TOP > 国内特許検索 > マグネシウムイオン測定用蛍光プローブ

マグネシウムイオン測定用蛍光プローブ 実績あり

国内特許コード P110003086
整理番号 RJ102P27
掲載日 2011年6月16日
出願番号 特願2002-517501
登録番号 特許第3624214号
出願日 平成13年7月25日(2001.7.25)
登録日 平成16年12月10日(2004.12.10)
国際出願番号 JP2001006401
国際公開番号 WO2002012867
国際出願日 平成13年7月25日(2001.7.25)
国際公開日 平成14年2月14日(2002.2.14)
優先権データ
  • 特願2000-228489 (2000.7.28) JP
発明者
  • 鈴木 孝治
  • 鈴木 祥夫
  • 岡 浩太郎
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
  • 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー
  • 学校法人慶應義塾
発明の名称 マグネシウムイオン測定用蛍光プローブ 実績あり
発明の概要 水系においてマグネシウムイオンと選択的に錯体を形成することができる、マグネシウムイオン測定用蛍光プローブが開示されている。本発明のマグネシウムイオン測定用蛍光プローブは、下記一般式[I]
(但し、式中、Rは水素原子、金属原子又はエステル形成基、Aは式中の炭素原子1及び2と共に環式構造を形成する原子団、Xは蛍光性原子団であって、Aを含む環と縮合環を形成していてもよい)で表される構造を有する。
従来技術、競合技術の概要


検体中のマグネシウムイオンを定量する方法としてイオン選択性電極、原子吸光光度法が挙げられる。イオン選択性電極は、様々なイオンの含まれた混合溶液中で、目的イオンに対して選択的に応答して電気化学的情報に変換し、その応答電位からイオン活量を導くセンサーである。また、原子吸光光度法は、原子蒸気化させた金属原子に特有の波長の光を照射し、その吸収量から定量を行う方法である。両者の方法とも感度、精度共に良い反面、前処理が必要であり、逐次モニタリングが不可能であることが指摘されている。
一方、先に述べた原子吸光光度法と同様、物質が光を吸収する過程及び発光する過程を利用して検体中の目的試料を定量する方法が、分光学の進歩と共に近年飛躍的に進歩している。中でも、蛍光光度法は、前処理が簡単でありリアルタイム測定が可能であること、高感度、高精度であること、及び蛍光顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡を初めとした測定機器の飛躍的な進歩もあり、生体内の金属イオンの動的挙動を追跡できる手法の一つとして、現在広く汎用されている。中でもカルシウムイオンを測定する蛍光プローブは、本分野で最もシェアを占め、多数のカルシウムイオン選択性蛍光分子プローブが合成され、神経、筋肉、内臓の細胞中におけるカルシウムイオンの動態が蛍光顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡を用いることにより画像化され、医学、生物学の分野に大きく貢献している。
マグネシウムイオンは、緩化剤、酵素反応、さらには緑色植物の光合成反応を司る生体内の重要な金属イオンである。先に述べたカルシウムイオンの場合、多種多様な蛍光色素分子が開発され、生体内の挙動が明らかにされているのに対し、マグネシウムイオンの場合、有効な蛍光プローブが未だ開発されていない。その理由として、マグネシウムイオンはカルシウムイオンよりも水和エネルギーが大きく、水中において大きな結合定数を稼ぐことができないこと、及び、カルシウムイオンとの競走反応が生じ、マグネシウムイオンと選択的に錯形成できないことが挙げられる。

産業上の利用分野


本発明は、溶液中に存在するマグネシウムイオンを測定するための蛍光プローブに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記一般式[I]


(但し、式中、R1は水素原子、金属原子又はエステル形成基、Aは式中の炭素原子1及び2と共に環式構造を形成する原子団、Xは蛍光性原子団であって、Aを含む環と縮合環を形成していてもよい)
で表される構造を有するマグネシウムイオン測定用蛍光プローブ。

【請求項2】
下記一般式[II]


(但し、式中、R1は一般式[I]と同義、Yは、-O-、-CH2-又は-NH-、Y’は-CH=又は-N=、X’は蛍光性原子団であって、式中の炭素原子3及び4と共に縮合環を形成していてもよく、式[II]中の環構造を構成する任意の1又は2以上の炭素原子に結合している各水素原子は、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシル基、アミノ基、ハロゲン、又はニトロ基で置換されていてもよい)
で表される構造を有する請求項1記載の蛍光プローブ。

【請求項3】
一般式[II]中のY’は-CH=である請求項2記載の蛍光プローブ。

【請求項4】
一般式[II]中のYは-O-である請求項3記載の蛍光プローブ。

【請求項5】
一般式[III]


(但し、式中、R1は一般式[I]と同義、X''は蛍光性原子団であって、式中に示されるベンゼン環と縮合する環であってもよく、式[III]中の環構造を構成する任意の1又は2以上の炭素原子に結合している各水素原子は、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシル基、アミノ基、各アルキル基の炭素数1~6のモノ-又はジアルキルアミノ、ハロゲン、又はニトロ基で置換されていてもよい)
で表される構造を有する請求項4記載の蛍光プローブ。

【請求項6】
上記一般式[III]
(但し、式中、R1は一般式[I]と同義、X''は蛍光性原子団であって、式中に示されるベンゼン環と縮合する環であってもよい)
で表される構造を有する請求項5記載の蛍光プローブ。

【請求項7】
一般式[IV]


(但し、式中、R1は一般式[I]と同義、式[IV]中の環構造を構成する任意の1又は2以上の炭素原子に結合している各水素原子は、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシル基、アミノ基、各アルキル基の炭素数1~6のモノ-又はジアルキルアミノ、ハロゲン、又はニトロ基で置換されていてもよい)
又は一般式[V]


(但し、式中、R1は一般式[I]と同義、式[V]中の環構造を構成する任意の1又は2以上の炭素原子に結合している各水素原子は、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシル基、アミノ基、各アルキル基の炭素数1~6のモノ-又はジアルキルアミノ、ハロゲン、又はニトロ基で置換されていてもよい)
で表される構造を有する請求項5記載の蛍光プローブ。

【請求項8】
上記一般式[IV]又は[V](但し、式中、R1は一般式[I]と同義)で表される構造を有する請求項7記載の蛍光プローブ。

【請求項9】
一般式[III]中のX''が、一般式[VI]
X'''-Z- [VI]
(式中、X'''は、2~4個の環を含む縮合環を有する蛍光性原子団、-Z-は該蛍光性原子団と一般式[III]中に示されるベンゼン環とを結合する原子団を表す)
で示される請求項5又は6記載の蛍光プローブ。

【請求項10】
X'''-が
一般式[VII]


(但し、R2は水素原子又はカルボキシル基、R3及びR4は、互いに独立に、水酸基、炭素数1~6のアルキル基、又は各アルキル部分の炭素数が1~6のジアルキルアミノ基(但し、窒素原子が、環を構成する炭素原子と二重結合して第四級アミンとなっていてもよい))
で表される請求項9記載の蛍光プローブ。

【請求項11】
一般式[X]


(但し、式中、R1は一般式[I]と同義、R11及びR12は、互いに独立に、水素、水酸基、ハロゲン、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のハロアルキル基、炭素数1~6のアルコキシル基、炭素数1~6のハロアルコキシル基、ベンジル基若しくはアセチル基、又は1個若しくは2個の単糖構造若しくはそのアシル化物を含む基である)
で表される請求項5記載の蛍光プローブ。

【請求項12】
前記1個若しくは2個の単糖構造若しくはそのアシル化物を含む基は、グリコシル基、グリコシド基、フラクトシル基、フラクトシド基若しくは式[XI]


で示される基又はこれらの基の中の1ないし4個の水酸基が炭素数1ないし6のアシル基でアシル化された構造を含む基である請求項11記載の蛍光プローブ。

【請求項13】
前記単糖構造が、炭素数1~6のアルキル基又はアルコキシル基を介して式[X]中の窒素原子に結合している請求項11又は12記載の蛍光プローブ。

【請求項14】
前記一般式[I]、[II]、[III]、[IV]、[V]、[VII]又は[X]中のR1が一般式[IX]
-R9-OCO-R10 [IX]
(但し、R9は炭素数1~4のアルキレン基、R10は炭素数1~4のアルキル基を表す)
で表される請求項1ないし13のいずれか1項に記載の蛍光プローブ。

【請求項15】
前記一般式[IX]中のR9がメチレン基、R10がメチル基である請求項14記載の蛍光プローブ。

【請求項16】
一般式[XIII]


(但し、式中、R1は一般式[I]と同義、R13、R14、R15及びR16は、互いに独立に水素原子、炭素数1~5のアルキル基又はハロゲンを示す(ただし、R13、R14、R15及びR16が同時に水素原子である場合を除く))
で表される請求項7記載の蛍光プローブ。

【請求項17】
一般式[XIV]


(但し、式中、R1は一般式[I]と同義、R17及びR18は互いに独立に水素原子、水酸基、ハロゲン、カルボキシル基又は-COOR19(ただし、R19は1価の金属イオン)である(ただし、R17及びR18が同時に水素原子である場合を除く))で表される請求項7記載の蛍光プローブ。

【請求項18】
一般式[XV]


(但し、式中、R1は一般式[I]と同義、R20、R21、R22、R23、R24及びR25は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~5のアルキル基、ハロゲン又は水酸基を示す)
で表される請求項5記載の蛍光プローブ。

【請求項19】
上記一般式[VI]
X'''-Z- [VI]
が、一般式[XVI]


(ただし、式中、R26は存在してもしなくてもよく、存在する場合には炭素数1~5のアルキレン基;R27は-NH-、-NH-CO-又は-OCO-;R28は水素原子、カルボキシル基又は-COOR33(ただし、R33は1価の金属原子又は炭素数1~5のアルキル基);R29及びR30はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~5のアルキル基又はハロゲン;R31は水酸基、炭素数1~5のアルキル基、又は各アルキル部分の炭素数が1~5のジアルキルアミノ基;R32と環を結合している


は単結合又は二重結合を示し、これが単結合を示す場合には、R32は水酸基、炭素数1~5のアルキル基、又は各アルキル部分の炭素数が1~5のジアルキルアミノ基、二重結合を示す場合にはカルボニル基又は=N3435(但し、R34及びR35は互いに独立に炭素数1~5のアルキル基)を示す)
で表される請求項9記載の蛍光プローブ。

【請求項20】
上記一般式[XVI]中、R26がメチレン基、R27が-NH-、R28、R29及びR30がいずれも水素原子、R31がN(CH3)2、R32が=N+(CH3)2である請求項19記載の蛍光プローブ。

【請求項21】
前記一般式[XIII]、[XIV]、[XV]又は[XVI]中のR1が一般式[IX]
-R9-OCO-R10 [IX]
(但し、R9は炭素数1~4のアルキレン基、R10は炭素数1~4のアルキル基を表す)
で表される請求項16ないし20のいずれか1項に記載の蛍光プローブ。

【請求項22】
前記一般式[IX]中のR9がメチレン基、R10がメチル基である請求項21記載の蛍光プローブ。

【請求項23】
請求項1ないし22のいずれか1項に記載の化合物のマグネシウムイオン測定用蛍光プローブを製造するための使用。

【請求項24】
請求項1ないし22のいずれか1項に記載のマグネシウムイオン測定用蛍光プローブを、マグネシウムイオンを含む試料と接触させ、試料中のマグネシウムイオンと結合した該蛍光プローブの蛍光を測定することを含む、試料中のマグネシウムイオンの測定方法。

【請求項25】
前記試料は細胞を含み、前記マグネシウムイオンは、該細胞中に含まれる請求項24記載の方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2002517501thum.jpg
出願権利状態 登録
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、問合せボタンを押してください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close