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发光 生物 标记
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摘要
申请专利号:

CN200680027308.9

申请日:

2006.05.24

公开号:

CN101233126A

公开日:

2008.07.30

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法?#19978;?#24773;: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C07D 319/00申请公布日:20080730|||实质审查的生效|||公开
IPC分类号: C07D319/00 主分类号: C07D319/00
申请人: QUIDD公司; 鲁昂大学
发明人: 皮埃尔-伊夫·雷诺; 安东尼·卢米尔; 马克·马索诺
地址: 法国蒙圣埃尼昂
优?#28909;ǎ?/td> 2005.5.27 FR 0551396
专利代理机构: ?#26412;?#24459;诚同业知识产权代理有限公司 代理人: 徐金国;梁 挥
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法律状态
申请(专利)号:

CN200680027308.9

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2013.02.06|||2008.09.24|||2008.07.30

法律状态类型:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及如说明书中定义的通式(I)的新型1,2-二氧环丁烷衍生物,其能够发出可检测的发光信号,本发明涉及其在用于检测和/或量化物理、化学或生物,尤其是酶促现象的方法中的应用,本发明还涉及实施所述方法的试剂盒。

权利要求书

权利要求书
1.  一种通式(I)的化合物:
S-B-A
其中:
-S表示不稳定结构,其可以被化学或生物体所活化,
-B是活性分支,其化学结构是使得不稳定结构S的活化导致其以适?#35828;?#24418;式分子内重排以释放分子A-;和
-A是通式(IIa)的生色团:

其中:
-符号◇表示与B的?#24067;?#38190;;
a)R1,R2和R3相互独立地表示氢原子、羟基、?#34987;?#30827;代基团、卤素原子、C1~C20,尤其是C2~C12,和特别是C3~C6烃类链,C6~C30,尤其是C6~C10的芳环,所述芳环选自芳基、杂芳基、芳烷基,其在适?#35828;?#26102;候被取代,所述烃类链选自烷基、烷氧基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、醚基、烯基、?#19981;?#28919;基?#34987;?#20108;烷基?#34987;?#28919;基甲硅烷基,二烷基甲硅烷基或三烷基甲硅烷基、烷基硅氧基,二烷基硅氧基或三烷基硅氧基、硫代烷基、卤代烷基;
b)R2和R3可以一起形成氧代基团;
c)R1和R2可以相连以便形成与二氧环丁烷环稠合的C4~C8环,适?#35828;?#26102;候,其被一个或多个选自O,N和S的杂原子所间断,和可以被一个或多个如前a)所定义的R1,R2和R3基团所取代;
d)R2和R3或者R1和Ar可以相连以便与带有其的二氧环丁烷体的碳形成C4~C20,尤其是C6~C10螺环;该环可以是单环或多环、饱和或不饱和的、芳香的、稠合或未稠合的,和在适?#35828;?#26102;候,插入一个或多个选自O,N和S的杂原子和可选择地被一个或多个如前a)中所定义的R1,R2和R3基团所取代;
-Ar表示C6~C30,尤其是C6~C10的亚芳基,可选择地被一个或多个取代基所取代,所述取代基尤其选自羟基、卤素原子、氧代基团、?#34987;?#28919;基?#34987;?#20108;烷基?#34987;?#30827;代基团、烷基甲硅烷基,二烷基甲硅烷基或三烷基甲硅烷基、烷基硅氧基,二烷基硅氧基或三烷基硅氧基、烷基、烷氧基、硫代烷基、羧基、甲酰基、烷基酯基、烷基酮基、卤代烷基、芳基、芳基酯基、芳基酮基、芳基?#34987;?#20108;芳基?#34987;?#21644;
-X表示O,NH或S;和本发明通式(I)化合物的衍生物。

2.  根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述R1是荧光基团。

3.  根据权利要求1或2所述的化合物,其中B表示C1~C8,尤其是C2~C6和特别是C3~C4烷基,可选择地被C6~C14,尤其是C6~C10亚芳基和/或被一个或多个选自O,N和S的杂原子所间断,和可选择地被一个或多个取代基所取代,该取代基选自羟基、氧代基团、?#34987;?#21348;素原子、烷基、烷氧基、羧基、烷基?#34987;?#20108;烷基?#34987;?#33459;基和芳氧基。

4.  根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中B由通式(III)所表示:

其中:
-□和◇分别表示与不稳定结构S和生色团A的?#24067;?#38190;;
-j是0~2的整数,和有益地是1;
-R4是位于□-(CH2)j-基团的邻位、间位或对位上的C1~C20,尤其是C2~C12和特别是C3~C6的烃类链,在适?#35828;?#26102;候,其被一个或多个杂原子和/或-CO和/或-N(烷基)-基团所间断,和尤其是选自-(CH2)k-◇,-(CH2)k-C(O)-◇,-CH2-O-C(O)-N(CH3)-(CH2)2-N(CH3)-C(O)-◇基团,其中k是1或2,和有益地是1;
-R5和R6相互独立地是氢原子或者是饱和或不饱和,线性、分支或环状的C1~C20,尤其是C2~C12和特别是C3~C6的烃类链,所述烃类链选自烷基、烷氧基、烷基?#34987;?#25110;二烷基?#34987;?#30827;代烷基,或者是C6~C30,尤其是C6~C10的芳环,所述的芳环选自芳基、芳氧基、芳基?#34987;?#21644;硫代芳基。

5.  根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中,其中所述Ar表示通式(IVa)的亚芳基基团:

其中:
-△表示与X的?#24067;?#38190;和*表示与二氧环丁烷环的?#24067;?#38190;;
-R10表示氢原子,电活性基团或荧光基团;
-R11选自氢原子或者是与亚?#20132;?#31264;合的C6~C10芳基。

6.  根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中R1是饱和的或不饱和的、线性、分支或环状的C1~C6烷基或C1~C6烷氧基,可选择地包括一个或多个选自O,N和S的杂原子,和可选择地被取代。

7.  根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中当R1和/或R10是荧光基团时,其选自?#20132;?#21450;其衍生物、萘及其衍生物、蒽及其衍生物、芘及其衍生物、联?#20132;?#21450;其衍生物、吖啶及其衍生物、香豆素及其衍生物、氧杂蒽及其衍生物、肽菁及其衍生物、芪及其衍生物、呋喃及其衍生物、噁唑及其衍生物、噁二唑及其衍生物、硝基苯并噁二唑及其衍生物、苯并噻唑及其衍生物、荧光素及其衍生物、罗丹明及其衍生物,BODIPY及其衍生物,曙红及其衍生物、赤藓红及其衍生物、试卤灵及其衍生物、喹啉及其衍生物、咔唑及其衍生物、荧光花菁及其衍生物、羰花菁及其衍生物、吡啶盐及其衍生物、镧系荧光复合体及其衍生物、荧光蛋白和量子点。

8.  根据权利要求4-7中?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中R4表示-(CH2)k-◇,其位于□-(CH2)j-基团的邻位,和j=k=1和R5=R6=-O-CH3。

9.  根据权利要求5-8中?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中R10是电活性基团,其选自:卤素原子、氰基、硝基、单取代或双取代酰胺、烷基、烷氧基、三烷基铵基、烷基胺基、烷基?#34987;?#30002;酰基、酯基、烷基亚磺酰胺基、三氟甲基、烷基硅甲烷基,二烷基硅甲烷基或三烷基硅甲烷基、烷基硅氧基,二烷基硅氧基或三烷基硅氧基、烷基胺基磺酰基、烷基磺酰基、烷基硫醚基、卤代烷基、C6~C10基团,其选自芳氧基、?#21450;被?#33459;基?#34987;?#30002;酰基、芳基亚磺酰胺基、芳基、杂芳基、三芳基硅甲烷基或烷基芳基硅甲烷基、三芳基硅氧基、芳基胺基磺酰基、芳基磺酰基和芳基硫醚基。

10.  根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中X表示O。

11.  根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其特征在于,其对应于通式(Va):

其中:
-S,X,Ar,R1,R2,,R3,R5和R6如上述?#25105;?#19968;项权利要求所限定。

12.  根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其是通式(Vb):

其中:
-S,Ar,R1,R2,R3,R5,R6,R10和R11如上述?#25105;?#19968;项权利要求所限定。

13.  根据上述权利要求所述的化合物,其中R10=R11=H,R1=R5=R6=-O-CH3,和R2和R3相连以与带有它们的二氧环丁烷环的碳形成金刚烷基螺环,其在适?#35828;?#26102;候被取代。

14.  根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中当S是可以被生物体所活化的结构时,S是通式(VI):
P-L-□
其中:
-□表示与B的?#24067;?#38190;;
-P表示可以被所述生物体识别的底物;和
-L表示氧、硫、氮、羰基或-CO-Q-官能团,其Q是O、S或NH。

15.  根据上述权利要求所述的化合物,其中S表示由酶的作用所导致的不稳定结构。

16.  根据上述权利要求所述的化合物,其中当S表示在蛋白酶作用下的不稳定结构时,L表示-CO-Q,其中Q是NH,和P表示被所述蛋白酶识别的底物。

17.  根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其特征在于,其是通式(VII)的衍生物:
D-S-B-A
其中:
-D表示靶结构;和
-S,B和A如前述权利要求所定义。

18.  根据上述权利要求所述的化合物,其中靶结构D可以选?#38405;?#38598;素,抗体或其片段;细胞受体配体;能够与膜脂或磷脂相互作用的配体;能够与存在于细胞表面的糖相互作用的配体。

19.  一种药物组合物,包括至少有效量的至少一种如权利要求1-18中?#25105;?#19968;项所限定的化合物。

20.  至少一种如权利要求1-18中?#25105;?#19968;项所限定的化合物在用于检测和/或量化物理、化学或生物现象的目的中的应用,其中S表示可以被所述现象所活化的不稳定结构。

21.  一种用于检测和/或量化生物体的方法,包括至少下述步骤:
-将至少有效量的至少一种如权利要求1-18中?#25105;?#19968;项所限定的化合物与假定含有所述生物体的介质相互接触,其中S表示可以被待检测和/或量化的所述生物体所活化的不稳定结构;和
-测量所产生的发光信号。

22.  根据上述权利要求所述的方法,其特征在于,所述化合物如权利要求11-18所限定。

23.  根据权利要求21或22所述的方法,其在体外实施,包括添加光放大物的步骤,所述放大物选自荧光素,牛血清白蛋白,人血清白蛋白,聚季鎓盐,例如聚(乙烯基苄基三甲基)氯化铵(TMQ),聚(乙烯基苄基三丁基)氯化铵(TBQ),聚(乙烯基苄基二甲基)氯化铵(BDMQ),聚(乙烯基苄基三丁基)氯化膦,聚(乙烯基苄基三丁基)氯化锍,聚(苄基二甲基乙烯基苄基)氯化铵,荧光素的钠盐,聚(苄基三丁基)铵和荧光素的钠盐。

24.  根据权利要求21-23中?#25105;?#19968;项权利要求所述的方法,其中所述待检测和/或量化的生物体是酶和通式(I)的化合物中的S表示可以被所述酶活化的底物。

25.  一种通过检测生物体用于检测和/或量化的试剂盒,包括至少一种如权利要求1-18中?#25105;?#19968;项所限定的化合物,其中S表示可以被待检测和/或量化的所述生物体所活化的不稳定结构。

26.  权利要求1-18中?#25105;?#19968;项所限定的化合物在生产意欲用于实施体内诊断方法的药物组合物中的应用。

说明书

说明书发光生物标记
本发明涉及能够发出可检测的发光信号的新型化合物,本发明涉及其在用于检测和/或量化物理、化学或生物,尤其是酶促现象的方法中的应用,本发明还涉及能够实施该方法的试剂盒。
众多用于生物化学或细胞生物学中的检测方法?#35272;?#20110;光信号的产生,例如荧光信号。
因此,描述了多种用于在体外检测各种酶活性的显色、荧光或发光试验。这些试验中的大多数都?#35272;?#20110;使用供体/受体或供体/淬灭剂对进行荧光共振能量转移(FRET)或者?#35272;?#20110;使用前荧光体(pro-fluorophore entities)。
令人遗憾地,这一适合于体外分析的检测方法通常证实不能用于体内分析。
因此,对于体内应用,需要提供近红外激发。对于不重叠激发的供体/受体或供体/淬灭剂对的选择因此尤其更为有限(Funovics et al.Anal.Bioanal.Chem.2003,377:956-963)。
考虑到不必激发近红外区的荧光供体,已经提出了使用生物发光或化学发光化合物,也就是说其发光产生于化学或生物反应的结尾(Laxman et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2002,99:16551-16555)。
化学发光化合物、其制备及其应用已经被知晓很长时间了。这些所谓的“高能”分子含有足够产生电子激发态的羰基的能量,这是造成所观察到的化学发光现象的原因。
作为化学发光化合物的代表,可以提及衍生自二氧环丁烷(dioxetane)的化合物和尤其是1,2-二氧环丁烷的衍生物。这些化合物是热不稳定的并且可以在很大的温度?#27573;?#20869;?#29615;纸?#21516;时发出光信号。通常,这些化合物具有下述通式:

其中,每个取代基R对应于一烃基,其可选择地包括一个或多个杂原子,和两个相邻的R基团或一个与Ar-X-W相邻的R和其它两个R基团中的一个或Ar可以相连,X可以表示O、S或NH和W可以表示可离去基团,在适?#35828;?#26102;候带电荷。
已经合成了多种1,2-二氧环丁烷的衍生物,在这些衍生物中,包括在3位上连接的螺环金刚烷基的化合物已经被用于化学发光底物。所述衍生物尤其在文献WO 96/24849,WO 90/07511和US 5,330,900中进行了描述。这些1,2-二氧环丁烷的衍生物可以包括一个酶识别位点和可以被识别该位点的酶所活化以产生发光信号。
最近,也开发了其它的二氧环丁烷衍生物,这在日本专利2002-02038,?#20998;?#19987;利1342 724和美国专利2004/0077018中进行了描述,其中使用各?#21482;?#22242;来稳定二氧环丁烷环。
这些化合物的化学发光反应的原理是基于在?#21451;?#23448;能团和位于苯酚的芳香环对位上的拉紧的(strained)二氧环丁烷的环之间的电子交换(CIEEL,化学诱导电子交换发光)(Matsumoto,J.Photochem.Photobiol.C:Photochem.Rev.2004,5:27-53)。包括?#21451;?#30340;不稳定化合物的产生导致了拉紧的1,2-二氧环丁烷基团断裂,被R取代基所稳定,随后通过CIEEL现象与?#21451;?#36827;?#26800;?#23376;交换,导致出现活化酯,其通过发射发光信号回到基态。
酚自身以及其?#20154;?#37231;是在碱性溶液中产生酚的负氧离子(氧阴离子)所最常使用的前体。然而,由1,2-二氧环丁烷也已经合成了此类型的其它衍生物,其中其氧原子被巯基,胺基或碳所代替(Matsumoto,J.Photochem.Photobiol.C:Photochem.Rev.2004,5:27-53;Sabelle et al.J Am Chem Soc,2002,124(17);4874-4880;Matsumoto et al.Tetrahedron Lett,2004,45:3779-82;WO 96/24849;WO 00/44719)。然而,后面的衍生物具有基本上更低的量子产率并?#20063;?#33021;应用于实践中。
至于本发明,其针对于提供衍生自1,2-二氧环丁烷的新化合物,所述化合物能够?#33519;?#25110;者通过分子内荧光共振能量转移(FRET)产生能够穿过生物组织层的厚度而被检测的发光信号。
本发明的另一个目的是提供衍生自1,2-二氧环丁烷的化合物,其可以被任何化学、物理或生物现象和尤其是酶活性所活化。因此本发明具有表达由该活化所产生的信息的优势,例如表达在酶活性中水解类型的信息,其表达为?#21451;?#25110;托布津(thiophenate)的出现,和赋予衍生物与其本来就有的光谱特性不同的光谱特性。
本发明的另一个目的是提供衍生自1,2-二氧环丁烷的化合物,其能够在体内给药以便可以被用于医学?#19978;?#26041;法中。
因此,本发明者出乎意料地发现了可以将可被物理、化学或生物现象和尤其是酶活性所活化的活性分支(reactive branch)与诸如前面所述的1,2-二氧环丁烷类骨架相结合,而不会不利于发射光信号。
由于分子内重排,根据本发明的所述活性分支保证了光信号活化所需的电子的转移。
因此,根据本发明的第一主题,本发明涉及一种通式(I)化合物:
S-B-A
其中:
-S表示不稳定结构,其可以被物理、化学或生物现象所活化,
-B是活性分支,其化学结构是使得不稳定结构S的活化导致其以适?#35828;?#24418;式分子内重排以释放分子A-;
-A是通式(IIa)的生色团:

其中:
-符号◇表示与B的?#24067;?#38190;;
-a)R1,R2和R3相互独立地表示如下所定义的基,例如氢原子、烷基、烷氧基、芳基、羟基、氧代基团、?#34987;?#30002;硅烷基、卤素原子;
b)R2和R3可以形成氧代基团;
c)如下所定义,R1和R2可以相连以便形成与二氧环丁烷环相稠合的环;
d)如下所定义,R2和R3或者R1和Ar可以相连以便与带有它们的二氧环丁烷体的碳形成螺环;
-Ar尤其表示如下所定义的亚芳基,和
-X表示O,NH或S,
和本发明涉及通式(I)化合物的衍生物,例如盐、酯或者通过将通式(I)化合物与至少一种意欲用于目的产物的基团进行官能化所获得的衍生物。
根据另一个主题,本发明涉及一种通式(Va)化合物:

其中:
-S表示不稳定的结构和X、Ar、R1、R2,、R3、R5和R6如下所定义。
根据本发明的另一主题,本发明涉及一种化合物,其通过将根据本发明的化合物与至少一?#32440;峁够?#22242;进行官能化而得到,例如所述结?#22815;?#22242;有利于以一特定的细胞或组织为目标。
根据本发明的还一主题,本发明涉及至少一种根据本发明的化合物在用于检测和/或量化物理、化学或生物现象的目的中的应用,其中S表示可以被所述现象所活化的不稳定结构。
根据本发明的再一个主题,本发明涉及根据本发明和尤其是通式(Va)化合物在制备意欲实施体内诊断方法的药物组合物中的应用。
根据本发明的再一主题,本发明涉及用于检测和/或量化生物体,尤其是酶的试剂盒,其包括通式(I)化合物,和尤其是通式(Va)化合物,其中S表示可以被待检测和/或量化的所述生物体所活化的不稳定结构。
根据本发明的还一主题,本发明涉及一种用于检测和/或量化生物体,尤其是酶的方法,其包括至少下述步骤:
-将至少有效量的至少一种通式(I)化合物,和尤其是通式(Va)化合物与假定含有所述生物体的介质相接触,所述化合物中的S表示可以被待检测和/或量化的所述生物体,尤其是酶所活化的不稳定结构;和
-测量所产生的发光信号。
根据本发明的再一主题,本发明涉及一种尤其是用于医疗?#19978;?#30446;的的体内诊断方法,其包括利用通式(I)化合物,和尤其是通式(Va)化合物检测和/或量化生物体,尤其是酶,所述化合物中的S表示可以被待检测和/或量化的所述生物体所活化的不稳定结构。
定义
在本发明的定义中,短语“烷基?#21271;?#29702;解为指含有1~20个碳原子,优选2~12个碳原子和更优选3~6个碳原子和尤其是4个碳原子的饱和或不饱和,线性,分支或环状,稠合或未稠合的烃类基团,其能够被下述基团所取代。
作为实例,该定义中包括的基团例如甲基、?#19968;?#24322;丙基、正丁基、叔丁基、叔丁基甲基、正丙基、戊基、正己基、2-?#19968;?#19969;基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基或二十碳(icosanyl)基团。
在本发明的定义中,短语“环烷基?#21271;?#29702;解为指具有4~10个碳原子的烷撑基环,例如环丙基、环戊基、环己基、环己基甲基或者环庚基的环。
短语“多环烷基?#21271;?#29702;解为指具有4~20个碳原子,尤其是6~12个碳原子的多环烷撑基,其可选择地被1~10个取代基所取代,所述取代基独立地选自C1~C10的烷基,尤其是C2~C6的烷基,C1~C10的烷氧基,尤其是C2~C6的烷氧基,C1~C10的烷基?#34987;?#23588;其是C2~C6的烷基?#34987;珻1~C10的硫代烷基,尤其是C2~C6的硫代烷基,卤素原子和C1~C10的卤代烷基,尤其是C2~C6的卤代烷基。
作为适于实施本发明的多环基团的实例,可以提及金刚烷基或双环[2.2.1]庚基。
在本发明的定义中,短语“烷氧基?#21271;?#29702;解为指-OR基团,其中烷基部分是如上所定义的饱和或不饱和,线性,分支或环状的,稠合或不稠合的烃类基团。
作为实例,可以提及甲氧基,乙氧基,丙氧基,丁氧基,正丁氧基,异丁氧基,仲丁氧基,正戊氧基,异戊氧基,仲戊氧基,叔戊氧基,己氧基,甲氧基乙氧基,甲氧基丙氧基,乙氧基乙氧基,乙氧基丙氧基?#21462;?
在本发明的定义中,短语“酰基?#21271;?#29702;解为指饱和或不饱和,线性,分支或环状的,稠合或未稠合的烃类基团,其包括C=O官能团和具有1~20个碳原子,尤其是2~12个碳原子和优选3~6个碳原子和更尤其是4个碳原子,例如甲酰基,乙酰基,琥珀酰基,苯甲酰基,1-萘甲酰基或2-萘甲酰基。
前述基团的烃类链可以被一个或多个选自O,N和S的杂原子所间断以形成例如杂烷基,该杂烷基例如烷基醚,烷基酯基或杂环。
在本发明的定义中,短语“杂环基?#21271;?#29702;解为是指,例如但不限于,呋喃基,苯硫基,?#37327;?#22522;,噁唑基,异噁唑基,噻唑基,异噻唑基,咪唑基,吡唑基,呋?#22815;?furazanyl),吡喃基,吡啶基,pyridadinyl基,嘧啶基或pyradinyl基。
在本发明的定义中,短语“芳基?#21271;?#29702;解为指包括1~5个芳环的芳环体系,其可选择地稠合,其具有6~30个碳原子,可选择地6~10个碳原子,可选择地包括一个或多个选自O,N和S的杂原子。
作为适于实施本发明的芳基的实例,可以提及?#20132;?#33816;基,蒽基和所有包括一个或多个选自O,N和S的杂原子的芳环,例如吡啶,噻吩,?#37327;?#21579;喃,喹啉。在本发明的定义中,短语“亚芳基?#21271;?#29702;解为指如上所定义的二价芳基。
作为可以被用于取代前述基团的取代基的实例,可以提及如上所定义的羟基、氧代基团、硫代基团、?#34987;?#21348;素原子、烷基、羧基、酰基、酰胺基(amidoradical)、烷氧基、烷基?#34987;?#25110;二烷基?#34987;?#30827;代烷基、卤代烷基,例如全氟烷基、烷基甲硅烷基、二烷基甲硅烷基或三烷基甲硅烷基、烷基硅氧基、二烷基硅氧基或三烷基硅氧基、芳基。
在本发明的定义中,短语“卤素原子?#21271;?#29702;解为指F、Cl、Br或I原子。本发明所使用的卤素原子有益地是氟或?#21462;?
在本发明的定义中,短语“卤代烷基?#21271;?#29702;解为指被一个或多个如前所定义的卤素原子所取代的如前所定义的烷基,和特别地,作为非限制性实例是全氟甲基。
1,2-二氧环丁烷衍生物
根据本发明的化合物具有如下的通式(I):
S-B-A
和包括其衍生物,例如盐,酯或带有结构要素的官能化衍生物,尤其是用于靶向目的。
活性分支B
在根据本发明化合物的通式(I)中,B不同于一简单的化学键,和其代表烃类活性分支,其化学结构是如?#35828;模?#20197;使得通过化学、物理或生物现象活化不稳定结构S而引起B以?#23454;?#30340;形式进行分子内重排以释放分子A-。
有益地,B表示C1~C8,尤其是C2~C6和特别是C3~C4烷基,可选择地被C6~C14,尤其是C6~C10亚芳基和/或被一个或多个选自O,N和S的杂原子所间断,和可选择地被一个或多个如前所定义的取代基所取代,该取代基尤其选自羟基,氧代基团,?#34987;?#21348;素原子,烷基,烷氧基,羧基,烷基?#34987;?#20108;烷基?#34987;?#33459;基和芳氧基。有益地,所述烷基包括两个碳原子。
所述亚芳基也可以被一个或多个如前所定义的取代基所取代。
根据一个实施方式的变化,所述亚芳基选自亚?#20132;?#25110;萘基。在亚?#20132;?#20013;,该基团中两个键的位置可以是邻位、间位或对位。有益地,其在邻位上。
根据一个实施方式,活性分支B可以选自:
-亚苄基;
-□-N(CH3)-(CH2)2-N(CH3)-C(O)-◇基团,其中□和◇分别表示与不稳定结构S和生色团A的?#24067;?#38190;;或者
-由通式(III)所表示的衍生物:

其中:
-□和◇分别表示与不稳定结构S和生色团A的?#24067;?#38190;;
-j是0~2的整数,和有益地是1;
-R4是位于□-(CH2)j-基团的邻位、间位或对位上的C1~C20,尤其是C2~C12和特别是C3~C6的烃类链,,在适?#35828;?#26102;候,其被一个或多个杂原子和/或-CO和/或-N(烷基)-基团所间断和尤其是选自-(CH2)k-◇,-(CH2)k-C(O)-◇,-CH2-O-C(O)-N(CH3)-(CH2)2-N(CH3)-C(O)-◇基团,其中k是1或2,和有益地是1;
-R5和R6相互独立地是氢原子或者是饱和或不饱和,线性、分支或环状的C1~C20,尤其是C2~C12和特别是C3~C6的选自烷基、烷氧基、烷基?#34987;?#25110;二烷基?#34987;?#30827;代烷基的烃类链,或者是C6~C30,尤其是C6~C10的选自芳基、芳氧基、芳基?#34987;?#21644;硫代芳基的芳环,尤其如前所定义。
根据一个具体实施方式,取代基R5和R6相互独立地选自:
-氢原子,被如前所定义的一个或多个取代基所取代或者不被取代的、分支或?#29615;?#25903;的C1~C6烷基、C2~C6烯基、C3~C6?#19981;3~C6环烷基,和所述取代基尤其选自卤素原子、烷基、烷氧基、诸如苄氧基或苄基的芳基;和
-C3~C8,尤其是C4~C7环状、脂肪族、芳香族或包括一个或多个选自O,N和S的杂原子的杂芳香烃类链,其可选择地被一个或多个如前所定义的取代基所取代和尤其是选自卤素原子、烷基、烷氧基和芳基,例如苄氧基、苄基、?#20132;?#25110;萘基。
根据一个具体实施方式,当R4选自-(CH2)k-C(O)-◇和-CH2-O-C(O)-N(CH3)-(CH2)2-N(CH3)-C(O)-◇时,R4在□-(CH2)j-基团的对位上,j=k=1和R5=R6=H。
根据另一个具体实施方式,R4可以表示-(CH2)k-◇,其位于□-(CH2)j-基团的邻位,和j=k=1和R5=R6=-O-CH3。
有益地,活性分支B可以如美国专利6,271,345所定义,其内容在此被引入作为参考。
根据一个具体实施方式,B的分子内重?#35834;?#33268;内酰胺或内酯的形成。
生色团A
在根据本发明的1,2-二氧环丁烷所获得的化合物的通式(I)中,生色团A由通式(IIa)表示:

其中:
-符号◇表示与B的?#24067;?#38190;;
-a)R1,R2和R3相互独立地表示氢原子、羟基、?#34987;?#30827;基、卤素原子、C1~C20,尤其是C2~C12,和特别是C3~C6烃类链,C6~C30,尤其是C6~C10的选自芳基和杂芳基的芳环,其在适?#35828;?#26102;候被取代,所述烃类链选自烷氧基、烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、醚基、烯基、?#19981;?#28919;基?#34987;?#20108;烷基?#34987;?#28919;基硅甲烷基,二烷基硅甲烷基或三烷基硅甲烷基、烷基硅氧基,二烷基硅氧基或三烷基硅氧基、硫代烷基、卤代烷基;
b)R2和R3可以一起形成氧代基团;
c)R1和R2可以相连以便形成与二氧环丁烷环稠合的C4~C8环,适?#35828;?#26102;候,其被一个或多个选自O,N和S的杂原子所间断,和可以被一个或多个如前a)所定义的R1,R2和R3基团所取代;
d)R2和R3或者R1和Ar可以相连以便与带有其的二氧环丁烷体的碳形成C4~C20,尤其是C6~C10螺环;该环可以是单环或多环、饱和或不饱和的、芳香的、稠合或未稠合的,和在适?#35828;?#26102;候,插入一个或多个选自O,N和S的杂原子和可选择地被一个或多个如前a)中所定义的R1,R2和R3基团所取代;
-Ar表示C6~C30,尤其是C6~C10亚芳基,可选择地被一个或多个取代基所取代,所述取代基尤其选自羟基、卤素原子、氧代基团、?#34987;?#28919;基?#34987;?#20108;烷基?#34987;?#30827;代基团、烷基硅甲烷基,二烷基硅甲烷基或三烷基硅甲烷基、烷基硅氧基,二烷基硅氧基或三烷基硅氧基、烷基、烷氧基、硫代烷基、羧基、甲酰基、烷基酯基、烷基酮基、卤代烷基、芳基、芳基酯基、芳基酮基、芳基?#34987;?#20108;芳基?#34987;?#21644;
-X可以表示O,NH或S,有益地,X可以表示O。
不稳定结构S活化和活性分支B的分子内重排以后所生成的化合物A-是不稳定的和当利用化学发光反应发射光信号时反应。
根据一个具体实施方式,R1可以是荧光基团或烷基,如前所定义,所述烷基?#25381;?#20809;基团所取代。
根据另一个实施方式,Ar可以被本身是荧光的基团,或者能够将荧光特性赋予整个结构的基团或者能够改变其荧光特性的基团所取代。
根据另一个具体实施方式,Ar和R1和/或R2和R3可以结合以形成环状或多环或稠?#19979;?#29615;的烷基,其可以:
-或者是在环上或侧链上包括至少一个双键或至少一个叁键,和可选择地包括一个或多个选自O,N和S的杂原子;
-或者是被连接到取代或未取代的芳环上或与该芳环稠合。当Ar和R1不结合在一起时,Ar可以是芳基,例如?#20132;?#33816;基或蒽基,在适?#35828;?#26102;候,被尤其是如前所定义的基团所取代和R1可以如前所定义。在专利申请US2004/0077018中更详细地描述了这样的化合物,本申请引入其内容作为参考。
根据另一个实施方式,R2和R3结合在一起以在带有其的二氧环丁烷环螺环位置的碳上形成金刚烷基基团,在适?#35828;?#26102;候,被尤其如下所定义的R8和R9基团所取代。
根据另一个实施方式,R1和R2可以结合到一起以与二氧环丁烷环稠合形成一个环,和可选择地包括一个或多个选自O,N和S的杂原子。有益地,R1和R2形成与二氧环丁烷稠合的氧代环戊烷。专利申请EP 1 342 724尤其描述了这样的化合物,其内容也在此被引入作为参考。
根据另一个实施方式,R1和R2可以结合到一起以形成一个与二氧环丁烷稠合的多环体系。日本专利申请2004-262817描述了这样的化合物,其内容在此被引入作为参考。
根据一个具体实施方式的变化,生色团A由通式(IIb)所表示:

其中:
-◇表示与B的?#24067;?#38190;,和
-R1是如前所定义。有益地,R1可以选自烷基、荧光基团和?#25381;?#20809;基团取代的烷基。所述烷基是如前所定义。有益地,R1可以是饱和的或不饱和的、线性、分支或环状的C1~C6烷基或C1~C6烷氧基,可选择地包括一个或多个选自O,N和S的杂原子,和可选择地被取代。R1可以被如前所定义的基团所取代。有益地,R1是C1~C3烷基或C1~C3烷氧基,优选甲基或甲氧基。
-R8和R9相互独立地是氢原子或电活性基团;
-X表示O,NH或S。有益地,X表示O;和
-Ar表示如前所定义的亚芳基,或者通式(IVa)的基团:

其中:
-Δ表示与X的?#24067;?#38190;和*表示与二氧环丁烷环的?#24067;?#38190;。Δ和*可以位于邻位、间位或对位。有益地,Δ和*可以位于间位的位置。
-R10表示氢原子,电活性基团或荧光基团。有益地,该电活性基团可以能够改变Ar基团的荧光特性以形成,例如烷基硅甲烷基,二烷基硅甲烷基或三烷基硅甲烷基、NO2基团、蒽基、萘基(例如,参见Matsumoto 等.TetrahedronLett,2002,43:8955~58)。
-R11选自氢原子或代表芳基,例如C6~C10的芳基,其与亚?#20132;?#23588;其是?#20132;?#31264;合以形成萘。
在本发明的定义中,短语“电活性基团?#21271;?#29702;解为指电子受体基团或电子供体基团。
根据一个具体的变化,生色团A是如?#35828;模?#20197;使得基团R8或R9或R10中的至少一个基团是电活性基团,该电活性基团促进根据本发明的通式(I)化合物在水溶液中溶解。
作为促进通式(I)化合物在水溶液中溶解的基团的实例,可以提及铵、膦、锍、?#20154;帷?#30970;酸、三氟甲基磺酰基、甲基磺酰基、氰基和羟基。
根据另一个实施方式,R8和R9相互独立地是电活性基团,其选自羟基、卤素原子、氰基、酰胺基、烷氧基、卤代烷基、?#20132;?#28919;氧基?#20132;?
根据又一个实施方式变化,R10是氢原子或电活性基团,所述电活性基团有益地选自:卤素原子,尤其是氯或者氟原子、氰基、硝基、单取代或双取代酰胺、烷基、烷氧基、三烷基铵基、烷基胺基、烷基?#34987;?#30002;酰基、酯基、烷基亚磺酰胺基、三氟甲基、烷基硅甲烷基,二烷基硅甲烷基或三烷基硅甲烷基、烷基硅氧基,二烷基硅氧基或三烷基硅氧基、烷基胺基磺酰基、烷基磺酰基、烷基硫醚基、卤代烷基、C6~C10基团,其选自芳氧基、?#21450;被?#33459;基?#34987;?#30002;酰基、芳基亚磺酰胺基、芳基、杂芳基、三芳基硅甲烷基、烷基芳基硅甲烷基、三芳基硅氧基、芳基胺基磺酰基、芳基磺酰基和芳基硫醚基。
根据一个具体实施方式,有益地,R8,R9和R10是氢原子。
根据另一个具体实施方式,R1或R10可以是荧光基团以通过分子内FRET改变根据本发明的发光化合物的发射波长。
例如,这些荧光基团可以非限制性地选自?#20132;?#21450;其衍生物、萘及其衍生物例如5-二甲?#34987;?#33816;-1-磺酸和羟基萘、蒽及其衍生物例如9,10-二?#20132;?#33981;和9-甲基蒽、芘及其衍生物例如N-(1-芘)碘代乙酰胺和羟基芘、联?#20132;?#21450;其衍生物、吖啶及其衍生物例如羟基吖啶和9-甲基吖啶、香豆素及其衍生物例如7-二烷基?#34987;?4-甲基香豆素和4-溴甲基-7-甲氧基香豆素、氧杂蒽及其衍生物、肽菁及其衍生物、芪及其衍生物例如6,6’-二溴芪和羟基芪、呋喃及其衍生物、噁唑及其衍生物、噁二唑及其衍生物、硝基苯并噁二唑及其衍生物例如羟基硝基苯并噁二唑、苯并噻唑及其衍生物、荧光素及其衍生物例如5-碘代乙酰胺荧光素和荧光素-5-马来酰?#21069;貳?#32599;丹明及其衍生物例如四甲基罗丹明,四?#19968;?#32599;丹明和对甲?#34987;?#37210;、氟硼荧BODIPY及其衍生物,曙红及其衍生物、赤藓红及其衍生物例如羟基赤藓红和5-碘代乙酰胺赤藓红、试卤灵及其衍生物例如羟基试卤灵、喹啉及其衍生物例如6-羟基喹啉和6-?#34987;?#21945;啉、咔唑及其衍生物例如N-甲基咔唑、荧光花菁及其衍生物羟基花菁、羰花菁及其衍生物例如?#20132;?#32688;花菁、吡啶盐及其衍生物例如4-(4-二烷基二胺苯乙烯基)-N-甲基吡啶碘酸盐、镧系荧光复合体及其衍生物、荧光蛋白例如绿色荧光蛋白(GFP)和其突变体和量子点。
有益地,R1和R10可以有益地选自荧光发光波长为400~900nm的分子,尤其是500~900nm,和更尤其是600~900nm,例如罗丹明和其衍生物,BODIPY和其衍生物,花菁和其衍生物或者量子点。
根据另一个具体实施方式,根据本发明的化合物可以是通式(Va):

其中:
-S表示不稳定结构,和X、Ar、R1、R2、R3、R5和R6如前所定义。
有益地,R2和R3相连以与带有其的二氧环丁烷环的碳形成金刚烷基螺环,在适?#35828;?#26102;候,其被如上所定义的基团所取代,尤其被例如R8和R9的基团所取代。
有益地,R1,R5和R6是甲氧基。
根据另一个具体实施方式,根据本发明的化合物可以是通式(Vb):

其中:
-S表示不稳定结构,和Ar、R1、R2、R3、R5、R6、R10和R11如前所定义。
有益地,R2和R3被稠合以与带有其的二氧环丁烷环的碳形成金刚烷基螺环,在适?#35828;?#26102;候,其被如上所定义的基团所取代,尤其被例如R8和R9的基团所取代。
有益地,R1,R5和R6是甲氧基。
有益地,R10和R11是氢原子,或者R10是氢原子和R11与亚?#20132;?#24418;成亚萘基。
根据另一个具体实施方式,根据本发明的化合物可以是通式(Vc):

其中S表示不稳定结构,和Ar、R1、R5、R6、R8、R9、R10和R11如前所定义。
根据另一个具体实施方式,根据本发明的化合物可以由通式(Vc)所表示,其中R8=R9=R10=R11=H和R1=R5=R6=-O-CH3。
不稳定结构S
在根据本发明的化合物的通式(I)中,S表示可以被化学、物理或生物现象或生物体所活化的不稳定结构。
短语“物理现象”在本发明的定义中被理解为表示诸如温度变化或压力变化。
短语“化学现象”在本发明的定义中被理解为表示涉及改变环境的化学特性的化学个体的现象,例如,通过增加或减少?#39318;?#30340;pH改变,通过增加或减少盐含量的盐度改变,氧化还原电势的变化,化学基团的出现或消失,例如,诸如F-,S-的离子和诸如Ca2+的碱土金属离子。
当S表示可以被化学现象所活化的不稳定结构时,有益地,S可以是例如铵、酰胺、胺、酯、二氢化硅(silylane)、硫醇、?#34987;?#30002;酸酯或者碳酸根。
短语“生物现象”在本发明的定义中被理解为表示涉及生物体活动的现象,例如,以诸如水解形式转移?#34987;?#30340;酶促活动或者异?#22815;?#20316;用。
因此,在利用生物现象活化根据本发明的化合物时,化合物受到生物体的作用。
作为说明能够活化根据本发明的化合物的生物体,非限制性地可以提及酶,核酶和抗体酶。
作为能够活化根据本发明的化合物的酶的实例,可以提及转移酶,例如转氨酶;水解酶,例如酯酶(例如碱性磷酸脂酶),葡糖苷酶,蛋白酶(例如胰蛋白酶,金属蛋白酶或caspase酶);异构酶。
当S是可以被生物体所活化的结构时,有益地,S可以是通式(VI):
P-L-□
其中:
-□表示与B的?#24067;?#38190;;
-P表示可以被所述生物体识别的底物;和
-L表示氧、硫、硝基基团、羰基或-CO-Q-官能团,其Q是O、S或NH。
根据一个实施方式,S可以表示在酶的作用,和尤其是在水解酶的作用下导致的不稳定结构。
有益地,当S表示在蛋白酶类水解酶作用下的不稳定结构时,L表示-CO-Q,其中Q是NH,和P表示被蛋白酶识别的底物,例如肽或者假肽(pseudopeptide)残基。
作为可能适于实施本发明的蛋白酶的实例,非限制性地可以提及例如lacaspase-3的caspase酶、酰基胺酰基肽酶、?#34987;?#32957;酶M、青霉素G酰化酶、?#28909;?#33740;蛋白酶、组织蛋白酶B,G,L、金属蛋白酶、弹性蛋白酶、枯草?#21496;?#34507;白酶、纤溶酶原激活剂和尿激酶。
根据一个实施方式,当P是肽残基时,其包括至少两个?#34987;?#37240;残基,尤其是至少四个,尤其是至少六个和更尤其是至少八个?#34987;?#37240;残基。
这些?#34987;?#37240;可以是天然的或者合成的L构型或D构型。
这些肽可以通过化学合成或者根据本领域技术人员的常规分子生物学方法获得。
作为适宜实施本发明的肽残基的实例,可以提及DEVD四肽序列(按单字?#35813;?#30721;书写?#34987;?#37240;)其选择性地被caspase-3从天冬氨酸残基上水解下来。
根据另一个实施方式变化,S可以表示在酯酶类水解酶作用下的不稳定结构,例如?#20154;?#37231;酶,磷酸脂酶或脂肪酶。
在此情况下,L可以表示-CO-Q,其中Q是O和P表示被酯酶或者葡糖苷酶类酶所识别的碳类残基(烷基链类型以便P-L组装形成?#20154;?#27531;基,尤其是脂肪酸基团),或者是被磷酸酶类酶识别的磷酸基团。
当P是磷酸基团时,其可以是通式(VII):

其中M+表示诸如碱金属的阳离子,例如Na+或K+,铵,或者季铵阳离子N(R)4+,其中每个R可以是C1~C2烷基,芳基烷基,例如苄基,或者形?#31245;?#29615;的一部分,例如吡啶环。
有益地,这样的结构被碱性磷酸脂酶所水解。
根据另一个实施方式变化,S可以表示在葡糖苷酶类酶作用下的不稳定结构。
在此情况下,L可以有益地是氧原子和P表示被葡糖苷酶所识别的底物,例如糖。
作为可能适宜实施本发明的糖的实例,可以提及α-D-或β-D-半乳糖苷,α-D-或β-D-葡萄糖苷,α-D-或β-D-甘露糖苷和α-D-或β-D-呋喃果糖苷。
根据另一个实施方式,S可以表示在转氨酶作用下的不稳定结构。
在此情况下,L可以表示羰基和P可以表示被酶所识别的底物,所述酶非限制性地例如丙氨酸转氨酶或者天冬氨酸转氨酶。
靶向
根据一个实施方式,根据本发明的化合物可以在不稳定结构S上另外包括靶结构D。
因此,化合物可以是下述通式(VII):
D-S-B-A
其中:
-D表示靶结构;和
-S,B和A如前所定义。
靶结构D或者配体是可以被识别或者优选地结合到表达一个特定细胞分子的细胞上的成分,例如和不限于受体,酶,结构蛋白,糖蛋白,糖,脂肪或磷脂。有益地,所述细胞分子是膜分子,优选其结构的一部分位于细胞外基质。
根据一个实施方式,所述细胞分子可以是细胞或者细胞?#33450;?#32452;织或者包括该细胞的器官的生理学或病理学状态所特异的。因此,并且非限制地,该细胞分子可以是细胞的生长状态、细胞周期的位置、细胞或组织的免疫应答、细胞凋亡或者组织变性所特异的。
短语“识别或者优选地结合到”针对于表示靶结构D具有对被考虑的所述细胞或组织的特别亲和性,即使不能彻底排除靶结构D在体内或体外与其它细胞或其它组织的非特异或者不主要地结合。然而,所述的优选结合使得可以将根据本发明的化合物靶向目的位点,减少根据本发明的化合物分散到非目的组织和/或细胞中。
因此,例如并且非限制性地,靶结构D可以选?#38405;?#38598;素,识别存在于细胞表面的诸如蛋白,糖或脂分子的抗体或其片段;细胞受体配体例如,诸如神经肽Y的肽,诸如肾上腺素的儿茶酚胺,诸如β-肾上腺素受体拮抗剂(例如心得安)的拮抗剂,生长因子,?#34987;?#37240;或其衍生物例如,谷氨酸,细胞因子例如白介素,干扰素或TNF,激素,维生素,载脂蛋白或胆固醇;能够与膜脂或磷脂相互作用的配体,例如膜联蛋白;能够与存在于细胞表面的糖相互作用的配体。
短语“细胞受体?#21271;?#29702;解为指任何能够从细胞外向细胞内传感信息的细胞分子。
对于本领域的技术人员的常识,确定适用于所需靶向的结构D的性质是个问题,在适?#35828;?#26102;候,通过使用本领域常规使用的检测方法。
根据一个实施方式,靶结构D可以是诸如多肽的配体,其能够结合到以特有或特异方式存在于特定组织或存在于病理中的细胞表面。
靶结构D也可以结合到肿瘤细胞表面或者存在于肿瘤组织中的细胞表面,或者结合到存在于炎性组织中的细胞表面。
例如,靶结构D可以结合到参与细胞凋亡过程的细胞表面,在其表面暴露有负电脂?#21097;?#20363;如磷脂酰丝氨酸。
根据一个实施方式的变化,靶结构D可以是蛋白或者例如肽或多肽或假肽的蛋白片段。
在能够与暴露负电脂质的膜相结合的蛋白质中,非限制性地可以提及膜联蛋白家族,包括C1或C2结构域的蛋白家族,例如凝血因子V和VIII,包括PH结构域或FYVE结构域的蛋白家族,或者包括与β2-糖蛋白-I(βGP-I)的结构域5相同或者同源的结构域的蛋白。这些蛋白或由其序?#26800;?#21040;的这些结构域可以在根据本发明的化合物中被用于靶结构。
根据另一个实施方式,一种或多种通式(I)化合物可以?#36824;?#23450;到靶结构D中以尤其增加所发射信号的强度。
因此,至少一种,尤其是至少两种,尤其是至少三种,尤其是至少四种,和尤其是至少五种的通式S-B-A化合物可以?#36824;?#23450;到靶分子D上。
检测方法
如前所说明,本发明的另一个主题是至少一种根据本发明的化合物在为了检测和/或量化如前所述的化学,物理或生物现象的目的中的应用,其中S表示可以被所述现象所活化的不稳定结构。
有益地,在该用途中所实施的根据本发明的化合物可以是如上所定义的通式(Va)或(Vb)。
特别地,本发明也针对于提供一种用于检测和/或量化生物体的方法。
根据本发明的方法包括至少下述步骤:将至少有效量的至少一种根据本发明的化合物与假定含有所述生物体的介质相互作用,并测量所产生的发光信号,所述化合物尤其是通式(Va)或(Vb)化合物,其中S表示可以被待检测和/或量化的所述生物体所活化的不稳定结构。
根据本发明的方法可以在体外,间接体外或体内进行。
当将能够在其中发生化学,物理或生物现象的介?#35270;?#26377;效量的至少一种根据本发明的化合物混合,所述化合物的实体S表示可以被所述现象所活化的不稳定结构,在适于完成所述现象的条件下,结构S的活化导致发光信号的发射。
通过检测是否存在发光信号,可以证明是否存在所述现象和通过检测信号的强度,也可以测定该现象的程度。
根据一个具体实施方式,待检测/量化的生物现象可以是生物体的活性,尤其是酶。
在一个具体实施中,不稳定结构S表示被所述酶识别的底物。在适于酶的反应性的条件下,该酶在底物S上的作用,尤其是在通式(II)的L基团上的作用导致发光信号的发射。
因此,例如,在本文的水解酶中,在适于酶的反应性的条件下,可酶解的水解基团,尤其是在通式(II)中由L所表示的基团的水解导致发光信号的发射。
通过检测是否存在发光信号,可以证明是否存在所述酶和通过检测信号的强度,也可以测定其浓度和/或动力学特性。
有益地,适于实施根据本发明的方法的介质可以是以生物液体样品形式的合成或天然生物介质。
有益地,可以在体外,或者当适?#35828;?#26102;候,间接在体外与根据本发明的化合物一起使用至少一种光放大物(light amplifier),其能够增强由根据本发明的化合物?#21040;?#25152;产生的光信号。
这样的化合物都已经被知晓。
作为这些放大物的实例,可以提及荧光素,牛血清白蛋白,人血清白蛋白,聚季鎓盐,例如聚(乙烯基苄基三甲基)氯化铵(TMQ),聚(乙烯基苄基三丁基)氯化铵(TBQ)(Sapphire-IITM),聚(乙烯基苄基二甲基)氯化铵(BDMQ)(Sapphire-ITM),聚(乙烯基苄基三丁基)氯化膦,聚(乙烯基苄基三丁基)氯化锍,聚(苄基二甲基乙烯基苄基)氯化铵,荧光素的钠盐(EmeraldTM),聚(苄基三丁基)铵和荧光素的钠盐(EmeraldIITM)。
当在体外进行根据本发明的方法时,可以使用本领域技术人员常规使用的任?#25105;?#22120;检测荧光信号。
例如,可选择地在培育一段时间后,将与根据本发明的化合物相接触的样?#26041;?#34892;?#29615;?#26512;方法,该方法包括或不包括诸如通过色谱层析(例如,高效?#21512;?#33394;谱,HPLC)分离组成样品的分子的步骤和对分离步骤中的不同流分进行光谱分析(例如,通过紫外光谱仪)的步骤。对根据本发明的化合物特异的谱图信号(例如,色谱峰的高度和表面积)的检测和测量可以与待检测现象的存在和/或强度/量相关,例如酶的存在、量和/或动力学活性。
有益地,根据本发明的方法和用途也可以在体内进行。
首先可以将根据本发明的化合物给予一活生物体,例如动物或人,然后可以根据在此领域中通常使用的方法?#26434;?#20809;信号进行体内检测。
有益地,根据本发明的用途在体内的实施使得可以建立易感组织或器官的图像,在其中能够发生所述待检测/量化的现象。
根据一个具体实施方式,可以建立能够表示待检测和/或量化的生物体的组织或器官的图像,和尤其是酶。
因此,根据一个具体实施方式,可以在医学?#19978;?#26041;法中实施根据本发明的方法。
根据另一个实施方式,根据本发明的方法是体内诊断方法,其包括利用通式(Va)或(Vb)的化合物检测和/或量化生物体,尤其是酶,其中S表示可以被所述待检测和/或量化的生物体所活化的不稳定结构。
例如且非限制性地,根据本发明的方法可以应用于人类或动物的医疗,实验,临床或临床前诊断目的,所述动物例如实验室动物或者农业上使用的动物,例如大鼠,小鼠,豚鼠,非?#35828;?#28789;长类动物,或猪。
根据一个具体实施方式,能够被根据本发明的方法所检测和/或量化的生物体可以是酶,其尤其和非限制性地选自转氨酶或水解酶,例如酯酶,蛋白酶或葡萄糖苷酶。
根据另一个实施方式,当待检测和/或待量化的酶是蛋白酶时,非限制性地,其有益地选自caspase、青霉素酶、?#20837;?#37238;、胰蛋白酶、酰基胺酰肽酶、?#34987;?#32957;酶、组织蛋白酶、金属蛋白酶、弹性蛋白酶、枯草?#21496;?#34507;白酶、?#28909;?#33740;蛋白酶、纤溶酶原激活剂、尿激酶和异构酶。
在体内实施的?#27573;?#20869;,可以形成根据本发明的化合物以便适合于口服或?#36171;?#22806;,尤其是静脉、动脉、心内、侧脑室、?#39592;?#25110;瘤内给药,或者肺,鼻,眼和可选择地直肠,阴道或局部给药。
根据本发明的化合物因此可以被用于制剂,所述制剂适合于待进行的检测方法和适合于所选择的给药途?#19969;?
例如,根据本发明的化合物可以制备成片剂,胶囊或者浓缩或非浓缩的溶?#30418;?#24335;。该溶液可以有益地是无菌的。
根据一个具体实施方式,根据本发明的化合物可以是固体形式,例如是粉末形式,和在其给药前可以有益地被制备成无菌水溶液。
因此,根据本发明的一个方面,本发明还涉及根据本发明尤其是通式(Va)或(Vb)的化合物在生产意欲实施体内诊断方法的药物组合物中的应用,尤其是医学?#19978;?#26041;法。
因此,根据本发明的又一个方面,本发明还涉及一种药物组合物,所述药物组合物包括至少有效量的至少一种根据本发明的化合物,尤其是通式(Va)或(Vb)。
有益地,根据本发明的化合物在制备药物组合物中的用途可以衍生物的形式发生,例如药学上可接受的盐或酯。因此,本发明还涉及根据本发明的化合物的盐或酯。作为根据本发明的化合物的酯的实例,可以提及根据本发明的化合物的琥珀酸酯,半琥珀酸酯(hemisuccinate),?#36824;?#37240;酯,酒石酸酯或者乙醇酸酯。作为根据本发明的化合物的盐的实例,可以提及根据本发明的化合物的硫酸盐,磷酸盐,钠盐或钙盐。
对适?#35828;?#26377;效量的化合物或者在根据本发明的方法或用途中要使用的根据本发明的化合物的调节取决于待检测/量化的现象,或实体(化学,物理或生物现象)和取决于根据本发明的方法所进行的环境(体外,间接体外或体内)。
在体内,该有效量的调节也取决于根据本发明的方法要实施的个体的尺寸和重量或者取决于根据本发明的用途所进行的对象,和也取决于目标器官或组织。
可以利用本领域技术人员常规使用的任何方法进行该调节。
在本发明的定义中,短语“有效量?#21271;?#29702;解为指获得所需效果(即化学、物理或生物现象或者生物实体的检测和/或量化)的必需和足够量。
根据另一个具体实施方式,本发明涉及通过产生发光信号检测和/或量化化学,物理或生物现象的试剂盒,所述试剂盒包括至少一种根据本发明的化合物,其中S表示可以被待检测和/或量化的所述物理,化学或生物现象所活化的不稳定结构。
根据一个具体实施方式,本发明涉及一种用于检测和/或量化生物体,尤其是酶的试剂盒,其包括根据本发明的化合物,和尤其是通式(Va)或(Vb)的化合物,其中S表示可以被待检测和/或量化的所述生物体所活化的不稳定结构。
根据一个具体实施,根据本发明的试剂盒也可以包括至少一种如前所定义的光放大物。
通过下述实施例将更好的理解本发明。
给出这些实施例以说明本发明和其不能被解释为限制本发明的?#27573;А?
实验部分
利用高效?#21512;?#33394;谱(HPLC)进行分离
使用几种色谱体?#21040;?#34892;分析实验和纯化步骤:
-体系A:在三乙胺醋酸缓冲液和乙腈(TEAA 100mm,pH 7.0)[75%TEAA(2min),然后乙腈从线性梯度25~100%(30min)]中,以流速为1.0ml/min进行反相HPLC(C18,HYPERSIL GOLD,5μ,4.6×150)。在254和285nm进行双UV检测。
-体系B:在软化水和乙腈的混合物[75%水(5min),然后乙腈从线性梯度25~55%(15min)和从55~90%(70min)]中,以流速为5.0ml/min进行反相HPLC(C18,NUCLEOSIL,5μ,10×250)。在260nm进行UV检测。
-体系C:在三乙胺醋酸缓冲液和乙腈(TEAA 100mm,pH 7.0)[90%TEAA(2min)然后乙腈从线性梯度10~90%(40min)]中,以流速为1.0ml/min反相HPLC(C18,HYPERSIL GOLD,5μ,4.6×150)。在254和285nm进行双UV检测。
实施例1:活性分支
4,5-二甲氧基-2-[(苯乙酰胺)甲基]苯?#23452;?7)的合成

边搅拌边将精细粉末化的氢氧化钾(2g,36mmol)?#23588;?#21040;苯乙腈13(2ml,17mmol)的叔丁醇溶液(20ml)中。将反应混合物回流45min,然后冷却到室温并倒入氯化钠溶液(50ml)中。用氯仿(CHCl3)萃取产物。有机相用MgSO4?#31245;?#21644;减压浓缩以得到白色粉末状的苯乙酰胺12(2.1g,94%)。M.p.=152℃.1H NMR(CDCl3,300MHz)δ7.40~7.10(m,5H),5.88和5.39(br s,NH2),3.50(s,2H)。13C NMR(CDCl3,75MHz)δ173.8,134.9,129.5,129.1,127.5,43.4。
将苯乙酰胺12(2g,15mmol)的碳酸钾(4%,2ml,0.6mmol)溶液和甲醛水溶液(37%,2ml,20mmol)的混合物回流15min(直到彻底溶解)。将混合物冷却和用CH2Cl2(2×30ml)萃取。合并的有机相用MgSO4?#31245;?#21644;减压浓缩以得到粗产物(1.35g),在甲苯中重结晶得到白色粉末状的N-羟甲基苯乙酰胺11(1.1g,44%)。M.p.78℃。1H NMR(CDCl3,300MHz)δ7.50~7.20(m,5H),6.48(br s,NH),4.69(t,J=7.0Hz,2H),3.67(t,J=7Hz,OH),3.60(s,2H)。13C NMR(CDCl3,75MHz)δ172.9,134.4,129.5,129.0,127.5,64.2,43.6。
将高香草酸10(2g,11mmol)和硫酸(500ml,9.4mmol)的?#29366;?100ml)溶液回流3小时。冷却后,向反应混合物中?#23588;?#30899;酸氢钠溶液。用CH2Cl2(2×50ml)萃取产物。合并的有机相用MgSO4?#31245;?#21644;减压浓缩以得到无色油状的4-羟基-3-甲氧基苯?#23452;?#30002;酯9(2g,94%)1H NMR(CDCl3,300MHz)δ7.00~6.70(m,3H),5.82(br s,OH),3.87(s,3H),3.70(s,3H),3.56(s,2H)。13C NMR(CDCl3,75MHz)δ172.6,146.6,144.8,125.7,122.1,114.5,111.8,55.9,52.1,40.8。
将碳酸铯(6.6g,20.2mmol)和硫酸二甲酯(2ml,21mmol)?#23588;?#21040;4-羟基-3-甲氧基苯?#23452;?#30002;酯9(2g,10.2mmol)的无水DMF溶液(80ml)中。将此反应混合物在90℃?#23588;?小时。冷却后,向混合物中?#23588;?#27700;(20ml)并用二乙醚(2×50ml)萃取产物。
合并的有机相用NaCl溶液(20ml)清洗,用MgSO4?#31245;?#21644;减压浓缩。使用环己烷/?#23452;?#20057;酯(1/1)作为洗脱混合物在硅胶上进行色谱层析得到无色油状的2-(3,4-二甲氧基?#20132;??#23452;?#30002;酯8(1.7g,80%)。1H NMR(CDCl3,300MHz)δ6.80~6.50(m,3H),3.71(s,3H),3.69(s,3H),3.40(s,2H)。13C NMR(CDCl3,75MHz)δ172.2,148.8,148.0,126.4,121.3,112.3,111.1,55.8,55.7,51.9,40.6。
将预冷却的?#23452;?20ml)和硫酸(730μl,14mmol)?#23588;?#21040;N-羟甲基苯乙酰胺11和2-(3,4-二甲氧基?#20132;??#23452;?#30002;酯8(1.5g,7.2mmol)的混合物中。在0℃搅拌悬浮液2小时然后在室温搅拌12小时。在0℃用5M氢氧化钠溶液中和反应混合物。用?#23452;?#20057;酯(2×30ml)提取产物。合并的有机相用MgSO4?#31245;?#21644;浓缩以得到无色油状可结晶的4,5-二甲氧基-2-[(苯乙酰胺)甲基]-苯?#23452;?#30002;酯6(2g,78%)。[M.p.=118℃。1H NMR(CDCl3,300MHz)δ7.40~7.15(m,5H),6.68(s,1H),6.59(s,1H),6.24(br s,NH),4.28(d,J=5.6Hz,2H),3.76(s,3H),3.71(s,3H),3.57(s,3H),3.51(s,2H),3.47(s,2H)。13C NMR(CDCl3,75MHz)δ172.8,170.8,148.4(2C),135.0,129.7(2C),129.2,127.5(2C),124.9,113.8,113.2,56.3(2C),52.7,44.2,41.7,38.3。IR(CHCl3)3017,1732,1660,1520,1466,1275。分析计算C20H23NO5:C=67.21,H=6.49和N=3.92。分析测量:C=66.88,H=6.56,N=3.97。
将氢氧化锂溶液(0.5M,56ml,28mmol)?#23588;?#21040;4,5-二甲氧基-2-[(苯乙酰胺)甲基]-苯?#23452;?#30002;酯6(2g,5.6mmol)的?#29366;?#28342;液(50ml)中。在室温搅拌混合物12小时,然后用HCl(2N)溶液中和并观察到产物的沉淀。过?#35828;?#21040;白色粉末状的4,5-二甲氧基-2-[(苯乙酰胺)甲基]-苯?#23452;?(1.5g,78%)。M.p.=186℃。1H NMR((CD3)2SO,300MHz)δ8.40(br s,1H),7.30~7.20(m,6H),6.80(s,1H),6.73(s,1H),4.18(d,J=5.6Hz,2H),3.70(s,3H),3.59(s,3H),3.55(s,2H),3.44(s,2H)。13C NMR((CD3)2SO,75MHz)δ172.8,170.0,147.4,147.3,136.6,129.9,129.0(2C),128.3(2C),126.4,125.2,114.6,111.9,55.6,55.4,42.5,39.6,37.5。分析计算C19H21NO5:C=66.46,H=6.16和N=4.08。分析测量:C=66.52,H=5.92 and N=4.06。
实施例2:二氧环丁烷前体
2-[1-(3-羟基)?#20132;?-1甲氧基亚甲基]三环[3.3.1.13,7]癸烷(3a)的合成

将叔-丁基二甲基氯化硅烷(2.7g,18mmol)?#23588;?#21040;3-羟基苯甲酸甲酯4a(2.3g,15mmol)和咪唑(2.6g,37.5mmol)的无水DMF溶液中。在氩气环境下,于室温搅拌反应混合物14小时。用水(20ml)稀释混合物和用正戊烷(2×20ml)提取产物。合并的有机相用MgSO4?#31245;?#21644;减压浓缩。使用环己烷/?#23452;?#20057;酯(v/v:95/5)作为洗脱混合物在硅胶上进行色谱层析得到3-(叔-丁基二甲基硅氧基)苯甲酸甲酯4b(3.7g,93%)。1H NMR(CDCl3,300MHz)δ7.42(d,J=8Hz,1H),7.28(t,J=2Hz,1H),7.07(t,J=8Hz,1H),6.81(dd,J=8Hz,2Hz,1H),3.68(s,3H),0.78(s,9H),0.1(s,6H)。13C NMR(CDCl3,75MHz)δ166.9,155.8,131.6,129.4,124.9,122.7,121.1,52.2,25.7,18.2,-4.4。
在0℃下,将LiAlH4(800mg)缓慢?#23588;?#21040;TiCl3(THF)3(16.5g,44.6mmol)的无水THF(15ml)的悬浮液中。在0℃10分钟后,?#23588;?#19977;乙胺(3.5ml)和将混合物回流1小时。向混合物中滴加2-金刚烷酮5(822mg,5.47mmol)和预先制备的苯甲酸甲酯4b(1.2g,444.50mmol)的无水THF溶液(10ml)。将反应混合物回流3小时。在0℃向混合物中小心?#23588;?#27700;,然后将其用二乙醚稀释。用饱和的NaCl溶?#21512;?#28068;有机相,然后用MgSO4?#31245;?#21644;减压浓缩。使用环己烷/EtOAc(v/v:99/1)作为洗脱混合物在硅胶上进行色谱层析可以得到无色油形式的2-[1-(3-叔-丁基二甲基硅氧基)?#20132;鵠-1-甲氧基-亚甲基]三环[3.3.1.1]癸烷3b(796mg,66%)。1H NMR(CDCl3,300MHz)δ7.09(t,1H),6.81(d,1H),6.70(m,2H),3.20(s,3H),3.14(br s,1H),2.54(br s,1H),1.87~1.67(m,12H),0.91(s,9H),0.14(s,6H)。13C NMR(CDCl3,75MHz)δ155.5,143.6,136.9,131.2,129.0,122.6,121.2,119.5,57.6,39.3,39.2,38.9,37.4,32.9,30.5,25.8,18.3,-4.70。
将n-Bu4NF的THF溶液(2.1ml,2.1mmol,1.0M)?#23588;?#21040;2-[1-(3-叔-丁基二甲基硅氧基)?#20132;鵠-1-甲氧基亚甲基]三环[3.3.1.13,7]癸烷3b(740mg,1.91mmol)的?#31245;颰HF溶液(12ml)中。在室温搅拌该反应混合物15min。用二乙醚(30ml)稀释混合物和用NaCl饱和溶?#21512;?#28068;。用MgSO4?#31245;?#26377;机相和减压浓缩以获得作为粗产物的黄色油状物2-[1-(3-羟基)?#20132;鵠-1-甲氧基亚甲基]三环[3.3.1.13,7]癸烷3a。1H NMR(CDCl3,300MHz)δ7.19~6.67(m,4H),3.67(s,3H),3.30(br s,1H),3.1(br s,1H),2.50(br s,2H),1.87~1.64(m,10H)。
实施例3:二氧环丁烷
根据本发明的化学发光衍生物(1)的合成

将2-[1-(3-羟基)?#20132;鵠-1-甲氧基亚甲基]三环[3.3.1.13,7]癸烷3a(520mg),三乙胺(800μl)和苯并三唑-1-基-氧基三(二甲胺)膦六氟磷酸盐(BOP)(950mg)?#23588;?#21040;4,5-二甲氧基-2-[(苯乙酰胺)甲基]-苯?#23452;?(656mg,1.91mmol)的无水DMF溶液(10ml)中。在室温搅拌反应混合物6小时。真空下浓缩该混合物。使用环己烷/EtOAc(v/v:40/60)作为洗脱液在硅胶上进行色谱层析得到白色粉末状的[4,5-二甲氧基-2-(苯乙酰?#33459;?#22522;)?#20132;鵠-?#23452;?#30340;3-(金刚烷基-2-烯基-甲氧基甲基)?#20132;?#28911;醇酯的醚2(the ether of3-(adamantan-2-ylidenemethoxymethyl)phenyl enol ester of[4,5-dimethoxy-2-(phenylacetylaminomethyl)phenyl]acetic acid)(606mg,53%)。M.p.95℃。1HNMR(CDCl3,300MHz)δ7.21(t,J=7.9Hz,1H),7.15~7.00(m,6H),6.91(t,J=2.3Hz,1H),6.84(ddd,J=7.9Hz,2.3Hz,0.8Hz,1H),6.80(s,1H),6.77(s,1H),4.44(d,J=5.3Hz,2H),3.88(s,3H),3.85(s,2H),3.81(s,3H),3.53(s,2H),3.30(s,3H),3.25(br s,1H),2.66(br s,1H),1.90~1.55(m,12H)。13C NMR(CDCl3,75MHz)δ150.6,148.6,148.5,142.6,137.3,134.9,132.9,129.4,129.1,128.9,127.3,127.1,124.1,122.1,120.4,113.5,112.9,58.0,56.1,56.0,43.9,41.4,39.3,39.1,38.3,37.2,32.2,30.3,28.3。M.S.(Maldi-Tof,正离子模式)m/z 634.27[M+K]+,618.30[M+Na]+.分析计算C37H41NO6:C=74.60,H=6.94和N=2.35。分析测量:C=74.25,H=7.09和N=2.41。
向冷却(-78℃)的9ml新?#25910;?#39311;的亚磷酸三苯酯(37μl,0.14mmol)的无水CH2Cl2溶液中喷洒臭氧直到出现浅蓝色。然后用氩气净化反应介质直到蓝色消失。在-78℃?#23588;?#28342;解于1ml无水CH2Cl2的前述合成的烯醇2的醚(21mg,0.035mmol)。在-30℃将所获得的反应混合物搅拌1.5小时和?#23588;?#21040;室?#40065;中?小时。进行对照HPLC以后(体系A),蒸发反应混合物至?#31245;鎩?#20351;用半制备HPLC(体系B)纯化所获得的油状残余物。将含有产物(保留时间TR=48~50min)的流分部分蒸馏,然后冷冻?#31245;?#20197;获得白色粉末状的二氧环丁烷1(大约1mg,产率5%)。HPLC(体系C),TR 23.8min。UV(在HPLC分析中所记录)λmax235和281nm。MS(ESI,正离子模式)m/z 650.0(M+Na)+(所计算的分子量:C37H41NO8为627.74)。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1. 一种通式(I)的化合物:
S-B-A
其中:
-S表示不稳定结构,其可以被物理、化学或生物现象所活化,
-B是活性分支,其化学结构是使得不稳定结构S的活化导致其以适?#35828;?#24418;式分子内重排以释放分子A-;和
-A是通式(IIa)的生色团:

其中:
-符号◇表示与B的?#24067;?#38190;;
a)R1,R2和R3相互独立地表示氢原子、羟基、?#34987;?#30827;代基团、卤素原子、C1~C20,尤其是C2~C12,和特别是C3~C6烃类链,C6~C30,尤其是C6~C10的芳环,所述芳环选自芳基、杂芳基、芳烷基,其在适?#35828;?#26102;候被取代,所述烃类链选自烷基、烷氧基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、醚基、烯基、?#19981;?#28919;基?#34987;?#20108;烷基?#34987;?#28919;基甲硅烷基,二烷基甲硅烷基或三烷基甲硅烷基、烷基硅氧基,二烷基硅氧基或三烷基硅氧基、硫代烷基、卤代烷基;
b)R2和R3可以一起形成氧代基团;
c)R1和R2可以相连以便形成与二氧环丁烷环稠合的C4~C8环,适?#35828;?#26102;候,其被一个或多个选自O,N和S的杂原子所间断,和可以被一个或多个如前a)所定义的R1,R2和R3基团所取代;
d)R2和R3或者R1和Ar可以相连以便与带有其的二氧环丁烷体的碳形成C4~C20,尤其是C6~C10螺环;该环可以是单环或多环、饱和或不饱和的、芳香的、稠合或未稠合的,和在适?#35828;?#26102;候,插入一个或多个选自O,N和S的杂原子和可选择地被一个或多个如前a)中所定义的R1,R2和R3基团所取代;
-Ar表示C6~C30,尤其是C6~C10的亚芳基,可选择地被一个或多个取代基所取代,所述取代基尤其选自羟基、卤素原子、氧代基团、?#34987;?#28919;基?#34987;?#20108;烷基?#34987;?#30827;代基团、烷基甲硅烷基,二烷基甲硅烷基或三烷基甲硅烷基、烷基硅氧基,二烷基硅氧基或三烷基硅氧基、烷基、烷氧基、硫代烷基、羧基、甲酰基、烷基酯基、烷基酮基、卤代烷基、芳基、芳基酯基、芳基酮基、芳基?#34987;?#20108;芳基?#34987;?#21644;
-X表示O,NH或S;
和本发明通式(I)化合物的衍生物。
2. 根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述R1是荧光基团。
3. 根据权利要求1或2所述的化合物,其中B表示C1~C8,尤其是C2~C6和特别是C3~C4烷基,可选择地被C6~C14,尤其是C6~C10亚芳基和/或被一个或多个选自O,N和S的杂原子所间断,和可选择地被一个或多个取代基所取代,该取代基选自羟基、氧代基团、?#34987;?#21348;素原子、烷基、烷氧基、羧基、烷基?#34987;?#20108;烷基?#34987;?#33459;基和芳氧基。
4. 根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中B由通式(III)所表示:

其中:
-□和◇分别表示与不稳定结构S和生色团A的?#24067;?#38190;;
-j是0~2的整数,和有益地是1;
-R4是位于□-(CH2)j-基团的邻位、间位或对位上的C1~C20,尤其是C2~C12和特别是C3~C6的烃类链,在适?#35828;?#26102;候,其被一个或多个杂原子和/或间隔-CO和/或-N(烷基)-基团所间断,和尤其是选自-(CH2)k-◇,-(CH2)k-C(O)-◇,-CH2-O-C(O)-N(CH3)-(CH2)2-N(CH3)-C(O)-◇基团,其中k是1或2,和有益地是1;
-R5和R6相互独立地是氢原子或者是饱和或不饱和,线性、分支或环状的C1~C20,尤其是C2~C12和特别是C3~C6的烃类链,所述烃类链选自烷基、烷氧基、烷基?#34987;?#25110;二烷基?#34987;?#30827;代烷基,或者是C6~C30,尤其是C6~C10的芳环,所述的芳环选自芳基、芳氧基、芳基?#34987;?#21644;硫代芳基。
5. 根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中,其中所述Ar表示通式(IVa)的亚芳基基团:

其中:
-Δ表示与X的?#24067;?#38190;和*表示与二氧环丁烷环的?#24067;?#38190;;
-R10表示氢原子,电活性基团或荧光基团;
-R11选自氢原子或者是与亚?#20132;?#31264;合的C6~C10芳基。
6. 根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中R1是饱和的或不饱和的、线性、分支或环状的C1~C6烷基或C1~C6烷氧基,可选择地包括一个或多个选自O,N和S的杂原子,和可选择地被取代。
7. 根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中当R1和/或R10是荧光基团时,其选自?#20132;?#21450;其衍生物、萘及其衍生物、蒽及其衍生物、芘及其衍生物、联?#20132;?#21450;其衍生物、吖啶及其衍生物、香豆素及其衍生物、氧杂蒽及其衍生物、肽菁及其衍生物、芪及其衍生物、呋喃及其衍生物、噁唑及其衍生物、噁二唑及其衍生物、硝基苯并噁二唑及其衍生物、苯并噻唑及其衍生物、荧光素及其衍生物、罗丹明及其衍生物,BODIPY及其衍生物,曙红及其衍生物、赤藓红及其衍生物、试卤灵及其衍生物、喹啉及其衍生物、咔唑及其衍生物、荧光花菁及其衍生物、羰花菁及其衍生物、吡啶盐及其衍生物、镧系荧光复合体及其衍生物、荧光蛋白和量子点。
8. 根据权利要求4-7中?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中R4表示-(CH2)k-◇,其位于□-(CH2)j-基团的邻位,和j=k=1和R5=R6=-O-CH3。
9. 根据权利要求5-8中?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中R10是电活性基团,其选自:卤素原子、氰基、硝基、单取代或双取代酰胺、烷基、烷氧基、三烷基铵基、烷基胺基、烷基?#34987;?#30002;酰基、酯基、烷基亚磺酰胺基、三氟甲基、烷基硅甲烷基,二烷基硅甲烷基或三烷基硅甲烷基、烷基硅氧基,二烷基硅氧基或三烷基硅氧基、烷基胺基磺酰基、烷基磺酰基、烷基硫醚基、卤代烷基、C6~C10基团,其选自芳氧基、?#21450;被?#33459;基?#34987;?#30002;酰基、芳基亚磺酰胺基、芳基、杂芳基、三芳基硅甲烷基或烷基芳基硅甲烷基、三芳基硅氧基、芳基胺基磺酰基、芳基磺酰基和芳基硫醚基。
10. 根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中X表示O。
11. 根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其特征在于,其对应于通式(Va):

其中:
-S,X,Ar,R1,R2,,R3,R5和R6如上述?#25105;?#19968;项权利要求所限定。
12. 根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其是通式(Vb):

其中:
-S,Ar,R1,R2,R3,R5,R6,R10和R11如上述?#25105;?#19968;项权利要求所限定。
13. 根据上述权利要求所述的化合物,其中R10=R11=H,R1=R5=R6=-O-CH3,和R2和R3相连以与带有它们的二氧环丁烷环的碳形成金刚烷基螺环,其在适?#35828;?#26102;候被取代。
14. 根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其中当S是可以被生物体所活化的结构时,S是通式(VI):
P-L-□
其中:
-□表示与B的?#24067;?#38190;;
-P表示可以被所述生物体识别的底物;和
-L表示氧、硫、氮、羰基或-CO-Q-官能团,其Q是O、S或NH。
15. 根据上述权利要求所述的化合物,其中S表示由酶的作用所导致的不稳定结构。
16. 根据上述权利要求所述的化合物,其中当S表示在蛋白酶作用下的不稳定结构时,L表示-CO-Q,其中Q是NH,和P表示被所述蛋白酶识别的底物。
17. 根据上述?#25105;?#19968;项权利要求所述的化合物,其特征在于,其是通式(VII)的衍生物:
D-S-B-A
其中:
-D表示靶结构;和
-S,B和A如前述权利要求所定义。
18. 根据上述权利要求所述的化合物,其中靶结构D可以选?#38405;?#38598;素,抗体或其片段;细胞受体配体;能够与膜脂或磷脂相互作用的配体;能够与存在于细胞表面的糖相互作用的配体。
19. 一种药物组合物,包括至少有效量的至少一种如权利要求1-18中?#25105;?#19968;项所限定的化合物。
20. 至少一种如权利要求1-18中?#25105;?#19968;项所限定的化合物在用于检测和/或量化物理、化学或生物现象的目的中的应用,其中S表示可以被所述现象所活化的不稳定结构。
21. 一种用于检测和/或量化生物体的方法,包括至少下述步骤:
-将至少有效量的至少一种如权利要求1-18中?#25105;?#19968;项所限定的化合物与假定含有所述生物体的介质相互接触,其中S表示可以被待检测和/或量化的所述生物体所活化的不稳定结构;和
-测量所产生的发光信号。
22. 根据上述权利要求所述的方法,其特征在于,所述化合物如权利要求11-18所限定。
23. 根据权利要求21或22所述的方法,其在体外实施,包括添加光放大物的步骤,所述放大物选自荧光素,牛血清白蛋白,人血清白蛋白,聚季鎓盐,例如聚(乙烯基苄基三甲基)氯化铵(TMQ),聚(乙烯基苄基三丁基)氯化铵(TBQ),聚(乙烯基苄基二甲基)氯化铵(BDMQ),聚(乙烯基苄基三丁基)氯化膦,聚(乙烯基苄基三丁基)氯化锍,聚(苄基二甲基乙烯基苄基)氯化铵,荧光素的钠盐,聚(苄基三丁基)铵和荧光素的钠盐。
24. 根据权利要求21-23中?#25105;?#19968;项权利要求所述的方法,其中所述待检测和/或量化的生物体是酶和通式(I)的化合物中的S表示可以被所述酶活化的底物。
25. 一种通过检测生物体用于检测和/或量化的试剂盒,包括至少一种如权利要求1-18中?#25105;?#19968;项所限定的化合物,其中S表示可以被待检测和/或量化的所述生物体所活化的不稳定结构。
26. 权利要求1-18中?#25105;?#19968;项所限定的化合物在生产意欲用于实施体内诊断方法的药物组合物中的应用。

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