苯并吡喃鎓化合物的制作方法
【專利說明】苯并化喃鑛化合物
[0001] 本申請要求2012年10月29日提交的美國專利申請順序號US61/719, 676和2012 年8月28日提交的US61/693,918的優(yōu)先權，特別地將該些文獻各自完整地引入本文參考。
[0002] 公開了用作標記的具有與已知英光化合物相當?shù)奶匦缘幕衔铩Ｔ摶衔锟蒞與 蛋白質和核酸綴合W用于生物成像和分析。公開了所述化合物的合成，所述綴合化合物的 形成和用途W(wǎng)及它們各自具體的非限制性實例。所述化合物是基于苯并化喃-聚甲快的化 合物，縮寫為苯并化喃鐵化合物，其包含至少一個己二醇。
[0003] 也稱作染料的有機英光化合物用作生物學測定中的靈敏性檢測試劑?；诒讲⒒?喃-聚甲快的染料作為研究試劑可W商購。
[0004] 公開了包含至少一個己二醇，二甘醇或聚己二醇（即（聚）己二醇，PEG或聚己二 醇化苯并化喃鐵衍生物）的化合物，特別是包含苯并化喃-聚甲快環(huán)結構的化合物的賴醜 胺衍生物和芳基賴醜胺衍生物。該些化合物稱作英光聚己二醇化苯并化喃-聚甲快化合物 或染料。將一種或多種芳基賴醜胺衍生物并且將己二醇和/或聚己二醇（陽G)部分添加到 苯并化喃-聚甲快化合物上例如賴醜胺氮上導致超過那些未取代的化合物的增強的親水 性和其它特性。在一個實施方案中，所述化合物任選地包含可W用于與生物分子共價偶合 的反應基團。
[0005] 該些化合物具有增強的英光，水溶性和生物相容性并且作為英光探針用于生物學 和其它類型測定中的組合物和方法。其特性與帶負電荷的賴酸鹽衍生物相比更有利。
[0006] 與生物分子（例如具有相應互補種類（complimentaryspecies)用于測定酶動力 學，受體-配體相互作用，體外W及體內核酸雜交動力學的抗原，抗體，DNA-片段等）反應的 化合物稱作標記或染料，其用于例如受體和藥物的藥理學表征，結合數(shù)據(jù)等?；衔锢绻?噸鐵鹽（美國專利US5, 846, 737)和/或花青（美國專利US5, 627, 027)用于該樣的應用， 但尤其是在水溶液中聚集并且形成二聚體，該歸因于它們的系統(tǒng)的平面性。具有不足 親水性的化合物與不同表面發(fā)生非特異性相互作用，在嘗試純化相應綴合物時產生問題和 不令人意外的信噪比。
[0007] 努力涉及通過引入增加化合物親水性的取代基減少不期望的特性。挑戰(zhàn)在于生成 高親水性含量的基于聚甲快的英光標記，其具有高消光系數(shù)和高光和儲存穩(wěn)定性。它們可 W被簡單地激發(fā)W通過紫外扣V)，可見或近紅外（NIR)光譜范圍內的單色光（激光/激光 二極管）或多色光（白色光源）發(fā)射英光，或可W起巧滅劑的功能。
[0008] 例如，通常使用在美國專利US5, 627, 027中所要求的對稱的咕噸鐵鹽（英光素和 若丹明）或聚甲快（說青）。所有該些標記存在如下缺點：它們傾向于尤其是在水溶液中 聚集和二聚化，該歸因于系統(tǒng)的平面性。此外，不足的親水性顯示了與不同表面的非特 異性相互作用，在清除相應綴合物和不令人意外的信噪比方面產生問題。為了防止該些缺 點，在PCT/DE00/00802,PCT/DE01/01946和美國專利US6, 924, 372中描述了相應的基于苯 并化喃-2-內鐵鹽或苯并比]化喃-4-內鐵鹽-化合物的不對稱聚甲快類。
[0009] 本發(fā)明的化合物和方法通過引入增加化合物親水性的另外的取代基得W改善。公 開了包含至少一個己二醇，二甘醇或聚己二醇（即（聚）己二醇，PEG)的化合物或基于聚 己二醇化苯并化喃-聚甲快的化合物，其用于例如醫(yī)學，制藥工業(yè)和生物科學，環(huán)境科學中 的光學且特別是光學-英光測定和檢測方法。所公開的化合物用作光學，尤其是英光光學， 測定和檢測方法中的標記。所述化合物具有高親水性，高摩爾吸光性，高光穩(wěn)定性和高儲存 穩(wěn)定性。該些化合物通過UV，可見或NIR光譜區(qū)內的單色光（例如，激光，激光二極管）或 多色光（例如，白色光源）激發(fā)W生成英光發(fā)射。
[0010] 典型的應用方法基于所述化合物與具有相應互補種類（complimentaryspecies) 的生物分子例如蛋白質（例如抗原，抗體等），DNA和/或RNA片段等的反應。因此，在其它 實施方案中，所述化合物用于測定酶動力學，受體-配體相互作用和體外和/或體內核酸雜 交動力學。所述化合物用于受體和/或藥物的藥理學表征。應用包括，但不限于在醫(yī)學，制 藥，生物科學，材料科學，環(huán)境控制，自然界中存在的有機和無機微量樣品的檢測中的應用 等。
[0011] 圖1顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的功能性測定結果。
[0012] 圖2顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的功能性測定結果。
[0013] 圖3顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的功能性測定結果。
[0014] 圖4顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的功能性測定結果。
[0015] 圖5顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的功能性測定結果。
[0016] 圖6顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的功能性測定結果。
[0017] 圖7顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的功能性測定結果。
[0018] 圖8顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的功能性測定結果。
[0019] 圖9顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的功能性測定結果。
[0020] 圖10顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的功能性測定結果。
[0021] 圖11顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的免疫英光測定結 果。
[0022] 圖12顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的免疫英光測定結 果。
[0023] 圖13顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的免疫英光測定結 果。
[0024] 圖14顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的免疫英光測定結 果。
[0025] 圖15顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的免疫英光測定結 果。
[0026] 圖16顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的免疫英光測定結 果。
[0027] 圖17顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的免疫英光測定結 果。
[0028] 圖18顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的免疫英光測定結 果。
[0029] 圖19顯示在一個實施方案中使用商購染料與本發(fā)明化合物的免疫英光測定結 果。
[0030] 圖20顯示一種發(fā)明化合物675-P(V03-07005)的體內成像和生物分布。
[0031] 圖21顯示一種發(fā)明化合物675-P(V03-07005)在體內測定中的離體蓄積。
[0032] 圖22顯示一種發(fā)明化合物675-P(V03-07005)的體內清除。
[0033] 圖23A-E顯示一種發(fā)明化合物675-P(V03-07005)在體內測定中的組織學。
[0034] 圖24顯示一種商購化合物值yLi曲t680)的體內成像和生物分布。
[00巧]圖25顯示一種商購化合物值yLi曲t680)在體內測定中的離體蓄積。
[0036] 圖26顯示一種商購化合物值yLi曲t680)的體內清除。
[0037] 圖27A-E顯示一種商購化合物值yLight680)在體內測定中的組織學。
[0038] 下列命名用于描述不同的實施方案；682化合物X，其中X表示包含PEG基團的通 式I或II上的位置。例如，在一個實施方案中，682化合物2/3在R2和R3各自位置上至少 包含己二醇，二甘醇或（聚）己二醇。
[0039] 在一個實施方案中，所述化合物在該化合物的任意位置上具有至少一個己二醇基 團，二甘醇基團或己二醇聚合物（即聚（己）二醇，縮寫為PEG)和用于使該化合物在化合 物的任意位置上與生物分子綴合的官能團。在一個實施方案中，所述化合物在該化合物的 任意位置上具有至少一個賴基和/或賴基焼基。在一個實施方案中，所述化合物在該化合 物的任意位置上具有包含己二醇基團或己二醇聚合物（即聚（己）二醇，縮寫為陽G)的賴 醜胺和/或甲醜胺基團，所述基團直接或間接連接至該化合物。間接連接表示使用連接基， 直接連接表示不使用該樣的連接基。連接基可W是任意的部分。
[0040] 在一個實施方案中，所述化合物是
[0041]
【主權項】
1.下述任一通式的化合物： 通式Ia
通式Ib 通式Ic 通式Id 通式Ie

其中 R1，R2，R3，R4，R5，R 6，R11和R12各自相同或不同且獨立地選自H，S03，Z，L-Z，PEG基 團P-L-Z，其中P是乙二醇基團，二甘醇基團或聚乙二醇基團，其中該聚乙二醇基團是 (CH2CH 2O)s，其中s是3-6的整數(shù)，該整數(shù)包括端值，磺酰胺基團-L-SO2NH-P-L-Z,甲酰胺基 團-L-C0NH-P-L-Z，氫，烷基-，叔-烷基，芳基-，羧基芳基-，二羧基芳基，雜芳基-，環(huán)烷 基_，雜環(huán)烷基_，烷氧基_，烷基巰基_，其中烷基和環(huán)烷基包括烯烴鍵殘基，芳基氧基_，芳 基巰基_，雜芳基氧基_，雜芳基巰基_，羥基_，硝基_，羧酸，氨基或氰基殘基；其中L是二價 直鏈（_ (CH2) t-，t = 0-15)，支鏈或環(huán)狀烷基基團，其可以被氧，氮，取代的氮和/或硫中的至 少一個原子取代；其中Z是H，CH3，烷基，磺基烷基，雜烷基，順 2，-(：00_，-(1)0!1，-(1)5!1，0)-順-NH2，-C0F，-COCl，-COBr，-COI，-COO-Su (琥珀酰亞胺基 / 磺基琥珀酰亞胺基），-COO-STP (4-磺 基-2, 3, 5, 6-四氟苯基），-COO-TFP (2, 3, 5, 6-四氟苯基），-C00-苯并三唑，-CO-苯并三唑， -C0NR，-CO-CH2-I，-C0NR，R"，-C0NR，-生物分子，-C0NR，-L-C0CT，-C0NR，-L-C00H，-C0NR，-L-COO-Su，-C0NR' -L-C00-STP，-C0NR' -L-C00-TFP，-C0NR' -L-C0NR" 2, -C0NR' -L-CO-生物分子， -C0NR' -L-CO-NH-NH2, -C0NR' -L-OH，-C0NR' -L-O-亞磷酰胺，-C0NR' -L-CHO，-C0NR' -L-馬來 酰亞胺或-C0NR'-L-NH-CO-CH2-I ;R'和R"各自選自H，脂族基團或雜脂族基團且所述生物 分子是蛋白質，肽，抗體，核苷酸，寡核苷酸，生物素或半抗原； Rltl，R13和R 14各自相同或不同且獨立地選自脂族基團，雜脂族基團，磺基烷基，羧基烷 基，帶有末端的303的雜脂族基團，Z，L-Z，PEG基團P-L-Z，其中P是乙二醇基團，二甘醇基 團或聚乙二醇基團，其中該聚乙二醇基團是（CH 2CH2O)s，其中s是3-6的整數(shù)，該整數(shù)包括端 值，磺酰胺基團-L-SO 2NH-P-L-Z或甲酰胺基團-L-CONH-P-L-Z ; R7和R9各自相同或不同且獨立地是氫，脂族基團，雜脂族基團或PEG基團P-L-Z，其中 P選自乙二醇基團，二甘醇基團或聚乙二醇基團，其中該聚乙二醇基團是（CH2CH2O) s，其中s 是3-6的整數(shù)，該整數(shù)包括端值；或R7和R9 -起形成環(huán)狀結構，其中R3和R4使用選自如下 ：-(CH2)q-, -(CH2)qO(CH2)q.-, -(CH2)qS(CH2)q.-, -(CH2)qCH = CH-, -OCH =CH-，其中q和q'各自相同或不同且是1-6的整數(shù)，該整數(shù)包括端值；且 R8選自氫，