生物相容的含n,n-二取代磺酰胺的荧光染料标记的制作方法
【专利说明】生物相容的含N，N-二取代横醜胺的巧光染料标记
[0001] 本申请是申请日为2008年4月28日、申请号为200680040360.8、发明名称为"生 物相容的含N，N-二取代横酷胺的巧光染料标记"的发明专利申请的分案申请。
[00(间相关申请
[0003] 本申请要求享有2005年9月2日申请的美国临时申请No. 60/713, 632的权益。
[0004] 在此将上述申请的全部教导通过引入作为参考。
[000引发明背景
[0006] 光学成像是一种正在发展的用穿透性光线产生图像的临床成像方式。将红外区和 近红外区（NIR)范围化00-1200nm)的光用于使组织穿透力最大并且使天然生物吸收体例 如血红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，光学成像法还提供了许多优于其它成像法的优势；它们通 常提供高的灵敏度，不需要将试验受试者或实验室工作人员暴露于电离福射下；可允许同 时使用多种可区分的探针（在分子成像中很重要）；w及提供高的时间和空间分辨率（分 别在功能成像和体内显微术中很重要）。
[0008] 在巧光成像中，将具有确定带宽的滤过光或激光用作激发光源。让激发光穿透身 体组织。当它遇到报道分子（即造影剂或成像探针）时，该激发光被吸收。报道分子随后 发出与激发光有可检测到的不同的特性的光。随后可将得到的发射光用于构建图像。
[0009] 大多数光学成像技术依赖于使用有机和无机巧光分子作为报道分子。
[0010] 巧光染料通常是已知的并且通过例如巧光显微术、巧光免疫测定法和流式细胞术 等方法用于巧光标记和检测多种生物和非生物材料。一种用于用巧光染料标记该些材料的 典型方法是借助于染料分子上的合适基团和要标记材料上的匹配基团之间的键合来产生 巧光复合物。W该种方式，材料例如细胞、组织、氨基酸、蛋白质、抗体、药物、激素、核巧酸、 核酸、脂类和多糖等可W经化学标记并得W检测或定量，或者可W用作可特异性结合祀物 质的巧光探针并通过巧光检测方法检测。明亮的巧光染料使得能W极大的灵敏度检测或定 位所连接的材料。
[0011] 一些碳菁或聚甲诀巧光染料已经展示可用作标记试剂用于多种生物 学应用，例如Waggoner的美国专利No. 5, 627, 027(1997)、化ush等的美国专利 No. 5, 808, 044(1998)、Reddington等的美国专利No. 5, 877, 310 (1999)、Shen等的美国专利 No.6, 002, 003 (1999)、Leung等的美国专利No.6, 004, 536 (1999)、Waggoner等的美国专利 No.6, 008, 373 (1999)、Minden等的美国专利No.6, 043, 025 (2000)、Minden等的美国专利 No.6, 127, 134(2000)、Waggoner等的美国专利No.6, 130, 094(2000)、Waggoner等的美国专 利No.6, 133, 445 (2000)，W及W0 97/40104、W0 99/51702、W0 01/21624 和EP1 065 250 AUCaputo等的美国专利No.6, 448, 008 和Tetr址e化onLetters41，9185-88 (2000)，上述 所有出版物都通过引入作为参考。
[0012] 下面的文献对聚甲诀染料作了全面的综述；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，'，增补第 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,增补第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)。多年来， 聚甲烘染料已经作为敏化剂在照相术，尤其在光谱的红外和近红外光谱区中非常有用。然 而，在更近几年里，这些染料在创新技术领域，例如激光和电光应用、光记录介质、医学、生 物学和诊断应用中的新用途已有急剧增长。聚甲烘染料的这些新的应用对所需纯度有高的 要求，并且合成方法和纯化步骤的可重复性非常重要。
[0013] 要可用作标记，焚光染料必须提供有含官能团的合适侧链。为了缀合或结合至另 一分子例如生物分子（BM)而将含官能团的侧链引入结构中的方法和位点代表了涉及使用 焚光染料作为标记试剂的发明中的创新步骤。设计聚甲烘标记试剂的一种方法是将官能化 侧臂连接至式（1)焚光染料由聚甲烘连接物巧ML)分开的杂环部分么一但或Z2)上：
[0014] Z-PML-Z' (1)
[0015] 设计聚甲烘标记试剂的另一方法是将官能化侧臂连接至式（la)焚光染料由聚甲 烘连接物巧ML)隔开的杂环部分么一（例如巧上：
[001引 Z2-PM^Z2(la)
[0017]参见，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,