部花青类化合物、包含其的生物分子标记用染料、试剂盒及造影剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及可通过在生物分子中实现嵌入来标记生物分子的新型部花青类化合物、包含上述部花青类化合物的生物分子标记用染料、试剂盒及造影剂组合物。

Merocyanine compounds, including the molecular marker for dye, kit and contrast agent composition

The present invention relates to the biological molecules embedded in biological molecules to mark new merocyanine compounds, including the merocyanine compounds with molecular marker dyes, kit and contrast agent composition.

【技术实现步骤摘要】
部花青类化合物、包含其的生物分子标记用染料、试剂盒及造影剂组合物
本专利技术涉及可通过在生物分子中实现嵌入来标记生物分子的新型部花青类化合物、包含上述部花青类化合物的生物分子标记用染料、试剂盒及造影剂组合物。
技术介绍
荧光性染料使用于伴随着包括脱氧核糖核酸(DNA)及核糖核酸(RNA)在内的核酸及核酸的多种生物样品的检测。由此，正积极进行针对荧光性核酸染料的研究，上述荧光性核酸染料与核酸特异性键合或者嵌入于核酸来形成呈现优秀的荧光性的复合物。与核酸特异性键合或嵌入于核酸的染料可使用于纯溶液、细胞提取物、电泳凝胶、微阵列芯片、活细胞或固定细胞、凋亡细胞及环境样品等，并且可使用于检测各种样品内的脱氧核糖核酸及核糖核酸的存在及量。尤其，这种荧光染料可使用于作为用于基因研究及医疗诊断的代表性方法的通过聚合酶链反应(PCR)的核酸的检测。此时，在普通的终点定量聚合酶链反应(end-pointPCR)的情况下，无法进行与样品核酸的量成比例的定量聚合酶链反应，因此主要使用可通过在每次扩增循环过程中检测实时变化的荧光值来进行针对核酸的量的定量分析的实时定量聚合酶链反应(real-timePCR或qPCR)。这种实时定量聚合酶链反应从聚合酶链反应产物检测荧光信号来进行定量分析，作为用于检测荧光信号的方法，主要公知的是利用荧光探针(probe)的检测法和利用嵌入式荧光染料的检测法等。利用荧光探针的检测法使用由荧光性染料和淬灭染料的复合物标记化的探针(例如，寡核苷酸)。在由荧光性染料和淬灭染料的复合物标记化的寡核苷酸与目标序列杂交的情况下，随着荧光染料以切割的方式从复合物分离而产生荧光信号。利用上述的荧光探针的检测法具有对目标序列的选择性和特异性高的优点，但由于设计复杂且需要大量使用，因此存在高价的问题。利用嵌入式荧光染料的检测法基于荧光性核酸染料(dye)或被称为着色剂(stain)的脱氧核糖核酸-结合荧光性染料。荧光性核酸染料由比较简单的分子构成，因此由于设计及制备简单而存在相对便宜的优点。但是，为了使用于实时定量聚合酶链反应而需要满足几个基准，因此并不是通常公知的荧光性核酸染料都可使用于实时定量聚合酶链反应。例如，使用于实时定量聚合酶链反应的荧光性核酸染料在保存及聚合酶链反应过程中需要充分的稳定性，并且需要具有使用于聚合酶链反应的缓冲液的pH范围的耐性。并且，当核酸存在时，荧光性核酸染料不需要产生荧光信号或者仅需要产生非常微弱的荧光信号，当核酸存在时，需要产生相对强的荧光信号。在现有核酸的标记使用最多的染料为溴化乙锭(ethidiumbromide)。溴化乙锭：例如，溴化乙锭为了对完成电泳的浆料进行染色而使用(事后-染色)，并且在电泳前制备浆料时，预先添加上述溴化乙锭，以与电泳一同实现染色而使用(事前-染色)。并且，溴化乙锭产生400nm以下的紫外光，并且当与脱氧核糖核酸键合时，上述溴化乙锭具有约620nm的发射光谱，因此存在可容易地视觉确认脱氧核糖核酸的存在及位置的优点。除了上述的溴化乙锭的优点以外，溴化乙锭相当于突变原(mutagen)及致癌物质(carcinogen)，因此在使用时存在需要非常注意的问题。尤其，研究报指出，溴化乙锭妨碍脱氧核糖核酸与核糖核酸的合成，从而随着抑制脱氧核糖核酸复制可诱发突变。由此，作为呈现非遗传毒性的替代用荧光染料，主要使用greenⅠ。但是，由于greenⅠ抑制聚合酶链反应工序，因此存在无法仅通过单纯地提高greenⅠ的浓度来获得更高的最大荧光信号的限制。即，直到使greenⅠ的浓度到达开始显著抑制聚合酶链反应工序的基准浓度为止，使荧光信号的强度与greenⅠ的浓度成正比地增加，但之后，随着greenⅠ的浓度的额外的增加会减少脱氧核糖核酸扩增。由此，会减少观察到的荧光信号的强度或者增加用于观察规定强度以上的荧光信号的循环阈值(thresholdcycle)。并且，由于greenⅠ在特定化学环境下不稳定，因此在缓冲液内，数日之内会分解相当量。
技术实现思路
技术问题在上述的技术背景下，本专利技术的目的在于，提供作为适合使用于利用嵌入式荧光染料的实时定量聚合酶链反应的嵌入式荧光染料的部花青类化合物。并且，本专利技术的目的在于，提供与溴化乙锭不同的非遗传毒性的部花青类化合物。并且，本专利技术目的在于，提供并不增加循环阈值且可与核酸浓度成正比地增加荧光信号的强度的部花青类化合物。并且，本专利技术的目的在于，提供包含上述的部花青类化合物的染料、试剂盒及造影剂组合物。而且，本专利技术的目的在于，确定利用上述的部花青类化合物的核酸的存在与否或细胞的存活率以及定量的方法。解决问题的方案根据用于解决上述的技术问题的本专利技术的一实施方式，可提供具有由下述由化学式1表示的结构的部花青(merocyanine)类化合物。化学式1：在上述化学式1中，Ar为取代或未取代的芳香族环，Y1及Y2分别独立地选自硫、氧、硒、NR8及-CR8＝CR9-；R1至R9分别独立地选自氢、氘、取代或未取代的C1-C10烷基、包含至少一种杂原子的取代或未取代的C2-C10杂烷基、取代或未取代的C2-C10烯基、取代或未取代的C2-C10炔基、取代或未取代的C1-C10烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基、羟基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的酰胺基、氨基甲酸酯、巯基、硝基、羧基、羧酸盐、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的芳烷基、季铵、磷酸、磷酸盐、膦酸酯、酮(-COR10)、醛、酯(-COOR10)、酰氯、磺酸、磺酸盐、聚亚烷基氧化物以及-L-Z官能团；当Ra(a为选自1至9中的整数)为酮基(-COR10)或酯基(-COOR10)时，R10选自取代或未取代的C1-C10烷基、包含至少一种杂原子的取代或未取代的C2-C10杂烷基、取代或未取代的C2-C10烯基、取代或未取代的C2-C10炔基、取代或未取代的C2-C10烷氧基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基以及取代或未取代的C1-C10氨基烷基；当Rb(b为选自1至10的整数)被取代时，上述官能团内的任意碳或末端碳能够被选自磺酸、磺酸盐、酮、醛、羧酸、羧酸盐、磷酸、磷酸盐、酰氯、聚亚烷基氧化物、季铵盐、酯以及酰胺中的至少一种取代；m为1至3的整数；L为包含3个至150个的非氢原子的连接子；Z具有能够产生荧光信号的荧光团或由化学式1表示的结构；由化学式1表示的结构具有一个或两个-L-Z官能团。其中，作为可产生荧光信号的荧光团，Z可选自菲啶(phenanthridium)、香豆素(coumarins)、青色素(cyanine)、氟硼荧(bodipy)、荧光素(fluoresceins)、若丹明(rhodamines)、芘(pyrenes)、碳派若因(carbopyronin)、噁嗪(oxazine)、呫吨(xanthenes)、噻吨(thioxanthene)以及吖啶(acridine)。根据本专利技术的一实施例，-L-Z官能团可由下述化学式2表示。化学式2：-L1-[A1-(CH2)x1-]y1[A2-(CH2)x2-]y2[A3-(CH2)x3-]y3[A4-(CH2)x4-]y4[A5-(CH2)x5-]y5[A6-(CH2)x6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种部花青类化合物，其特征在于，具有由下述化学式1表示的结构：化学式1：

【技术特征摘要】
2016.04.20 KR 10-2016-0048233;2016.12.28 KR 10-2011.一种部花青类化合物，其特征在于，具有由下述化学式1表示的结构：化学式1：在上述化学式1中，Ar为取代或未取代的芳香族环，Y1及Y2分别独立地选自硫、氧、硒、NR8及-CR8＝CR9-，R1至R9分别独立地选自氢、氘、取代或未取代的C1-C10烷基、包含至少一种杂原子的取代或未取代的C2-C10杂烷基、取代或未取代的C2-C10烯基、取代或未取代的C2-C10炔基、取代或未取代的C1-C10烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基、羟基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的酰胺基、氨基甲酸酯、巯基、硝基、羧基、羧酸盐、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的芳烷基、季铵、磷酸、磷酸盐、膦酸酯、酮、醛、酯、酰氯、磺酸、磺酸盐、聚亚烷基氧化物以及-L-Z官能团，当Ra为酮基或酯基时，R10选自取代或未取代的C1-C10烷基、包含至少一种杂原子的取代或未取代的C2-C10杂烷基、取代或未取代的C2-C10烯基、取代或未取代的C2-C10炔基、取代或未取代的C2-C10烷氧基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基以及取代或未取代的C1-C10氨基烷基，在上述Ra中，a为选自1至9中的整数，当Rb被取代时，上述官能团内的任意碳或末端碳能够被选自磺酸、磺酸盐、酮、醛、羧酸、羧酸盐、磷酸、磷酸盐、酰氯、聚亚烷基氧化物、季铵盐、酯以及酰胺中的至少一种取代，在上述Rb中，b为选自1至10中的整数，m为1至3的整数，L为包含3个至150个的非氢原子的连接子，Z具有能够产生荧光信号的荧光团或由化学式1表示的结构，由化学式1表示的结构具有一个或两个-L-Z官能团。2.根据权利要求1所述的部花青类化合物，其特征在于，Z选自菲啶、香豆素、青色素、氟硼荧、荧光素、若丹明、芘、碳派若因、噁嗪、呫吨、噻吨以及吖啶。3.根据权利要求1所述的部花青类化合物，其特征在于，-L-Z官能团为由下述化学式2表示的部花青类化合物：化学式2：-L1-[A1-(CH2)x1-]y1[A2-(CH2)x2-]y2[A3-(CH2)x3-]y3[A4-(CH2)x4-]y4[A5-(CH2)x5-]y5[A6-(CH2)x6-]y6[A7-(CH2)x7-]y7[A8-(CH2)x8-]y8[A9-(CH2)x9-]y9-A10-L2-Z在上述化学式2中，L1以及L2分别独立地为选择性地包含选自氮、氧及硫中的至少一种杂原子的C1-C12聚亚甲基单位或者选择性地包含选自氮、氧及硫中的至少一种杂原子的芳基，A1至A10分别独立地为选择性地包含选自氮、氧及硫中的至少一种杂原子的链型烷基或分支型烷基或者选择性地包含选自氮、氧及硫中的至少一种杂原子的5元环或6元环，x1至x9分别独立地为0或1至20的整数，y1至y9分别独立地为0或1至20的整数，Z选自菲啶、香豆素、青色素、氟硼荧、荧光素、若丹明、芘、碳派若因、噁嗪、呫吨、噻吨以及吖啶。4.根据权利要求3所述的部花青类化合物，其特征在于，A1至A10中的一个为由下述化学式3表示的部花青类化合物：化学式3：在上述化学式3中，R11为选择性地包含选自碳、氮中的至少一种杂原子或者选自氮、氧及硫中的至少一种杂原子的芳基，R12由下述化学式4表示：化学式4：-[A11-(CH2)x11-]y11[A12-(CH2)x12-]y12[A13-(CH2)x13-]y13-A14-L3-Z在上述化学式4中，L3为选择性地包含选自氮、氧及硫中的至少一种杂原子的C1-C12聚亚甲基单位或者选择性地包含选自氮、氧及硫中的至少一种杂原子的芳基，A11至A14分别独立地为选择性地包含选自氮、氧及...

【专利技术属性】
技术研发人员：金寿真，李道民，诸淙台，
申请(专利权)人：SFC株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR