、干渉または表面促進ラマンもしくは蛍光スペクトルも使用し得る。
本発明はまた、本発明のセンサーを水性試験サンプルと接触させ、次いでポリマー層のフルオロフォアの蛍光の変化を測定する、水性試験サンプル中のイオンの光学的測定法にも関する。
本発明の方法は、例えば、担体と活性ポリマー層を光学セルに固定し、その中で活性層が試験サンプルと接触することにより行いえる。光学セルは、活性層を励起の目的で照射でき、分光蛍光計を使用して放出蛍光照射を測定できる窓を有する。波長は照射に関しては最大吸収および蛍光測定に関しては最大放出を提供するように調節し得る。強度を時間の関数として測定する。測定系は、測定を不連続的または連続的に、例えば、試験溶液を測定セルを通してポンプ輸送することにより行うように、調節し得る。未知濃度のカチオンを測定するために、系を最初に既知濃度の試験サンプルを使用して、蛍光強度に対する濃度をプロットすることにより目盛り決めし得る。
ｐＨ−依存性フルオロイオノフォアを使用する場合、吸収スペクトルおよび従ってフルオロフォアの蛍光強度のｐＨ依存性のため、測定の感受性は試験溶液のｐＨに依存する。他の態様において、しかしながら、ｐＨ依存性を測定し、計算にそれを考慮し得る。試験サンプルのｐＨ範囲は、例えば、４から８、好ましくは６．８から７．６であり得る。適当な緩衝液は、例えば、クエン酸緩衝液およびリン酸緩衝液である。更なる緩衝系は、ＵＳ−Ａ−４６４５７４４に記載され、特にまた試験サンプルへの添加を避けるために活性層に直接包含されるものである。
本発明はまた蛍光スペクトルによるカチオンまたはアニオンの測定のための光学センサーの使用にも関する。
以下の実施例は本発明を説明する。
以下の略語を実施例で使用する：
ｈ：時間
ＤＭＦ：ジメチルホルムアミド
ＭＳ（ＦＤ）：マススペクトル（電場脱着）
abs.：吸光度
em.：放出
ＴＨＦ：テトラヒドロフラン
ＭＳ：マススペクトル
ＦＡＢ：高速原子衝撃
ＲＴ：室温
ＲＭ：反応混合物
ＲＰＭ：回転／分
（mm／Ｌ）：ミリモル／リットル
ＡＩＢＮ：アゾビスイソブチロニトリル
ηinh：固有粘性
Ａ）フルオロイオノフォアの製造
実施例Ａ１：化合物Ａ１の製造
0004293474.tif 000022
モノトシルジアミノアクリジン１ｇ、Ｎ−（３−ブロモプロピル）フタルイミド２．２１ｇ（３等量）および粉砕したＫＯＨ  ０．５４ｇ（３．５等量）を３日間、５０℃でＤＭＦ  １５ml中で撹拌する。反応混合物を次いで水に注ぎ、酢酸エチルで繰り返し抽出する。有機相を食塩水で洗浄し、乾燥させ、蒸発濃縮する。粗生産物を短カラム（シリカゲル、塩化メチレン／メタノール８：１）で精製する。収率：１．３３ｇ（８８％）。
0004293474.tif 000023
化合物５を塩化メチレン／メタノール２：５に溶解し、２４ｈ、ＲＴで７モル等量のヒドラジン水和物と共に撹拌する。反応混合物を２Ｈ  ＨＣｌに注ぎ、塩基性にし、塩化メチレンで抽出する。有機相を洗浄し、乾燥させ、蒸発濃縮する。収率：２６％黄色結晶。
0004293474.tif 000024
化合物６および１．５等量の炭酸カリウムをＴＨＦに挿入し、−７８℃に冷却し、塩化アクリル酸１．５等量を添加する。ＲＭをゆっくり暖め、ＲＴで更に２時間撹拌する。ＲＭを２Ｎ  ＮａＯＨに注ぎ、塩化メチレンで抽出する。有機相を乾燥させ、蒸発濃縮する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーに付す（塩化メチレン／メタノール２０：１）。収率４６％黄色結晶。
0004293474.tif 000025
化合物８を、１６ｈ、ＲＴで酢酸／硫酸５：２混合物中で撹拌する。混合物を次いで２Ｎ  ＮａＯＨに注ぎ、酢酸エチルで抽出し、有機相を食塩水で逆抽出し、乾燥させ、蒸発乾燥させる。粗生産物を直接次工程に使用する。
0004293474.tif 000026
塩化オキザリル１０モル等量を、ＴＨＦ中のカリキサレンモノ酸トリ−tert−ブチルエステルに添加する。３ｈ、ＲＴの後、混合物を蒸発濃縮し、残渣を高真空下、乾燥させる。乾燥残渣をＴＨＦに溶解し、炭酸カリウム２．２等量および化合物８  １等量を添加する。反応の明白な加速がトリエチルアミン添加の結果起こる。１６ｈ、Ｒｔの後、反応混合物を２Ｎ  ＨＣｌに注ぎ、水性相を酢酸エチルで抽出し、次いで有機相を食塩水で洗浄して乾燥させる。蒸発による濃縮後、残渣が残り、それを塩化メチレン／メタノール１０：１でシリカゲルクロマトグラフィーに付す。収率：３２％。ＦＡＢ−ＭＳ：１３５１［Ｍ＋Ｈ］+；１３７３［Ｍ＋Ｎａ］+。
実施例Ａ２：化合物Ａ２の製造
0004293474.tif 000027
モノトシルジアミノアクリジン１．８ｇを、ＤＭＦ  ３０ml中で４ｈ、６０℃でＮ−（８−ブロモプロピル）フタルイミド３等量およびＫＯＨ  ８等量（挽いた）と共に加熱する。反応混合物を水に注ぎ、２回酢酸エチルで抽出する。有機相を食塩水で洗浄し、蒸発濃縮する。塩化メチレン／メタノール２０：１から１：１でのシリカゲルクロマトグラフィーにより、５０％収率のオレンジ色のわずかに粘着性の結晶を得る。1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：８．５５（ｓ，ｂｒ．，Ｈ（９）アクリジン）；２．４０（ｓ、３Ｈ，ＣＨ3）。
0004293474.tif 000028
化合物１０を２６ｈ、ＲＴでヒドラジン水和物７等量と、塩化メチレン／メタノール２：５中で撹拌する。反応混合物を塩化メチレンで希釈し、濾過し、１Ｎ  ＨＣｌを添加する。２Ｎ  ＮａＯＨで塩基性にした後、混合物を塩化メチレンで抽出し、有機相を食塩水で洗浄し、乾燥させ、蒸発濃縮する。茶色残渣の量は、予期される理論的量に対応する。1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：８．５５（ｓ，ｂｒ．，Ｈ（９）アクリジン）；２．４０（ｓ、３Ｈ，ＣＨ3）。
0004293474.tif 000029
化合物１１を、炭酸カリラム２モル等量と共にＴＨＦに入れ、混合物を−７８℃に冷却する。塩化メタクリル酸１等量をＴＨＦに溶解し、溶液をゆっくり上記懸濁液に滴下する。暖めた後、反応混合物を一晩ＲＴで撹拌する。反応混合物を２Ｎ  ＮａＯＨに注ぎ、酢酸エチルで抽出する。有機相を食塩水で洗浄し、乾燥させ、蒸発濃縮する。精製を塩化メチレン／メタノール２０：１を使用したシリカゲルクロマトグラフィーで行う。収率：６６％。1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：８．５５（ｓ，ｂｒ．，Ｈ（９）アクリジン）；５．８５（ｓ，ｂｒ．，ＮＨ）；５．６６（ｍ，ＨＣ＝Ｃ）；５．３０（ｍ，ＨＣ＝Ｃ）；２．４０（ｓ，３Ｈ，ＣＨ3）；１．９５（ｍ，ＣＨ3Ｃ＝Ｃ）。
0004293474.tif 000030
化合物１２を１６ｈ、ＲＴで酢酸／流酸５：２の混合物中で撹拌する。ＲＭを２Ｎ ＮａＯＨに注ぎ、酢酸エチルで抽出する。有機相を食塩水で洗浄し、乾燥させ、蒸発濃縮させる。残渣を塩化メチレン／メタノール９：１から４：１（＋５％トリエチルアミン）でシリカゲルクロマトグラフィーを行う。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ6）：８．４５（ｓ，ｂｒ．，Ｈ（９）アクリジン）；５．６０（ｍ，ＨＣ＝Ｃ）；５．２８（ｍ，ＨＣ＝Ｃ）；１．８５（ｍ，ＣＨ3Ｃ＝Ｃ）。
0004293474.tif 000031
カリキサレンモノ酸トリエチルエステル（０．３１１mmol）を２．５時間、７０℃で塩化チオニル２ml中で撹拌し、蒸発濃縮し、高真空下乾燥させる。残渣を塩化メチレン１５mlに溶解する；トリエチルアミンおよび化合物１３の４等量を添加し、混合物を２０ｈ、ＲＴで撹拌する。反応混合物を塩化メチレンで希釈し、５％酢酸で洗浄する。有機相を飽和炭酸水素および水で洗浄し、乾燥させ、蒸発濃縮させる。塩化メチレン／メタノール２０：１でのシリカゲルクロマトグラフィーにより４８％の純粋生産物を得る。ＦＡＢ−ＭＳ：１３７３［Ｍ＋Ｎａ］+。
Ｂ）共有結合したフルオロイオノフォアを有するポリマーの製造
実施例Ｂ１：共有結合したフルオロイオノフォアを有するセンサーの製造
重合化により包含させるフルオロイオノフォア（Ａ２）を有するポリマーＢ２の製造
窒素およびバキュームに接続した３方向蛇口を備えたフラスコ中、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡＡ）１．７５ｇ（１７．６４mmol）、２−エチルヘキシルアクリレート３．２５ｇ（１７．６４mol）、化合物Ａ２  ３５mgおよびＡＩＢＮ２５mgをジオキサン１５mlに溶解する。フラスコ中の空気を既知の方法で窒素に置きかえる；フラスコの中身を最初に液体窒素により凍結させ、次いでバキュームを使用し、中身を約０℃に融解させ、窒素ガスで飽和させる。この操作を３回繰り返し、その後重合化を４日間、６０℃の水浴で行う。ポリマー溶液を５０℃で数mlのジオキサンで希釈し、ポリマーをヘキサン１．５ｌで４℃に冷却して沈殿させ、真空乾燥チャンバーで予備乾燥させ、続いて高真空化で４８時間、５０℃で乾燥させる。
収量：３．８８ｇ（理論的収量の７８％）、ガラス遷移温度Ｔg＝−１０℃（ＤＳＣにより測定）、２５℃でのジオキサン中０．５％溶液の固有粘性：ηinh＝０．４６dl／ｇ、ポリマーは５２mol％ＤＭＡＡを含む（元素分析で測定）。
Ｃ）センサーの製造
ポリマー溶液の製造
コポリマーＢ２  ３００mgをテトラヒドロフラン３mlに溶解する。
センサーの製造
ポリマー溶液２００μlを、直径１８mmのガラス支持体に適用する。スピンコーティングを８０００ＲＰＭで１５秒、第一段階として、１００００ＲＰＭで６０秒、第二段階として行う。センサー膜を有するガラス支持体を光から保護して、室温でペトリ皿中で貯蔵する。
Ｄ）適用例：センサーを使用したイオン検出
装置：
試験装置は慣用の蛍光装置である。タングステンハロゲンランプの光ビームを励起源として使用し、種々のレンズおよびフィルターシステム（４５°にセットした二色性フィルターを含む）によりフローセルに固定したセンサー表面に焦点を当てる。放射光を光ダイオード検出器に焦点を当て、蛍光強度をコンピューターによりボルトとして記録する。
測定データ：
ナトリウムイオン濃度［mM］      蛍光シグナル［mV］
０                              ４９８
１                              ４８２
１０                            ４６４
５０                            ４３７
１００                          ４１７
１４０                          ４０３
３００                          ３８５
５００                          ３７０
７００                          ３５４
１０００                        ３４７