特許 6806694 共役基を含む水溶性蛍光染料または有色染料

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6806694

(24)【登録日】2020年12月8日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】共役基を含む水溶性蛍光染料または有色染料

(51)【国際特許分類】

   C09B 3/18 20060101AFI20201221BHJP

   C09B 57/00 20060101ALI20201221BHJP

   G01N 33/48 20060101ALI20201221BHJP

   G01N 33/533 20060101ALI20201221BHJP

   G01N 21/64 20060101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   C09B3/18CSP

   C09B57/00

   G01N33/48 P

   G01N33/533

   G01N21/64 F

【請求項の数】18

【全頁数】88

(21)【出願番号】特願2017-544936(P2017-544936)

(86)(22)【出願日】2016年2月26日

(65)【公表番号】特表2018-507863(P2018-507863A)

(43)【公表日】2018年3月22日

(86)【国際出願番号】US2016019907

(87)【国際公開番号】WO2016138461

(87)【国際公開日】20160901

【審査請求日】2019年2月26日

(31)【優先権主張番号】62/121,415

(32)【優先日】2015年2月26日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000002185

【氏名又は名称】ソニー株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504257564

【氏名又は名称】ソニー コーポレイション オブ アメリカ

(74)【代理人】

【識別番号】100092093

【弁理士】

【氏名又は名称】辻居 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100119013

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 一夫

(74)【代理人】

【識別番号】100123777

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 さつき

(74)【代理人】

【識別番号】100111796

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 博信

(74)【代理人】

【識別番号】100183379

【弁理士】

【氏名又は名称】藤代 昌彦

(72)【発明者】

【氏名】バットレル， シー． フレデリック

(72)【発明者】

【氏名】ファーバー， ケネス

(72)【発明者】

【氏名】クマー， ジョン シー．

(72)【発明者】

【氏名】マトライ， トレイシー

(72)【発明者】

【氏名】ヴァンブラント， マイケル

【審査官】 高橋 直子

(56)【参考文献】

【文献】 特許第６１９０５３４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特表２００８−５１００４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２２４３７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００１／０６９２５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００８−５３５９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６１７１８５９（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｂ ３／１８

Ｃ０９Ｂ ５１／００

Ｇ０１Ｎ ２１／６４

Ｇ０１Ｎ ３３／４８

Ｇ０１Ｎ ３３／５３３

Ｃ０７Ｆ ９／０９

Ｃ０７Ｆ ９／５７２

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

以下の構造（Ｉ）：

を有する水溶性化合物またはその塩もしくは立体異性体であって、ここで：
Ｍ¹およびＭ²は、各存在において、独立して、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む蛍光性または有色部分であり、Ｍ¹のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｌ¹、Ｌ³、Ｌ⁴、Ｌ⁶、Ｌ⁷およびＬ⁸は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーであり；
Ｒ¹は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ²は、電子対、Ｈ、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、シアノアルキル、ホスホ、チオホスホ、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり；
Ｒ³は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、−ＮＨ₂、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、シアノアルキル、−Ｏアラルキル、ホスフェート、チオホスフェート、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、−Ｏホスホアルキル、−Ｏホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ³は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり；
Ｒ⁴は、各存在において、独立して、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺ、ＳＺまたはＮ（Ｒ⁶）₂であり、ここでＺは、カチオンであり、各Ｒ⁶は、独立して、Ｈまたはアルキルであり；
Ｒ⁵は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｌ⁹およびＬ¹¹は、各存在において、独立して、選択肢的なリンカーであり；
Ｌ¹⁰は、各存在において、独立して、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキレン、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、ホスホ、チオホスホ、ホスホアルキレンまたはチオホスホアルキレンからなる群より選択される二価の官能基であり；
Ｑは、スルフヒドリル、ジスルフィド、活性化エステル、イソチオシアネート、アジド、アルキン、アルケン、ジエン、ジエノフィル、酸ハライド、スルホニルハライド、ホスフィン、α−ハロアミド、ビオチン、アミノまたはマレイミドであり；
ｎは、１〜２０の整数であり；
ｑおよびｗは、各々独立して、ｎの各整数値に関して０または１であり、ここでｑは、ｎのうちの少なくとも２個の整数値に関して１であるか、あるいはここでｑおよびｗは、各々独立して、ｎのうちの少なくとも１個の整数値に関して１であり；そして
ｚは、１〜１０の整数であるが、
ただしＲ²またはＲ³のうちの少なくとも一方は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑである、
水溶性化合物またはその塩もしくは立体異性体。

【請求項2】

前記水溶性化合物は、以下の構造（Ｉａ）：

を有し、ここで：
Ｍ¹は、各存在において、独立して、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む蛍光性または有色部分であり、Ｍ¹のうちの少なくとも１個の存在は、４個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｌ¹、Ｌ⁷およびＬ³は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーであり；
Ｒ¹は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ²は、電子対、Ｈ、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、シアノアルキル、ホスホ、チオホスホ、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであるか、あるいはＲ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり；
Ｒ³は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、−ＮＨ₂、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、シアノアルキル、−Ｏアラルキル、ホスフェート、チオホスフェート、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、−Ｏホスホアルキル、−Ｏホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ³は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり；
Ｒ⁴は、各存在において、独立して、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺ、ＳＺまたはＮ（Ｒ⁶）₂であり、ここでＺは、カチオンであり、各Ｒ⁶は、独立して、Ｈまたはアルキルであり；
Ｒ⁵は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｌ⁹およびＬ¹¹は、各存在において、独立して、選択肢的なリンカーであり；
Ｌ¹⁰は、各存在において、独立して、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキレン、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、ホスホ、チオホスホ、ホスホアルキレンまたはチオホスホアルキレンからなる群より選択される二価の官能基であり；
Ｑは、スルフヒドリル、ジスルフィド、活性化エステル、イソチオシアネート、アジド、アルキン、アルケン、ジエン、ジエノフィル、酸ハライド、スルホニルハライド、ホスフィン、α−ハロアミド、ビオチン、アミノまたはマレイミドであり；
ｎは、１〜１０の整数であり；そして
ｚは、１〜１０の整数であるが、
ただしＲ²またはＲ³のうちの少なくとも一方は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑである、
請求項１に記載の水溶性化合物。

【請求項3】

前記水溶性化合物は、以下の構造（Ｉｂ）：

を有し、ここで：
Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²は、各存在において、独立して、Ｈまたはアルキルであり；そして
ｘ¹、ｙ¹およびｚ¹は、各存在において、独立して、０〜５の整数である、請求項２に記載の水溶性化合物。

【請求項4】

Ｒ²は、Ｈまたは電子対であり、Ｒ³は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水溶性化合物。

【請求項5】

Ｒ³は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり、Ｒ²は、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、ここでＲ²は、−ＯＨ、−ＮＨ₂および−ＳＨから選択される置換基で置換されていてもよい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水溶性化合物。

【請求項6】

Ｒ²は、以下の構造のうちの１つ：

を有し、ここで：
Ｒ^2aは、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ₂、ホスフェートまたはチオホスフェートであり；
Ｒ^4aおよびＲ^4bは、独立して、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺまたはＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ^5aおよびＲ^5bは、独立して、オキソ、またはチオキソであり；そして
ａ、ｂおよびｃは、各々独立して、１〜１０の整数である、
請求項５に記載の水溶性化合物。

【請求項7】

Ｒ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり、Ｒ³は、ＯＨまたはホスフェートである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水溶性化合物。

【請求項8】

Ｒ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり、Ｒ³は、−ＯＨ、−ＮＨ₂および−ＳＨから選択される置換基で置換されていてもよい、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホ、チオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、−Ｏホスホアルキル、−Ｏホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水溶性化合物。

【請求項9】

Ｒ³は、以下の構造のうちの１つ：

を有し、ここで：
Ｒ^3aは、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ₂、ホスフェートまたはチオホスフェートであり；
Ｒ^4aおよびＲ^4bは、独立して、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺまたはＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ^5aおよびＲ^5bは、独立して、オキソ、またはチオキソであり；そして
ｂおよびｃは、各々独立して、１〜１０の整数である、
請求項８に記載の水溶性化合物。

【請求項10】

ｎは、２〜１５の整数である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水溶性化合物。

【請求項11】

以下の構造（ＩＩ）：

を有する水溶性化合物またはその塩もしくは立体異性体であって、ここで：
Ｍ¹は、各存在において、独立して、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む蛍光性または有色部分であり、Ｍ¹のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｌ¹、Ｌ³、およびＬ⁷は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーであり；
Ｒ¹は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ²は、電子対、Ｈ、ホスホ、チオホスホ、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり；
Ｒ³は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、−ＮＨ₂、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、−Ｏホスホアルキル、−Ｏホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ³は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり、
Ｒ⁴は、各存在において、独立して、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺ、ＳＺまたはＮ（Ｒ⁶）₂であり、ここでＺは、カチオンであり、そして各Ｒ⁶は、独立して、Ｈまたはアルキルであり；
Ｒ⁵は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｌ⁹およびＬ¹¹は、各存在において、独立して、選択肢的なリンカーであり；
Ｌ¹⁰は、各存在において、独立して、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキレン、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、ホスホ、チオホスホ、ホスホアルキレンまたはチオホスホアルキレンからなる群より選択される二価の官能基であり；
Ｑは、スルフヒドリル、ジスルフィド、活性化エステル、イソチオシアネート、アジド、アルキン、アルケン、ジエン、ジエノフィル、酸ハライド、スルホニルハライド、ホスフィン、α−ハロアミド、ビオチン、アミノまたはマレイミドであり；
ｎは、１〜２０の整数であり；そして
ｚは、１〜１０の整数であるが、
ただしＲ²またはＲ³のうちの少なくとも一方は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑである、
水溶性化合物またはその塩もしくは立体異性体。

【請求項12】

以下の構造（ＩＩＩ）：

を有する水溶性化合物またはその塩もしくは立体異性体であって、ここで：
Ｍ¹は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む蛍光性または有色部分であり；
Ｒ¹は、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ²は、Ｈ、電子対またはカチオンであるか；あるいはＲ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり；
Ｒ³は、Ｈ、ホスフェートまたはＯＨであるか；あるいはＲ³は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり；
Ｒ⁴は、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺ、ＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ⁵は、オキソまたはチオキソであり；
Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²は、各存在において、独立して、Ｈまたはアルキルであり；
Ｌ⁹およびＬ¹¹は、各存在において、独立して、選択肢的なリンカーであり；
Ｌ¹⁰は、 各存在において、独立して、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキレン、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、ホスホ、チオホスホ、ホスホアルキレンまたはチオホスホアルキレンからなる群より選択される二価の官能基であり；
Ｑは、スルフヒドリル、ジスルフィド、活性化エステル、イソチオシアネート、アジド、アルキン、アルケン、ジエン、ジエノフィル、酸ハライド、スルホニルハライド、ホスフィン、α−ハロアミド、ビオチン、アミノまたはマレイミドであり；そして
ｘ、ｙおよびｚは、各存在において、独立して、０〜５の整数であり；そして
ｚは、１〜１０の整数であるが、
ただしＲ²またはＲ³のうちの少なくとも一方は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑである、
水溶性化合物またはその塩もしくは立体異性体。

【請求項13】

Ｍ¹は、蛍光性である、請求項１、１１又は１２のいずれか１項に記載の水溶性化合物。

【請求項14】

少なくとも１個のＭ¹は、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル−ジメチル−ＢＯＤＩＰＹ、ｈｉｓ−フルオロフェニル−ＢＯＤＩＰＹ、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル−ジメチル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、（ビス−フルオロフェニル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ−ベンゾチアゾール、ター−ベンゾチアゾール、ビ−ナフチル、ビ−アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０−エチニルアントラセン、ター−ナフチル部分、ｐ−ターフェニル、ペリレン、アゾベンゼン、フェナジン、フェナントロリン、アクリジン、チオキサントレン、クリセン、ルブレン、コロネン、シアニン、ペリレンイミド、ペリレンアミド、クマリン染料、レゾルフィン染料、ジピロメテンボロンジフルオリド染料、ルテニウムビピリジル染料、エネルギー移動染料、チアゾールオレンジ染料、ポリメチンまたはＮ−アリール−１，８−ナフタルイミド染料である、請求項１３に記載の水溶性化合物。

【請求項15】

（Ｌ¹⁰）_zは、以下の構造のうちの１つ：

を有し、ここでｂは、２〜１０の整数である、請求項１、１１又は１２のいずれか１項に記載の水溶性化合物。

【請求項16】

Ｍ¹は、以下の構造のうちの１つ：

を有する、請求項１、１１又は１２のいずれか１項に記載の水溶性化合物。

【請求項17】

以下の構造のうちの１つ：

を有する、化合物またはその塩もしくは立体異性体であって、ここでＱは、スルフヒドリル、ジスルフィド、活性化エステル、イソチオシアネート、アジド、アルキン、アルケン、ジエン、ジエノフィル、酸ハライド、スルホニルハライド、ホスフィン、α−ハロアミド、ビオチン、アミノまたはマレイミドである、化合物またはその塩もしくは立体異性体。

【請求項18】

生体分子を視覚的に検出するための方法であって、
（ａ）請求項１、１１又は１２のいずれかの水溶性化合物と、１もしくはこれより多くの生体分子とを混合する工程；及び
（ｂ）該水溶性化合物をその視覚的特性によって検出する工程、
を含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（発明の背景）
（分野）
本発明は、新規な蛍光染料または有色染料、ならびにそれらの調製法および種々の分析法における使用に関する。

【背景技術】

【0002】

（関連技術の説明）
蛍光染料および／または有色染料は、高感度検出試薬が望ましい用途に特に適していることが公知である。サンプル中の特定の成分または構成要素を優先的に標識し得る染料は、研究者がその特定の成分または構成要素の存在、量および／または位置を決定することを可能にする。さらに、多様な環境での空間的および時間的分布に関して、特定の系がモニターされ得る。

【0003】

蛍光法および比色法は、化学および生物学において極めて広く行き渡っている。これらの方法は、生体分子の存在、構造、距離、配向、錯体形成（ｃｏｍｐｌｅｘａｔｉｏｎ）および／または位置に関する有用な情報を与える。さらに、時間分解法は、ダイナミクスおよびキネティクスの測定においてますます使用されている。結果として、生体分子（例えば、核酸およびタンパク質）の蛍光または色による標識に関する多くのストラテジーが開発されてきた。

【0004】

ペリレンおよび関連染料は、高い光化学的持続性（化学的、熱的および光化学的安定性）および高い蛍光量子収率を有し、種々の複写プロセス、太陽電池、光起電性デバイス、および色素レーザーにおいて使用されている。しかし、ペリレン誘導体は、顔料および蛍光染料として主に使用されてきた。種々の色および光吸収特性のペリレン染料が、報告されている。例えば、Ｂｅｃｋｅｒ Ｓ．ら， Ｃｈｅｍ． Ｅｕｒ． Ｊ．， ６，２１３，９８４， （２０００）は、青色から橙色への色変化を示すサーモトロピックペリレンジカルボキシミド発色団の合成を報告する。ペリレンおよび関連発色団は、これらのタイプの分子の強く疎水性の特徴およびこれらの分子での生体分子の位置特異的標識に伴う困難に明らかに起因して、生体分子プローブとしての使用を制限してきた。
従って、事前の照射または化学的もしくは酵素的活性化なしで、生体分子の視覚的検出または蛍光検出を可能にする水溶性の染料および生体マーカーが、当該分野で必要である。理想的には、このような染料および生体マーカーは、強く有色であるかまたは蛍光性であるべきであり、種々の色および蛍光波長において利用可能であるべきである。本発明は、この必要性を満たしかつさらなる関連の利点を提供する。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】Ｂｅｃｋｅｒ Ｓ．ら， Ｃｈｅｍ． Ｅｕｒ． Ｊ．， ６，２１３，９８４， （２０００）

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

（簡単な要旨）
簡潔には、本発明は一般に、生体分子および他の分析物の視覚的検出を可能にする水溶性の蛍光または有色の染料およびプローブとして有用な化合物、ならびにそれらの調製のための試薬に関する。生体分子を視覚的に検出するため、および生体分子のサイズを決定するための方法もまた、記載される。本発明の水溶性の蛍光染料または有色染料は、強く有色および／または蛍光性であり、目視または他の手段によって容易に観察され得る。いくつかの実施形態において、上記化合物は、事前の照射または化学的もしくは酵素的活性化なしに観察され得る。上記染料は、従って、種々の分析法における使用に理想的である。本明細書で記載されるように、上記染料の適切な選択によって、種々の色の視覚的に検出可能な生体分子が、得られ得る。

【0007】

一実施形態において、以下の構造（Ｉ）を有する化合物：

【化1】

またはその立体異性体、互変異性体もしくは塩が提供され、ここでＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｌ^１、Ｌ^３、Ｌ^４、Ｌ^６、Ｌ^７、Ｌ^８、Ｍ^１、Ｍ^２、ｑ、ｗおよびｎは、本明細書で定義されるとおりである。

【0008】

別の実施形態において、サンプルを染色するための方法が提供され、上記方法は、上記サンプルに、本明細書で記載されるとおりの代表的化合物を、上記サンプルが適切な波長で照射される場合に光学的応答を生成するために十分な量で添加する工程を包含する。

【0009】

さらに他の実施形態において、本開示は、生体分子を視覚的に検出するための方法を提供し、上記方法は、
（ａ）本明細書で記載される代表的化合物を提供する工程；および
（ｂ）上記化合物をその視覚的特性によって検出する工程
を包含する。

【0010】

他の開示される方法は、生体分子を視覚的に検出するための方法を包含し、上記方法は、
（ａ）開示される化合物のうちのいずれかと１もしくはこれより多くの生体分子とを混合する工程；および
（ｂ）上記化合物をその視覚的特性によって検出する工程
を包含する。

【0011】

他の実施形態は、開示される化合物のうちのいずれか１つおよび１もしくはこれより多くの生体分子を含む組成物に関する。上記１もしくはこれより多くの生体分子の検出のための分析法におけるこのような組成物の使用もまた、提供される。

【0012】

本発明のこれらおよび他の局面は、以下の詳細な説明を参照すれば明らかになる。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（発明の詳細な説明）
以下の説明において、ある種の具体的詳細が、本発明の種々の実施形態の完全な理解を提供するために示される。しかし、当業者は、これら詳細なしに本発明が実施され得ることを理解する。

【0014】

状況が別段要求しなければ、本明細書および特許請求の範囲全体を通じて、文言「含む、包含する（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」ならびにそのバリエーション（例えば、「含む、包含する（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および「含む、包含する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」）は、開放系の包括的な意味で、すなわち、「が挙げられるが、これらに限定されない」として解釈されるべきである。

【0015】

本明細書全体を通じて「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「ある実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」への言及は、上記実施形態と関連して記載される特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書全体を通じて種々の箇所での語句「一実施形態において」または「ある実施形態において」の存在は、必ずしも全てが、同じ実施形態に言及しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１もしくはこれより多くの実施形態において任意の適切な様式で組み合わせられ得る。

【0016】

「アミノ」とは、−ＮＨ_２基をいう。

【0017】

「カルボキシ」とは、−ＣＯ_２Ｈ基をいう。

【0018】

「シアノ」とは、−ＣＮ基をいう。

【0019】

「ホルミル」とは、−Ｃ（＝Ｏ）Ｈ基をいう。

【0020】

「ヒドロキシ」または「ヒドロキシル」とは、−ＯＨ基をいう。

【0021】

「イミノ」とは、＝ＮＨ基をいう。

【0022】

「ニトロ」とは、−ＮＯ_２基をいう。

【0023】

「オキソ」とは、＝Ｏ置換基をいう。

【0024】

「スルフヒドリル」とは、−ＳＨ基をいう。

【0025】

「チオキソ」とは、＝Ｓ基をいう。

【0026】

「アルキル」とは、炭素原子および水素原子のみからなり、飽和または不飽和であり（すなわち、１個もしくはこれより多くの二重結合および／または三重結合を含み）、１〜１２個の炭素原子（Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル）、好ましくは１〜８個の炭素原子（Ｃ_１−Ｃ_８アルキル）または１〜６個の炭素原子（Ｃ_１−Ｃ_６アルキル）を有し、そして単結合によって分子の残部に結合される、直鎖状または分枝状の炭化水素鎖の基をいう（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、１−メチルエチル（イソ−プロピル）、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、１，１−ジメチルエチル（ｔ−ブチル）、３−メチルヘキシル、２−メチルヘキシル、エテニル、プロパ−１−エニル、ブタ−１−エニル、ペンタ−１−エニル、ペンタ−１，４−ジエニル、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニルなど）。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0027】

「アルキレン」または「アルキレン鎖」とは、分子の残部を置換基に連結し、炭素および水素のみからなり、飽和または不飽和であり（すなわち、１個もしくはこれより多くの二重結合および／または三重結合を含み）、そして１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状の二価の炭化水素鎖（例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ｎ−ブチレン、エテニレン、プロペニレン、ｎ−ブテニレン、プロピニレン、ｎ−ブチニレンなど）をいう。上記アルキレン鎖は、単結合または二重結合を介して分子の残部に結合され、単結合または二重結合を介して置換基に結合される。分子の残部へのまたは置換基への上記アルキレン鎖の結合点は、上記鎖の中の１個の炭素または任意の２個の炭素を介し得る。本明細書中で別段具体的に述べられなければ、アルキレン鎖は、必要に応じて置換され得る。

【0028】

「アミノアルキレン」とは、１個もしくはこれより多くのアミノ置換基を含むアルキレン（定義されるとおり）をいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アミノアルキレン基は、必要に応じて置換される。

【0029】

「アルコキシ」とは、式−ＯＲ_ａの基であって、ここでＲ_ａは、１〜１２個の炭素原子を含む上記で定義されるとおりのアルキル基であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルコキシ基は、必要に応じて置換され得る。

【0030】

「アルキルアミノ」とは、式−ＮＨＲ_ａまたは−ＮＲ_ａＲ_ａの基であって、ここで各Ｒ_ａは、独立して、１〜１２個の炭素原子を含む上記で定義されるとおりのアルキル基であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルキルアミノ基は、必要に応じて置換され得る。

【0031】

「アルキルエーテル」とは、上記で定義されるとおりの任意のアルキル基であって、ここで少なくとも１個の炭素−炭素結合が炭素−酸素結合で置き換わっているものをいう。この炭素−酸素結合は、末端部分に（アルコキシ基の中にあるように）あってもよいし、炭素酸素結合は、内部に（すなわち、Ｃ−Ｏ−Ｃ）あってもよい。アルキルエーテルは、少なくとも１個の炭素酸素結合を含むが、１個より多く含んでいてもよい。例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は、アルキルエーテルの意味の中に含まれる。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルキルエーテル基は、必要に応じて置換され得る。例えば、いくつかの実施形態において、アルキルエーテルは、アルコールまたはホスフェートで置換される。

【0032】

「アルキレンエーテル（ａｌｋｙｌｅｎｅｔｈｅｒ）」とは、少なくとも１個の炭素−炭素結合が炭素−酸素結合で置き換えられている、上記で定義されるとおりのアルキレン基をいう。上記炭素−酸素結合は、末端にあってもよいし（アルコキシ基にあるとおり）、上記炭素−酸素結合は、内部にあってもよい（すなわち、Ｃ−Ｏ−Ｃ）。アルキレンエーテルは、少なくとも１個の炭素−酸素結合を含むが、１個より多くの炭素−酸素結合を含んでいてもよい（すなわち、「ポリアルキレンエーテル」）。ＰＥＧ連結基は、ポリアルキレンエーテルの例である。「ヒドロキシルポリアルキレンエーテル」とは、少なくとも１個のヒドロキシル置換基を含むポリアルキレンエーテルをいう。「アミノポリアルキレンエーテル」とは、少なくとも１個のアミノ（アルキルアミノ、アリールアミノおよびアラルキルアミノを含む）置換基を含むポリアルキレンエーテルをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルキレンエーテル、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルポリアルキレンエーテルおよびアミノポリアルキレンエーテル基は、必要に応じて置換される。

【0033】

「アルキルホスホ」とは、−ＲＰ（＝Ｏ）（Ｒ_ａ）Ｒ_ｂ基であって、ここでＲは、アルキレン基であり、Ｒ_ａは、ＯＨ、Ｏ⁻またはＯＲ_ｃであり；そしてＲ_ｂは、−Ｏアルキルまたは−Ｏアルキルエーテルであり、ここでＲ_ｃは、対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルキルホスホ基は、必要に応じて置換され得る。例えば、ある種の実施形態において、アルキルホスホ基の−Ｏアルキルまたは−Ｏアルキルエーテル部分（Ｒ_ｂ）は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換される。「Ｏアルキルホスホ」とは、酸素原子を介して分子の残部に接続されるアルキルホスホ基である。本明細書で別段具体的に述べられなければ、Ｏアルキルホスホ基は、必要に応じて置換され得る。

【0034】

「アルキルエーテルホスホ（ａｌｋｙｅｔｈｅｒｐｈｏｓｐｈｏ）」とは、−ＲＰ（＝Ｏ）（Ｒ_ａ）Ｒ_ｂ基であって、ここでＲは、アルキレンエーテル基であり、Ｒ_ａは、ＯＨ、Ｏ⁻またはＯＲ_ｃであり；そしてＲ_ｂは、−Ｏアルキルまたは−Ｏアルキルエーテルであり、ここでＲ_ｃは、対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルキルエーテルホスホ基は、必要に応じて置換され得る。例えば、ある種の実施形態において、アルキルエーテルホスホ基の−Ｏアルキルまたは−Ｏアルキルエーテル部分（Ｒ_ｂ）は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換される。「Ｏアルキルエーテルホスホ」は、酸素原子を介して分子の残部に接続されるアルキルエーテルホスホ基である。本明細書で別段具体的に述べられなければ、Ｏアルキルエーテルホスホ基は、必要に応じて置換され得る。

【0035】

「アルキルチオホスホ」とは、−Ｐ（＝Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）Ｒ_ｃ基であって、ここでＲ_ａは、ＯまたはＳであり、Ｒ_ｂは、ＯＨ、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＲ_ｄまたはＳＲ_ｄであり；そしてＲ_ｃは、−Ｏアルキルまたは−Ｏアルキルエーテルであり、ここでＲ_ｄは、対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であるが、ただし：Ｒ_ａは、Ｓであるか、またはＲ_ｂは、Ｓ⁻もしくはＳＲ_ｄであるか；あるいはただしＲ_ａは、Ｓであり、Ｒ_ｂは、Ｓ⁻もしくはＳＲ_ｄであるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルキルチオホスホ基は、必要に応じて置換され得る。例えば、ある種の実施形態において、アルキルチオホスホ基の−Ｏアルキルまたは−Ｏアルキルエーテル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換される。「Ｏアルキルチオホスホ」は、酸素原子を介して分子の残部に接続されるアルキルチオホスホ基である。本明細書で別段具体的に述べられなければ、Ｏアルキルチオホスホ基は、必要に応じて置換され得る。

【0036】

「アルキルエーテルチオホスホ」とは、−Ｐ（＝Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）Ｒ_ｃ基であって、ここでＲ_ａは、ＯまたはＳであり、Ｒ_ｂは、ＯＨ、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＲ_ｄまたはＳＲ_ｄであり；そしてＲ_ｃは、−Ｏアルキルまたは−Ｏアルキルエーテルであり、ここでＲ_ｄは、対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であるが、ただし：Ｒ_ａは、Ｓであるか、またはＲ_ｂは、Ｓ⁻もしくはＳＲ_ｄであるか；あるいはただしＲ_ａは、Ｓであり、Ｒ_ｂは、Ｓ⁻もしくはＳＲ_ｄであるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アルキルエーテルチオホスホ基は、必要に応じて置換され得る。例えば、ある種の実施形態において、アルキルエーテルチオホスホ基の−Ｏアルキルまたは−Ｏアルキルエーテル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換される。「Ｏアルキルエーテルチオホスホ」は、酸素原子を介して分子の残部に接続されるアルキルエーテルチオホスホ基である。本明細書で別段具体的に述べられなければ、Ｏアルキルエーテルチオホスホ基は、必要に応じて置換され得る。

【0037】

「アミド」とは、−ＮＲ_ａＲ_ｂラジカルであって、ここでＲ_ａおよびＲ_ｂは、独立して、Ｈ、アルキルまたはアリールであるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アミド基は、必要に応じて置換され得る。

【0038】

「アリール」とは、６〜１８個の炭素原子および少なくとも１個の炭素環式芳香環を含む炭素環式環系の基をいう。本発明の目的のために、このアリール基は、単環式、二環式、三環式または四環式の環系であり得、縮合環系もしくは架橋環系を含み得る。アリール基としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：アセアントリレン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アントラセン、アズレン、ベンゼン、クリセン、フルオランテン、フルオレン、ａｓ−インダセン、ｓ−インダセン、インダン、インデン、ナフタレン、フェナレン、フェナントレン、プレイアデン、ピレン、およびトリフェニレンから誘導されるアリール基。本明細書で別段具体的に述べられなければ、用語「アリール」または接頭辞「アラ−（ａｒ−）」（例えば、「アラルキル」におけるように）は、必要に応じて置換されるアリール基を含むことを意味される。

【0039】

「アリールオキシ」とは、式−ＯＲ_ａの基であって、ここでＲ_ａは、アリール部分（上記で定義されるとおり）であるもの、例えば、フェノキシなどをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アリールオキシ基は、必要に応じて置換され得る。

【0040】

「アラルキル」とは、式−Ｒ_ｂ−Ｒ_ｃの基であって、ここでＲ_ｂは、アルキレン鎖（上記で定義されるとおり）であり、Ｒ_ｃは、１個もしくはこれより多くのアリール基（上記で定義されるとおり）であるもの、例えば、ベンジル、ジフェニルメチルなどをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、アラルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0041】

「Ｏアラルキル」は、酸素連結を介して分子の残部に接続されるアラルキル基である。「ＯＤＭＴ」とは、Ｏ原子を介して分子の残部に連結されるジメトキシトリチルをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、Ｏアラルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0042】

「シアノアルキル」とは、少なくとも１個のシアノ置換基を含むアルキル基をいう。１個もしくはこれより多くの−ＣＮ置換基は、一級、二級または三級の炭素原子上にあり得る。本明細書で別段具体的に述べられなければ、シアノアルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0043】

「炭素環式環」は、各環原子が炭素である環である。炭素環式環は、飽和していてもよいし、不飽和であってもよい（芳香環を含む）。本明細書で別段具体的に述べられなければ、炭素環式基は、必要に応じて置換される。

【0044】

「シクロアルキル」とは、安定な非芳香族の単環式もしくは多環式の炭素環式環であって、縮合環系もしくは架橋環系を含み得、３〜１５個の炭素原子を有し、好ましくは、３〜１０個の炭素原子を有し、そして飽和または不飽和であり、そして単結合によって分子の残部に結合されるものをいう。単環式シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、およびシクロオクチルが挙げられる。多環式シクロアルキル基としては、例えば、アダマンチル、ノルボルニル、デカリニル、７，７−ジメチル−ビシクロ［２．２．１］ヘプタニルなどが挙げられる。本明細書で別段具体的に述べられなければ、シクロアルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0045】

「シクロアルキルアルキル」とは、式−Ｒ_ｂＲ_ｄの基であって、ここでＲ_ｂは、アルキレン鎖（上記で定義されるとおり）であり、Ｒ_ｄは、シクロアルキル基（上記で定義されるとおり）であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、シクロアルキルアルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0046】

「多環式」とは、１個より多くの環を有する任意の分子をいう。上記環は、縮合されているか、スピロ環式であるかまたは１個もしくはこれより多くの原子によって分離される（例えば、非環式リンカーによって連結される）かのいずれかであり得る。

【0047】

「スピロ環式」とは、２個の環が１個の炭素原子を共有する多環式分子をいう。

【0048】

「縮合された」とは、本発明の化合物の中に存在する環構造に縮合される、本明細書で記載される任意の環構造をいう。縮合環がヘテロシクリル環またはヘテロアリール環である場合、この縮合ヘテロシクリル環または縮合ヘテロアリール環の一部になる、存在する環構造上の任意の炭素原子が、窒素原子で置き換わっていてもよい。

【0049】

「ハロ」または「ハロゲン」とは、ブロモ、クロロ、フルオロまたはヨードをいう。

【0050】

「ハロアルキル」とは、１個もしくはこれより多くのハロ基（上記で定義されるとおり）によって置換されているアルキル基（上記で定義されるとおり）、例えば、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、トリクロロメチル、２，２，２−トリフルオロエチル、１，２−ジフルオロエチル、３−ブロモ−２−フルオロプロピル、１，２−ジブロモエチルなどをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ハロアルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0051】

「ヘテロシクリル」または「複素環式環」とは、少なくとも１個の環原子が、窒素、酸素および硫黄からなる群より選択されるヘテロ原子であり、その残りの環原子が、炭素、窒素、酸素および硫黄からなる群より選択される、安定な３〜１８員の芳香族（ヘテロアリール）または非芳香族の環基をいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ヘテロシクリル基は、単環式、二環式、三環式または四環式の環系であり得、縮合環系もしくは架橋環系を含み得；そして上記ヘテロシクリル基の中の窒素、炭素、または硫黄原子は、必要に応じて酸化され得；上記窒素原子は、必要に応じて四級化され得；そして上記ヘテロシクリル基は、部分的にまたは完全に飽和され得る。このようなヘテロシクリル基の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：ジオキソラニル、チエニル［１，３］ジチアニル、デカヒドロイソキノリル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、イソチアゾリジニル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、２−オキソピペラジニル、２−オキソピペリジニル、２−オキソピロリジニル、オキサゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、４−ピペリドニル、ピロリジニル、ピラゾリジニル、キヌクリジニル、チアゾリジニル、テトラヒドロフリル、トリチアニル、テトラヒドロピラニル、チオモルホリニル、チアモルホリニル、１−オキソ−チオモルホリニル、および１，１−ジオキソ−チオモルホリニル。本明細書で別段具体的に述べられなければ、本明細書で別段具体的に述べられなければ、ヘテロシクリル基は、必要に応じて置換され得る。

【0052】

「Ｎ−ヘテロシクリル」とは、少なくとも１個の窒素を含むヘテロシクリル基（上記で定義されるとおり）であって、ここで分子の残部へのヘテロシクリル基の結合点がこのヘテロシクリル基の窒素原子を介するものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、Ｎ−ヘテロシクリル基は、必要に応じて置換され得る。

【0053】

「ヘテロシクリルアルキル」とは、式−Ｒ_ｂＲ_ｅの基であって、ここでＲ_ｂは、アルキレン鎖（上記で定義されるとおり）であり、Ｒ_ｅは、ヘテロシクリル基（上記で定義されるとおり）であるものをいい、そしてこのヘテロシクリルが窒素含有ヘテロシクリルである場合に、このヘテロシクリルは、窒素原子において上記アルキル基に結合され得る。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ヘテロシクリルアルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0054】

「ヘテロアリール」とは、１〜１３個の炭素原子、窒素、酸素および硫黄からなる群より選択される１〜６個のヘテロ原子、ならびに少なくとも１個の芳香環を含む５〜１４員の環系基をいう。本発明の目的に関して、ヘテロアリール基は、縮合環系もしくは架橋環系を含み得；上記ヘテロアリール基の中の窒素、炭素または硫黄原子は、必要に応じて酸化され得；上記窒素原子は、必要に応じて四級化され得る単環式、二環式、三環式または四環式の環系であり得る。例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：アゼピニル、アクリジニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾインドリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾ［ｂ］［１，４］ジオキセピニル、１，４−ベンゾジオキサニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキシニル、ベンゾピラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾフラニル、ベンゾフラノニル、ベンゾチエニル（ベンゾチオフェニル）、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ［４，６］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジニル、カルバゾリル、シンノリニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フラニル、フラノニル、イソチアゾリル、イミダゾリル、インダゾリル、インドリル、インダゾリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、イソキノリル、インドリジニル、イソオキサゾリル、ナフチリジニル、オキサジアゾリル、２−オキソアゼピニル、オキサゾリル、オキシラニル、１−オキシドピリジニル、１−オキシドピリミジニル、１−オキシドピラジニル、１−オキシドピリダジニル、１−フェニル−１Ｈ−ピロリル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、プテリジニル、プリニル、ピロリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリニル、キヌクリジニル、イソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、チアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、トリアジニル、およびチオフェニル（すなわち、チエニル）。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ヘテロアリール基は、必要に応じて置換され得る。

【0055】

「Ｎ−ヘテロアリール」とは、少なくとも１個の窒素原子を含むヘテロアリール基（上記で定義されるとおり）であって、ここで上記分子の残部へのこのヘテロアリール基の結合点が、このヘテロアリール基の窒素原子を介するものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、Ｎ−ヘテロアリール基は、必要に応じて置換され得る。

【0056】

「ヘテロアリールアルキル」とは、式−Ｒ_ｂＲ_ｆの基であって、ここでＲ_ｂは、アルキレン鎖（上記で定義されるとおり）であり、Ｒ_ｆは、ヘテロアリール基（上記で定義されるとおり）であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ヘテロアリールアルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0057】

「ヒドロキシルアルキル」とは、少なくとも１個のヒドロキシル置換基を含むアルキル基をいう。１個もしくはこれより多くの−ＯＨ置換基は、一級、二級または三級の炭素原子上にあり得る。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ヒドロキシアルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0058】

「ヒドロキシルアルキレン」とは、少なくとも１個のヒドロキシル置換基を含むアルキレン基をいう。１個もしくはこれより多くの−ＯＨ置換基は、一級、二級または三級の炭素原子上にあり得る。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ヒドロキシアルキレン基は、必要に応じて置換される。

【0059】

「ヒドロキシルアルキルエーテル」とは、少なくとも１個のヒドロキシル置換基を含むアルキルエーテル基をいう。１個もしくはこれより多くの−ＯＨ置換基は、一級、二級または三級の炭素原子上にあり得る。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ヒドロキシアルキルエーテル基は、必要に応じて置換され得る。

【0060】

「ホスフェート」とは、−ＯＰ（＝Ｏ）（Ｒ_ａ）Ｒ_ｂ基であって、ここでＲ_ａは、ＯＨ、Ｏ⁻またはＯＲ_ｃであり；Ｒ_ｂは、ＯＨ、Ｏ⁻、ＯＲ_ｃ、さらなるホスフェート基（ジホスフェートおよびトリホスフェートにおけるように）、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、ここでＲ_ｃは、対イオン（例えば、Ｎａ^＋など）であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ホスフェート基は、必要に応じて置換され得る。

【0061】

「ホスホ」とは、二価の−ＯＰ（＝Ｏ）（Ｒ_ａ）Ｏ−基であって、ここでＲ_ａは、Ｏ⁻またはＯＲ_ｃであり；ここでＲ_ｃは、対イオン（例えば、Ｈ^＋、Ｎａ^＋など）であるものをいう。

【0062】

「ホスホアルキル」とは、−Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ_ａ）Ｒ_ｂ基であって、ここでＲ_ａは、ＯＨ、Ｏ⁻またはＯＲ_ｃであり；そしてＲ_ｂは、−Ｏアルキルであり、ここでＲ_ｃは、対イオン（例えば、Ｎａ^＋など）であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ホスホアルキル基は、必要に応じて置換され得る。例えば、ある種の実施形態において、ホスホアルキル基の−Ｏアルキル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリルまたはホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換される。「Ｏホスホアルキル」は、酸素原子を介して分子の残部に接続されるホスホアルキル基である。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ｏホスホアルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0063】

「ホスホアルキレン」とは、二価の−ＯＰ（＝Ｏ）（Ｒ_ａ）Ｒ_ｂ−基であって、ここでＲ_ａは、Ｏ⁻またはＯＲ_ｃであり；そしてＲ_ｂは、−Ｏアルキレンであり、ここでＲ_ｃは、対イオン（例えば、Ｈ^＋、Ｎａ^＋など）であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ホスホアルキレン基は、必要に応じて置換される。例えば、ある種の実施形態において、ホスホアルキル基のアルキレン部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリルまたはホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換され、その置換基は、必要に応じて置換される。

【0064】

「ホスホアルキルエーテル」とは、−Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ_ａ）Ｒ_ｂ基であって、ここでＲ_ａは、ＯＨ、Ｏ⁻またはＯＲ_ｃであり；そしてＲ_ｂは、−Ｏアルキルエーテルであり、ここでＲ_ｃは、対イオン（例えば、Ｎａ^＋など）であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ホスホアルキルエーテル基は、必要に応じて置換され得る。例えば、ある種の実施形態において、ホスホアルキルエーテル基の−Ｏアルキルエーテル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換される。「Ｏホスホアルキルエーテル」は、酸素原子を介して分子の残部に接続されるホスホアルキルエーテル基である。本明細書で別段具体的に述べられなければ、ｏホスホアルキルエーテル基は、必要に応じて置換され得る。

【0065】

「スルフヒドリルアルキル」とは、少なくとも１個のスルフヒドリル置換基を含むアルキル基をいう。１個もしくはこれより多くの−ＳＨ置換基は、一級、二級または三級の炭素原子上にあり得る。本明細書で別段具体的に述べられなければ、スルフヒドリルアルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0066】

「スルフヒドリルアルキルエーテル」とは、少なくとも１個のスルフヒドリル置換基を含むアルキルエーテル基をいう。１個もしくはこれより多くの−ＳＨ置換基は、一級、二級または三級の炭素原子上にあり得る。本明細書で別段具体的に述べられなければ、スルフヒドリルアルキルエーテル基は、必要に応じて置換され得る。

【0067】

「スルホネート」とは、−ＯＳ（Ｏ）_２Ｒ_ａ基であって、ここでＲ_ａは、アルキルまたはアリールであるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、スルホネート基は、必要に応じて置換され得る。

【0068】

「チオアルキル」とは、式−ＳＲ_ａの基であって、ここでＲ_ａは、１〜１２個の炭素原子を含むアルキル基（上記で定義されるとおり）であるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、チオアルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0069】

「チオホスフェート」とは、−ＯＰ（＝Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）Ｒ_ｃ基であって、ここでＲ_ａは、ＯまたはＳであり；Ｒ_ｂは、ＯＨ、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＲ_ｄまたはＳＲ_ｄであり；Ｒ_ｃは、ＯＨ、Ｏ⁻、ＯＲ_ｄ、ホスフェート基 チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり；ここでＲ_ｄは、対イオン（例えば、Ｎａ^＋など）であるが、ただし：Ｒ_ａは、Ｓであるか、またはＲ_ｂは、Ｓ⁻もしくはＳＲ_ｄであるか；あるいはただしＲ_ａは、Ｓであり、Ｒ_ｂは、Ｓ⁻もしくはＳＲ_ｄであるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、チオホスフェート基は、必要に応じて置換され得る。

【0070】

「チオホスホ」とは、二価の−Ｒ_ｄＰ（＝Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）Ｒ_ｃ−基であって、ここでＲ_ａ、Ｒ_ｃおよびＲ_ｄは、各々独立して、ＯまたはＳであり；Ｒ_ｂは、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＲ_ｅまたはＳＲ_ｅであり；ここでＲ_ｅは、対イオン（例えば、Ｈ^＋、Ｎａ＋など）であるが、ただし：Ｒ_ａは、Ｓであるか；またはＲ_ｂは、Ｓ⁻もしくはＳＲ_ｅであるか；またはＲ_ｃは、Ｓであるか；またはＲｄは、Ｓ、またはこれらの組み合わせであるものをいう。

【0071】

「チオホスホアルキル」とは、−Ｐ（＝Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）Ｒ_ｃ基であって、ここでＲ_ａは、ＯまたはＳであり、Ｒ_ｂは、ＯＨ、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＲ_ｄまたはＳＲ_ｄであり；Ｒ_ｃは、−Ｏアルキルであり、ここでＲ_ｄは、対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であるが、ただし：Ｒ_ａは、Ｓであるか、またはＲ_ｂは、Ｓ⁻もしくはＳＲ_ｄであるか；あるいはただしＲ_ａは、Ｓであり、Ｒ_ｂは、Ｓ⁻またはＳＲ_ｄであるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、チオホスホアルキル基は、必要に応じて置換され得る。例えば、ある種の実施形態において、チオホスホアルキル基の−Ｏアルキル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換される。「Ｏチオホスホアルキル」は、酸素原子を介して分子の残部に接続されるチオホスホアルキル基である。本明細書で別段具体的に述べられなければ、Ｏチオホスホアルキル基は、必要に応じて置換され得る。

【0072】

「チオホスホアルキレン」とは、二価の−Ｒ_ｄＰ（＝Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）Ｒ_ｃ−基であって、ここでＲ_ａおよびＲ_ｄは、各々独立して、ＯまたはＳであり、Ｒ_ｂは、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＲ_ｅまたはＳＲ_ｅであり；Ｒ_ｃは、−Ｏアルキレンまたは−Ｓアルキレンであり、ここでＲ_ｅは、対イオン（例えば、Ｈ＋、Ｎａ＋など）であるが、ただし：Ｒ_ａは、Ｓであるか；またはＲ_ｂは、Ｓ⁻もしくはＳＲ_ｅであるか；またはＲｃは、−Ｓアルキレンであるか；あるいはＲ_ｄは、Ｓであるか、あるいはこれらの組み合わせであるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、チオホスホアルキレン基は、必要に応じて置換される。例えば、ある種の実施形態において、チオホスホアルキレン基のアルキレン部分は、必要に応じて、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで置換され、その置換基は、必要に応じて置換される。

【0073】

「チオホスホアルキルエーテル」とは、−Ｐ（＝Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）Ｒ_ｃ基であって、ここでＲ_ａは、ＯまたはＳであり、Ｒ_ｂは、ＯＨ、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＲ_ｄまたはＳＲ_ｄであり；Ｒ_ｃは、−Ｏアルキルエーテルであり、ここでＲ_ｄは、対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であるが、ただし：Ｒ_ａは、ＳであるかまたはＲ_ｂは、Ｓ⁻もしくはＳＲ_ｄであるか；あるいはただしＲ_ａは、Ｓであり、Ｒ_ｂは、Ｓ⁻もしくはＳＲ_ｄであるものをいう。本明細書で別段具体的に述べられなければ、チオホスホアルキルエーテル基は、必要に応じて置換され得る。例えば、ある種の実施形態において、チオホスホアルキル基の−Ｏアルキルエーテル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルのうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換される。「Ｏチオホスホアルキルエーテル」は、酸素原子を介して分子の残部に接続されるチオホスホアルキルエーテル基である。本明細書で別段具体的に述べられなければ、Ｏチオホスホアルキルエーテル基は、必要に応じて置換され得る。

【0074】

本明細書で使用される用語「置換された」とは、上記の基（すなわち、アルキル、アルキレン、アミノアルキレン、アルコキシ、アルキルアミノ、アルキルエーテル、アルキレンエーテル、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、アルキルホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、アミド、チオアルキル、アリール、アリールオキシ、アラルキル、Ｏアラルキル、シアノアルキル、炭素環式環、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ヘテロシクリル、Ｎ−ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、Ｎ−ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヒドロキシルアルキル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、ホスホアルキル、ホスホアルキレン、ホスホアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、スルホネート、チオホスホアルキル、チオホスホアルキレン、および／またはチオホスホアルキルエーテル）のうちのいずれかであって、 ここで少なくとも１個の水素原子が、非水素原子（例えば、以下が挙げられるが、これらに限定されない：Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩのようなハロゲン原子；ヒドロキシル基、アルコキシ基、およびエステル基のような基の中の酸素原子；チオール基、チオアルキル基、スルホン基、スルホニル基、およびスルホキシド基のような基の中の硫黄原子；アミン、アミド、アルキルアミン、ジアルキルアミン、アリールアミン、アルキルアリールアミン、ジアリールアミン、Ｎ−オキシド、イミド、およびエナミンのような基の中の窒素原子；トリアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、およびトリアリールシリル基のような基の中のケイ素原子；ならびに種々の他の基の中の他のヘテロ原子）への結合によって置き換えられることを意味する。「置換された」とはまた、１個もしくはこれより多くの水素原子が、ヘテロ原子（例えば、オキソ、カルボニル、カルボキシル、およびエステル基の中の酸素；ならびにイミン、オキシム、ヒドラゾンおよびニトリルのような基の中の窒素）へのより高次の結合（例えば、二重結合または三重結合）によって置き換えられる上記の基のうちのいずれかを意味する。例えば、「置換された」は、１個もしくはこれより多くの水素原子が−ＮＲ_ｇＲ_ｈ、−ＮＲ_ｇＣ（＝Ｏ）Ｒ_ｈ、−ＮＲ_ｇＣ（＝Ｏ）ＮＲ_ｇＲ_ｈ、−ＮＲ_ｇＣ（＝Ｏ）ＯＲ_ｈ、−ＮＲ_ｇＳＯ_２Ｒ_ｈ、−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＲ_ｇＲ_ｈ、−ＯＲ_ｇ、−ＳＲ_ｇ、−ＳＯＲ_ｇ、−ＳＯ_２Ｒ_ｇ、−ＯＳＯ_２Ｒ_ｇ、−ＳＯ_２ＯＲ_ｇ、＝ＮＳＯ_２Ｒ_ｇ、および−ＳＯ_２ＮＲ_ｇＲ_ｈで置き換えられる上記の基のうちのいずれかを含む。「置換された」はまた、１個もしくはこれより多くの水素原子が−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ_ｇ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ_ｇ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ_ｇＲ_ｈ、−ＣＨ_２ＳＯ_２Ｒ_ｇ、−ＣＨ_２ＳＯ_２ＮＲ_ｇＲ_ｈで置き換えられる上記基のうちのいずれかを意味する。前述において、Ｒ_ｇおよびＲ_ｈは、同じであるかまたは異なっており、そして独立して、水素、アルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ヘテロシクリル、Ｎ−ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、Ｎ−ヘテロアリールおよび／またはヘテロアリールアルキルである。「置換された」とは、１個もしくはこれより多くの水素原子がアミノ、シアノ、ヒドロキシル、イミノ、ニトロ、オキソ、チオキソ、ハロ、アルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ヘテロシクリル、Ｎ−ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、Ｎ−ヘテロアリールおよび／またはヘテロアリールアルキル基への結合によって置き換えられる上記の基のうちのいずれかをさらに意味する。さらに、前述の置換基の各々はまた、上記の置換基のうちの１個もしくはこれより多くで必要に応じて置換され得る。

【0075】

「共役」とは、「Ｍ」部分に関して、１つのｐ軌道と別のｐ軌道とが、間に挟まるσ結合を横断して重なり合っていることをいう。共役は、環式または非環式の化合物で起こり得る。「共役度」とは、少なくとも１つのｐ軌道と別のｐ軌道とが間に挟まっている二重結合を横断して重なり合っていることをいう。例えば、１，３−ブタジエンは、１の共役度を有する一方で、ベンゼンおよび他の芳香族化合物は、代表的には、多重の共役度を有する。蛍光および有色化合物は、代表的には、少なくとも１の共役度を含む。

【0076】

「蛍光（性）（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ）」とは、特定の周波数の光を吸収し、異なる周波数の光を発することができる分子をいう。蛍光（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）は、当業者に周知である。

【0077】

「有色（の）（ｃｏｌｏｒｅｄ）」とは、有色のスペクトル内の光（すなわち、赤、黄、青など）を吸収する分子をいう。

【0078】

「リンカー」とは、分子の一部をその同じ分子の別の部分にまたは異なる分子、部分もしくは固体支持体（例えば、微粒子）に接続する、少なくとも１個の原子（例えば、炭素、酸素、窒素、硫黄、リンおよびこれらの組み合わせ）の連続する鎖に言及する。リンカーは、共有結合または他の手段（例えば、イオン結合または水素結合相互作用）を介して上記分子を接続し得る。

【0079】

本発明の目的で、用語「生体分子」とは、種々の生物学的物質のうちのいずれか（核酸、炭水化物、アミノ酸、ポリペプチド、糖タンパク質、ホルモン、アプタマーおよびこれらの混合物が挙げられる）をいう。より具体的には、この用語は、ＲＮＡ、DNA、オリゴヌクレオチド、改変または誘導体化されたヌクレオチド、酵素、レセプター、プリオン、レセプターリガンド（ホルモンを含む）、抗体、抗原、および毒素、ならびに細菌、ウイルス、血球、および組織細胞が挙げられるが、これらに限定されないことが意図される。本発明の視覚的に検出可能な生体分子（すなわち、生体分子が連結されている構造（Ｉ）の化合物）は、本明細書でさらに記載されるように、生体分子と化合物（これは、上記生体分子上のアミノ、ヒドロキシ、カルボキシル、またはスルフヒドリル基のような任意の利用可能な原子または官能基を介して上記化合物への生体分子の結合を可能にする反応性基を有する）とを接触させることによって調製される。

【0080】

用語「視覚的」および「視覚的に検出可能な」とは、事前の照射、または化学的活性化もしくは酵素的活性化なしで、目視によって観察可能である物質に言及するために、本明細書で使用される。このような視覚的に検出可能な物質は、約３００〜約９００ｎｍの範囲に及ぶスペクトルの領域にある光を吸収し、発する。好ましくは、このような物質は、強く有色であり、好ましくは、少なくとも約４０，０００、より好ましくは、少なくとも約５０，０００、さらにより好ましくは、少なくとも約６０，０００、なおさらにより好ましくは、少なくとも約７０，０００、および最も好ましくは、少なくとも約８０，０００Ｍ^−１ｃｍ^−１のモル吸光係数を有する。本発明の生体分子は、裸眼で、または光学ベースの検出デバイス（吸光分光光度計、透過型光学顕微鏡（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｇｈｔ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、デジタルカメラおよびスキャナが挙げられるが、これらに限定されない）の助けを借りて観察することによって検出され得る。視覚的に検出可能な物質は、可視スペクトルの中の光を発するおよび／または吸収するものに限定されない。紫外線（ＵＶ）領域（約１０ｎｍ〜約４００ｎｍ）、赤外線（ＩＲ）領域（約７００ｎｍ〜約１ｍｍ）の中の光を発するおよび／または吸収する物質、ならびに電磁スペクトルの他の領域において発するおよび／または吸収する物質はまた、「視覚的に検出可能な」物質の範囲内に含まれる。

【0081】

本発明の目的のために、用語「光安定性視覚的染料（ｐｈｏｔｏｓｔａｂｌｅ ｖｉｓｉｂｌｅ ｄｙｅ）」とは、本明細書上記で定義されるように、視覚的に検出可能であり、そして光に曝露した際に、顕著に変化も分解もしない化学部分に言及する。好ましくは、上記光安定性視覚的染料は、少なくとも１時間光に曝された後に、顕著な漂白も分解も示さない。より好ましくは、上記視覚的染料は、少なくとも１２時間、さらにより好ましくは、少なくとも２４時間、さらになおより好ましくは、少なくとも１週間、および最も好ましくは、少なくとも１ヶ月間光に曝した後に安定である。本発明の化合物および方法における使用に適した光安定性視覚的染料の非限定的例としては、アゾ染料、チオインディゴ染料、キナクリドン顔料、ジオキサジン、フタロシアニン、ペリノン、ジケトピロロピロール、キノフタロン、およびトルアリーカルボニウム（ｔｒｕａｒｙｃａｒｂｏｎｉｕｍ）が挙げられる。

【0082】

本明細書で使用される場合、用語「ペリレン誘導体」とは、視覚的に検出可能である任意の置換されたペリレンを含むことが意図される。しかし、この用語は、ペリレン自体を含むことは意図されない。用語「アントラセン誘導体」、「ナフタレン誘導体」、および「ピレン誘導体」が、同様に使用される。いくつかの好ましい実施形態において、誘導体（例えば、ペリレン、ピレン、アントラセンまたはナフタレンの誘導体）は、ペリレン、アントラセン、ナフタレン、またはピレンのイミド、ビスイミドまたはヒドラザムイミド（ｈｙｄｒａｚａｍｉｍｉｄｅ）誘導体である。

【0083】

本発明の視覚的に検出可能な生体分子は、特定の生体分子の存在、位置、または量を決定する必要がある広く種々の生化学的および生物医学的用途に有用である。従って、別の局面において、本発明は、生体分子を視覚的に検出するための方法を提供し、上記方法は、（ａ）生物学的系に、生体分子に連結された構造（Ｉ）の化合物を含む視覚的に検出可能な生体分子を提供する工程；および（ｂ）上記生体分子をその視覚的特性によって検出する工程を包含する。本発明の目的のために、語句「生体分子をその視覚的特性によって検出する」とは、生体分子が、照射または化学的もしくは酵素的活性化なしに、裸眼で、または光学ベースの検出デバイス（吸光分光光度計、透過型光学顕微鏡、デジタルカメラおよびスキャナが挙げられるが、これらに限定されない）の助けを借りて観察されることを意味する。デンシトメーターは、存在する視覚的に検出可能な生体分子の量を定量するために使用され得る。例えば、２つのサンプル中の上記生体分子の相対的量は、相対的光学密度を測定することによって決定され得る。１生体分子あたりの染料分子の化学量論が既知でありかつ上記染料分子の吸光係数が既知である場合、上記生体分子の絶対濃度もまた、光学密度の測定から決定され得る。本明細書で使用される場合、用語「生物学的系」は、視覚的に検出可能な生体分子に加えて、１もしくはこれより多くの生体分子を含む任意の溶液または混合物をいうために使用される。このような生物学的系の非限定的例としては、細胞、細胞抽出物、組織サンプル、電気泳動ゲル、アッセイ混合物、およびハイブリダイゼーション反応混合物が挙げられる。

【0084】

「微粒子」とは、１つのタイプの固体支持体であり、そして本発明の化合物への結合に有用な多くの小さな粒子のうちのいずれか（ガラスビーズ、磁性ビーズ、ポリマービーズ、非ポリマービーズなどが挙げられるが、これらに限定されない）をいう。ある種の実施形態において、微粒子は、ポリスチレンビーズを含む。

【0085】

「塩基対合部分」とは、相補的な複素環式部分と水素結合（例えば、ワトソン−クリック塩基対合）を介してハイブリダイズし得る複素環式部分をいう。塩基対合部分は、天然および非天然の塩基を含む。塩基対合部分の非限定的例は、ＲＮＡ塩基およびＤＮＡ塩基（例えば、アデノシン、グアノシン、チミジン、シトシンおよびウリジンならびにこれらのアナログ）である。

【0086】

本明細書で開示される本発明はまた、１個もしくはこれより多くの原子が異なる原子質量または質量数を有する原子によって置き換わることによって、同位体標識されている構造（Ｉ）の全ての化合物を包含することが意味される。開示される化合物に組み込まれ得る同位体の例としては、水素、炭素、窒素、酸素、リン、フッ素、塩素、およびヨウ素の同位体（例えば、それぞれ、^２Ｈ、^３Ｈ、^１１Ｃ、^１３Ｃ、^１４Ｃ、^１３Ｎ、^１５Ｎ、^１５Ｏ、^１７Ｏ、^１８Ｏ、^３１Ｐ、^３２Ｐ、^３５Ｓ、^１８Ｆ、^３６Ｃｌ、^１２３Ｉ、および^１２５Ｉ）が挙げられる。

【0087】

構造（Ｉ）の同位体標識された化合物は一般に、当業者に公知の従来技術によって、または以下でおよび以下の実施例において記載されるものに類似のプロセスによって、以前に使用されていた標識されていない試薬の代わりに適切な同位体標識された試薬を使用して調製され得る。

【0088】

「安定な化合物」および「安定な構造」とは、反応混合物から有用な純度への単離および有効な治療剤への製剤化に耐えるように十分に強い化合物を示すことが意味される。

【0089】

「選択肢的な（ｏｐｔｉｏｎａｌ）」または「必要に応じて（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ）」とは、その後に記載される事象または状況が起こっても起こらなくてもよいこと、ならびにその記載が上記事象または状況が起こる場合およびそれが起こらない場合を含むことを意味する。例えば、「必要に応じて置換されたアルキル」とは、そのアルキル基が置換されていてもされていなくてもよいこと、ならびにその記載が、置換されたアルキル基および置換を有しないアルキル基の両方を含むことを意味する。

【0090】

「塩」とは、酸付加塩および塩基付加塩の両方を包含する。

【0091】

「酸付加塩」とは、無機酸（例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などが挙げられるが、これらに限定されない）および有機酸（例えば、酢酸、２，２−ジクロロ酢酸、アジピン酸、アルギン酸、アスコルビン酸、アスパラギン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、４−アセトアミド安息香酸、カンファー酸、カンファー−１０−スルホン酸、カプリン酸、カプロン酸、カプリル酸、炭酸、ケイ皮酸、クエン酸、シクラミン酸、ドデシル硫酸、エタン−１，２−ジスルホン酸、エタンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、ギ酸、フマル酸、ガラクタル酸、ゲンチジン酸、グルコヘプトン酸、グルコン酸、グルクロン酸、グルタミン酸、グルタル酸、２−オキソ−グルタル酸、グリセロリン酸、グリコール酸、馬尿酸、イソ酪酸、乳酸、ラクトビオン酸、ラウリン酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、ムチン酸、ナフタレン−１，５−ジスルホン酸、ナフタレン−２−スルホン酸、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、ニコチン酸、オレイン酸、オロト酸、シュウ酸、パルミチン酸、パモ酸、プロピオン酸、ピログルタミン酸、ピルビン酸、サリチル酸、４−アミノサリチル酸、セバシン酸、ステアリン酸、コハク酸、酒石酸、チオシアン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ウンデシレン酸などが挙げられるが、これらに限定されない）と形成される塩をいう。

【0092】

「塩基付加塩」とは、遊離酸に無機塩基または有機塩基を添加することから調製される塩をいう。無機塩基に由来する塩としては、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、アルミニウムの塩などが挙げられるが、これらに限定されない。有機塩基に由来する塩としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：一級、二級、および三級アミン、置換されたアミン（天然に存在する置換されたアミン、環式アミンおよび塩基性イオン交換樹脂（例えば、アンモニア、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、デアノール、２−ジメチルアミノエタノール、２−ジエチルアミノエタノール、ジシクロヘキシルアミン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、カフェイン、プロカイン、ヒドラバミン、コリン、ベタイン、ベネタミン、ベンザチン、エチレンジアミン、グルコサミン、メチルグルカミン、テオブロミン、トリエタノールアミン、トロメタミン、プリン、ピペラジン、ピペリジン、Ｎ−エチルピペリジン、ポリアミン樹脂など）が挙げられる）の塩。特に好ましい有機塩基は、イソプロピルアミン、ジエチルアミン、エタノールアミン、トリメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、コリンおよびカフェインである。

【0093】

しばしば、結晶化は、本発明の化合物の溶媒和物を生じる。本発明は、記載される化合物の全ての溶媒和物を包含する。本明細書で使用される場合、用語「溶媒和物」とは、１分子もしくはこれより多くの本発明の化合物と、１分子もしくはこれより多くの溶媒とを含む凝集物をいう。上記溶媒は水であり得、この場合、この溶媒和物は水和物であり得る。あるいは、上記溶媒は、有機溶媒であり得る。従って、本発明の化合物は、水和物（一水和物、二水和物、半水和物、セスキ水和物、三水和物、四水和物などが挙げられる）ならびにその対応する溶媒和形態として存在し得る。本発明の化合物は、真の溶媒和物であり得る一方で、他の場合には、本発明の化合物は、偶発の水もしくは別の溶媒を保持しているに過ぎなくてもよいし、水と何らかの偶発の溶媒との混合物であってもよい。

【0094】

本発明の化合物（例えば、構造Ｉ〜ＶＩＩの化合物）、またはそれらの塩、互変異性体もしくは溶媒和物は、１もしくはこれより多くの不斉中心を含み得、従って、エナンチオマー、ジアステレオマー、および絶対立体化学の点から、（Ｒ）−もしくは（Ｓ）−として、またはアミノ酸に関しては（Ｄ）−もしくは（Ｌ）−として定義され得る他の立体異性形態を生じ得る。本発明は、全てのこのような考えられる異性体、ならびにそれらのラセミ形態および光学的に純粋な形態を含むことが意味される。光学的に活性な（＋）および（−）、（Ｒ）−および（Ｓ）−、または（Ｄ）−および（Ｌ）−異性体は、キラルシントンもしくはキラル試薬を使用して調製され得るか、または従来技術（例えば、クロマトグラフィーおよび分別結晶化）を使用して分離され得る。個々のエナンチオマーの調製／単離のための従来技術としては、適切な光学的に純粋な前駆体からのキラル合成、あるいは例えば、キラル高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を使用するラセミ混合物（または塩もしくは誘導体のラセミ混合物）の分離が挙げられる。本明細書で記載される化合物がオレフィン性二重結合または他の幾何的非対称性の中心を含み、そして別段特定されなければ、上記化合物がＥおよびＺ両方の幾何異性体を含むことは、意図される。同様に、全ての互変異性形態がまた、含まれることが意図される。

【0095】

「立体異性体」とは、同じ結合によって結合されるが、交換可能ではない異なる三次元構造を有する同じ原子から構成される化合物をいう。本発明は、種々の立体異性体およびその混合物を企図し、分子が互いに重ね合わせることができない鏡像である２つの立体異性体をいう「エナンチオマー」を含む。

【0096】

「互変異性体」とは、分子の１つの原子からその同じ分子の別の原子へのプロトンシフトに言及する。本発明は、任意の上記化合物の互変異性体を含む。上記化合物の種々の互変異性形態は、当業者によって容易に導き出される。

【0097】

本明細書で使用される化学的命名法プロトコルおよび構造図は、ＡＣＤ／Ｎａｍｅ Ｖｅｒｓｉｏｎ ９．０７ソフトウェアプログラムおよび／またはＣｈｅｍＤｒａｗ Ｖｅｒｓｉｏｎ １０．０ソフトウェア命名プログラム（ＣａｍｂｒｉｄｇｅＳｏｆｔ）を使用するＩ．Ｕ．Ｐ．Ａ．Ｃ．命名法体系の改変形態である。当業者が精通する一般名もまた、使用される。

【0098】

「結合（する）」とは、１個の分子または原子が別の原子または分子と会合するプロセスをいう。結合としては、イオン結合、共有結合、キレート化、会合錯体、水素結合などが挙げられる。分析物分子もしくは固体支持体と結合し得る部分は、上記分析物分子もしくは固体支持体と、上記の手段のうちのいずれかによって会合し得る部分である。一実施形態において、上記部分は、分析物分子もしくは固体支持体と共有結合によって結合する（すなわち、上記部分は、上記分析物分子もしくは固体支持体と共有結合を形成し得る）。

【0099】

上記のように、本発明の一実施形態において、種々の分析法において蛍光染料および／または有色染料として有用な化合物が提供される。
一実施形態において、上記化合物は、以下の構造（Ｉ）：

【化2】

またはその塩もしくは立体異性体を有し、ここで：
Ｍ^１およびＭ^２は、各存在において、独立して、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、そしてＭ^１のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｌ^１、Ｌ^３、Ｌ^４、Ｌ^６、Ｌ^７およびＬ^８は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーであり；
Ｒ^１は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ^２は、電子対、Ｈ、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル（ｓｕｌｆｙｈｄｒｙｌａｌｋｙｌｅｔｈｅｒ）、シアノアルキル、ホスホ、チオホスホ、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ^３は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、−ＮＨ_２、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、シアノアルキル、−Ｏアラルキル、ホスフェート、チオホスフェート、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、−Ｏホスホアルキル、Ｏ−ホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ^４は、各存在において、独立して、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＺ、ＳＺまたはＮ（Ｒ^６）_２であり、ここでＺは、カチオンであり、各Ｒ^６は、独立して、Ｈまたはアルキルであり；
Ｒ^５は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｌ^９およびＬ^１１は、各存在において、独立して、選択肢的なリンカーであり；
Ｌ^１０は、各存在において、独立して、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキレン、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、ホスホ、チオホスホ、ホスホアルキレンまたはチオホスホアルキレンからなる群より選択される二価の官能基であり；
Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分であるか；またはＱは、分析物分子もしくは固体支持体であり；
ｎは、１〜２０の整数であり；
ｑおよびｗは、各々独立して、ｎの各整数値に関して０または１であり、ここでｑは、ｎのうちの少なくとも２個の整数値に関して１であるか、またはここでｑおよびｗは、各々独立して、ｎのうちの少なくとも１個の整数値に関して１であり；そして
ｚは、１〜１０の整数であるが、
ただしＲ^２またはＲ^３のうちの少なくとも一方は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表す。

【0100】

いくつかの実施形態において、ただしＲ^２またはＲ^３のうちの少なくとも一方は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑである。他の実施形態において、Ｒ^２またはＲ^３のうちの少なくとも一方は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表す。

【0101】

いくつかの実施形態において、ｎの各整数値に関して、ｑは、１であり、ｗは、０である。

【0102】

前述のうちの他の実施形態において、上記化合物は、以下の構造（Ｉａ）：

【化3】

を有し、ここで：
Ｍ^１は、各存在において、独立して、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ^１のうちの少なくとも１個の存在は、４個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｌ^１、Ｌ^７およびＬ^３は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーであり；
Ｒ^１は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ^２は、電子対、Ｈ、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、シアノアルキル、ホスホ、チオホスホ、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであるか、あるいはＲ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ^３は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、−ＮＨ_２、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、シアノアルキル、−Ｏアラルキル、ホスフェート、チオホスフェート、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、−Ｏホスホアルキル、Ｏ−ホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ^４は、各存在において、独立して、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＺ、ＳＺまたはＮ（Ｒ^６）_２であり、ここでＺは、カチオンであり、各Ｒ^６は、独立して、Ｈまたはアルキルであり；
Ｒ^５は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｌ^９およびＬ^１１は、各存在において、独立して、選択肢的なリンカーであり；
Ｌ^１０は、各存在において、独立して、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキレン、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、ホスホ、チオホスホ、ホスホアルキレンまたはチオホスホアルキレンからなる群より選択される二価の官能基であり；
Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分であるか；またはＱは、分析物分子であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；そして
ｚは、１〜１０の整数であるが、
ただしＲ^２またはＲ^３のうちの少なくとも一方は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表す。

【0103】

いくつかの他の実施形態において、上記化合物は、以下の構造（Ｉｂ）：

【化4】

を有し、ここで：
Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１およびＲ^１２は、各存在において、独立して、Ｈまたはアルキルであり；そして
ｘ^１、ｙ^１およびｚ^１は、各存在において、独立して、０〜５の整数である。

【0104】

異なる実施形態において、上記化合物は、以下の構造（Ｉｃ）、（Ｉｄ）、（Ｉｅ）または（Ｉｆ）のうちの１つ：

【化5】

を有する。

【0105】

さらにより多くの実施形態において、ｗは、ｎのうちの少なくとも１個の整数値に関して１である。例えば、いくつかの実施形態において、上記化合物は、以下の構造（Ｉｇ）：

【化6】

を有し、ここで：
Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１およびＲ^１２は、各存在において、独立して、Ｈまたはアルキルであり；そして
ｘ^１、ｘ^２、ｙ^１、ｙ^２、ｚ^１およびｚ^２は、各存在において、独立して、０〜５の整数である。

【0106】

前述のうちの他の実施形態において、Ｒ^５は、オキソであり、Ｒ^４は、Ｏ⁻またはＯＺである。

【0107】

いくつかの他の実施形態において、Ｒ^２は、Ｈまたは電子対であり、Ｒ^３は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑである。

【0108】

いくつかの異なる実施形態において、Ｒ^２は、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキルまたはスルフヒドリルアルキルエーテルであり、Ｒ^３は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑである。例えば、いくつかの実施形態において、Ｒ^２は、以下の構造のうちの１つ：

【化7】

を有し、ここで：
Ｒ^２ａは、−ＯＨ、−ＮＨ_２、または−ＳＨであり；そして
ａは、１〜１０の整数である。

【0109】

前述のうちのより多くの実施形態において、Ｒ^３は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚＬ^１１−Ｑであり、Ｒ^２は、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、ここでＲ^２は、−ＯＨ、−ＮＨ_２および−ＳＨから選択される置換基で必要に応じて置換される。例えば、いくつかの実施形態において、Ｒ^２は、以下の構造のうちの１つ：

【化8】

【化9】

【化10】

を有し、ここで：
Ｒ^２ａは、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ_２、ホスフェートまたはチオホスフェートであり；
Ｒ^４ａおよびＲ^４ｂは、独立して、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＺまたはＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ^５ａおよびＲ^５ｂは、独立して、オキソ、またはチオキソであり；そして
ａ、ｂおよびｃは、各々独立して、１〜１０の整数である。

【0110】

前述のうちのより多くの実施形態において、Ｒ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑであり、Ｒ^３は、ＯＨまたはホスフェートである。

【0111】

前述のうちのさらにより多く実施形態において、Ｒ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑであり、Ｒ^３は、−ＯＨ、−ＮＨ_２および−ＳＨから選択される置換基で必要に応じて置換された、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホ、チオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、−Ｏホスホアルキル、−Ｏホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルである。例えば、いくつかの実施形態において、Ｒ^３は、以下の構造のうちの１つ：

【化11】

を有し、ここで：
Ｒ^３ａは、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ_２、ホスフェートまたはチオホスフェートであり；
Ｒ^４ａおよびＲ^４ｂは、独立して、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＺまたはＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ^５ａおよびＲ^５ｂは、独立して、オキソ、またはチオキソであり；そして
ｂおよびｃは、各々独立して、１〜１０の整数である。

【0112】

前述のうちのさらにより多く実施形態において、Ｒ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑであり、Ｒ^３は、ＯＨまたはホスフェートである。

【0113】

異なる実施形態において、Ｒ^４ａおよびＲ^４ｂは、各々Ｏ⁻であり、Ｒ^５ａおよびＲ^５ｂは、各々オキソでである。いくつかの他の実施形態において、Ｒ^４ａおよびＲ^４ｂは、各々Ｏ⁻であり、Ｒ^５ａおよびＲ^５ｂは、各々チオキソである。いくつかの異なる実施形態において、Ｒ^４ａおよびＲ^４ｂは、各々Ｓ⁻であり、Ｒ^５ａおよびＲ^５ｂは、各々チオキソである。より多くの異なる実施形態において、Ｒ^４ａおよびＲ^４ｂは、各々Ｓ⁻であり、Ｒ^５ａおよびＲ^５ｂは、各々オキソである。

【0114】

いくつかの他の実施形態において、ａ、ｂまたはｃのうちの少なくとも１つは、２である。例えば、いくつかの実施形態において、ａ、ｂおよびｃの各々は、２である。

【0115】

前述のうちのより多くの実施形態において、ａ、ｂまたはｃのうちの少なくとも１つは、６である。例えば、いくつかの実施形態において、ａ、ｂおよびｃの各々は、６である。

【0116】

前述のうちの他の実施形態において、ｎは、１〜５の整数である。いくつかの実施形態において、ｎは、２〜１５の整数である。いくつかの異なる実施形態において、ｎは、２〜１０の整数である。いくつかの他の実施形態において、ｎは、２〜５の整数である。

【0117】

さらに他の実施形態は、以下の構造（ＩＩ）：

【化12】

を有する化合物またはその塩もしくは立体異性体を提供し、ここで：
Ｍ^１は、各存在において、独立して、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ^１のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｌ^１、Ｌ^３、およびＬ^７は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーであり；
Ｒ^１は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ^２は、電子対、Ｈ、ホスホ、チオホスホ、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ^３は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、−ＮＨ_２、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、−Ｏホスホアルキル、−Ｏホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ^３は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し、
Ｒ^４は、各存在において、独立して、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＺ、ＳＺまたはＮ（Ｒ^６）_２であり、ここでＺは、カチオンであり、そして各Ｒ^６は、独立して、Ｈまたはアルキルであり；
Ｒ^５は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｌ^９およびＬ^１１は、各存在において、独立して、選択肢的なリンカーであり；
Ｌ^１０は、各存在において、独立して、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキレン、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、ホスホ、チオホスホ、ホスホアルキレンまたはチオホスホアルキレンからなる群より選択される二価の官能基であり；
Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分であるか；またはＱは、分析物分子もしくは固体支持体であり；
ｎは、１〜２０の整数であり；そして
ｚは、１〜１０の整数であるが、
ただしＲ^２またはＲ^３のうちの少なくとも一方は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表す。

【0118】

いくつかの実施形態において、Ｒ^２またはＲ^３のうちの少なくとも一方は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑである。異なる実施形態において、Ｒ^２またはＲ^３のうちの少なくとも一方は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表す。

【0119】

前述のうちの他の実施形態において、Ｒ^３は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑであり、Ｒ^２は、電子対またはＨである。

【0120】

前述のうちのさらにより多く実施形態において、Ｒ^３は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑであり、Ｒ^２は、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、ここでＲ^２は、−ＯＨ、−ＮＨ_２および−ＳＨから選択される置換基で必要に応じて置換される。例えば、いくつかの実施形態において、Ｒ^２は、以下の構造のうちの１つ：

【化13】

【化14】

を有し、ここで：
Ｒ^２ａは、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ_２、ホスフェートまたはチオホスフェートであり；
Ｒ^４ａおよびＲ^４ｂは、独立して、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＺまたはＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ^５ａおよびＲ^５ｂは、独立して、オキソ、またはチオキソであり；そして
ａ、ｂおよびｃは、各々独立して、１〜１０の整数である。

【0121】

いくつかの異なる実施形態において、Ｒ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑであり、Ｒ^３は、ＯＨまたはホスフェートである。いくつかの他の実施形態において、Ｒ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑであり、Ｒ^３は、−ＯＨ、−ＮＨ_２、および−ＳＨから選択される置換基で必要に応じて置換された、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホ、チオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、−Ｏホスホアルキル、−Ｏホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルである。

【0122】

前述のうちの他の実施形態において、Ｒ^３は、以下の構造のうちの１つ：

【化15】

【化16】

を有し、ここで：
Ｒ^３ａは、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ_２、ホスフェートまたはチオホスフェートであり；
Ｒ^４ａおよびＲ^４ｂは、独立して、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＺまたはＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ^５ａおよびＲ^５ｂは、独立して、オキソ、またはチオキソであり；そして
ｂおよびｃは、各々独立して、１〜１０の整数である。

【0123】

種々の実施形態において、各存在において、Ｒ^４は、Ｏ⁻であり、Ｒ^５は、オキソである。

【0124】

異なる実施形態において、Ｌ^１、Ｌ^３およびＬ^７は、各々、アルキレンリンカーである。

【0125】

いくつかの他の異なる実施形態において、Ｌ^１およびＬ^３は、各々アルキレンリンカーであり、Ｌ^７は、非存在である。これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、アルキレンは、メチレンである。

【0126】

他の実施形態は、以下の構造（ＩＩＩ）：

【化17】

を有する化合物またはその塩もしくは立体異性体を提供し、ここで：
Ｍ^１は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｒ^１は、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ^２は、Ｈ、電子対またはカチオンであるか；あるいはＲ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ^３は、Ｈ、ホスフェートまたはＯＨであるか；あるいはＲ^３は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ^４は、Ｏ⁻、Ｓ⁻、ＯＺ、ＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ^５は、オキソまたはチオキソであり；
Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１およびＲ^１２は、各存在において、独立して、Ｈまたはアルキルであり；
Ｌ^９およびＬ^１１は、各存在において、独立して、選択肢的なリンカーであり；
Ｌ^１０は、各存在において、独立して、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキレン、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、ホスホ、チオホスホ、ホスホアルキレンまたはチオホスホアルキレンからなる群より選択される二価の官能基であり；
Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分であるか；またはＱは、分析物分子もしくは固体支持体であり；そして
ｘ、ｙおよびｚは、各存在において、独立して、０〜５の整数であり；そして
ｚは、１〜１０の整数であるが、
ただしＲ^２またはＲ^３のうちの少なくとも一方は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表す。

【0127】

いくつかの他の実施形態において、Ｒ^２またはＲ^３のうちの少なくとも一方は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑである。異なる実施形態において、Ｒ^２またはＲ^３のうちの少なくとも一方は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表す。

【0128】

さらなる実施形態において、ｘ、ｙおよびｚは、各々１である。

【0129】

種々の他の実施形態において、ｘは、０であり、ｙおよびｚは、各々１である。

【0130】

Ｍ^１は、一般に、視覚的に検出可能な部分または基質である。例えば、Ｍ^１は、ＵＶスペクトル、可視スペクトルまたはＩＲスペクトルにおいて視覚的に検出可能であり得る。前述のうちのいずれかのいくつかにおいて、Ｍ^１は、各存在において、独立して、蛍光性または有色である。例えば、いくつかの実施形態において、Ｍ^１は、蛍光性である。

【0131】

ある種の実施形態において、Ｍ^１は、プリン塩基またはピリミジン塩基（例えば、グアニン、シトシン、チミジンおよびアデニンが挙げられるが、これらに限定されない）ではない。他の実施形態において、Ｍ^１は、ポルフィリンではない。他の実施形態において、Ｍ^１は、以下のうちの１つ：

【0132】

【化18】

ではない。

【0133】

前述のうちのいずれかのさらに他の実施形態において、Ｍ^１は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせ、例えば、４個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせ、あるいはさらに５個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、Ｍ^１は、６個のアリールまたはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む。さらなる実施形態において、上記環は、縮合されている。例えば、いくつかの実施形態において、Ｍ^１は、３個もしくはこれより多くの縮合環、４個もしくはこれより多くの縮合環、５個もしくはこれより多くの縮合環、またはさらには６個もしくはこれより多くの縮合環を含む。

【0134】

いくつかの実施形態において、Ｍ^１は、環式である。例えば、いくつかの実施形態において、Ｍ^１は、炭素環式である。他の実施形態において、Ｍ^１は、複素環式である。前述のうちのさらに他の実施形態において、Ｍ^１は、各存在において独立して、アリール部分を含む。これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、上記アリール部分は、多環式である。他のより多くの具体例において、上記アリール部分は、縮合多環式アリール部分であり、例えば、これは、少なくとも３個、少なくとも４個、またはさらには４個より多くのアリール環を含み得る。

【0135】

構造（Ｉ）の前述の化合物のうちのいずれかの他の実施形態において、Ｍ^１は、各存在において独立して、少なくとも１個のヘテロ原子を含む。例えば、いくつかの実施形態において、上記ヘテロ原子は、窒素、酸素または硫黄である。

【0136】

前述のうちのいずれかのさらにより多くの実施形態において、Ｍ^１は、各存在において、少なくとも１個の置換基を独立して含む。例えば、いくつかの実施形態において、上記置換基は、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、ヒドロキシ、スルフヒドリル、アルコキシ、アリールオキシ、フェニル、アリール、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、カルボキシ、スルホネート、アミド、またはホルミル基である。

【0137】

前述のうちのいくつかのさらにより多くの具体的実施形態において、Ｍ^１は、各存在において、独立して、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル−ジメチル−ＢＯＤＩＰＹ、ｈｉｓ−フルオロフェニル−ＢＯＤＩＰＹ、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル−ジメチル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、（ビス−フルオロフェニル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ−ベンゾチアゾール、ター−ベンゾチアゾール、ビ−ナフチル、ビ−アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０−エチニルアントラセンまたはター−ナフチル部分である。他の実施形態において、Ｍ^１は、各存在において、独立して、ｐ−ターフェニル、ペリレン、アゾベンゼン、フェナジン、フェナントロリン、アクリジン、チオキサントレン（ｔｈｉｏｘａｎｔｈｒｅｎｅ）、クリセン、ルブレン、コロネン、シアニン、ペリレンイミド、もしくはペリレンアミドまたはその誘導体である。さらにより多くの実施形態において、Ｍ^１は、各存在において、独立して、クマリン染料、レゾルフィン染料、ジピロメテンボロンジフルオリド染料、ルテニウムビピリジル染料、エネルギー移動染料、チアゾールオレンジ染料、ポリメチンまたはＮ−アリール−１，８−ナフタルイミド染料である。

【0138】

前述のうちのいずれかのさらにより多くの実施形態において、Ｍ^１は、各存在において、同じである。他の実施形態において、各Ｍ^１は、異なる。さらにより多くの実施形態において、１個もしくはこれより多くのＭ^１は、同じであり、１個もしくはこれより多くのＭ^１は、異なる。

【0139】

いくつかの実施形態において、Ｍ^１は、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミドもしくは６−ＦＡＭまたはその誘導体である。いくつかの他の実施形態において、Ｍ^１は、以下の構造のうちの１つ：

【化19】

を有する。

【0140】

いくつかの実施形態において、Ｍ^２は、上記のＭ^１部分のうちのいずれか１つから選択される。いくつかの実施形態において、Ｍ^１およびＭ^２は、同じである。他の実施形態において、Ｍ^１およびＭ^２は、異なる。

【0141】

他の実施形態において、Ｍ^２のうちの少なくとも１個の存在は、塩基対合部分である。例えば、いくつかの実施形態において、Ｍ^２の各存在は、塩基対合部分である。これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、上記塩基対合部分は、プリン、ピリミジン、ジヒドロピリミジンまたはその誘導体である。さらなる実施形態において、上記塩基対合部分は、以下の構造のうちの１つ：

【化20】

を有する。

【0142】

本発明は、モノマー化合物（例えば、ｎ＝１）ならびにオリゴマー化合物（例えば、ｎは、２〜２０または２〜１０）を含む。前述の実施形態のうちの他のものにおいて、ｎは、１〜５の整数である。例えば、いくつかの実施形態において、ｎは、２〜１０の整数、または２〜５の整数、例えば、３である。他の実施形態において、ｎは、１である。より多くの実施形態において、ｎは、２である。他の実施形態において、ｎは、３である。より多くの実施形態において、ｎは、４である。他の実施形態において、ｎは、５である。より多くの実施形態において、ｎは、６である。他の実施形態において、ｎは、７である。より多くの実施形態において、ｎは、８である。他の実施形態において、ｎは、９である。より多くの実施形態において、ｎは、１０である。

【0143】

任意の数（すなわち、ｘ、ｙおよびｚ）のメチレンスペーサーユニットが、含まれ得る。いくつかの実施形態において、ｘは、０である。他の実施形態において、ｘは、１である。より多くの実施形態において、ｘは、２である。いくつかの実施形態において、ｘは、３である。他の実施形態において、ｘは、４である。より多くの実施形態において、ｘは、５である。

【0144】

いくつかの実施形態において、ｙは、０である。他の実施形態において、ｙは、１である。より多くの実施形態において、ｙは、２である。いくつかの実施形態において、ｙは、３である。他の実施形態において、ｙは、４である。より多くの実施形態において、ｙは、５である。

【0145】

いくつかの実施形態において、ｚは、１〜５である。いくつかの実施形態において、ｚは、０である。他の実施形態において、ｚは、１である。より多くの実施形態において、ｚは、２である。いくつかの実施形態において、ｚは、３である。他の実施形態において、ｚは、４である。より多くの実施形態において、ｚは、５である。

【0146】

他の実施形態において、ｘは、１であり、ｙは、０であり、そしてｚは、１である。他の実施形態において、ｘは、０であり、ｙは、１であり、そしてｚは、１である。

【0147】

種々の実施形態において、Ｌ^９は、存在する。例えば、いくつかの実施形態において、Ｌ^９は、Ｃ_１−Ｃ_６アルキレンである。

【0148】

種々の実施形態において、Ｌ^１０は、ポリアルキレンエーテル、ホスホおよびホスホアルキレンからなる群より選択される。例えば、いくつかの実施形態において、Ｌ^１０は、以下：

【化21】

からなる群より選択され、ここでａは、１〜６の整数であり、ｂは、２〜１０の整数である。

【0149】

種々の実施形態において、（Ｌ^１０）_ｚは、以下の構造のうちの１つ：

【0150】

【化22】

【化23】

を有し、ここでｂは、２〜１０の整数、例えば、５である。

【0151】

種々の実施形態において、Ｌ^９およびＬ^１１は、各々独立して、Ｃ_１−Ｃ_６アルキレンリンカーである。いくつかの実施形態において、Ｌ^９は、Ｃ_２アルキレンリンカーである。他の実施形態において、Ｌ^１１は、Ｃ_６アルキレンリンカーである。

【0152】

さらに他の実施形態において、Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合し得る部分である。ある種の実施形態において、Ｑは、構造（Ｉ）の化合物を分析物分子または固体支持体に（例えば、共有結合によって）接続する手段を提供する。例えば、いくつかの実施形態において、Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と共有結合を形成し得る反応性基である。この点では、Ｑ基のタイプおよび構造（Ｉ）の化合物の残部へのＱ基の接続は、限定されない。ある種の実施形態において、上記Ｑは、水性条件下で加水分解を受けにくい部分であるが、分析物分子または固体支持体上の対応する基（例えば、アミン）と結合を形成するために十分に反応性である。

【0153】

本明細書中に記載される化合物のある種の実施形態は、生体結合反応の分野において一般に使用されるＱ基を含む。例えば、いくつかの実施形態において、Ｑは、求核反応性基、求電子反応性基もしくは環化付加反応性基である。いくつかのより具体的な実施形態において、Ｑは、スルフヒドリル、ジスルフィド、活性化エステル、イソチオシアネート、アジド、アルキン、アルケン、ジエン、ジエノフィル、酸ハライド、スルホニルハライド、ホスフィン、α−ハロアミド、ビオチン、アミノもしくはマレイミドである。いくつかの実施形態において、上記活性化エステルは、Ｎ−スクシンイミドエステル、イミドエステルまたはポリフルオロフェニルエステルである。他の実施形態において、上記アルキンは、アルキルアジドまたはアシルアジドである。

【0154】

例示的なＱ部分は、以下の表Ｉに提供される。

【表1-1】

【表1-2】

【表1-3】

【表1-4】

【0155】

いくつかの実施形態において、−ＳＨは、多くの分析物分子、二官能性リンカー基および／または固体支持体に（例えば、分析物分子または固体支持体上の遊離スルフヒドリルとのジスルフィド結合の形成によって）容易に結合され得るので、Ｑが−ＳＨである化合物を使用することは、有利である。しかし、化合物の長期の安定性の目的で、ジスルフィドダイマーの形態において化合物を貯蔵することは、望まれ得る。よって、いくつかの実施形態は、このようなジスルフィドダイマーを提供する。例えば、いくつかの実施形態において、Ｒ^２またはＲ^３のうちの少なくとも一方は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑまたは−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表す。「構造（Ｉ）の化合物」とは、構造（Ｉ）によって包含される、本明細書で記載される化合物のうちのいずれかをいう。

【0156】

このダイマーは、Ｒ^２またはＲ^３のうちのいずれか一方とＲ^２またはＲ^３のうちの別の一方との間で形成され得る。限定ではなく例証を容易にするために、２個のＲ^２基の間でダイマーが形成される例示的なダイマーは、以下（Ｉａ’）：

【化24】

またはその塩に図示され、ここでＲ^１、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｌ^１、Ｌ^３、Ｌ^７、Ｌ^９、Ｌ^１０、Ｌ^１１およびｚは、各々独立して、前述の実施形態のうちのいずれかに関して定義されるとおりである。

【0157】

上記ダイマーはまた、以下のとおり（Ｉａ’）に図示される：

【化25】

。

【0158】

構造（Ｉ）の２個の化合物の間のジスルフィドリンカー、すなわち、−Ｌ^９（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−は、種々の構造を有し得る。いくつかの実施形態において、−Ｌ^９（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｓ−Ｓ−Ｌ^１１−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^９−は、以下の構造のうちの１つ：

【化26】

を有する。

【0159】

さらに他の実施形態において、Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体である。例えば、いくつかの実施形態において、上記分析物分子は、生体分子である。いくつかの実施形態において、上記生体分子は、核酸、アミノ酸またはこれらのポリマーである。他の実施形態において、上記生体分子は、核酸、ペプチド、炭水化物、脂質、酵素、レセプター、レセプターリガンド、抗体、糖タンパク質、アプタマー、抗原またはプリオンである。

【0160】

異なる実施形態において、上記分析物分子は、薬物、ビタミンまたは低分子である。

【0161】

種々の他の実施形態において、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１およびＲ^１２は、存在する場合、各々Ｈである。

【0162】

いくつかの他の異なる実施形態において、ｘ^１、ｙ^１およびｚ^１は、各々１である。

【0163】

より多くの異なる実施形態において、各ｘ^１は、０であり、各ｙ^１およびｚ^１は、１である。

【0164】

いくつかの異なる実施形態において、各ｘ^２は、１であり、各ｙ^２およびｚ^２は、０である。

【0165】

他の実施形態は、以下の構造（ＩＶ）：

【化27】

を有する化合物またはその塩もしくは立体異性体に関し、ここで：
Ｍ^１は、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ^１のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分であるか；またはＱは、分析物分子もしくは固体支持体であり；
Ｒ^２０は、各存在において、独立して、Ｈ、ホスフェート、ホスフェートで置換されたアルキル、Ｃ_１−Ｃ_６アルキルまたはＣ_１−Ｃ_６ヒドロキシルアルキルであり；そして
各ｘ’、ｙ’およびｚ’は、独立して、０〜１０の整数である。

【0166】

これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、Ｍ^１は、前述の実施形態のうちのいずれか１つにおいて定義されるとおりである。例えば、いくつかの実施形態において、Ｍ^１は、ペリレンである。

【0167】

他の実施形態において、Ｑは、前述の実施形態のうちのいずれか１つにおいて定義されるとおりである。例えば、いくつかの実施形態において、Ｑは、−ＳＨである。

【0168】

種々の実施形態において、各ｙ’は、０である。いくつかの異なる実施形態において、各ｚ’は、１である。前述のうちのさらにより多く実施形態において、各ｘ’は、独立して、２〜６の整数である。

【0169】

いくつかの他の異なる実施形態において、Ｒ^２０は、ホスフェート、−ＣＨ_２ＯＰＯ_３^２−またはＣＨ_２ＯＨである。

【0170】

いくつかの実施形態において、上記化合物は、以下の構造：

【化28】

を有する。

【0171】

他の実施形態は、以下の構造のうちの１つ：

【化29】

【化30】

を有する化合物を提供し、ここでＱは、分析物分子である。
他の実施形態は、以下の構造（Ｖ）：

【化31】

を有するジスルフィドダイマーまたはその塩もしくは立体異性体に関し、ここで：
Ｍ^１は、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ^１のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｒ^２０は、各存在において、独立して、Ｈ、ホスフェート、アルキルホスフェート、Ｃ_１−Ｃ_６アルキルまたはＣ_１−Ｃ_６ヒドロキシルアルキルであり；そして
各ｘ’、ｙ’およびｚ’は、独立して、０〜１０の整数である。

【0172】

これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、Ｍ^１は、前述の実施形態のうちのいずれか１つにおいて定義されるとおりである。例えば、いくつかの実施形態において、Ｍ^１は、ペリレンである。

【0173】

種々の実施形態において、各ｙ’は、０である。いくつかの異なる実施形態において、各ｚ’は、１である。前述のうちのさらにより多く実施形態において、各ｘ’は、独立して、２〜６の整数である。

【0174】

いくつかの他の異なる実施形態において、Ｒ^２０は、ホスフェート、ＣＨ_２ＯＰＯ_３^２−またはＣＨ_２ＯＨである。

【0175】

種々の他の実施形態において、上記ジスルフィドダイマーは、以下の構造：

【化32】

を有する。

【0176】

前述のうちのさらなる実施形態において、Ｍ^１は、以下の構造を有する：

【化33】

。

【0177】

種々の他の実施形態において、以下の構造（ＶＩ）：

【化34】

を有する化合物またはその塩もしくは立体異性体が提供され、ここで：
Ｍ^１は、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ^１のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分であるか；またはＱは、分析物分子もしくは固体支持体であり；
Ｒ^２０は、各存在において、独立して、Ｈ、ホスフェート、ホスフェートで置換されたアルキル、Ｃ_１−Ｃ_６アルキルまたはＣ_１−Ｃ_６ヒドロキシルアルキルであり；そして
各ｘ’、ｙ’およびｚ’は、各存在において、独立して、０〜１０の整数である。

【0178】

これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、Ｍ^１は、前述の実施形態のうちのいずれか１つにおいて定義されるとおりである。例えば、いくつかの実施形態において、Ｍ^１は、ペリレンである。

【0179】

他の実施形態において、Ｑは、前述の実施形態のうちのいずれか１つにおいて定義されるとおりである。例えば、いくつかの実施形態において、Ｑは、−ＳＨである。

【0180】

種々の実施形態において、各ｙ’は、０である。いくつかの異なる実施形態において、各ｚ’は、１である。前述のうちのさらにより多く実施形態において、各ｘ’は、独立して、２〜６の整数である。

【0181】

いくつかの他の異なる実施形態において、Ｒ^２０は、ホスフェート、ＣＨ_２ＯＰＯ_３^２−またはＣＨ_２ＯＨである。

【0182】

いくつかの実施形態において、上記化合物は、以下の構造：

【化35】

を有する。

【0183】

前述のうちのさらなる実施形態において、Ｍ^１は、以下の構造：

【化36】

を有する。

【0184】

他の実施形態は、以下の構造（ＶＩＩ）：

【化37】

を有するジスルフィドダイマーまたはその塩もしくは立体異性体を提供し、ここで：
Ｍ^１は、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ^１のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｒ^２０は、各存在において、独立して、Ｈ、ホスフェート、ホスフェートで置換されたアルキル、Ｃ_１−Ｃ_６アルキルまたはＣ_１−Ｃ_６ヒドロキシルアルキルであり；そして
各ｘ’、ｙ’およびｚ’は、各存在において、独立して、０〜１０の整数である。

【0185】

これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、Ｍ^１は、前述の実施形態のうちのいずれか１つにおいて定義されるとおりである。例えば、いくつかの実施形態において、Ｍ^１は、ペリレンである。

【0186】

種々の実施形態において、各ｙ’は、０である。いくつかの異なる実施形態において、各ｚ’は、１である。前述のうちのさらにより多く実施形態において、各ｘ’は、独立して、２〜６の整数である。

【0187】

いくつかの他の異なる実施形態において、Ｒ^２０は、ホスフェート、ＣＨ_２ＯＰＯ_３^２−またはＣＨ_２ＯＨである。

【0188】

ある実施形態において、上記ジスルフィドダイマーは、以下の構造：

【化38】

を有する。

【0189】

例えば、前述のうちのいくつかの実施形態において、Ｍ^１は、以下の構造：

【化39】

を有する。

【0190】

例証を容易にするために、リン部分（例えば、ホスフェートなど）を含む種々の化合物は、アニオン状態（例えば、−ＯＰＯ_３^２−）で示される。当業者は、その電荷がｐＨに依存し、荷電していない（例えば、プロトン化または塩（例えば、ナトリウムもしくは他のカチオン））形態がまた、本発明の範囲に含まれることを容易に理解する。

【0191】

前述の化合物のうちのいずれかおよび１もしくはこれより多くの生体分子を含む組成物は、種々の他の実施形態において提供される。いくつかの実施形態において、上記１もしくはより多くの生体分子の検出のための分析方法でのこのような組成物の使用がまた、提供される。

【0192】

さらに他の実施形態において、上記化合物は、種々の分析法において有用である。例えば、ある種の実施形態において、本開示は、サンプルを染色するための方法を提供し、上記方法は、上記サンプルに構造（Ｉ）の化合物（ここでＲ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑであり、Ｑは、分析物分子と結合できる部分であり、かつＲ^３は、Ｈ、ＯＨ、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルである）を、上記サンプルが適切な波長で照射される場合に光学的応答を生じるために十分な量で添加する工程を包含する。

【0193】

前述の方法のうちのいくつかの実施形態において、Ｒ^２は、分子（例えば、生体分子への共有結合を含むリンカーである。例えば、核酸、アミノ酸またはこれらのポリマー（例えば、ポリヌクレオチドまたはポリペプチド）。さらにより多くの実施形態において、上記生体分子は、酵素、レセプター、レセプターリガンド、抗体、糖タンパク質、アプタマーまたはプリオンである。

【0194】

前述の方法のうちのさらに他の実施形態において、Ｒ^２は、微粒子への共有結合を含むリンカーを含む。例えば、いくつかの実施形態において、上記微粒子は、ポリマービーズまたは非ポリマービーズである。

【0195】

さらにより多くの実施形態において、上記光学的応答は、蛍光応答である。

【0196】

他の実施形態において、上記サンプルは、細胞を含み、いくつかの実施形態は、フローサイトメトリーによって上記細胞を観察する工程をさらに含む。

【0197】

さらにより多くの実施形態において、上記方法は、上記蛍光応答を、検出可能に異なる光学的特性を有する第２の発蛍光団のものから区別する工程をさらに包含する。

【0198】

他の実施形態において、本開示は、分析物分子（例えば、生体分子）を視覚的に検出するための方法を提供し、上記方法は、

【0199】

（ａ）構造（Ｉ）の化合物（ここでＲ^２は、−Ｌ^９−（Ｌ^１０）_ｚ−Ｌ^１１−Ｑであり、Ｑは、生体分子と結合できる部分であり、かつＲ^３は、Ｈ、ＯＨ、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルである）を提供する工程；および
（ｂ）上記化合物をその視覚的特性によって検出する工程
を包含する。

【0200】

例えば、核酸、アミノ酸またはこれらのポリマー（例えば、ポリヌクレオチドまたはポリペプチド）。さらにより多くの実施形態において、上記生体分子は、酵素、レセプター、レセプターリガンド、抗体、糖タンパク質、アプタマーまたはプリオンである。

【0201】

他の実施形態において、生体分子を視覚的に検出するための方法が提供され、上記方法は、
（ａ）前述の化合物のうちのいずれかと１もしくはこれより多くの生体分子とを混合する工程；および
（ｂ）上記化合物をその視覚的特性によって検出する工程
を包含する。

【0202】

構造（Ｉ）の化合物のうちの任意の実施形態（上で示されるとおり）ならびに構造（Ｉ）の化合物においてＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｌ^１、Ｌ^３、Ｌ^４、Ｌ^６、Ｌ^７、Ｌ^８、Ｍ^１、Ｍ^２、ｑ、ｗおよびｎの変数について本明細書で示される任意の具体的選択（上で示されるとおり）は、独立して、構造（Ｉ）の化合物の他の実施形態および／または変数と組み合わされて、上では具体的には示されない本発明の実施形態を形成し得ることは理解される。さらに、選択肢のリストが、特定の実施形態および／または請求項における任意の特定のＲ基またはＭ基に関して列挙される場合において、各個々の選択は、上記特定の実施形態および／または請求項から削除され得ること、ならびにその残りの選択の列挙は、本発明の範囲内にあると考えられることは、理解される。

【0203】

本明細書において、示される式の置換基および／または変数の組み合わせは、このような寄与が安定な化合物を生じる場合にのみ許容可能であることは、理解される。

【0204】

本明細書で記載されるプロセスにおいて、中間体化合物の官能基が、適切な保護基によって保護される必要があり得ることはまた、当業者によって認識される。このような官能基としては、ヒドロキシ、アミノ、メルカプトおよびカルボン酸が挙げられる。ヒドロキシの適切な保護基としては、トリアルキルシリルまたはジアリールアルキルシリル（例えば、ｔ−ブチルジメチルシリル、ｔ−ブチルジフェニルシリルまたはトリメチルシリル）、テトラヒドロピラニル、ベンジルなどが挙げられる。アミノ、アミジノおよびグアニジノの適切な保護基としては、ｔ−ブトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニルなどが挙げられる。メルカプトの適切な保護基としては、−Ｃ（Ｏ）−Ｒ”（ここでＲ”は、アルキル、アリールまたはアリールアルキルである）、ｐ−メトキシベンジル、トリチルなどが挙げられる。カルボン酸の適切な保護基としては、アルキル、アリールまたはアリールアルキルエステルが挙げられる。保護基は、当業者に公知でありかつ本明細書で記載されるとおりである標準的技術に従って付加または除去され得る。保護基の使用は、Ｇｒｅｅｎ， Ｔ．Ｗ． ａｎｄ Ｐ．Ｇ．Ｍ． Ｗｕｔｚ、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（１９９９）、３ｒｄ Ｅｄ．， Ｗｉｌｅｙに詳細に記載される。当業者が認識するように、上記保護基はまた、ポリマー樹脂（例えば、Ｗａｎｇ樹脂、Ｒｉｎｋ樹脂または２−クロロトリチル−クロリド樹脂）であり得る。

【0205】

さらに、遊離塩基または酸形態で存在する全ての本発明の化合物は、当業者に公知の方法による適切な無機塩基もしくは有機塩基または無機酸もしくは有機酸での処理によって、それらの塩に変換され得る。本発明の化合物の塩は、標準的技術によってそれらの遊離塩基形態または遊離酸形態へと変換され得る。

【0206】

以下の反応スキームは、本発明の化合物を作製するための例示的方法を例証する。当業者がこれら化合物を類似の方法によってまたは当業者に公知の他の方法を組み合わせることによって作製する能力があり得ることは、理解される。当業者が以下に記載されるのと類似の様式で、適切な出発構成要素を使用し、必要な場合には、合成のパラメーターを改変することによって、以下で具体的に例証されない構造（Ｉ）の他の化合物を作製し得ることもまた、理解される。一般に、出発構成要素は、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｌａｎｃａｓｔｅｒ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ， Ｉｎｃ．、Ｍａｙｂｒｉｄｇｅ、Ｍａｔｒｉｘ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ＴＣＩ、およびＦｌｕｏｒｏｃｈｅｍ ＵＳＡなどのような供給源から得られ得るか、または当業者に公知の出典に従って合成され得る（例えば、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ， Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ， ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、５ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ（Ｗｉｌｅｙ， Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０００）を参照のこと）か、または本発明において記載されるとおり調製され得る。
反応スキームＩ

【化40】

【0207】

反応スキームＩは、構造Ｉの化合物を調製するための例示的方法を図示する。Ｒ^２’およびＲ^３’は、本明細書で定義されるとおりのＲ^２およびＲ^３部分、あるいはＲ^２およびＲ^３部分に対する前駆体またはその保護された誘導体を表し、これらは、当該分野で公知の、および以下の実施例において提供される技術を使用して、所望のＲ^２およびＲ^３部分に変換され得る。反応スキーム１を参照すると、構造ａの化合物は、購入され得るかまたは当業者に周知の方法によって調製され得る。Ｍ^１−Ｘ（ここでｘは、ブロモのようなハロゲンである）との、当該分野で公知の鈴木カップリング条件下での反応は、構造ｂの化合物を生じる。構造ｂの化合物は、構造Ｉの多くの他の化合物を得るために修飾され得る。例えば、構造ｂの化合物は、構造Ｉの他の化合物（すなわち、ここでｎは、１より大きい（例えば、２〜１０））を得るためにオリゴマー化され得る。オリゴマー化の例示的な方法は、ホスホロアミダイトベースの固相オリゴヌクレオチド合成（これは、当該分野で周知である）に類似の方法を含む。
反応スキームＩＩ

【化41】

【0208】

反応スキームＩＩは、構造Ｉの化合物の調製のための代替法を図示する。Ｒ^２’およびＲ^３’は、本明細書で定義されるとおりのＲ^２およびＲ^３部分、あるいはＲ^２およびＲ^３部分に対する前駆体またはその保護された誘導体を表し、これらは、当該分野で公知の、および以下の実施例において提供される技術を使用して、所望のＲ^２およびＲ^３部分に変換され得る。このアプローチにおいて、構造ｃの化合物（これは、購入され得るかまたは周知の技術によって調製され得る）をＭ^１−Ｚと反応させて、構造ｄの化合物を得る。ここでＹおよびＺは、相補的反応性を有する官能基（すなわち、反応して共有結合を形成する官能基）を表す。Ｚは、Ｍ^１へのペンダントであり得るかまたはＭの構造的骨格（例えば、環式無水物）の一部であり得る。Ｙは、アミノのような任意の数の官能基であり得る。

【0209】

リボース部分を含む構造（Ｉ）の化合物は、類似の手順に従って調製されるか、または市販の供給元から購入され得る（例えば、ホスホロアミダイト（ｐｈｏｓｐｈｏｒａｍａｄｉｔｅｓ）として）。

【0210】

ある種の実施形態において、構造Ｉの化合物は、２〜１０個の反復単位を含むオリゴマーである。このようなオリゴマーは、周知の自動化ＤＮＡ合成法に類似の方法を使用して調製され得る。ＤＮＡ合成法は、当該分野で周知である。簡潔には、２個のアルコール基は、それぞれ、ジメトキシトリチル（ＤＭＴ）基および２−シアノエチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアミノホスホロアミダイト基で官能化される。上記ホスホロアミダイト基は、代表的には、テトラゾールのような活性化因子の存在下でアルコール基にカップリングされ、続いて、ヨウ素でリン原子の酸化が行われる。上記ジメトキシトリチル基は、酸（例えば、クロロ酢酸）で除去されて、遊離アルコールを露出させ得、これは、ホスホロアミダイト基と反応させられ得る。この２−シアノエチル基は、水性アンモニアでの処理によるオリゴマー化の後に除去され得る。

【0211】

上記オリゴマー化方法において使用されるホスホロアミダイトの調製もまた、当該分野で周知である。例えば、一級アルコール（例えば、Ｒ^３）は、ＤＭＴ−Ｃｌとの反応によって、ＤＭＴ基として保護され得る。次いで、二級アルコール（例えば、Ｒ^２）は、２−シアノエチルＮ，Ｎ−ジイソプロピルクロロホスホロアミダイトのような適切な試薬との反応によってホスホロアミダイトとして官能化される。ホスホロアミダイトの調製およびそれらのオリゴマー化の方法は、当該分野で周知であり、実施例の中でより詳細に記載される。

【0212】

以下の実施例は、例証目的で提供されるのであって、限定目的で提供されるのではない。

【実施例】

【0213】

一般的方法
^１Ｈおよび^３１Ｐ ＮＭＲスペクトルを、ＪＥＯＬ ４００ＭＨｚ分光計で得た。^３１Ｐ ＮＭＲスペクトルは、８５％ 水性リン酸を基準とし、^１Ｈスペクトルは、ＴＭＳを基準とした。逆相ＨＰＬＣ染料分析を、４５℃で保持した２．１ｍｍ×５０ｍｍ Ａｃｑｕｉｔｙ ＢＥＨ−Ｃ１８カラム付きのＷａｔｅｒｓ Ａｃｑｕｉｔｙ ＵＨＰＬＣシステムを使用して行った。質量分析を、Ｗａｔｅｒｓ／Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ ＱｕａｔｔｒｏマイクロＭＳ／ＭＳシステムで（ＭＳのみモードで）、ＭａｓｓＬｙｎｘ ４．１獲得ソフトウェアを使用して行った。染料に関してＬＣ／ＭＳに使用した移動相は、１００ｍＭ １，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール（ＨＦＩＰ）、８．６ｍＭ トリエチルアミン（ＴＥＡ）、ｐＨ８であった。ホスホロアミダイトおよび前駆体分子を、ダイオードアレイ検出器および高速オートサンプラーのＡｇｉｌｅｎｔ Ｉｎｆｉｎｉｔｙ １２６０ ＵＨＰＬＣシステムを使用して、Ａａｐｐｔｅｃ^（Ｃ） Ｓｐｉｒｉｔ^ＴＭ Ｐｅｐｔｉｄｅ Ｃ１８カラム（４．６ｍｍ×１００ｍｍ、５μｍ粒度）を使用して分析した。励起および発光プロフィール実験を、Ｃａｒｙ Ｅｃｌｉｐｓｅ分光光度計で記録した。

【0214】

全ての反応を、別段述べられなければ、窒素雰囲気下でオーブン乾燥したガラス器具の中で行った。市販のＤＮＡ合成試薬を、Ｇｌｅｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ（Ｓｔｅｒｌｉｎｇ， ＶＡ）から購入した。無水ピリジン、トルエン、ジクロロメタン、ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、酢酸、ピリジン、およびＴＨＦを、Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。全ての他の化学物質を、ＡｌｄｒｉｃｈまたはＴＣＩから購入し、さらに精製せずにそのまま使用した。

【0215】

全てのオリゴマー染料を、ＡＢＩ ３９４ ＤＮＡ合成機で、ホスホロアミダイトベースのカップリングアプローチの標準プロトコルを使用して合成した。オリゴマー合成のための鎖アセンブリサイクルは、以下であった：（ｉ）脱トリチル化、ジクロロメタン中３％ トリクロロ酢酸、１分間；（ｉｉ）カップリング、アセトニトリル中０．１Ｍ ホスホロアミダイトおよび０．４５Ｍ テトラゾール、１０分間；（ｉｉｉ）キャップ形成、ＴＨＦ／ルチジン、１／１（ｖ／ｖ）中０．５Ｍ 無水酢酸、１５秒間；（ｉｖ）酸化、ＴＨＦ／ピリジン／水、１０／１０／１（ｖ／ｖ／ｖ）中０．１Ｍ ヨウ素、３０秒間。

【0216】

上記サイクル内の化学的工程の次に、アセトニトリル洗浄および乾燥アルゴンでのフラッシュを０．２〜０．４分間行った。支持体からの切断ならびに塩基およびホスホロアミダイト保護基の除去を、１時間、室温においてアンモニアで処理することによって達成した。次いで、オリゴマー染料を、上記のように逆相ＨＰＬＣによって分析した。

【0217】

実施例１
活性化エステル部分を有する可溶性染料の合成

【0218】

実施例１は、一級アミン官能基を有する大分子に結合され得る活性化エステル基を含むように改変された、水溶性染料物質（２および３）を例示する。この実施例において、ジスルフィドリンカーを含む染料連続物（１）は、トリス（２−カルボキシエチル）ホスフィン（ＴＣＥＰ）で還元されて、２個のより小さな染料連続物を放出する（各々は、蛍光部分（ｆｌｕｏｒ）および遊離チオール末端を有する）。これらの生成物を、次いで、Ｎ−マレイミド−６−アミノカプロイル１−ヒドロキシ−２−ニトロ−４−ベンゼンスルホン酸エステル（Ｍａｌ−Ｓａｃ−ＨＮＳＡ）のマレイミド部分と反応させ、Ｈ_２Ｏ媒介性加水分解に耐え、まだなお一級アミンを含む分子による求核性攻撃を受けやすい活性化エステル基を各染料連続物上に配置する。化合物１を、本明細書で記載される一般的手順（当該分野で公知の固相ＤＮＡホスホロアミダイト化学に類似の方法を含む）に従って調製した。

【化42】

【化43】

【0219】

５ｍＬのマイクロピペッターを使用して、３．８８ｍＬのＨ_２Ｏを、５０ｍＬのコニカルチューブ中の１０ｍｇの乾燥化合物１に添加した。溶解した化合物１を、ボルテックスミキサーを使用しておよそ５分間混合したところ、僅かな非染料関連沈殿物が出現した。上記チューブおよびその内容物を、遠心分離機の中でその最大速度（３２８０ＲＣＦ）において５分間遠沈し、次いで、上記化合物１の上清を、ペレットを壊さないように注意深く取り出した。この清澄化した化合物１を、新しいコニカルチューブに移し、サンプルを定量およびＨＰＬＣ分析のために取り出した。ＨＰＬＣ−ＭＳから、化合物１は５２％純粋であり、質量１６４８ダルトン（Ｄａ）を有することが示された。

【0220】

５ｍＬの化合物１を、清澄化した溶液からマイクロピペッターを使用してサンプル採取し、Ｈ_２Ｏ中で２０倍希釈した。ブランク測定を、Ｈ_２Ｏを使用してＮａｎｏＤｒｏｐで行い、次いで、希釈した化合物１の吸光度を４４３ｎｍで測定した。式１を使用して、化合物１のモル濃度を計算した：
式１：化合物１のモル濃度＝｛Ａ_４４３／（Ｌ×ｅ_化合物１）｝×希釈係数
ｅ_化合物１＝３８，０００Ｍ^−１ｃｍ^−１
Ｌ_{ｎａｎｏｄｒｏｐ}＝０．１ｃｍ
Ａ_４４３＝０．６１４ＡＵ
希釈係数＝２０
化合物１のモル濃度＝３．２３×１０^−０３Ｍ_化合物１。

【0221】

ＴＣＥＰ（トリス（２−カルボキシエチル）ホスフィン），ＨＣｌ塩のストック溶液を、４７．７ｍｇのＴＣＥＰを秤量し、これを１５ｍＬのコニカルチューブに添加することによって作製した。１．５ｍＬのＨ_２Ｏをこのチューブに添加し、ＴＣＥＰを、ボルテックスミキサーを使用して溶解して、およそ５分間溶液を激しく混合した。得られた溶液は、３１．８ｍｇ／ｍＬのＴＣＥＰ、または０．１１１Ｍ_ＴＣＥＰであった。化合物１のモル数を、式２を使用して計算した：
式２：化合物１のモル数＝｛Ｍ_化合物１×（Ｖ_{化合物１−ｍＬ}／１０００）｝
Ｍ_化合物１＝３．２３×１０^−０３Ｍ（式１）
Ｖ_化合物１＝３．８８ｍＬ
還元されるべき化合物１のモル数＝１．２３×１０^−０５モルの化合物１。

【0222】

式３を使用して、ＴＣＥＰ対化合物１の１１．３：１のモル比を達成するために必要とされるＴＣＥＰのモル数を計算した。
式３：ＴＣＥＰのモル数＝モル数_化合物１×１１．３
モル数_化合物１＝１．２３×１０^−０５（式２）
モル過剰：１１．３
必要とされるＴＣＥＰのモル数＝１．３９×１０^−０４モルのＴＣＥＰ。

【0223】

式４を使用して、化合物１に添加されるべきＴＣＥＰの容積を計算した：
式４：必要とされるＴＣＥＰの容積（ｍＬ）＝｛（モル数_ＴＣＥＰ／Ｍ_ＴＣＥＰ）×１０００｝
モル数_ＴＣＥＰ＝１．３９×１０^−０４（式３）
Ｍ_ＴＣＥＰ＝０．１１１Ｍ
必要とされるＴＣＥＰの容積＝１．２８ｍＬのＴＣＥＰ。

【0224】

ＴＣＥＰのＨＣｌ塩は酸性であり、化合物１の還元は、僅かに酸性から中性のｐＨ（例えば、ｐＨ６〜７）で行われる必要がある。ＮａＰＯ_４緩衝液は、およそ５倍またはこれより高いモル過剰にあるはずであり、ｐＨ６．５を維持するはずである。０．６ＭのＮａＰＯ_４ストック溶液の容量モル濃度は、０．１１１ＭのＴＣＥＰストック溶液より５．４５倍高いので、ＴＣＥＰに添加される等容積のストックは、反応を緩衝するために十分である。
必要とされる試薬の容積：
３．２３×１０^−０３Ｍの化合物１＝３．８８ｍＬ
０．６ＭのＮａＰＯ_４＝１．２８ｍＬ
０．１１１ＭのＴＣＥＰ＝１．２８ｍＬ

【0225】

マイクロピペッターを使用して、１．２８ｍＬのＮａＰＯ_４緩衝液を、３．８８ｍＬの化合物１に添加した。１．２８ｍＬのＴＣＥＰを、最終反応容積６．４４ｍＬになるように、この化合物１−ＮａＰＯ_４溶液に添加した。上記反応物を室温（約２３℃）でインキュベートした。２時間後、サンプルをＨＰＬＣ−ＭＳのために取り出した。ＨＰＬＣ分析から、これらの条件下での還元反応が部分的に完了していることが示された（おそらく、酸化ＴＣＥＰに起因する）。

【0226】

２種の還元された化合物１生成物が存在する：予測質量７８５ダルトンを有する５’−ＥＣＣ−ＳＨ種および予測質量８６５ダルトンを有するＨＳ−ＣＣＥ−３’種。

【0227】

この実施例において部分的還元に過ぎないにも拘わらず、この２種の意図した生成物を含む混合物をＮ−マレイミド−６−アミノカプロイル１−ヒドロキシ−２−ニトロ−４−ベンゼンスルホン酸エステル（ＭＳＨ）と反応させた。

【0228】

化学てんびんを使用して、３７ｍｇの乾燥ＭＳＨを秤量し、１５ｍＬのコニカルチューブに移した。３．７ｍＬのＨ_２Ｏを、５ｍＬマイクロピペッターを使用してこのチューブに添加し、ＭＳＨの１０ｍｇ／ｍＬ（０．０２３Ｍ）溶液を作製した。３．１ｍＬのこのＭＳＨ溶液を、６．４４ｍＬの化合物１還元混合物を含むチューブに添加し、得られた溶液の容積を、０．４６ｍＬのＨ_２Ｏを添加することによって１０ｍＬにした。この反応物を、室温において３０分間インキュベートした。

【0229】

この反応物質の最終濃度を、最終の１０ｍＬ容積に関して計算した：
化合物１：（３．２３×１０^−０３Ｍの化合物１）×（３．８８ｍＬの化合物１）／１０ｍＬ＝１．２５×１０^−０３Ｍの化合物１
ＴＣＥＰ：（０．１１１ＭのＴＣＥＰ）×（１．２８ｍＬのＴＣＥＰ）／１０ｍＬ＝０．０１４ＭのＴＣＥＰ
ＭＳＨ：（０．０２３ＭのＭＳＨ）×（３．１ｍＬのＭＳＨ）／１０ｍＬ＝７．１３×１０^−０３ＭのＭＳＨ
ＮａＰＯ_４：（０．６ＭのＮａＰＯ_４×１．２８ｍＬのＮａＰＯ_４）／１０ｍＬ＝０．０７７ＭのＮａＰＯ_４

【0230】

サンプルを、ＨＰＬＣ−ＭＳ分析のために取り出したところ、ＨＰＬＣ−ＭＳ分析から、ＭＳＨのマレイミド官能基が５’−ＥＣＣ−ＳＨ種およびＨＳ−ＣＣＥ−３’種の両方に付加されること、ならびに上記生成物が化合物２および３であることが示された。

【0231】

半分取用逆相クロマトグラフィーを使用して、以下のように、反応混合物から生成物を単離した：
装置
・ＨＰＬＣ：Ａｋｔａ Ｐｕｒｉｆｉｅｒ １００
カラム
・Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ Ｇｅｍｉｎｉ Ｃ１８（５ｍｍ、１１０Å、１０×２５０ｍｍ）、部品番号００Ｇ−４４３５−Ｎ０
方法１：
・流速：２ｍＬ／分
・移動相：
○Ａ＝０．１ＭのＴＥＡＡ、Ｈ_２Ｏ中５％のアセトニトリル
○Ｂ＝１００％のアセトニトリル
・注入：５ｍＬの反応物質
・溶離：０〜５５％の移動相Ｂ、５ＣＶ、カラム洗浄：１００％の移動相Ｂ、１ＣＶ
・モニターされる痕跡：
○伝導度
○４４５ｎｍおよび３１０ｎｍでのＵＶ吸光度
・分画：５０ｍＡＵでのＵＶ４４５によって引き起こされた閾値、画分あたり１．２５ｍＬを１５ｍＬに集める
○１５ｍＬのコニカルチューブの中に集める
○画分をＨＰＬＣによって分析して、純度を確認した。

【0232】

前述のＨＰＬＣ法を使用して化合物３を精製したが、さらなるＨＰＬＣ精製を、化合物２に対して以下のとおりに行った：
装置
・ＨＰＬＣ：Ａｋｔａ Ｐｕｒｉｆｉｅｒ １００
カラム
・Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ Ｇｅｍｉｎｉ Ｃ１８（５ｍｍ、１１０Å、１０×２５０ｍｍ）、部品番号００Ｇ−４４３５−Ｎ０
方法２：
・流速：２ｍＬ／分
・移動相：
○Ａ＝０．１ＭのＴＥＡＡ、Ｈ_２Ｏ中５％のメタノール
○Ｂ＝１００％のメタノール
・注入：５ｍＬのＨＮＳＡ−Ｓ−ＣＣＥ−３’＋未反応化合物１（画分Ｂ１１）
・溶離：０〜５５％の移動相Ｂ、５ＣＶ、カラム洗浄：１００％の移動相Ｂ、１ＣＶ
・モニターされる痕跡：
○伝導度
○４４５ｎｍおよび３１０ｎｍでのＵＶ吸光度
・分画：５０ｍＡＵでのＵＶ４４５によって引き起こされた閾値、画分あたり１．２５ｍＬを１５ｍＬに集める
○１５ｍＬのコニカルチューブの中に集める
○画分をＨＰＬＣによって分析して、純度を確認した
画分Ｃ１０を、精製化合物２であると確認した。

【0233】

１０ｍＬのＨ_２Ｏを、集めた生成物（すなわち、化合物２および３）画分の各々に添加して、有機修飾因子を１５％未満へと希釈した。このサンプルを、ドライアイス／エタノールバスの中で急速凍結し、Ｌａｂｃｏｎｃｏ ＦｒｅｅＺｏｎｅ ４．５凍結乾燥器に置き、一晩凍結乾燥させて、水分、溶媒およびＴＥＡＡ緩衝液構成要素を除去した。

【0234】

化合物２および３を、ＴＲＩＳ（一級アミンを含む分子）と反応させて、一級アミン含有大分子（例えば、タンパク質または抗体）への染料の結合を模擬実験した。３００ｍｌのＨ_２Ｏを各構成要素に添加して、完全に溶解させた。各構成要素の５０ｍｌのアリコートを、５０μＬの水または５０μＬの１ＭのＴｒｉｓ（ｐＨ８．５）のいずれかで処理し、室温において１５分間反応させた。各々のサンプルを、ＨＰＬＣ分析に供した（図８ａおよび８ｂを参照のこと）。

【0235】

ＨＰＬＣ−ＭＳ分析から、ＨＮＳＡ活性化染料連続物は、分子のＨＮＳＡエステル位において、緩衝液関連メタノール付加または水和のいずれかを介して幾分分解されやすいことが示されたが、インタクトな化合物１−ＨＮＳＡは、ＴＲＩＳと予測どおりに反応することも示された。５’−ＥＣＣ−Ｓ−ＨＮＳＡ生成物の結果のみが示される。

【0236】

実施例２
マレイミド含有染料の合成

【化44】

【0237】

官能性マレイミド基を有する水溶性染料を、末端一級アミンを含む水溶性染料（化合物４）とスルホスクシンイミジル−４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート（スルホ−ＳＭＣＣ）のＮ−ヒドロキシスクシンイミジル基とを反応させることによって合成した。

【0238】

化合物４のモル濃度を、Ｎａｎｏｄｒｏｐおよびベールの法則を使用して、その吸光度を測定することによって決定する。希釈液としてＨ_２Ｏを使用して、化合物４の１０倍希釈物（１００倍最終希釈）を２つ作製する。Ｈ_２Ｏを使用して、ＮａｎｏＤｒｏｐでブランク測定を行う。４４３ｎｍにおいて化合物４の吸光度を測定する。式１を使用して、化合物４のモル濃度を吸光度から計算する。
式１（ベールの法則）：ＳＮＤ２１５のモル濃度＝｛Ａ_４４３／（Ｌ×ｅ化合物４）｝×希釈係数
ｅ化合物４_５＝３８，０００Ｍ^−１ｃｍ^−１
Ｌ_{ｎａｎｏｄｒｏｐ}＝０．１ｃｍ
Ａ_４４３＝０．３７２
希釈係数＝１００
ＳＮＤ２１５のモル濃度＝９．７９×１０^−０３Ｍの化合物４。

【0239】

スルホ−ＳＭＣＣのストック溶液を作製する。２８ｍｇのスルホ−ＳＭＣＣを秤量し、これを１５ｍｌのコニカルチューブに添加する。２．８ｍｌのＨ_２Ｏをこのチューブに添加する。上記スルホ−ＳＭＣＣを、ボルテックスミキサーを使用しておよそ５分間溶解させる。これは、１０ｍｇ／ｍｌのスルホ−ＳＭＣＣ溶液である。スルホ−ＳＭＣＣの容量モル濃度が、０．０２３Ｍ_{スルホ−ＳＭＣＣ}であることを計算する。
式２：ＳＮＤ２１５のモル数＝｛Ｍ 化合物４_５×（Ｖ 化合物４_−ｍｌ／１０００）｝
Ｍ 化合物４＝９．７９×１０^−０３Ｍ（式１）
Ｖ 化合物４＝０．６５ｍｌ
スルホ−ＳＭＣＣと反応させるべき化合物４のモル数＝６．３６×１０^−０６モルの化合物４。

【0240】

式３を使用して、１０：１のスルホ−ＳＭＣＣ対化合物４のモル比を達成するために必要とされるスルホ−ＳＭＣＣのモル数を計算する。
式３：スルホ−ＳＭＣＣのモル数＝化合物４のモル数×１０
化合物４のモル数＝６．３６×１０^−０６（式２）
モル過剰：１０
必要とされるスルホ−ＳＭＣＣのモル数＝６．３６×１０^−０５モルのスルホ−ＳＭＣＣ。

【0241】

式４を使用して、化合物４に添加されるスルホ−ＳＭＣＣの容積を計算する。
式４：必要とされるスルホ−ＳＭＣＣの容積（ｍｌ）＝｛（モル数_{スルホ−ＳＭＣＣ}／Ｍ_{スルホ−ＳＭＣＣ}）×１０００｝
モル数_{スルホ−ＳＭＣＣ}＝６．３６×１０^−０５（式３）
Ｍ_{スルホ−ＳＭＣＣ}＝０．０２３Ｍ
必要とされるスルホ−ＳＭＣＣの容積＝２．７６５ｍｌのスルホ−ＳＭＣＣ。

【0242】

スルホ−ＳＭＣＣは酸性であるので、化合物４の添加は、僅かに塩基性から中性のｐＨ（例えば、ｐＨ７．５〜８．５）で行われるべきである。ＮａＰＯ_４緩衝液は、ｐＨ７．５を維持するためにスルホ−ＳＭＣＣに対しておよそ等モルにされるべきである。この反応を緩衝するために０．４５ＭのＮａＰＯ_４（ｐＨ＝８．０）を使用した。

【0243】

以下の容積（以下を参照のこと）を使用して、５ｍｌのコニカルチューブに反応物質を添加する。
９．７９×１０^−０３Ｍの化合物４＝０．６５ｍｌ
０．４５ＭのＮａＰＯ_４＝１．１５ｍｌ
０．０２３Ｍのスルホ−ＳＭＣＣ＝２．７５ｍｌ
Ｈ_２Ｏ＝０．４５ｍｌ

【0244】

最終容積が５ｍｌである場合の反応物質の最終濃度は、以下のように計算される：
化合物４：（９．７９×１０^−０３Ｍの化合物４）×（０．６５ｍｌの化合物４）／５ｍｌ＝１．２７×１０^−０３Ｍの化合物４
スルホ−ＳＭＣＣ：（０．０２３Ｍのスルホ−ＳＭＣＣ）×（３．１ｍｌのスルホ−ＳＭＣＣ）／５ｍｌ＝０．０１３Ｍのスルホ−ＳＭＣＣ
ＮａＰＯ_４：（０．４５ＭのＮａＰＯ_４×１．１５ｍｌのＮａＰＯ_４）／５ｍｌ＝０．１０４ＭのＮａＰＯ_４

【0245】

上記反応物のｐＨは、リトマス紙を使用しておよそ７．５であった。上記反応物を一晩実験室室温（およそ２３℃）でインキュベートする。上記反応のための反応物質の最終濃度を計算する。７〜１４のｐＨ範囲にわたるリトマス紙を使用して、上記反応物のｐＨを測定する。反応する前およびいったん反応が完了した後に、ＨＰＬＣ／ＭＳ分析用のサンプルを取り出す。反応前の化合物４のＭ．Ｓ．分析：ＭＷの計算値は、８８８．４である。ＭＷの実測値は、８８７．２である。反応前の化合物５のＭ．Ｓ．分析：ＭＷの計算値は、１１０７．２である。ＭＷの実測値は、１１０６．４である。

【0246】

化合物５は、以下のとおり、粗製反応混合物から７８％の全体的純度へと精製された：
装置
・ＨＰＬＣ：Ａｋｔａ Ｐｕｒｉｆｉｅｒ １００
カラム
・Ｗａｔｅｒｓ Ｓｐｈｅｒｉｓｏｒｂ Ｃ６（５ｍｍ、８０Å、１０×２５０ｍｍ）、部品番号ＰＳＳ８３１０８５
方法１：
・流速：２ｍＬ／分
・移動相
○Ａ＝０．１ＭのＴＥＡＡ、Ｈ_２Ｏ中５％のアセトニトリル
○Ｂ＝１００％のアセトニトリル
・注入：５ｍＬの反応物質
・溶離：０〜５５％の移動相Ｂ、５ＣＶ、カラム洗浄：１００％の移動相Ｂ、１ＣＶ
・モニターされる痕跡：
○伝導度
○４４５ｎｍおよび３１０ｎｍでのＵＶ吸光度
・分画：５０ｍＡＵでのＵＶ４４５によって引き起こされた閾値、画分あたり１．２５ｍＬを１５ｍＬに集める
○画分Ｂ６およびＢ５を１５ｍＬのコニカルチューブの中に集める
○画分をプールし、ＨＰＬＣによって分析して、純度を確認する

【0247】

精製された化合物５を、以下のとおり凍結乾燥させた：

【0248】

Ｈ_２Ｏで最終容積２５ｍｌへと精製化合物５を希釈する。希釈した化合物５をドライアイス／エタノールバスの中で急速凍結する。希釈した化合物５が凍結した後、化合物５を、予め冷却しておいたＬａｂｃｏｎｃｏ ＦｒｅｅＺｏｎｅ ４．５凍結乾燥器のチャンバへと入れる。真空を適用し、化合物５を一晩凍結乾燥させる。針を使用して、少量の物質を掻きだし、これをＨ_２Ｏ中で再構成する。この再構成した化合物５をＨＰＬＣによって分析する。残りの乾燥ＳＮＤ２１５−マレイミドを、−２０℃冷凍庫で貯蔵する。

【0249】

化合物５が分析物分子と共有結合を形成する能力を、以下のとおりに試験した：
試薬：
・Ｌ−システイン塩酸塩一水和物（ＣＡＳ ７０４８−０４−６、ＦＷ １７５．６、Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）
・０．１Ｍのホスフェート緩衝液（＋０．１５ＭのＮａＣｌ）、ｐＨ６．５
・ＳＮＤ２１５＋ＭＳＨの水性ストック（０．１５ｍＭ）
手順：
水中のＬ−システインの５ｍＭ溶液を、１４．２ｍＬの水の中に１２．５ｍｇの固体を溶解することによって作った。Ｌ−システインとマレイミド基との間の反応は、僅かに酸性の条件で行われるべきであるので、サンプルを示されるように調製し、ｐＨレベルがｐＨ６〜７であるようにチェックした：
・ブランク：４５μＬの水＋５０μＬの緩衝液＋５μＬのＬ−システインストック
・未処理サンプル：４５μＬのＳＮＤ２１５、５０μＬの緩衝液、５μＬの水
・処理サンプル：４５μＬのＳＮＤ２１５、５０μＬの緩衝液、５μＬのＬ−システインストック。

【0250】

サンプルを十分に混合し、室温で３時間反応させた。分析を、ＬＣ／ＭＳを使用して、各試験サンプルの１０μＬ注入物に対して行った。結果は、化合物５がシステインと反応して、予測どおり共有結合を形成することを示した。

【0251】

本明細書において言及される米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願および非特許刊行物の全ては、米国仮特許出願第６２／１２１，４１５号（２０１５年２月２６日出願）を含め、本記載と矛盾しない程度までそれらの全体において本明細書に参考として援用される。

【0252】

前述から、本発明の具体的実施形態が例証目的のために本明細書で記載されてきたものの、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、種々の改変がなされ得ることは認識される。よって、本発明は、添付の特許請求の範囲による場合を除いて限定されない。
本発明の好ましい態様は、下記の通りである。
〔１〕以下の構造（Ｉ）：

を有する化合物またはその塩もしくは立体異性体であって、ここで：
Ｍ¹およびＭ²は、各存在において、独立して、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ¹のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｌ¹、Ｌ³、Ｌ⁴、Ｌ⁶、Ｌ⁷およびＬ⁸は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーであり；
Ｒ¹は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ²は、電子対、Ｈ、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、シアノアルキル、ホスホ、チオホスホ、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑまたは−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｓ−Ｓ−Ｌ¹¹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ⁹−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ³は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、−ＮＨ₂、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、シアノアルキル、−Ｏアラルキル、ホスフェート、チオホスフェート、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、−Ｏホスホアルキル、−Ｏホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑまたは−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｓ−Ｓ−Ｌ¹¹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ⁹−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ⁴は、各存在において、独立して、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺ、ＳＺまたはＮ（Ｒ⁶）₂であり、ここでＺは、カチオンであり、各Ｒ⁶は、独立して、Ｈまたはアルキルであり；
Ｒ⁵は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｌ⁹およびＬ¹¹は、各存在において、独立して、選択肢的なリンカーであり；
Ｌ¹⁰は、各存在において、独立して、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキレン、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、ホスホ、チオホスホ、ホスホアルキレンまたはチオホスホアルキレンからなる群より選択される二価の官能基であり；
Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分であるか；またはＱは、分析物分子もしくは固体支持体であり；
ｎは、１〜２０の整数であり；
ｑおよびｗは、各々独立して、ｎの各整数値に関して０または１であり、ここでｑは、ｎのうちの少なくとも２個の整数値に関して１であるか、あるいはここでｑおよびｗは、各々独立して、ｎのうちの少なくとも１個の整数値に関して１であり；そして
ｚは、１〜１０の整数であるが、
ただしＲ²またはＲ³のうちの少なくとも一方は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑまたは−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｓ−Ｓ−Ｌ¹¹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ⁹−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表す、
化合物またはその塩もしくは立体異性体。
〔２〕ｎの各整数値に関して、ｑは、１であり、ｗは、０である、前記〔１〕に記載の化合物。
〔３〕前記化合物は、以下の構造（Ｉａ）：

を有し、ここで：
Ｍ¹は、各存在において、独立して、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ¹のうちの少なくとも１個の存在は、４個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｌ¹、Ｌ⁷およびＬ³は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーであり；
Ｒ¹は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ²は、電子対、Ｈ、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、シアノアルキル、ホスホ、チオホスホ、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであるか、あるいはＲ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑまたは−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｓ−Ｓ−Ｌ¹¹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ⁹−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ³は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、−ＮＨ₂、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、シアノアルキル、−Ｏアラルキル、ホスフェート、チオホスフェート、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、−Ｏホスホアルキル、−Ｏホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑまたは−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｓ−Ｓ−Ｌ¹¹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ⁹−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ⁴は、各存在において、独立して、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺ、ＳＺまたはＮ（Ｒ⁶）₂であり、ここでＺは、カチオンであり、各Ｒ⁶は、独立して、Ｈまたはアルキルであり；
Ｒ⁵は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｌ⁹およびＬ¹¹は、各存在において、独立して、選択肢的なリンカーであり；
Ｌ¹⁰は、各存在において、独立して、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキレン、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、ホスホ、チオホスホ、ホスホアルキレンまたはチオホスホアルキレンからなる群より選択される二価の官能基であり；
Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分であるか；またはＱは、分析物分子であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；そして
ｚは、１〜１０の整数であるが、
ただしＲ²またはＲ³のうちの少なくとも一方は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑまたは−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｓ−Ｓ−Ｌ¹¹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ⁹−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表す、
前記〔２〕に記載の化合物。
〔４〕前記化合物は、以下の構造（Ｉｂ）：

を有し、ここで：
Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²は、各存在において、独立して、Ｈまたはアルキルであり；そして
ｘ¹、ｙ¹およびｚ¹は、各存在において、独立して、０〜５の整数である、前記〔３〕に記載の化合物。
〔５〕前記化合物は、以下の構造（Ｉｃ）、（Ｉｄ）、（Ｉｅ）または（Ｉｆ）のうちの１つ：

を有する、前記〔４〕に記載の化合物。
〔６〕ｗは、ｎのうちの少なくとも１個の整数値に関して１である、前記〔１〕に記載の化合物。
〔７〕前記化合物は、以下の構造（Ｉｇ）：

を有し、ここで：
Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²は、各存在において、独立して、Ｈまたはアルキルであり；そして
ｘ¹、ｘ²、ｙ¹、ｙ²、ｚ¹およびｚ²は、各存在において、独立して、０〜５の整数である、前記〔６〕に記載の化合物。
〔８〕Ｒ⁵は、オキソであり、Ｒ⁴は、Ｏ^-またはＯＺである、前記〔７〕に記載の化合物。
〔９〕Ｒ²は、Ｈまたは電子対であり、Ｒ³は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑである、前記〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１０〕Ｒ²は、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキルまたはスルフヒドリルアルキルエーテルであり、Ｒ³は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑである、前記〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１１〕Ｒ²は、以下の構造のうちの１つ：

を有し、ここで：
Ｒ^2aは、−ＯＨ、−ＮＨ₂、または−ＳＨであり；そして
ａは、１〜１０の整数である、前記〔１０〕に記載の化合物。
〔１２〕Ｒ³は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり、Ｒ²は、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、ここでＲ²は、−ＯＨ、−ＮＨ₂および−ＳＨから選択される置換基で必要に応じて置換されている、前記〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１３〕Ｒ²は、以下の構造のうちの１つ：

を有し、ここで：
Ｒ^2aは、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ₂、ホスフェートまたはチオホスフェートであり；
Ｒ^4aおよびＲ^4bは、独立して、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺまたはＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ^5aおよびＲ^5bは、独立して、オキソ、またはチオキソであり；そして
ａ、ｂおよびｃは、各々独立して、１〜１０の整数である、
前記〔１２〕に記載の化合物。
〔１４〕Ｒ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり、Ｒ³は、ＯＨまたはホスフェートである、前記〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１５〕Ｒ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり、Ｒ³は、−ＯＨ、−ＮＨ₂および−ＳＨから選択される置換基で置換されていてもよい、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホ、チオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、−Ｏホスホアルキル、−Ｏホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルである、前記〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１６〕Ｒ³は、以下の構造のうちの１つ：

を有し、ここで：
Ｒ^3aは、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ₂、ホスフェートまたはチオホスフェートであり；
Ｒ^4aおよびＲ^4bは、独立して、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺまたはＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ^5aおよびＲ^5bは、独立して、オキソ、またはチオキソであり；そして
ｂおよびｃは、各々独立して、１〜１０の整数である、
前記〔１５〕に記載の化合物。
〔１７〕Ｒ^4aおよびＲ^4bは、各々Ｏ^-であり、Ｒ^5aおよびＲ^5bは、各々オキソである、前記〔１３〕または〔１６〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１８〕Ｒ^4aおよびＲ^4bは、各々Ｏ^-であり、Ｒ^5aおよびＲ^5bは、各々チオキソである、前記〔１３〕または〔１６〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１９〕Ｒ^4aおよびＲ^4bは、各々Ｓ^-であり、Ｒ^5aおよびＲ^5bは、各々チオキソである、前記〔１３〕または〔１６〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔２０〕Ｒ^4aおよびＲ^4bは、各々Ｓ^-であり、Ｒ^5aおよびＲ^5bは、各々オキソである、前記〔１３〕または〔１６〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔２１〕ａ、ｂまたはｃのうちの少なくとも１つは、２である、前記〔１３〕または〔１６〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔２２〕ａ、ｂおよびｃの各々は、２である、前記〔２１〕に記載の化合物。
〔２３〕ａ、ｂまたはｃのうちの少なくとも１つは、６である、前記〔１３〕または〔１６〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔２４〕ａ、ｂおよびｃの各々は、６である、前記〔２３〕に記載の化合物。
〔２５〕ｎは、１〜５の整数である、前記〔１〕〜〔２４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔２６〕ｎは、２〜１５の整数である、前記〔１〕〜〔２４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔２７〕ｎは、２〜１０の整数である、前記〔１〕〜〔２４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔２８〕ｎは、２〜５の整数である、前記〔２６〕に記載の化合物。
〔２９〕以下の構造（ＩＩ）：

を有する化合物またはその塩もしくは立体異性体であって、ここで：
Ｍ¹は、各存在において、独立して、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ¹のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｌ¹、Ｌ³、およびＬ⁷は、各存在において、独立して、選択肢的なアルキレンまたはヘテロアルキレンリンカーであり；
Ｒ¹は、各存在において、独立して、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ²は、電子対、Ｈ、ホスホ、チオホスホ、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑまたは−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｓ−Ｓ−Ｌ¹¹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ⁹−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ³は、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、−ＮＨ₂、アルキル、アルキルエーテル、ヒドロキシルアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシルアルキルエーテル、スルフヒドリルアルキル、スルフヒドリルアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、−Ｏホスホアルキル、−Ｏホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルであるか；あるいはＲ³は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑまたは−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｓ−Ｓ−Ｌ¹¹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ⁹−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し、
Ｒ⁴は、各存在において、独立して、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺ、ＳＺまたはＮ（Ｒ⁶）₂であり、ここでＺは、カチオンであり、そして各Ｒ⁶は、独立して、Ｈまたはアルキルであり；
Ｒ⁵は、各存在において、独立して、オキソ、チオキソまたは非存在であり；
Ｌ⁹およびＬ¹¹は、各存在において、独立して、選択肢的なリンカーであり；
Ｌ¹⁰は、各存在において、独立して、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキレン、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、ホスホ、チオホスホ、ホスホアルキレンまたはチオホスホアルキレンからなる群より選択される二価の官能基であり；
Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分であるか；またはＱは、分析物分子もしくは固体支持体であり；
ｎは、１〜２０の整数であり；そして
ｚは、１〜１０の整数であるが、
ただしＲ²またはＲ³のうちの少なくとも一方は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑまたは−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｓ−Ｓ−Ｌ¹¹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ⁹−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表す、
化合物またはその塩もしくは立体異性体。
〔３０〕Ｒ³は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり、Ｒ²は、アルキルホスホ、アルキルチオホスホ、アルキルエーテルホスホ、アルキルエーテルチオホスホ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、ここでＲ²は、−ＯＨ、−ＮＨ₂および−ＳＨから選択される置換基で必要に応じて置換されている、前記〔２９〕に記載の化合物。
〔３１〕Ｒ²は、以下の構造のうちの１つ：

を有し、ここで：
Ｒ^2aは、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ₂、ホスフェートまたはチオホスフェートであり；
Ｒ^4aおよびＲ^4bは、独立して、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺまたはＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ^5aおよびＲ^5bは、独立して、オキソまたはチオキソであり；そして
ａ、ｂおよびｃは、各々独立して、１〜１０の整数である、
前記〔３０〕に記載の化合物。
〔３２〕Ｒ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり、Ｒ³は、ＯＨまたはホスフェートである、前記〔２９〕に記載の化合物。
〔３３〕Ｒ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑであり、Ｒ³は、−ＯＨ、−ＮＨ₂および−ＳＨから選択される置換基で必要に応じて置換された、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホ、チオホスホ、−Ｏアルキルホスホ、−Ｏアルキルチオホスホ、−Ｏアルキルエーテルホスホ、−Ｏアルキルエーテルチオホスホ、−Ｏホスホアルキル、−Ｏホスホアルキルエーテル、−Ｏチオホスホアルキルまたは−Ｏチオホスホアルキルエーテルである、前記〔２９〕に記載の化合物。
〔３４〕Ｒ³は、以下の構造のうちの１つ：

を有し、ここで：
Ｒ^3aは、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ₂、ホスフェートまたはチオホスフェートであり；
Ｒ^4aおよびＲ^4bは、独立して、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺまたはＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ^5aおよびＲ^5bは、独立して、オキソ、またはチオキソであり；そして
ｂおよびｃは、各々独立して、１〜１０の整数である、
前記〔３３〕に記載の化合物。
〔３５〕各存在において、Ｒ⁴は、Ｏ^-であり、Ｒ⁵は、オキソである、前記〔２９〕〜〔３４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔３６〕Ｌ¹、Ｌ³およびＬ⁷は、各々アルキレンリンカーである、前記〔２９〕〜〔３５〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔３７〕Ｌ¹およびＬ³は、各々アルキレンリンカーであり、Ｌ⁷は、非存在である、前記〔２９〕〜〔３５〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔３８〕アルキレンは、メチレンである、前記〔３６〕または〔３７〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔３９〕以下の構造（ＩＩＩ）：

を有する化合物またはその塩もしくは立体異性体であって、ここで：
Ｍ¹は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｒ¹は、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり；
Ｒ²は、Ｈ、電子対またはカチオンであるか；あるいはＲ²は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑまたは−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｓ−Ｓ−Ｌ¹¹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ⁹−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ³は、Ｈ、ホスフェートまたはＯＨであるか；あるいはＲ³は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑまたは−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｓ−Ｓ−Ｌ¹¹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ⁹−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表し；
Ｒ⁴は、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＺ、ＳＺであり、ここでＺは、カチオンであり；
Ｒ⁵は、オキソまたはチオキソであり；
Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²は、各存在において、独立して、Ｈまたはアルキルであり；
Ｌ⁹およびＬ¹¹は、各存在において、独立して、選択肢的なリンカーであり；
Ｌ¹⁰は、 各存在において、独立して、ポリアルキレンエーテル、ヒドロキシルアルキレン、アミノアルキレン、ヒドロキシルポリアルキレンエーテル、アミノポリアルキレンエーテル、ホスホ、チオホスホ、ホスホアルキレンまたはチオホスホアルキレンからなる群より選択される二価の官能基であり；
Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分であるか；またはＱは、分析物分子もしくは固体支持体であり；そして
ｘ、ｙおよびｚは、各存在において、独立して、０〜５の整数であり；そして
ｚは、１〜１０の整数であるが、
ただしＲ²またはＲ³のうちの少なくとも一方は、−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｑまたは−Ｌ⁹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ¹¹−Ｓ−Ｓ−Ｌ¹¹−（Ｌ¹⁰）_z−Ｌ⁹−Ｉであり、ここでＩは、独立して、構造（Ｉ）のさらなる化合物を表す、
化合物またはその塩もしくは立体異性体。
〔４０〕ｘ、ｙおよびｚは、各々１である、前記〔３９〕に記載の化合物。
〔４１〕ｘは、０であり、ｙおよびｚは、各々１である、前記〔３９〕に記載の化合物。
〔４２〕少なくとも１個のＭ¹は、４個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分である、前記〔１〕〜〔４１〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔４３〕Ｍ¹は、各存在において、独立して、蛍光性または有色である、前記〔１〕〜〔４２〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔４４〕Ｍ¹は、蛍光性である、前記〔４３〕に記載の化合物。
〔４５〕各Ｍ¹は、４個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分である、前記〔１〕〜〔４４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔４６〕各Ｍ¹は、少なくとも４個のアリール環を含む、前記〔１〕〜〔４５〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔４７〕各Ｍ¹は、少なくとも１個のヘテロアリール環を含む、前記〔１〕〜〔４６〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔４８〕各Ｍ¹は、各存在において、独立して、少なくとも４個の縮合環を含む縮合多環式アリール部分を含む、前記〔１〕〜〔４７〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔４９〕Ｍ¹は、各存在において、独立して、少なくとも１個の置換基を含む、前記〔１〕〜〔４８〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５０〕前記置換基は、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、ヒドロキシ、スルフヒドリル、アルコキシ、アリールオキシ、フェニル、アリール、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、カルボキシ、スルホネート、アミド、またはホルミル基である、前記〔４９〕に記載の化合物。
〔５１〕少なくとも１個のＭ¹は、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル−ジメチル−ＢＯＤＩＰＹ、ｈｉｓ−フルオロフェニル−ＢＯＤＩＰＹ、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル−ジメチル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、（ビス−フルオロフェニル−ジフルオロボラ−ジアザ−インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ−ベンゾチアゾール、ター−ベンゾチアゾール、ビ−ナフチル、ビ−アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０−エチニルアントラセンまたはター−ナフチル部分である、前記〔１〕〜〔５０〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５２〕少なくとも１個のＭ¹は、ｐ−ターフェニル、ペリレン、アゾベンゼン、フェナジン、フェナントロリン、アクリジン、チオキサントレン、クリセン、ルブレン、コロネン、シアニン、ペリレンイミド、もしくはペリレンアミドまたはその誘導体である、前記〔１〕〜〔５１〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５３〕少なくとも１個のＭ¹は、クマリン染料、レゾルフィン染料、ジピロメテンボロンジフルオリド染料、ルテニウムビピリジル染料、エネルギー移動染料、チアゾールオレンジ染料、ポリメチンまたはＮ−アリール−１，８−ナフタルイミド染料である、前記〔１〕〜〔５２〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５４〕各Ｍ¹は、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミドもしくは６−ＦＡＭまたはその誘導体である、前記〔１〕〜〔５３〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５５〕Ｌ⁹は、存在する、前記〔１〕〜〔５４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５６〕Ｌ⁹は、Ｃ₁−Ｃ₆アルキレンである、前記〔５５〕に記載の化合物。
〔５７〕Ｌ¹⁰は、ポリアルキレンエーテル、ホスホおよびホスホアルキレンからなる群より選択される、前記〔１〕〜〔５６〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔５８〕Ｌ¹⁰は、以下からなる群：

より選択され、ここでａは、１〜６の整数であり、ｂは、２〜１０の整数である、前記〔５７〕に記載の化合物。
〔５９〕（Ｌ¹⁰）_zは、以下の構造のうちの１つ：

を有し、ここでｂは、２〜１０の整数である、前記〔１〕〜〔５８〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔６０〕Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分である、前記〔１〕〜〔５９〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔６１〕Ｑは、求核性反応性基、求電子性反応性基または付加環化反応性基である、前記〔６０〕に記載の化合物。
〔６２〕Ｑは、スルフヒドリル、ジスルフィド、活性化エステル、イソチオシアネート、アジド、アルキン、アルケン、ジエン、ジエノフィル、酸ハライド、スルホニルハライド、ホスフィン、α−ハロアミド、ビオチン、アミノまたはマレイミドである、前記〔６１〕に記載の化合物。
〔６３〕前記活性化エステルは、Ｎ−スクシンイミドエステル、イミドエステルまたはポリフルオロフェニルエステルである、前記〔６２〕に記載の化合物。
〔６４〕前記アルキンは、アルキルアジドまたはアシルアジドである、前記〔６２〕に記載の化合物。
〔６５〕Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体である、前記〔１〕〜〔５９〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔６６〕前記分析物分子は、生体分子である、前記〔６５〕に記載の化合物。
〔６７〕前記生体分子は、核酸、アミノ酸またはこれらのポリマーである、前記〔６６〕に記載の化合物。
〔６８〕前記生体分子は、核酸、ペプチド、炭水化物、脂質、酵素、レセプター、レセプターリガンド、抗体、糖タンパク質、アプタマー、抗原またはプリオンである、前記〔６６〕に記載の化合物。
〔６９〕前記分析物分子は、薬物、ビタミンまたは低分子である、前記〔６５〕に記載の化合物。
〔７０〕Ｍ¹は、以下の構造のうちの１つ：

を有する、前記〔１〕〜〔６９〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔７１〕Ｍ²が存在する場合、Ｍ²のうちの少なくとも１個の存在は、塩基対合部分である、前記〔１〕〜〔７０〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔７２〕Ｍ²の各存在は、塩基対合部分である、前記〔７１〕に記載の化合物。
〔７３〕前記塩基対合部分は、プリン、ピリミジン、ジヒドロピリミジンまたはその誘導体である、前記〔７２〕または〔１〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔７４〕前記塩基対合部分は、以下の構造のうちの１つ：

を有する、前記〔７１〕〜〔７３〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔７５〕Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²は、存在する場合、各々Ｈである、前記〔４〕、〔５〕または〔７〕〜〔７０〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔７６〕ｘ¹、ｙ¹およびｚ¹は、各々１である、前記〔４〕、〔５〕または〔７〕〜〔３８〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔７７〕各ｘ¹は、０であり、各ｙ¹およびｚ¹は、１である、前記〔４〕、〔５〕または〔７〕〜〔３８〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔７８〕各ｘ²は、１であり、各ｙ²およびｚ²は、０である、前記〔７〕〜〔３８〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔７９〕以下の構造（ＩＶ）：

を有する化合物またはその塩もしくは立体異性体であって、ここで：
Ｍ¹は、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ¹のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分であるか；またはＱは、分析物分子もしくは固体支持体であり；
Ｒ²⁰は、各存在において、独立して、Ｈ、ホスフェート、ホスフェートで置換されたアルキル、Ｃ₁−Ｃ₆アルキルまたはＣ₁−Ｃ₆ヒドロキシルアルキルであり；そして
各ｘ’、ｙ’およびｚ’は、独立して、０〜１０の整数である、
化合物またはその塩もしくは立体異性体。
〔８０〕Ｍ¹は、前記〔４２〕〜〔５２〕のいずれか１項に定義されるとおりである、前記〔７９〕に記載の化合物。
〔８１〕Ｍ¹は、ペリレンである、前記〔７９〕に記載の化合物。
〔８２〕Ｑは、前記〔５８〕〜〔６７〕のいずれか１項に定義されるとおりである、前記〔７９〕〜〔８１〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔８３〕Ｑは、−ＳＨである、前記〔７９〕〜〔８１〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔８４〕各ｙ’は、０である、前記〔７９〕〜〔８３〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔８５〕各ｚ’は、１である、前記〔７９〕〜〔８４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔８６〕各ｘ’は、独立して、２〜６の整数である、前記〔７９〕〜〔８５〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔８７〕Ｒ²⁰は、ホスフェート、−ＣＨ₂ＯＰＯ₃^2-またはＣＨ₂ＯＨである、前記〔７９〕〜〔８６〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔８８〕以下の構造：

を有する、前記〔７９〕に記載の化合物。
〔８９〕以下の構造のうちの１つ：

を有する、化合物またはその塩もしくは立体異性体であって、ここでＱは、分析物分子である、化合物またはその塩もしくは立体異性体。
〔９０〕サンプルを染色するための方法であって、該方法は、該サンプルに、前記〔１〕〜〔８９〕のいずれか１項の化合物を、該サンプルが適切な波長で照射される場合に光学的応答を生じるために十分な量で添加する工程を包含する方法。
〔９１〕前記光学的応答は、蛍光応答である、前記〔９０〕に記載の方法。
〔９２〕前記サンプルは、細胞を含む、前記〔９０〕〜〔９１〕のいずれか１項に記載の方法。
〔９３〕前記細胞をフローサイトメトリーによって観察する工程をさらに包含する、前記〔９２〕に記載の方法。
〔９４〕前記蛍光応答を、検出可能に異なる光学的特性を有する第２の発蛍光団の蛍光応答から区別する工程をさらに包含する、前記〔９３〕に記載の方法。
〔９５〕生体分子を視覚的に検出するための方法であって、該方法は、
（ａ）前記〔１〕〜〔８９〕のいずれかの化合物を提供する工程；および
（ｂ）該化合物をその視覚的特性によって検出する工程、
を包含する方法。
〔９６〕生体分子を視覚的に検出するための方法であって、該方法は、
（ａ）前記〔１〕〜〔８９〕のいずれかの化合物と、１もしくはこれより多くの生体分子とを混合する工程；
（ｂ）該化合物をその視覚的特性によって検出する工程、
を包含する方法。
〔９７〕前記〔１〕〜〔８９〕または〔９９〕〜〔１２７〕のいずれか１項の化合物および１もしくはこれより多くの生体分子を含む、組成物。
〔９８〕前記１もしくはこれより多くの生体分子の検出のための分析方法における前記〔９７〕に記載の組成物の使用。
〔９９〕以下の構造（Ｖ）：

を有する化合物またはその塩もしくは立体異性体であって、ここで：
Ｍ¹は、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ¹のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｒ²⁰は、各存在において、独立して、Ｈ、ホスフェート、ホスフェートで置換されたアルキル、Ｃ₁−Ｃ₆アルキルまたはＣ₁−Ｃ₆ヒドロキシルアルキルであり；そして
各ｘ’、ｙ’およびｚ’は、独立して、０〜１０の整数である、
化合物またはその塩もしくは立体異性体。
〔１００〕Ｍ¹は、前記〔４２〕〜〔５４〕のいずれか１項に定義されるとおりである、前記〔９９〕に記載の化合物。
〔１０１〕Ｍ¹は、ペリレンである、前記〔９９〕に記載の化合物。
〔１０２〕各ｙ’は、０である、前記〔９９〕〜〔１０１〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１０３〕各ｚ’は、１である、前記〔９９〕〜〔１０２〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１０４〕各ｘ’は、独立して、２〜６の整数である、前記〔９９〕〜〔１０３〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１０５〕Ｒ²⁰は、ホスフェート、ＣＨ₂ＯＰＯ₃^2-またはＣＨ₂ＯＨである、前記〔９９〕〜〔１０４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１０６〕以下の構造：

を有する、前記〔９９〕に記載の化合物。
〔１０７〕Ｍ¹は、以下の構造：

を有する、前記〔１０６〕に記載の化合物。
〔１０８〕以下の構造（ＶＩ）：

を有する化合物またはその塩であって、ここで：
Ｍ¹は、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ¹のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｑは、分析物分子もしくは固体支持体と結合できる部分であるか；またはＱは、分析物分子もしくは固体支持体であり；
Ｒ²⁰は、各存在において、独立して、Ｈ、ホスフェート、ホスフェートで置換されたアルキル、Ｃ₁−Ｃ₆アルキルまたはＣ₁−Ｃ₆ヒドロキシルアルキルであり；そして
各ｘ’、ｙ’およびｚ’は、各存在において、独立して、０〜１０の整数である、
化合物またはその塩。
〔１０９〕Ｍ¹は、前記〔４２〕〜〔５２〕のいずれか１項に定義されるとおりである、前記〔１０８〕に記載の化合物。
〔１１０〕Ｍ¹は、ペリレンである、前記〔１０８〕〜〔１０９〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１１１〕Ｑは、前記〔５８〕〜〔６７〕のいずれか１項に定義されるとおりである、前記〔１０８〕〜〔１１０〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１１２〕Ｑは、−ＳＨまたは−ＮＨ₂である、前記〔１０８〕〜〔１１０〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１１３〕各ｙ’は、０である、前記〔１０８〕〜〔１１２〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１１４〕各ｚ’は、１である、前記〔１０８〕〜〔１１３〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１１５〕各ｘ’は、独立して、２〜６の整数である、前記〔１０８〕〜〔１１４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１１６〕Ｒ²⁰は、ホスフェート、ＣＨ₂ＯＰＯ₃^2-またはＣＨ₂ＯＨである、前記〔１０８〕〜〔１１５〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１１７〕以下の構造：

を有する、前記〔１０８〕に記載の化合物。
〔１１８〕Ｍ¹は、以下の構造：

を有する、前記〔１１７〕に記載の化合物。
〔１１９〕以下の構造（ＶＩＩ）：

を有する化合物またはその塩もしくは立体異性体であって、ここで：
Ｍ¹は、２個もしくはこれより多くの二重結合および少なくとも１の共役度を含む部分であり、Ｍ¹のうちの少なくとも１個の存在は、３個もしくはこれより多くのアリールもしくはヘテロアリール環、またはこれらの組み合わせを含む部分であり；
Ｒ²⁰は、各存在において、独立して、Ｈ、ホスフェート、ホスフェートで置換されたアルキル、Ｃ₁−Ｃ₆アルキルまたはＣ₁−Ｃ₆ヒドロキシルアルキルであり；そして
各ｘ’、ｙ’およびｚ’は、各存在において、独立して、０〜１０の整数である、
化合物またはその塩もしくは立体異性体。
〔１２０〕Ｍ¹は、前記〔４２〕〜〔５２〕のいずれか１項において定義されるとおりである、前記〔１１９〕に記載の化合物。
〔１２１〕Ｍ¹は、ペリレンである、前記〔１１９〕〜〔１２０〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１２２〕各ｙ’は、０である、前記〔１１９〕〜〔１２１〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１２３〕各ｚ’は、１である、前記〔１１９〕〜〔１２２〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１２４〕各ｘ’は、独立して、２〜６の整数である、前記〔１１９〕〜〔１２３〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１２５〕Ｒ²⁰は、ホスフェート、ＣＨ₂ＯＰＯ₃^2-またはＣＨ₂ＯＨである、前記〔１１９〕〜〔１２４〕のいずれか１項に記載の化合物。
〔１２６〕以下の構造：

を有する、前記〔１１９〕に記載の化合物。
〔１２７〕Ｍ¹は、以下の構造：

を有する、前記〔１２６〕に記載の化合物。