生物相容的含n,n-二取代磺酰胺的熒光染料標(biāo)記的制作方法
【專利說明】生物相容的含N，N-二取代橫醜胺的巧光染料標(biāo)記
[0001] 本申請是申請日為2008年4月28日、申請?zhí)枮?00680040360.8、發(fā)明名稱為"生 物相容的含N，N-二取代橫酷胺的巧光染料標(biāo)記"的發(fā)明專利申請的分案申請。
[00(間相關(guān)申請
[0003] 本申請要求享有2005年9月2日申請的美國臨時(shí)申請No. 60/713, 632的權(quán)益。
[0004] 在此將上述申請的全部教導(dǎo)通過引入作為參考。
[000引發(fā)明背景
[0006] 光學(xué)成像是一種正在發(fā)展的用穿透性光線產(chǎn)生圖像的臨床成像方式。將紅外區(qū)和 近紅外區(qū)（NIR)范圍化00-1200nm)的光用于使組織穿透力最大并且使天然生物吸收體例 如血紅蛋白和水的吸收最小。（Wyatt,Phil.Trans.R.SOC.LondonB352:701-706,1997; Trombe;rg等，Phil.Trans.R.Soc.LondonB352:661-667, 1997)。
[0007] 除了是非-侵入性的，光學(xué)成像法還提供了許多優(yōu)于其它成像法的優(yōu)勢；它們通 常提供高的靈敏度，不需要將試驗(yàn)受試者或?qū)嶒?yàn)室工作人員暴露于電離福射下；可允許同 時(shí)使用多種可區(qū)分的探針（在分子成像中很重要）；w及提供高的時(shí)間和空間分辨率（分 別在功能成像和體內(nèi)顯微術(shù)中很重要）。
[0008] 在巧光成像中，將具有確定帶寬的濾過光或激光用作激發(fā)光源。讓激發(fā)光穿透身 體組織。當(dāng)它遇到報(bào)道分子（即造影劑或成像探針）時(shí)，該激發(fā)光被吸收。報(bào)道分子隨后 發(fā)出與激發(fā)光有可檢測到的不同的特性的光。隨后可將得到的發(fā)射光用于構(gòu)建圖像。
[0009] 大多數(shù)光學(xué)成像技術(shù)依賴于使用有機(jī)和無機(jī)巧光分子作為報(bào)道分子。
[0010] 巧光染料通常是已知的并且通過例如巧光顯微術(shù)、巧光免疫測定法和流式細(xì)胞術(shù) 等方法用于巧光標(biāo)記和檢測多種生物和非生物材料。一種用于用巧光染料標(biāo)記該些材料的 典型方法是借助于染料分子上的合適基團(tuán)和要標(biāo)記材料上的匹配基團(tuán)之間的鍵合來產(chǎn)生 巧光復(fù)合物。W該種方式，材料例如細(xì)胞、組織、氨基酸、蛋白質(zhì)、抗體、藥物、激素、核巧酸、 核酸、脂類和多糖等可W經(jīng)化學(xué)標(biāo)記并得W檢測或定量，或者可W用作可特異性結(jié)合祀物 質(zhì)的巧光探針并通過巧光檢測方法檢測。明亮的巧光染料使得能W極大的靈敏度檢測或定 位所連接的材料。
[0011] 一些碳菁或聚甲訣巧光染料已經(jīng)展示可用作標(biāo)記試劑用于多種生物 學(xué)應(yīng)用，例如Waggoner的美國專利No. 5, 627, 027(1997)、化ush等的美國專利 No. 5, 808, 044(1998)、Reddington等的美國專利No. 5, 877, 310 (1999)、Shen等的美國專利 No.6, 002, 003 (1999)、Leung等的美國專利No.6, 004, 536 (1999)、Waggoner等的美國專利 No.6, 008, 373 (1999)、Minden等的美國專利No.6, 043, 025 (2000)、Minden等的美國專利 No.6, 127, 134(2000)、Waggoner等的美國專利No.6, 130, 094(2000)、Waggoner等的美國專 利No.6, 133, 445 (2000)，W及W0 97/40104、W0 99/51702、W0 01/21624 和EP1 065 250 AUCaputo等的美國專利No.6, 448, 008 和Tetr址e化onLetters41，9185-88 (2000)，上述 所有出版物都通過引入作為參考。
[0012] 下面的文獻(xiàn)對聚甲訣染料作了全面的綜述；L.G.S.Brooker，"化e化ecxryofthe PhotographicProcess"MeesEd.'Macmillan,NewYork, (1942),P.987 和（1966),p. 198 ; Frances M. Hamer, "The Chemistry of Heterocyclic Compounds''，Vo 1 18，"The Cyanine Dyes and民elated Compounds", Weissberger, Ed, Wiley Interscience，New York, (1964); G. E. Ficken, "The Chemistry of Synthetic Dyes", Vol 4, K. Venkataraman Ed.，Academic ft'ess，NewYork，（1971)，p.211;A.I.Kiprianov，Usp.Khim.，29，1336，（1960)，35,361 (196 6)，40, 594 (1971)瓜啡.舶361^116，"化6Theory of化e Photographic Process，'，增補(bǔ)第 4片反，James Ed.，Macmillan, New York, (1977)，第8章，"Sensitising and Desensitising Dyes";S. Daehne, Phot. Sci. Eng.，12, 219 (1979) sD-J-Rry, "Rodd's Qiemistry of Carbon Compounds"，"Cyanine Dyes and民elated Compounds"，Vol.IVb, chapter 15, p.36 9Elsevier, Amsterdam, (1977) ;Supplement to Vol.IVb,增補(bǔ)第2版（1985)，P.267; 比Zollinger，"Color ChemistiT"，VCH，Weinheim(1987)，第3和14章瓜M. Sturmer/^Tlie Chemistry of Heterocyclic Compounds"，"Special Topics in Heterocyclic Chemistry"，第VIII章，"Synthesis and Properties of Cyanine and民elated Dyes''，Weissberger Ed.，Wiley, New York, (1977) ;"The Kirk-Othmer Encyclopaedia of Qiemical Technology'^Vol 7, p. 782，"Cyanine Dyes", Wiley, New-York, (1993)。多年來， 聚甲烘染料已經(jīng)作為敏化劑在照相術(shù)，尤其在光譜的紅外和近紅外光譜區(qū)中非常有用。然 而，在更近幾年里，這些染料在創(chuàng)新技術(shù)領(lǐng)域，例如激光和電光應(yīng)用、光記錄介質(zhì)、醫(yī)學(xué)、生 物學(xué)和診斷應(yīng)用中的新用途已有急劇增長。聚甲烘染料的這些新的應(yīng)用對所需純度有高的 要求，并且合成方法和純化步驟的可重復(fù)性非常重要。
[0013] 要可用作標(biāo)記，焚光染料必須提供有含官能團(tuán)的合適側(cè)鏈。為了綴合或結(jié)合至另 一分子例如生物分子（BM)而將含官能團(tuán)的側(cè)鏈引入結(jié)構(gòu)中的方法和位點(diǎn)代表了涉及使用 焚光染料作為標(biāo)記試劑的發(fā)明中的創(chuàng)新步驟。設(shè)計(jì)聚甲烘標(biāo)記試劑的一種方法是將官能化 側(cè)臂連接至式（1)焚光染料由聚甲烘連接物巧ML)分開的雜環(huán)部分么一但或Z2)上：
[0014] Z-PML-Z' (1)
[0015] 設(shè)計(jì)聚甲烘標(biāo)記試劑的另一方法是將官能化側(cè)臂連接至式（la)焚光染料由聚甲 烘連接物巧ML)隔開的雜環(huán)部分么一（例如巧上：
[001引 Z2-PM^Z2(la)
[0017]參見，例如；J. S. Lindsey, P. A. Brown和D. A. Siesel, "Visible Li組t Harvesting in Covalently-Linked Porphyrin-Cyanine Dyes,Tetrahedron, 45, 4845, (1989)； 民.B. Mujumdar, L. A. Ernst, S.民.Mujumdar和A. S. Waggoner, "Cyanine Dye Labelling Reagents Containing Isothiocyanate Groups",Cytometry, 10，11 (1989); L. A. Erns t,民.K. Gupta,民.B. Mujumdar和A. S. Waggoner, "Cyanine Dye Labelling Reagents for sulphydryl Groups"，Cytometry, 10,3，（1989) ;P.L.Southwick P. L.，L. A. Ernst, E. W. Tauriello, S.民.Parker,民.B. Mujumdar, S.民.Mujumdar, H. A. Clever和A.S.Waggoner, "Cyanine Dye Labelling民eagents-Carboxymethyl indocyanine Succinimidyl Esters ''，Cytometry 11, 418 (1990);民.B. Mu jumdar, L. A. Ernst, Swati民.Mujumdar,C. J. Lewis和A. S. Waggoner, "Cyanine Dye Labelling民eagents:Sulfoindocyanine Succinimidyl Esters，，，Bioconjugate Chemistry, 4，105，（1993) ;A. J. G. Mank, E. J. Molenaar, H. Lingeman, C. Goojer, U. A. Th. Brinkman和N.比Velthorst, "Visible Diode Laser Induced Fluorescence DetectioninLiquidChromatographyafterPrecolumnDerivatisationof T'hiols"，Anal.Chem. ,65,2197，（1993) ;H.Yu.，J.Chao,D.Patek'S.R.Mujumdar 和A.S.Waggoner,"CyaninedyedUTPanalogsforenzymaticlabellingof DNAProbes"，Nucl.AcidsRes22,3226,(1994) ;A.J.G.Mank,